JP3624235B2 - 鋼管の延伸圧延制御方法 - Google Patents
鋼管の延伸圧延制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3624235B2 JP3624235B2 JP17347995A JP17347995A JP3624235B2 JP 3624235 B2 JP3624235 B2 JP 3624235B2 JP 17347995 A JP17347995 A JP 17347995A JP 17347995 A JP17347995 A JP 17347995A JP 3624235 B2 JP3624235 B2 JP 3624235B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- roll
- pipe
- mill
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空素管から延伸圧延機及び絞り圧延機を経て継目無し鋼管を製造する際に、延伸圧延機での管先後端部での素管形状不良を防止すると共に、絞り圧延機における先後端厚肉化を抑制する鋼管の延伸圧延制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、継目無し鋼管の製造には、マンドレルミル方式、プラグミル方式の圧延方法、あるいは、ユージンセジュルネ方式、エアハルトプッシュベンチ方式等の熱間押出方法が用いられているが、比較的小径サイズでは、生産性、寸法精度のより優れたマンドレルミル圧延方式が多い。
【0003】
まず、図4を参照してマンドレルミル圧延方式による一般的な継目無し鋼管製造工程を説明する。
【0004】
製造設備は、加熱炉2、穿孔圧延機(マンネスマンピアサー)3、延伸圧延機(マンドレルミル)6、再加熱炉11及び絞り圧延機(ストレッチレデューサ)12から構成されている。加熱炉2、穿孔圧延機3の代わりに中空管製造用連続鋳造機5が用いられることもある。
【0005】
加熱炉2において、所定温度(一般に1100℃〜1300℃)に加熱された素材ビレット1は、穿孔圧延機3により穿孔圧延され中空素管4Aとなる。
【0006】
次に、中空素管4Aは、延伸圧延機6において表面に熱間圧延用潤滑剤を塗布したマンドレルバー10を挿入した状態で、複数段のマンドレルミルロール(孔型ロール)8の間で減肉圧延され、肉厚が低減されると共に、その長さが延ばされて、レデューサ素管4Bとされる。
【0007】
このレデューサ素管4Bは再加熱炉11において再加熱された後に、絞り圧延機12において絞り圧延することによって、その外径を定め、又は外径を絞って小径とする。
【0008】
この最後の絞り圧延機12においては、スタンド間張力を付加して長手方向へのメタルフローを制御するものであるが、レデューサ素管4Bの先後端部はスタンド間張力を付加できないので非定常な圧延となり、該先後端部の肉厚は、例えば図5に示されるように、スタンド間張力が付加される定常部(中間部)に比較して厚くなってしまう。
【0009】
この先後端部の肉厚が、製品に対して要求される肉厚公差を外れる場合は、クロップとして切断され、これが製品の歩留りを低下させる大きな原因となっていた。
【0010】
この対策としては、絞り圧延前の延伸圧延機で、図6に示されるように、レデューサ素管4Bの先後端部の肉厚が、定常部に比較して薄く減肉されるような圧延方法が提案されている。
【0011】
例えば特公昭51−43825号公報に開示されるマンドレルミルにおける油圧圧下制御方法においては、マンドレルミルの特定の2スタンドにおいて、従来のモータによるロール圧下装置に比較して応答の速い油圧圧下機構を設け、管先後端の肉厚が、次工程の絞り圧延機で生じる厚肉化を相殺する如く油圧圧下機構で圧下制御して薄肉にするようにしている。
【0012】
しかしながら、上記特公昭51−43825号公報の油圧圧下制御方法では、延伸圧延機における中空素管先後端での孔型ロールの圧下に伴い、孔型ロールフランジ部間のギャップへのバルジングと称される材料の噛み出しが大きくなり、レデューサ素管の形状不良を招くという問題点がある。このバルジング部分が大きくなると、絞り圧延機でのロール面圧が増加して、材料が焼き付いて表面疵の要因を発生させたり、メタルフロー欠陥を発生させるという問題点がある。
【0013】
これに対して、例えば特公平3−77003号公報には、中空素管の両端部圧延時に孔型ロールの間隙を減じると共に該中空素管に長手方向に付加的張力を加えるようにロール回転数を制御して、バルジング変形を抑制する管の連続延伸圧延方法が開示されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特公平3−77003号公報に開示された管の連続延伸圧延方法では、孔型ロールを回転させるモータの応答性が遅い場合、特に、ロール間隙を小さくして減肉量を大きくすると、ロール回転数を制御するモータの応答遅れによって、中空素管の端部に、所望の長手方向の付加的張力を加えることが不可能となる。
【0015】
このため、中空素管両端の薄肉化圧延部のバルジング変形を完全に防止することができず、管の内外表面疵、メタルフロー欠陥等の品質欠陥が生じてしまうという問題点がある。
【0016】
これに対して、モータの応答遅れを考慮して、予め過度の長手方向負荷的張力を加えるような圧下制御をすると、管両端のバルジング変形は防止することができるものの、管の内周長が過小になり、管がマンドレルバーと密着して、圧延後に仕上圧延用素管(レデューサ素管)からマンドレルバーを引き抜くことができなくなるストリッピングミスを発生させてしまうという問題点が生じる。
【0017】
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、延伸圧延の際の鋼管の先後端部を減肉する薄肉化圧延を実施する場合において、ロール回転数を制御するモータの応答性が遅い場合においても、被圧延素管の管端部のバルジング変形及び被圧延素管とマンドレルバーとの密着を防止し、管の内外表面疵、メタルフロー欠陥等の品質欠陥、更にはストリッピングミスを低減させ、歩留りを向上させることができる鋼管の延伸圧延制御方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
この発明は、本発明者が、研究を重ねた結果、孔型ロールのフランジ部での間隙と、ロール孔型の溝からフランジ部に至る逃げ部の曲率半径と、ロール孔型深さとの関係を一定条件にすることによって、被圧延素管の両管端部におけるバルジング変形及び被圧延素管とマンドレルバーとの密着を防止できることを見出したことによるものである。
【0019】
本発明者は、まず、薄肉化圧延を行う被圧延素管先後端部でバルジング変形及び被圧延素管とマンドレルバーとの密着を防止するための条件を見出したが、この条件の圧延では薄肉化圧延を行わない被圧延素管の長手方向中間部においてバルジング変形及びマンドレルバーとの密着が発生する場合があることが判明した。
【0020】
そこで更に研究を重ねた結果、次のような、被圧延素管の全長にわたってバルジング変形及びマンドレルバーとの密着を防止することができる条件を見出した。
【0021】
即ち、マンドレルバーを挿入した中空素管を、孔型ロールをそれぞれに備えた複数のスタンドによって構成される連続延伸圧延機により延伸圧延を行う際に、後工程の絞り圧延機における管先後端部の厚肉化を抑制するために前記延伸圧延機で予め管の先後端部の肉厚を減肉するように圧下位置を制御する管の延伸圧延制御方法において、前記延伸圧延機で圧下位置制御を実施するスタンドのうち最終スタンド及びその前段のスタンドにおける孔型ロールの溝からフランジ部に至る逃げ部の曲率半径をR3、溝底部からフランジ部までの溝底深さをDKとしたとき、前記フランジ部のロール間隙Gを、圧延先端から圧延後端の全長にかけて、
−0.67G/DK+0.4≦R3/DK≦−G/DK+0.8
の範囲に制御することを特徴とする鋼管の延伸圧延制御方法である。
【0022】
即ち、図1に示されるように、バルジング発生域とストリッピングミス発生域との間にそのどちらもが発生しない最適範囲で鋼管の延伸圧延を行うので、圧延後のマンドレルバーの引き抜き不良、バルジング疵の発生等を解消することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明のより具体的な実施の形態の例を詳細に説明する。
【0024】
この実施の形態の例は、図2に示されるように、第1〜8スタンド20A〜20Hの複数段の孔型ロールから構成される延伸圧延機20で、中空素管22にマンドレルバー24を挿入して延伸圧延するとき、前記第5スタンド20E及び第6スタンド20Fで中空素管22の先後端の減肉を行う際に、次のような条件で、制御装置30により孔型ロール26の圧下位置制御をするものである。
【0025】
延伸圧延は、図3に示されるように、孔型ロール26における孔型の溝26Aからフランジ部26Bに至る逃げ部26Cの曲率半径R3、溝底部26Dからフランジ部26Bまでの溝底深さDKとしたとき、フランジ部26Bでのロール間隙Gを圧延先端から圧延後端の全長にかけて、
−0.67G/DK+0.4≦R3/DK≦−G/DK+0.8 …(1)
なる条件の範囲に制御する。
【0026】
(1)式におけるR3/DKの小さいロールは、被圧延素管がロールフランジ部から、はみ出しにくいロール構造になる。ゆえに、管の内周長が過小となり、管からマンドレルバーを引抜くことができなくなるという圧延トラブルを引き起こす。これを防止するために、ロール間隙を広げ、管の内周長を拡大することを示したのが、−0.67G/DK+0.4である。
逆に、(1)式におけるR3/DKの大きいロールは、被圧延素管がロールフランジ部から、はみ出しやすいロール構造になる。従って、パルジング変形が大きくなり、パルジング疵を発生させる。これを防止するために、ロールギャップを狭め、フランジ部へのパルジはみ出しを抑制することを示したのが、−G/DK+0.8である。
図3の符号R1は溝底部26Dの曲率半径、R2は肩部26Eの曲率半径、B0は包み角をそれぞれ示す。
【0027】
前記、第5及び第6スタンド20E、20Fの出側にはバルジ幅測定装置32E、32Fをそれぞれ設け、該バルジ幅測定装置32E、32Fによりバルジ幅を測定するようにした。前記バルジ幅測定装置32E、32Fは高温の材料を非接触で幅測定できる光学式測定装置が望ましい。但し、バルジ幅測定装置は本発明の延伸圧延制御の結果を確認するためのものであって、本発明実施の必須要件ではないので、必ずしも設けなくてよもよい。
【0028】
前記第5及び第3スタンド20E、20Fでは、それぞれ圧下位置制御に対する応答性に優れた油圧圧下装置を用いて次のように圧延制御を実施する。
【0029】
▲1▼ストレッチレデューサで仕上圧延された仕上管の先後端部に形成される厚肉化の程度を予測又は経験的に把握し、▲2▼その厚肉部を相殺するような仕上圧延用素管の先後端部の長手方向肉厚分布を理論的、又は経験的に求め、▲3▼この肉厚分布を目標値として、仕上圧延用素管の長手方向中央部に比較して先後端部が薄肉となるように、孔型ロール26の圧下位置を制御する。
【0030】
更に具体的には、当初、第5及び第6スタンド20E、20Fのロール間隔Gは、仕上圧延用素管の最先端部に対応する目標肉厚が得られるように設定しておき、中空素管22の先端が第5スタンド20Eに噛み込んでから、該第5スタンド20Eのロール間隔Gを先端部に対して予め定められているロール間隔のパターンに沿うよう拡開を開始する。
【0031】
中空素管22が進行して先端の減肉予定部分が第5スタンド20Eを通過し終わると同時に、そのロール間隙Gは素管長手方向中央部のロール間隙とする。第6スタンド20Fについても同様である。
【0032】
次に、仕上圧延用素管の後端部の圧下開始部に相当する部分が第5スタンド20Eに到達すると同時に、該第5スタンド20Eのロール間隙Gはそれまでの素管長手方向中央部に対するロール間隙から中空素管22の後端部に対して定められているロール間隙のパターンに沿うように閉じ始める。
【0033】
中空素管22の後端部が第5スタンド20Eを尻抜けするときには、該第5スタンド20Eのロール間隙Gは素管の最後端部に対応する目標肉厚が得られるロール間隙とされる。第6スタンド20Fについても同様である。
【0034】
なお、以上のようなロール間隙の制御パターンは使用する孔型ロール26の孔型形状、中空素管22の寸法、圧延速度等を考慮して決定される。
【0035】
上記圧延制御を前記(1)式の条件の範囲で行うと、被圧延素管の全長にわたって圧延後のマンドレルバーの引き抜き不良及びバルジング疵の発生を回避することができる。
【0036】
本発明者の実験によれば、上記のようなロール配列と制御パターンを持つマンドレルミルによって、表1に示すそれぞれの寸法の孔型ロールを前記第5、第6スタンド20E、20Fに組み込んで、外径100〜120mm、肉厚13.5mmの炭素鋼中空素管を、直径64〜85mmのマンドレルバーを用いて、外径80〜100mm、長手方向中央部の肉厚6.0mm、最先後端部の肉厚3.0〜5.0mm、最先後端部から1mの位置で素管長手方向中央部の肉厚と等しくなるように最先後端部から直線上に肉厚を変化させるように仕上圧延用素管を圧延した結果、表1のバジル幅の欄に示されるように、図1に示される最適範囲の上側領域でバルジングが発生し、且つ下側領域でストリッピングミスが発生することが確認された。
【0037】
即ち、バルジ幅測定装置32E、32Fにより測定されたバルジ幅が下限値を下回ると、被圧延素管の内周長が過小となりストリッピングミスを発生させ、バルジ幅が上限値を上回ると、被圧延素管が孔型ロールフランジ部よりはみ出し、バルジング疵を発生させることが確認された。
【0038】
【表1】
【0039】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、マンドレルバーを装入した中空素管を延伸圧延機により延伸圧延を行う際に、中空素管の両管端部薄肉化圧延を実施する場合において、圧延後のマンドレルバーの引き抜き不良、及び、バルジング疵の発生を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による条件によって鋼管を延伸圧延した結果と条件外の延伸圧延の結果とを比較して示す線図
【図2】本発明方法を実施するための延伸圧延機を示す略示平面図
【図3】本発明方法を実施するための延伸圧延機における孔型ロールを示す断面図
【図4】継目無鋼管の製造過程を示す工程図
【図5】仕上圧延用素管の先後端部の肉厚分布を示す線図
【図6】先後端部薄肉化制御を実施した仕上圧延用素管を示す略示断面図
【符号の説明】
20…延伸圧延機
20E…第5スタンド
20F…第6スタンド
22…中空素管
24…マンドレルバー
26…孔型ロール
26A…溝
26B…フランジ部
26C…逃げ部
26D…溝底部
30…制御装置
32E、32F…バルジ幅測定装置
G…ロール間隙
Claims (1)
- マンドレルバーを挿入した中空素管を、孔型ロールをそれぞれに備えた複数のスタンドによって構成される連続延伸圧延機により延伸圧延を行う際に、後工程の絞り圧延機における管先後端部の厚肉化を抑制するために前記延伸圧延機で予め管の先後端部の肉厚を減肉するように圧下位置を制御する管の延伸圧延制御方法において、前記延伸圧延機で圧下位置制御を実施するスタンドのうち最終スタンド及びその前段のスタンドにおける孔型ロールの溝からフランジ部に至る逃げ部の曲率半径をR3、溝底部からフランジ部までの溝底深さをDKとしたとき、前記フランジ部のロール間隙Gを、圧延先端から圧延後端の全長にかけて、
−0.67G/DK+0.4≦R3/DK≦−G/DK+0.8
の範囲に制御することを特徴とする鋼管の延伸圧延制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17347995A JP3624235B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 鋼管の延伸圧延制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17347995A JP3624235B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 鋼管の延伸圧延制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0924408A JPH0924408A (ja) | 1997-01-28 |
JP3624235B2 true JP3624235B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=15961264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17347995A Expired - Fee Related JP3624235B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 鋼管の延伸圧延制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3624235B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113231478B (zh) * | 2021-05-17 | 2022-09-13 | 莱芜钢铁集团电子有限公司 | 棒材轧线精确定位的装置及控制方法 |
-
1995
- 1995-07-10 JP JP17347995A patent/JP3624235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0924408A (ja) | 1997-01-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5501091A (en) | Method and apparatus for elongating metal tubes by means of a mandrel mill | |
JP3624235B2 (ja) | 鋼管の延伸圧延制御方法 | |
JPH0819805A (ja) | 管の延伸圧延方法 | |
JPS6035206B2 (ja) | 継目無鋼管製造法 | |
WO2008050627A1 (fr) | Laminoir continu et processus de fabrication de tube sans soudure | |
GB2089702A (en) | Method of manufacturing stainless steel pipes | |
JP3004875B2 (ja) | エロンゲータ圧延方法 | |
JP3380765B2 (ja) | 鋼管の延伸圧延方法 | |
JP2658793B2 (ja) | 管の延伸圧延機の圧下制御方法 | |
JP2849239B2 (ja) | 管の絞り圧延方法 | |
JPH07185609A (ja) | 継目無管の圧延設備列 | |
JPH07185610A (ja) | 継目無管の圧延設備列 | |
JPH10328722A (ja) | 継目無鋼管の延伸圧延制御方法 | |
JPH07185607A (ja) | 継目無管の圧延設備列 | |
GB2099346A (en) | Tube rolling mill | |
JPH07246415A (ja) | 継目無管の肉厚制御方法 | |
JPH0938711A (ja) | 鋼管の延伸圧延制御方法 | |
JPS61126914A (ja) | 継目無管の製造方法 | |
JP2748852B2 (ja) | 継目無管の伸し長さ制御方法 | |
JPH08300028A (ja) | 鋼管の延伸圧延制御方法 | |
JPS59104207A (ja) | マンドレルミルにおける鋼管の伸ばし長さ制御方法 | |
JPH08206707A (ja) | 継目無し鋼管の圧延方法及び圧延設備 | |
JPS62207502A (ja) | マンドレルミルによる素管圧延方法 | |
JPH08243B2 (ja) | 継ぎ目無管を長手方向で圧延するための方法 | |
JPH07314015A (ja) | 継ぎ目無し鋼管の圧延設備及び圧延方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040629 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040830 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041019 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20041021 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041101 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |