JP2638317B2 - 熱間管圧延用潤滑剤および熱間圧延管の焼付き疵防止方法 - Google Patents

熱間管圧延用潤滑剤および熱間圧延管の焼付き疵防止方法

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JP2638317B2
JP2638317B2 JP3014005A JP1400591A JP2638317B2 JP 2638317 B2 JP2638317 B2 JP 2638317B2 JP 3014005 A JP3014005 A JP 3014005A JP 1400591 A JP1400591 A JP 1400591A JP 2638317 B2 JP2638317 B2 JP 2638317B2
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哲也 中西
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マンネスマン製管にお
ける傾斜穿孔圧延等の熱間管圧延に用いられる潤滑剤お
よびその潤滑剤を用いた熱間圧延管の焼付き疵防止方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】継目無鋼管の製造に使用される傾斜圧延
機においては、傾斜ロールで穿孔圧延される被圧延材の
外径が必要以上に膨らむのを防ぐために、ガイドシュー
が使用される。このガイドシューとしては、プレート型
のものやディスクロール型のものが用いられるが、いず
れの型式のガイドシューを用いても、被圧延材がその回
転に伴ってガイドシューと摺接するので、この間に潤滑
剤を介在させて焼付きを防ぐ必要がある。
【0003】傾斜穿孔圧延に使用される潤滑剤として
は、金属酸化物系の液状潤滑剤がある。その使用法とし
ては、被圧延材とガイドシューとの間に潤滑剤を供給す
る方法が特開昭63−234092号公報に開示されて
いる。また、特開昭60−184410号公報には、被
圧延材を圧延に供する前に、その外表面に潤滑剤を付着
させる方法が開示されている。両者を比較した場合、前
者には不均一潤滑に基づく焼付き疵を生じ易いという問
題があり、後者の特開昭60−184410号公報に開
示された圧延前に潤滑剤を付着させる方法のほうが、全
表面均一潤滑の点で優れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭60−
184410号公報にA法として示されている加熱前の
被圧延材に潤滑剤を塗布する方法は、第1穿孔機に対し
ての焼付き疵対策としては有効であるが、第2穿孔機以
後の圧延機に対しての焼付き疵対策には不充分である。
というのは、加熱前の被圧延材に塗布した潤滑剤は、加
熱や加熱後の搬送によっても殆ど剥離しないので、第1
穿孔機での圧延には寄与するが、第1穿孔機による圧延
を終えた段階では、付着残量が大幅に減少しており、残
った潤滑剤も第2穿孔機に至るまでの材料転中に生じる
スケールと共に殆ど落下してしまうからである。
【0005】この問題解決には、特開昭60−1844
10号公報にB法として示されているように、第1穿孔
機、第2穿孔機に供給する直前の加熱された被圧延材に
潤滑剤を塗布すればよい。しかし、ここで使用されてい
る潤滑剤は、EHコート(アイコー(株)の商品名)に
水を加えたものである。EHコートに水を加えると、そ
の粘度は、加える水の量にもよるが通常の使用法では2
00cp以下まで低下する。このような水添加によって
低粘度となった潤滑剤を加熱後の高温の被圧延材に塗布
した場合には、潤滑剤中に含まれている水が爆発的に水
蒸気化し、潤滑剤がはじけ飛んで潤滑剤の付着効率が著
しく低下し、焼付き疵の発生を完全に防止できなくな
る。また、被圧延材が比較的低温となるザイザー、レデ
ューサーに適用した場合には、逆に水の蒸発が不充分と
なり、付着性が低下することにより充分な潤滑効果が得
られない。
【0006】本発明の目的は、焼付き疵防止効果の優れ
た熱間管圧延用潤滑剤および焼付き疵防止方法を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の潤滑剤は、加熱
された熱間状態の被圧延材の表面にスプレ塗布される熱
間管圧延用潤滑剤であって、粒径が2mm以下の金属酸
化物粉末:10〜60重量%、固形分としてのケイ酸ナ
トリウム:10〜50重量%を含有する水溶液からな
り、粘度が200cp以上4000cp未満であること
を特徴としてなる。
【0008】本発明の焼付き疵防止方法は、この潤滑剤
を、圧延機入側において被圧延材の加熱された外表面に
スプレ塗布により付着させて後、その被圧延材を圧延機
に通過させることを特徴としてなる。
【0009】
【作用】本発明の潤滑剤は、被圧延材の表面にスプレ塗
布により直接付着させて使用する。付着の段階は被圧延
材の加熱後である具体的には、例えばマンネスマン製
管ラインでは、第1穿孔機、第2穿孔機、マンドレルミ
ル、プラグミル、アッセルミル、ザイザー、レデューサ
ー等の圧延機を通過する被圧延材に対して、圧延機入側
で塗布を行う。潤滑剤を塗布された被圧延材は直ちに圧
延機に進入する。塗布のタイミングは、圧延前の1〜6
0秒前が適当である。鍛接管製造ラインにおけるレデュ
ーサー等においても、同様に塗布を行うことができる。
【0010】本発明の潤滑剤は、その粘度範囲制限によ
り適正量の水を含んでいる。そのため、圧延前の加熱さ
れた被圧延材に塗布した場合も、水が爆発的に水蒸気化
して金属酸化物粉末がはじけ飛ぶということがなく、付
着効率が良好であり、且つ、被圧延材の加熱温度が比較
的低温の場合に付着性が低下することもない。従って、
圧延前の加熱された被圧延材に塗布して充分な付着量が
確保される。
【0011】加熱された被圧延材の表面に付着した本発
明の潤滑剤は、その主成分である金属酸化物粉末が、通
常500℃以上では被圧延材の表面に焼結して固着す
る。被圧延材がこの温度に達しない場合は、被圧延材に
対して補助加熱を行えば良い。また、被圧延材の温度が
充分に高い場合には、被圧延材表面のスケールとの共晶
反応や共析反応により溶融あるいは固溶して密着する。
ただし、潤滑剤中に酸化鉄以外の金属酸化物(例えば珪
酸等)が含まれている場合は、これが被圧延材表面の酸
化鉄と共晶反応を伴って密着するために1140℃以上
を必要とするので、このような潤滑剤は、圧延材入側で
の被圧延材温度が1140℃以上に維持される場合に使
用するのが望ましい。
【0012】本発明の潤滑剤に使用される金属酸化物粉
末としては、アルミナ(Al2 3 )、シリカ(SiO
2 珪酸)、酸化鉄(Fe2 3 またはFe3 4 )、ク
ロム酸化物(Cr2 3 )などを挙げることができる。
粉末粒径を2mm以下としたのは、アバタ疵の発生を防
止するためと、市販既存ノズルを使用したスプレ塗布を
可能にするためである。含有量については、10重量%
未満では焼付きが発生し、60重量%超では金属酸化物
粉末の分散安定性が損なわれると共に、ゲル化(高粘度
化)によりスプレ塗布作業が困難になる。従って10〜
60重量%とした。
【0013】固形分としてのケイ酸ナトリウムは、金属
酸化物粉末を被圧延材に付着させるためのバインダであ
る。ケイ酸ナトリウムの水溶液は水ガラスと呼ばれてい
る。本発明の潤滑剤は水ガラスと金属酸化物粉末等との
混合物でもある。このケイ酸ナトリウムの含有量を10
〜50重量%としたのは、10重量%未満ではバインダ
として機能しないために必要な付着性が得られず、50
重量%超ではゲル化(高粘度化)してスプレ塗布作業が
困難になるからである。
【0014】分散剤は、具体的にはナフタリンスルフォ
ン酸ソーダフォルマリン縮合物、スチレン・無水マレイ
ン酸共重合樹脂のソーダ塩、ポリアクリル酸ソーダ塩等
のアニオンタイプ、ポリエチレングリコールアルキルエ
ーテル、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエー
テル等のノニオンタイプ等であり、金属酸化物粉末の水
ガラス溶液中における分散度安定性を向上させ、スプレ
作業を円滑にするために適宜添加する。ただし、多量に
添加しても効果が飽和するために2重量%を上限とす
る。
【0015】増粘剤は、具体的にはカルボキシメチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、サンザンガム
等の有機物質であり、粘度微調整用として適宜添加す
る。ただし、多量に添加するとケイ酸ナトリウムのバイ
ンダ機能を低下させるため、2重量%を上限とする。
【0016】本発明の潤滑剤においては、その粘度は使
用する水ガラスの粘度と、これに加える水の量によって
決まり、水ガラスの粘度は、水ガラスに含まれる水の量
によって決まる。従って、粘度を高くすることは潤滑剤
に含まれる水の量を少なくすることを意味し、粘度を低
くすることはこの水の量を多くすることを意味する。粘
度が200cp未満では、加熱された高温の被圧延材に
潤滑剤を塗布したときに、潤滑剤中の水が爆発的に水蒸
気化して潤滑剤が飛散し、被圧延材の表面に潤滑剤が充
分に付着されない。被圧延材が比較的低温となるザイザ
ー、レデューサー等にあっては、潤滑剤の乾燥が不足
し、同様に付着性が不充分となる。粘度が4000cp
以上ではゲル化(高粘度化)してスプレし塗布作業が
となる。従って、粘度は200cp以上4000cp
未満とし、これは含水量で言えばほぼ40〜70重量%
に相当する。
【0017】本発明の焼付き疵防止方法は、圧延に供さ
れる被圧延材の外表面に、上記潤滑剤を圧延機入側で
プレ塗布する。マンネスマン製管ラインの穿孔圧延に本
発明法を適用した場合の実施態様を図1に示す。
【0018】被圧延材1は加熱された後に第1穿孔機
2、第2穿孔機3に順に通される。潤滑剤は、第1穿孔
機2の入側Aおよび第1穿孔機2と第2穿孔機3との間
Bの両方でスプレにより被圧延材1の表面に塗布され
る。第1穿孔機2の入側でのみ潤滑剤を塗布した場合、
第2穿孔圧延での潤滑は、第1穿孔機2によって圧延さ
れた被圧延材1の表面に残存している潤滑剤の量が少な
くなっているため不十分となり、第2穿孔機3による圧
延時における焼付き疵発生を十分に防止できなくなる。
これに対し、第1穿孔圧延機2と第2穿孔圧延機3との
間でのみ潤滑剤を塗布した場合、当然のことながら、第
1穿孔圧延での潤滑はなされないことになる。従って、
第1穿孔機2での潤滑は第1穿孔機2の入側で、第2穿
孔機3での潤滑は第2穿孔機3の入側でそれぞれ行なわ
れる。
【0019】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0020】マンネスマン・プラグミルラインにおいて
二相ステンレス鋼管(22Cr−6Ni−3Mo鋼、製
品外径273.1mm×肉厚10mm×長さ12m)を製
造する際に、第1穿孔機の入側(ロールから約500m
mの地点)で、1290℃に加熱後デスケール処理して
なるビレットである被圧延材(各30本)の表面に約5
00mmの距離から種々の潤滑剤をエアレススプレにて
塗布した。塗布した潤滑剤の組成および第1穿孔圧延で
の焼付き性等を調査した結果を表1および表2に示す。
塗布位置での被圧延材の表面温度は1160〜1200
℃であった。また、塗布から第1穿孔圧延までの時間は
約10秒であった。本発明例は、いずれもスプレ塗布が
可能で、塗布した潤滑剤が飛散することもなく付着性に
優れ、焼付き疵の発生を抑えることができた。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明の熱間管圧延用潤滑剤は、スプレ
塗布が可能で、しかも、加熱された被圧延材に直接塗布
して充分な付着量が確保される。従って、圧延機入側で
圧延直前の材料に塗布でき、転送等による不必要な脱落
も防止される。よって、焼付き疵が著しく抑制される。
【0024】本発明の焼付き疵防止方法は、圧延機入側
で被圧延機に充分な量の潤滑剤を付着させ、優れた焼付
き効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明法の実施態様を示す模式図である。
【符号の説明】
1 被圧延機 2 第1穿孔圧延機 3 第2穿孔圧延機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 125:26) C10N 10:02 10:06 10:16 20:02 20:06 30:06 40:24

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加熱された熱間状態の被圧延材の表面に
    スプレ塗布される熱間管圧延用潤滑剤であって、粒径が
    2mm以下の金属酸化物粉末:10〜60重量%、固形
    分としてのケイ酸ナトリウム:10〜50重量%を含有
    する水溶液からなり、粘度が200cp以上4000c
    p未満であることを特徴とする熱間管圧延用潤滑剤。
  2. 【請求項2】 さらに、2重量%以下の分散剤および増
    粘剤のうちの1種以上を含有することを特徴とする請求
    項1の熱間管圧延用潤滑剤。
  3. 【請求項3】 請求項1または2の潤滑剤を、圧延機入
    側において被圧延材の加熱された外表面にスプレ塗布に
    より付着させて後、その被圧延材を圧延機に通過させる
    ことを特徴とする熱間圧延管の焼付き疵防止方法。
JP3014005A 1991-01-10 1991-01-10 熱間管圧延用潤滑剤および熱間圧延管の焼付き疵防止方法 Expired - Lifetime JP2638317B2 (ja)

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