1 前言
根据设备和工艺特征的不同，目前国内已建和在建的无缝钢管热连轧生产线可分为MPM、
PQF和FQM 3种类型[1,2]。MPM为二辊轧机，其工艺技术比较成熟，而且经济实用;PQF和FQM属于三辊轧机，是新近引进的最新的生产机组[3]。相对于MPM机组，PQF和FQM机组具有良好的孔型封闭性，可以轧制低塑性合金钢，并可获得优良的荒管壁厚精度。无缝钢管热连轧机根据芯棒的运动特征又分为全浮、半浮和限动芯棒连轧机组。生产中，各种连轧机都应遵循秒流量相等的原则，这一原则一旦被破坏，就会造成严重的工艺事故(堆钢和拉钢)，因此对轧机的调整极其重要。
2 轧机调整
2.1 轧机辊缝的调整
为了减少连轧机孔型的规格数量，一般连轧管机组只生产2～3种规格外径的荒管，而壁厚则通过不同直径规格的芯棒来改变[4,5]，如图1所示。如果连轧机后装置了张力减径机组，则可大大减少芯棒的规格。但是有的机组装备的是定径机组，那么所生产的规格就需要连轧机来完成。为了尽量减少工具储备，通常通过调整连轧机的辊缝来生产非名义壁厚的荒管[6]。下面以MPM机组为例来说明辊缝的调整。
辊缝调整包括抬辊和压辊。抬辊时，孔型顶部a点和侧壁处b点同时沿y坐标正方向平移(如图2所示)，根据几何关系分析，此时荒管周向的壁厚已不均匀，孔型槽顶的a点处最大，而在孔型侧壁b点处最小[6]。
采用加权平均的计算方法，求出各架出口钢管的等效壁厚Se，再根据产品大纲中规定的最大附加公差率的要求，可以计算出轧机辊缝值G2或辊缝的调节量Y2。
压辊时a点和b点同时向y坐标负方向移动如图3所示，此时a点处壁厚最小，b点处的壁厚
最大[6]。采用同样的方法可以求出等效壁厚Se，进而根据产品要求，求出轧辊辊缝值G3或辊缝的调节量Y3。
根据实践经验，在附加公差率相等的条件下，轧辊下压调整值要比上抬调整值大得多。因此目前大都采用压辊缝的方法生产非名义壁厚钢管。
2.2 轧机转速的调整
连轧孔型由芯棒和轧辊孔槽共同组成，毛管在各架的金属流量相等是建立连轧的必要条件。但由于各架轧机一般采用单独传动，而且各架之间是刚性连接，所以轧机速度的调整尤为重要，而轧辊转速的调整成为建立和稳定连轧关系的关键。
连轧机速度调整的方法有2种：一是经验方法，二是修正计算方法。经验法局限于具体的设备和生产条件;计算法相对比较灵活，目前为多个生产厂家采用。下面以某厂MPM机组为例，简要介绍转速调整的原理。
由图1可知，沿孔型宽度方向上，轧槽上各点对应的旋转半径不等，因此轧槽各点的线速度不等，其中孔型顶部速度最小，辊缝附近速度最大。由于轧件与轧辊之间摩擦力的作用和金属的塑性流动性，在机架出口断面上，管子轴向速度不相等。孔型顶部处轧件速度小于该架钢管出口速度，而靠近辊缝处的轧件速度则大于该架的抛钢速度，即轧制中的前滑和后滑[7]。
由于轧件的速度介于轧辊最大和最小速度之间，所以轧辊上必然对应一点与轧件的速度相等，该点在轧辊上对应的旋转直径称为工作直径Dk。只要求得工作直径，那么轧辊转速就可确定。
而Dk的确定首先根据孔型设计，计算各架出口钢管截面积。当已知首架咬钢速度后，即可确定秒流量值，根据事先计算出的各架出口钢管截面积，可计算出各架抛钢速度，然后求出Dk值对应的λ修正系数k，即可确定Dk;
Dk=Did-kλa
式中，Did为理想轧辊直径;a为孔型高度;λ为孔型系数;k为修正系数。
2.3 调整依据及操作方法
通常，稳定的连轧过程是建立在无张力或微张力的前提下，但连轧机在开轧时难免会出现不同程度的堆钢或拉钢现象，其可通过各机架主电机的电流曲线(如图4所示)来确定堆拉钢情况。
如图4a所示，当第n+1架咬钢后，第n架电机电流减小，说明轧辊的轧制力矩减小。由此可判断，第n架和第n+1架之间存在着张力，此时轧机处于张力轧制。为保障产品质量和连轧过程稳定，在辊缝不变的情况下，需适当减小第n+1架主电机转速，以消除张力。
相反，当第n+1架咬钢后，第n架电机电流突然增高时可视为堆钢，如图4b所示。此时由于第n+1架秒流量小于第n架，所以在2架之间形成不同程度的堆钢，从而导致第n架轧制力矩和电机电流增大。在辊缝不变的情况下，可适当增大第n+l架主电机转速，使连轧恢复到稳定的状态。
3 结论
(1)在孔型规格尺寸和芯棒直径已知的情况下，根据产品大纲要求，确定连轧机辊缝调节量。
(2)轧件沿轧辊孔槽宽度方向上前滑区和后滑区的分界点为轧辊工作直径Dk点。轧辊工作直径的确定目前主要靠计算和经验修正。
(3)轧机各架主电机电流曲线的变化可为轧辊转速的调整提供依据。
参考文献：
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