2007年8月,SMS-Meer公司曾在一篇文章中將限動芯棒連續軋管工藝的發展描繪成七個時段,其中前兩個時段涉及MPM工藝,后五個時段則講的是PQF工藝。近年來,PQF的發展令人矚目,特別是2003~2006年,PQF軋管工藝發展非常迅速,具體內容包括:


 1. 2003年 6 5/8英寸PQF-ACO在天津鋼管集團有限公司(TPCO)投產,揭開了PQF工業生產新的一頁。


 2. 2005年為了對TPCO第一臺工業生產的PQF作改進,開始對六機架 PQF-PLUS LCO軋管工藝的研究。


 3. 2006年PQF-PLUS軋管工藝的研究進人最終階段。


在SMS-Meer的文章中提及PQF工藝發展,認為其源泉乃來自 TPCO(天津鋼管公司)PQF-ACO(軸向換輥工藝)大量工藝數據的反饋,對這些數據進行現代化的數模分析研究,從而產生了采用側向換輥工藝的PQF工藝,即PQF-PLUS LCO.在工藝數據信息反饋中很重要的一項是關于PQF機組延伸系數的極限試驗(2005年7月進行),當然這次試驗的直接結果是導致采用6機架作為PQF機組的標準設計,因此SMS-Meer 公司對這一軋機命名的全稱是“6-Stand PQF-Plus LCO”,其核心技術是:


 1. 6機架;


 2. 側向換輥(Lateral Change Over).



一、PQF-LCO 的主要特色


  為了區別于PQF-LCO,SMS-Meer稱天津鋼管公司的PQF機組為PQF-ACO即軸向換輥的PQF機組,該機組采用桶式機架結構,而PQF-LCO采用組合裝配式機架作為標準設計,軋輥機架為單體式設計,因此可以實現側向換輥方式(LCO),現將兩種換輥方式對比如下:


  白俄羅斯PQF廠已于2007年下半年投產,采用側向換輥(LCO)而不是軸向換輥(ACO)。而天津鋼管公司于2008年5月投產了一臺PQF-LCO。



二、兩種結構的PQF機組的總體比較


SMS-Meer在一份報價資料中就總體方面對ACO與LCO作了如下對比:


  1. 就設備總重(不包括傳動裝置)而言,兩者幾乎相等。對ACO來說,桶式主結構較輕,而機架、換輥裝置和PQF后的輥道比LCO為重,兩方面互相抵消,故兩者設備總重幾乎相等。


  2. 由PQF最后一架到脫管機第一架的距離L,對ACO來說,若采用5機架,L=11.5m.當軋制小于11.5m的短管脫管時需用齒條系統,從工藝角度出發,LCO與ACO的情況相同。


  3. 設備總體尺寸:由于ACO的寬度w、高度h與深度d均要小一些,因此ACO的總體尺寸比較緊湊一些,而LCO的w、h、d比ACO要分別大6m、1.5m和2m。


  4. 就移出軋卡管件而言,ACO可以在軸向將所有機架全部移出,而LCO則必須打開機架。


  5. PQF-ACO軋管時,3個軋輥中的變形是完全對稱的,而LCO由于采用了傾動式和固定的液壓小艙,因此剛度要稍差一些。


  6. 從ф168mm PQF-ACO的實踐證明桶式機架的穩定性剛性非常好,芯棒對中的精度非常好,軋制噪聲小。目前看來,桶式機架結構的整體性確比LCO要好一些。


三、PQF-LCO機組延伸系數的分配


 2005年7月SMS-Meer在天津鋼管公司進行了PQF機組延長率的極限測試,測試的目標是在可操作的極限條件下確保最小壁厚鋼管的軋制,通過試軋證明,PQF機組可以μ=4.8~4.9的延伸系數,穩定地軋制壁厚4.0mm以下的荒管,沒有發生孔洞軋折等缺陷,據此將PQF機組的延伸系數提高為4~4.6(4.8),而將穿孔機的延伸系數減小至3.6,這樣做,有以下兩個優點:


  1. 降低穿孔機的延伸系數,可以軋制壁厚較厚的荒管。由于軋制溫度可以提高一些,因此變形應變下降,從而提高質量。而在較低延伸系數的條件下軋制較薄的荒管時,頂頭中心容易對中,從而提高了壁厚公差。


  2. 在PQF軋機上采用較大的延伸系數,軋件可以較高的溫度喂入軋機,從而芯棒上的摩擦力降低,變形應變下降。因此SMS-Meer 確定PQF-LCO機組的機架數以“6”為標準,這樣可以在減少單機架延伸系數的條件下,提高機組的總延伸系數。



四、結語


SMS-Meer在一份報價資料中將PQF-LCO工藝的優點歸納為以下四點:


  1. 成品管較長,質量優越,生產成本降低。


  2. 收復率高,金屬消耗可降低2.5%~3.0%.


  3. 軋輥和芯棒壽命可提高30%~50%.


  4. 由于軋機作業率提高,故生產率較高。


SMS-Meer稱PQF-LCO為新一代的PQF,并稱“6-standPQF-PLUS LCO”為PQF工藝技術發展的最終階段。這里應該指出,以上提及的PQF-LCO工藝的一些優點,包括將穿孔機的延伸系數降至3.6以下的必要性都有待于進一步驗證。