JPS5913923B2 - Manufacturing method of seamless metal pipe - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は継目無金属管の製造方法に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for manufacturing seamless metal pipes.

継目無金属管、例えば継目無鋼管を製造する場合に、能
率良く、優れた品質の製品を安く製造する方法が求めら
れている。When manufacturing seamless metal pipes, such as seamless steel pipes, there is a need for a method for efficiently manufacturing products of excellent quality at low cost.

能率を向上させるためには圧延ロールの速度を向上させ
る方法があるが、この方法はもはや限界に達しているか
、又は大きな設備投資が必要である。In order to improve efficiency, there is a method of increasing the speed of the rolling rolls, but this method has reached its limit or requires large capital investment.

圧延時間以外の操作時間、例えばマンドレルの管からの
抜取り時間を省略するために穿孔又は圧延後の管とマン
ドレルを一体的に機外へ跳出し、機外で両者を分離し、
この間、他のマンドレルで穿孔又は圧延を行なう方法が
提案されている。In order to omit operation time other than the rolling time, for example, the time for removing the mandrel from the tube, the tube and mandrel after perforation or rolling are integrally jumped out of the machine, and the two are separated outside the machine.
In the meantime, methods have been proposed in which drilling or rolling is performed using other mandrels.

この方法においてはマンドレルの抜取時間は節約できる
が、マンドレルのセット時間は短縮できない。In this method, the time for extracting the mandrel can be saved, but the time for setting the mandrel cannot be shortened.

最近プレスロール穿孔法が実用化され、安価な連続鋳造
鋳片を分塊圧延せずに直接穿孔することが可能となった
。Recently, the press roll perforation method has been put into practical use, and it has become possible to directly perforate inexpensive continuously cast slabs without blooming.

プレスロール穿孔法とは多角形断面ブルームを駆動され
たロール対により構成される略円形のカリバーに向って
押入し、該ブルームの軸芯部にマンドレル端に装着した
プラグを進入せしめて円管に穿孔する方法である。The press roll perforation method involves pushing a polygonal cross-section bloom into a roughly circular caliber made up of a pair of driven rolls, and inserting a plug attached to the end of the mandrel into the axial center of the bloom to form a circular tube. This is a method of drilling holes.

この穿孔法では従来法は穿孔後マンドレルを後退させ、
管の前端をスト’Ｊツバーブロックで支えて管からマン
ドレルを抜取るのであるから、この際、管の内面にはプ
ラグとマンドレルによる引掻疵が発生し、場合によって
は最終製品まで残存する。In this drilling method, the conventional method involves retracting the mandrel after drilling,
Since the front end of the tube is supported by a ST'J tube block and the mandrel is removed from the tube, scratches caused by the plug and mandrel occur on the inner surface of the tube, and in some cases, these scratches may remain in the final product. .

また、マンドレルを引抜くに要する力は大きく、引抜装
置は大規模となる。Further, the force required to pull out the mandrel is large, and the pulling device becomes large-scale.

従来法においてはマンドレルを引抜いた後、管の内面に
は空気が浸入し、内表面は酸化される。In the conventional method, after the mandrel is pulled out, air enters the inner surface of the tube and the inner surface becomes oxidized.

丸素管はこのあと次工程のエロンゲータに送られて断面
積を減少されるのであるが、このとき従来法においては
前付を機外に跳出したのち、マンドレルを前進させ、圧
延位置に固定したのち、丸素管を進めて圧延を開始する
。The round blank tube is then sent to the next process, the elongator, where its cross-sectional area is reduced, but in the conventional method, the front attachment was jumped out of the machine, and then the mandrel was moved forward and fixed in the rolling position. Afterwards, the round blank tube is advanced and rolling begins.

エロンゲータ圧延はパスラインの廻りにロール組を、そ
の回転軸を同方向に捩り、かつ同方向に回転駆動し、管
にスパイラル運動を与えてマンドレル端に装着したプラ
グとロール間で圧延を行なう。Elongator rolling involves rotating a set of rolls around a pass line with their rotating shafts twisted in the same direction and driven to rotate in the same direction to give a spiral motion to the tube and rolling between the rolls and a plug attached to the end of the mandrel.

圧延が終ると管からマンドレルが引抜かれ、管は次工程
へ送られる。Once rolling is complete, the mandrel is pulled out of the tube and the tube is sent to the next process.

場合によっては管とマンドレルを一体的に機外へ跳出し
たのち管からマンドレルを引抜き、管は次工程へ送られ
る。In some cases, the tube and mandrel are jumped out of the machine together, and then the mandrel is pulled out from the tube, and the tube is sent to the next process.

この様な従来法では管の内面は穿孔されたのち酸化が進
み、酸化層の表層部はエロンゲータ圧延で一部はく離し
、あるいはプラグに焼付き管の内面粗度を悪くする。In such conventional methods, the inner surface of the tube is oxidized after being perforated, and the surface layer of the oxidized layer is partially peeled off by elongator rolling or seizes into the plug, impairing the inner surface roughness of the tube.

管の内面に成長した酸化層は後続の圧延工程でも同様に
管の内面粗度ヲ悪くし、プラグ、マンドレル等の工具類
に焼付き、工具の寿命を低下させる。The oxidized layer grown on the inner surface of the tube also deteriorates the inner surface roughness of the tube during the subsequent rolling process and seizes on tools such as plugs and mandrels, reducing the life of the tools.

本発明は継目無金属管を能率良く、優れた品質の製品を
安価に製造する方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for efficiently manufacturing seamless metal pipes with excellent quality at low cost.

本発明には多角形断面ブルームを使用し、これをプレス
ロール穿孔機により底付管に穿孔する。In the present invention, a polygonal cross-section bloom is used, and the bloom is perforated into a bottomed tube using a press roll perforator.

多角形断面ブルームは連続鋳造法によって最も優れた品
質が得やすく、かつ取扱いやすい形状であって良く、例
えば、正方形、長方形又はこれらの角部に若干の修正が
加えられているものが望ましい。The polygonal cross-section bloom can be of any shape that allows the best quality to be obtained by continuous casting and is easy to handle; for example, it is desirable to have a square, rectangle, or a shape with slight modifications to the corners thereof.

この様な材料は従来の傾斜ロール穿孔機に用いられる丸
断面のブルームよりはるかに安いが、プレスロール穿孔
機を用いれば、優れた品質の丸素管となる。Although such materials are much cheaper than the round cross-section blooms used in conventional tilt roll perforators, they produce superior quality round blank tubes when used with press roll perforators.

プレスロール穿孔機は第１図に示す様に、２個以上のロ
ール１により略円形のカリバーを構成し、２個以上のロ
ール１を駆動し、該ロールによる前進力と、押込装置２
の押込力によってブルーム３を前進させる。As shown in FIG. 1, the press roll perforator comprises two or more rolls 1 to form a substantially circular caliber, drives the two or more rolls 1, and uses the forward force of the rolls and the pushing device 2.
The bloom 3 is moved forward by the pushing force.

カリバー中心部には円形断面のプラグ４′がマンドレル
４により支えられており、ブルームの軸芯部を穿孔する
。A plug 4' having a circular cross section is supported by a mandrel 4 in the center of the caliber, and is used to drill into the axial center of the bloom.

ブルームの後端は未穿孔のままあるいはプラグをわずか
に露出させた状態まで穿孔する。The rear end of the bloom may be left unpierced or drilled to leave the plug slightly exposed.

この様に穿孔された管を庭付円筒素管と呼ぶ。A pipe with holes drilled in this way is called a cylindrical pipe with a garden.

押込装置２の押込力は特開昭５２−１１１５７号公報記
載の方法を採用することにより、噛込時のみ働らかせて
押込装置の後退時間を短縮しても良い。The pushing force of the pushing device 2 may be applied only during biting by adopting the method described in Japanese Patent Application Laid-open No. 52-11157, thereby shortening the retraction time of the pushing device.

プラグ４はマンドレル端部を円錐又は砲弾形に切削して
プラグとすることが出来るが、両者の材質を変えて、ね
じ等で両者を結合するのが用途特性上有利である。The plug 4 can be made by cutting the end of the mandrel into a conical or bullet shape, but it is advantageous in terms of usage characteristics to use different materials and connect the two with screws or the like.

このときプラグとマンドレルの径は略々等しくする。At this time, the diameters of the plug and mandrel are made approximately equal.

マンドレルと庭付円筒素管は穿孔完了後ラッチ５を開い
てローラ６により次工程へ送り出し、新うしいマンドレ
ルをセットして再び穿孔を開始する。After drilling is completed, the mandrel and the cylindrical pipe with a garden are opened in the latch 5, sent out to the next process by the rollers 6, a new mandrel is set, and drilling starts again.

本発明の第２の工程では第２図に示す様に、穿孔に用い
たマンドレル４を穿孔完了時の姿で底付円管内３′に挿
着し、第１の工程とは逆方向に、すなわち底部３“を前
方として圧延する。In the second step of the present invention, as shown in FIG. 2, the mandrel 4 used for drilling is inserted into the bottom circular tube 3' in the state when the drilling is completed, and in the opposite direction to the first step, That is, rolling is performed with the bottom portion 3'' facing forward.

第２の工程は一般にエロンゲータを呼ばれるものであっ
て、２本以上のロール組をパスラインの廻りにその回転
軸を同方向に捩り、かつ同方向に回転駆動するロールに
よって、被圧延材料にスパイラル状の運動を与えて、ロ
ールとマンドレルあるいはプラグ間で圧延を行なう。The second process is generally called an elongator, in which two or more sets of rolls are twisted around a pass line with their rotational axes in the same direction, and the rolls are driven to rotate in the same direction to create a spiral on the material to be rolled. Rolling is performed between a roll and a mandrel or plug by applying a similar motion.

本発明の特徴はこの際にプラグ４′が少なくとも出側に
おいて管がロールから離れる位置を通過するまで、すな
わち第２図においてプラグ４′がＢ−Ｂ断面を通過する
まで、マンドレル露出部を押込装置７により押し続ける
のである。A feature of the present invention is that the exposed part of the mandrel is pushed in at least until the plug 4' passes through a position where the tube leaves the roll on the exit side, that is, until the plug 4' passes through the B-B section in FIG. The device 7 continues to press the button.

こうすることによって管の噛込みを良くするとともに、
庭付部近傍がマンドレルと離れて肉厚圧下を受は損うこ
とを防ぎ、かつ、管の前進速度を上昇して圧延時間を短
縮することが出来る。This will improve the tube's engagement, and
It is possible to prevent the vicinity of the garden part from being separated from the mandrel and damage to the wall thickness reduction, and to increase the forward speed of the tube to shorten the rolling time.

また圧延完了まで管の内面が空気と接触するチャンスは
なく、内面は酸化層がほとんど発生せず、その悪影響も
発生していない。In addition, there is no chance for the inner surface of the tube to come into contact with air until the rolling is completed, and almost no oxidized layer is generated on the inner surface, and no adverse effects thereof occur.

押込装置７の押込速度ｖｐは好ましくは次式の範囲に選
定する。The pushing speed vp of the pushing device 7 is preferably selected within the range of the following formula.

ここでＤはロールの最大直径、ｎは１分間のロール回転
数、θはロール傾斜角である。Here, D is the maximum diameter of the roll, n is the number of roll rotations per minute, and θ is the roll inclination angle.

（１）式の下限は底部３“とプラグ４′が離れないため
の条件であり、上限はマンドレルに過大な押込力を作用
させないための条件である。The lower limit of equation (1) is a condition for preventing the bottom portion 3'' from separating from the plug 4', and the upper limit is a condition for not applying an excessive pushing force to the mandrel.

この様な圧延法においては、この工程での伸び率（＝圧
延後の長さ／圧延前の長さ）を１．５〜５．０倍の範囲
にとるのができる。In such a rolling method, the elongation rate (=length after rolling/length before rolling) in this step can be set in the range of 1.5 to 5.0 times.

上限の係数１．４は伸び率の０．９倍程度まで上昇する
ことも可能であるが、入側設備への投資金額と本発明の
効果のバランスから（１）式の範囲に留めることが望ま
しい。The upper limit coefficient of 1.4 can rise to about 0.9 times the growth rate, but it can be kept within the range of equation (1) from the balance between the investment amount for entrance equipment and the effect of the present invention. desirable.

マンドレルの押込みは管の終端が圧延完了するまで継続
することも可能であるが、この場合には圧延後の管長よ
り長いマンドレルが必要となり不経済となる。It is also possible to continue pushing the mandrel until the end of the tube is completely rolled, but in this case, a mandrel longer than the length of the tube after rolling is required, which is uneconomical.

マンドレル前端のプラグ部が第２図Ｂ−Ｂ断面を超えた
位置で押入力を中止すると、圧延後の管とマンドレルの
位置関係は、第２図の左端に示した様に、底部３“とプ
ラグ４とは離れて、マンドレルの他端は管端から露出し
た状態となる。If the pushing force is stopped at a position where the plug part at the front end of the mandrel exceeds the cross section B-B in Figure 2, the positional relationship between the rolled tube and the mandrel will be at the bottom 3'' as shown at the left end of Figure 2. The other end of the mandrel is separated from the plug 4 and exposed from the tube end.

この様にすれば短いマンドレルで長い管に圧延すること
が出来る。In this way, a long tube can be rolled with a short mandrel.

