JPH02299709A - シームレス管を製作する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 本発明は、管連続圧延装置の中に導入された中空棒鋼か
らシームレス管を製作する方法に関する。

ｂ、　従来の技術 管連続圧延装置において、中空棒鋼から連続生成品への
造型は従来の技術においては６つないし８つのロールス
タンドの中で行われ、これらのロールスタンドの孔型は
、前もって与えられている一定の半成品出口直径（公称
孔型）のための孔型列を形成する。すべての孔型列は原
理的には、第１の孔型から最後の孔型まで段階的に周縁
減少が行われると同時に壁厚減少が行われるように構成
されている。

孔型列の構成は常に、公称孔型に対応する最小の生成品
壁厚を基準とする。対応する限界伸長のブリセント値（
但しこのプリセット値は中空横断面対生成品横断面比と
する）により、この孔型列に対して一定の中空棒鋼直径
と、最小の生成品壁厚の形成に必要な最小の中空棒鋼壁
厚とを決めることができる。

従来の技術においては最近では３．２と５．５との間の
限界伸長を有する孔型列が通常である。

中空棒鋼直径の計算の際に、工程により条件づけられた
進入遊び値及び進出遊び値を考慮しなければならない、
この場合に入口遊びＣＨは中空棒鋼直径と圧延マンドレ
ル直径との間の差である０人口遊びの大きさは２つの異
なる基準により決まる。

即ち一方では入口遊びは、圧延マンドレルの上での生成
品の収縮を回避し生成品からの圧延マンドレルの引出し
を保証するために、所要の出口遊びが造型工程の終わり
において保持されているように選択する。他方では、入
口遊びの大きさは、圧延マンドレルを圧延開始の前に中
空棒鋼の中に導入し位置調整する必要性から得られる。

この場合に、圧延マンドレルに塗布されている潤滑剤層
を損傷してはならず、圧延工程の開始前に圧延マンドレ
ルが中空棒鋼内側表面と強く局所接触してはならない、
何故ならばこれにより熱が中空棒鋼から圧延マンドレル
へ伝達されるからである。

長い中空棒鋼の場合特に、十分な直線性は実際の作業の
際に常に保証することはできず、従って上記の理由から
できるだけ大きい入口遊びＣＩを目標とする。入口遊び
が６．０と１６．０ａｍとの間であることは公知である
。

しかし大きい入口遊びは、技術的理由から目標とすべき
大きい伸長が第１の孔型において、必要上から大きく開
いている孔型により大幅に制限されるという重大な欠点
を存する。

当業者には、最も好適な造型条件は最初の２つの孔型に
おいて与えられていることが公知である。

ここにおいては、入口壁が比較的厚い場合に、５０％を
越える壁厚減少が、比較的低い造型抵抗で可能である。

造型速度は第１の孔型においてはまだ小さく、同様にロ
ールスタンドと圧延素材との間の相対速度も同様に小さ
い。第２の孔型においては例えば１．６のオーダの伸長
を得ることができる。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 従来技術におけるこれらの問題及び欠点から出発して本
発明の課題は、一方では全限界伸長を高めるために又は
中間のロール孔型を負担軽減するために第１のロール孔
型における伸長を大きくすいることを可能にする方法及
びこの方法を実施する装置を提供することにある。更に
本発明の課題は、伸長が太き（された場合に、工程上所
要の入口遊び値を許容限界内に保持することにある。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記！１題を解決するために本発明により、中空棒鋼が
、管連続圧延装置の第１のロールスタンドの中に進入す
る直前に壁厚の減少なしに、第１のロールスタンドのロ
ールの孔型底面の領域における圧延マンドレルと中空棒
鋼内側表面との間の遊びがロール側縁の領域における遊
びより大きいように造型されることが提案される。この
提案により、管連続圧延装置の第１の孔型の中への中空
棒鋼の進入に対して、従来の管連続圧延装置の孔型設計
によりこれらの管連続圧延装置の後続ロールスタンドに
おいて得られるのと同一の条件が形成される。これによ
り、第１の孔型における伸長を高めることが可能となり
、このようにしてロールスタンドの全数を低減できると
いう重要な利点が得られる。この目標は、中空棒鋼を提
案の方法により例えば楕円状に造型することにより本発
明により達成することができる。

本発明の思想の１つの改善例においては、造型の度合い
を、中空棒鋼内側表面が第１のロールスタンドのロール
側縁の領域において圧延マンドレルに当接するように選
択することが提案される。

本発明の別の１つの特徴においては、入口遊び値が大き
い場合に本発明を、中空棒鋼の造型と同時に周縁減少を
行うように拡張することが提案される。

本発明の方法を実施する装置は、管連続圧延装置の第１
のロールスタンドのロールの孔型底面を通って走行する
１つ又は複数の長手中心レベル面に対して（２０一ル方
式花型の場合には９０°だけ）ずれている少なくとも１
つのレベル面において中空率鋼を造型する、連続圧延装
置の第１のロールスタンドの直接前に配置されている中
空棒鋼造型装置を特徴とする。簡単でコスト的に好適な
構造は、僅かに孔型設計されている狭幅のロールにより
ただ楕円化される場合に適している。

管連続圧延装置が３０一ル方式花型を具備する場合には
中空棒鋼造型装置は同様に３つのロールを具備する。

いずれにせよ、中空Ｆａ鋼造型装置を第１のロールスタ
ンドのできるだけ近傍に設置し、このようにして中空棒
鋼を圧延開始の僅か前で楕円化し、入口遊びが大きいこ
とによる利点を保持すると好適である６本装置は駆動装
置として構成されているので、本装置の速度を圧延条件
に整合しなければならないという条件が課せられ、その
際に有利には本装置の所要力及び所要出力は対応して小
さい、何故ならば壁厚減少が行われないからである。

ｅ、　実施例 次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳しく説明する
０通常の場合には圧延ロールに設けられている連続孔型
の輪郭は、輪郭との接触点において共通に接線を有する
種々異なる半径を有する円弧から成る。第１図は、採用
された孔型形状を示し、Ｒ１は孔型基本半径としてａｌ
は孔型基本角度として示されている。Ｒ３は側縁半径で
ある。第１図に基づいて開放比・ａ／ｂの名称も説明す
ることができる。ｂはロール中心と孔型底面部との間の
間隔であり、ａはロール中心と孔型側縁との間の間隔で
あり、その際にａを求めるために、孔型輪郭の側縁半径
がロール中心の軸線まで延長されると仮定されている。

第１図から、孔型開放がＲ２により、しかし実質的には
角度αｌにより調整可能であることが分かる。即ち開放
比は、α１が大きい程小さい。

公知のように、順次に続く圧延ロールスタンドの圧延軸
線は常に互いにずれている。これにより、孔型側縁で圧
延された生成品部分は、後続圧延ロールの孔型底面部の
中に進入する。順次の続く孔型の開放比に対して、ａｎ
が常にｂｎ　−１に等しいか又はこれより大きくなけれ
ばならないという条件が課せられる。孔型においである
程度は楕円化される進出横断面に対してはこの条件は容
易に守ることができる。しかしこの条件は、第１の圧延
ロール孔型の中への丸形中空棒鋼の進入に対しても課せ
られる。これによりａｌは、進入動作の際に中空棒鋼の
表面に損傷が発生しないためには少なくともｄＨ／２で
なければならない。

第２図及び第３図において、種々異なる入口遊びにおけ
る孔型列の第１のロールスタンドにおいて現れる状態が
示されている６両図において左半部には、進入する中空
棒鋼横断面と、前もって与えられている進入遊びとが示
され、右半部には、孔型輪郭と圧延マンドレル表面との
間に発生する間隙が示されている。第１図の一般的な図
示とは異なり、Ｒ１のための半径中心点はローラ中心点
とは一致せず、Ｅαだけずれている。

これは、第１の孔型の中に所要の大きい開放比を実現す
るために必要である。これにより壁厚ＳＧは孔型角度α
ｌにわたり一定でない、第２図及び第３図において半径
及び角度は、条件ａｌ＞ｄｔｌ／２が満足されるように
選択される。

第３図において、ｄＨ／２が小さい場合には孔型基本角
度αｌが大きくされ、開放比はａｌ対ｂｌへ小さくされ
る０図中、孔型基本壁厚ＳＧの他に、マンドレル解放点
ＡＰ及び解放角度に対応する側縁壁厚ＳＦが示されてい
る。

本明細書においては簡単化のために、側縁壁厚ＳＦが解
放点ＡＰからは一定であり孔型輪郭に追従すると仮定す
る。各αＡにより孔型は、強制的な造型の領域と自由な
造型の領域とに分割される。非常に簡単化して、側縁壁
厚ＳＦが入口壁厚ＳＨに対応すると仮定することができ
る。この仮定は許容される、何故ならば強制的な壁減少
とその結果の材料伸長とが自由な造型領域における壁減
少も作用るするからである。解放点ＡＰと側縁壁厚ＳＰ
とを決める間数は本明細書においては示されない、孔型
基本角度α１の大きさが側縁壁厚ＳＦの変化にとって重
要な役割を果たすので側縁壁厚ＳＦば第２図及び第３図
において傾向に対応して示されている。

孔型の伸長は常に人ロ横断面対出口横断面比から得られ
る０図示の横断面へ〇及びＡＩにより第３図において、
人口遊びが小さい場合には壁厚がより一様になり伸長度
が僅かに大きくなることが示されている。得られた伸長
度は従って第１の連続孔型の造型能力に対応しない０本
発明においては、進入する中空棒鋼を、その直径が、２
つの僅かにプロファイル化されているローラの間の入口
遊びの寸法だけ圧縮されることにより楕円化する。この
状態は第４図に示されている。このために必要な装置は
、位置調整可能なロールを有する駆動装置と見なすこと
ができる０重要なことは、本装置を第１のロールスタン
ドの可及的近傍に設置し、このようにして入口遊びが大
きいことの利点を得るために中空棒鋼が圧延開始の直前
に楕円化されることである。大きい入口遊び値が所望の
場合には本装置は、対応して重量構造で、楕円化の他に
特定の周縁減少も作用するロール孔型により実施するこ
とができる。このような状態が第５図に示されている。

第６図は、第５図で楕円化された中空棒鋼の使用の際に
得られる可能な孔型構造を示す、中空棒鋼の楕円化によ
り第１の孔型に対して、他の孔型に対する場合と同様の
進入条件が課せられる。伸長度の増加は面状態により明
瞭に分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続圧延装置のロールの採用された孔型形状の
概念図、第２図及び第３図は孔型列の第１のロールスタ
ンドの種々異なる入口遊びにおいて得られる状態の概念
図、第４図は狭幅でプロファイル化されている駆動ロー
ルによる中空棒鋼の簡単な楕円化の概念図、第５図は同
一の中空棒鋼の楕円化と同時に対応してプロファイル化
されている広幅の駆動ロールによる周縁減少を示す原理
図、第６図は第５図に対応して楕円化された中空棒鋼の
使用の際の第１の孔型のための可能な孔型構造の原理図
である。 Ｒ１・・・孔型基本半径、 αｌ・・・孔型基本角度、 Ｒ３・・・側縁半径、 ａ／ｂ・・・開放比、 ａ・・・ロール中心と孔型側縁の間の間隔、ｂ・・・ロ
ール中心と孔型底面の間の間隔、Ｒ２・・・孔型開放度
、 ＳＦ・・・側縁壁厚、 ＳＦ・・入口壁厚。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）管連続圧延装置の中に導入された中空棒鋼からシー
   ムレス管を製作する方法において、壁厚の減少なしに中
   空棒鋼が、管連続圧延装置の第１のロールスタンドの中
   に進入する直前で、第１のロールスタンドのロールの孔
   型底面の領域における圧延マンドレルと中空棒鋼内側表
   面との間の遊びがロール側縁の領域における遊びより大
   きいように造型されることを特徴とするシームレス管を
   製作する方法。 ２）前記造型のための造型工具が、前記中空内側表面が
   第１のロールスタンドの圧延側縁の領域において圧延マ
   ンドレルに当接するように位置調整されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のシームレス管を製作す
   る方法。 ３）前記造型工具が、同時に周縁減少が行われるように
   孔型設計されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載のシームレス管を製作する方法。 ４）前記管連続圧延装置の第１のロールスタンドのロー
   ルの孔型底面を通って走行する１つ又は複数の長手中心
   レベル面に対してずれて走行し、少なくとも１つの長手
   中心レベル面において前記中空棒鋼を造型する、連続圧
   延装置の第１のロールスタンドの直前に配置されている
   中空棒鋼造型装置を備えることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項から第３項のうちのいずれか１項に記載の方
   法を実施する装置。 ５）前記中空棒鋼造型装置が、位置調整可能なロールを
   有する２ロール方式ロールスタンドから成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６）前記棒鋼造型装置が３つのロールから成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置。