JP2676447B2 - 圧延材の鼻曲り矯正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、継目無鋼管、棒鋼、
形鋼等の圧延材の鼻曲りを矯正する方法に係り、圧延中
に発生する鼻曲りを当該圧延ラインにおいて効果的に矯
正する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管や棒鋼、形鋼等の圧延機において、
被圧延材の先端は拘束されていないため温度差による圧
延時の変形の差および上下ロールの周速の差等の影響を
受けやすく、圧延材は最終スタンド通過後も鼻曲りとし
て残り、その曲り量が基準値を超えることもある。

【０００３】例えば継目無鋼管を例にとり説明すると、
継目無鋼管をマンネスマンプラグミル方式により製造す
る場合は、加熱炉で加熱された丸鋼片をマンネスマン穿
孔機で中空厚肉の素管となした後、傾斜ロール式エロン
ゲータ（第２穿孔機）で拡径薄肉化圧延を行い、プラグ
ミルで延伸され、リーラで素管内外面を滑らかに仕上げ
た後、熱間の最終工程であるサイザにて所定の寸法に仕
上げられ、クーリングベッドにて冷却される。

【０００４】このような方法で製造される継目無鋼管の
場合、サイジング後の製造過程の種々の要因によって管
に曲りが生ずる。この曲りには、管全長にわたる大曲り
と管端１〜２ｍ部に発生する鼻曲りの２つがあり、鼻曲
りは圧延トップ部がボトム部に比べ大きくなる傾向があ
り、後工程のストレートナ（矯正機）によっても矯正す
ることは難しい。

【０００５】製品管において、鼻曲り量を少なくする方
法としては、トップ部を切断除去する方法が一般的であ
るが、歩留上問題がある。また、プレス矯正機で矯正す
る方法が考えられるが、工程増となるのみならず、設備
面、能率面、労力面等で製造コストが高くなるという問
題があり、容易に実施する事ができない。一方、特開昭
６２−１５６０２４号公報には、電縫管の曲り自動矯正
装置が提案されているが、この装置は電縫管の管大曲り
を矯正することが主目的であり、しかも専用の矯正機を
設置して矯正する方式であるため、継目無鋼管の鼻曲り
矯正に対し満足に適用できないばかりでなく、前記した
ごとく工程増となり製造コストのアップを余儀なくされ
るという問題がある。

【０００６】一方、継目無鋼管の曲りを防ぐ方法とし
て、圧延の際にロールの回転数制御を行ってスタンド間
に張力を付与する方法があるが、ロール冷却水、潤滑等
のためロール表面の摩擦係数が周方向で変わるため、回
転数制御では逆に曲りを助長する場合もある。そこで、
かかる問題を考慮に入れ、圧延機スタンド間に円筒形の
ガイドを配置して圧延中に強制的に曲りを矯正する方法
がある（実開昭６２−５０８０３号公報参照）。しか
し、この方法では、ガイド内径と管外径のクリアランス
が小さいほど矯正効果はあるが、クリアランスを小さく
すると管外面に疵が発生しやすくなる。また、管先端が
ガイドに突っかかり、管後端がガイドに引っ掛かる等の
操業上のトラブルも発生しやすくなる。かかる対策とし
て、矯正効果と外面疵および操業性をバランスさせるク
リアランスを有するガイドを使用することが考えられる
が、このような方法をとっても現実的には鼻曲りを解消
することはできない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】鋼管、棒鋼、形鋼等の
圧延材の鼻曲りを矯正するための従来の手段は、前記し
たごとく、専用の矯正機によっても十分に改善すること
ができないばかりか、製造コストのアップを余儀なくさ
れるという問題がある。さらに、圧延機間に円筒形のガ
イドを設けて鼻曲りを防ぐ方法においても、外面疵や操
業上のトラブルなく鼻曲りを矯正することは困難であ
り、有効性に欠ける。

【０００８】この発明は、このような問題点に鑑み、継
目無鋼管や棒鋼、形鋼等の圧延材の鼻曲りを、比較的単
純な設備でしかもオンラインで効果的に矯正できる鼻曲
り矯正手段を提案しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、被圧延材の
ガイド機能を有し、しかも被圧延材との間にクリアラン
スのない状態を実現し得るガイドロールを用いることに
よって、被圧延材表面に疵を発生させることなく鼻曲り
を効果的に矯正する方法であり、その要旨は、継目無鋼
管、棒鋼、形鋼等の圧延ラインの圧延機間または圧延機
出側に、流れと直角方向に３個以上のガイドローラを有
するスタンドを少なくとも２スタンド以上設け、前記圧
延機によって鼻曲りの生じた被圧延材を前記ガイドロー
ラスタンドを通過させることによって鼻曲りを矯正する
ことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】この発明において、被圧延材の鼻曲り矯正手段
として、圧延機間または圧延機出側に同一円周上に３個
以上の無駆動ガイドロールを有するスタンドを少なくと
も２スタンド以上設ける方法をこうじたのは、以下の理
由による。すなわち、被圧延材とのクリアランスのない
状態を実現するためには回転体であること、またガイド
機能を持たせるためには流れと直角方向に拘束し、しか
も軸方向連続的に拘束する必要がある。ただし、軸方向
の連続性については不連続間隔を極力小さくすることに
よってその代用は可能であることから、複数個のロール
を有するスタンドを複数並設したものを圧延機間または
圧延機出側に設ける方法をとったのである。このガイド
ロールスタンドは、圧延パスラインに合わせて設置する
ことはいうまでもない。

【００１１】ガイドロールの形状としては、特に限定す
るものではないが、被圧延材の軸と直角方向に均一に拘
束するためには、被圧延材の当接する部分の形状に合っ
たロールが好ましく、また、ロールの個数および配置に
ついては被圧延材の種類、寸法に応じて適宜定めればよ
いが、十分な矯正効果を得るためにはロールを３個以上
とするのが最も効果的である。

【００１２】ガイドロールスタンドの配列については、
軸方向連続拘束に近い状態を実現するために少なくとも
２スタンド以上有し、そのスタンド間隔は圧延機間スペ
ースを考慮して可及的に短くすることが望ましい。例え
ば、継目無鋼管製造ラインのサイザ出側に設置する場合
は、サイザスタンド間隔の１／２以下であればよい。ま
た、ガイドロールは非駆動、駆動のいずれでも矯正効果
は変わらないため、コストを考慮すると非駆動とする方
が有利である。

【００１３】圧延機によって鼻曲りの生じた被圧延材が
上記ガイドローラスタンドを通過する際、最初のガイド
ローラスタンドで鼻曲り部が矯正され、次のガイドロー
ラスタンド以降は最初のガイドローラスタンドを通過し
た被圧延材が軸方向連続的に拘束されることにより、さ
らに安定して真直な状態を保持される。また、ガイドロ
ーラであるから被圧延材とのクリアランスをゼロにで
き、大きな矯正効果が得られるとともに外面疵の発生も
ない。

【００１４】鼻曲りの生じた被圧延材がガイドローラス
タンドを通過する際の矯正反力は、圧延機で塑性歪が進
行する状態となっているので小さい。したがって、ガイ
ドローラスタンドは小型でかつ簡易なものですみ、圧延
機スタンドとガイドローラのロール芯間およびガイドロ
ーラ自体のロール芯間も短くでき、鼻曲り矯正精度が向
上する。

【００１５】

【実施例】図１はこの発明方法を鋼管製造ラインに実施
するためのガイドローラスタンドのロール形状と配置例
を示す概略図で、同図Ａは筒形ロール３個で構成した
例、同図Ｂは円弧ロール４個で構成した例をそれぞれ示
す。図２は継目無鋼管製造ラインのサイザ出側に図１Ｂ
に示すガイドローラスタンドを配置した例を示す概略図
である。図１において、１−１は筒形ロール、１−２は
円弧ロール、２は継目無鋼管であり、図２において、３
はガイドローラスタンド、４はサイザをそれぞれ示す。

【００１６】すなわち、図１Ａの場合は、３個の筒形ロ
ール１−１を同一円周上に１２０度間隔に、かつロール
外周面が継目無鋼管２と接するように（クリアランスゼ
ロ）配置する。また、図１Ｂの場合は、４個の円弧ロー
ル１−２を同一円周上に９０度間隔に、かつロール孔型
面が継目無鋼管２と接するように配置する。なお、円弧
ロールの場合、その孔型径は必ずしも管外径と一致する
必要はなく、管外径と同一もしくはそれ以上であればよ
い。

【００１７】図２において、サイザ４に拘束されて送ら
れてくる継目無鋼管２に鼻曲りが生じている場合、進行
方向先端の鼻曲り部がサイザ４による管押出作用により
ＮＯ．１ガイドローラスタンドのガイドローラの周面に
突きかかるが、ガイドローラが非駆動の場合は管の突き
かかりを受けて押し回され、鼻曲り部となっている管先
端をパスライン側に押し戻すので当該管先端部が矯正さ
れ、真っ直ぐな状態に矯正されつつガイドローラスタン
ド３内を通過する。このとき、該継目無鋼管２は円周方
向均一に拘束されながらガイドされる。ＮＯ．２ガイド
ローラスタンド以降は、ＮＯ．１ガイドローラスタンド
を通過した被圧延材が軸方向連続的に拘束されるため、
さらに安定して真っ直ぐな状態を保持される。

【００１８】次に、実際の継目無鋼管製造ラインにこの
発明方法を適用した際の、ガイドローラ個数と矯正効果
の関係を図３に、同じくガイドローラスタンドと矯正効
果の関係を図４に、同じくガイドローラスタンド間隔と
矯正効果の関係を図５に、同じくクリアランスと矯正効
果の関係を図６に、同じくガイドローラスタンド配置場
所と矯正効果の関係を図７に、それぞれ示す。さらに、
矯正後の鼻曲り量を本発明法を適用しない場合と比較し
て図８に、鼻曲りによるクロップ切捨て量を本発明法を
適用しない場合と比較して図９に、それぞれ示す。な
お、本実施例では、サイザの出側に図１Ｂに示す周方向
４分割ガイドローラスタンド（無駆動ロール個数４、ス
タンド数３、スタンド間隔Ｌ／２（Ｌ：サイザスタンド
間隔）、ロール孔型径１．２Ｒ）を設置した。対象継目
無鋼管の仕様は、外径２０３ｍｍφ、肉厚１５ｍｍ、材
質Ｓ２０Ｃ相当、温度７００℃程度、熱間変形抵抗約３
４Ｋｇ／ｍｍ^２であった。

【００１９】図３より明らかなごとく、ロール個数は２
個の場合でも矯正効果はあるが、６０％以上の矯正効果
を得るためには３個以上とするのが有効であることがわ
かる。また、図４より、ガイドローラスタンド数は６０
％以上の矯正効果を得るためには少なくとも２スタンド
以上必要であり、さらに、そのスタンド間隔は図５よ
り、サイザスタンド間隔のＬ／２以下とするのが有効で
あることがわかる。また、図６より、クリアランスにつ
いてはゼロが最適であることがわかる。また、図７よ
り、ガイドローラスタンドの配置場所は、サイザ最終ス
タンドｎの出側が最も効果的であるが、サイザスタンド
間でも矯正効果のあることがわかる。

【００２０】また、図８より、本発明法適用と未適用の
場合の鼻曲り量を比較すると、本発明法適用により鼻曲
り量を減少できることが明らかであり、したがって、鼻
曲りによるクロップ切捨て量も、図９より明らかなごと
く、管先端からの曲りスパンが短くなることにより未適
用材の１／２以下に減少している。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、連続的に製造されてくる継目無鋼管、あるいは棒
鋼や形鋼等の圧延材に対して、先端部の鼻曲りをオンラ
インで精度よく矯正することができるので、オフライン
での曲り矯正が不要となるばかりでなく、構造簡単かつ
小型のガイドローラスタンドで大なる矯正効果を得るこ
とができることにより、設備費も安価につきコスト的に
も有利である。さらに、ガイドローラであることからク
リアランスゼロの矯正もできるので、大なる矯正効果が
得られ、かつ外面疵の発生も皆無であり、継目無鋼管等
各種圧延材の品質の向上および製造コスト低減に多大な
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明方法を実施するためのガイドローラス
タンドのロール形状と配置例を示す概略図で、Ａは筒形
ロール３個で構成した例、Ｂは円弧ロール４個で構成し
た例をそれぞれ示す。

【図２】継目無鋼管製造ラインのサイザ出側に図１Ｂに
示すガイドローラスタンドを配置した例を示す概略図で
ある。

【図３】この発明の実施例におけるガイドローラ個数と
矯正効果の関係を示す図である。

【図４】同上実施例におけるガイドローラスタンド数と
矯正効果の関係を示す図である。

【図５】同上実施例におけるガイドローラスタンド間隔
と矯正効果の関係を示す図である。

【図６】同上実施例におけるクリアランスと矯正効果の
関係を示す図である。

【図７】同上実施例におけるガイドローラスタンド配置
場所と矯正効果の関係を示す図である。

【図８】同上実施例における鼻曲り量を本発明法を適用
しない場合と比較して示す図である。

【図９】同上実施例における鼻曲りによるクロップ切捨
て量を本発明未適用材と比較して示す図である。

【符号の説明】

１−１ 筒形ロール １−２ 円弧ロール ２ 継目無鋼管 ３ ガイドローラスタンド ４ サイザ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 茂弘 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重 機械工業株式会社 新居浜製造所内 (56)参考文献 実開 昭62−50801（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管、棒鋼、形鋼等の圧延ラインにおい
   て、圧延機間または圧延機出側に流れと直角方向に３個
   以上のガイドローラを有するスタンドを少なくとも２ス
   タンド以上設け、前記圧延機によって鼻曲りの生じた被
   圧延材を前記ガイドローラスタンドを通過させることに
   よって鼻曲りを矯正することを特徴とする圧延材の鼻曲
   り矯正方法。