热轧钢管生产工艺流程
热轧钢管生产工艺流程
热轧钢管生产工艺流程热轧钢管是一种常用的管材，广泛应用于石油、化工、电力、航空等行业。
其生产工艺流程主要包括原材料准备、轧制、探伤、定径、裁剪、定长、检验、打包等环节。
首先，原材料准备。
通常使用的原材料是钢坯，钢坯是经过炼钢厂冶炼出来的钢材，具有一定的化学成分和力学性能。
在生产前，需要对钢坯进行检验，确保质量符合要求。
接下来是轧制。
轧制是将钢坯加热至一定温度后，通过轧机进行轧制，使钢坯变形成型。
这个过程主要包括穿孔、轧制和拉拔等环节。
其中，穿孔是将钢坯在穿孔机上进行穿孔，以便后续的轧制操作；轧制是通过多台轧机进行连续轧制，使钢坯逐渐变形成钢管的形状；拉拔是通过拉拔机将轧制的钢管拉长成一定长度。
经过轧制后，还需要对钢管进行探伤。
探伤是为了检测钢管内部是否存在缺陷，常用的方法有超声波探伤、射线探伤等。
通过探伤，可以确保钢管的质量符合标准。
然后是定径。
定径是对钢管进行精确的尺寸控制，通常采用定径机进行操作。
定径机通过不同规格的滚轮将钢管定径至指定的外径和壁厚。
接下来是裁剪。
裁剪是将定径后的钢管按照指定的长度进行切割。
常用的方法有氧火焰切割、等离子切割等。
然后是定长。
定长是为了保证钢管的长度符合要求，通常采用定长切割机进行操作。
定长切割机可以根据要求进行精确的切割，使钢管的长度符合要求。
接下来是检验。
检验是对钢管进行各项性能指标的检测，包括化学成分、力学性能、尺寸精度等。
只有通过检验合格的钢管才能进入下一环节。
最后是打包。
根据客户要求，将合格的钢管进行打包，以便运输和使用。
综上所述，热轧钢管的生产工艺流程主要包括原材料准备、轧制、探伤、定径、裁剪、定长、检验、打包等环节。
通过这些环节，可以确保热轧钢管的质量和尺寸符合要求，以满足客户的需求。
涟钢炼钢、轧制生产工艺流程
四辊粗轧机
用途：与E立辊轧机一起经 5-7道次轧制。 型式：四辊可逆。 轧制压力：55000 KN 主电机功率：11000KW 轧制速度：0-3.25-6.5 m/s 最大压下量：50 mm 压下速度：0-40 mm/s 压下方式：电动APC+液压 HGC 工作辊尺寸： Ф1250/Ф1150×2250 mm 工作辊材质：高鉻钢 工作辊磨辊：可带箱磨辊
●钢板(或板带钢)按轧制温度分为热轧钢板和冷轧钢板；
按用途分为桥梁板、锅炉板、造船板、汽车板、电工板 ●钢板是应用最为广泛的钢材之一，用厚×宽来表示。
0.2～3mm的钢板称为薄板，热轧薄板(包括带钢)在工 业发达国家中已占钢板总量的80％左右，占钢材总产量 的50％以上，因而在现代轧钢生产中占有重要地位。
6、板材认证
序号 1 认证产品 管线钢 牌号 认证机构
X80及X80以下 国家质检总局 HP295 HP325 LGNS1
2 3
气瓶钢 耐硫酸露点腐蚀钢
国家质检总局 中国烟草总公司
4
船板用钢
A、B级
CCS
5
火车车厢板
09CuPCrNiA Q450NQR1
■ 型钢可分为大型材、中型材和小型材等。 接和镀层等钢材； 低合金钢等等；
■ 根据加工方式分为热轧材、冷轧、冷拔、 锻压、焊
■ 根据钢的材质或性能分为：优质钢、普通钢、合金钢、
■ 根据钢材的用途分为：造船板、锅炉板、油井管、油
气输送管、电工用钢等等。
三) 轧制的基本概念 ●轧钢是利用金属的塑性使金属在两个旋转的轧辊之间 受到压缩产生塑性变形，从而得到具有一定形状、尺寸和 性能的钢材的加工过程。 ●被轧制的金属叫轧件；使轧件实现塑性变形的机械设 备叫轧钢机；轧制后的成品叫钢材。 ●经加工变形后的金属中，随着温度的增加，其晶体组 织有出现重新改组为新晶粒的现象，称为金属的再结晶。 ●金属进行再结晶的最低温度称为金属的再结晶温度。 T再=（0.35-0.40）TM TM:金属的熔点，以绝对温度K表示。
