JP2011500335A - シームレス鋼管を製造するための方法及びその方法を実施するための圧延機 - Google Patents

Abstract

本発明は、連続圧延プロセスでシームレス鋼管を製造するための方法及び圧延機であって、最初に初期材料が穿孔圧延機で中空ブロック８に成形され、次に中空ブロックが、マルチスタンド式の連続圧延機１で、予め通されたマンドレルバー１０の上で素管９に圧延され、入側に配置されたマンドレルバー保持及び移動装置５によって把持された、中空ブロックを収容するマンドレルバー１０が、連続圧延機１に供給され、連続圧延機に後置接続された引抜き圧延機４で素管がマンドレルバー１０によって引抜き圧延された後に、入側に搬送して戻される方法及び圧延機に関する。
本発明の課題は、特に素管の温度低下を小さくして、一定の製品品質で多くの個数を可能にすることである。
このために、マンドレルバー１０が、素管９と共に、連続圧延機１の最後のスタンド２．ｎから出た後に、入側のマンドレルバー保持及び移動装置５から解放され、これと平行して、第２の後置接続のマンドレルバー保持及び移動装置６によって引き取られ、素管９が引抜き圧延機４を介して引抜き圧延されるまで保持される。

Description

本発明は、連続圧延プロセスでシームレス鋼管を製造するための方法であって、最初に初期材料が穿孔圧延機で中空ブロックに成形され、次に中空ブロックが、マルチスタンド式の連続圧延機で、予め通されたマンドレルバーの上で素管に圧延され、入側に配置されたマンドレルバー保持及び移動装置によって把持された、中空ブロックを収容するマンドレルバーが、連続圧延機に供給され、連続圧延機に後置接続された引抜き圧延機で素管がマンドレルバーによって引抜き圧延された後に、入側に搬送して戻される方法に関する。さらに、本発明は、本方法を実施するための圧延機に関する。

管連続圧延機とも呼ばれる連続圧延機による連続圧延法（連続管圧延法）でシームレス管を製造するためのこのような方法及び圧延機は、例えば、非特許文献１によって公知である。出発材料として、たいていの場合、圧延された丸鋼が、主に３５０ｍｍまでの直径の鋳造丸棒として使用され、この丸棒は最高５ｍの長さで回転炉で圧延温度にされる。次に、通常、傾斜穿孔機として形成される穿孔圧延機で中実ブロックの穿孔が行われ、薄肉の中空ブロックが製造される。このように製造された中空ブロックは、次に、連続圧延機内で同一の温度でマンドレルバーを介して素管に圧延される。連続圧延機は、たいていの場合、前後に近接して位置する６〜９台のロールスタンドから成り、これらロールスタンドは、それぞれ互いに、例えばそれぞれ９０°だけ捩れるように配置されている。

連続圧延機で圧延を開始する前に、中空ブロックは、その中に通されたマンドレルバーと共に、通常リテーナと呼ばれる入側のマンドレルバー保持又は移動装置によって適所に運ばれ、次に連続圧延機に押し込まれる。そこで、中空ブロックはロールによって把持され、スタンドからスタンドに小さくなるカリバーによってマンドレルバー上で圧延される。この場合、マンドレルバーは、マンドレルバー保持及び移動装置によって、圧延中にコントロールされた半制御又は完全制御のマンドレルバー速度で追従させられる。

一例では、マンドレルバーは圧延終了直前に外され、この結果、マンドレルバー及び素管は圧延方向に圧延機を離れて、ストリッパに供給され、ここで、マンドレルバーが引き抜かれる。マンドレルバーが圧延工程全体の間に一定の速度で追従させられる第２の例では、素管は、連続圧延機に後置接続された引抜き圧延機内でマンドレルバーから引き抜かれる。マンドレルバーは、その後に入側に戻される。この場合でも、フリーフローティング式（マンドレルバーが自由に追従する）又はセミフローティング式（マンドレルバーが圧延時に拘束され、その後追従する）と拘束式（マンドレルバーが圧延時に拘束され、その後引き戻される）で知られる方法の場合でも、多くの個数を得ること−場合によっては、長さの短いマンドレルバー（セミフローティング）と組み合わせることができるが、その場合には素管温度が不均一になり、この結果、次処理のために素管の再加熱が必要となる−か、均一な管温度を得ること−但し圧延ライン内でのマンドレルバーの戻り搬送のためにサイクル時間が長くなり、したがって僅かな個数となる−ができる。

特許文献１から、マルチスタンド式の連続圧延機と、マルチスタンド式の引抜き圧延機とを有する圧延機が公知であり、この圧延機では、圧延されるべき管が、連続圧延機の前に保持されたマンドレルバーによって圧延される。

特許文献２及び特許文献３によって、連続圧延機と引抜き圧延機とを有し、連続圧延機と引抜き圧延機との間にマンドレルバー保持及び移動装置用の保持部を備える圧延機が公知である。

独国特許出願公開第２８１１８０１号明細書 独国特許出願公開第３１３６３８１号明細書 独国特許出願公開第１４２７９１５号明細書

ＤＥ−Ｚ"Ｂｅｒｇ− ｕｎｄ Ｈｕｅｔｔｅｎｍａｅｎｎｉｓｃｈｅｎ Ｍｏｎａｔｓｈｅｆｔｅ １３０（１９８５），Ｈｅｆｔ ７， Ｓｅｉｔｅｎ ２０５−２１１"

本発明の課題は、上述の欠点が回避され、かつ特に素管の温度低下を小さくして、一定の製品品質で多くの個数を達成することができる、冒頭で述べた形式の方法及び圧延機を提供することである。

上記課題は、本発明による方法によって、マンドレルバーが、通された素管と共に、連続圧延機の最後のスタンドから出た後に、入側のマンドレルバー保持及び移動装置から解放され、これと平行して、第２の後置接続のマンドレルバー保持及び移動装置によって引き取られ、素管が引抜き圧延機を介して引抜き圧延されるまで保持されることによって解決される。これによって、ライン内で連続圧延機の後方に配置された引抜き圧延機を介するマンドレルバーの連続的な引抜きが行なわれる半拘束式のマンドレルバー操作方法が可能になり、この場合、連続圧延機と入側のマンドレルバー保持及び移動装置は、後置接続の引抜き圧延の間、続く圧延工程を同時に準備するために妨げとならないでれずに利用可能である。したがって、ライン内での連続的な引抜き出し又は引抜き圧延の際にはすでに、後続の中空ブロックとマンドレルバーの組み合わせを挿入することができる。

圧延製品又は素管の温度低下は、非常に僅かに過ぎず、これによって再加熱が不要になる。これには、本発明に従って可能になる中空ブロックの入口横断面を大きくすることと、連続圧延機内での成形度が高いことが寄与する。連続圧延機と引抜き圧延機との間での本発明によるマンドレルバーの搬出によって、好ましくはそこのマンドレルバー保持及び移動装置に対して直角な、選択的に引抜き圧延機による搬出によって、ロール急速開放装置を有志ない、固定カリバーを有する引抜き圧延機によって圧延をすることができるが、この理由は、ロールが、薄肉領域において素管に対して大きい寸法に調整したり、拘束されるマンドレルバーのより大きな直径に調節することをもはや必要としないからである。本発明の提案によれば、このために、マンドレルバーは、連続圧延機における圧延の際に拘束作用により圧延方向に制御して移動され、引抜き圧延機に進入する際にライン内で連続的に引き抜かれる。

さらに、上記課題は、ライン内の連続圧延機と引抜き圧延機との間に、別のマンドレルバー保持及び移動装置が配置されている請求項５の上位概念に記載の圧延機によって解決される。

この場合、本発明に従って、マンドレルバー保持及び移動装置は、２つの互いに離間したマンドレルバー把持手段を有するように形成され、マンドレルバーのシャフトが、２つの連結ヘッド部を有するように形成され、これら連結ヘッドの一方は、圧延方向に見て後端に、他方は、圧延方向に前方に離間して設けられている。マンドレルバー端部の通常心棒と呼ばれる連結ヘッドが、入側のマンドレルバー保持及び移動装置から解放されると、さらに前方に形成された第２の連結ヘッドが、後置接続の第２のマンドレルバー保持及び移動装置によって同時に引き取られ、素管が引抜き圧延機を介してマンドレルバーによって日抜き圧延されるまで保持される。両方のマンドレルバー保持及び移動装置は、したがって、マンドレルバー端部の連結ヘッドが切り離されると、前方の第２の前部連結ヘッドが引き取られるように組み合わせられる。２つのマンドレルバー把持手段又は拘束保持ユニットを有する形成によって、マンドレルバーを引き渡した後に、それぞれ自由なマンドレルバー把持手段は、できるだけ迅速に、次の圧延工程用の基本位置を占めることができる。

マンドレルバー保持及び移動装置は、チェーンリテーナとして形成され、かつ支持トラバースを備えることが提案される。

本発明の有利な提案によれば、少なくとも第２の後置接続のマンドレルバー保持及び移動装置の支持トラバースは、ローラとして形成されている。これによって、チェーンと素管との間の速度差を補正することができる。

本発明の他の特徴及び詳細は、特許請求の範囲及び唯一の図に示した本発明の実施例の以下の説明に記載されている。

連続圧延プロセスでシームレス鋼管を製造するための圧延設備の図である。

連続圧延プロセスでシームレス鋼管を製造するための圧延設備に関し、ごく概略的な図で、ここでは６台の連続するロールスタンド２．１〜２．ｎから成る連続圧延機１、及びこの連続圧延機に圧延方向３に隣接する引抜き圧延機４ならびに第１のロールスタンド２．１の前の入側に配置されたマンドレルバー保持及び移動装置５、及びライン内の連続圧延機１の最後のロールスタンド２．ｎと引抜き圧延機４との間に設けられた別の第２のマンドレルバー保持及び移動装置６が示されている。マンドレルバー保持及び移動装置５、６は、チェーンホイール７の周りに案内されるチェーンリテーナとして形成されている。

穿孔圧延機（図示せず）で予め製造された中空ブロック８を圧延するために、マンドレルバー操作方法の経過図Ｉ〜ＩＸのＩから理解できるように、中空ブロック８内にマンドレルバー１０が通され、この中空ブロック・マンドレルバーの組み合わせ８，１０で、入側のマンドレルバー保持及び移動装置５に運ばれる。そこで、第１の、さらに第２の、圧延方向３に見てさらに前方に形成された連結ヘッド１１ｂを備えるマンドレルバー１０が、図の上部に示されかつＩＩから理解できるように、入側のマンドレルバー保持及び移動装置５のマンドレルバー把持手段１２によって把持される。把持手段１２によって把持された、中空ブロック８を収容したマンドレルバー１０は、次に、ＩＩＩによる順序で連続圧延機１の第１のロールスタンド２．１の前まで搬送される。そこで、中空ブロック８は、第１のロールスタンド２．１のロールによって把持され、次に、２．ｎまでの後続スタンド（ＩＶ参照）を介して素管９に圧延される。この場合、入側のマンドレルバー保持及び移動装置５のマンドレルバー１０は、適切に制御された速度で圧延方向３に連続して移動される。

素管９が連続圧延機１の最後のロールスタンド２．ｎを離れ（Ｖ参照）、マンドレルバーの第２の連結ヘッド１１ｂが後置接続の第２のマンドレルバー保持及び移動装置６の領域内に達すると、同時にマンドレルバー１０の連結ヘッド１１ａが入側のマンドレルバー保持及び移動装置５の把持手段１２から切り離され、第２の前置された連結ヘッド１１ｂが第２のマンドレルバー保持及び移動装置６のマンドレルバー把持手段１３によって把持される（位置ＶＩとＶＩＩ参照）。

マンドレルバー１０は、素管９が引抜き圧延機４を介してマンドレルバー１０によって引抜き圧延されるまで、把持手段１３によって保持される（位置ＶＩＩＩ参照）。マンドレルバー１０が素管９から自由になると、マンドレルバーは、矢印１４に従って側方に又は直角に搬出され、マンドレルバー回路内で新たな圧延プロセスに利用可能となる。この場合、Ｉ’〜ＩＶ’で示したように、後続圧延のための中空ブロック８内へのマンドレルバー１０の通しは、中空ブロック・マンドレルバーの組み合わせ８、１０の位置決めと共に、先行する圧延工程の素管９がマンドレルバー１０によって引抜き圧延転がされる時点ですでに実行することができる。マンドレルバー１０を引き渡した後に、できるだけ迅速に後続圧延のための基本位置に再び達するように、マンドレルバー保持及び移動装置５、６は、第２のマンドレルバー把持手段１２’又は１３’を有するように形成されている。

入側のマンドレルバー保持及び移動装置５は、支持トラバース１５を備えており、一方、連続圧延機１と引抜き圧延機４との間に配置されたマンドレルバー保持及び移動装置のチェーンは、チェーンと素管９との速度差を補正するために、ローラ１６を備える。

１ 連続圧延機
２．１〜２．ｎ ロールスタンド
３ 圧延方向（矢印）
４ 引抜き圧延機
５ 入側の第１のマンドレルバー保持及び移動装置
６ 第２のマンドレルバー保持及び移動装置
７ チェーンホイール
８ 中空ブロック
９ 素管
１０ マンドレルバー
１１ａ 第１の後方の連結ヘッド
１１ｂ 第２の連結ヘッド
１２、１２’ マンドレルバー把持手段
１３、１３’ マンドレルバー把持手段
１４ 搬出矢印
１５ 支持トラバース
１６ ローラ

Claims (8)

1. 連続圧延プロセスでシームレス鋼管を製造するための方法であって、最初に初期材料が穿孔圧延機で中空ブロック（８）に成形され、次に中空ブロックが、マルチスタンド式の連続圧延機で、予め通されたマンドレルバー（１０）の上で素管（９）に圧延され、入側に配置されたマンドレルバー保持及び移動装置（６）によって把持された、中空ブロックを収容するマンドレルバー（１０）が、連続圧延機（１）に供給され、連続圧延機に後置接続された引抜き圧延機（４）で素管（９）がマンドレルバー（１０）によって引抜き圧延された後に、入側に搬送して戻される方法において、
   マンドレルバー（１０）が、素管（９）と共に、連続圧延機（１）の最後のスタンド（２．ｎ）から出た後に、入側のマンドレルバー保持及び移動装置（５）から解放され、これと平行して、第２の後置接続のマンドレルバー保持及び移動装置（６）によって引き取られ、素管（９）が引抜き圧延機（４）を介して引抜き圧延されるまで保持されることを特徴とする方法。
2. マンドレルバー（１０）が、連続圧延機（１）における圧延の際に圧延方向（３）に制御して移動され、引抜き圧延機に進入する際にライン内で連続的に引き抜かれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 素管の（９）を引き抜いた後に、圧延方向（３）に対し直角にマンドレルバー（１０）が第２の後置接続のマンドレルバー保持及び移動装置（６）から搬出されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 素管（９）の引抜き圧延と同時に、中空ブロックに挿入された次の圧延工程のための他のマンドレルバーが、入側のマンドレルバー保持及び移動装置（５）によって、この入側のマンドレルバー保持及び移動装置（５）に対して位置決め可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 請求項１に記載の方法を実施するためのシームレス鋼管を製造するための圧延機において、
   ライン内の連続圧延機（１）と引出し圧延機（４）との間に、別のマンドレルバー保持及び移動装置（６）が配置されていることを特徴とする圧延機。
6. マンドレルバー保持及び移動装置（５；６）が、２つの互いに離間したマンドレルバー把持手段（１２、１２’；１３、１３’）を有するように形成され、マンドレルバー（１０）のシャフトが、２つの連結ヘッド（１１ａ、１１ｂ）を有するように形成され、これら連結ヘッドの一方（１１ａ）が、圧延方向（３）に見て後端に、他方（１１ｂ）が、圧延方向に前方に離間して設けられていることを特徴とする、請求項５に記載の圧延機。
7. マンドレルバー保持及び移動装置（５；６）が、チェーンリテーナとして形成され、支持トラバース（１５）を備えることを特徴とする、請求項５又は６に記載の圧延機。
8. 少なくとも第２の後置接続のマンドレルバー保持及び移動装置（６）の支持トラバースが、ローラ（１６）を有するように形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の圧延機。

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