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世界热轧无缝钢管机组的技术进步地域：国外信息类别：行业动态行业类别：钢管作者：发布人：钢铁行业管理审核发布时间：2010-12-3014:55:56.0CARTA是用计算机控制工艺设计和轧制过程的工艺控制系统。21世纪以来，几乎SMS-Meer供货的新建机组都采用了CARTA系统。但选择的内容有所不同，根据企业自身情况有些钢管厂完整地采用了CARTA系统在三大机组和五个方面的控制内容，而有的厂家则选用其中的部分机组和控制内容。1、MTS系统MTS主要任务是向QAS、CARTA（包括PSS）系统传递订单信息，收集这些系统的检测数据并归档保存；从管坯称重设备开始到冷床结束，跟踪物料通过不同工序时的流水号和各种工艺调整数据。若各机组测量的数据与设定的数据不符，便会报警。物料跟踪系统主要跟踪内容有：对管坯进行计数，并把数字与轧制批号、流水号、管坯重量对应起来；系统采用先进先出原则跟踪管坯通过加热炉；管坯出炉穿孔后，管坯的数据记录中将增加环形炉出口管坯温度、穿孔机后台毛管直径/毛管长度/毛管壁厚等数据；连轧后荒管的壁厚、直径、长度、温度的实际值和设定值将添加到荒管的数据记录中；跟踪系统跟踪荒管通过步进炉，并在炉子出口侧将炉子进出口侧荒管的实际温度加到荒管的数据中；从定径机后的测量设备中，跟踪系统取得长度、壁厚、直径、温度等参数。除测量数据之外，如穿孔机、连轧管机、定/减径机的实际轧制调整值也存储在物料跟踪数据组中，以便进一步处理。2、QAS系统QAS是一个独立的中心工作站，他通过对物料的跟踪、检/监测，对数据进行收集、分析和存储并将分析的结果及时反馈给生产控制系统以实施对物料的控制，保证钢管质量。QAS在线采用的检测设备主要有：红外线高温仪、射线侧厚、同位素测厚或激光测厚、激光测长、CCD数码摄像系统测径等。QAS现场检测点的主要检测内容和目的如下：（1）管坯重量——控制来料超重，实现物料逐支跟踪。（2）管坯、毛管测温——优化管坯加热，满足穿孔、连轧工艺要求，确保钢管质量。（3）毛管测径、测长——控制毛管的外径和壁厚，确保连轧的咬入和轧制的稳定。（4）芯棒测温——满足芯棒喷涂润滑剂的工艺要求，确保钢管内表面质量和芯棒的使用寿命。（5）荒管测厚、长、温——控制钢管壁厚精度和性能，满足产品质量的要求。（6）再加热炉前后荒管测温——满足工艺（包括常化工艺）的要求，确保钢管的性能。（7）定减径后钢管测厚、径和测长——控制钢管壁厚、外径尺寸，满足产品质量要求。（8）定减径后钢管测温——控制终轧温度，确保钢管的性能。3、HCCS的应用液压压下技术以其响应快、调节精度高、动态性能好等特点在上世纪70年代就应用于板带钢生产的压下控制。90年代初，INNSE公司开发了液压小舱控制技术，并将该技术应用于连轧管机组，据说国际上最早应用这一技术的轧管机是日本住友Φ426mm连轧管机组。国内最早配套这一技术的轧机是包钢Φ180mm连轧管机组，随后天津钢管公司在建设第一套Φ168PQF三辊连轧管机组上使用了HCCS，并结合PSS系统实现生产工艺的过程控制。其中，使用HCCS系统，控制连轧机液压压下缸的位置，实现辊缝调整；通过工艺参数的计算和液压伺服的控制，实现温度补偿、咬入冲击补偿、锥形芯棒伺服、头尾削薄等功能。另外，液压小舱控制系统也被用于斜轧扩管的顶杆定位、顶杆涨缩补偿、顶头磨损补偿等。4、未来的发展趋势4.1机组的新建和改造更趋于理性和专业化品种方向发展随着钢管产能的过剩和竞争的日趋激烈，前些年盲目、攀比的投资趋势逐渐得到了改善，投资更趋向于专业化品种方向发展。从近年投产的项目看，品种轧机所占比例增减，即使是连轧管机组，组距也在细分，机组所承担的规格范围更趋合理，力求机组建设所生产的品种更专、组距更合理、效率更高、产品更有竞争力。4.2三辊连轧管机将成为连轧管机的发展趋势除中国钢管产能过剩外，新兴国家和发展中国家对钢管的需求仍在增长，所以高效率、高质量的三辊连轧管机组仍然是全球各主要生产厂家新建设机组的首要选择。4.3小口径（Φ180mm以下）轧管机组在一段时期内将成为发展的主流前些年，全球新建和改造的中大型轧管机组占较大比例，使大口径钢管短缺的局面得到了很大的改观，随着国外新机组建设和国内结构调整、机组改造，小口径机组的建设将成为新一轮发展的主流。从趋势看，小口径的连轧管机组将占有较大的比例，其中一种高节奏（高效率）的连轧管机组将被开发出来。另外，投资少适于小口径薄壁管生产的CPE机组也将施展其才能，重登舞台。4.4大中口径厚壁管机组的发展趋势4.4.1大口径三辊(ASEEL)轧管机上个世纪以来，大中口径厚壁管的生产一直采用周期式轧管和顶管工艺。尽管10年来出现了一些新的轧管工艺，但是对于Φ325~Φ711规格的厚壁钢管来说，周期式轧管机组仍然很有效。但是随着大口径Φ460三辊轧管机组的问世，对于Φ273~Φ508规格的中、厚壁钢管，三辊轧管机在壁厚精度、外表面质量、成材率、生产效率等方面更具有竞争优势。4.4.2PFP工艺近年来，V&M开发出了新的生产工艺——PFP工艺。该工艺是将传统的挤压和锻压工艺有机的结合起来，生产中厚壁、厚壁钢管。该工艺可以采用连铸坯、模铸坯直接热加工成型，这对于生产一些中、高合金钢管来说可以降低生产成本，降低能耗。这种工艺的生产方法是先将管坯挤压冲孔，然后将冲孔的毛管带芯棒经四锤快锻旋转锻压，使其直接锻压成成品管的尺寸。PFP生产工艺灵活，工序短、成材率高、规格范围宽，目前，该工艺在法国V&M公司Φ400mm以下规格成功地进行了工业性试验，并正在向Φ720mm规格推进，它将是周期式轧管机有力的竞争对手。4.4.3采用离心浇注的毛坯生产钢管上世纪90年代俄罗斯、乌克兰就已经开始研究并试验采用离心浇注的毛坯生产不锈钢管。近年来，国内也有企业利用离心浇注的毛坯试生产复合钢管和高合金钢管。采用离心浇注的毛坯生产钢管，可以避开因斜轧穿孔所产生的内表面缺陷，尤其是对于高合金钢和难变形材料。另外，这种工艺可以减少穿孔工序降低设备投资，还可以节能降耗，符合全球低碳经济发展的需要，是一种很有前途的生产工艺。4.5工艺控制软件和在线检/监测技术进一步发展随着市场竞争更趋激烈，以及用户对产品质量、服务的要求越来越高，企业精益化生产和管理的要求也越来越高。为了进一步提高产品质量、降低成本、提高生产效率，一些新的工艺软件和管理软件被开发出来。如为了满足高精度钢管轧制的需要，对钢管全长壁厚进行实时控制的工艺软件技术和配套的检测装置将被开发出来。激光测厚装置在本世纪初就已经开发出来，但由于现场使用存在较多问题，近来SMS-Meer公司对该系统进行了改进，相信不远的将来激光测厚应用将会再一次登上这个舞台。5、结语随着世界经济的发展、人们对无缝钢管品种质量要求的提高，以及市场竞争的加剧和环保要求的提高，这些都将推动无缝钢管生产技术装备的进步和发展。中国是一个无缝钢管生产大国而且也应该称得上是一个无缝钢管强国。中国经济的发展带动了世界经济的发展，中国无缝钢管的发展将会引领世界无缝钢管技术装备的走向。参考文献：