热轧棒材车间工艺设计—本科毕业设计(论文)
热轧棒材车间工艺设计摘要本设计为热轧棒材车间工艺设计。
产品为Φ22的热轧不锈钢，主要钢种为1Cr13，优质碳素结构钢，低合金钢，产品质量执行国家标准。
根据成品规格选择尺寸为210mm×210mm×6000mm的连铸坯为原料，加热炉为三段步进梁式加热炉。
本设计采用全连续轧制生产工艺，全线共有轧机22架，其中粗轧机6架，中轧机6架，预精轧机6架，精轧4架。
终轧最大轧制速度为10m/s。
设计中采用的孔型系统为：箱（1#）—方箱（2#）—椭（3#）—圆（4#）—椭（5#）—圆（6#）—椭（7#）—圆（8#）—椭（9#）—圆（10#）—椭（11#）—圆（12#）—椭（13#）—圆（14#）—椭（15#）—圆（16#）—椭（17#）—圆（18#）—椭（19#）—圆（20#）—椭（21#）—圆（22#）。
关键词：工艺设计，热轧棒材，型钢，连铸坯Process Design of hot rolled bar WorkshopAbstractThis is the technology design for hot rolled bar workshop . The size of the product is Φ22 with the major steel grade of the stainless steel ,the carbon constructional quality steel or the low alloyed steel.And we carry out national standard during the production .According to the size of product we use the concast billets with the size of 210mm×210mm×6000mm for the raw material and the Walking Beam Heating Furnace . We use continuous rolling technology ，there is 22 mill in common ,6 for roughing mill ,6 for medium mill ,6 for beforehand finishing mill，6 for finishing mil . The largest end mill speed is about 10m/s .In the production of steel rolling we use the pass system of chest －square－ellipse－circle －ellipse－circle－ellipse－circle－ellipse－circle－ellipse－circle－ellipse－circle－ellipse－circle－ellipse－circle－ellipse－circle－ellipse－circle．Key words：process design，hot rolled ribbed bar，shape steel ，concast bil目录1 热轧棒材概述 (1)1.1 热轧棒材的产品概况 (1)1.2 1Cr13介绍 (3)1.2.1 1Cr13标准 (3)1.2.2 特性及适用范围 (3)1.2.3 1Cr13热处理工艺 (3)1.2.4 1Cr13特性 (4)1.2.5 1Cr13管材生产制造 (4)1.2.6 1Cr13、3Cr13用途 (4)2 典型产品轧制工艺制定 (5)2.1 生产工艺流程图 (5)2.2 坯料的选择 (5)2.3 坯料及成品尺寸 (6)2.4 坯料表面预处理 (7)2.4.1 表面缺陷清理 (7)2.4.2 表面氧化铁皮清除 (7)2.5 加热制度的制定 (8)2.5.1 加热目的 (8)2.5.2 加热温度 (8)2.5.3 加热速度 (9)2.5.4 加热时间 (9)3 主要设备参数 (10)3.1 步进梁式加热炉 (11)3.2 步进梁高压水除鳞设备 (11)3.3 粗轧机组 (12)3.4 中轧机组 (12)3.5 精轧机组 (12)3.6 剪切机 (13)3.7 两组水冷却箱 (13)3.8 850吨冷剪切机 (13)4 典型产品的工艺设计 (14)4.1 孔型及孔型设计的概念 (14)4.2 孔型设计的内容 (14)4.3 孔型设计的要求 (14)4.4 孔型设计的基本原则 (15)4.5 孔型系统分析与选择 (16)4.5.1 孔型系统的分析 (16)4.5.2 孔型系统的选择 (17)4.6 延伸系数的确定 (18)4.6.1 轧制道次的确定 (18)4.7 各孔型尺寸计算 (19)4.7.1 圆孔型系统的设计 (19)4.7.2 椭圆孔型系统的设计 (22)4.7.3 箱型孔孔型系统的设计 (25)4.8 连轧常数的计算 (27)5 力能参数计算 (29)5.1 各机组的温度制度 (29)5.2 轧制力及力矩的计算 (30)5.3 轧制力矩的计算 (35)6 设备能力校核 (37)6.1 咬入能力校核 (37)6.1.1 咬入条件 (37)6.1.2 咬入能力校核 (37)6.2 轧辊强度校核 (40)6.2.1 粗轧机组轧辊强度校核 (42)6.2.2 中轧机组轧辊强度校核 (44)6.3 电机能力校核 (45)6.3.1 轧制力矩 (45)6.3.2 附加摩擦力矩 (46)6.3.3 空转力矩： (46)6.3.4 电机能力校核 (47)7 环境保护及综合利用 (48)7.1 轧钢厂的环境保护 (48)7.2 节能和综合利用 (50)7.2.1 轧钢厂的节能 (50)7.2.2 轧钢厂的综合利用 (51)专题 (53)致谢 (87)参考文献 (88)附录1 (90)1 热轧棒材概述1.1 热轧棒材的产品概况近20年是我国型钢生产技术飞速发展的20年。
热轧钢管生产工艺
热轧钢管生产工艺
热轧钢管是将钢坯通过加热至高温状态后，在轧机中进行轧制加工而成的管材。
热轧钢管生产工艺包括以下几个步骤：
1. 钢坯准备：选用适合的钢坯作为原料，一般为钢坯长条状，需要经过切割、锯断等工艺进行处理。
2. 坯料加热：将钢坯加热至适当的温度，一般为1100℃以上，以便在轧制过程中使钢坯达到塑性变形的要求。
3. 轧制加工：将加热至高温状态的钢坯送入轧机中，经过多道次的轧制，逐步压制出所需尺寸和形状的钢管。
4. 缩径：为了获得更加精确的直径尺寸，制造高精度的钢管，需要通过缩径工艺进行处理。
该工艺是在钢管的一端注入高压液体，使钢管内部受到液体的压力作用，从而缩小钢管的直径。
5. 冷却：在轧制完毕后，将钢管进行快速冷却，以提高钢管的物理性能和机械性能。
6. 修边：通过修边工艺，去除热轧钢管两侧的毛刺，使钢管的两侧光滑整齐。
7. 检测：对热轧钢管进行各项检测，包括尺寸、化学成分和力学性能等方面的检测，以确保热轧钢管的质量和安全性。
8. 成品：经过检测合格的热轧钢管，根据不同的要求，可以进
行颜色标识、喷涂和打包等工艺，最终成为成品，供应给用户使用。
总结：热轧钢管生产工艺主要包括钢坯准备、坯料加热、轧制加工、缩径、冷却、修边、检测和成品处理等过程。
每个步骤都非常关键，对于最终的钢管质量和性能有着重要影响，因此需要严格控制和管理。
轧钢热轧冷轧工艺介绍PPT学习教案课件
2)冷加工无缝钢管的生产方法 用冷加工方法生产无缝钢管主要有冷轧、冷拔和冷
旋压法。 3)焊管生产方法
焊管生产的实质是：将管坯(钢板或带钢)用不 同成型方法弯曲成所需要的钢管形状，然后用不同的 焊接方法将其焊接成钢管。
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②电焊管生产 电焊管生产具有尺寸范围广、可以生产各种成分的钢管
连铸机
隧道式加热
结
炉
晶
器
摆动剪
精轧机
飞剪 除鳞箱 第33页/共41页
卷取机 层流冷却
② ISP工艺(Inline Strip Production )
ISP工艺，即在线热带生产工艺。 1992年1月在意大利的阿尔维迪 公司建成世界上第一条生产线，该类生产线是目前世界上最短的薄板坯 连铸连轧生产线。世界上已经建成5条。
宝钢5m轧机采用世界最先进工艺与设备，试 车成功。
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(3)中厚板生产的工艺流程
原料
加热
除鳞
轧制
冷矫
冷床
热矫
层流冷却
冷床
剪切
喷印
包装
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轧制
中厚板的轧制过程大致可分为粗轧和精轧。
(1)全纵轧法 当板坯宽度大于或等于钢板宽度时，即可不用展宽而直接纵轧成
成品。
(2)横轧－纵轧法或综合轧制法 先进行横轧将板坯展宽至所需宽度以后再转90°进行纵轧完成。
1)冷轧的含义 金属学说法：加工温度低于该钢种在特定变形条件下的再 结晶温度的压力加工称为“冷加工”；
工业上的习惯：坯料事先不经过再加热的常温轧制过
程。
2)冷轧的工艺特点 (1)冷轧中的加工硬化； (2)冷轧中的工艺冷却和润滑； (3)冷轧中的张力轧制。
热轧钢管生产工艺课件
安全教育培训情况
检查员工是否接受安全教育培训，是否掌握 安全知识和技能，培训效果是否达标。
应急预案制定和演练活动安排
应急预案制定
针对可能发生的生产安全事故， 制定相应的应急预案，明确应急 组织、通讯联络、现场处置等方
面要求。
应急演练计划
制定应急演练计划，包括演练时 间、地点、参与人员等，确保演
练活动有序进行。
分类
根据钢管的截面形状和用途，热轧钢 管可分为无缝钢管和焊接钢管两大类 。其中，无缝钢管又可分为热轧无缝 钢管和冷拔无缝钢管两种。
生产工艺流程及特点
生产工艺流程
热轧钢管的生产工艺流程包括原料准备、加热、穿 孔、轧制、定径、冷却、矫直、切割、检验等环节 。其中，加热温度和轧制速度是影响钢管质量的关 键因素。
发展趋势
未来，随着科技的不断进步和环保政策的加强，热轧钢管行业将面临转型升级的压力。一方面，企业需要加大技 术创新力度，研发高强度、耐腐蚀、轻量化的新型钢管产品；另一方面，企业需要推进绿色生产，降低能耗和排 放，实现可持续发展。
02
原料准备与加热制度
Chapter
原料选择与检验标准
原料选择
选用符合标准要求的钢坯作为原 料，确保化学成分、尺寸和表面 质量等指标合格。
热轧钢管质量控制
讲述钢管尺寸精度、表面质量、力学性能等方面的质量要求，以及 质量检查与评估的方法。
行业发展趋势分析
1 2 3
绿色环保生产
随着环保政策的日益严格，热轧钢管生产行业将 更加注重清洁生产和节能减排，推广绿色制造技 术和循环经济模式。
智能化与自动化
智能化制造和自动化技术将在热轧钢管生产中发 挥越来越重要的作用，提高生产效率和产品质量 稳定性。
无缝钢管的热轧工艺
无缝钢管1.无缝钢管的制造加工方法:（1）热轧（挤压无缝钢管）:圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径（或减径)→冷却→矫直→水压试验（或探伤)→标记→入库（2）冷拔（轧)无缝钢管：圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜）→多道次冷拔（冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤）→标记→入库2。
热轧(1）热轧的概念：热轧（hot rolling)是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制,而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。
（2)热轧的优缺点优点：a.热轧能显著降低能耗，降低成本.热轧时金属塑性高，变形抗力低,大大减少了金属变形的能量消耗。
b。
热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，显著裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能.c.热轧通常采用大铸锭，大压下量轧制,不仅提高了生产效率，而且为提高轧制速度、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件。
缺点：a。
经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐）被压成薄片,出现分层(夹层)现象。
分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。
焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。
b。
不均匀冷却造成的残余应力.残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。
残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响.如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用.c.热轧不能非常精确地控制产品所需的力学性能，热轧制品的组织和性能不能够均匀。
其强度指标低于冷作硬化制品，而高于完全退火制品;塑性指标高于冷作硬化制品，而低于完全退火制品。
d。
热轧产品厚度尺寸较难控制，控制精度相对较差；热轧制品的表面较冷轧制品粗糙Ra值一般在0.5～1.5μm。
钢铁工业全套生产工艺和设备分析
钢铁工业全套生产工艺与设备分析钢铁企业主要工艺流程：采矿→选矿→烧结/球团→炼铁→炼钢→热轧→冷轧→钢管；辅助生产工艺：焦化、制氧、燃气、自备电、动力。
典型工艺流程工艺流程图焦化厂主要就是生产炼铁所需要得燃烧原料。
主要工艺就是将原煤碳化。
生产工艺为：配煤、捣固、炼焦、湿熄焦及干熄焦、余热发电、回收、煤化工。
配煤：配煤前将原煤经过破碎清俗称：洗煤。
国内得煤炭有肥煤与瘦煤得说法、配煤就是将两种煤按照一定燃烧值要求配比混匀捣固：将配比好得煤加入粘结剂用捣固机捣制成煤饼得形状。
炼焦：国内目前得焦炉主要有3米、4米、6米、7米与7、63米焦炉。
所谓得米数就是指结碳室炉膛得高度。
一般一座焦炉得孔数在55空左右。
现今主流得焦炉都在6米及以上。
焦炉技术最早由德国与日本引进，后为国内消化。
熄焦：湿熄焦就是在焦炭出炉后由熄焦车运到熄焦塔通过低水分熄焦工艺将红焦迅速熄灭。
干熄焦就是通过专门得熄焦工艺将红焦装入氮罐自然熄灭。
余热发电：为干熄焦得配套设备，通过鼓风机将碳罐中氮气引向蒸汽发电机。
回收及煤化工：炼焦过程中会产生大量得有毒气体及物质（硫磺、苯、氢、氖、煤焦油等），但就是这些物质又就是化工行业所不可缺少得原材料，所以为了环保与创收，回收及煤化工就是焦化厂相当重要得一个环节。
