CN101264483A - 芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法、轧制控制装置、控制程序及无缝管 - Google Patents
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Abstract
一种芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机(M)的各个机座内，在完成加工机座(#i)中轧制管坯(S)时，使配设在最后加工机座(#i)上的第一孔型轧制辊的下压位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在与精加工机座(#i)的压下方向相同的附近的上游机座(#i－2)中，对管坯进行轧制时，也使配设于该上游机座(#i－2)上的第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动，从而在使用芯棒式无缝管轧机制造无缝管时能够将管坯的端部等的一部分或全部高精度地轧制为希望的厚度等。
Description
本申请是申请日为2005年6月30日、申请号为2005800223761、名称为“芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法、轧制控制装置、控制程序及无缝管”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及使用芯棒式无缝管轧机制造无缝管时，能够将端部等管坯的长方向的一部分或者全部高精度地压制成希望厚度，同时不使管坯的表面性状恶化的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法、轧制控制装置及控制程序、以及根据这种方法制造出的无缝管。
背景技术
在用曼内斯曼-芯棒式无缝管轧机方式进行无缝管的制造中，首先，通过旋转炉床式加热炉将作为原材的圆钢或方钢加热到1200~1260℃。然后，使用穿孔机通过顶头(plug)和轧制辊对加热好的圆钢或方钢进行穿孔轧制，制造出中空管坯。然后，将芯棒杆像串钎一样插入到这些中空管坯内部，通常用由5~8个机座构成的芯棒式无缝管轧机将中空管坯的外面用孔型轧制辊约束并进行延伸轧制，由此将管坯的厚度降低到规定的厚度。然后，将芯棒杆从降低厚度后的管坯中拔出，进行定径轧制，用减径机将管坯成行为规定外径，从而获得无缝管制品。
以往，在芯棒式无缝管轧机的各机座上，设有相对配置的一对孔型轧制辊。特别是，将孔型轧制辊在相邻的机座之间与压下方向以90°沿不同方向交互配设的双辊式芯棒式无缝管轧机使用得最多。另外，还有一部分采用在各机座上，配设与压下方向呈90°的4个孔型轧制辊的4辊式芯棒式无缝管轧机。再者，还提出了在各机座上配设与压下方向呈120°的3个孔型轧制辊，而在相邻的机座之间配设与压下方向呈60°的3个孔型轧制辊交互配设的3辊式芯棒式无缝管轧机的方案。
一般来说，用减径机对特别厚的管坯进行定径轧制时，可能会产生管坯轴向的端部的厚度比中央部的厚度略薄的薄壁化现象。因此，为防止由定径轧制产生的端部薄壁化现象，在特许文献1中公开了一种轧制控制方法，在该定径轧制工序的前工序即芯棒式无缝管轧机的延展轧制工序中，为了使管坯的端部厚度变得更大而进行控制，具体来说，就是在芯棒式无缝管轧机的精加工机座等上配设的孔型轧制辊上设置缝隙，使通过芯棒式无缝管轧机的精加工机座等之后的管坯端部的厚度值成为与由定径轧制产生的管坯轴向的端部厚度减少量相抵消后的值。
然而，本发明者们按照特许文献1所述的方法进行管坯轧制试验时，发现不能精确地使管坯轴向的端部厚度达到希望厚度，同时还出现了表面性状恶化的现象。
另一方面，在特许文献2中，公开了一种无缝管的制造方法，对应芯棒式无缝管轧机出口侧的管坯的实际厚度值，通过对配设在芯棒式无缝管轧机的精加工机座等上的孔型轧制辊的缝隙的开口量进行调整，从而高精度地将管坯轧制到希望的厚度。具体地说，例如用设置在芯棒式无缝管轧机出口侧上的厚度计对芯棒式无缝管轧机出口侧的管坯的厚度进行实测，当出口侧的管坯厚度实测值比希望厚度小时，根据其差值相应地将孔型轧制辊的缝隙的开口量调大，即使孔型轧制辊的压下位置相对以前的位置向外侧变动，从而能够提高无缝管厚度的精度。
但是，本发明者们按照特许文献2所述的方法进行管坯轧制试验时，发现将孔型轧制辊的缝隙的开口量无限扩大的话，孔型轧制辊就会向外无限的变动，从而不能获得希望的厚度。
特许文献1：特开平6-190406号公报
特许文献2：特开平8-71616号公报
发明内容
本发明就是为了解决现有的这些技术问题，其目的在于，提供一种使用芯棒式无缝管轧机制造无缝管时，能够将管坯端部等的部分或全部，高精度地轧制成希望厚度的轧制控制方法、轧制控制装置、控制程序以及根据该轧制控制方法制造的无缝管。
本发明的发明者们，对根据特许文献1中所述的方法也不能将管坯精确轧制到希望厚度，以及出现管坯表面性状劣化的原因进行了深入的研究。结果发现，通常，在芯棒式无缝管轧机的精加工机座(在管坯的圆周方向位置相同的部位上，配设有最后连接的孔型轧制辊的机座)上，为了使管坯的表面性状良好，将孔型轧制辊的压下量设小。如此的轧制条件下，精加工机座上配设的孔型轧制辊必须开出缝隙时，即必须使压下位置向外侧变动时，相对于精加工机座，配设于位于管坯传送方向的上游一侧的上游机座上的孔型轧制辊的压下位置不作任何调整，仍然采用基于轧制表(pass schedule)而初期设定的压下位置的话，会在槽底部会产生空轧制现象。
所谓槽底部的空轧制现象，就是指芯棒式无缝管轧机的精加工机座入口侧的管坯的槽底部厚度(所谓精加工机座入口侧的管坯的槽底部厚度，是指在精加工机座的1个上游一侧的轧制机座的突缘厚度，所谓突缘，对双辊式芯棒式无缝管轧机来说，就是与孔型轧制辊的槽底部成90°交叉的位置的部分；对3辊以上的芯棒式无缝管轧机来说，就是与孔型轧制辊邻接的槽底部的中间部分)，因为变得比精加工机座上的芯棒杆和孔型轧制辊之间的间隙小，所以在芯棒式无缝管轧机的精加工机座上出现不能轧制的状态。
以下对在槽底部产生空轧制现象的原因进行说明。板材的轧制，因为其压下方向只有相对板材垂直的一个方向，所以如果将上游机座上配设的轧制辊之间的间隙，设定为在下游机座上配设的轧制辊之间的间隙以上的话，用下游机座上配设的轧制辊压下时，板材不会产生空轧制。与此相对，在轧制管材的芯棒式无缝管轧机中，无论是上述的双辊式、3辊式还是4辊式，在紧邻的机座之间压下管坯的位置，即孔型轧制辊槽底部的位置在管坯的圆周方向上各自不同，同时，不仅是与孔型轧制辊槽底部相对部分的厚度，就连与不直接受到下压力的与孔型轧制辊的突缘部相对的部分的厚度也会有一定程度的减少。与突缘部相对的部分，由于其是不直接受到下压力的部分，所以难以对其厚度减少量进行控制，该部位的厚度仅仅是估测。因此，如果孔型轧制辊的开口部相对部分的厚度减少量在估测值以上很大的话，即使将配设在上游机座上的孔型轧制辊间的间隙设为在下游机座上设置的孔型轧制辊之间的间隙以上，在上游机座上的孔型轧制辊的突缘相对的厚度减少量大的部分，在精加工机座上的孔型轧制辊的槽底部被轧制时，其厚度也会有比芯棒杆和孔型轧制辊之间的间隙小的情况。因此，就在槽底部产生空轧制现象。
在槽底部产生空轧制现象时，就不能在精加工机座上高精度地将管坯轧制成希望的厚度。换言之，越是在精加工机座上产生空轧制，上游机座上配设的孔型轧制辊的突缘部相对的部分的厚度就会过度减少，因此精加工机座的出口侧的管坯的厚度就变得低于希望的厚度。还有，芯棒式无缝管轧机的精加工机座的本来目的在于通过压下量小的轻轧，使管坯的内表面和外表面形成平整的性状。但是，槽底部出现空轧制现象时，会产生完全没有被压下的部分，随之导致无缝管表面性状的恶化。
如此，本发明者们发现不能精确地将管坯轧制成希望厚度，以及致使管坯表面性状恶化的原因在于槽底部产生的空轧制现象，并对不使槽底部产生空轧制现象，进行延伸轧制的方法进行了深入的探讨。结果表明，在精轧时，将精加工机座上配设的孔型轧制辊的压下位置向外侧变动时，不仅该孔型轧制辊，就连与该精加工机座的压下方向相同的、紧邻的上游机座上配设的孔型轧制辊也同样使其向外侧变动，如此就能防止在槽底部产生空轧制现象。本发明就是基于该认识而形成的。
也就是说，本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座对管坯进行轧制时，使配设在该精加工机座上的第一孔型轧制辊的下压位置，从根据轧制表而初期设定的压下位置起向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在作为精加工机座和压下方向同一的紧邻的上游机座上对管坯进行轧制时，在该上游机座上配设的第二孔型轧制辊的压下位置也和第一孔型轧制辊同样，从根据轧制表而初期设定的压下位置开始向外侧方向变动。
根据本发明，在与精加工机座具有同一压下方向的紧邻的上游机座上，即在位于上游与精加工机座仅间隔2个机座的上游机座上，对管坯进行轧制时，使该上游机座上配设的第二孔型轧制辊的压下位置也和第一孔型轧制辊同样向外侧变动。因此，第二孔型轧制辊对管坯进行轧制时的槽底部的压下量减少，由此，可以防止配设在位于上游、仅与精加工机座间隔1个机座的上游机座上的孔型轧制辊的突缘部相对的部分的厚度过度减少。从而，在用配设在精加工机座上的第一孔型轧制辊进行轧制时，槽底部便不会产生空轧制现象。因此可以将管坯精确地轧制成希望厚度，同时还可以防止管坯的表面性状恶化。
还有，本发明中的所谓“与第一孔型轧制辊同样向外侧变动”，是指对于管坯端部等的一部分，使第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动时，对于管坯的端部等一部分也使第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动，另一方面，也就是说，在管坯的全部长度，使第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动时，也使第二孔型轧制辊的压下位置在管坯的全部长度向外侧变动。本说明书中的“与第一孔型轧制辊同样向外侧变动”的语句，全部是相同的含义。
本发明中可以适用于一种芯棒式无缝管轧机，该芯棒式无缝管轧机具备能够根据与精加工机座具有同一压下方向的、紧邻的上游机座上被轧制的管坯的位置(前段、中部或者后端)，使第二孔型轧制辊的压下位置变动的机构。但是，在芯棒式无缝管轧机中，也有除了精加工机座以外其他机座上不配设这种机构的芯棒式无缝管轧机。采用这种芯棒式无缝管轧机时，不是对应管坯的位置使压下位置发生变动，而是在轧制管坯前预先使第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动即可。
即，本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使该精加工机座上配设的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在管坯轧制前预先使与精加工机座具有同一压下方向的、紧邻的上游机座上配设的第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变更。
还有，本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使配设于该精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在精加工机座的出口侧，配设对沿着各机座的压下方向的管坯厚度进行测量的厚度计，在精加工机座对预先设定的管坯的目标厚度和厚度计测得的实际厚度进行比较，在实际厚度比目标厚度小的情况下，对于下次轧制的管坯，中断变动第一孔型轧制辊的压下位置。
根据本发明，在精加工机座的出口侧设置厚度计，对精加工机座上预先设定的管坯的目标厚度和厚度计测量的管坯实际厚度进行比较，其结果是，当实际厚度比目标厚度小时，有可能在槽底部产生空轧制现象。所以，这种情况下，判定在槽底部产生空轧制现象的话，中断对下次轧制管坯的第一孔型轧制辊的压下位置的变动。如此，对于下次轧制的管坯，因为第一孔型轧制辊向外的变动被中断，第一孔型轧制辊的压下量就不会降低，可以防止精加工机座中的槽底部产生空轧制现象。
本发明中所说的“中断第一孔型轧制辊的压下位置的变动”，包含下面的两个例子(i)和(ii)：
(i)基本来说，第一孔型轧制辊的向外的变动量，是与厚度计测量的实际厚度值无关的预先设定值。这种情况下所谓的“中断压下位置的变动”是指：(a)在对管坯的一部分(端部等)进行轧制时，也将第一孔型轧制辊的压下位置维持在和轧制管坯的剩余部分(中央部等)时的相同位置上，或者指(b)对于本次轧制的管坯，使其压下位置与第一孔型轧制辊的压下位置相同。
(ii)第一孔型轧制辊向外的变动量，虽然如上所述进行预先设定，但可以对应厚度计测量的实际厚度对设定值进行变更(例如实际厚度比目标厚度大时，就按照差额的量将变动量减小)，使其适用于下次轧制的管坯。在该实例中所说的“中断压下位置的变动”是指，不根据厚度计测量的实际厚度而对设定值进行变更，对于下次轧制的管坯，也根据本次的设定值使第一孔型轧制辊向外侧变动。
特别是，如果采用根据厚度计测量的实际厚度相应的将第一孔型轧制辊的向外侧变动量的设定值变更的构成的话，当槽底部产生空轧制现象实际厚度小于目标厚度时，就可能会导致孔型轧制辊向外侧无限制变动。但是，按照本发明第(ii)项所述，第一孔型轧制辊向外侧变动被中断(与厚度计测得的实际厚度对应的设定值的变更的中断)，所以能够解决该问题。
本发明中，通过对目标厚度与实际厚度进行比较来判定槽底部是否发生空轧制现象，替代该方法，也可以通过将第一孔型轧制辊的压下位置的变动量，与厚度计测量的管坯的、沿着第一孔型轧制辊的变动方向的实际厚度的变化量进行比较，若实际厚度的变化量比第一孔型轧制辊的压下位置的变动量小的话，则判定在槽底部发生了轧制现象。实际厚度的变化量比第一孔型轧制辊压下位置的变动量小时，压下位置变动后的第一孔型轧制辊的槽底就接触不到管坯的外周面，就有可能在槽底部发生空轧制现象，由此，就能判定在槽底部产生了空轧制现象。
本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使配设于该精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在精加工机座的出口侧配设测量管坯厚度的厚度计，对第一孔型轧制辊压下位置的变动量和厚度计测得的、沿着第一孔型轧制辊变动方向的管坯的实际厚度的变化量进行比较，若该变化量比第一孔型轧制辊的压下方向的变动量小的话，对于下次轧制的管坯，中断第一孔型轧制辊的压下位置的变动。
再者，替代根据目标厚度与实际厚度的比较来判定槽底部是否发生空轧制现象的方法，而算出与本次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的位置和与上次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的位置的差值，同时也算出厚度计测得的、本次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度，和厚度计测得的、上次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度之差，对算出的这些压下位置的差与实际厚度的差进行比较，如果算出的实际厚度的差值比算出的压下位置的差值小的话，也可以判定槽底部发生了空轧制现象。换言之，当算出的实际厚度差值比算出的压下位置差值小的情况下，对于本次的轧制，压下位置变动后的第一孔型轧制辊的槽底不能接触到管坯的外周面，就有可能在槽底部发生空轧制现象，因此，可以判定在槽底部产生了空轧制现象。
本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使配设在该精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在精加工机座的出口侧配设测量管坯厚度的厚度计，算出本次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的压下位置和上次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的压下位置的差，同时也算出厚度计测得的、本次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度，和厚度计测得的、上次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度之差，对算出的这些压下位置的差与实际厚度的差进行比较，如果算出的实际厚度的差值比算出的压下位置的差值小的话，就对下次轧制的管坯中断第一孔型轧制辊压下位置的变动。
另外，本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使配设在该精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在精加工机座的出口侧配设测量沿着各个机座的压下方向的管坯厚度的厚度计，将精加工机座上预先设定的管坯的目标厚度和厚度计测得的实际厚度相比较，在实际厚度比目标厚度小的情况下，在位于紧邻精加工机座的位置上的、且在具有与实际厚度能够获得小的结果的厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上，对下次轧制的管坯进行轧制时，或者使配设于上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置也和第一孔型轧制辊同样的向外侧变动，或者使配设于位于紧邻精加工机座的位置上的、且在具有与实际厚度能够获得小的结果的厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置，在对下次轧制的管坯进行轧制前预先向外侧变动。
根据本发明，在精加工机座的出口侧配设厚度计，将在精加工机座上预先设定的管坯的目标厚度和厚度计测得的管坯的实际厚度相比较。其结果当实际厚度比目标厚度小时，在该厚度测量方向上有槽底部产生空轧制现象的可能，由此判定槽底部产生了空轧制现象。(iii)在位于紧邻精加工机座的位置上的、且在具有与实际厚度能够获得小的结果的厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上，对下次轧制的管坯进行轧制时，或者使配设于上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置也向外侧变动，或者(iv)使配设于位于紧邻精加工机座的位置上的、且具有与实际厚度能够获得小的结果的厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置，在对下次轧制的管坯进行轧制前预先向外侧变动。
因此，无论是上述(iii)项还是(iv)项的任何一种情况，对于下次轧制的管坯，都能够降低具有和被判定在槽底部发生了空轧制现象的方向相同的压下方向的上游机座上的压下量，因为能够增加该压下方向的管坯厚度，所以能够防止在精加工机座上轧制时在槽底部发生空轧制现象。另外，(iii)项的构成，可以很好地适用于具备对应上游机座中被轧制的管坯的位置(前端、中央或者后端)，能够使第二孔型轧制辊的压下位置变动的芯棒式无缝管轧机。还有，(iv)项的构成，能够很好的适用于不具备使精加工机座以外的机座的压下位置变动的机构的芯棒式无缝管轧机。
如此，本发明通过比较目标厚度和实际厚度来判定槽底部是否产生空轧制现象，替代这种方法，比较第一孔型轧制辊压下位置的变动量与厚度计测得的、管坯沿着第一孔型轧制辊的变动方向的实际厚度变化量，如果该实际厚度的变化量比第一孔型轧制辊的压下位置的变动量小的话，也可以判定在槽底部发生了空轧制现象。
本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使配设于该精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在精加工机座的出口侧配设测量管坯厚度的厚度计，对第一孔型轧制辊压下位置的变动量和厚度计测得的、沿着第一孔型轧制辊变动方向的管坯的实际厚度的变化量进行比较，若该变化量比第一孔型轧制辊的压下方向的变动量小的话，在位于紧邻精加工机座的位置上的、且在具有与厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上，对下次轧制的管坯进行轧制时，或者使配设于上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置也和第一孔型轧制辊同样的向外侧变动，或者使配设于位于紧邻精加工机座的位置上的、且在具有与厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置，在对下次轧制的管坯进行轧制前预先向外侧变动。
再者，替代根据目标厚度与实际厚度的比较来判定槽底部是否发生空轧制现象的方法，算出与本次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的位置和与上次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的位置的差，同时也算出厚度计测得的、本次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度，和厚度计测得的、上次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度之差，对算出的这些压下位置的差与实际厚度的差进行比较，如果算出的实际厚度的差比算出的压下位置的差小的话，也可以判定槽底部发生了空轧制现象。
本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，是在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使配设在该精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，其中，在精加工机座的出口侧配设测量管坯厚度的厚度计，算出本次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的压下位置和上次轧制的管坯的第一孔型轧制辊变动后的压下位置的差，同时也算出厚度计测得的、本次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度，和厚度计测得的、上次轧制管坯沿着第一孔型轧制辊变动方向上的实际厚度之差，对算出的这些压下位置的差与实际厚度的差进行比较，如果算出的实际厚度的差比算出的压下位置的差小的话，在位于紧邻精加工机座的位置上的、且在具有与厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上，对下次轧制的管坯进行轧制时，或者使配设于上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置也和第一孔型轧制辊同样的向外侧变动，或者使配设于位于紧邻精加工机座的位置上的、且在具有与厚度测量方向相同的压下方向的上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置，在对下次轧制的管坯进行轧制前预先向外侧变动。
从另外的观点来看，本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制装置，具备：在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，配设在精加工机座上的、用于调整孔型轧制辊的压下位置的第一压下位置调整装置；与精加工机座具有同样的压下方向的、配设在附近的上游机座上的，对孔型轧制辊的压下位置进行调整的第二压下位置调整装置；向的第一压下位置调整装置及第二压下位置调整装置发出孔型轧制辊的压下位置调整量的指示的演算控制装置，其中，演算控制装置根据管坯的现在位置，通过向第一压下位置调整装置及第二压下位置调整装置发出规定孔型轧制辊的压下位置调整量指示，实施第一发明或第二发明所述的本发明的轧制控制方法。
本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制装置，具备：在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，配设在精加工机座上的、用于调整孔型轧制辊的压下位置的压下位置调整装置；用于向压下位置调整装置发出孔型轧制辊的压下位置调整量指示的演算控制装置，其中，演算控制装置被连接在配设于所述精加工机座的出口侧上、对沿着各个机座的压下方向的管坯厚度进行测量的厚度计上，按照该厚度计的输出，通过向压下位置调整装置发出中断压下位置调整的指示，实施第三发明至第五发明中任一项所述的轧制控制方法。
本发明的芯棒式无缝管轧机的轧制控制装置，具备：在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，配设在精加工机座上的、用于调整孔型轧制辊的压下位置的第一压下位置调整装置；与精加工机座具有同样的压下方向的、配设在附近的上游机座上的、对孔型轧制辊的压下位置进行调整的第二压下位置调整装置；用于向第一压下位置调整装置及第二压下位置调整装置发出调整量指示的演算控制装置，其中，演算控制装置被连接在配设于精加工机座的出口侧上、对沿着各个机座的压下方向的管坯厚度进行测量的厚度计上，根据该厚度计的输出及管坯的现在位置，通过向第二压下位置调整装置发出规定调整量的指示，实施第六发明至第八发明中任一项所述的本发明的轧制控制方法。
从另外的观点来看，本发明的控制程序用于使演算控制装置运转，该演算控制装置被连接在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，配设于精加工机座上的、用于调整孔型轧制辊的压下位置的第一压下位置调整装置，和配设在与精加工机座具有相同的压下方向的、附近的上游机座上的、对孔型轧制辊的压下位置进行调整的第二压下位置调整装置上，向第一压下位置调整装置及第二压下位置调整装置发出孔型轧制辊的压下位置调整量的指示，其中，根据管坯的现在位置，通过向第一压下位置调整装置及第二压下位置调整装置发出规定的压下位置调整量的指示，使演算控制装置运转，实施第一发明或第二发明所述的本发明的轧制控制方法。
另外本发明的控制程序用于使演算控制装置运转，该演算控制装置被连接在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，配设于精加工机座上的、用于调整孔型轧制辊的压下位置的压下位置调整装置，和配设在精加工机座的出口侧上、对沿着各个机座的压下方向的管坯厚度进行测量的厚度计上，向压下位置调整装置发出孔型轧制辊的压下位置调整量的指示，根据厚度计的输出，通过向压下位置调整装置发出中断压下位置调整的指示，使演算控制装置运转，实施第三发明至第五发明中任一项所述的本发明的轧制控制方法。
还有，本发明的控制程序用于使演算控制装置运转，该演算控制装置被连接在构成芯棒式无缝管轧机的各个机座中，被连接在配设在精加工机座上的、用于调整孔型轧制辊的压下位置的第一压下位置调整装置，和配设在与精加工机座具有同样的压下方向的、附近的上游机座上的，对孔型轧制辊的压下位置进行调整的第二压下位置调整装置，和配设在精加工机座的出口侧上、对沿着各个机座的压下方向的管坯厚度进行测量的厚度计上，向第一压下位置调整装置及第二压下位置调整装置发出调整量的指示，其中，根据厚度计的输出及管坯的现在位置，通过向第二压下位置调整装置发出规定调整量的指示，使演算控制装置运转，实施第六发明至第八发明中任一项中所述的本发明的轧制控制方法。
另外从其它观点来看，本发明的无缝管，通过采用第一发明到第八发明中任一项所述的本发明的轧制控制方法的芯棒式无缝管轧机制造而成。
根据本发明，使用芯棒式无缝管轧机制造无缝管时，可以将端部等管坯的长方向的一部分或者全部精确地轧制成希望厚度，同时也不会使管坯的表面性状发生恶化。
具体来说，根据本发明，在与精加工机座具有同一压下方向的近邻的上游机座上对管坯进行轧制时，由于使配设在上游机座上的第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动，在第二孔型轧制辊处对管坯的轧制时，槽底部的压下量降低，由此，可以防止与下面的机座上配设的孔型轧制辊的突缘部相对的部分的厚度被过度的减薄。所以，用配设在精加工机座上的第一孔型轧制辊处进行轧制时，能够消除槽底部的空轧制现象，可以将精确地将管坯轧制成希望厚度，同时还能防止管坯表面性状的恶化。
附图说明
图1是用于实施第一实施方式的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法的轧制控制装置的概略构成的模式方框图。
图2是用于实施第二实施方式的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法的轧制控制装置的概略构成的模式方框图。
图3是用于实施第三实施方式的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法的轧制控制装置的概略构成的模式方框图。
图4是表示配设于精加工机座上的孔型轧制辊的压下位置变动图案的一例的模式图。
符号说明
1轧制控制装置
11第一压下位置调整装置
12第二压下位置调整装置
13演算控制装置
M芯棒式无缝管轧机
S管坯
131第一压下位置设定部
132第二压下位置设定部
具体实施方式
以下参照后附的图纸对本发明的最佳实施方式进行说明。另外，在本实施方式的说明中，是以双辊式芯棒式无缝管轧机的精加工机座对管坯的端部进行轧制时的、使配设在该精加工机座上的孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的形态为例。但是，这只是本发明的示例，本发明也适用于在管坯全长，使配设在精加工机座上的孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的形态，或者使用双辊式以外的芯棒式无缝管轧机的形态。
<第一实施方式>
图1是用以实施第一实施方式的芯棒式无缝管轧机轧制控制方法的轧制控制装置的概略构成的模式方框图。
如图1所示，本实施方式的轧制控制装置1，具备第一压下位置调整装置11、第二压下位置调整装置12以及演算控制装置13。
第一压下位置调整装置11，由用于调整在构成芯棒式无缝管轧机M的各机座中，配设在精加工机座#i上的孔型轧制辊的压下位置的汽缸等构成。第二压下位置调整装置12是由对配设在压下方向和精加工机座#i的压下方向相同的紧邻的上游机座上的、即位于精加工机座#i上游仅间隔2个机座处的机座#(i-2)上的孔型轧制辊的压下位置进行调整的气缸等构成。再者，演算控制装置13被连接在第一压下位置调整装置11和第二压下位置调整装置12上，根据管坯S的端部现在的位置，对第一压下位置调整装置11和第二压下位置调整装置12发出压下位置调整量的指示。
还有，在本实施方式中，第一压下位置调整装置11及第二压下位置调整装置12，双方都具有可以根据一根管坯S在轧制中的位置(前端、中央部或者后端部)而使孔型轧制辊的压下位置相应变动的机构。
演算控制装置13由具有CPU、内存、外部存储装置以及外部输入面板等硬件的计算机构成。而且，按照内置的控制程序对这些硬件进行适宜的驱动，由此发挥第一压下位置设定部131和第二压下位置设定部132的功能。
向第一压下位置设定部131，输入例如由设置在芯棒式无缝管轧机M入口侧的检测传感器(未图示)检测出管坯S的端部时显示的端部检测信号。又从例如前面的过程控制计算机(无图示)向第一压下位置设定部131输入检测传感器和机座#i之间的距离、管坯S的传送速度以及芯棒式无缝管轧机M中管坯S的延伸率等。第一压下位置设定部131根据输入的信号及数据对管坯S的端部的现在位置进行演算。具体地说就是算出管坯S的端部(前端及后端)到达机座#i的时机和从机座拔出的时机。
第一压下位置设定部131根据算出的时机，对配设在精加工机座#i上的第一孔型轧制辊的压下位置调整量进行设定，并将设定的压下位置调整量发送到第一压下位置调整装置11。具体来说，在第一压下位置设定部131中，分别存储有精加工机座#i上对管坯S的端部进行轧制时的第一孔型轧制辊的压下位置A、和对管坯S的中央部进行轧制时的第一孔型轧制辊的压下位置B。第一压下位置设定部131，在管坯S的前端部到达精加工机座#i的时机为止，为使第一孔型轧制辊从压下位置B变动到压下位置A，将偏差(A-B)设定为压下位置调整量并将该调整量发送到第一压下位置调整装置11。
同样，第一压下位置设定部131在管坯S的前端部从精加工机座#i中拔出的时机，为了使第一孔型轧制辊从压下位置从A变动到压下位置B，将偏差(B-A)设定为压下位置调整量，并将其发送到第一压下位置调整装置11。然后，以管坯S的后端部到达精加工机座#i的时机，将偏差(A-B)设定为压下位置调整量并发送到第一压下位置调整装置11。
再者，从管坯S的后端部从精加工机座#i上拔出的时机到下次轧制的管坯S的前端部到达精加工机座#i的时机为止，为使第一孔型轧制辊从压下位置A变动到压下位置B，而将偏差(B-A)设定为压下位置调整量，并将其发送到第一压下位置调整装置11。
因此，在本实施方式中，在由精加工机座#i对管坯S的端部进行轧制时，可以使配设在精加工机座#i上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧，即压下位置A变动。另外，压下位置A、B的值，因轧制的管坯S的尺寸、厚度以及材料而不同，所以在第一压下位置调整装置11中，存储对应各种尺寸、厚度及材料等的多个压下位置A、B，例如，根据输入到过程控制计算机中的管坯S的尺寸、厚度以及材料，可以选择适当的压下位置A、B。
和第一压下位置设定部131相同，从外部向第二压下位置设定部132中输入检测信号等，算出管坯S的端部(前端部及后端部)到达和拔出上游机座#(i-2)的时机。
另外，和第一压下位置设定部131相同，第二压下位置设定部132根据算出的时机，设定配设在上游机座#(i-2)上的第二孔型轧制辊的压下位置调整量，并将设定好的调整量发送给第二压下位置调整装置12。还有，向第二压下位置调整装置12发送的压下位置调整量，即与在上游机座#(i-2)上对管坯S的端部进行轧制时使配设在上游机座#(i-2)上的第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的变动量对应的量，并不一定要设定为与向第一压下位置调整装置11发送的压下位置调整量相同的值。例如也可以设定为乘以一个大于0小于1的规定系数(例如0.8)的值。
根据本实施方式的轧制控制装置1，不仅是精加工机座#i，在上游机座#(i-2)上对管坯S的端部进行轧制时，也使配设在该上游机座#(i-2)上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动。因此，用第二孔型轧制辊对管坯S进行轧制时，槽底部的压下量减少，配设在下一个机座#(i-1)上的孔型轧制辊的突缘部的相对部分的厚度过度减少的情况得以消除。所以，在用配设在精加工机座#i上的第一孔型轧制辊进行轧制时，可以防止在槽底部产生空轧制现象。从而，可以将管坯S的端部精确轧制到希望厚度，同时还能防止管坯S的表面性状发生劣化。
另外，在本实施方式中，以不限于第一压下位置调整装置11，第二压下位置调整装置12也具有在1根管坯S的轧制中使压下位置变动的机构的情况为例。然而，也存在除精加工机座#i以外没有这种机构的芯棒式无缝管轧机M。因此对于这种芯棒式无缝管轧机，不是根据管坯S的位置而使压下位置发生变动，而是在对管坯S进行轧制前就预先将配设在上游机座#(i-2)上的孔型轧制辊的压下位置向外侧变动即可。
在本实施方式中，第二压下位置设定部132，依照例如从外部输入管坯S的前端部检测信号的时机，对压下位置调整量，即预先存储的、用以使压下位置向外侧变更的必要的调整量进行设定，并将设定的压下位置调整量发送到第二压下位置调整装置12。第二压下位置调整装置12根据发送来的压下位置调整量将第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动。变更后的压下位置，通过管坯S的轧制过程维持为相同值。
<第二实施方式>
图2是用以实施关于第二实施方式的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法的轧制控制装置的概略构成的模式方框图。
如图2所示，本实施方式的轧制控制装置2具备压下位置调整装置21和演算控制装置22。
压下位置调整装置21，由在构成芯棒式无缝管轧机M的各个机座中，配设在精加工机座#i上的、对孔型轧制辊的压下位置进行调整的气缸等构成，具有在对1根管坯S进行轧制中，根据其位置(前端部、中央部或后端部)能够使孔型轧制辊的压下位置变动的机构。
与第一实施方式相同，演算控制装置22由具备CPU等硬件的计算机构成，但从被配设在精加工机座#i的出口侧(在本实施方式中，为芯棒式无缝管轧机的出口侧)上，被连接在测量沿着各个机座的压下方向的管坯S的厚度(例如：芯棒式无缝管轧机M为双辊式的场合为4个方向的厚度)的厚度计I上这一点来看，与第一实施方式相异。
演算控制装置22按照内置的控制程序，适当地驱动硬件，从而起到压下位置设定部221和空轧制判定部222的作用，在厚度计I的输出基础上，向压下位置设定部221发出中断调整压下位置的指令。以下进行更具体的说明。
与第一实施方式中说明的第一压下位置设定部131相同，向压下位置设定部221输入管坯S的端部检测信号等，算出管坯S的端部到达精加工机座#i的时机和拔出的时机。另外，与第一实施方式相同，将在精加工机座#i中，分别轧制管坯S的端部及中央部时的孔型轧制辊的压下位置分别存储到压下位置设定部221中。压下位置设定部221根据算出的时机及存储的孔型轧制辊的压下位置，设定配设在精加工机座#i上的孔型轧制辊的压下位置调整量，将设定的压下位置调整量发送给压下位置调整装置21。由此，在精加工机座#i对管坯S的端部进行轧制时，可以使配设在精加工机座#i上的孔型轧制辊的压下位置仅向外侧变动对应压下位置调整量的量。
厚度计I的输出(管坯S的端部的实际厚度)被输入到空轧制判定部222中。另外，预先在空轧制判定部222中存储管坯S端部的目标厚度。空轧制判定部222对管坯S的目标厚度和实际厚度进行比较，当实际厚度比目标厚度小时，即在对精加工机座#i的压下方向进行测量获得的实际厚度中，至少任何一个的实际厚度小于目标厚度的情况，判定在槽底部发生了空轧制现象，在此之外的情况判定为没有发生空轧制现象。另外，因为管坯S的端部的目标厚度值，对应进行轧制的管坯S的尺寸、中央部的目标厚度以及材料等相异，所以在第一压下位置调整装置11中，存储有对应各种尺寸、中央部的厚度以及材料等的多个目标厚度，例如：可以根据上位的过程控制计算机输入的管坯S的尺寸、中央部的厚度以及材料等适当地进行选择。
当判定在空轧制判定部222中的槽底部发生了空轧制现象时，压下位置设定部221向下次进行轧制的管坯S发出中断变动孔型轧制辊的压下位置的指示。也就是说，在对管坯S的端部进行轧制时，也向压下位置调整装置21发出维持与轧制管坯S的中央部时相同的压下位置的指示。具体地说，就是将轧制管坯S的端部时的压下位置调整量设为0并将其发送给压下位置调整装置21。
另一方面，当在空轧制判定部222中判定在槽底部没有发生空轧制现象时，对于下次进行轧制的管坯S，也按照预先被存储的、分别轧制管坯S的端部及中央部时的孔型轧制辊的压下位置，设定压下位置调整量，将其发送给压下位置调整装置21。
根据本实施方式的该轧制控制装置2，对下次轧制的管坯S，因为孔型轧制辊向外侧的变动被中断，所以孔型轧制辊的压下量不会降低，可以防止在精加工机座#i中的槽底部发生空轧制现象。由此，可以高精度地将管坯S的端部轧制成希望的厚度，同时可以防止管坯S表面性状的恶化。
另外，在以上的说明中举出了如下的形态的例：当槽底部没有发生空轧制现象时，与根据厚度计I测出的管坯S的端部的实际厚度无关，将相对于下次的管坯S的孔型轧制辊的朝向外侧的变动量作为实现设定的值，即、当判定在空轧制判定部222中的槽底部没有发生空轧制现象时，对于下次轧制的管坯S，也按照分别轧制预先存储的管坯S的端部及中央部时的孔型轧制辊的压下位置设定压下位置调整量，将此发送给压下位置调整装置21。
然而，本发明并不局限于该形态。例如，将槽底部没有发生空轧制现象时的、相对下次的管坯S的孔型轧制辊向外侧的变动量，对应根据厚度计I测量的管坯S的端部的实际厚度进行变更，更具体地讲，例如，也可以当实际厚度大于目标厚度时，将轧制管坯S的端部时的孔型轧制辊的压下位置仅向内侧变更实际厚度和目标厚度之差的量并存储，对于下次轧制的管坯S，按照预先存储的、轧制管坯S的中央部时的压下位置和变更后存储的、对管坯S的端部进行轧制时的压下位置设定压下位置调整量，将其发送给压下位置调整装置21。此时，当判定在槽底部发生了空轧制现象，中断对应厚度计I测出的实际厚度的设定值的变更，对于下次轧制的管坯S也可以应用本次的设定值。因此，可以防止使孔型轧制辊向外侧无限制变动。
另外，在本实施方式中，举出了对空轧制判定部222中的管坯S的目标厚度和实际厚度进行比较，根据其大小判定在槽底部是否发生了空轧制现象的例子。然而，对空轧制判定部222的槽底部是否发生了空轧制现象进行判定的方法并不限定于此，例如也可以采取通过比较孔型轧制辊的压下位置的变动量和厚度计I测出的、沿着孔型轧制辊的变动方向的实际厚度的变化量，如果实际厚度的变化量小于孔型轧制辊的压下位置的变动量的话，即判定在槽底部发生了空轧制现象的方法。
这种情况下，首先空轧制判定部222参考通过压下位置设定部221设定的压下位置调整量，即，对应轧制管坯S的端部时的、使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的变动量的量。比较参考的压下位置调整量和通过被厚度计I输入的管坯S的端部及中央部的实际厚度(沿着孔型轧制辊的变动方向的实际厚度)算出的实际厚度的变化量(端部的实际厚度和中央部的实际厚度之差)。该变化量小于参考的压下位置调整量的话，判定在槽底部发生了空轧制现象。另外，也可以不对变化量和参考的压下位置调整量进行比较，而是对变化量或压下位置调整量乘以大于0且小于1的规定的系数(例如：0.5等)加重后的值进行比较，如果此时变化量还小的话，就可以判定在槽底部发生了空轧制现象。
再者，作为空轧制判定部222判定槽底部是否发生了空轧制现象的其它的方法，例如，算出对于本次轧制的管坯S的孔型轧制辊的变动后的压下位置和对于上次轧制的管坯S的第一孔型轧制辊的变动后的压下位置之差，同时算出对于本次轧制的管坯S的用厚度计I测出的沿孔型轧制辊的变动方向的实际厚度，和对于上次轧制的管坯的用厚度计I测出的沿孔型轧制辊的变动方向的实际厚度之差，比较压下位置之差和实际厚度之差，如果实际厚度之差小于压下位置之差的话，也可以判定在槽底部发生了空轧制现象。
这种情况，空轧制判定部222对于上次轧制的管坯S，参考存储(如上所述，也包含更新后被存储的情况)在压下位置设定部221中的孔型轧制辊的变动后的压下位置，即轧制管坯S的端部时的压下位置，将其存储，同时参考对于本次轧制的管坯S，被存储或者更新存储于压下位置设定部221中的孔型轧制辊的变动后的压下位置，即轧制管坯S的端部时的压下位置，通过从后者中减去前者，算出本次轧制和上次轧制的压下位置之差。另外，空轧制判定部222存储被厚度计I输入的、上次轧制的管坯S的端部的实际厚度(沿着孔型轧制辊的变动后的实际厚度)，将此实际厚度从对于本次轧制的管坯S，被厚度计I输入的端部的实际厚度(沿着孔型轧制辊的变动后的实际厚度)中减去，从而算出本次轧制和上次轧制的实际厚度之差。空轧制判定部222对压下位置之差和实际厚度之差进行比较，如果实际厚度之差小于压下位置之差的话，判定在槽底部发生了空轧制现象。另外，也可以不对压下位置之差和实际厚度之差进行比较，而是对实际厚度之差或压下位置之差乘以大于0且小于1的规定的系数(例如：0.5等)加重后的值进行比较，如果此时实际厚度之差还小的话，就可以判定在槽底部发生了空轧制现象。
<第三实施方式>
图3所示为用于实施第三实施方式的芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法的轧制控制装置的概略构成的模式框图。
如图3所示，本实施方式的轧制控制装置3具备第一压下位置调整装置31和第二压下位置调整装置32以及演算控制装置33。
第一压下位置调整装置31由构成双辊式芯棒式无缝管轧机M的各个机座中的、对配设在精加工机座#i上的孔型轧制辊的压下位置进行调整的气缸等构成。第二压下位置调整装置32由对与精加工机座#i的压下方向相同的邻接的上游机座，即位于精加工机座#i上游的、间隔2个机座的机座#(i-2)上配设的孔型轧制辊的压下位置进行调整的气缸等构成。演算控制装置33被连接在第一压下位置调整装置31及第二压下位置调整装置32上，向第一压下位置调整装置31及第二压下位置调整装置32发出规定的压下位置调整量的指示。另外，本实施方式的第一及第二压下位置调整装置31、32都具有在对1根管坯S进行轧制中，对应其位置(前端部、中央部或后端部)，能够使孔型轧制辊的压下位置发生变动的机构。
与第一实施方式相同，演算控制装置32由具备CPU等硬件的计算机构成，但在被配设在精加工机座#i的出口侧(在本实施方式中，为芯棒式无缝管轧机的出口侧)上，被连接在测量沿着各个机座的压下方向的管坯S的厚度(例如：芯棒式无缝管轧机M为双辊式的场合为4个方向的厚度)的厚度计I上这一点上，与第一实施方式相异。演算控制装置32按照内置的控制程序，适当地驱动硬件，起到第一压下位置设定部331和第二压下位置设定部332的作用，基于厚度计I的输出及管坯S的端部的现在位置，可以向第一压下位置调整装置31及第二压下位置调整装置32发出规定的压下位置调整量的指示。以下进行更具体的说明。
与第一实施方式中说明的第一压下位置设定部131相同，向第一压下设定部331中输入管坯S的端部检测信号等，算出管坯S的端部(前端部及后端部)到达精加工机座#i的时机和拔出的时机。另外，与第一实施方式相同，将在精加工机座#i中，分别轧制管坯S的端部及中央部时的第一孔型轧制辊(配设在精加工机座#i上的第一孔型轧制辊)的压下位置分别存储到第一压下位置设定部331中。第一压下位置设定部331根据算出的时机及存储的孔型轧制辊的压下位置，设定配设在精加工机座#i上的第一孔型轧制辊的压下位置调整量，将设定的压下位置调整量发送给第一压下位置调整装置31。由此，在精加工机座#i中对管坯S的端部进行轧制时，可以使配设在精加工机座#i上的第一孔型轧制辊的压下位置仅向外侧变动对应压下位置调整量的量。
厚度计I的输出被输入到第一压下位置设定部331中。另外，预先在第一压下位置设定部331中存储管坯S端部的目标厚度。第一压下位置设定部331对管坯S的目标厚度和实际厚度进行比较，当实际厚度小于目标厚度时(即在对精加工机座#i的压下方向进行测量的实际厚度中，至少任何一个实际厚度小于目标厚度的场合)，判定在槽底部发生了空轧制现象。
另外，代替通过比较目标厚度和实际厚度判定在槽底部是否发生了空轧制现象的方法，如第二实施方式中说明的那样，也可以适用在其它的槽底部有无发生空轧制现象的判定方法。如果第一压下位置设定部331判定在槽底部发生了空轧制现象的话，第二压下位置设定部332参考该结果，如后所述，对下次轧制的管坯S，在位于精加工机座#i的附近、且获得实际厚度小的结果的、具有和厚度测量方向相同的压下方向的上游机座#(i-2)中，向第二压下位置调整装置32发出规定的压下位置调整量的指示。
另外，第一压下位置设定部331也可以根据厚度计I测出的管坯S的端部的实际厚度，变更对于下次的管坯S的第一孔型轧制辊向外侧的变动量。更具体地讲，例如实际厚度大于目标厚度的情况，对应其差量，将轧制管坯S的端部时的第一孔型轧制辊的压下位置向内侧更新并存储。而且，对于下次轧制的管坯S，也可以按照预先存储的轧制管坯S的中央部时的压下位置，和被更新存储的轧制管坯S的端部时的压下位置，设定压下位置调整量，将其发送到压下位置调整装置31。
与第一压下位置设定部331同样，端部检测信号从外部输入到第二压下位置设定部332，计算出管坯S的端部(前端部及后端部)到达上游机座#(i-2)的时机和拔出的时机。
第二压下位置设定部332参考第一压下位置设定部331，当第一压下位置设定部331判定在槽底部发生空轧制现象时，根据算出的时机，设定配设在上游机座#(i-2)上的第二孔型轧制辊的压下位置调整量，将设定的压下位置调整量发送到第二压下位置调整装置32。另外，发送到第二压下位置调整装置32的压下位置调整量，即作为和在上游机座#(i-2)中轧制管坯S的端部时，使配设在上游机座#(i-2)上的第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动的变动量对应的量，可以采用各种形态。例如可以采用使第一压下位置调整装置31算出的目标厚度和实际厚度之差乘以0.8~1.2程度的系数获得的值。或者在目标厚度和实际厚度之差变为规定值(例如0.1mm)以下为止，采用一定的值(例如0.2mm)。
根据本实施方式的轧制控制装置3，当判定因厚度计I的输出导致在槽底部发生空轧制现象时，对下次轧制的管坯S，不仅使精加工机座#i，而且使配设在上游机座#(i-2)上的、具有与被判定在槽底部发生空轧制现象的方向相同的压下方向的第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变动。因此，上游机座#(i-2)中的压下量降低，压下方向的管坯的厚度增加，可以防止用精加工机座#i进行轧制时在槽底部发生空轧制现象。由此，可以高精度地将管坯S的端部轧制成希望的厚度，同时能够防止管坯S的表面性状恶化。
另外，在本实施方式中，不论第一压下位置调整装置31还是第二压下位置调整装置32，都以轧制1根管坯S中能够使压下位置发生变动的情况为例。然而，除去精加工机座#i，对于不具备如此的装置的芯棒式无缝管轧机，不是对应管坯S的位置使压下位置发生变动，只要在轧制管坯S前预先将上游机座#(i-2)的第二孔型轧制辊的压下位置向外侧变更即可。
实施例1
以下，通过列举实施例和比较例，对本发明的特征进行进一步说明。
本发明的轧制控制方法适用由6个机座(精加工机座为#5、#6机座)构成的双辊式芯棒式无缝管轧机，在以下的条件下进行了轧制试验。
(1)芯棒式无缝管轧机入口侧的管坯尺寸：外径190mm，厚度16mm，长度4600mm
(2)芯棒式无缝管轧机出口侧的管坯尺寸：外径168mm，厚度5mm，长度1500mm
(3)芯棒杆外径：158mm
(4)根据轧制表被初期设定的各个机座出口侧的目标厚度(槽底部厚度)
#1机座：10mm #2机座：9mm #3机座：6mm
#4机座：5.5mm #5机座：5mm #6机座：5mm
<实施例1-1>
在#5机座和#6机座中，对管坯的端部进行轧制时，以图4所示的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动。在#3机座和#4机座中，也通过相同的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动后进行了轧制。再者，在#1机座和#2机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<实施例1-2>
在#5机座和#6机座中，和实施例1-1相同以图4所示的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动后进行了轧制。在#3机座和#4机座中，将图4所示的图案的变动量缩小0.8倍(即最大0.4mm)后进行了轧制。再者，在#1机座和#2机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<实施例1-3>
在#5机座和#6机座中，和实施例1-1相同以图4所示的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动后进行了轧制。在#3机座和#4机座中，在管坯的轧制前，为了使目标厚度分别成为6.5mm(#3机座)、6mm(#4机座)，将孔型轧制辊的压下位置分别向外侧变更后进行了轧制。再者，在#1机座和#2机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<比较例1>
仅在#5机座和#6机座中，对管坯的端部进行轧制时，以图4所示的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动后进行了轧制。在#1～#4机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<评价>
对实施例1-1～实施例1-3以及比较例1的轧制后的管坯厚度不良率进行了评价。在此，关于轧制后的管坯的端部，如果实际厚度和厚度的目标值(例如：实施例1的场合，端部的厚度目标值为5.5mm)之差，相对于厚度的目标值存在超过±0.2％的范围的测量位置的话，判定为厚度不良。厚度不良率用下述公式定义。
厚度不良率＝厚度不良根数/轧制的总根数×100(％)
评价结果如表1中归纳所示。
[表1]
| 壁厚不良率 | |
| 实施例1-1 | 0％ |
| 实施例1-2 | 0％ |
| 实施例1-3 | 0％ |
| 比较例1 | 10％ |
如表1所示，与比较例1不同，可知在实施例1-1～实施例1-3中，全部都能够高精度地将管坯的端部轧制成希望的厚度。
实施例2
<实施例2-1>
在#5机座和#6机座中，对下次的管坯的端部进行轧制时，根据厚度计测量的上次的管坯的实际厚度，对图4所示的图案进行变更，按照变更后的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动。即，为了使实际厚度接近目标厚度，而仅对设定值(压下位置变动量)进行相当于实际厚度和目标厚度之差的量的变更。但是，实际厚度小于目标厚度的情况，判定在槽底部发生空轧制现象，中断对应实际厚度的设定值的变更(上述图案的变更)，对于下次轧制的管坯，也按照这次的设定值进行轧制。在#1～#4机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<实施例2-2>
在#5机座和#6机座中，与实施例2-1相同进行了轧制。通过对孔型轧制辊的压下位置的变动量，和厚度计测量的、沿着孔型轧制辊的变动方向的实际厚度的变化量进行比较，如果变化量在变动量的0.5倍以下，即可判定在槽底部发生空轧制现象。
<实施例2-3>
在#5机座和#6机座中，对下次进行轧制的管坯的端部进行轧制时，根据厚度计测量的实际厚度对图4所示的图案进行变更，按照变更后的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动后进行轧制。在#3机座和#4机座中，也以与#5机座和#6机座相同的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动后进行了轧制。在#1、#2机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<实施例2-4>
在#5机座和#6机座中，与实施例2-3同样进行了轧制。在#3机座和#4机座中，使#5机座和#6机座的图案的变动量缩小到0.8倍进行了轧制。在#1、#2机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<实施例2-5>
在#5机座和#6机座中，与实施例2-3同样进行了轧制。在#3机座和#4机座中，在管坯的轧制前，为了使目标厚度分别变为6.5mm(#3机座)、6mm(#4机座)，分别将孔型轧制辊的压下位置向外侧变更后进行了轧制。在#1、#2机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<实施例2-6>
在#5机座和#6机座中，与实施例2-3同样进行了轧制。当实际厚度小于目标厚度时，判定在槽底部发生空轧制现象，对于位于精加工机座(#5、#6机座)附近、且具有与实际厚度的结果小的厚度测量方向同样的压下方向的上游机座(至少是#3、#4中的任何一个机座)，也和#5、#6机座同样，用图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变更后进行了轧制。在#1、#2机座以及#3、#4机座中没有使孔型轧制辊的压下位置发生变动的机座中，按照初期设定的压下位置进行了轧制。
<实施例2-7>
与实施例2-6同样进行了轧制。但是，槽底部有无发生空轧制现象如下判定：通过对孔型轧制辊的压下位置的变动量，和厚度计测量的、沿着孔型轧制辊的变动方向的实际厚度的变化量进行比较，如果变化量在变动量的0.5倍以下，即可判定在槽底部发生空轧制现象。
<比较例2>
仅在#5机座和#6机座中，对下次轧制的管坯的端部进行轧制时，根据厚度计测量的实际厚度，对图4所示的图案进行变更，以变更后的图案使孔型轧制辊的压下位置向外侧变动。对于#1～#4机座按照初期的设定进行了轧制。
<评价>
对实施例2-1～实施例2-7以及比较例2的轧制后的管坯厚度不良率进行了评价。厚度不良率根据上述的公式算出。另外，还对精加工机座即#5、#6机座上配设的孔型轧制辊的压下位置从初期设定值到1mm以上向外侧变动的频度进行了评价。该频度为相当于槽底部发生空轧制现象实际厚度小于目标厚度时，使精加工机座的孔型轧制辊无限制向外侧变动的频度的评价指标。
评价结果如表2所示。
[表2]
| 壁厚不良率 | 压下位置变动频度 | |
| 实施例2-1 | 4％ | 4％ |
| 实施例2-2 | 4％ | 0％ |
| 实施例2-3 | 0％ | 0％ |
| 实施例2-4 | 0％ | 0％ |
| 实施例2-5 | 0％ | 0％ |
| 实施例2-6 | 1％ | 0％ |
| 实施例2-7 | 1％ | 0％ |
| 比较例2 | 5％ | 0％ |
如表2所示，可知与比较例2相比，实施例2-1～实施例2-7可以高精度地将管坯的端部轧制到希望的厚度。另外，与比较例2不同，可以防止精加工机座的孔型轧制辊无限制地向外侧变动。
工业上的利用可能性
使用芯棒式无缝管轧机制造无缝管时，可以高精度地将管坯的端部等一部分或其全部轧制到希望的厚度。
Claims (5)
1.一种芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，在构成芯棒式无缝管轧机的各机座中，在精加工机座上对管坯进行轧制时，使配设在该精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动，其特征在于，在所述精加工机座的出口侧配设沿着各机座的压下方向的测量管坯厚度的厚度计，对在所述精加工机座上预先设定的管坯的目标厚度和用所述厚度计测量的管坯的实际厚度进行比较，所述实际厚度小于所述目标厚度时，对下次轧制的管坯，中断所述第一孔型轧制辊的压下位置的变动。
2.一种芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，在构成芯棒式无缝管轧机的各机座中，使配设在精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动，其特征在于，在所述精加工机座的出口侧配设测量管坯厚度的厚度计，比较所述第一孔型轧制辊的压下位置的变动量和由所述厚度计测量的管坯沿所述第一孔型轧制辊的变动方向的实际厚度的变化量，当所述变化量小于所述变动量时，对于下次轧制的管坯，中断所述第一孔型轧制辊的压下位置的变动。
3.一种芯棒式无缝管轧机的轧制控制方法，在构成芯棒式无缝管轧机的各机座中，使配设在精加工机座上的第一孔型轧制辊的压下位置向外侧变动，其特征在于，在所述精加工机座的出口侧配设测量管坯厚度的厚度计，算出本次轧制管坯的所述第一孔型轧制辊的变动后的压下位置、和上次轧制管坯的所述第一孔型轧制辊的变动后的压下位置之差，并且算出本次轧制管坯的由所述厚度计测量的沿着所述第一孔型轧制辊的变动方向的实际厚度、和上次轧制管坯的由所述厚度计测量的沿着所述第一孔型轧制辊的变动方向的实际厚度之差，对所述压下位置之差和所述实际厚度之差进行比较，当所述实际厚度之差小于所述压下位置之差时，对于下次轧制的管坯，中断所述第一孔型轧制辊的压下位置的变动。
4.一种芯棒式无缝管轧机的轧制控制装置，具备：用于调整在构成芯棒式无缝管轧机的各机座中，配设在精加工机座上的孔型轧制辊的压下位置的压下位置调整装置；用于向所述压下位置调整装置发出孔型轧制辊的压下位置调整量的指示的演算控制装置，其特征在于，所述演算控制装置被连接在配设于所述精加工机座的出口侧、对沿各机座的压下方向的管坯厚度进行测量的厚度计上，根据该厚度计的输出，通过向所述压下位置调整装置发出中断压下位置调整的指示，而实施权利要求1至权利要求3中任一项所述的轧制控制方法。
5.一种控制程序，其使演算控制装置运转，该演算控制装置被连接在用于调整在构成芯棒式无缝管轧机的各机座中，配设在精加工机座上的孔型轧制辊的压下位置的第一压下位置调整装置，和配设在所述精加工机座的出口侧对沿各个机座的压下方向的管坯厚度进行测量的厚度计上，向所述压下位置调整装置发出孔型轧制辊的压下位置调整量的指示，其特征在于，根据所述厚度计的输出，向所述压下位置调整装置发出中断压下位置调整的指示，从而使所述演算控制装置运转，以实施权利要求1至3中任一项所述的轧制控制方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: NIPPON STEEL + SUMITOMO METAL CORPORATION Free format text: FORMER OWNER: CHUGAI SEIYAKU KABUSHIKI KAISHA Effective date: 20130325 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20130325 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Nippon Steel Corporation Address before: Osaka Japan Patentee before: Sumitomo Metal Industries Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Nippon Steel Corporation Address before: Tokyo, Japan Patentee before: Nippon Steel Corporation |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Nippon Iron & Steel Corporation Address before: Tokyo, Japan Patentee before: Nippon Steel Corporation |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110323 Termination date: 20210630 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |