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钢管年会论文

热轧无缝钢管工艺系统的配合优化探讨

北京科技大学材料科学与工程学院

魏朝辉吴春京

摘要：简要介绍了热轧无缝钢管工艺系统的组成和功能，强调了工艺配合优化的

重要性。重点从附加壁厚公差、过程载荷、经济消耗、动态控制配合、再结晶控

制轧制这五个方面对工艺配合优化进行了探讨。并以连轧削尖技术实际应用中的

问题为例，印证了工艺配合优化的必要性。

关键词：工艺系统，配合优化，削尖技术

ApproachtotheOptimizedMatchingAmongtheHot-rolled

SeamlessTubeRollingTechnologySystems

SchoolofMaterialsScienceandEngineering

UniversityofScienceandTechnologyBeijing

WeizhaohuiWuchunjing

Abstract：ThecompositionandfunctionofthetubehotRollingtechnologysystemis

introducedinthispaper,andtheimportanceoftheoptimizedmatchingamongthe

thedynamiccontrolmatching,therecrystallizationcontrolroll,arediscussed.The

exampleoftheproblemsolvingintheTube-endsharpeningprocesshasvalidatedthe

necessaryoftheoptimizationinthetechnologymatching.

Keywords：Technologysystems,Optimizedmatching,tube-endsharpening

process

1引言

从钢管生产工艺现状看，先进性差别很大的多种工艺同时存在，由此产生的

轧机效率、产品质量、生产经济性差异很大。在工业生产竞争日趋激烈的今天，

这种并存的局面只能是一种非稳态，优胜劣汰，势在必行。

[1]

从发展趋势上看，当代材料加工学科的发展正在由一门工艺技术向工程科学

过渡和由原材料加工向深度加工延伸两大趋势，即从以技艺和经验为基础，以试

错为基本方法的工艺技术向模型化、最优化、柔性化为特征，实现过程仿真和超

前规划的工程科学阶段过渡；由原材料的初级加工向以材料综合、过程综合、技

术综合为特征的多层次开发材料使用价值和附加价值的深度加工延伸。两大趋势

的发展都依赖于理论的指导。

[2]

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有鉴于此，在初步掌握系统理论和自主研发了工艺系统软件的基础上，对工

艺系统配合优化的理论重点进行探讨是非常有意义的。

2工艺系统组成与功能简介

考虑到钢管热连轧在无缝钢管生产中的重要地位，本文以热连轧工艺配合为

例展开阐述。由于工艺配合是以各单机组工艺系统为整合的基础的，笔者首先以

自主开发的Fenice工艺系统为框架，对工艺系统组成及功能进行简要介绍。该

系列工艺系统是为在穿孔机、限动芯棒连轧管机、张力减径机等机组上的应用而

设计的。它基本覆盖了无缝钢管热轧工序的所有主要环节，各机组工艺系统的组

成和功能可分述如下。

(1)穿孔机工艺系统

穿孔机工艺系统主要包括工艺设计，轧机参数整定，过程分析三个方面。

工艺设计模块功能包括轧辊，导板，顶头的关键参数的设计。在设计中既考

虑经验值，也考虑精确的空间几何关系。轧机参数整定模块可以按照用户要求，

提供制定穿孔机工艺卡所需的所有数据。过程分析模块主要用于对既定的轧机调

整参数导致的几何误差进行评估。

(2)限动芯棒连轧管机工艺系统

限动芯棒连轧管机工艺系统大体分为工艺设计，轧机参数整定，轧制过程分

析三个方面。