特别要提出来得就是五大车：装焦、推焦、拦焦、熄焦、旋转焦罐车也就是我们需要相当重视得其中涉及到我们得产品为：大量得变频器、PLC以及无线通讯。
主要热工设备介绍：炼焦炉炼焦炉，一种通常由耐火砖与耐火砌块砌成得炉子，用于使煤炭化以生产焦炭。
用煤炼制焦炭得窑炉。
就是炼焦得主要热工设备。
现代焦炉就是指以生产冶金焦为主要目得、可以回收炼焦化学产品得水平室式焦炉，由炉体与附属设备构成。
焦炉炉体由炉顶、燃烧室与炭化室、斜道区、蓄热室等部分，并通过烟道与烟囱相连。
整座焦炉砌筑在混凝土基础上。
现代焦炉基本结构大体相同，但由于装煤方式、供热方式与使用得燃料不尽相同，又可以分成许多类型。
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热轧钢管生产工艺流程2．1 一般工艺流程热轧无缝钢管的生产工艺流程包括坯料轧前准备、管坯加热、穿孔、轧制、定减径和钢管冷却、精整等几个基本工序。
当今热轧无缝钢管生产的一般主要变形工序有三个：穿孔、轧管和定减径；其各自的工艺目的和要求为：2.1.1 穿孔：将实心的管坯变为空心的毛管；我们可以理解为定型，既将轧件断面定为圆环状；其设备被称为穿孔机。
对穿孔工艺的要求是：首先要保证穿出的毛管壁厚均匀，椭圆度小，几何尺寸精度高；其次是毛管的内外表面要较光滑，不得有结疤、折叠、裂纹等缺陷；第三是要有相应的穿孔速度和轧制周期，以适应整个机组的生产节奏，使毛管的终轧温度能满足轧管机的要求。
2.1.2 轧管：将厚壁的毛管变为薄壁（接近成品壁厚）的荒管；我们可以视其为定壁，即根据后续的工序减径量和经验公式确定本工序荒管的壁厚值；该设备被称为轧管机。
对轧管工艺的要求是：第一是将厚壁毛管变成薄壁荒管（减壁延伸）时首先要保证荒管具有较高的壁厚均匀度；其次荒管具有良好的内外表面质量。
2.1.3 定减径（包括张减）：大圆变小圆，简称定径；相应的设备为定（减）径机,其主要作用是消除前道工序轧制过程中造成的荒管外径不一（同一支或同一批），以提高热轧成品管的外径精度和真圆度。
对定减径工艺的要求是：首先在一定的总减径率和较小的单机架减径率条件下来达到定径目的，第二可实现使用一种规格管坯生产多种规格成品管的任务，第三还可进一步改善钢管的外表面质量。
20 世纪80 年代末,曾出现过试图取消轧管工序,仅使用穿孔加定减的方法生产无缝钢管，简称CPS,即斜轧穿孔和张减的英文缩写）,并在南非的Tosa厂进行了工业试验，用来生产外径：33 .4〜179 .8 mm，壁厚3.4〜25mm的钢管，其中定径最小外径为101.6mm ；张减最大外径我101.6mm 。
经过实践检验，该工艺在产生壁厚大于10mm 的钢管时质量尚可，但在生产壁厚小于8mm 的钢管时通过定径、张减不能完全消除穿孔毛管的螺旋线，影响了钢管的外观质量。
在随后的改造中不得不在穿孔机于定减径机之间增设了一台MINI-MPM（4 机架）来确保产品质量。
2．2 各热轧机组生产工艺过程特点我们通常将毛管的壁厚加工称之为轧管。
轧管是钢管成型过程中最重要的一个工序环节。
这个环节的主要任务是按照成品钢管的要求将厚壁的毛管减薄至与成品钢管相适应的程度，即它必须考虑到后继定、减径工序时壁厚的变化，这个环节还要提高毛管的内外表面质量和壁厚的均匀度。
通过轧管减壁延伸工序后的管子一般称为荒管。
轧管减壁方法的基本特点是在毛管内按上刚性芯棒，由外部工具（轧辊或模孔）对毛管壁厚进行压缩减壁。
依据变形原理和设备特点的不同，它有许多种生产方法，如表1 所示。
一般习惯根据轧管机的形式来命名热轧机组。
轧管机分单机架和多机架，单机架有自动轧管机、阿塞尔轧机、ACCU-ROLL 等,斜轧管机都是单机架的；连轧管机都是多机架的，通常4~8 个机架，如MPM 、PQF 等。
目前主要使用连轧（属于纵轧）与斜轧两种轧管工艺。
表1轧管减壁的工艺方法2..2.1 连续轧管机的几种形式：连轧管机是在毛管内穿入长芯棒后，经过多机架顺序布置且相临机架辊缝互错（二辊式辊缝互错90 °，如图1 所示；三辊式辊缝互错60 °）的连轧机轧成钢管，它是当今被最广泛应用的纵轧钢管方法。
连轧管机轧制过程中，轧件变形实际上是受多组（4~8 组）轧辊与芯棒的反复作用从圆到椭圆…椭圆再到圆的过程。
连轧管机的发展历史悠久，早在19 世纪末就曾尝试在长芯棒上进行轧管，但种种原因，至1950 年世界上仅有6 台连轧管机。
1960 年后，随着科学技术的进步和生产的发展，特别是电子计算机技术的飞速发展和应用，使连轧管机在生产工艺和设备上日趋完善，得到了迅速的发展和推广。
在浮动芯棒连轧管机的基础上，限动芯棒连轧管机于20 世纪60 年代中期进行了工艺试验，获得了可喜的成果。
1978 年世界上第一套限动芯棒连轧管机（MPM ）在意大利达尔明钢管厂建成投产，连轧管工艺发展到了一个新的水准。
20 世纪90 年代末又推出了三辊连轧管机（PQF）技术，使连轧管工艺装备跃上了更高的台阶。
连轧管机在PQF出现以前，都是两辊式的，即由两个轧辊为一组组成孔型, 二辊式的机架既有与地面呈45°交错布置的，也有与地面垂直、水平交错布置的；PQF为三辊式的，即由三个轧辊为一组组成孔型；；MPM与PQF孔型构成见（图2）；连轧管时，孔型顶部的金属由于受到轧辊外压力和芯棒内压力作用而产生轴向延伸，并向圆周横向宽展，而孔型侧壁部分的金属与芯棒不接触，但它被顶部轴向延伸的金属对它附加的拉应力作用而产生轴向延伸，并同时产生轴向拉缩。
不论两辊式的还是三辊式的连轧管机，按芯棒的运行方式可分为以下三种形式。
'■H2-£Hi 3-^（丄一逢札诗机* ｛一段■阻221.1浮动芯棒连轧管机（或全浮动芯棒连轧管机）：简称MM （Mandrel Mill ）, 一般设有8个机架。
轧制过程中对芯棒速度不加以控制，芯棒由被辗轧金属的摩擦力带动自由跟随管子通过轧机，芯棒的运行速度是不受控的；轧制过程中芯棒的运行速度随着各机架的咬入、抛钢有波动，从而引起管子壁厚的波动；轧制结束后，芯棒随荒管轧出至连轧机后的输出辊道，在轧制中、薄壁管时芯棒的几乎全长都在荒管内，见图3;带有芯棒的荒管横移至脱棒线，由脱棒机将芯棒从荒管中抽出以便冷却、润滑后循环使用。
其特点是轧制节奏快，每分钟可轧4支甚至更多的钢管；但荒管的壁厚精度稍低、设有脱棒机其工艺流程较长、芯棒的长度接近于管子的长度；适合生产较小规格（外径小于177.8mm）的无缝钢管。
比较有代表性的浮动芯棒连轧管机有德国米尔海姆厂的RK2机组和我国宝钢的©140 mm 机组。
浮动芯棒连轧管机的工作特点是：由于在轧制时不控制芯棒速度，因此在整个轧制过程中，芯棒速度多次变化。
例如，在一台8机架的连轧管机上，当金属进入第一机架时，芯棒在摩擦力的作用下，以接近第一机架的轧制速度运行；当金属进入第二机架时，芯棒速度就要改变，以第一和第二机架轧制速度之间的某个速度运行；当进入第三机架时，则芯棒速度已变为第一、第二和第三机架轧制速度之间的某个速度；依此类推，直至进入第八机架，芯棒速度便经过了8 次变化，已1〜8机架间的某个速度运行，进入一个相对稳定的轧制阶段。
在此阶段，前面机架的轧制速度比芯棒速度慢（称为慢速机架），后面机架的轧制速度比芯棒速度快（称为快速机架），如果中间某个机架的轧制速度恰好与芯棒运行速度相同则称为同步机架。
随后当金属逐渐从有关机架中轧出时，在芯棒速度变化为2〜8 机架间的某个速度；当金属由第二机架轧出，则芯棒速度又变为第三至第八机架间的某个速度，以此类推，直至金属从第八机架轧出为止。
由上可以看出，在钢管的轧制过程中，芯棒的速度至少要变化15 次，芯棒速度的变化将导致金属流动条件的改变。
浮动芯棒连轧管机由于轧制过程中芯棒速度改变而使得金属流动发生变化，因金属流动的不规律而引起钢管纵向的壁厚和直径变化，尽管对此采取了不少措施并取得了一定的效果，当轧制条件的变化依然存在，且产品管的尺寸精度始终不如限动芯棒轧机。
此外，芯棒长，使制造费用加大，制造困难，且长芯棒的重量也很大，钢管带着过重的芯棒在辊道上运行将会导致钢管表面损伤。
故目前浮动芯棒连轧管机均用于小型机组。
连轧管时，荒管可以看作是在不同直径的轧辊间连续轧制形成的。
穿在钢管中的芯棒可以看作是曲率半径无穷大的内轧辊。
浮动芯棒轧制时，芯棒除受到轧辊经轧件传递来的作用力外，再无其他外力作用。
当轧件头部经第一机架咬入后，随着轧件逐一走向后面的延伸机架，作用在芯棒上的机架数相继增多，故芯棒速度不断提高，这个阶段称为“咬入”阶段。
当轧件头部进入最末机架后，整个轧件处在连轧管机所有机架的轧制中，芯棒速度维持不变，称为“稳定扎着急” 阶段。
当轧件尾部离开第一机架后，芯棒速度友逐级提高，直到轧出延伸，称为轧出”阶段。
轧辊工作圆周速度是安“稳定轧制”状态下设定的。
轧制过程中轧件又是遵循着体积不变定律的。
然而由芯棒引起的轧件速度的升高，使流入后面机架的金属必然增多，也就是说，后面的机架由芯棒送入了比其设定的轧辊圆周速度所允许的还要多的金属，这就出现了使断面积增大的金属积累。
这种逐步流入的附加金属造成的较大断面，尽管在最后的机架上得到了加工，但仍然导致在荒管的一些部位上直径变大和壁厚变厚，这种现象称为“竹节” 。
原则上讲可能在整根钢管上均出现“竹节” 。
显然“竹节”现象属纵向壁厚不均，对随后的张减机轧制是不利的，应尽可能防止。
为了防止或减少“竹节”形成，孔型设计分配压下量时，在保证总延伸不变的前提下，适当增加前几架压下量。
这样，就可在后面几个机架中使芯棒速度的跃增得到减弱，从而减轻芯棒速度变化的影响。
良好的芯棒润滑有利于延伸和降低能耗，也可以减少竹节的形成。
还可以采用电控技术防止竹节的产生。
由电子计算机进行预设定，轧辊转速按要求变化，当轧件通过时对轧辊进行校准，使各机架的出口速度与芯棒速度的变化相适应。
70 年代盛行浮动芯棒连轧管机机组。
由于受到芯棒重量的限制，至今这种机组仅能生产直径小于177.8mm 一下的钢管。
2.2.1.2 半浮动(或半限动)芯棒连轧管机：德国人称MRK-S (Mannesmannbohr-Kontimill Stripper )；法国人称Neuval-R 。
半浮动芯棒连轧管机一般7〜8 个机架。
德国设计的工艺为：在轧制过程中，前半程，芯棒不是自由地随轧件前进，而是受限动机构的控制，以一恒定速度前进，芯棒与轧件的速差分布是不一致的，第1 架的轧件出口速度小于芯棒速度；自第2 架开始，轧件的速度快于芯棒的速度，形成稳定的差速轧制状态；当完成主要变形、管子脱离倒数第3 架时，限动机构加速释放芯棒，像浮动芯棒一样由钢管将芯棒带出轧机。
德国式的半浮动芯棒连轧管机于20 世纪80 年代初在日本八幡厂建成投产。
法国研制的工艺为：在钢管由最后一个机架轧出时才松开芯棒，即在轧制过程中具有限动芯棒轧机的工艺特点，而在终轧后松开芯棒；芯棒随荒管至连轧机后的输出辊道。
法国式的半浮动芯棒连轧管机于20 世纪70 年代后期在法国的圣索夫钢管厂投入生产。
不论德国工艺还是法国工艺，半浮动芯棒轧管机轧制结束后，约有1/3 长的荒管（尾部）包住芯棒前端，见图4；带有芯棒的荒管横移至脱棒线，由脱棒机将芯棒从荒管中抽出以便冷却、润滑后循环使用。
其特点是荒管壁厚的精度较高、节奏较快，每分钟可轧3 支甚至更多的钢管，芯棒长度虽然比浮动式的短得多，而比限动芯棒轧机略长一些；设有脱棒机工艺其流程较长；适合生产较小规格（外径小于219mm ）的无缝钢管。