1892年在Komotau采用周期轧管工艺对穿孔坯进行延伸轧制,轧出了第一根无缝不锈钢管,距离现在已有106年历史了,早期的不锈钢管厂如 Remscheid 钢管厂,Bous 钢管厂均采用周期轧管工艺,直到1905年出现第一台自动轧管机为止,周期轧管机独霸钢管工业界达13年之久,在20世纪初叶在无缝钢管生产方面形成了欧洲各国以周期轧管机为主、美洲以自动轧管机为主的局面,直至今日在世界各国仍有周期轧管机在生产着。


 Pfeiffer博士在一篇论文中称曼内斯曼兄弟发明的周期轧管工艺为第二项发明,这项发明补充完善了第一项发明-斜轧穿孔工艺发明,形成了曼内斯曼轧管工艺。


一、Biller 博士的文章及其背景


  Biller 博士在1986年写有“无缝不锈钢管轧制工艺选择”一文,文章第二小节讲的是建新的无缝钢管厂时如何选择具有竞争能力的轧管工艺的问题。文章称:根据(建厂)要求,对上述轧管工艺进行对比后,关于轧管工艺设备的选择可得出如图26-11所示的结论。


  文章最后称:“迄今为止,轧管工艺的多样性仍然具有其合理性,预计将来,这种多样性会有所简化,也许会简化为两种轧管工艺”。也就是说早在20多年以前Biller就预计到轧管工艺的简化,在文章发表前近30年的时间内在钢管工业界发生的8件大事可以视作产生这篇文章的背景,这8件大事是:


  1. Calmes轧管工艺问世,这是经过改革的周期轧管工艺,以水压冲孔替代斜轧穿孔,并在其后设置延伸机,它对MPM轧管工艺的发明起了直接的促进作用(1957年);


  2. A.H.Calmes发展了MPM轧管工艺,即限动芯棒连轧管工艺,并取得了专利(1968年);


  3. Pfeiffer 博士发表论连轧管轧制工艺金属流动不均匀性的文章,这是第一篇研究竹节形成的论文(1974年);


  4. MDM公司召开顶管工艺技术研究会,并推出改良的顶管工艺-CPE工艺(1974年);


  5. 苏联推出串列式自动化轧管机组,该机组又称半连续式自动轧管机(1974年);


  6. 日本四大钢铁公司投入四套(φ406.4mm)大型自动轧管机组(1977年);


  7. 世界上第一套MPM轧管机组在意大利 Bergamo 投产(1978年);


  8. 德国Benteler 钢管厂将顶管机组改造为CPE机组,改造后可生产17.2~159mm的钢管(1985年)。



二、无缝不锈钢管生产工艺设备的现状


 Biller 文章发表后18年,无缝钢管轧制工艺技术的发展已日趋明朗化,SMS-Meer公司印发了《无缝钢管轧机》的小册子,比较全面地论述了无缝钢管生产工艺设备的现状。


 文章以几乎近1/3的篇幅,讲述三种经典轧管工艺即周期轧管工艺、自动轧管工艺和顶管工艺,结论是:


   1. 今天皮尔格(周期式)热轧管机只用来轧制厚壁大型无缝不锈钢管;


   2. 当今自动轧管工艺只用于生产油田用管;


  3. 现代化的顶管机组(CPE轧机)是一种经济灵活地生产小口径无缝钢管的良好选择。


文章明晰地勾画出这三种经典轧管工艺处于被取代地位的势态,因此也可以说是对Biller文章的补述。



三、 经典轧管工艺处于被取代的地位


  这里讲的经典轧管工艺乃指周期轧管机、自动轧管机和顶管机(包括CPE工艺)机组而言。由于以下两方面的原因,这几种工艺正在逐步被连轧管工艺所取代。这三种轧管工艺技术和连轧管工艺技术经济指标的对比,如表26-3所示。


表 26-3.jpg


由表26-3 可以看到:


 1. 从每分钟所轧的毛管长度来看,连轧管机组最高,而周期轧管机和自动轧管机显然偏低;


 2. 所轧制的毛管的长度Lmx,连轧管机领先,而三种经典轧管工艺所生产的毛管长度均偏短。


上述三种经典轧管工艺具有如表26-4所示的工艺性缺点。


表 26-4.jpg


 由于以上原因,当今这三种工艺均处在被取代地位。在大口径不锈钢管生产领域中周期轧管工艺和自动工艺被MPM(或PQF)+NRE工艺所取代,在中小口径不锈钢管生产领域中自动轧管机和顶管机将被MINI-MPM或PQF连轧管机的取代,这几乎已成定局。