JP2698884B2 - ストレッチレジューサによる管肉厚制御方法 - Google Patents
ストレッチレジューサによる管肉厚制御方法Info
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- JP2698884B2 JP2698884B2 JP1336951A JP33695189A JP2698884B2 JP 2698884 B2 JP2698884 B2 JP 2698884B2 JP 1336951 A JP1336951 A JP 1336951A JP 33695189 A JP33695189 A JP 33695189A JP 2698884 B2 JP2698884 B2 JP 2698884B2
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- Japan
- Prior art keywords
- mill
- thickness
- stand
- steel pipe
- stretch reducer
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Classifications
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はストレッチレジューサミル、以下（SRミルと
称す）における鋼管の連続圧延に際し、溶接管の場合は
素材板厚、継目無管の場合は母管肉厚、（以下素材厚み
と称す）に起因する、仕上がり鋼管の長手方向肉厚バラ
ツキを最小限に抑制して肉厚精度の高い鋼管を製造する
方法に関する。
称す）における鋼管の連続圧延に際し、溶接管の場合は
素材板厚、継目無管の場合は母管肉厚、（以下素材厚み
と称す）に起因する、仕上がり鋼管の長手方向肉厚バラ
ツキを最小限に抑制して肉厚精度の高い鋼管を製造する
方法に関する。
通常SRミルは、２〜４ロールを組み込んだ圧延スタン
ドを６〜24スタンド程度配列し、スタンド間のロール回
転数差を与えることで材料に引張力を働かせ、同一素管
から中、小径管を製造する設備として広く用いられてい
る。またSRミルは一般に溶接鋼管及び継目無鋼管製造工
程の最終工程に配置され、前工程で製造された素管の外
径を絞り肉厚を増減肉させて所望の中、小径管に仕上げ
る仕上げ圧延機として用いられる。従って製品鋼管の長
手方向肉厚及びその精度はSRミルで決定される。
ドを６〜24スタンド程度配列し、スタンド間のロール回
転数差を与えることで材料に引張力を働かせ、同一素管
から中、小径管を製造する設備として広く用いられてい
る。またSRミルは一般に溶接鋼管及び継目無鋼管製造工
程の最終工程に配置され、前工程で製造された素管の外
径を絞り肉厚を増減肉させて所望の中、小径管に仕上げ
る仕上げ圧延機として用いられる。従って製品鋼管の長
手方向肉厚及びその精度はSRミルで決定される。
さて、SRミルで鋼管を連続圧延する際、仕上がり鋼管
の長手方向肉厚バラツキは、素材厚み、すなわちSRミル
で圧延する前の鋼管の肉厚に依存するため、素材厚みバ
ラツキに対し仕上がり鋼管の肉厚を一定に保つために
は、素材厚み変動に応じてSRミル各スタンド間の引張力
を加減する必要がある。
の長手方向肉厚バラツキは、素材厚み、すなわちSRミル
で圧延する前の鋼管の肉厚に依存するため、素材厚みバ
ラツキに対し仕上がり鋼管の肉厚を一定に保つために
は、素材厚み変動に応じてSRミル各スタンド間の引張力
を加減する必要がある。
第２図に従来の一般的なSRミルの制御方法について模
式的に示す。図は素材厚み変動分から演算された各ロー
ルの回転数変化分にもとずき、全スタンド同時に回転数
を変更した場合を示す。実線は平均素材厚みt0の時の
回転数パターン、破線は平均素材厚みがt0＋Δｔに変
化した時の回転数パターンを示す。この場合、制御ピッ
チＬは、ほぼSRミル全長になるが、この間の素材厚みバ
ラツキはそのまま残ることになる。これを第３図に示
す。第３図は素材厚みが制御ピッチＬ間で、厚い方から
薄い方へ右下がりに変化していることを模式的に示した
ものである。
式的に示す。図は素材厚み変動分から演算された各ロー
ルの回転数変化分にもとずき、全スタンド同時に回転数
を変更した場合を示す。実線は平均素材厚みt0の時の
回転数パターン、破線は平均素材厚みがt0＋Δｔに変
