JPS5933010A - 継目無鋼管製造用穿孔装置 - Google Patents

継目無鋼管製造用穿孔装置

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JPS5933010A
JPS5933010A JP14268582A JP14268582A JPS5933010A JP S5933010 A JPS5933010 A JP S5933010A JP 14268582 A JP14268582 A JP 14268582A JP 14268582 A JP14268582 A JP 14268582A JP S5933010 A JPS5933010 A JP S5933010A
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plug
bar
pipe
gaseous
cooling water
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Susumu Itaya
進 板谷
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B25/00Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/04Cooling or lubricating mandrels during operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/04Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

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】 本発明は継目無鋼管製造用穿孔装置に関する。
継目無鋼管の製造においては、素材鋼片を加熱し、穿孔
装置によって穿孔圧延して中空素管を得た後、中空素管
を内外両面から延伸圧延し、寸法精度を調整された鋼管
を得ている。
ここで、穿孔装置は、鋼片を回転および軸方向移動させ
る傾斜ロールと、プラグバーの先端部に最付けられて鋼
片の中心部に押し当てられるプラグとにより、鋼片の中
心部を穿孔可能としている。
しかしながら、上記穿孔装置による穿孔圧延時には、鋼
片の新生中空内面が穿孔直後に初めて空気に触れること
によって酸化するとともに、穿孔完了後のプラグ急速引
抜き時にポンピング効果によって中空素管内に大量に吸
込まれる空気によって中空素管内面の酸化が促進され、
中空素管内面にスケールを生ずる。このスケールは、穿
孔装置に後続する延伸圧延機による中空素管の延伸圧延
時に、延伸圧延機のプラグによって圧延されるため内面
にひっかききずをつけ、製品としての鋼管内面に内面あ
ばたと称される内面肌荒れを生ずる虞れがある。
本発明は、鋼管製品の内面に肌荒れを生じさせることの
ない継目無鋼管製造用穿孔装置を提供することを目的と
する。
上記目的を達成するために、本発明は、鋼片を回転およ
び軸方向移動させる傾斜ロールと、プラグバーの先端部
に取付けられて鋼片の中心部に押し当てられるプラグと
により、鋼片を穿孔圧延して中空素管を得る継目無鋼管
製造用穿孔装置において、プラグバーの基端部から導入
した不活性流体をプラグバーの先端外周部から噴出可能
とする不活性流体供給配管を、プラグバーの内部に延設
するようにしたものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例の全体を示す斜視図、第2図
は同実施例に係るプラグバーの基端部を示す断面図、第
3図は同実施例に係るプラグバーの先端部を示す断面図
、第4図は第3図のIV−IV線に沿う断面図、第5図
は配管系統図である。
第1図に示すように、穿孔装置は、素材鋼片10を回転
および軸方向移動させるべく、水平方向に対して傾斜さ
れている傾斜ロール11と、プラグバー12の先端部に
取付けられて鋼片10の中心部に押し当てられ、鋼片1
0を穿孔して中空部10Aを形成可能とするプラグ13
とを有している。なお、プラグバー12の基端部はスラ
ストブロック台車14に支持され、プラグバー12の先
端にねじで一体化したキャップ15にプラグ13を着脱
可能としている。ここで、キャップ15にはプラグ13
を係止可能とする係止部材16が設けられている。係止
部材16は、強力な板ばねからなり、プラグ13を取外
す場合には膨出部材17をプラグ側に移動することによ
ってキャップ15の中心側に撓み込み、プラグ13を装
着する場合には膨出部材17を反プラグ側に移動するこ
とによって係止部材16をキャップ15の半径方向外方
に押し出し、係止部材16をプラグ13の内周面に係止
可能としている。膨出部材17は後述する冷却水噴出管
31の先端部に一体化され、後述するシリンダ装置19
の作動により移動可能とされている。また、穿孔圧延時
のプラグバー12は、その中間部分を複数のバーステデ
ィア20によって支持可能とされている。
スラストブロック台車14の後部には、第2図に示すよ
うに支持ブラケット21が延設され、支持ブラケット2
1に設けられている支持部22には分配体23がプラグ
バー12の軸方向に移動可能に支持されている。また、
支持ブラケット21の最後部には、分配体23に連結さ
れる前記シリンダ装置19がトラニオン支持されている
。ここで、分配体23の内部には、冷却水供給室24お
よびN2(窒素)ガス供給室25が形成されている。冷
却水供給室24およびN2ガス供給室25は、それぞれ
接続金具26、27を介して、図示されない冷却水圧送
管およびN2ガス圧送管に接続されている。
プラグバー12はその全体が中空状とされ、その内部に
冷却水供給管28とN2ガス供給管29とを、N2ガス
供給管29を内側とする二重状態で延設せしめている。
上記冷却水供給管28およびN2ガス供給管29の一端
は、プラグバー12の基端部側開口から分配体23側に
突出し、冷却水供給管28は分配体23の冷却水供給室
24に、N2ガス供給管29はN2ガス供給室25に各
々連通する状態下で、分配体23に一体化されている。
冷却水供給管28の他端は、プラグバー12の内面に摺
接して移動可能とされている摺動体30の中空部に連通
する状態下で、摺動体30に一体化されている。摺動体
30には、冷却水噴出管31の一端が、その中空部に連
通する状態下で一体化されている。冷却水噴出管31は
、ギャップ15の中心部をプラグ13側に向けて延設さ
れ、冷却水噴出管31の他端はプラグ13の内面を臨む
位置に開口されている。すなわち、図示されない冷却水
圧送管から接続金具26を介して冷却水供給室24に圧
送される冷却水は、第2図および第3図に実線矢印で示
すように、冷却水供給管28、摺動体30、冷却水噴出
管31を経て、プラグ13の内面に噴出し、プラグ13
及びバー12を内面から冷却してその耐摩耗性、及び強
度の維持を図っている。なお、プラグ13を冷却した冷
却水は、キャップ15と冷却水噴出管31との間に形成
されている排水通路、プラグバー12と摺動体30との
間に形成されている排水通路、プラグバー12と冷却水
供給管28との間に形成されている排水通路を経て、プ
ラグバー12の基端部側開口から排水室32に排水され
、外部に落下される。
また、N2ガス供給管29の他端は、摺動体30の内部
にまで延設され、接続管33、摺動体30に穿設されて
いる接続孔34を介して、摺動体30の外周面に開口さ
れている接続溝35に連通されている。接続溝35は、
第4図に示すようにプラグバー12の円周方向における
複数位置に等配されてそれぞれプラグバー12の先端方
向に穿設されているN2ガス供給路36の一端に連通可
能とされている。各N2ガス供給路36の他端は、N2
ガス噴出口37を介して、プラグバー12の先端側外周
部に開口されている。すなわち、図示されないN2ガス
圧差管から接続金具27を介してN2ガス供給室25に
圧送されるN2ガスは、第2図および第3図に破線矢印
で示すように、N2ガス供給管29、接続管33、接続
孔34、接続溝35、N2ガス供給路36を経て、N2
ガス噴出口37から鋼片10の中空部10A内面に噴出
可能とされており、鋼片10の穿孔圧延時には、新生中
空部の内面に向けて噴出され、穿孔圧延完了後のプラグ
13引抜き時には、中空素管のプラグ引抜き部に噴出さ
れて、プラグ13の引抜きによって生ずる空隙を充当可
能としている。
なお、第5図はN2ガス配管系であり、穿孔時とバー引
抜時とでは鋼片内面の空間断面積、およびバー速度が違
うため、大流量回路と小流儀回路を設けて制御している
。第5図において、51はN2ガス供給源、52Aは小
流量側ON−OFF弁、52Bは大流量側ON−OFF
弁、53Aは小流量側流量制御弁、53Bは大流量側流
量制御弁、54Aは小流量側チェック弁、54Bは大流
量側チェック弁、55は流量計である。
次に、上記実施例の作用について説明する。
鋼片10の穿孔時には、スラストブロック台車14がそ
の後退端待機位置から前進端穿孔位置にまで前進され、
プラグ13を傾斜ロール11の間に停留せしめる。この
状態下で、鋼片10は図示しない鋼片押込装置を駆動さ
せることによって、傾斜ロール11に噛込み、傾斜ロー
ル11によって回転力を与えられ、プラグ13に押し込
まれて穿孔される。ここで、鋼片10の傾斜ロール11
への噛込み開始が図示されない検知手段によって検知さ
れると、冷却水供給室24およびN2ガス供給室25の
それぞれに接続されている冷却水圧送管のON−OFF
弁およびN2ガス圧送管の小流量側ON−OFF弁52
Aが閉止状態から開放される。したがって、上記穿孔時
には、冷却水が前述の供給経路に従ってプラグ13の内
面に噴出され、プラグ13、及びバー12を冷却し、そ
の耐摩耗性及び強度等を良好な状態に維持する。また、
上記穿孔時には、N2ガスが前述の供給経路に従って鋼
片10に生成される中空部10Aの新生内面に向けて噴
出され、その新生内面の酸化が防止される。
上記のようにして、鋼片10の全体が穿孔されて中空素
管が形成された後、スラストブロック台車14がその前
進端穿孔位置から後退端待機位置に後退し、プラグ13
は中空素管の中空部10Aから急速に引抜かれる場合に
は、上記スラストブロック台車14の後退開始が図示さ
れない検知手段によって検知され、N2ガス供給室25
に接続されている図示されないN2ガス圧送管の大流量
側ON−OFF弁52B(この時小流量側ON−OFF
弁52Aは閉)が開放され、プラグ13の引抜きによっ
て中空部10A内に生ずる空隙の全体を充当するに足る
N2ガスが噴出される。したがって、プラグ13が引抜
かれる中空部10A内は、十分なN2ガスによって満さ
れ、プラグ13の移動に伴うポンピング効果による空気
の侵入を排除することが可能となり、中空部内面の酸化
促進が防止される。
上記引抜き時におけるN2ガスの噴出流量は、中空部1
0Aの内径とプラグ13の引抜き速度によって定まる。
例えば、中空部10Aの最大内径が0.3m、プラグ1
3の実際の引抜き速度が6m/sである場合には、計算
引抜き速度Vを安全率を見込んだ12m/sとすれば、
プラグ13の引抜き空間を充当するに必要な流量QNは
、下記(1)式に示す通りとなる。
QN=π/4×0.32×v=0.85(m3/s)・
・・(1)そこで、中空部10A内における平均ガス温
度を500℃とすれば、中空部10A内に供給すべき標
準状態での流量Q0は、下記(2)式に示す通りとなり
、500 〜1500Nm3/h程度の流量が必要なる
Q0=(QN)/(273+500)×273=0.3
(Nm3/s)=1080(Nm3/h)・・・(2)
なお、上記実施例においては、穿孔時におけるN2ガス
の供給流量と、プラグ引抜き時におけるN2ガスの供給
流量を異ならしめる場合について説明したが、穿孔時に
おいてもプラグ引抜き時に必要とされるN2ガス量を供
給するようにしても良い。
すなわち、上記実施例によれば、穿孔圧延される鋼片1
0の中空部内面における酸化が防止され、したがって、
中空部内面におけるスケールの発生が防止され、製品と
しての鋼管内面に内面あばた等の肌荒れを発生させるこ
とがない。なお、上記実施例においては、本発明に係る
不活性流体としてN2ガスを用いる場合について説明し
たが、他の不活性ガスを用いるものであっても良いこと
はもちろんである。また、この不活性流体として黒鉛等
の潤滑剤を用い、引伸圧延時等の素管内面に均一に噴射
するようにしてもよい。
また、本装置ではプラグバー内部の中心位置にN2ガス
供給配管を自由支持構造にて配設したことを特徴として
おり、このように構成することにより、振動、衝撃、熱
膨張、遠心力等を受ける苛酷な使用条件においても十分
その効果を発揮することができる。
以上のように、本発明に係る継目無鋼管製造用穿孔装置
は、プラグバーの基端部から導入した不活性流体をプラ
グバーの先端外周部から噴出可能とする不活性流体供給
配管をプラグバーの内部に延設するようにしたので、中
空素管の内面にスケールを生じさせることがなく、した
がって鋼管製品の内面に肌荒れを生じさせることがない
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体を示す斜視図、第2図
は同実施例に係るプラグバーの基端部を示す断面図、第
3図は同実施例に係るプラグバーの先端部を示す断面図
、第4図は第3図のIV−IV線に沿う断面図、第5図
は配管系統図である。 10・・・鋼片、10A・・・中空部、11・・・傾斜
ロール、12・・・プラグバー、13・・・プラグ、2
5・・・N2ガス供給室、29・・・N2ガス供給管、
36・・・N2ガス供給路、37・・・N2ガス噴出口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鋼片を回転および軸方向移動させる傾斜ロールと
    、プラグバーの先端部に取付けられて鋼片の中心部に押
    し当てられるプラグとにより、鋼片を穿孔圧延して中空
    素管を得る継目無鋼管製造用穿孔装置において、プラグ
    バーの基端部から導入した不活性流体をプラグバーの先
    端外周部から噴出可能とする不活性流体供給配管を、プ
    ラグバーの内部に延設したことを特徴とする継目無鋼管
    製造用穿孔装置。
JP14268582A 1982-08-19 1982-08-19 継目無鋼管製造用穿孔装置 Granted JPS5933010A (ja)

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