限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)簡稱MPM(Muli-Stand Pipe Mill),一般7~8個機(jī)架，由意大利因西公司推廣應(yīng)用。軋管時芯棒的運(yùn)行是限動的、速度是可控的，芯棒的速度應(yīng)高于第一架的咬入速度而低于第一架的軋出速度。在軋制的整個程中，芯棒速度是恒定不變的，從而確保不銹鋼管壁厚的精度，軋制不同的管子時芯棒的速度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。軋制結(jié)束后，芯棒停止運(yùn)動，由脫管機(jī)將荒管從芯棒中脫出，實際上，此時軋件不單是在軋管機(jī)上連軋，還要在軋管機(jī)與脫管機(jī)之間連軋。而后芯棒回送離開軋機(jī)，移出軋線冷卻、潤滑后循環(huán)使用。其特點是荒管的壁厚的精度高，用脫管機(jī)取代了脫棒機(jī)，縮短了工藝流程，芯棒較短；但軋制節(jié)奏慢，每分鐘可軋2支或稍多一點的鋼管，適合生產(chǎn)中等規(guī)格（外徑小于460mm)的無縫不銹鋼管。代表性機(jī)組有意大利達(dá)爾的ф356mm機(jī)組和我國天津鋼管公司的φ250mm機(jī)組。
限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)的基本特點就是控制芯棒的運(yùn)行速度，使芯棒在整個軋制過程中均以低于第一機(jī)架金屬軋出速度的恒定速度前進(jìn)，這是相當(dāng)重要的工藝改進(jìn)，使限動芯棒軋機(jī)具有浮動芯棒軋機(jī)不可比擬的優(yōu)越性。近年來的實踐表明，芯棒的速度應(yīng)高于第一機(jī)架的咬入速度而低于第一機(jī)架的軋出速度，這樣，在整個軋制過程中芯棒的移動速度均以低于所有機(jī)架的軋制速度，避免了不規(guī)律的金屬流動和軋制條件的變化。由于芯棒速度受到控制，每一機(jī)架的軋制壓力都較小，金屬流動有規(guī)律，加之帶有微張力軋制狀態(tài)，從而減小了橫向變形，根本不存在浮動芯棒連軋所產(chǎn)生的“竹節(jié)”現(xiàn)象，使鋼管內(nèi)外表面和尺寸精度有了很大提高。延伸系數(shù)可大一些，這就可以獲得較小的壁厚偏差。
由于芯棒速度限動，可大大縮短芯棒的長度，軋制32m長的不銹鋼管，芯棒的工作長度只有15m左右。鋼管從芯棒上軋出后用脫管機(jī)將其從芯棒前端抽出，芯棒快速返回，取消了脫棒機(jī)，縮短了工藝流程，提高了鋼管的終軋溫度。部分品種可省去定徑前的再加熱工序，從而節(jié)省了能源。由于減小了芯棒的長度和芯棒的重量，允許加大芯棒的直徑，使鋼管的最大外徑由177.8mm擴(kuò)大到426mm甚至更大。因此可以生產(chǎn)中型和大型規(guī)格的無縫不銹鋼管。
限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)代表著現(xiàn)代無縫不銹鋼管生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)，它集中體現(xiàn)了無縫不銹鋼管生產(chǎn)的連續(xù)性、高效率、機(jī)械化及工業(yè)自動化的發(fā)展趨勢。20世紀(jì)80年代以后限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)已經(jīng)在無縫鋼管生產(chǎn)領(lǐng)域占了主導(dǎo)的地位。
少機(jī)架限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)（MINI-MPM)是在20世紀(jì)90年代由意大利因西公司推出的工藝，它的實質(zhì)與MPM一樣，主要是針對南非托沙廠的技術(shù)改造，設(shè)計為四個機(jī)架，基本保留了MPM機(jī)組的優(yōu)點。與MPM相比，它的最大特點是實現(xiàn)了用更短的芯棒軋制長鋼管，芯棒的工作段長度比MPM小2~3m,芯棒總長度可縮短5m左右。芯棒可以制造成整體，兩端都加工有限動頭，可以調(diào)頭使用，降低芯棒的消耗。隨著錐形輥穿孔機(jī)的普及應(yīng)用，使熱軋無縫鋼管的變形量前移成為可能，連軋工序的延伸可適當(dāng)減小，連續(xù)軋管機(jī)不用再設(shè)置7~8架就可實現(xiàn)所要求的熱軋變形了，所以以后興建的限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組大多采用有5個機(jī)架的MINI-MPM.代表機(jī)組有包頭鋼鐵公司的Φ180mm機(jī)組、鞍山鋼鐵公司的Φ159mm機(jī)組、衡陽鋼管廠的ф273mm機(jī)組以及成都鋼管廠的Φ340mm機(jī)組。
如何充分發(fā)揮限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組生產(chǎn)效率高、金屬消耗少、產(chǎn)品壁厚精度高、內(nèi)外表面質(zhì)量好的優(yōu)勢，生產(chǎn)出高質(zhì)量水準(zhǔn)的厚壁管是我們亟待解決的問題。我們知道，限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組生產(chǎn)厚壁管要受到兩個條件的約束：1. 加熱管坯的長度,目前我國限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組的管坯加熱均使用環(huán)形爐，人爐管還的最大長度均小于等于5m; 2. 軋管機(jī)特脫管機(jī)之間的距離,限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組在軋管機(jī)后要布置脫管機(jī)來實現(xiàn)軋制與現(xiàn)律／荒管的分離（通常脫管機(jī)有3-5架），考感到所軋制流管的長度及芯棒的限動速度快時芯件僅最后一架軋管機(jī)軋輥中心線到第一架脫管機(jī)軋輥中心線的距離設(shè)計為10m左右，以防止軋制時芯棒進(jìn)入脫管機(jī)，如圖4-1所示。
我們用γ(一般取0.01~0.03)表示管坯加熱爐（環(huán)形爐）的燒損系數(shù)，μcH、μzH分別表示穿孔和軋管的延伸系數(shù)，生產(chǎn)厚壁管時，由于延伸相對較小，當(dāng)Lp×μcH×μzH×(1-γ)<Lt+LAN時，荒管就進(jìn)入不了脫管機(jī)或不能按工藝要求從芯棒上脫出，此時荒管要抱在芯棒的前端上，如圖4-5所示，不能實現(xiàn)軋制終了時芯棒與荒管分離的工藝目的，阻礙了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。LAN為安全脫管距離，一般為1m左右，即實現(xiàn)脫管工藝目的時至少要保證有兩架以上脫管機(jī)咬鋼的長度。
這樣在不銹鋼厚壁管生產(chǎn)領(lǐng)域就限制了限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組其產(chǎn)品內(nèi)外表面質(zhì)量和壁厚精度方面優(yōu)勢的發(fā)揮，不能為市場提供壁厚精度高、表面質(zhì)量好的厚壁無縫鋼管。另外，在生產(chǎn)某些規(guī)格的厚壁管時，即使軋管后的荒管長度能夠滿足要求實現(xiàn)脫管，因脫管機(jī)入口速度較快，對脫管機(jī)形成很大沖擊，同時荒管壁厚較厚，使得脫管機(jī)變形力較大，時常引起損壞脫管機(jī)安全臼的事故，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
可以用以下兩種可能的工藝方法來改進(jìn)：1. 為了解決因延伸小、軋后荒管短不能完成脫管的問題，有人曾提出限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)軋制結(jié)束后采用手動或單設(shè)一個切換程序，使齒條慢速向前運(yùn)行，將荒管喂入脫管機(jī)來實現(xiàn)脫管的方法生產(chǎn)不銹鋼厚壁管；2. 借鑒法國瓦盧雷克公司在20世紀(jì)80年代初提出但至今尚未實施的Neuval R方法，用限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組來生產(chǎn)厚壁管。
Neuval方法軋管時在本質(zhì)上與MPM方法沒有什么區(qū)別，也是采用限動芯棒工藝，只是它沒有脫管機(jī)，當(dāng)軋制終了時芯棒隨荒管一起前行，而后用脫棒機(jī)將芯棒／荒管分離，脫棒長度一般小于8m;Neuval方法的另一個特點是為了節(jié)省穿孔、軋管之間的輔助時間，設(shè)計時將頂桿與芯棒合二為一，即穿孔后毛管和頂桿（芯棒）一起被送到連續(xù)軋管機(jī)上，事實上，穿孔時支撐頂頭的頂桿被用作連續(xù)軋管機(jī)的芯棒，以減少從毛管中先脫頂桿再穿芯棒的時間。Neuval 方法于1978年在瓦盧雷克公司的圣索夫廠建成投產(chǎn)了一套ф127mm機(jī)組，軋制節(jié)奏最快可達(dá)20秒/支。
Neuval R是在Neuval得到實踐后提出的新方法，工藝方面與Neuval方法相似，只是其脫棒方法設(shè)想得比較獨特，既不用脫管機(jī)，也不用脫棒機(jī)，而是設(shè)想為當(dāng)軋件離開軋管機(jī)最后一架時，芯棒由限動裝置向后（與軋制方向相反）移動從鋼管中抽出。在抽芯棒時有一個安裝在軋管機(jī)出口側(cè)的卡環(huán)，連續(xù)軋管機(jī)最后一架拋鋼后，芯棒／荒管繼續(xù)向前運(yùn)行一段距離，當(dāng)荒管尾部讓開卡環(huán)位置后再停止，使卡環(huán)合攏時套在芯棒（而不能卡在荒管）上，在往回抽芯棒時，卡環(huán)將鋼管尾部擋住，軸向限制荒管移動，防止荒管隨芯棒一起后退。由于需要脫管／脫棒的長度較短（軋制厚壁管時脫棒長度一般小于4m,脫棒長度取決于荒管長度和芯棒限動速度的快慢，荒管長、限動速度快則脫棒的行程長，荒管短、限動速度慢則脫棒的行程短），同時鋼管壁厚較厚，鋼管溫度也較高，所以芯棒很容易抽出。
上述兩種工藝方法，第一種方法實現(xiàn)起來有一定難度，可能對生產(chǎn)節(jié)奏影響較多，對不同規(guī)格（D/S)、不同材質(zhì)的鋼管選用多大的喂入速度等問題還需逐步摸索，同時對脫管機(jī)的安全臼強(qiáng)度也是一個考驗；第二種方法可能操作性更強(qiáng)，因為這種方法對軋制節(jié)奏影響不會很大，在不用進(jìn)行大的改造的前提下，只是需要在軋管機(jī)出口側(cè)增設(shè)一個控制精度高的卡環(huán)，用來擋住荒管，避免荒管與芯棒一起后退，達(dá)到軋制結(jié)束后使芯棒／荒管分離的工藝目的，實現(xiàn)某種意義上的“在線脫棒”。
由于卡環(huán)的出現(xiàn)，消除了前面提到的限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組在生產(chǎn)厚壁管時的兩個約束，使限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組擴(kuò)大其產(chǎn)品壁厚范圍成為可能。因為卡環(huán)脫棒法不受荒管長度的限制、所以限動芯棒連續(xù)軋管機(jī)組在不改變加熱管坯長度及穿孔機(jī)、軋管機(jī)延伸大小的前提下，使用卡環(huán)脫棒就能生產(chǎn)出表面質(zhì)量好、壁厚精度高的厚壁不銹鋼管。值得一提的是，當(dāng)MPM或PQF機(jī)組生產(chǎn)中使用卡環(huán)來進(jìn)行脫棒時，要將脫管機(jī)機(jī)架更換為導(dǎo)輥，以便讓荒管從其上面通過。