化した時の回転数パターンを示す。この場合、制御ピッ
チＬは、ほぼSRミル全長になるが、この間の素材厚みバ
ラツキはそのまま残ることになる。これを第３図に示
す。第３図は素材厚みが制御ピッチＬ間で、厚い方から
薄い方へ右下がりに変化していることを模式的に示した
ものである。
今、素材厚み勾配δとすると第３図−（イ）からδ＝
Δt/L、即ち制御ピッチＬ部の仕上がり鋼管肉厚バラツ
キはδＬとなり、これ以下にすることは不可能である。
Δt/L、即ち制御ピッチＬ部の仕上がり鋼管肉厚バラツ
キはδＬとなり、これ以下にすることは不可能である。
また連続圧延におけるSRミルでの肉厚制御技術として
は、例えば特公昭54−24394開示の如く、素材厚みから
一定の仕上がり肉厚を得るに必要な張力を演算し、SRミ
ルのロール回転数を演算する方法、あるいは、特開昭64
−40111号公開の如くマスフロー一定条件からロール回
転数を演算する方法等が提案されているが、いずれも演
算結果であるロール回転数を複数スタンドから構成され
るSRミルの制御に如何に適用するかが具体的に示されて
いない。更に、いずれの方法でも制御ピッチが素材厚み
変動ピッチより大きい場合は制御不能である。
は、例えば特公昭54−24394開示の如く、素材厚みから
一定の仕上がり肉厚を得るに必要な張力を演算し、SRミ
ルのロール回転数を演算する方法、あるいは、特開昭64
−40111号公開の如くマスフロー一定条件からロール回
転数を演算する方法等が提案されているが、いずれも演
算結果であるロール回転数を複数スタンドから構成され
るSRミルの制御に如何に適用するかが具体的に示されて
いない。更に、いずれの方法でも制御ピッチが素材厚み
変動ピッチより大きい場合は制御不能である。
すなわち、肉厚精度の高い鋼管を製造する上ではこの
制御ピッチを極力短くして素材厚みを均一化しなければ
ならないが、そのための手段は一切示されていないとい
う欠点がある。
制御ピッチを極力短くして素材厚みを均一化しなければ
ならないが、そのための手段は一切示されていないとい
う欠点がある。
前述のように、鋼管をSRミルで連続圧延しながら肉厚
を制御する場合、その制御ピッチが重要であり、これを
極力短くすることが、仕上がり鋼管肉厚の長手方向バラ
ツキを最小限に抑制することにつながっているにもかか
わらず、従来からその方法が難しくSRミルにおける肉厚
精度を高めることが出来なかった。そのため近年、鋼管
の２次加工省略ニーズ等から鋼管寸法、特に肉厚精度に
対する要求が著しく厳格化されてきているが、この従来
技術では対応が困難であった。
を制御する場合、その制御ピッチが重要であり、これを
極力短くすることが、仕上がり鋼管肉厚の長手方向バラ
ツキを最小限に抑制することにつながっているにもかか
わらず、従来からその方法が難しくSRミルにおける肉厚
精度を高めることが出来なかった。そのため近年、鋼管
の２次加工省略ニーズ等から鋼管寸法、特に肉厚精度に
対する要求が著しく厳格化されてきているが、この従来
技術では対応が困難であった。
本発明は、この点に着目し、SRミルでのロール回転数
制御ピッチを短縮化し、肉厚精度の高い鋼管を製造する
方法を提供するものである。
制御ピッチを短縮化し、肉厚精度の高い鋼管を製造する
方法を提供するものである。
本発明は、鋼管をSRミルで連続圧延しながら素材厚み
に応じてSRミル各スタンドの回転数を制御するに際し
て、SRミルの各スタンド毎あるいは、複数スタンドの
グループ毎に素材厚み変動に応じた回転数変化を与える
方法により制御ピッチを短縮すること、及び制御ピッ
チの短縮に伴い必要となる素材厚みのSRミル内各スタン
ドへの高精度トラッキングを実施することにより、従来
技術の問題点を解決し、肉厚精度の高い鋼管の製造を可
能とするものである。
に応じてSRミル各スタンドの回転数を制御するに際し
て、SRミルの各スタンド毎あるいは、複数スタンドの
グループ毎に素材厚み変動に応じた回転数変化を与える
方法により制御ピッチを短縮すること、及び制御ピッ
チの短縮に伴い必要となる素材厚みのSRミル内各スタン
ドへの高精度トラッキングを実施することにより、従来
技術の問題点を解決し、肉厚精度の高い鋼管の製造を可
能とするものである。
以下、本発明の実施例について述べる。本発明では、
SRミルの回転数を単スタンド毎、あるいは複数スタンド
毎に変化させることにより制御ピッチを短縮させるが、
この方法を２グループで実施する場合を例として模式的
に第１図に示す。第１図−（イ）で実線は平均素材厚
みt0の時の回転数パターン、破線は平均素材厚みがt0
＋Δｔに変化した時の回転数パターンを示す。
SRミルの回転数を単スタンド毎、あるいは複数スタンド
毎に変化させることにより制御ピッチを短縮させるが、
この方法を２グループで実施する場合を例として模式的
に第１図に示す。第１図−（イ）で実線は平均素材厚
みt0の時の回転数パターン、破線は平均素材厚みがt0
＋Δｔに変化した時の回転数パターンを示す。
第１図−（ロ）に示すように素材厚みがΔｔ変化した
時、SRミル前段グループは破線の回転数パターンに移
行する。この時、後段グループは前段グループの最終ス
タンドの回転数を基準としながらも実線の回転数パタ
ーンをとる（太線）。
時、SRミル前段グループは破線の回転数パターンに移
行する。この時、後段グループは前段グループの最終ス
タンドの回転数を基準としながらも実線の回転数パタ
ーンをとる（太線）。
次に第１図−（ハ）に示すように素材厚みt0＋Δｔの
部分が後段グループに到達すると、前段グループは実線
の数回転数パターンに復帰するが、後段グループは、前
段グループの最終スタンド回転数を基準とした破線の回
転パターンをとる（太線）。
部分が後段グループに到達すると、前段グループは実線
の数回転数パターンに復帰するが、後段グループは、前
段グループの最終スタンド回転数を基準とした破線の回
転パターンをとる（太線）。
この結果、第３図−（ロ）に示すように従来の全スタ
ンド同時制御法では仕上がり鋼管の厚みバラツキはδＬ
となるのに対し、本発明の場合は、δL/2に制御するこ
とができ、仕上がり鋼管の肉厚はより均一化できる。
ンド同時制御法では仕上がり鋼管の厚みバラツキはδＬ
となるのに対し、本発明の場合は、δL/2に制御するこ
とができ、仕上がり鋼管の肉厚はより均一化できる。
以上のように制御ピッチはグルーピングするスタンド
数に依存するが、これは、主に圧延速度とミル駆動系の
応答で決まり、単スタンド毎に制御することで最小制御
ピッチは最小スタンド距離まで小さくすることが可能で
あり、仕上がり鋼管の肉厚バラツキが著しく抑制でき
る。
数に依存するが、これは、主に圧延速度とミル駆動系の
応答で決まり、単スタンド毎に制御することで最小制御
ピッチは最小スタンド距離まで小さくすることが可能で
あり、仕上がり鋼管の肉厚バラツキが著しく抑制でき
る。
以上のようにSR各スタンドを個別又は数スタンドのグ
ループ毎に制御する上で素材厚みの極めて精度の良いト
ラッキングが前提となる。従来１本毎の圧延（不連続圧
延）の場合は、その先後端をSRスタンド間で検出するこ
とで対処しているが、連続圧延の場合には適用出来な
い。そこで本発明では、以下に述べるトラッキング方法
を採用することにより、連続圧延における単スタンド毎
の制御にも対応可能な高精度トラッキングを実現した。
ループ毎に制御する上で素材厚みの極めて精度の良いト
ラッキングが前提となる。従来１本毎の圧延（不連続圧
延）の場合は、その先後端をSRスタンド間で検出するこ
とで対処しているが、連続圧延の場合には適用出来な
い。そこで本発明では、以下に述べるトラッキング方法
を採用することにより、連続圧延における単スタンド毎
の制御にも対応可能な高精度トラッキングを実現した。
次に連続圧延における実施例を第４図に示す。同図に
おいてSRミル５の入側には素材厚み計３及び測長用PLG
（パルスジェネレータ）６を配置し、素材厚み信号をN
o.1スタンドまで遅延する。又SRミル５入、出側各々に
速度計４を設置する。なお速度計４については、SRミル
No.1スタンド及び最終スタンド回転数を使ってもよい。
おいてSRミル５の入側には素材厚み計３及び測長用PLG
（パルスジェネレータ）６を配置し、素材厚み信号をN
o.1スタンドまで遅延する。又SRミル５入、出側各々に
速度計４を設置する。なお速度計４については、SRミル
No.1スタンド及び最終スタンド回転数を使ってもよい。
さて本発明では、SRミルNo.1スタンドまで遅延された
素材厚み信号を、まづSRミル入、出側速度計測値を用い
下記式により各スタンド出側速度を演算することによ
りSRミル内各スタンドにトラッキングする。
素材厚み信号を、まづSRミル入、出側速度計測値を用い
下記式により各スタンド出側速度を演算することによ
りSRミル内各スタンドにトラッキングする。
すなわち、連続圧延の際のスタンド数をｎとすると１
〜ｎのスタンドのうちのｉ番目のスタンドの出側速度Vi
は、以下の式で表される。
〜ｎのスタンドのうちのｉ番目のスタンドの出側速度Vi
は、以下の式で表される。
Vi＝Vin×f1×f2×……f1 …式 但し Vin:SRミル入側速度（すなわちV0） f1:i番目スタンドの先進率 f1＝Vi／Vi-1 また、SRミル出側速度をVout（すなわちVn）とすると Vout＝Vin×f1×f2×……fn で表される。
次に、連続圧延に不可避な素材中継部、すなわちSRミル
で圧延する前の鋼管の中継部がSRミル各スタンドで圧延
される際の各スタンド電動機電流の変化を検出すること
により式によるトラッキング結果を確認補正する。従
来このような確認・補正手段としてSRミルの入・出側に
素材中継部の検出が可能なセンサを設置する方法等があ
るが、上記各スタンドの電動機電流で素材中継部を検出
する方法によれば、各スタンド毎にトラッキング精度を
保証することが可能になる。
で圧延する前の鋼管の中継部がSRミル各スタンドで圧延
される際の各スタンド電動機電流の変化を検出すること
により式によるトラッキング結果を確認補正する。従
来このような確認・補正手段としてSRミルの入・出側に
素材中継部の検出が可能なセンサを設置する方法等があ
るが、上記各スタンドの電動機電流で素材中継部を検出
する方法によれば、各スタンド毎にトラッキング精度を
保証することが可能になる。
以上のように速度からの演算結果を素材中継部のSRミ
ル各スタンド通過時間で補正することにより、常に高精
度トラッキングを実現する。
ル各スタンド通過時間で補正することにより、常に高精
度トラッキングを実現する。
一方、第４図において素材厚み信号にもとずき、CPU
（コンピュータ）２でロール回転数が演算され、前述の
素材厚みトラッキング状態に応じて速度制御系１の指示
で各スタンドロールの回転数が制御される。
（コンピュータ）２でロール回転数が演算され、前述の
素材厚みトラッキング状態に応じて速度制御系１の指示
で各スタンドロールの回転数が制御される。
この結果、SR単スタンド毎の制御が可能となり、制御
ピッチの最小化により、仕上がり鋼管肉厚バラツキを著
しく制御することが可能になる。
ピッチの最小化により、仕上がり鋼管肉厚バラツキを著
しく制御することが可能になる。
本発明の効果の一例を第５図に示す。第５図−（イ）
は本発明の単スタンド毎に制御した場合の管平均肉厚分
布を示し、第５図−（ロ）は、従来の全スタンド同時制
御した場合の管平均肉厚分布を示す。
は本発明の単スタンド毎に制御した場合の管平均肉厚分
布を示し、第５図−（ロ）は、従来の全スタンド同時制
御した場合の管平均肉厚分布を示す。
管平均肉厚のバラツキは、本発明に基づく単スタンド
毎のロール回転数制御により著しく改善されることが判
る。
毎のロール回転数制御により著しく改善されることが判
る。
以上説明したように、本発明の方法によれば、従来、
ストレッチレジューサにおける鋼管の連続圧延において
不可能であった、各ロールスタンド毎の張力による肉厚
制御が可能となり、素材が持っている厚みのバラツキを
ストレッチレジューサを通して縮径すると同時に肉厚の
バラツキを抑制して均一化することが可能となり、肉厚
精度の高い鋼管を供給することができるようになった。
ストレッチレジューサにおける鋼管の連続圧延において
不可能であった、各ロールスタンド毎の張力による肉厚
制御が可能となり、素材が持っている厚みのバラツキを
ストレッチレジューサを通して縮径すると同時に肉厚の
バラツキを抑制して均一化することが可能となり、肉厚
精度の高い鋼管を供給することができるようになった。
第１図は、本発明のSRミルスタンドを２グループ以上に
分けて制御する場合の図、第２図は、従来のSRミルロー
ル回転数を全スタンド同時に制御する場合の図、第３図
は、第１図、第２図各々で制御した場合の仕上がり鋼管
の肉厚の長手方向分布を模式的に示した図、第４図は、
本発明の前提となる素材厚みのSRミル内各スタンドへの
高精度トラッキングシステムを含むSRミル制御システム
の構成図、第５図は、本発明の効果を示す図である。 １…速度制御系、２…ロール回転数、トラッキング用計
算機、３…素材厚み測定器、 ４…管速度計、５…ストレッチレジューサミル、６…測
長用パルスジェネレータ。
分けて制御する場合の図、第２図は、従来のSRミルロー
ル回転数を全スタンド同時に制御する場合の図、第３図
は、第１図、第２図各々で制御した場合の仕上がり鋼管
の肉厚の長手方向分布を模式的に示した図、第４図は、
本発明の前提となる素材厚みのSRミル内各スタンドへの
高精度トラッキングシステムを含むSRミル制御システム
の構成図、第５図は、本発明の効果を示す図である。 １…速度制御系、２…ロール回転数、トラッキング用計
算機、３…素材厚み測定器、 ４…管速度計、５…ストレッチレジューサミル、６…測
長用パルスジェネレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福谷 和彦 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株 式会社君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭59−104208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−192210（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−249204（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ストレッチレジューサにおける鋼管の連続
圧延において、素材厚みの変化に応じて、ストレッチレ
ジューサのロール回転数を変化させるに際して、素材中
継部をストレッチレジューサミル各スタンドの電動機電
流で検出することにより素材厚みをミル内に高精度トラ
ッキングすることによって、複数段のスタンドからなる
ストレッチレジューサミルの単スタンド毎、あるいは、
複数スタンドのグループ毎にロール回転数を変化させる
ことにより、仕上がり鋼管の厚みバラツキを抑制するこ
とを特徴とするストレッチレジューサによる管肉厚制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336951A JP2698884B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | ストレッチレジューサによる管肉厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336951A JP2698884B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | ストレッチレジューサによる管肉厚制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03198901A JPH03198901A (ja) | 1991-08-30 |
| JP2698884B2 true JP2698884B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=18304128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1336951A Expired - Fee Related JP2698884B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | ストレッチレジューサによる管肉厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698884B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018217378B3 (de) * | 2018-10-11 | 2020-03-26 | Sms Group Gmbh | Wanddickenkontrolle beim Streckreduzieren von Rohren |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1336951A patent/JP2698884B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03198901A (ja) | 1991-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |