JPS6149709A - 熱間鋼管偏肉防止方法 - Google Patents
熱間鋼管偏肉防止方法Info
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- JPS6149709A JPS6149709A JP59170204A JP17020484A JPS6149709A JP S6149709 A JPS6149709 A JP S6149709A JP 59170204 A JP59170204 A JP 59170204A JP 17020484 A JP17020484 A JP 17020484A JP S6149709 A JPS6149709 A JP S6149709A
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- Japan
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- pipe
- wall thickness
- rolling
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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
- B21B17/14—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling without mandrel, e.g. stretch-reducing mills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
- B21C37/083—Supply, or operations combined with supply, of strip material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B2045/0227—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/78—Control of tube rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は圧延ロール群によシ熱間鋼管の外径を絞って所
定の管とする製造工程において、管円周方向肉厚のバラ
ツキを減少させる方法に関するものである。
定の管とする製造工程において、管円周方向肉厚のバラ
ツキを減少させる方法に関するものである。
（従来の技術）
従来熱間鋼管の圧延は１３００℃〜９００℃の管を２０
−ル又は３０一ル方式のカリ・々−に通して外径を絞っ
て製造している。
−ル又は３０一ル方式のカリ・々−に通して外径を絞っ
て製造している。
この時、管円周方向で肉厚の厚い部分と薄い部分とが周
方向に所定のピッチで現われる内面の角張）が見られる
。
方向に所定のピッチで現われる内面の角張）が見られる
。
２０一ル方式の圧延機にて絞υ圧延を行なった場合は管
内面が４角に角張）、３０一ル方式の圧延機にて絞り圧
延を行なった場合は管内面が６角に角張る。この角張シ
現象を軽減するためにロールカリバーの変更が提案され
ている。これに関する先願の発明には特開昭５７−２８
６０４号公報に記載のカリバーの溝底から７ランノ部に
至る中点の外径績フ率を溝底の外径絞υ率とフランジ部
近傍の外径績シ率との平均値に等しいか又は小さくする
カリバーロールで圧延する方法がある。
内面が４角に角張）、３０一ル方式の圧延機にて絞り圧
延を行なった場合は管内面が６角に角張る。この角張シ
現象を軽減するためにロールカリバーの変更が提案され
ている。これに関する先願の発明には特開昭５７−２８
６０４号公報に記載のカリバーの溝底から７ランノ部に
至る中点の外径績フ率を溝底の外径絞υ率とフランジ部
近傍の外径績シ率との平均値に等しいか又は小さくする
カリバーロールで圧延する方法がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしこの方法では、スタンドの中間ではカリバー形状
を楕円化の様に変形することが可能であるが、スタンド
出側のカリバーは真円にする必要があること、及び圧延
前にすでに管の偏肉のある場合は偏肉を抑制出来ないと
いう欠点があった。
を楕円化の様に変形することが可能であるが、スタンド
出側のカリバーは真円にする必要があること、及び圧延
前にすでに管の偏肉のある場合は偏肉を抑制出来ないと
いう欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、圧延ロール群の前半側で管円周方向を局部的
に冷却して管軸方向応力のバラツキを減少させる方法の
提供を目的とする。
に冷却して管軸方向応力のバラツキを減少させる方法の
提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
すなわち本発明は圧延ロール群によシ熱間鋼管の外径を
絞って所定の管とする製造工程において、圧延ロール群
の前半側で昔日周方向の肉厚の厚い部分を、局部的に強
制冷却して絞シ圧延することを特徴とする熱間鋼管のｇ
４＾防止方法である。
絞って所定の管とする製造工程において、圧延ロール群
の前半側で昔日周方向の肉厚の厚い部分を、局部的に強
制冷却して絞シ圧延することを特徴とする熱間鋼管のｇ
４＾防止方法である。
次に本発明の方法について鍛接管ミルの偏肉防止方法を
例にして詳細に説明する。
例にして詳細に説明する。
第１図は鍛接管ミルスタンドの配列を示した説明図であ
ｈ、ａはスケルプ、ｂは鍛接管、ｌは成形ロール、２は
鍛！ロール、３〜Ｓｔｉ絞、りロールで１２スタンド程
度あル、６は加熱炉、７は本発明に係る強制冷却装置で
ある。
ｈ、ａはスケルプ、ｂは鍛接管、ｌは成形ロール、２は
鍛！ロール、３〜Ｓｔｉ絞、りロールで１２スタンド程
度あル、６は加熱炉、７は本発明に係る強制冷却装置で
ある。
図においてスケルプａは加熱炉６で加熱され、成形ロー
ル１にてスケルプエツジ部を上向きにして半円形に成形
された後、鍛接ロール２にて鍛接され、絞シロール３で
絞シ加工され、強制冷却装置７にて昔日周方向を局部的
に水冷し、更に絞シロール４及びその他の絞シロール（
図示せず）によハＯ加工された後絞りロール５で所定の
管径に圧延される。第２図は本発明に係る強’＋ｔ＋Ｉ
Ｉ冷却装置の系統図、第３図は該強制冷却装置のノズル
ヘッダーを示す図であ）、強制冷却装置はノズルヘッダ
ー９を複数もっている。
ル１にてスケルプエツジ部を上向きにして半円形に成形
された後、鍛接ロール２にて鍛接され、絞シロール３で
絞シ加工され、強制冷却装置７にて昔日周方向を局部的
に水冷し、更に絞シロール４及びその他の絞シロール（
図示せず）によハＯ加工された後絞りロール５で所定の
管径に圧延される。第２図は本発明に係る強’＋ｔ＋Ｉ
Ｉ冷却装置の系統図、第３図は該強制冷却装置のノズル
ヘッダーを示す図であ）、強制冷却装置はノズルヘッダ
ー９を複数もっている。
本管から尋人された水をポン７’１３によって１〜１０
ｋｌｌ／ａｎ２程度まで昇圧しパルプ１２で各ノズル
ヘッダー毎に圧力調整されて、配管１０を通してノズル
ヘッダー９に送水してノズル８で管に噴射し冷却する。
ｋｌｌ／ａｎ２程度まで昇圧しパルプ１２で各ノズル
ヘッダー毎に圧力調整されて、配管１０を通してノズル
ヘッダー９に送水してノズル８で管に噴射し冷却する。
ノズルヘッダー９は通常管口周方向に等間隔に配置され
てお）、ノズルヘッダーが８個の場合４ダ間隔に配置さ
れ、１６個の場合２２５゜間隔に配置される。但し状況
に応じて必ずしも等間隔にする必要はない。
てお）、ノズルヘッダーが８個の場合４ダ間隔に配置さ
れ、１６個の場合２２５゜間隔に配置される。但し状況
に応じて必ずしも等間隔にする必要はない。
ノズルヘッダー個数は偏肉防止する上では多い方が望ま
しいが、ヘッダーや配管の取付は上から制約を受けるの
であまシ多くは出来ない。
しいが、ヘッダーや配管の取付は上から制約を受けるの
であまシ多くは出来ない。
ノズルヘッダー当フのノズル個数は最大必要冷却水量に
応じて決められる。ノズルは扇形ノズルを使用するのが
良く例えば第β図及び第４図に示すノズル傾斜角度ψは
管内周全体に当る様に（１）式の条件で設定する。
応じて決められる。ノズルは扇形ノズルを使用するのが
良く例えば第β図及び第４図に示すノズル傾斜角度ψは
管内周全体に当る様に（１）式の条件で設定する。
ｄ：管径（鵡）
、 ｎ：ノズルへ、グー数
Ｓ：ノズルと管との距離（鵡）
θ：ノズル噴角（６）
強制冷却装置は圧延ロール群の前半側に配置するが、こ
れは強制冷却による管肉厚の変化が強制冷却された位置
以降の絞シ過程でのみ起こるので、出来るだけ前側のス
タンド間で強制冷却する方が、管肉厚変化が大きいから
である。
れは強制冷却による管肉厚の変化が強制冷却された位置
以降の絞シ過程でのみ起こるので、出来るだけ前側のス
タンド間で強制冷却する方が、管肉厚変化が大きいから
である。
（芙施例及び発明の作用）
以下に本発明の作用について説明する。まずミルスタン
ド出側の昔日周方向肉厚を定期的に測定し昔日周方向の
最少肉厚を基準にして、最少肉厚との差分に応じて谷ノ
ズルへラダー水量を調整する。
ド出側の昔日周方向肉厚を定期的に測定し昔日周方向の
最少肉厚を基準にして、最少肉厚との差分に応じて谷ノ
ズルへラダー水量を調整する。
例えば巾３３５ｍＸ厚３．４鱈のスケルプを管にしのす
３〜÷４スタンド間で局部的に管温を１０℃て外径４２
．７＋ｍｍＸ肉厚３．５瓢に圧延する場合、第１図低下
させるよう強制冷却装置の水量を調整すれば、強制冷却
された部分は管肉厚が０．０５瓢程度減少すると共に、
強制冷却しない部分は若干増肉する。
３〜÷４スタンド間で局部的に管温を１０℃て外径４２
．７＋ｍｍＸ肉厚３．５瓢に圧延する場合、第１図低下
させるよう強制冷却装置の水量を調整すれば、強制冷却
された部分は管肉厚が０．０５瓢程度減少すると共に、
強制冷却しない部分は若干増肉する。
従って昔日周方向平均肉厚を一定にするためには、強制
冷却水量に応じて各スタンドのロール回転数比率を変化
してスタンド間張力を変化させる必要がある。
冷却水量に応じて各スタンドのロール回転数比率を変化
してスタンド間張力を変化させる必要がある。
次に本発明の偏肉防止方法のメカニズムについて説明す
る。
る。
昔日周方向のスケルプ温度偏差によって材料の変形抵抗
が第５図に示すように異なシ、管軸方向歪は管内周各部
一定でちるが管内周各部の管半径方向歪に差異が生じる
。第６図において熱間鋼管の高温側を０１、低温側を０
２ 、σ、を管半径方向応力、σ６を管軸方向応力、σ
、を管軸方向応力とし、管の変形前の肉厚ｔ１を一定と
すると偏肉量は以下のようにして求まる。
が第５図に示すように異なシ、管軸方向歪は管内周各部
一定でちるが管内周各部の管半径方向歪に差異が生じる
。第６図において熱間鋼管の高温側を０１、低温側を０
２ 、σ、を管半径方向応力、σ６を管軸方向応力、σ
、を管軸方向応力とし、管の変形前の肉厚ｔ１を一定と
すると偏肉量は以下のようにして求まる。
応カー歪の関係から
ε：管半径方向歪％ ’ｔ：管軸方向歪、ε°管昔日
方向歪、丈フインクスθ：管円周ｔ” 方向温度（θ１ ：高温側、θ２ ：低温側）σイθ＝
女（σ、θ＋σ６θ＋σｔ） トレス力の降伏条件から ａｔ（） −ａ ｔ ＝Ｋｌ θ”＝”°（３）ここで
σ、＝σ！、ｍｅ ａｎ −Ｋｆｍｅ ａｎサフィンク
スｍｅｇｎ・：管軸方向張力の平均境界条件から σ、θ＝シσ、θ・・・・・・・・・・・・（４）但し
ν＝ｔ／Ｄ更に２θ＝σ６θ／に、θ ・・・・・・・
・・・・・（５）とおけば（２）〜（５）よシとなるの
で、６ｒθを偏肉量ΔＴ（＝ｔｘ −ｔｚ ）算出式（
７）に代入すれば求まる。
方向歪、丈フインクスθ：管円周ｔ” 方向温度（θ１ ：高温側、θ２ ：低温側）σイθ＝
女（σ、θ＋σ６θ＋σｔ） トレス力の降伏条件から ａｔ（） −ａ ｔ ＝Ｋｌ θ”＝”°（３）ここで
σ、＝σ！、ｍｅ ａｎ −Ｋｆｍｅ ａｎサフィンク
スｍｅｇｎ・：管軸方向張力の平均境界条件から σ、θ＝シσ、θ・・・・・・・・・・・・（４）但し
ν＝ｔ／Ｄ更に２θ＝σ６θ／に、θ ・・・・・・・
・・・・・（５）とおけば（２）〜（５）よシとなるの
で、６ｒθを偏肉量ΔＴ（＝ｔｘ −ｔｚ ）算出式（
７）に代入すれば求まる。
ΔＴ＝＝（ｇｒθ−εｒ Ｂ ２ ） ｔｓ ””
”・・’ （７）例えば管理１４００℃（Ｋ、 ＝ ４
．０ψｔ）と管理１３００℃（Ｋ、＝ ４．６ｋｌｉ＋
／酬２）の場合の偏肉を求めると管軸方向張力σｔｒｎ
ｅａｎ＝０、εｔｍｅａｎ＝０．０５、ｔｌ ＝＝５ｍ
、 Ｄ＝１００嘔の時管理１４００℃の管断面積と管理
１３００℃の管断面積が等しいと仮定すると４＋４．６ Ｋｆｍｅ ａｎ ＝ ＝ ４−３に！９／ｒｉｍ
（＝σｔ）従って、’ＬＩ Ｓ ０８＝４．６−４．
３＝ ０．３ｋｇ／ｍｍ２（２１，。。＝ｏ、ｏ６ｓ） σＬ１４００＝４．０ ４，３＝ ０．３ｋｇ／ｍｍ
２（ｚ１４００＝−０，０７５） これを（５）式に代入すると、 εｒ１３ｏＱ ＝０・４’εｔｍｅａｎ ’ｒ４４０
０＝０・６２εｔｍｅａｎΔＴ＝（’ｒ１４００
ｒｊｌＱ） ｔ１＝０．０５ｍ 故に変形後管理１４００℃の管肉厚の方が管理１３００
℃の管肉厚よｊ！０．０５醪厚くなる。
”・・’ （７）例えば管理１４００℃（Ｋ、 ＝ ４
．０ψｔ）と管理１３００℃（Ｋ、＝ ４．６ｋｌｉ＋
／酬２）の場合の偏肉を求めると管軸方向張力σｔｒｎ
ｅａｎ＝０、εｔｍｅａｎ＝０．０５、ｔｌ ＝＝５ｍ
、 Ｄ＝１００嘔の時管理１４００℃の管断面積と管理
１３００℃の管断面積が等しいと仮定すると４＋４．６ Ｋｆｍｅ ａｎ ＝ ＝ ４−３に！９／ｒｉｍ
（＝σｔ）従って、’ＬＩ Ｓ ０８＝４．６−４．
３＝ ０．３ｋｇ／ｍｍ２（２１，。。＝ｏ、ｏ６ｓ） σＬ１４００＝４．０ ４，３＝ ０．３ｋｇ／ｍｍ
２（ｚ１４００＝−０，０７５） これを（５）式に代入すると、 εｒ１３ｏＱ ＝０・４’εｔｍｅａｎ ’ｒ４４０
０＝０・６２εｔｍｅａｎΔＴ＝（’ｒ１４００
ｒｊｌＱ） ｔ１＝０．０５ｍ 故に変形後管理１４００℃の管肉厚の方が管理１３００
℃の管肉厚よｊ！０．０５醪厚くなる。
（発明の効果）
本発明は以上のような構成をもり偏肉防止方法であるか
ら管全周がほぼ均一な肉厚に圧延されて角張シを有効に
防止することが出来、成品品質の大幅な向上が得られる
。
ら管全周がほぼ均一な肉厚に圧延されて角張シを有効に
防止することが出来、成品品質の大幅な向上が得られる
。
第１図は本発明の実施悪様例を示す鍛接管ミルスタンド
の配゛列を示す説明図、第２図は強制冷却装置の系統図
、第３図は強制冷却装置のノズルへツタ−断面図、第４
図は１つのノズルヘッダーでの冷却水が管と衝突する角
度を示す図、第５図は、管理と変形抵抗の関係を示す図
、第６図は、鋼管の応力関係を示す説明図である。 ７・・・強制冷却装置 ８・・・ノズル９・・・ノズ
ルへラダー。
の配゛列を示す説明図、第２図は強制冷却装置の系統図
、第３図は強制冷却装置のノズルへツタ−断面図、第４
図は１つのノズルヘッダーでの冷却水が管と衝突する角
度を示す図、第５図は、管理と変形抵抗の関係を示す図
、第６図は、鋼管の応力関係を示す説明図である。 ７・・・強制冷却装置 ８・・・ノズル９・・・ノズ
ルへラダー。
Claims (1)
- 圧延ロール群により熱間鋼管の外径を絞って所定の管と
する製造工程において、圧延ロール群の前半側で管円周
方向の肉厚の厚い部分を、局部的に強制冷却して絞り圧
延することを特徴とする熱間鋼管の偏肉防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170204A JPS6149709A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 熱間鋼管偏肉防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59170204A JPS6149709A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 熱間鋼管偏肉防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149709A true JPS6149709A (ja) | 1986-03-11 |
Family
ID=15900593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59170204A Pending JPS6149709A (ja) | 1984-08-15 | 1984-08-15 | 熱間鋼管偏肉防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149709A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02182311A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-17 | Nkk Corp | 熱間圧延鋼管の偏肉防止方法 |
| CN106269932A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-04 | 东北大学 | 一种热轧无缝钢管在线控制冷却设备 |
| CN106311763A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-11 | 东北大学 | 一种热轧无缝钢管控制冷却用环形射流冷却装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168903A (en) * | 1980-06-02 | 1981-12-25 | Nippon Steel Corp | Rolling method for correcting thickness deviation of seamless steel pipe |
-
1984
- 1984-08-15 JP JP59170204A patent/JPS6149709A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168903A (en) * | 1980-06-02 | 1981-12-25 | Nippon Steel Corp | Rolling method for correcting thickness deviation of seamless steel pipe |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02182311A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-17 | Nkk Corp | 熱間圧延鋼管の偏肉防止方法 |
| CN106269932A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-04 | 东北大学 | 一种热轧无缝钢管在线控制冷却设备 |
| CN106311763A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-01-11 | 东北大学 | 一种热轧无缝钢管控制冷却用环形射流冷却装置 |
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