JPS6020082B2 - 継目無鋼管の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は小径継目無鋼管の製造方法に関するものである
。

継目無金属管、例えば継目無鋼管を能率良く生産する方
法としてマンドレルミル製管法がある。

マンドレルミル製管法は適宜方法によって穿孔した円管
の内部にマンドレルを菱入して、ロール組によって構成
されるカリバー列によって連続圧延し、その後サィザ又
はストレッチレデューサで仕上圧延を行なう方法である
。この様にマンドレルミルを用いて管を連続圧延する方
法を管の連続圧延法と指称し、圧延中のマンドレルの移
動速度を制御する場合を含める。従来の管の連続圧延法
ではカリバ−列の最初の２〜４のカリバーではほとんど
の肉厚圧下を行ない、中央の２〜３のカリバ−で肉厚を
均整化し、最後の２〜３のカリバーでマンドレルから管
をゆるめて真円化するのが通例である。

このとき管の外蓬変化量は一般的に肉厚変化量の２倍程
度のわずかな量にすぎない。最近、継目無鋼管の素材と
して、連続鋳造ブルームが分塊圧延ないこ、そのまま使
用される様になった。

この様な連続鋳造ブルームはその横断面の大きい方が鋳
造能率が良く、また一般に４・蓬継目無鋼管の製造に使
用される様な小断面のブルームよりは大き目の断面、例
えば２００側め以上のブルームの方が品質も優れている
。従って、外径１７仇奴ぐから２５柳０までの小径継目
無鋼管を熱間圧延により製造せんとする場合には、２〜
３種類の素材ブルーム断面が必要となり、連続鋳造機の
鋳型から鋼管成品まで全工程にわたって素材ブルームサ
イズ数に応じた工具類を必要とし、圧延種類のサイズ替
えの無駄のみならず、素材プルームの存庫の無駄も大き
かった。本発明は大きな断面のブルームから小径継目奨
金属管を製造する方法、および素材ブルームのサイズ数
を減少する方法を提供することを第１の目的とする。

さらに本発明は能率の優れた小径継目無金属管の製造法
を提供することを第２の目的とする。従来この様な目的
を達成できなかった理由は次の問題があったからである
。

すなわち、第１の目的に対しては‘１’連続圧延機の最
初のロール対で外隆圧下を大きくとると噛込不良が発生
する。

■ 従来の連続圧延法の拡張としてそのロール対数を増
加しても上記目的を達成できるほど外径圧下は大きくな
らす、かえって管の連続圧延の欠点である圧延中のマン
ドレル速度の変化が大きくなり、仕上管の寸法精度を悪
化させると考えられていた。

第２の目的に対しては 【３’従来法では連続圧延機での外径圧下が極めて小さ
いため、同一重量の製品を得る場合には前工程で細く長
く圧延する必要があり、温度が低下し、連続圧延機での
圧延が難かしくなった。

次に本発明について説明すると第１図は本発明を実施す
る場合の設備レイアウト例であって、多角断面金属ブル
ームを素材とする場合である。多角断面金属ブルームを
熱間加工に通した温度に加熱する金属加熱炉１と、該ブ
ルームを円筒秦管又は底付円筒素管に穿孔するプレスロ
ール穿孔機２と、続いて該素管内にプラグ又はマンドレ
ルを挿入して圧延する傾斜ロール圧延機３と、続いて該
素管内にマンドレルを挿入して連続圧延するマンドレル
ミル４（以下連続圧延機という）と、続いて該秦管から
該マンドレルを抜取る装置５と、該マンドレルをマンド
レルミルの入側へ回送する装置６と、続いて該素管を次
の熱間圧延加工に適した温度に加熱する金属管加熱炉７
と、続いて該素管を連続的に引張圧延するストレッチレ
デューサ８と、これらの装置を連接する被圧延材搬送装
置９とから成る。而して連続圧延する連続圧延機４では
ロールの配置方向は第２図のように相隣るスタンド間で
９０度位相を異にしており、ホローピース日はマンドレ
ルＭを挿入した状態でロールカリバー列によって圧延さ
れ、特に最初のロール対グループａ〜ｃにおいてはマン
ドレルＭを作用させずに大きな外蓬圧下を行ない、後は
通常の圧延法によって肉厚圧減工程ｉ及び真円化の工程
ｎをとる。

即ち、第２図は連続圧延機のマンドレルＭとホローピー
ス日とロールカリバー１０との関係を示しており、最初
のロール対グループａ〜ｃではホローピース日の内径よ
りもマンドレルＭ直径ｄが充分に小さく両者間には間隙
がある。

この段階でホローピース日外蓬ＤｏはＤ，、Ｄ２、Ｄ３
と外径が縮小される。ここで、最初のロール対グループ
とは連続圧延機において最初の２台ないし４台のスタン
ドグループをいう。一般に連続圧延機の全外径圧下（△
ＤＴ）は８スタンドの連続圧延機の例では３仇舷を超え
ることはないが、本発明ではこれを充分に大きくとる。

ここで全外径圧下（△ＤＴ）は第２図の様に記号を定め
次の様に定義する。△ＤＴ＝Ｄ。−ＤｎＤｏ：ホローピ
ースの外径 Ｄｎ：最終ロール対のカリバー短径 連続圧延後の管（以下シェルと呼ぶ）の寸法が等しい場
合には△ＤＴが大きいほどホローピースの外径は大きく
、従って大きな断面の管材から出発することになる。

管材断面数を集約するためには△ＤＴは４仇駁以上でな
いと工業的な価値は生ぜず、５仇肋以上であることが好
ましい。なお、△ＤＴの最大値はロール組数（スタンド
数）によって決定される。ロール組数を多くすれば△Ｄ
Ｔを大きくできるが、工業的な範囲では△ＤＴは９仇吻
程度まで可能である。△ＤＴを４仇吻以上とするために
は少なくとも最初のロール対と次のロール対において外
窪圧下（△Ｄｉ）をそれぞれ３５肋以上とし全方向の外
径を小さくする必要がある。ここで外蓬圧下（△Ｄｉ）
は次の様に定義する。△Ｄｉ＝Ｄｉ‐２−Ｄ； ｉ：入側からのロール対の順位（ｉ＝１、２・・・・・
・．・・．・・ｎ）Ｄｉ：ｉ番目のロール対のカリバー
短径 Ｄｉ‐，＝Ｄｏ＝ホローピース外蓬 従来の連続圧延法ではこの様な大きな外蓬圧下は難かし
く、マンドレルを作用させずに外律圧下のみを行なうこ
とによって始めて可能となる。

△Ｄｉが３５柳以上となると噛込不良が散発しはじめ、
５伍舷以上では多発する。本発明では連続圧延の初めに
マンドレルを作用させずに大きな外蓬圧下を行なうが、
管の前端が少なくとも最初のロール対に噛込むときに、
噛込みがとどこおつた場合に、管の後端部に押込力を作
用させるべく管の後端部に押込装置を追従させて圧延を
開始することを特徴とする。すなわち△Ｄｉ＜３５（側
）の場合には押込装置がなくても噛込はスムースであり
、この様な場合に管の後端に押込力を加えることは無意
味であり、管後端の押しつぶし、管の曲りやバルジング
を誘発するのでむしろ有害である。３５ミ△Ｄ‘＜５０
（肌）では噛込不良発生頻度は低いが、噛込不良による
作業停止を考えると、管の後端に押込装置を追従させる
価値は十分ある。

△Ｄｉ≧５０（肋）では押込装置は必須となる。いづれ
の場合にも本発明においてはスムースに噛込まれる管に
対しては押込力は故意には作用させず、管後端の押しつ
ぶし、管の曲りやバルジングを極力防止する。この様に
するためには前端噛込後の管後端の速度より少なくとも
噛込の直前において遅い速度で押込装置を管の後端に追
従させる。追従とは押し進める場合と引張られる場合を
除くが、両者が接触した状態で進む場合を含むものとす
る。以上の方法は管の前端が最初のロール対に噛込まれ
る時のみならずマンドレルを作用させずに＊圧延する２
番目のロール対以降での噛込時にも適用できる。押込装
置には管の降伏応力以上の力を発揮する能力を与えて作
動させることができる。押込装置としては例えば実願昭
５３−１７４０９１、特豚昭５３−１４１０７３に記載
したものを用いることが出来る。 ・なお、△Ｄｉの最
大値は押込力によって変形する管の後端部の形状によっ
て決定され、一般には薄肉のホローピースは△Ｄｉを例
えば８仇肋以下とすることが望ましい。

また、厚肉ホローピースでは圧延機の強度により△Ｄｉ
が制限されることがある。本発明による圧延法の実施例
を従釆法と比較して第１表に示している。

連続圧延機の全外怪圧下（△ＤＴ）は８スタンドの連続
圧延機の例では従釆法では２８柳で一般に３物吻を超え
ることはないが、本発明法ではサイズＮｏ．■では８５
側、サイズＮｏ．■では６５柳と大きい。

サイズＮｏ．■は本発明の管村サイズ数集約を示すため
に記載したもので、厳密にいえば本発明の実施例ではな
い。第１表 以上述べた連続圧延機により前述の従釆法の間題点‘１
１、【２ーおよび‘３｝を解決できる。

すなわち、｛１１の噛込不良の問題は押込装置を配設し
、これを管の後端に追従させることによって改善し、■
の外蓬圧下の量の問題は連続圧延の初期においてマンド
レルを作用させずに外径圧下することによって改善し、
‘３’の煩斜圧延時間の問題は傾斜圧延後の外径を従来
法よりはるかに大きくすることによってその長さを短か
くして改善できる。なお‘２’の問題は第１表に示した
本発明の実施態様ではロール対数は従来法と同じ８対で
あるため、肉厚圧下を行なうロール対数が２対少なくな
っており、この分だけ圧延中のマンドレルの速度変化量
が小さくなり、寸法精度の良い管が得られることになる
。本発明法においてロール対数を増やし、最後の８対を
従来法と同じ圧延を行なえば、従来法とほぼ同等の寸法
精度の管が得られようが、この場合には全外歪圧下（△
Ｄ，）はさらに大きく出来、本発明の効果はさらに大き
くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための一般の継目無金属製造
設備例であり、第２図は本発明の連続圧延工程の説明図
である。 １……金属加熱炉、２・・・・・・プレスロール穿孔機
、３・・・・・・傾斜ロール圧延機、４・・・・・・マ
ンドレルミル、７・・・・・・再加熱炉、８・・・・・
・ストレッチレデューサ、１０……ロールカリバー、Ｈ
……ホローピース、Ｍ……マンドレル。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 穿孔圧延した丸素管を駆動されるロール対の複数組
   を圧延ラインに沿つて隣り合う様に配列した圧延装置に
   よつてマンドレルを貫通して連続圧延するに際し、最初
   のロール対グループにおいてマンドレルを作用させずに
   外径圧下（ΔＤ＿ｉ）を１ロール対当り３５ｍｍ以上と
   し、少なくとも最初のロール対に噛込む時に管の後端部
   に押込装置を追従させて圧延を開始することを特徴とす
   る継目無鋼管の製造法。 ただし外径圧下（ΔＤ＿ｉ）は ΔＤ＿ｉ＝Ｄ＿ｉ＿−＿２−Ｄ＿ｉ ここでｉは入側からのロール対の順位（ｉ＝１、２…
   …ｎ） Ｄ＿ｉはｉ番目のロール対のカリバー短径であ
   るが Ｄ＿−＿１とＤ＿０は圧延前の管の外径で両者は
   等しい。