マンドレル４はこのあと、露出端を握んで管３′から抜
取り、該管長より長く、かつ、所定の温度に保ち潤滑処
理を施した別のマンドレルの一端が底付管の底３”に達
するまで挿入し、第３の工程へ送る。The mandrel 4 is then pulled out from the tube 3' by grasping its exposed end, and is held until one end of another mandrel, which is longer than the length of the tube and has been kept at a predetermined temperature and lubricated, reaches the bottom 3'' of the bottomed tube. Insert and send to the third process.

マンドレルの抜取りは、第２の工程により管の内径が大
きくなるので、容易にでき設備も小型のものでよい。Since the inner diameter of the tube is increased in the second step, the mandrel can be easily removed and the equipment may be small.

第２図に示す様に、本発明においては管とマンドレルが
圧延ロール８を通過すると、ただちに次の圧延を開始す
ることが出来、従来法の様なマンドレルの前進後退およ
び管の跳出し時間等は一切不要で、管とマンドレルはロ
ーラ９，９′によって次々と圧延ロールに搬入および抽
出され、極めて高能率である。As shown in FIG. 2, in the present invention, when the tube and mandrel pass through the rolling rolls 8, the next rolling can be started immediately, and the time required for advancing and retracting the mandrel and jumping out the tube is different from that of the conventional method. The tubes and mandrels are carried into and extracted from the rolling rolls one after another by means of rollers 9, 9', with extremely high efficiency.

押込装置７は次材の前進をさまたげない様に通路を開い
て後退することが出□来る０ 第３図は第３の工程例を示している。The pushing device 7 can open the passage and retreat without interfering with the advancement of the next material. FIG. 3 shows a third example of the process.

この工程ではマンドレル１１露出部に押込装置１２によ
り押込力を加えて無駆動のロール１３により構成される
カリバーの後に、駆動したロール１４により構成される
カリバーを配設したカリバー列に向って、該マンドレル
１１の前端部が少なくとも駆動した最終ロール組１５の
ロール軸線Ｃ−Ｃを通過するまで管ごを押し進めたのち
、マンドレル１１の押込力を解除して圧延することを特
徴とする。In this process, a pushing force is applied to the exposed portion of the mandrel 11 by a pushing device 12, and the caliber is moved toward a caliber row in which a caliber composed of a driven roll 14 is arranged after a caliber composed of a non-driven roll 13. After the tube is pushed forward until the front end of the mandrel 11 passes at least the roll axis C--C of the driven final roll set 15, the pushing force of the mandrel 11 is released and rolling is performed.

こうすることによって次の効果を得ることが出来る。By doing this, you can obtain the following effects.

すなわち、（１）入側の無駆動ロール組１３によって主
として管３′の外径を効果的に圧下することが出来、マ
ンドレル１１と管内径とのクリアランスを小さくし、駆
動ロール１４による肉厚圧下を効果的に圧下することが
出来、延び率が大きく出来る。That is, (1) the outer diameter of the pipe 3' can be effectively reduced mainly by the non-driven roll set 13 on the entry side, the clearance between the mandrel 11 and the inner diameter of the pipe can be reduced, and the wall thickness can be reduced by the drive rolls 14; can be rolled down effectively and the elongation rate can be increased.

（２）駆動ロール１４への噛込時のトルクが極めて小さ
くなり、駆動系が小さな容量で済む。(2) The torque at the time of biting into the drive roll 14 is extremely small, and the capacity of the drive system can be small.

（３）マンドレル１１の速度変化比が小さく、管３′の
変形が全長にわたって均一化する。(3) The speed change ratio of the mandrel 11 is small, and the deformation of the tube 3' becomes uniform over the entire length.

（４）押込力により管の前端が最終ロール組１５に達す
るまでの時間が短かくなる。(4) The pushing force shortens the time it takes for the front end of the tube to reach the final roll set 15.

（５）底付管ごを使用するため管の内面酸化が著るしく
少なく、管の内面精度が良く、マンドレル１１の焼付も
なく寿命が長くなる。(5) Since a bottomed tube is used, oxidation of the inner surface of the tube is significantly reduced, the inner surface precision of the tube is good, and the mandrel 11 does not seize, resulting in a longer life.

第３の工程で上記効果を最も有効に発生させるためには
次の様にする。In order to most effectively produce the above effect in the third step, the following procedure is performed.

すなわち、無駆動のロール組により囲まれるカリバ・−
面積がそれぞれＡＩ’ ２Ａ２・・・Ａｍである略円形
のカリバーと、その次に配設する駆動したロール組によ
り囲まれるカリバー面積がそれぞれＢ１．Ｂ２・・・Ｂ
ｎである略円形のカリバーを連設し、マンドレルの横断
面積をＣ、マンドレルの押込速度をＷとするとき、次の
関係式を同時に満足させながら、少なくともマンドレル
の先端部が最終ロール組の軸芯位置を通過するまでマン
ドレルを押し続けて圧延したのち、マンドレルの押込力
を解除して、その後の圧延は駆動したロールの圧延力の
みによって圧延する。In other words, the caliber surrounded by the non-driven roll set is
The area of the caliber surrounded by the approximately circular caliber having an area of AI' 2A2 . . . Am and the set of driven rolls arranged next is B1. B2...B
When approximately circular calibers of n are arranged in series, the cross-sectional area of the mandrel is C, and the pushing speed of the mandrel is W, at least the tip of the mandrel is aligned with the axis of the final roll set while simultaneously satisfying the following relational expression. After rolling by continuing to push the mandrel until it passes the core position, the pushing force of the mandrel is released, and subsequent rolling is performed only by the rolling force of the driven rolls.

カリバー面積の関係式 この式はカリバーの大きさの順序を示し、カリバーが出
側に向って次第に小さくなることを示している。Relational expression for caliber area This expression shows the order of the size of the caliber, and shows that the caliber becomes gradually smaller toward the exit side.

ここで添字は入側からかぞえたカリバーの番号である。Here, the subscript is the caliber number counted from the entry side.

マンドレルの速度式 ％式％（３） ここでｖｉは入側からｉ番目の、駆動ロールのカリバー
底周速度であり、ａは式を簡略化したための修正係数で
あってＯ〜０．１の範囲の値をとる。Mandrel speed formula % formula % (3) Here, vi is the i-th caliber bottom peripheral speed of the drive roll from the entrance side, and a is a correction coefficient for simplifying the formula, which is O ~ 0.1. Takes a range of values.

すなわちマンドレルの押込速度ｗｉはマンドレル前端が
入側からｉ番目の駆動ロール通過後はそのカリバー底周
速度に対し±１０係の範囲内に決定される。That is, the pushing speed wi of the mandrel is determined within the range of ±10 with respect to the caliber bottom peripheral speed after the front end of the mandrel passes the i-th drive roll from the entrance side.

マンドレルの押込速度ｗ１は実験によって入側からｉ番
目の駆動ロール通過後の管前端速度に等しく修正するの
が望ましい。It is desirable to adjust the mandrel pushing speed w1 to be equal to the tube front end speed after passing the i-th drive roll from the entrance side by experiment.

駆動ロールの速度式 ここでＶ、） Ｖ２・・・ｖｎは駆動したロールのロー
ルカリバー底周速度で、添字は入側からの順位である。Drive roll speed formula (where V,) V2...vn is the bottom peripheral speed of the roll caliber of the driven roll, and the subscript is the order from the entry side.

ａは式を簡略化したための修正係数であってＯ〜０．１
の範囲内にある。a is a correction coefficient for simplifying the formula, and is O~0.1
is within the range of

（３）式と（４）式によりマンドレルの速度と、すべて
の駆動ロールの周速度が決定される。The speed of the mandrel and the circumferential speed of all drive rolls are determined by equations (3) and (4).

（４）式は流量一定則を基礎としているが、ロール周速
度をカリバー底で代表しているため±ａすなわち±１０
係の範囲内での修正を必要としている。Equation (4) is based on the constant flow rate law, but since the roll circumferential speed is represented by the bottom of the caliber, ±a or ±10
It is necessary to make corrections within the scope of the relevant department.

無駆動ロールの圧下限界式 第２項はカリバー面積からマンドレル面積を減じた管の
通路の面積変化率であり、全無駆動ロールカリバーの面
積変化率である。The second term in the rolling reduction limit equation for non-driven rolls is the area change rate of the tube passage obtained by subtracting the mandrel area from the caliber area, and is the area change rate for the total non-driven roll caliber.

上限は押込力解除後、管が駆動ロールによって前進可能
な限界であり、下限はマンドレルと管内面の間隙を縮小
させる本発明を有効ならしめるための限界値である。The upper limit is the limit at which the tube can be advanced by the drive roll after the pushing force is released, and the lower limit is the limit value for making the present invention effective for reducing the gap between the mandrel and the inner surface of the tube.

駆動ロールの限界圧下式 第２項はカリバーの面積からマンドレル面積を減じた管
の通路の面積変化率であり、全駆動ロールカリバーの面
積変化率である。The second term in the drive roll critical reduction equation is the area change rate of the tube passage, which is the area of the caliber minus the mandrel area, and is the area change rate of the total drive roll caliber.

上限はこの工程で圧延される管の薄肉限界から決定され
るものであり、主としてマンドレルの寿命が関係してい
る。The upper limit is determined from the thin wall limit of the tube rolled in this process, and is mainly related to the life of the mandrel.

下限は押込力を解除したのち管を前進させるための条件
式である。The lower limit is a conditional expression for moving the tube forward after the pushing force is released.

従って（５）式で０．１〜０．３程度の小さな値を選べ
ば、（６）式の下限は０．２５程度まで広げることも作
業としては不可能ではないが、（６）式の範囲内であれ
ば常時安定した作業が可能である。Therefore, if a small value of about 0.1 to 0.3 is chosen for equation (5), it is possible to widen the lower limit of equation (6) to about 0.25, but Stable work is possible at all times within this range.

第３の工程を以上の様に構成することにより、前述の効
果をあげることができる。By configuring the third step as described above, the aforementioned effects can be achieved.

すなわち、前述（１）の効果は無駆動ロールの圧下式（
５）によって管の外径を効果的に圧下したのち、駆動ロ
ールの限界圧下式（６）の範囲内で肉厚圧下を効果的に
行なうことが出来る。In other words, the above-mentioned effect (1) is achieved by the rolling down type (
After the outer diameter of the tube is effectively reduced by step 5), the wall thickness can be effectively reduced within the range of the drive roll limit reduction formula (6).

従来法においては駆動ロールにより一挙に外径と肉厚を
圧下しようとするために、カリバー形状は著るしい楕円
形でなければならず、円形断面のマンドレルを挿入して
圧下する場合には円周方向の肉厚圧下は極めて不均一と
なり、無駄な変形が多く、延び率が大きく出来ず、仕上
管の寸法精度も悪かった。In the conventional method, the drive roll is used to reduce the outer diameter and wall thickness at once, so the caliber shape must be a marked ellipse, and when a mandrel with a circular cross section is inserted to perform the reduction, the caliber must be circular. The thickness reduction in the circumferential direction was extremely uneven, there was a lot of unnecessary deformation, the elongation ratio could not be increased, and the dimensional accuracy of the finished pipe was poor.

本発明の前述（２）の効果はマンドレルにより管底を押
し抜くことによって得られる。The above-mentioned effect (2) of the present invention can be obtained by punching out the tube bottom with a mandrel.

このときの作業条件はマンドレルの速度式（３）と駆動
ロールの速度式（４）によって与えられる。The working conditions at this time are given by the mandrel speed equation (3) and the drive roll speed equation (4).

従来法では押込力がないために、各ロールに噛込時に、
全スタンドにより管が圧延されている定常状態より２〜
３倍のトルクが発生し、これに備えて駆動系の容量を大
きくしなければならないばかりか、慣性が大きくなるた
め制御の遅れが発生した。In the conventional method, there is no pushing force, so when biting into each roll,
2~ from the steady state where the tube is rolled by all stands
Three times as much torque was generated, and not only did the capacity of the drive system have to be increased to accommodate this, but the inertia also increased, causing delays in control.

本発明の前述（３）の効果は、マンドレルを所定の速度
で押込むことによってもたらされる。The above-mentioned effect (3) of the present invention is brought about by pushing the mandrel at a predetermined speed.

すなわち、マンドレルの速度式（３）と駆動ロールの速
度式（４）によって与えられる。That is, it is given by the mandrel speed equation (3) and the drive roll speed equation (4).

すなわち、従来法例えばマンドレルミルでは管の前端が
各ロールに順次噛込まれる度に、マンドレルと管の前部
との速度差は階段状に上昇し、これによって管の変形は
その度に変化することになるが、本発明においては管の
前端が最終駆動ロール組を通過するまでマンドレルによ
り押し抜くのであるから、この様な不都合は軽減される
。In other words, in conventional methods such as mandrel mills, each time the front end of the tube is bitten by each roll in sequence, the speed difference between the mandrel and the front of the tube rises in a stepwise manner, which causes the deformation of the tube to change each time. However, in the present invention, such inconveniences are alleviated because the front end of the tube is pushed out by a mandrel until it passes the final drive roll set.

本発明の前述（４）の効果は、マンドレル前端が最終駆
動ロール組を通過するまで従来法よりマンドレルの速度
を速く保っているので管速も速くなり、前述の条件から
付ずい的に得られる効果である。The above-mentioned effect (4) of the present invention is incidentally obtained from the above-mentioned conditions, since the speed of the mandrel is maintained faster than in the conventional method until the front end of the mandrel passes the final drive roll set, so the pipe speed becomes faster. It is an effect.

本発明の前述（５）の効果は底付管を使用することによ
り空気の流通が悪いこと、および第１の工程と第２の工
程で同じマンドレルを使用するため管の内面と空気が接
触する機械が極めて限られていること、さらには、マン
ドレルにより管内表面の温度が低下しており、酸化速度
が遅いことから明らかである。The above-mentioned effect (5) of the present invention is that by using a bottomed tube, air circulation is poor, and because the same mandrel is used in the first and second steps, the inner surface of the tube comes into contact with air. This is evident from the extremely limited machinery and also because the mandrel reduces the temperature of the inner surface of the tube, resulting in a slow oxidation rate.

さらに、これらのマンドレルに酸素と反応しやすい物質
を塗布しておくこと、あるいは酸化鉄を還元しやすい物
質を塗布しておくことにより、なお一層の効果をあげる
ことが出来る。Furthermore, further effects can be obtained by coating these mandrels with a substance that easily reacts with oxygen or a substance that easily reduces iron oxide.

これらの塗布剤としては、同時に熱間潤滑剤としての機
能を有する黒鉛、石油、動植物性油、卑金属および卑金
属塩類等を適当なバインダと混合して用いられる。These coating agents include graphite, petroleum, animal and vegetable oils, base metals, base metal salts, etc., which also function as hot lubricants, mixed with a suitable binder.

なお、前記（２）〜（６）式の条件は、この条件による
・圧延の作用および効果から理解されるように、第３の
圧延工程前の工程が前記穿孔圧延および第２の圧延工程
以外のものであっても応用され得るものである。Note that the conditions of formulas (2) to (6) above are based on these conditions, and as understood from the action and effect of rolling, the process before the third rolling process is other than the piercing rolling and the second rolling process. It can be applied even if the

すなわち、例えは庭付円筒素管がプレスロール穿孔性以
外で製造された場合、あるいはマンドレルを穿孔時のも
のより小径のものに入れ換えた場合であっても、上記条
件の圧延は管の延伸工程に応用される。In other words, even if the rounded cylindrical pipe is manufactured using a method other than press roll perforation, or even if the mandrel is replaced with a mandrel with a smaller diameter than the one used for perforation, rolling under the above conditions is still necessary in the pipe drawing process. applied to.

第１表は従来法と本発明法の第２の工程圧延直前の酸化
層厚さと、該工程圧延後の管の内面粗度の比較を示して
いる。Table 1 shows a comparison of the thickness of the oxidized layer immediately before the second step rolling of the conventional method and the method of the present invention, and the inner surface roughness of the tube after the step rolling.

従来法がそれぞれ１５μと２５μであるに対し、本発明
法は５１ｃと８μで本発明法の方が優れている。The values of the conventional method are 15μ and 25μ, respectively, whereas the method of the present invention has values of 51c and 8μ, which are superior to the method of the present invention.

第３の工程においてもこれらの結果が踏襲されることは
明らかである。It is clear that these results are followed in the third step as well.

第２表は従来法と本発明法を第３の工程で比較したもの
であり、全伸び率（−素管寸法／圧延仕上寸法）噛込時
の最大トルク比、噛込不良発生率、マンドレル速度変化
比、仕上管の寸法精度などすべて本発明法が優れている
。Table 2 compares the conventional method and the method of the present invention in the third step, and shows the total elongation rate (-raw pipe dimension/rolled finished dimension), maximum torque ratio at biting, biting failure occurrence rate, mandrel The method of the present invention is superior in all aspects, including the speed change ratio and the dimensional accuracy of the finished tube.

これらの検証は生産用連続圧延機の２分の１の規模の試
験圧延機で行なったものであるが、生産用の圧延機と同
様の傾向を示すものである。Although these verifications were conducted using a test rolling mill that is half the size of a production continuous rolling mill, it shows the same trends as the production rolling mill.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図Ａは本発明法の第１工程を説明する側面図、第１
図Ｂは同Ａ−Ａ断面図、第２図は本発明法の第２工程を
説明する側面図、第３図は本発明の第３工程を説明する
側面図、第４図Ａはカリバー図、および第４図Ｂはカリ
バー内の管の面積とマンドレル面積を示す図面である。 １．８，１３，１４，１５・・・・・・圧延ロール、２
゜７．１２・・・・・・押込装置、３・・・・・・ブル
ーム、３・・・・・・庭付円筒素管、４，１１・・・・
・・マンドレル。 ＝１７−FIG. 1A is a side view illustrating the first step of the method of the present invention;
Figure B is a sectional view taken along the line AA, Figure 2 is a side view explaining the second step of the method of the present invention, Figure 3 is a side view explaining the third step of the present invention, and Figure 4 A is a caliber diagram. , and FIG. 4B are drawings showing the area of the tube in the caliber and the area of the mandrel. 1.8, 13, 14, 15... Rolling roll, 2
゜7.12...Pushing device, 3...Bloom, 3...Cylindrical pipe with garden, 4,11...
...Mandrel. =17-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 多角形断面ブルームを、駆動されたロール組により
構成される略円形カリバーに向って押入し、該ブルーム
の軸芯部にマンドレル端に装着したプラグを進入せしめ
て庭付円筒素管に穿孔したのち、該庭付円筒素管とマン
ドレルを穿孔完了の状態で一体的に第２の工程へ送り、
該第２の工程においては、パスラインの廻りにロール組
を、その回転軸を同方向に捩り、かつ同方向に回転駆動
し、該ロール組により構成されるパスに向って、前記庭
付円筒素管の底部を前方として、マンドレルに押込力を
加えながら、プラグが少なくとも出側において管がロー
ルから離れる位置を通過するまで押し進めて圧延し、そ
ののちマンドレルに加えた押込力を中止して引続き圧延
する継目無金属管の製造方法。 ２ 多角形断面ブルームを、駆動されたロール組により
構成される略円形カリバーに向って押入し、該ブルーム
の軸芯部にマンドレル端に装着したプラグを進入せしめ
て庭付円筒素管に穿孔したのち、該庭付円筒素管とマン
ドレルを穿孔完了の状態で一体的に第２の工程へ送り、
該第２の工程においては、パスラインの廻りにロール組
を、その回転軸を同方向に捩り、かつ同方向に回転駆動
し、該ロール組により構成されるパスに向って、前記庭
付円筒素管の底部を前方として、マンドレルに押込力を
加えながら、プラグが少なくとも出側において管がロー
ルから離れる位置を通過するまで押し進めてそののちマ
ンドレルに加えた押込力を中止して引続き圧延し、つい
で前記第２の工程で使用したマンドレルを抜取り、管長
より長いマンドレルをその一端が管底に達するまで挿入
し、該底部を前方として、第３の圧延工程の入側押込装
置によりマンドレル露出部に押込力を加えて、無駆動の
ロールにより構成されるカリバーの後に駆動したロール
により構成されるカリバーを配設したカリバー列に向っ
て、該マンドレルの前端部が少なくとも駆動したロール
組によって構成される最終カリバーに達するまで押し進
めたのち、マンドレルの押込力を解除して圧延すること
を特徴とする継目無金属管の製造方法。[Claims] 1. A bloom with a polygonal cross section is pushed toward a substantially circular caliber constituted by a set of driven rolls, and a plug attached to the end of the mandrel is inserted into the axial center of the bloom to create a garden. After drilling the cylindrical blank pipe, the cylindrical blank pipe with a garden and the mandrel are integrally sent to a second process with the drilling completed,
In the second step, a roll set is rotated around the pass line with its rotating shaft twisted in the same direction and rotated in the same direction, and the gardened cylinder is rotated toward the path formed by the roll set. With the bottom of the raw tube facing forward, while applying a pushing force to the mandrel, push the plug until it passes through a position where the tube separates from the rolls at least on the exit side, and then roll it. Then, stop the pushing force applied to the mandrel and continue rolling. A method for manufacturing seamless metal tubes by rolling. 2. A bloom with a polygonal cross section was pushed toward a substantially circular caliber made up of a set of driven rolls, and a plug attached to the end of the mandrel was inserted into the shaft core of the bloom to perforate the cylindrical pipe with a garden. Afterwards, the hollow cylindrical pipe and the mandrel are integrally sent to a second process with the drilling completed.
In the second step, a roll set is rotated around the pass line with its rotating shaft twisted in the same direction and rotated in the same direction, and the gardened cylinder is rotated toward the path formed by the roll set. With the bottom of the blank tube facing forward, while applying a pushing force to the mandrel, push the plug until it passes through a position where the tube separates from the roll at least on the exit side, then stop the pushing force applied to the mandrel and continue rolling, Next, the mandrel used in the second step is removed, and a mandrel longer than the pipe length is inserted until one end reaches the bottom of the pipe, and with the bottom at the front, the mandrel is inserted into the exposed part of the mandrel by the entry-side pushing device of the third rolling step. Applying a pushing force, the front end of the mandrel is made up of at least a set of driven rolls, so that the front end of the mandrel is directed toward a caliber row in which a caliber made up of driven rolls is arranged after a caliber made up of non-driven rolls. A method for manufacturing a seamless metal tube, which comprises rolling the tube by releasing the pushing force of the mandrel after pushing the tube until it reaches the final caliber.