全浮動芯棒連續(xù)軋管機簡稱MM(Mandrel Mill),一般設(shè)有8個機架。軋制過程中對芯棒速度不加以控制,芯棒由被輾軋金屬的摩擦力帶動自由跟隨管子通過軋機,芯棒的運行速度是不受控的;軋制過程中芯棒的運行速度隨著各機架的咬入、拋鋼有波動,從而引起管子壁厚的波動;軋制結(jié)束后,芯棒隨荒管軋出至連軋機后的輸出輥道。在軋制中薄壁管時芯棒的全長幾乎都在荒管內(nèi),如圖4-3所示。帶有芯棒的荒管橫移至脫棒線,由脫棒機將芯棒從荒管中抽出以便冷卻、潤滑后循環(huán)使用。浮動芯棒連續(xù)軋管機的特點是軋制節(jié)奏快,每分鐘可軋4支甚至更多的不銹鋼管;但荒管的壁厚精度稍低,設(shè)有脫棒機其工藝流程較長,芯棒的長度接近于管子的長度;適合生產(chǎn)較小規(guī)格的無縫不銹鋼管。比較有代表性的浮動芯棒連續(xù)軋管機有德國米爾海姆廠的RK2機組和我國寶鋼的ф140mm機組。


圖 3.jpg


  連續(xù)軋管時,荒管可以看做是在不同直徑的軋輥間連續(xù)軋制形成的,穿在不銹鋼管中的芯棒可以看做是曲率半徑無窮大的內(nèi)軋輥。浮動芯棒軋制時,芯棒除受到軋輥經(jīng)軋件傳遞來的作用力外,再無其他外力作用。當軋件頭部經(jīng)第一機架咬入后,隨著軋件逐一走向后面的延伸機架,作用在芯棒上的機架數(shù)相繼增多,故芯棒速度不斷提高,這個階段稱為“咬入”階段;當軋件頭部進入最末機架后,整個軋件處在連續(xù)軋管機所有機架的軋制中,芯棒速度維持不變,稱為“穩(wěn)定軋制”階段;當軋件尾部離開第一機架后,芯棒速度逐級提高,直到軋制結(jié)束,稱為“軋出”階段。軋輥工作圓周速度是按“穩(wěn)定軋制”狀態(tài)下設(shè)定的,軋制過程中軋件又是遵循著體積不變定律的。然而由芯棒引起的軋件速度的升高,使流入后面機架的金屬必然增多,也就是說,后面的機架由芯棒送人了比其設(shè)定的軋輥圓周速度所允許的還要多的金屬,這就出現(xiàn)了使斷面積增大的金屬積累。這種逐步流入的附加金屬造成的較大斷面,盡管在最后的機架上得到了加工,但仍然導(dǎo)致在荒管的一些部位上直徑變大和壁厚變厚,這種現(xiàn)象稱為“竹節(jié)”。原則上講可能在整根不銹鋼管上均出現(xiàn)“竹節(jié)”。顯然“竹節(jié)”現(xiàn)象屬縱向壁厚不均,對隨后的張減機軋制是不利的,應(yīng)盡可能防止。


  為了防止或減少“竹節(jié)”形成,孔型設(shè)計分配壓下量時,在保證總延伸不變的前提下,適當增加前幾架壓下量。這樣,就可在后面幾個機架中使芯棒速度的躍增得到減弱,從而減輕芯棒速度變化的影響。良好的芯棒潤滑有利于延伸和降低能耗,也可以減少竹節(jié)的形成。還可以采用電控技術(shù)防止竹節(jié)的產(chǎn)生,由電子計算機進行預(yù)設(shè)定,軋輥轉(zhuǎn)速按要求變化,當軋件通過時對軋輥轉(zhuǎn)速進行校準,使各機架的出口速度與芯棒速度的變化相適應(yīng)。


  盡管對“竹節(jié)”現(xiàn)象采取了不少措施并取得了一定的效果,但軋制條件的變化依然存在,且成品管的尺寸精度始終不如限動芯棒軋機。此外,芯棒長,使制造費用加大,制造困難,且長芯棒的重量也很大,不銹鋼管帶著過重的芯棒在輥道上運行將會導(dǎo)致不銹鋼管表面損傷。故目前浮動芯棒連續(xù)軋管機均用于小型機組,至今這種機組僅能生產(chǎn)直徑小于177.8mm以下的不銹鋼管。浮動芯棒連續(xù)軋管機機組在20世紀70年代之前比較盛行。