JP2897652B2 - マンドレルミルおよびそれを用いた管圧延方法 - Google Patents
マンドレルミルおよびそれを用いた管圧延方法Info
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- JP2897652B2 JP2897652B2 JP6238378A JP23837894A JP2897652B2 JP 2897652 B2 JP2897652 B2 JP 2897652B2 JP 6238378 A JP6238378 A JP 6238378A JP 23837894 A JP23837894 A JP 23837894A JP 2897652 B2 JP2897652 B2 JP 2897652B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
- B21B17/04—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、継目無管、主に継目無
鋼管の製造に用いるマンドレルミルおよびそのマンドレ
ルミルを用いた管圧延方法に関する。
鋼管の製造に用いるマンドレルミルおよびそのマンドレ
ルミルを用いた管圧延方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】継目無鋼管を製造する方法の一つとし
て、マンドレルミルを用いるものがある。この方法で
は、図２に示すように、丸鋼片１１を加熱炉１２で加熱
した後、穿孔機と呼ばれる粗圧延機１３により穿孔して
中空素管となす。引き続き中空素管を後続のマンドレル
ミル１４により延伸圧延して所定の肉厚に仕上げ、再加
熱後にレデューサーミル１５により外径を所定の寸法に
仕上げて、製品である継目無鋼管となす。延伸圧延後の
再加熱は省略する場合もある。
て、マンドレルミルを用いるものがある。この方法で
は、図２に示すように、丸鋼片１１を加熱炉１２で加熱
した後、穿孔機と呼ばれる粗圧延機１３により穿孔して
中空素管となす。引き続き中空素管を後続のマンドレル
ミル１４により延伸圧延して所定の肉厚に仕上げ、再加
熱後にレデューサーミル１５により外径を所定の寸法に
仕上げて、製品である継目無鋼管となす。延伸圧延後の
再加熱は省略する場合もある。
【０００３】ここでマンドレルミル１４は、パスライン
に沿って連続配置され、それぞれが一対の孔型ロールを
備えた４〜８基の２ロールスタンドにより構成される。
隣接するスタンド間では、それぞれの孔型ロールがパス
ラインに垂直な面内で圧下方向を９０°ずらせて交差配
置される。そして素管は、マンドレルバーが挿通された
状態で各スタンドの孔型ロール間を通過することにより
圧延される。
に沿って連続配置され、それぞれが一対の孔型ロールを
備えた４〜８基の２ロールスタンドにより構成される。
隣接するスタンド間では、それぞれの孔型ロールがパス
ラインに垂直な面内で圧下方向を９０°ずらせて交差配
置される。そして素管は、マンドレルバーが挿通された
状態で各スタンドの孔型ロール間を通過することにより
圧延される。
【０００４】このようなマンドレルミルによる管圧延で
は、孔型ロールとマンドレルバーとの隙間で材料を圧下
することにより、肉厚が所定の寸法に仕上げられる。そ
のため、仕上げ肉厚が異なると、それに応じて孔型ロー
ルとマンドレルバーとの隙間寸法を変える必要がある。
この隙間寸法を変える方法としては、マンドレルバーの
交換、孔型ロールの交換、ロール位置調整によるロール
ギャップ変更の三つがある。
は、孔型ロールとマンドレルバーとの隙間で材料を圧下
することにより、肉厚が所定の寸法に仕上げられる。そ
のため、仕上げ肉厚が異なると、それに応じて孔型ロー
ルとマンドレルバーとの隙間寸法を変える必要がある。
この隙間寸法を変える方法としては、マンドレルバーの
交換、孔型ロールの交換、ロール位置調整によるロール
ギャップ変更の三つがある。
【０００５】しかし、孔型ロールの交換はマンドレルバ
ーを交換するよりも手数がかかる。
ーを交換するよりも手数がかかる。
【０００６】また、ロールギャップを変更した場合に
は、圧延材に円周方向の偏肉が発生するおそれがある。
なぜなら、孔型ロールの孔型径とマンドレルバーの外径
とから決定される間隔により肉厚が決まるため、ある一
定のロールギャップ以外では、一対の孔型ロールによっ
て形成される孔型形状が変化し、これに伴って前記間隔
が円周方向で変化するからである。
は、圧延材に円周方向の偏肉が発生するおそれがある。
なぜなら、孔型ロールの孔型径とマンドレルバーの外径
とから決定される間隔により肉厚が決まるため、ある一
定のロールギャップ以外では、一対の孔型ロールによっ
て形成される孔型形状が変化し、これに伴って前記間隔
が円周方向で変化するからである。
【０００７】真円孔型を例にとってこの現象を模式的に
示したのが図３である。同図（ａ）は一対の孔型ロール
３′, ３′とマンドレルバー５との間隔が円周方向で均
一な状態、すなわち肉厚が円周方向で均一になる場合を
示し、同図（ｂ）はこの状態からロールギャップを変更
した状態を示す。ロールギャップを変更することによ
り、孔型ロール３′，３′とマンドレルバー５との間隔
が変化するが、同時にその間隔が円周方向で不均一とな
り、圧延材に円周方向の偏肉が生じる。
示したのが図３である。同図（ａ）は一対の孔型ロール
３′, ３′とマンドレルバー５との間隔が円周方向で均
一な状態、すなわち肉厚が円周方向で均一になる場合を
示し、同図（ｂ）はこの状態からロールギャップを変更
した状態を示す。ロールギャップを変更することによ
り、孔型ロール３′，３′とマンドレルバー５との間隔
が変化するが、同時にその間隔が円周方向で不均一とな
り、圧延材に円周方向の偏肉が生じる。
【０００８】このようなことから、仕上げ肉厚の変更に
対しては、マンドレルバーを交換するのが通例である。
ところが、通常は圧延材の肉厚を0.５ｍｍピッチで変更
するように圧延スケジユールが決定されているため、1.
０ｍｍピッチで外径を変えたマンドレルバーを準備する
必要がある。更に、１種類の肉厚を圧延するには、圧延
材からマンドレルバーを引き抜いた後に冷却し、次回の
圧延のために潤滑剤を塗布する工程があるため、通常１
０数本程度のマンドレルバーが必要である。そのため、
膨大な数のマンドレルバーを保有することが必要にな
る。
対しては、マンドレルバーを交換するのが通例である。
ところが、通常は圧延材の肉厚を0.５ｍｍピッチで変更
するように圧延スケジユールが決定されているため、1.
０ｍｍピッチで外径を変えたマンドレルバーを準備する
必要がある。更に、１種類の肉厚を圧延するには、圧延
材からマンドレルバーを引き抜いた後に冷却し、次回の
圧延のために潤滑剤を塗布する工程があるため、通常１
０数本程度のマンドレルバーが必要である。そのため、
膨大な数のマンドレルバーを保有することが必要にな
る。
【０００９】この問題を解決するために考え出されたの
が、スタンド列の最終段に、４つの孔型ロールを組み合
わせた４ロールスタンドを配置し、そのスタンドでの圧
下方向を直前の２ロールスタンドでの圧下方向に対して
４５°ずらせたマンドレルミルであり、特開平６−８７
００８号公報に詳しく説明されている。
が、スタンド列の最終段に、４つの孔型ロールを組み合
わせた４ロールスタンドを配置し、そのスタンドでの圧
下方向を直前の２ロールスタンドでの圧下方向に対して
４５°ずらせたマンドレルミルであり、特開平６−８７
００８号公報に詳しく説明されている。
【００１０】このマンドレルミルでは、肉厚を減少させ
る２ロールスタンド列でロールギャップを変更したとき
に生じる偏肉を、最終段の４ロールスタンドにより解消
する。これにより、２ロールスタンド列では広範囲のギ
ャップ変更が可能となり、その結果としてマンドレルバ
ーの種類を少なくできる。同様のマンドレルミルは、特
開昭６２−２８０１１号公報にも示されている。
る２ロールスタンド列でロールギャップを変更したとき
に生じる偏肉を、最終段の４ロールスタンドにより解消
する。これにより、２ロールスタンド列では広範囲のギ
ャップ変更が可能となり、その結果としてマンドレルバ
ーの種類を少なくできる。同様のマンドレルミルは、特
開昭６２−２８０１１号公報にも示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、孔型ロール
スタンドにおいて孔型ロールの数を増やすと、必然的に
個々のロール幅が小さくなり、ロールとロールとの間か
ら材料がはみ出す噛み出しと呼ばれる現象が発生しやす
くなる。
スタンドにおいて孔型ロールの数を増やすと、必然的に
個々のロール幅が小さくなり、ロールとロールとの間か
ら材料がはみ出す噛み出しと呼ばれる現象が発生しやす
くなる。
【００１２】そのため、スタンド列の最終段に４ロール
スタンドを設けたマンドレルミルでは、その４ロールス
タンドで噛み出しが問題になる。この噛み出しは、レデ
ューサーミルによる外径調整によっても解消されず、製
品である継目無鋼管の品質を低下させる原因になる。
スタンドを設けたマンドレルミルでは、その４ロールス
タンドで噛み出しが問題になる。この噛み出しは、レデ
ューサーミルによる外径調整によっても解消されず、製
品である継目無鋼管の品質を低下させる原因になる。
【００１３】従って、マンドレルバーの種類を減らすた
め、スタンド列の最終段に４ロールスタンドを設けたマ
ンドレルミルは、品質低下という二次的な弊害のため
に、満足のゆくものとは言えない。
め、スタンド列の最終段に４ロールスタンドを設けたマ
ンドレルミルは、品質低下という二次的な弊害のため
に、満足のゆくものとは言えない。
【００１４】本発明の目的は、最終スタンドに偏肉解消
用の４ロールスタンドを設けた場合に問題となる噛み出
しを防止し、高品質の継目無管を少数のマンドレルバー
により経済的に製造し得るマンドレルミルを提供するこ
とにある。
用の４ロールスタンドを設けた場合に問題となる噛み出
しを防止し、高品質の継目無管を少数のマンドレルバー
により経済的に製造し得るマンドレルミルを提供するこ
とにある。
【００１５】本発明の他の目的は、そのマンドレルミル
を効果的に機能させる管圧延方法を提供することにあ
る。
を効果的に機能させる管圧延方法を提供することにあ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】マンドレルミルにおい
て、その最終スタンドに偏肉解消用の４ロールスタンド
を設けると、前述した通り、そのスタンドでの噛み出し
が問題となる。本発明者の調査によると、この噛み出し
には、４ロールスタンドに進入してくる材料の外径が大
きく影響することがわかった。すなわち、４ロールスタ
ンドに進入する材料の外径が大きい場合には噛み出しが
発生し易く、材料の外径が小さい場合には噛み出しが発
生しない。従って、４ロールスタンドでの噛み出しを防
止するためには、そのスタンドに外径の小さい材料を進
入させる必要がある。
て、その最終スタンドに偏肉解消用の４ロールスタンド
を設けると、前述した通り、そのスタンドでの噛み出し
が問題となる。本発明者の調査によると、この噛み出し
には、４ロールスタンドに進入してくる材料の外径が大
きく影響することがわかった。すなわち、４ロールスタ
ンドに進入する材料の外径が大きい場合には噛み出しが
発生し易く、材料の外径が小さい場合には噛み出しが発
生しない。従って、４ロールスタンドでの噛み出しを防
止するためには、そのスタンドに外径の小さい材料を進
入させる必要がある。
【００１７】最終段の４ロールスタンドに外径の小さい
材料を進入させる方法としては、その前段に配置された
２ロールスタンド列で外径を小さくすることが考えられ
る。具体的には、各スタンドでのロール回転数を調整す
る方法と、ロール孔型で外径を小さくする方法の２つが
ある。
材料を進入させる方法としては、その前段に配置された
２ロールスタンド列で外径を小さくすることが考えられ
る。具体的には、各スタンドでのロール回転数を調整す
る方法と、ロール孔型で外径を小さくする方法の２つが
ある。
【００１８】しかし、ロール回転数による方法は、スタ
ンド間に張力が働く材料の長手方向中央部に対してのみ
有効であり、両端部については外径を小さくすることが
できない。また、ロール孔型で外径を小さくする場合
は、ロールスタンド列に進入してくる材料の外径が大き
いと、そのスタンド列で噛み出しが発生するので、十分
に外径を小さくすることができない。
ンド間に張力が働く材料の長手方向中央部に対してのみ
有効であり、両端部については外径を小さくすることが
できない。また、ロール孔型で外径を小さくする場合
は、ロールスタンド列に進入してくる材料の外径が大き
いと、そのスタンド列で噛み出しが発生するので、十分
に外径を小さくすることができない。
【００１９】そのため、２ロールスタンド列で外径を小
さくすることは現実には困難てあり、従って、その２ロ
ールスタンド列に進入してくる材料の外径を小さくする
こと、すなわちマンドレルミルに外径が小さい素管を供
給することが必要になる。しかし、マンドレルミルに外
径が小さい素管を供給することは、別の理由から困難で
ある。
さくすることは現実には困難てあり、従って、その２ロ
ールスタンド列に進入してくる材料の外径を小さくする
こと、すなわちマンドレルミルに外径が小さい素管を供
給することが必要になる。しかし、マンドレルミルに外
径が小さい素管を供給することは、別の理由から困難で
ある。
【００２０】すなわち、マンドレルミルに供給する前に
素管にマンドレルバーを挿入する必要があるため、マン
ドレルバーの外径より素管の内径を幾分大きくする必要
がある。また、マンドレルミルの入側に配置された穿孔
機は粗圧延機であるため、マンドレルミルに供給される
素管の外径精度は低く、その外径は長手方向において、
また各素管に大きくばらつく。素管の外径は、このばら
つきに対し余裕をもってマンドレルバーを挿入できる寸
法に設定する必要があり、その外径を小さくすることは
必然的に困難となる。
素管にマンドレルバーを挿入する必要があるため、マン
ドレルバーの外径より素管の内径を幾分大きくする必要
がある。また、マンドレルミルの入側に配置された穿孔
機は粗圧延機であるため、マンドレルミルに供給される
素管の外径精度は低く、その外径は長手方向において、
また各素管に大きくばらつく。素管の外径は、このばら
つきに対し余裕をもってマンドレルバーを挿入できる寸
法に設定する必要があり、その外径を小さくすることは
必然的に困難となる。
【００２１】つまり、現状では２ロールスタンドで外径
を小さくすることも、マンドレルミルに供給する素管の
外径を小さくすることも困難である。
を小さくすることも、マンドレルミルに供給する素管の
外径を小さくすることも困難である。
【００２２】このような状況下で、本発明者は２ロール
スタンド列に外径が小さい材料を供給し、最終段の４ロ
ールスタンドに進入する材料の外径を小さくして、その
スタンドでの噛み出しを防止する方法について様々な角
度から調査検討を行った。その結果、２ロールスタンド
の入側に４ロールスタンドを設け、そのロールスタンド
で素管の外径のみを強制的に減少させるのが有効なこと
を知見し、本発明のマンドレルミルを開発するに至っ
た。
スタンド列に外径が小さい材料を供給し、最終段の４ロ
ールスタンドに進入する材料の外径を小さくして、その
スタンドでの噛み出しを防止する方法について様々な角
度から調査検討を行った。その結果、２ロールスタンド
の入側に４ロールスタンドを設け、そのロールスタンド
で素管の外径のみを強制的に減少させるのが有効なこと
を知見し、本発明のマンドレルミルを開発するに至っ
た。
【００２３】すなわち、本発明のマンドレルミルは、マ
ンドレルバーを挿通した状態で素管を複数の孔型ロール
スタンドに通過させて延伸圧延するマンドレルミルにお
いて、スタンド列の最前段に管外径のみを減少させる縮
径用の４ロールスタンドを配置し、続いて肉厚を減少さ
せる減肉用の２ロールスタンド群を配置し、最終段には
円周方向の肉厚変動を減少させる偏肉解消用の４ロール
スタンドを配置したものである。
ンドレルバーを挿通した状態で素管を複数の孔型ロール
スタンドに通過させて延伸圧延するマンドレルミルにお
いて、スタンド列の最前段に管外径のみを減少させる縮
径用の４ロールスタンドを配置し、続いて肉厚を減少さ
せる減肉用の２ロールスタンド群を配置し、最終段には
円周方向の肉厚変動を減少させる偏肉解消用の４ロール
スタンドを配置したものである。
【００２４】また、本発明のマンドレルミルの有効性を
調査する過程で、本発明者は、最前段の４ロールスタン
ド出側での管内径Ｄi とマンドレルバー外径Ｄm との比
（Ｄi ／Ｄm ）が、噛み出し防止に大きく影響すること
を知見した。
調査する過程で、本発明者は、最前段の４ロールスタン
ド出側での管内径Ｄi とマンドレルバー外径Ｄm との比
（Ｄi ／Ｄm ）が、噛み出し防止に大きく影響すること
を知見した。
【００２５】本発明の管圧延方法は、この知見に基づい
て開発されたもので、本発明のマンドレルミルを用いて
管圧延を行う際に、最前段の４ロールスタンド出側での
管内径Ｄi とマンドレルバー外径Ｄm との比（Ｄi ／Ｄ
m ）を1.０５以下とするものである。
て開発されたもので、本発明のマンドレルミルを用いて
管圧延を行う際に、最前段の４ロールスタンド出側での
管内径Ｄi とマンドレルバー外径Ｄm との比（Ｄi ／Ｄ
m ）を1.０５以下とするものである。
【００２６】
【作用】マンドレルミルを用いた継目無鋼管の製造で
は、穿孔機が粗圧延機であるために、穿孔機で製造され
た素管の寸法精度が低く、素管の長手方向で外径が変動
する。特に穿孔後の肉厚が薄い材料では、その材料の圧
延最終段階において外径が大きくなる現象が発生する。
素管にこのような外径変動があると、その次の圧延機で
あるマンドレルミルにおいて一本の圧延材に長手方向の
寸法精度低下が生じる。特にマンドレルミルのスタンド
数が少ない場合にはこの精度低下が顕著に現れる。この
ようなマンドレルミルでの圧延材の寸法精度低下を防止
するために、２ロールスタンドの入側にのみ外径調整用
の４ロールスタンドを設けた例は存在する。
は、穿孔機が粗圧延機であるために、穿孔機で製造され
た素管の寸法精度が低く、素管の長手方向で外径が変動
する。特に穿孔後の肉厚が薄い材料では、その材料の圧
延最終段階において外径が大きくなる現象が発生する。
素管にこのような外径変動があると、その次の圧延機で
あるマンドレルミルにおいて一本の圧延材に長手方向の
寸法精度低下が生じる。特にマンドレルミルのスタンド
数が少ない場合にはこの精度低下が顕著に現れる。この
ようなマンドレルミルでの圧延材の寸法精度低下を防止
するために、２ロールスタンドの入側にのみ外径調整用
の４ロールスタンドを設けた例は存在する。
【００２７】本発明のマンドレルミルは、このような２
ロールスタンドの入側に素管長手方向の外径調整用とし
て設ける４ロールスタンドを、２ロールスタンドの出側
に設けた４ロールスタンドでの噛み出しを防止するため
の外径減少用として活用したものである。
ロールスタンドの入側に素管長手方向の外径調整用とし
て設ける４ロールスタンドを、２ロールスタンドの出側
に設けた４ロールスタンドでの噛み出しを防止するため
の外径減少用として活用したものである。
【００２８】外径のみを減少させる圧延とは、マンドレ
ルバーが挿通された素管の内面をマンドレルバーの外面
に密着させないように素管の内外径を均等に絞る圧延で
あり、その圧延には次のような理由から４つの孔型ロー
ルを組み合わせた４ロールスタンドが必要である。
ルバーが挿通された素管の内面をマンドレルバーの外面
に密着させないように素管の内外径を均等に絞る圧延で
あり、その圧延には次のような理由から４つの孔型ロー
ルを組み合わせた４ロールスタンドが必要である。
【００２９】素管の外径を減少させるスタンドでのロー
ル数については２個、３個、４個、５個以上が考えられ
る。ロール数が５個以上の場合は設備が複雑になるため
存在しない。３個のロールの場合は、ロールを駆動し、
なお且つ外径調整のためのロール圧下調整機構を付ける
と、設備が複雑となるので、採用されない。また、２個
のロールの場合には、平均外径の減少率を大きく取れな
いため、穿孔機で発生する外径変動を抑えきれない。２
個のロールの場合、素管の２方向からの圧下になり、圧
下方向とは９０度異なる方向に素管が張り出して逃げる
ため、大きな圧下を加えても平均外径は小さくならな
い。従って、最前段の外径減少用に４ロールスタンドを
用いる。
ル数については２個、３個、４個、５個以上が考えられ
る。ロール数が５個以上の場合は設備が複雑になるため
存在しない。３個のロールの場合は、ロールを駆動し、
なお且つ外径調整のためのロール圧下調整機構を付ける
と、設備が複雑となるので、採用されない。また、２個
のロールの場合には、平均外径の減少率を大きく取れな
いため、穿孔機で発生する外径変動を抑えきれない。２
個のロールの場合、素管の２方向からの圧下になり、圧
下方向とは９０度異なる方向に素管が張り出して逃げる
ため、大きな圧下を加えても平均外径は小さくならな
い。従って、最前段の外径減少用に４ロールスタンドを
用いる。
【００３０】最前段および最終段に設置する４ロールス
タンドでは、各孔型ロールに圧下調整機構が設けられ
る。また、一方のロール対のみを駆動し、他方のロール
対は非駆動とするのが一般的である。それは設備上、４
個のロールとも駆動を行うと構造が非常に複雑になり、
且つ高圧延荷重に耐えられないという問題があるためで
ある。最前段の４ロールスタンドで外径の減少のみを行
うのは、肉厚の減少を行うとモータ容量も大きなものが
必要となり、設備費が高価になるからである。
タンドでは、各孔型ロールに圧下調整機構が設けられ
る。また、一方のロール対のみを駆動し、他方のロール
対は非駆動とするのが一般的である。それは設備上、４
個のロールとも駆動を行うと構造が非常に複雑になり、
且つ高圧延荷重に耐えられないという問題があるためで
ある。最前段の４ロールスタンドで外径の減少のみを行
うのは、肉厚の減少を行うとモータ容量も大きなものが
必要となり、設備費が高価になるからである。
【００３１】スタンド列の最前段で４ロールスタンドに
より材料の外径のみを減少させることにより、マンドレ
ルミルに供給される素管の外径が大きい場合にも、２ロ
ールスタンドに進入する材料の外径は小さくなり、その
結果、２ロールスタンドで材料の外径を小さくしなくて
も、偏肉解消用の４ロールスタンドに進入する材料の外
径が小さくなり、そのスタンドでの噛み出しが防止され
る。
より材料の外径のみを減少させることにより、マンドレ
ルミルに供給される素管の外径が大きい場合にも、２ロ
ールスタンドに進入する材料の外径は小さくなり、その
結果、２ロールスタンドで材料の外径を小さくしなくて
も、偏肉解消用の４ロールスタンドに進入する材料の外
径が小さくなり、そのスタンドでの噛み出しが防止され
る。
【００３２】スタンド列の最前段にのみ４ロールスタン
ドを設けた従来のマンドレルミルは、最終段に偏肉解消
用の４ロールスタンドを設けていない点において本発明
のマンドレルミルとは構成が根本的に相違し、最前段に
４ロールスタンドを設ける目的も相違する。
ドを設けた従来のマンドレルミルは、最終段に偏肉解消
用の４ロールスタンドを設けていない点において本発明
のマンドレルミルとは構成が根本的に相違し、最前段に
４ロールスタンドを設ける目的も相違する。
【００３３】本発明のマンドレルミルを用いた管圧延で
は、最前段に配置した４ロールスタンド出側での管内径
Ｄi とマンドレルバー外径Ｄm との比（Ｄi ／Ｄm ）が
重要である。この比はその４ロールスタンドでの外径減
少度に対応する。この比が1.０５を超えると、最終段に
配置した４ロールスタンドでの噛み出しを防止すること
が困難になる。従って、本発明の管圧延方法ではこの比
を1.０５以下とした。
は、最前段に配置した４ロールスタンド出側での管内径
Ｄi とマンドレルバー外径Ｄm との比（Ｄi ／Ｄm ）が
重要である。この比はその４ロールスタンドでの外径減
少度に対応する。この比が1.０５を超えると、最終段に
配置した４ロールスタンドでの噛み出しを防止すること
が困難になる。従って、本発明の管圧延方法ではこの比
を1.０５以下とした。
【００３４】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００３５】図１に本発明のマンドレルミルの１例を示
す。スタンド列の最前段には、圧下方向が直交する２組
の孔型ロール対を組み合わせた縮径用の４ロールスタン
ド２が配置されている。４ロールスタンド２の後方に
は、一対の孔型ロールを備えた４基の減肉用の２ロール
スタンド３ａ〜３ｄが連続配置されている。そして、そ
の後方、すなわちスタンド列の最終段には、圧下方向が
直交する２組の孔型ロール対を組み合わせた偏肉解消用
の４ロールスタンド４が配置されている。
す。スタンド列の最前段には、圧下方向が直交する２組
の孔型ロール対を組み合わせた縮径用の４ロールスタン
ド２が配置されている。４ロールスタンド２の後方に
は、一対の孔型ロールを備えた４基の減肉用の２ロール
スタンド３ａ〜３ｄが連続配置されている。そして、そ
の後方、すなわちスタンド列の最終段には、圧下方向が
直交する２組の孔型ロール対を組み合わせた偏肉解消用
の４ロールスタンド４が配置されている。
【００３６】最前段の４ロールスタンド２では、圧下方
向がその直後のスタンド、すなわち２ロールスタンド３
ａでの圧下方向と同じになっている。これは、最前段の
４ロールスタンドの溝底部で圧延された材料部分が次の
２ロールスタンドのフランジ部分となるようにするの
が、噛み出し防止に有利であるからである。また、４基
の４ロールスタンド３ａ〜３ｄでは、各スタンドでの圧
下方向が順番に９０°ずつずれている。最終段の４ロー
ルスタンド４では、偏肉解消効果を高めるために、その
圧下方向が直前のスタンド、すなわち２ロールスタンド
３ｄでの圧下方向に対して４５°ずれている。
向がその直後のスタンド、すなわち２ロールスタンド３
ａでの圧下方向と同じになっている。これは、最前段の
４ロールスタンドの溝底部で圧延された材料部分が次の
２ロールスタンドのフランジ部分となるようにするの
が、噛み出し防止に有利であるからである。また、４基
の４ロールスタンド３ａ〜３ｄでは、各スタンドでの圧
下方向が順番に９０°ずつずれている。最終段の４ロー
ルスタンド４では、偏肉解消効果を高めるために、その
圧下方向が直前のスタンド、すなわち２ロールスタンド
３ｄでの圧下方向に対して４５°ずれている。
【００３７】４ロールスタンド２，４は、いずれも各ロ
ールの圧下調整機構を備え、且つ一方のロール対のみを
駆動し、他方のロール対を非駆動としている。
ールの圧下調整機構を備え、且つ一方のロール対のみを
駆動し、他方のロール対を非駆動としている。
【００３８】穿孔機で製造された素管１は、マンドレル
バー５が挿通された状態で、前記スタンド列に通される
ことにより、所定の肉厚の継目無管に圧延される。
バー５が挿通された状態で、前記スタンド列に通される
ことにより、所定の肉厚の継目無管に圧延される。
【００３９】このとき、最前段の４ロールスタンド２で
は、素管の外径のみが減少される。これにより、マンド
レルミルに供給する素管１の外径を特に小さくしなくて
も、２ロールスタンド３ａ〜３ｄに進入する材料の外径
が小さくなる。２ロールスタンド３ａ〜３ｄでは、材料
が減肉され、その肉厚が所定の寸法に仕上げられる。最
終段の４ロールスタンド４では、２ロールスタンド３ａ
〜３ｄで生じた円周方向の肉厚の不均一が解消される。
これにより、２ロールスタンド３ａ〜３ｄでは、ロール
ギャップを広範囲に調整できるようになり、肉厚の異な
る継目無管を少ない種類のマンドレルバーにより製造す
ることが可能となる。また、２ロールスタンド３ａ〜３
ｄに進入する材料の外径が小さくなり、その結果とし
て、最終段の４ロールスタンド４に進入する材料の外径
も小さくなるので、４ロールスタンド４での噛み出しが
防止される。
は、素管の外径のみが減少される。これにより、マンド
レルミルに供給する素管１の外径を特に小さくしなくて
も、２ロールスタンド３ａ〜３ｄに進入する材料の外径
が小さくなる。２ロールスタンド３ａ〜３ｄでは、材料
が減肉され、その肉厚が所定の寸法に仕上げられる。最
終段の４ロールスタンド４では、２ロールスタンド３ａ
〜３ｄで生じた円周方向の肉厚の不均一が解消される。
これにより、２ロールスタンド３ａ〜３ｄでは、ロール
ギャップを広範囲に調整できるようになり、肉厚の異な
る継目無管を少ない種類のマンドレルバーにより製造す
ることが可能となる。また、２ロールスタンド３ａ〜３
ｄに進入する材料の外径が小さくなり、その結果とし
て、最終段の４ロールスタンド４に進入する材料の外径
も小さくなるので、４ロールスタンド４での噛み出しが
防止される。
【００４０】２ロールスタンドは、図１のマンドレルミ
ルでは４スタンドとされているが、通常は２〜７スタン
ド程度が選択される。
ルでは４スタンドとされているが、通常は２〜７スタン
ド程度が選択される。
【００４１】本発明の効果を確認するため、図１のマン
ドレルミル（全６スタンド）を用いて圧延試験を行っ
た。圧延では外径１４３ｍｍのマンドレルバーを使用し
て、減肉比0.２３の条件で、圧延寸法が外径１５０ｍ
ｍ、内径１４３ｍｍ、肉厚3.５ｍｍの鋼管を製造した。
この条件では素管内径とマンドレルバー外径の径差が１
０ｍｍ以上ないと、素管にマンドレルバーを挿入するこ
とができない場合があるので、素管寸法は外径１８４ｍ
ｍ、内径１５４ｍｍ、肉厚１５ｍｍとし、１１ｍｍの径
差を確保した。
ドレルミル（全６スタンド）を用いて圧延試験を行っ
た。圧延では外径１４３ｍｍのマンドレルバーを使用し
て、減肉比0.２３の条件で、圧延寸法が外径１５０ｍ
ｍ、内径１４３ｍｍ、肉厚3.５ｍｍの鋼管を製造した。
この条件では素管内径とマンドレルバー外径の径差が１
０ｍｍ以上ないと、素管にマンドレルバーを挿入するこ
とができない場合があるので、素管寸法は外径１８４ｍ
ｍ、内径１５４ｍｍ、肉厚１５ｍｍとし、１１ｍｍの径
差を確保した。
【００４２】
【表１】
【００４３】試験結果を表１に示す。No. １では最前段
の４ロールスタンドおよび最終段の４ロールスタンドで
圧下を行わなかった。噛み出しは生じなかったものの偏
肉が生じた。No. ２では最前段の４ロールスタンドで圧
下を行わなかった。最終段の４ロールスタンドでの圧下
により偏肉は解消されたものの、その４ロールスタンド
で噛み出しが生じた。
の４ロールスタンドおよび最終段の４ロールスタンドで
圧下を行わなかった。噛み出しは生じなかったものの偏
肉が生じた。No. ２では最前段の４ロールスタンドで圧
下を行わなかった。最終段の４ロールスタンドでの圧下
により偏肉は解消されたものの、その４ロールスタンド
で噛み出しが生じた。
【００４４】これらに対し、No. ３では最前段の４ロー
ルスタンドで外径を２ｍｍ減少させた。その結果、最終
段の４ロールスタンドでの噛み出しが軽微となった。N
o. ４，５では最前段の４ロールスタンドで外径を更に
大きく減少させ、４ロールスタンド出側での管内径Ｄi
とマンドレルバー外径Ｄm との比（Ｄi ／Ｄm ）が1.０
５以下となったので、マンドレルバーの挿入に支障のな
い素管外径を選択したにもかかわらず、最終段の４ロー
ルスタンドでの噛み出しが完全に防止された。
ルスタンドで外径を２ｍｍ減少させた。その結果、最終
段の４ロールスタンドでの噛み出しが軽微となった。N
o. ４，５では最前段の４ロールスタンドで外径を更に
大きく減少させ、４ロールスタンド出側での管内径Ｄi
とマンドレルバー外径Ｄm との比（Ｄi ／Ｄm ）が1.０
５以下となったので、マンドレルバーの挿入に支障のな
い素管外径を選択したにもかかわらず、最終段の４ロー
ルスタンドでの噛み出しが完全に防止された。
【００４５】
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明のマンドレ
ルミルは、スタンド列の最終段に偏肉解消用の４ロール
スタンドを設けることにより、２ロールスタンド列での
ギャップ調整範囲を大きくし、マンドレルバーの種類を
少なくすることができる。スタンド列の最前段に外径の
みを減少する４ロールスタンドを設けることにより、最
終段の４ロールスタンドでの噛み出しを防止できる。ま
た、マンドレルミルに供給する素管の寸法を小さくする
必要がなく、マンドレルバーの挿入が困難になるなどの
二次的な弊害を生じない。従って、高品質の継目無管を
少ない種類のマンドレルバーにより経済的に製造するこ
とができ、その製造コスト低減に大きな効果を発揮す
る。
ルミルは、スタンド列の最終段に偏肉解消用の４ロール
スタンドを設けることにより、２ロールスタンド列での
ギャップ調整範囲を大きくし、マンドレルバーの種類を
少なくすることができる。スタンド列の最前段に外径の
みを減少する４ロールスタンドを設けることにより、最
終段の４ロールスタンドでの噛み出しを防止できる。ま
た、マンドレルミルに供給する素管の寸法を小さくする
必要がなく、マンドレルバーの挿入が困難になるなどの
二次的な弊害を生じない。従って、高品質の継目無管を
少ない種類のマンドレルバーにより経済的に製造するこ
とができ、その製造コスト低減に大きな効果を発揮す
る。
【００４６】また、本発明の管圧延方法は、そのマンド
レルミルを有効に機能させ、マンドレルバーに要する費
用およびそのハンドリング設備等への投資費用の削減に
特に大きな効果を発揮する。
レルミルを有効に機能させ、マンドレルバーに要する費
用およびそのハンドリング設備等への投資費用の削減に
特に大きな効果を発揮する。
【図１】本発明のマンドレルミルの１例についてそのス
タンド構成を示す模式図である。
タンド構成を示す模式図である。
【図２】マンドレルミルを用いた管圧延を模式的に示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】２ロールスタンドでロールギャップを変更した
ときの状況を模式的に示す正面図である。
ときの状況を模式的に示す正面図である。
１ 素管 ２ 縮径用の４ロールスタンド ３ 減肉用の２ロールスタンド ４ 偏肉解消用の４ロールスタンド ５ マンドレルバー
Claims (2)
- 【請求項１】 マンドレルバーを挿通した状態で素管を
複数の孔型ロールスタンドに通過させて延伸圧延するマ
ンドレルミルにおいて、 スタンド列の最前段に管外径のみを減少させる縮径用の
４ロールスタンドを配置し、続いて肉厚を減少させる減
肉用の２ロールスタンド群を配置し、最終段には円周方
向の肉厚変動を減少させる偏肉解消用の４ロールスタン
ドを配置したことを特徴とするマンドレルミル。 - 【請求項２】 請求項１に記載のマンドレルミルを用い
た管圧延方法であって、最前段の４ロールスタンド出側
での管内径Ｄi とマンドレルバー外径Ｄm との比（Ｄi
／Ｄm ）を1.０５以下とすることを特徴とする管圧延方
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6238378A JP2897652B2 (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | マンドレルミルおよびそれを用いた管圧延方法 |
| CNB951171305A CN1142833C (zh) | 1994-09-05 | 1995-09-04 | 芯棒式轧管机及使用该轧机的轧管方法 |
| IT95TO000708A IT1280929B1 (it) | 1994-09-05 | 1995-09-04 | Laminatoio a mandrino e procedimento per la laminazione di tubi utilizzante tale laminatoio a mandrino |
| US08/523,126 US5657659A (en) | 1994-09-05 | 1995-09-05 | Mandrel mill and method of tube rolling by using the same |
| DE19532643A DE19532643C5 (de) | 1994-09-05 | 1995-09-05 | Rohrwalzverfahren zum Strecken und Walzen von Rohrluppen und Dornwalzanlage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6238378A JP2897652B2 (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | マンドレルミルおよびそれを用いた管圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0871610A JPH0871610A (ja) | 1996-03-19 |
| JP2897652B2 true JP2897652B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=17029302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6238378A Expired - Fee Related JP2897652B2 (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | マンドレルミルおよびそれを用いた管圧延方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5657659A (ja) |
| JP (1) | JP2897652B2 (ja) |
| CN (1) | CN1142833C (ja) |
| DE (1) | DE19532643C5 (ja) |
| IT (1) | IT1280929B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3853428B2 (ja) * | 1995-08-25 | 2006-12-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼管の絞り圧延方法および設備 |
| US7904516B2 (en) * | 2001-06-18 | 2011-03-08 | Leap Wireless International, Inc. | Voice attachment to an email using a wireless communication device |
| RU2303497C2 (ru) * | 2003-03-26 | 2007-07-27 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Способ изготовления бесшовной трубы |
| JP4103082B2 (ja) * | 2003-10-07 | 2008-06-18 | 住友金属工業株式会社 | ３ロール式マンドレルミルによる継目無管の製造方法 |
| US7922065B2 (en) | 2004-08-02 | 2011-04-12 | Ati Properties, Inc. | Corrosion resistant fluid conducting parts, methods of making corrosion resistant fluid conducting parts and equipment and parts replacement methods utilizing corrosion resistant fluid conducting parts |
| ITMI20050079A1 (it) * | 2005-01-21 | 2006-07-22 | Danieli & C Officine Meccaniche Spa | Metodo e laminatoio per la laminazione di tubi con mandrino |
| US7188501B2 (en) * | 2005-06-28 | 2007-03-13 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Cold rolling process for metal tubes |
| EP1738839B1 (en) * | 2005-06-28 | 2009-08-26 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Cold rolling process for metal tubes |
| DE102005044777A1 (de) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Sms Meer Gmbh | Verfahren und Walzwerk zur Herstellung eines nahtlosen Rohres |
| BRPI0718208B1 (pt) * | 2006-10-16 | 2019-08-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | mandril laminador e processo de produção de um tubo sem costura |
| DE102007004214A1 (de) | 2007-01-27 | 2008-07-31 | Sms Meer Gmbh | Walzwerk zur Herstellung nahtloser Rohre und Verfahren zum Betreiben eines Walzwerks |
| WO2008123276A1 (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 継目無管の製造方法 |
| CN101720259A (zh) | 2007-03-30 | 2010-06-02 | 住友金属工业株式会社 | 无缝管的制造方法及孔型辊 |
| EP2028290A1 (fr) | 2007-08-21 | 2009-02-25 | ArcelorMittal France | Procédé et équipement de décalaminage secondaire des bandes métalliques par projection d'eau à basse pression hydraulique |
| CN101468359B (zh) * | 2007-12-25 | 2012-02-08 | 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 | 一种利于降低轧辊、芯棒消耗的五机架限动芯棒连轧机 |
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| US9375771B2 (en) | 2009-08-17 | 2016-06-28 | Ati Properties, Inc. | Method of producing cold-worked centrifugal cast tubular products |
| US9574684B1 (en) | 2009-08-17 | 2017-02-21 | Ati Properties Llc | Method for producing cold-worked centrifugal cast composite tubular products |
| CN102601130B (zh) * | 2012-03-15 | 2013-11-27 | 天津钢管集团股份有限公司 | 限动芯棒连轧管机新芯棒首次使用的调整方法 |
| ITMI20121559A1 (it) * | 2012-09-19 | 2014-03-20 | Sms Innse Spa | Miglioramento in un impianto di laminazione |
| US10118259B1 (en) | 2012-12-11 | 2018-11-06 | Ati Properties Llc | Corrosion resistant bimetallic tube manufactured by a two-step process |
| BR102013021664B1 (pt) * | 2013-08-23 | 2020-11-10 | Vallourec Soluções Tubulares Do Brasil S.A | processo para produção de tubo cladeado por trefilação e tubo cladeado |
| CN104353668A (zh) * | 2014-10-08 | 2015-02-18 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 用于轧制中空钢的生产线及其轧制成型生产方法 |
| CN106180196A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-12-07 | 王庸武 | 一种改善荒管头部直线状壁厚不均匀的方法 |
| CN106623433A (zh) * | 2016-06-17 | 2017-05-10 | 王庸武 | 改善荒管头部直线状壁厚不均匀的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228011A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | マンドレルミル |
| DE3914016C1 (ja) * | 1989-04-25 | 1990-07-26 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf, De | |
| WO1991001824A1 (fr) * | 1989-08-03 | 1991-02-21 | Tubemill S.A. | Dispositif elongateur-egalisateur de corps creux ronds destines a la fabrication de tubes sans soudure |
| US5218851A (en) * | 1991-06-21 | 1993-06-15 | Kawasaki Steel Corporation | Mandrel mill capable of preventing stripping miss |
| IT1254864B (it) * | 1992-04-15 | 1995-10-11 | Filippo Cattaneo | Laminatoio continuo per tubi senza saldatura del tipo a mandrino e conunita' di laminazione a tre o piu' rulli comandati e regolabili |
| JP2821323B2 (ja) * | 1992-09-09 | 1998-11-05 | 住友重機械工業株式会社 | 継目無し鋼管の製法及びそれに用いるマンドレルミル |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP6238378A patent/JP2897652B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-04 CN CNB951171305A patent/CN1142833C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-04 IT IT95TO000708A patent/IT1280929B1/it active IP Right Grant
- 1995-09-05 US US08/523,126 patent/US5657659A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-09-05 DE DE19532643A patent/DE19532643C5/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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|---|---|
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| DE19532643A1 (de) | 1996-03-14 |
| DE19532643C5 (de) | 2006-05-11 |
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|---|---|---|---|
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