JP2765390B2 - Rolling method of seamless steel pipe by mandrel mill - Google Patents

Rolling method of seamless steel pipe by mandrel mill

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JP2765390B2
JP2765390B2 JP4226787A JP22678792A JP2765390B2 JP 2765390 B2 JP2765390 B2 JP 2765390B2 JP 4226787 A JP4226787 A JP 4226787A JP 22678792 A JP22678792 A JP 22678792A JP 2765390 B2 JP2765390 B2 JP 2765390B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は継目無鋼管をマンドレル
ミルで製造する際の圧延方法、特にマンドレルの抜き取
り不能および焼付き疵の発生を防止することのできる圧
延方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling method for producing a seamless steel pipe by a mandrel mill, and more particularly to a rolling method capable of preventing the removal of a mandrel and the occurrence of seizure flaws.

【0002】[0002]

【従来の技術】継目無鋼管を製造する場合には、断面が
丸あるいは角形のビレットを加熱した後穿孔して中空素
管を製造し、この中空素管をマンドレルミルで延伸圧延
し、さらにその後サイザあるいはストレッチレデューサ
により仕上圧延する方法が広く用いられている。マンド
レルミルは通常5〜8基程度のロールスタンドより構成
されており、各々のロールスタンドは1対の対向する孔
型ロールより構成されている。そして、マンドレルを挿
入した状態の中空素管をこれらのロールにより連続圧延
し、ロールとマンドレルの間で中空素管の肉厚を減ず
る。
2. Description of the Related Art When manufacturing a seamless steel pipe, a round or square billet is heated and then drilled to produce a hollow shell. This hollow shell is stretched and rolled by a mandrel mill and then further rolled. A finish rolling method using a sizer or a stretch reducer is widely used. The mandrel mill is usually composed of about 5 to 8 roll stands, and each roll stand is composed of a pair of opposed hole type rolls. Then, the hollow shell in which the mandrel is inserted is continuously rolled by these rolls to reduce the thickness of the hollow shell between the roll and the mandrel.

【0003】マンドレルミルは、マンドレルの操作方法
で大別すると、次の3種類となる。 (1)フルフロートマンドレルミル (2)リストレインドマンドレルミルまたはリテインド
マンドレルミル (3)セミフロートマンドレルミル
[0003] Mandrel mills are roughly classified into the following three types according to mandrel operation methods. (1) Full float mandrel mill (2) Rest-retained mandrel mill or retained mandrel mill (3) Semi-float mandrel mill

【0004】図10は、圧延中にマンドレルを拘束しな
いフルフロートマンドレルミルの設備および圧延方法を
説明した説明図であり、その内容は鉄鋼便覧第三版III
(2),P972(日本鉄鋼協会編、丸善 1980)に詳しく述べら
れている。インサートライン31に送られた中空素管3
2に所定の突き出し長さになるまでマンドレル33aが
プッシャー30で挿入され、マンドレルミル34の入側
のミルライン35上にマンドレルごと中空素管32がセ
ットされた後、プッシャー36で第1スタンド37に送
り込み圧延が行われる。圧延により製造された継目無鋼
管38aは、マンドレル33bを抱えたままリターンラ
イン39に跳ねだされ、ストリッパーテーブル40でマ
ンドレル33cが継目無鋼管38bより引き抜かれる。
その後マンドレル33dはリターンライン39上を後退
し、冷却ゾーン41で水冷されて再びインサートライン
31上に戻る。そして、マンドレルは再び上述したよう
な状態で使用される。
[0004] Fig. 10 is an explanatory view illustrating the equipment and rolling method of a full float mandrel mill that does not restrain the mandrel during rolling, and the contents are described in the Iron and Steel Handbook Third Edition III.
(2), P972 (edited by the Iron and Steel Institute of Japan, Maruzen 1980). Hollow shell 3 sent to insert line 31
2, the mandrel 33a is inserted by the pusher 30 until the predetermined protruding length is reached, and the hollow shell 32 is set together with the mandrel on the mill line 35 on the entry side of the mandrel mill 34. Feed rolling is performed. The seamless steel pipe 38a manufactured by rolling is splashed out to the return line 39 while holding the mandrel 33b, and the mandrel 33c is pulled out of the seamless steel pipe 38b by the stripper table 40.
Thereafter, the mandrel 33 d retreats on the return line 39, is water-cooled in the cooling zone 41, and returns to the insert line 31 again. The mandrel is then used again in the state described above.

【0005】上記した圧延に用いられるマンドレル33
には、潤滑剤が塗布される。潤滑剤が塗布される場所と
しては、インサートライン31上の中空素管32にマン
ドレル33aが挿入される直前の位置か、リターンライ
ン39上のマンドレル33cの抜き取りが終わった後の
位置のいずれか、あるいは両方が選ばれるのが通常であ
る。
[0005] The mandrel 33 used in the above rolling
Is coated with a lubricant. As a place where the lubricant is applied, either a position immediately before the mandrel 33a is inserted into the hollow shell 32 on the insert line 31 or a position after the removal of the mandrel 33c on the return line 39, Or both are usually chosen.

【0006】図11は、圧延中にマンドレルを拘束する
リストレインドマンドレルミル、あるいはリテインドマ
ンドレルミルの設備および圧延方法について説明した説
明図である。インサートライン51で中空素管52にマ
ンドレル53aが挿入される。次に、マンドレル53a
ごと中空素管52をミルライン54に送り、マンドレル
53bの後端部を拘束装置55にセットする。拘束装置
55によりマンドレル53bを前進させ、中空素管52
をマンドレルミル56に送り込み圧延が開始される。こ
の圧延は、マンドレル53bの前進速度を拘束装置55
で制御しながら行われる。圧延が終了すると、さらにマ
ンドレル53bを前進させて半製品化された継目無鋼管
57を、サイザ58あるいはエキストラクタに送り込む
(図はサイザ)。サイザ58で圧延が開始されると、マ
ンドレル53bを後退させ、半製品化された継目無鋼管
57より引き抜く。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the equipment and rolling method of a wrist-retained mandrel mill or a retained mandrel mill for restraining a mandrel during rolling. The mandrel 53a is inserted into the hollow shell 52 through the insert line 51. Next, the mandrel 53a
The hollow shell 52 is sent to the mill line 54, and the rear end of the mandrel 53b is set in the restraining device 55. The mandrel 53b is advanced by the restraining device 55, and the hollow shell 52 is moved.
To the mandrel mill 56 to start rolling. This rolling reduces the forward speed of the mandrel 53b by the restraining device 55.
It is performed while controlling with. When the rolling is completed, the mandrel 53b is further advanced to feed the semi-finished seamless steel pipe 57 to the sizer 58 or the extractor (the figure is a sizer). When rolling is started in the sizer 58, the mandrel 53b is retracted and pulled out from the semi-finished seamless steel pipe 57.

【0007】ついでマンドレル53cはリターンライン
59へ跳ねだされて後方に送られ、冷却ゾーン60で水
冷されて再びインサートライン51に移され、次の圧延
まで待機する。この場合も、フルフロートマンドレルミ
ルと同様に、マンドレル53には潤滑剤が塗布される。
潤滑剤が塗布される場所としては、インサートライン5
1上の中空素管52にマンドレル53aが挿入される前
か、リターンライン59上のマンドレルが後退する位置
のいずれか、あるいは両方ないしは特開平3-90205に開
示されているように、ミルライン54上のマンドレルミ
ル56の第1スタンド61の入り側の位置で、圧延終了
後マンドレルが後退する際に潤滑剤塗布が行われる。
[0007] Next, the mandrel 53c is jumped out to the return line 59 and sent to the rear. The mandrel 53c is cooled by the water in the cooling zone 60 and is moved to the insert line 51 again, and waits for the next rolling. Also in this case, a lubricant is applied to the mandrel 53 as in the case of the full float mandrel mill.
The place where the lubricant is applied is insert line 5
1 before the mandrel 53a is inserted into the hollow shell 52, or at a position where the mandrel is retracted on the return line 59, or both, or on the mill line 54 as disclosed in JP-A-3-90205. At the position on the entry side of the first stand 61 of the mandrel mill 56, when the mandrel retreats after the rolling is completed, the lubricant is applied.

【0008】セミフロートマンドレルミルは、マンドレ
ルの操作の点で上述した二つの方法を折衷したものであ
る。すなわち、インサートラインでマンドレルが中空素
管に挿入された後、リストレインドマンドレルミルと同
様の拘束装置にセットされる。マンドレルは、圧延中リ
ストレイドマンドレルミルと同様に、拘束装置で前進速
度を制御されるが、途中でマンドレルは拘束装置から解
放され、圧延後期にはフルフロートマンドレルミルと同
じ状態で圧延が行われる。圧延が終了した後のマンドレ
ルの抜き取り、その後の搬送および冷却ゾーンでの水冷
ならびにマンドレルの潤滑は、フルフロートマンドレル
ミルの場合と同様に行われる。
A semi-float mandrel mill is a compromise between the two methods described above in terms of mandrel operation. That is, after the mandrel is inserted into the hollow shell at the insert line, the mandrel is set in the same restraining device as the rest-reinforced mandrel mill. The mandrel is controlled in advance by a restraining device in the same manner as a wrist ladle mandrel mill during rolling, but the mandrel is released from the restraining device on the way, and in the latter half of rolling, rolling is performed in the same state as a full float mandrel mill . Withdrawal of the mandrel after rolling is completed, and subsequent water cooling in the transport and cooling zones and lubrication of the mandrel are performed in the same manner as in the case of the full float mandrel mill.

【0009】潤滑剤としてはいずれのマンドレルミル形
式の場合にも、水溶性または油溶性の黒鉛が広く用いら
れており、複数のスプレーノズルを設けた塗布装置で、
マンドレル上に塗布される。このようにして表面に潤滑
被膜が形成されたマンドレルを中空素管に挿入し、圧延
が行われる。
Water-soluble or oil-soluble graphite is widely used as a lubricant in any of the mandrel mill types, and is used in a coating apparatus having a plurality of spray nozzles.
Applied on the mandrel. The mandrel having the lubricating film formed on the surface in this manner is inserted into a hollow shell and rolled.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上、いずれのマンド
レルミル形式においても従来の潤滑方法としては、圧延
前にマンドレルの表面にあらかじめ潤滑被膜を形成する
方法が広く用いられているので、次のような問題点があ
る。
As described above, in any of the mandrel mill types, as a conventional lubrication method, a method of forming a lubricating film on the surface of the mandrel before rolling is widely used. Problems.

【0011】すなわち、従来の潤滑方法では、たとえ圧
延に先立ちマンドレル上に均一に潤滑剤を塗布できたと
しても、圧延する中空素管の全長にわたって、安定して
一定の摩擦状態を維持することは難しい。すなわち、圧
延初期に管先端部を圧延する際には、マンドレル上の潤
滑被膜は、塗布されたままの厚い状態でマンドレルと素
管内面との接触摩擦抵抗を減ずるが、圧延が進行するに
連れ、マンドレル上の潤滑被膜は接触する中空素管に徐
々に持ち去られ、管後端を圧延する際には潤滑膜厚は非
常に少ないものとなる。そのため、一本の管を圧延する
に当たっては、圧延開始から終了の間に徐々に摩擦係数
が上昇する。そして、このような摩擦係数の変化は、長
手方向の圧延条件の変化をもたらし、これが製品となる
管の長手方向の寸法精度を悪化させるという問題点があ
る。
That is, in the conventional lubrication method, even if the lubricant can be uniformly applied on the mandrel prior to the rolling, it is not possible to stably maintain a constant frictional state over the entire length of the hollow shell to be rolled. difficult. In other words, when rolling the pipe tip at the beginning of rolling, the lubricating coating on the mandrel reduces the contact frictional resistance between the mandrel and the inner surface of the pipe in a thick state as applied, but as the rolling progresses The lubricating film on the mandrel is gradually carried away by the hollow shell contacting with the mandrel. When the rear end of the tube is rolled, the lubricating film becomes very small. Therefore, when rolling one tube, the coefficient of friction gradually increases from the start to the end of rolling. Such a change in the coefficient of friction causes a change in the rolling conditions in the longitudinal direction, which causes a problem in that the dimensional accuracy in the longitudinal direction of the pipe as a product is deteriorated.

【0012】また、薄肉管や長尺管あるいは圧下量の大
きい条件での圧延や、近年需要の増えているステンレス
鋼や高Cr, 高Ni合金鋼等の変形抵抗が高くて焼付きやす
い材料の圧延では、マンドレルと中空素管内面との摩擦
条件が苛酷になり、一本の管を圧延する際の摩擦係数の
上昇が著しい。そのため圧延効率の低下を招くだけでな
く、びびりが発生したり、圧延終了後にマンドレルを継
目無鋼管から抜き取るのが困難となるという問題点もあ
る。さらには、管内面の焼付き疵により、製品の品質が
低下するという問題点もある。
In addition, rolling under the condition of a thin-walled tube, a long tube, or a condition with a large amount of reduction, and a rolling of a material having high deformation resistance and easily seizing such as stainless steel, high Cr, high Ni alloy steel, etc., which have been increasing in demand in recent years. In this case, the friction condition between the mandrel and the inner surface of the hollow shell becomes severe, and the friction coefficient at the time of rolling one tube is remarkably increased. This not only causes a reduction in the rolling efficiency, but also causes chattering and makes it difficult to remove the mandrel from the seamless steel pipe after the rolling is completed. Further, there is a problem that the quality of the product is deteriorated due to seizure flaws on the inner surface of the tube.

【0013】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解消するためになされたものであり、圧延開始から終
了までの素管の全長にわたり、マンドレルと管内面との
潤滑状態を、一定の良好な状態に維持できる圧延方法を
提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is necessary to maintain a constant lubrication state between the mandrel and the inner surface of the tube over the entire length of the tube from the start to the end of rolling. It is an object of the present invention to provide a rolling method capable of maintaining a good condition.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係るマンドレル
ミルによる継目無鋼管の圧延方法は、中空素管を孔型ロ
−ルとマンドレルとで連続圧延するマンドレルミルによ
る継目無鋼管の圧延方法において、中空素管にマンドレ
ルを挿入する際に、中空マンドレルを通して潤滑剤を供
給し、この潤滑剤をマンドレルの先端に設けた噴射孔よ
り圧延前の中空素管の内面に噴射し、中空素管の内面
長にわたって潤滑剤を付着させた後、圧延を行うもので
ある。
A method of rolling a seamless steel pipe by a mandrel mill according to the present invention is directed to a method of rolling a seamless steel pipe by a mandrel mill in which a hollow shell is continuously rolled with a hole roll and a mandrel. When the mandrel is inserted into the hollow shell, a lubricant is supplied through the hollow mandrel, and the lubricant is sprayed onto the inner surface of the hollow shell before rolling from an injection hole provided at the tip of the mandrel, thereby forming the hollow shell. All inside
After depositing the lubricant over the length, and performs rolling.

【0015】[0015]

【作用】本発明に係るマンドレルミルによる継目無鋼管
の圧延方法においては、圧延前の中空素管の内面全長に
わたって潤滑剤を噴射している。そして、このことによ
り中空素管の内面とマンドレルの外面間の潤滑状態を、
圧延開始から圧延終了までの間、一定の良好な状態に保
つことが可能である。そのため、圧延が安定して行える
ので、マンドレルが圧延した継目無鋼管に焼きついて抜
き出し不能となったり、継目無鋼管に焼付き疵が発生し
て、製品の品質が低下することはない。
In the method for rolling a seamless steel pipe by a mandrel mill according to the present invention, the entire length of the inner surface of the hollow shell before rolling is reduced.
Over and have injected a lubricant. And, by this, the lubrication state between the inner surface of the hollow shell and the outer surface of the mandrel,
From the start of rolling to the end of rolling, it is possible to maintain a certain favorable state. Therefore, since the rolling can be performed stably, the mandrel does not seize to the rolled seamless steel pipe and cannot be pulled out, and the seamless steel pipe does not have seizure flaws, and the quality of the product does not deteriorate.

【0016】[0016]

【実施例】本発明をマンドレルを拘束する形式の圧延に
適用した実施例を、図1および図2により説明する。図
1は潤滑剤を中空素管の内面に噴射する設備の構成を示
す説明図、図2(a)はマンドレルを介して中空素管に
潤滑剤を噴射している状態を示す縦断面図、図2(b)
は図2(a)のA−A矢視図、図2(c)は図2(a)
のB−B矢視図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to rolling of a type in which a mandrel is restrained will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of a facility for injecting a lubricant into the inner surface of a hollow shell, FIG. 2A is a longitudinal sectional view showing a state in which the lubricant is being injected into the hollow shell via a mandrel, FIG. 2 (b)
2A is a view taken along the line AA in FIG. 2A, and FIG. 2C is a view in FIG.
FIG.

【0017】圧延に先立ち、中空素管1はマンドレルミ
ル2の第1スタンド3の入側のミルライン4上に置かれ
る。そして、この位置でマンドレル5を、中空素管1に
挿入する。マンドレル5は、拘束装置6によりその後端
部が保持された状態で、中空素管1に向かって前進す
る。マンドレル5が前進して、マンドレル5の後端に接
続した潤滑剤供給管7に、潤滑剤タンク8からポンプ9
を起動させて潤滑剤を送り込む。なお、図1中符号10
はサイザ、11はマンドレル冷却用の冷却水配管、12
は冷却水供給ポンプである。
Prior to rolling, the hollow shell 1 is placed on the mill line 4 on the entry side of the first stand 3 of the mandrel mill 2. Then, the mandrel 5 is inserted into the hollow shell 1 at this position. The mandrel 5 advances toward the hollow shell 1 with its rear end held by the restraining device 6. The mandrel 5 moves forward, and the lubricant supply pipe 7 connected to the rear end of the mandrel 5 supplies the lubricant 9 from the lubricant tank 8 to the pump 9.
Activate and feed lubricant. Note that reference numeral 10 in FIG.
Is a sizer, 11 is a cooling water pipe for cooling the mandrel, 12
Is a cooling water supply pump.

【0018】潤滑剤は、潤滑剤供給管7から図2(a)
に示すように、中空マンドレル5の内側に設けた供給管
13に導びかれ、マンドレル5の先端部に設けた噴射孔
14より、潤滑剤15が中空素管1の内面に向けて噴射
される。マンドレル5の先端が中空素管1の後端に挿入
された時点から先端に達するまで潤滑剤15の噴射を続
け、中空素管1の内面全長にわたって潤滑剤15を塗布
する。マンドレル5の先端が中空素管1の先端より出た
時点で潤滑剤15の供給を止める。マンドレル5は、さ
らに所定の突き出し長さに達するまで、拘束装置6によ
り前進させる。
The lubricant is supplied from the lubricant supply pipe 7 as shown in FIG.
As shown in (1), the lubricant 15 is guided to the supply pipe 13 provided inside the hollow mandrel 5, and the lubricant 15 is injected toward the inner surface of the hollow shell 1 from the injection hole 14 provided at the tip of the mandrel 5. . The injection of the lubricant 15 is continued until the tip of the mandrel 5 is inserted into the rear end of the hollow shell 1 until it reaches the tip, and the lubricant 15 is applied over the entire inner surface of the hollow shell 1. When the tip of the mandrel 5 comes out of the tip of the hollow shell 1, the supply of the lubricant 15 is stopped. The mandrel 5 is further advanced by the restraining device 6 until a predetermined protrusion length is reached.

【0019】必要に応じて中空素管1は、塗布された潤
滑剤15が内面に広がる様に、その軸芯のまわりに回転
させる。この回転はマンドレル5の挿入中に行ってもよ
い。中空素管1の回転は、図2(b)に示すように二本
のローラー16の上に中空素管1を置き、そのうちの一
つ以上のローラを駆動して中空素管1を回転させる。図
2(b)では長手方向にローラー一組を配置した場合を
示しているが、ローラー二本一組を長手方向に複数組並
べて、中空素管1を支持してもよい。なお、図2(a)
および図2(b)中符号17はマンドレル内の冷却水供
給水路、18は冷却水排水路である。
If necessary, the hollow shell 1 is rotated around its axis so that the applied lubricant 15 spreads on the inner surface. This rotation may be performed during insertion of the mandrel 5. As shown in FIG. 2B, the hollow shell 1 is rotated by placing the hollow shell 1 on two rollers 16 and driving one or more of the rollers 16 to rotate the hollow shell 1. . FIG. 2B illustrates a case where one set of rollers is arranged in the longitudinal direction. However, a plurality of sets of two rollers may be arranged in the longitudinal direction to support the hollow shell 1. In addition, FIG.
2B, reference numeral 17 denotes a cooling water supply channel in the mandrel, and reference numeral 18 denotes a cooling water drainage channel.

【0020】図3は、中空素管1を回転させる装置の説
明図であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
図3に示すように、圧延開始時にはこれらの二本組のロ
ーラ16は下降させ、その代わり送りローラ19が上昇
して中空素管1を支持すると同時に、ピンチローラ20
が上部より下りてきて中空素管1を挟み、これを駆動さ
せて中空素管1を第1スタンド3に送り込む。マンドレ
ル5は、圧延中拘束装置6で制御された速度で前進す
る。連続スタンドにおいて順次中空素管1の肉厚がロー
ルとマンドレル5の間で減ぜられるが、管内面に潤滑剤
が塗布されているため、マンドレルと素管内面の摩擦条
件が一定の良好な状態に保たれ、圧延が安定して行われ
る。
FIGS. 3A and 3B are explanatory views of an apparatus for rotating the hollow shell 1, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view.
As shown in FIG. 3, at the start of rolling, these two rollers 16 are lowered, and instead, the feed roller 19 is raised to support the hollow shell 1, and at the same time, the pinch roller 20 is moved.
Comes down from above, sandwiches the hollow shell 1, and drives it to feed the hollow shell 1 into the first stand 3. The mandrel 5 advances at a speed controlled by the restraining device 6 during rolling. In the continuous stand, the wall thickness of the hollow shell 1 is sequentially reduced between the roll and the mandrel 5, but since the inner surface of the tube is coated with a lubricant, the friction condition between the mandrel and the inner surface of the shell is constant and good. And rolling is performed stably.

【0021】図4は中空素管1をマンドレルミルで圧延
している状態を示す縦断面図であるが、中空マンドレル
5の内側は、マンドレル5の後端に接続した配管より供
給される冷却水が、マンドレル5内側に設けた冷却水供
給水路17に導かれてマンドレル5の先端に至るまで冷
却され、先端まで達した冷却水はその外側の冷却水排水
路18を通って、マンドレル5の後端へ戻り別の配管よ
り排出される。冷却はマンドレル5の温度の上昇の程度
に応じて自由に行えばよい。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in which the hollow shell 1 is rolled by a mandrel mill. Inside of the hollow mandrel 5 is cooling water supplied from a pipe connected to the rear end of the mandrel 5. However, the cooling water is guided to a cooling water supply channel 17 provided inside the mandrel 5 and cooled down to the tip of the mandrel 5, and the cooling water reaching the tip passes through a cooling water drainage channel 18 outside the mandrel 5, and is cooled after the mandrel 5. It returns to the end and is discharged from another pipe. Cooling may be freely performed according to the degree of rise in the temperature of the mandrel 5.

【0022】潤滑剤として水溶性の黒鉛や硼酸やその塩
の水溶液など温度上昇によって固化しやすい潤滑剤を使
用する場合には、マンドレル5内を導く際に低温に維持
することが必要になる。その場合には、図4に示すよう
に、冷却水を通す冷却水供給水路17は、潤滑剤を導く
管13の外側に設けることが望ましい。それ以外の場合
には潤滑剤の供給管13と冷却水を導く冷却水供給水路
17とを逆にすることも可能であり、水冷を必要としな
い場合もある。
When a lubricant which is easily solidified by a rise in temperature, such as an aqueous solution of water-soluble graphite or boric acid or a salt thereof, is used as the lubricant, it is necessary to maintain a low temperature when guiding the inside of the mandrel 5. In that case, as shown in FIG. 4, it is preferable that the cooling water supply passage 17 through which the cooling water passes is provided outside the pipe 13 that guides the lubricant. In other cases, it is possible to reverse the lubricant supply pipe 13 and the cooling water supply channel 17 for guiding the cooling water, and there is a case where water cooling is not required.

【0023】図5は、マンドレル5が拘束装置6にセッ
トされた状態を示す縦断面図である。マンドレル5の後
端部に設けたネック部21が拘束装置6の先端に加工さ
れた凹み(チャック部)22に落とし込まれる。マンド
レル5のネック部21の後端部までマンドレル5内部に
潤滑剤を導く管13、冷却水を導く冷却水供給水路17
および冷却水排水路18が通じており、端部は図に示す
ようにテーパー状に加工されている。マンドレルのネッ
ク部21が拘束装置6にセットされると、後方で待機し
ていた配管端部を備えた部位23がマンドレルのネック
部21に対して前進し、テーパー状に加工されている配
管端部24がネック部21の内管端部にそれぞれに対応
した位置で押しつけられて嵌合される。配管端部24の
前進およびネック部21への押しつけは、空気圧あるい
は油圧シリンダー25で行えばよい(図は空気圧の場
合)。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state where the mandrel 5 is set on the restraining device 6. A neck portion 21 provided at the rear end of the mandrel 5 is dropped into a recess (chuck portion) 22 formed at the tip of the restraining device 6. A pipe 13 for guiding the lubricant into the mandrel 5 to the rear end of the neck 21 of the mandrel 5, and a cooling water supply channel 17 for guiding the cooling water.
The cooling water drainage passage 18 is in communication with the cooling water drainage passage 18, and the end is tapered as shown in the figure. When the neck portion 21 of the mandrel is set in the restraining device 6, the portion 23 having the pipe end waiting at the rear advances to the neck portion 21 of the mandrel, and the pipe end processed into a tapered shape. The portions 24 are pressed and fitted to the inner tube ends of the neck portion 21 at corresponding positions. The advance of the pipe end 24 and the pressing of the pipe end 24 against the neck 21 may be performed by pneumatic or hydraulic cylinders 25 (in the case of pneumatic pressure in the figure).

【0024】この状態で図1で示したポンプ9、12を
起動すれば潤滑剤タンク8あるいは冷却供給配管11よ
り、それぞれ潤滑剤あるいは冷却水が配管内を通り、マ
ンドレル5のそれぞれの内管13および冷却水供給水路
17に導かれて供給され、排水は冷却水排水路18を通
り排出される。マンドレル5を取り出す場合は、潤滑剤
および冷却水の供給を停止し、配管端部24が後退しネ
ック部21との接合がはずれてから、適当な装置でマン
ドレル5を拘束装置6より跳ねだす。配管端部24とネ
ック部21の内管端部との嵌合部で潤滑剤あるいは冷却
水の漏出を防ぐために、嵌合部であるおのおののテーパ
ー部を銅合金のメタルシールとしたが、さらに良好な接
合状態を得るには樹脂やゴムなどの材料で製作してもよ
い。
In this state, when the pumps 9 and 12 shown in FIG. 1 are started, the lubricant or cooling water passes through the pipes from the lubricant tank 8 or the cooling supply pipe 11, respectively, and the respective inner pipes 13 of the mandrel 5 are formed. The cooling water is supplied to the cooling water supply channel 17, and the wastewater is discharged through the cooling water drainage channel 18. When removing the mandrel 5, the supply of the lubricant and the cooling water is stopped, and after the pipe end 24 retreats and the connection with the neck 21 is released, the mandrel 5 is sprung out of the restraining device 6 by an appropriate device. In order to prevent leakage of lubricant or cooling water at the fitting portion between the pipe end portion 24 and the inner pipe end portion of the neck portion 21, each tapered portion, which is a fitting portion, is made of a copper alloy metal seal. In order to obtain a good bonding state, it may be made of a material such as resin or rubber.

【0025】潤滑剤が黒鉛、硼砂、ガラス等の粉末の場
合は、ノズルの形状は特に限定する必要はないが、例え
ば図2(b)に示す形状のものが一般的である。潤滑剤
はマンドレル5に穿った噴射孔14より噴出できる。潤
滑剤が水溶性の黒鉛やグリス、油脂あるいは粉末の潤滑
剤をこれらに溶いたものおよび硼酸やその塩の水溶液な
ど液状の場合にも、同様にマンドレル5に穿った噴射孔
14より、1kg/cm2以上10kg/cm2以下の比較的低い圧力
で潤滑剤を吐出できる。
When the lubricant is a powder of graphite, borax, glass or the like, the shape of the nozzle need not be particularly limited, but for example, the shape shown in FIG. 2B is generally used. The lubricant can be jetted from the jet holes 14 formed in the mandrel 5. Similarly, when the lubricant is a liquid such as water-soluble graphite, grease, oil or fat, or an aqueous solution of boric acid or a salt thereof, 1 g / kg of the injection hole 14 formed in the mandrel 5 can be obtained. The lubricant can be discharged at a relatively low pressure of not less than cm 2 and not more than 10 kg / cm 2 .

【0026】また図6に示すように噴出口にノズル26
を設置し、液状潤滑剤15をポンプ9で10〜80kg/cm2
昇圧させ、ノズル26より噴霧させることにより、中空
素管1内面により一様に潤滑剤15を塗布することがで
きる。潤滑剤15を噴射させる噴射孔14は、図2およ
び図6に示したように、マンドレル5の先端をテーパー
状に加工しそのテーパ面上に一つ以上の貫通孔を設ける
(図2は同心円状に4箇所の小穴を設けた場合)。噴射
孔の軸芯とマンドレル5の軸芯とのなす角は、10〜90度
範囲が望ましく、マンドレル5先端のテーパーの角度
は、マンドレル5の軸方向とのなす角度で10〜60度の範
囲が好ましい。噴射孔14の直径は、潤滑剤の粘度や粒
度によって適当なものを選べばよいが、1〜10mmの範囲
が好ましい。マンドレル5の先端をテーパー状に加工す
る代わりに、図7に示すように、マンドレル5の先端に
あらかじめ噴射孔14を加工したプラグ28を取付けて
もよい。
Further, as shown in FIG.
Is installed, the pressure of the liquid lubricant 15 is increased to 10 to 80 kg / cm 2 by the pump 9, and sprayed from the nozzle 26, whereby the lubricant 15 can be uniformly applied to the inner surface of the hollow shell 1. As shown in FIGS. 2 and 6, the injection hole 14 for injecting the lubricant 15 is formed by tapering the tip of the mandrel 5 and providing one or more through holes on the tapered surface (FIG. 2 shows a concentric circle). When four small holes are provided in the shape). The angle between the axis of the injection hole and the axis of the mandrel 5 is desirably in the range of 10 to 90 degrees, and the angle of the taper at the tip of the mandrel 5 is in the range of 10 to 60 degrees with the axis of the mandrel 5. Is preferred. The diameter of the injection hole 14 may be appropriately selected depending on the viscosity and particle size of the lubricant, but is preferably in the range of 1 to 10 mm. Instead of processing the tip of the mandrel 5 into a tapered shape, as shown in FIG. 7, a plug 28 in which the injection hole 14 has been previously processed may be attached to the tip of the mandrel 5.

【0027】また図8に示すように、圧延において使用
しないマンドレル部分、すなわち圧延中に中空素管の内
面と圧延接触をしないマンドレル5の先端の平行部分
に、一つ以上の潤滑剤の噴出口29を設けてもよい。さ
らには、マンドレル5先端のテーパー部及び平行部分の
両方より潤滑剤を噴出してもよい。また、全円周ノズル
も当然使用し得る。
As shown in FIG. 8, one or more lubricant jets are provided on a mandrel portion not used in rolling, that is, a parallel portion at the tip of the mandrel 5 which does not make rolling contact with the inner surface of the hollow shell during rolling. 29 may be provided. Further, the lubricant may be ejected from both the tapered portion and the parallel portion at the tip of the mandrel 5. Also, full circumferential nozzles can of course be used.

【0028】図1で示したように、マンドレルミルの最
終スタンドで中空素管1の圧延が終了するまで、マンド
レル5は拘束装置6で前進速度を制御される。圧延が終
了すると、さらにマンドレル5を前進させて、半製品化
された継目無鋼管をサイザ10あるいはエキストラク
タ)に送り込む(図はサイザ)。サイザ10あるいはエ
キストラクタ)で圧延が開始されると、マンドレル5を
後退させ、中空素管1よりマンドレル5が引き抜かれ
る。マンドレル5はミルライン4上をさらに後退して次
の圧延に備え待機する。
As shown in FIG. 1, the mandrel 5 is controlled in its forward speed by the restraining device 6 until the rolling of the hollow shell 1 is completed at the final stand of the mandrel mill. When the rolling is completed, the mandrel 5 is further advanced, and the semi-finished seamless steel pipe is fed into the sizer 10 or the extractor (the figure is a sizer). When rolling is started by the sizer 10 or the extractor, the mandrel 5 is retracted, and the mandrel 5 is pulled out of the hollow shell 1. The mandrel 5 further retreats on the mill line 4 and waits for the next rolling.

【0029】そして次に圧延される中空素管1が、ミル
ライン4上のマンドレル5の挿入作業が行われる位置に
搬送され、再びマンドレル5が中空素管1に挿入される
と同時に、中空素管1内面の潤滑剤塗布が図2に示すよ
うに行われるというように、一連の圧延作業が繰り返し
行われる。マンドレル5は、同一サイズの管の圧延に対
して一本のマンドレルを繰り返し連続使用が可能であ
る。圧延される管のサイズ替えあるいはなんらかの理由
でマンドレルを他のマンドレルに交換する場合は、図1
1で示したように、圧延終了後のマンドレルをリターン
ラインへ横方向に送り、保管ヤード(図示せず)に搬送
する。
Then, the hollow shell 1 to be rolled is transported to a position on the mill line 4 where the mandrel 5 is inserted, and the mandrel 5 is inserted into the hollow shell 1 again, and at the same time, the hollow shell 1 is inserted. A series of rolling operations are repeatedly performed such that the lubricant is applied to the inner surface as shown in FIG. As for the mandrel 5, one mandrel can be repeatedly used continuously for rolling a tube of the same size. When changing the size of the tube to be rolled or replacing the mandrel with another mandrel for any reason, refer to FIG.
As shown by 1, the mandrel after rolling is sent laterally to the return line and transported to a storage yard (not shown).

【0030】一方新しいマンドレルはインサートライン
からミルライン上に送り込まれ、拘束装置にセットされ
る。上述ではマンドレルの内部を冷却水で冷却する場合
を例示したが、これを省略することもできる。その場合
には、圧延終了後のマンドレルの抜き取りが完了した
後、マンドレルをミルライン上を後退させ、従来の方法
と同様にリターンラインへ横方向に送り、後方に送って
冷却ゾーンで水冷する。その後インサートラインに移さ
れて次の圧延まで待機し、再びミルライン上の拘束装置
にセットされ、中空素管へのマンドレルの挿入と同時
に、マンドレル先端部より潤滑剤が噴射されて、中空素
管の内面の潤滑剤塗布が行われ、一連の圧延作業が繰り
返し行われる。この場合には、中空マンドレルの内側に
は潤滑剤を導く内管のみが設けられる。潤滑剤を管内面
に向けて噴出する機構は上述の方法と同様である。
On the other hand, a new mandrel is fed from the insert line to the mill line and set in the restraining device. Although the case where the inside of the mandrel is cooled with the cooling water has been illustrated above, this may be omitted. In this case, after the removal of the mandrel after the completion of the rolling is completed, the mandrel is retracted on the mill line, sent to the return line in the lateral direction as in the conventional method, and sent backward to be cooled by the water in the cooling zone. After that, it is transferred to the insert line and waits until the next rolling, set again on the restraining device on the mill line, and at the same time as inserting the mandrel into the hollow shell, lubricant is injected from the mandrel tip and the hollow shell The lubricant is applied to the inner surface, and a series of rolling operations are repeatedly performed. In this case, only the inner pipe for guiding the lubricant is provided inside the hollow mandrel. The mechanism for ejecting the lubricant toward the inner surface of the pipe is the same as the above-described method.

【0031】また、以上で説明した本発明による中空素
管にマンドレルを挿入する際に、潤滑剤を中空素管の内
面に塗布する方法と、マンドレル上に潤滑被膜を形成さ
せる方法を併用することも可能である。
When the mandrel is inserted into the hollow shell according to the present invention described above, the method of applying a lubricant to the inner surface of the hollow shell and the method of forming a lubricating film on the mandrel are used in combination. Is also possible.

【0032】すなわち、本発明により中空素管の内面に
潤滑剤を塗布して圧延を行った後、図11で説明した場
合と同様に、マンドレルが後退を開始すると、マンドレ
ルミルの第1スタンドの入り側直前に設けられた潤滑剤
の塗布装置で、マンドレル上に潤滑剤を塗布し、マンド
レル上に潤滑被膜を形成させる。潤滑剤が塗布されたマ
ンドレルはリターンラインを後退して冷却ゾーンに移さ
れ、水冷されてインサートラインに移され次の圧延まで
待機する。もちろんこのミルラインでの潤滑塗布装置に
加え、従来の方法であるリターンラインあるいはインサ
ートラインにも塗布装置を設け、マンドレルに潤滑剤を
さらに上塗りしても構わない。この本発明と従来のマン
ドレル上への潤滑剤塗布の併用は、マンドレルミルでの
圧下量が大きい場合や、薄肉管や長尺管を圧延する場
合、あるいはステンレス鋼や高合金鋼を圧延する場合な
どのマンドレルの摩擦条件が厳しい場合に有効である。
That is, after the lubricant is applied to the inner surface of the hollow shell according to the present invention and rolling is performed, as in the case described with reference to FIG. 11, when the mandrel starts retreating, the first stand of the mandrel mill is moved. A lubricant application device provided immediately before the entrance side applies a lubricant on the mandrel to form a lubricating film on the mandrel. The lubricated mandrel retreats from the return line to the cooling zone, is cooled by water, is moved to the insert line, and waits for the next rolling. Of course, in addition to the lubrication coating device in the mill line, a coating device may be provided in the return line or the insert line, which is a conventional method, and the lubricant may be further coated on the mandrel. The combination of the present invention and the conventional lubricant application on a mandrel is used when the amount of reduction in a mandrel mill is large, when rolling a thin-walled tube or a long tube, or when rolling a stainless steel or a high alloy steel. This is effective when the friction conditions of the mandrel are severe.

【0033】潤滑剤の塗布量を増やすには、潤滑剤の供
給量をポンプの圧力、流量を変えるか、あるいは潤滑剤
が噴出する小穴の径やノズル口径を変えることおよび挿
入速度を変更することにより可能であるが、マンドレル
を中空素管に挿入した後、マンドレルを後退させ再びマ
ンドレルを挿入するという動作を一回以上繰り返し、そ
の間繰り返し潤滑剤を噴出し、管内面に潤滑剤を塗布す
ることもできる。
In order to increase the amount of the lubricant to be applied, the supply amount of the lubricant is changed by changing the pressure and flow rate of the pump, or by changing the diameter of the small hole from which the lubricant is jetted or the nozzle diameter, and by changing the insertion speed. However, after inserting the mandrel into the hollow shell, the operation of retracting the mandrel and inserting the mandrel again is repeated one or more times, during which the lubricant is spouted repeatedly and the lubricant is applied to the inner surface of the tube. Can also.

【0034】本発明をマンドレルを拘束しない方式の圧
延設備(フルフロートマンドレルミル)にも適用した。
図10によりその実施例を説明すると、中空素管32に
マンドレル33aを挿入するインサートライン31にお
いて、マンドレル33aを前進させるプッシャ30の先
端を、図5で説明したと同様の機構とする。この場合、
マンドレル33aは、図5に示した潤滑剤を導く内管1
3のみがマンドレル後端部まで貫通して通っており、チ
ャックの潤滑配管端部24とマンドレル後端の内管13
が嵌合接続される。接続の機構は図5で示したのと同様
の方法で行われる。
The present invention was also applied to a rolling facility (full float mandrel mill) that does not restrain the mandrel.
Referring to FIG. 10, the embodiment will be described. In the insert line 31 for inserting the mandrel 33a into the hollow shell 32, the tip of the pusher 30 for advancing the mandrel 33a has the same mechanism as that described in FIG. in this case,
The mandrel 33a is an inner tube 1 for guiding the lubricant shown in FIG.
3 penetrates to the rear end of the mandrel and passes through the lubrication pipe end 24 of the chuck and the inner pipe 13 at the rear end of the mandrel.
Are fitted and connected. The connection mechanism is performed in the same manner as shown in FIG.

【0035】マンドレルが中空素管に挿入を開始する
と、ポンプが起動され潤滑剤タンクより潤滑剤が配管7
を通ってマンドレル内33aに送り込まれ、図2あるい
は図6〜図8に示した、マンドレル5の先端部に穿った
噴射孔14あるいはその先に接続したノズル26より潤
滑剤が中空素管32の内面に向け噴出される。マンドレ
ル33aは所定の突き出し長さになるまでさらに前進す
る。ついでマンドレル33a後端のネック部よりプッシ
ャ30が後退を開始し、配管端部が外れる。一方中空素
管32はマンドレル33aを抱えたままで横方向に送り
出されてミルライン35上の第1スタンド37の入り側
に置かれる。中空素管32は、必要に応じて軸方向まわ
りに回転させられ、潤滑剤を円周上に均一に行き渡らせ
る。
When the mandrel starts to be inserted into the hollow shell, the pump is started and the lubricant is supplied from the lubricant tank to the pipe 7.
The lubricant is fed into the inside of the mandrel 33a through the injection hole 14 drilled at the tip of the mandrel 5 or the nozzle 26 connected to the tip thereof, as shown in FIG. 2 or FIG. It is squirted toward the inner surface. The mandrel 33a is further advanced until it reaches a predetermined protrusion length. Next, the pusher 30 starts retreating from the neck at the rear end of the mandrel 33a, and the pipe end comes off. On the other hand, the hollow shell 32 is fed laterally while holding the mandrel 33a, and is placed on the mill line 35 at the entrance side of the first stand 37. The hollow shell 32 is rotated around the axial direction as necessary, so that the lubricant is evenly distributed around the circumference.

【0036】さらにミルライン35上で圧延が開始され
るまで待機している間、図2(b)で示したようにロー
ラーで中空素管32あるいは中空素管32とマンドレル
33aを同時に軸方向まわりに回転させ潤滑剤を中空素
管32の内面円周上に一様に分布させる。圧延開始は図
3に示すと同様の方法でローラーが下降すると同時に送
りローラーが中空素管32とマンドレル33aを支持
し、送りローラーを回転させることにより中空素管32
とマンドレル33aとを同時に第1スタンド37に送り
込む。連続スタンドにおいて順次素管の肉厚がロールと
マンドレルの間で減ぜられるが、本発明により管内面全
体にまたは必要な部分に潤滑剤が塗布された状態でマン
ドレルと中空素管内面の摩擦条件が一定の良好に保たれ
た状態で圧延が行われる。
Further, while waiting for the start of rolling on the mill line 35, as shown in FIG. 2B, the hollow shell 32 or the hollow shell 32 and the mandrel 33a are simultaneously rotated around the axial direction by rollers. By rotating the lubricant, the lubricant is uniformly distributed on the inner circumference of the hollow shell 32. At the start of rolling, the feed roller supports the hollow shell 32 and the mandrel 33a at the same time as the roller descends in the same manner as shown in FIG. 3, and the hollow shell 32 is rotated by rotating the feed roller.
And the mandrel 33a are simultaneously sent to the first stand 37. In the continuous stand, the wall thickness of the raw tube is sequentially reduced between the roll and the mandrel.However, according to the present invention, the friction condition between the mandrel and the inner surface of the hollow raw tube in a state where the lubricant is applied to the entire inner surface of the tube or a necessary portion is applied. Is carried out in a state where is maintained in a certain good condition.

【0037】圧延後は図10に示す従来法と同様に、マ
ンドレルの中空素管からの抜き取り、マンドレルのリタ
ーンラインへの跳ねだし、冷却ゾーンでのマンドレルの
冷却、インサートラインへのマンドレルの搬入が行われ
圧延が繰り返し行われる。この場合にも、上記と同様に
従来法であるリターンラインあるいはインサートライン
でのマンドレルの潤滑剤塗布を併用することもできる。
After rolling, as in the conventional method shown in FIG. 10, the mandrel is removed from the hollow shell, the mandrel is jumped out to the return line, the mandrel is cooled in the cooling zone, and the mandrel is carried into the insert line. The rolling is repeated. Also in this case, the lubrication of the mandrel on the return line or the insert line, which is the conventional method, can be used in combination with the conventional method.

【0038】セミフロートマンドレルミルに本発明を実
施した場合の圧延作業としては、本発明の圧延に先立っ
て行われる中空素管の内面への潤滑剤の塗布は上記のリ
ストレインドマンドレルミル(マンドレルを拘束する形
式の設備)に対して示した方法と同様に行われ、圧延後
はフルフロートマンドレルミルに対し示した方法と同様
に行われる。
As a rolling operation when the present invention is applied to a semi-float mandrel mill, the application of a lubricant to the inner surface of a hollow shell performed prior to the rolling of the present invention is performed by the above-described wrist-rein mandrel mill (mandrel). Is performed in the same manner as described above for the full float mandrel mill after rolling.

【0039】すなわちマンドレルの素管への挿入は図1
に示すリストレインドマンドレルミルと同様にミルライ
ン上のマンドレル拘束装置により行われ、図2に示すよ
うにその際マンドレル先端部より中空素管の内面に向け
潤滑剤が噴出し、中空素管の内面の潤滑剤塗布が行われ
る、圧延中のマンドレル前進速度の制御は、リストレイ
ンドマンドレルミルと同様に、マンドレル拘束装置によ
り行われるが、圧延後期にはマンドレルは拘束装置より
解放されて、図10に示したフルフロートマンドレルミ
ルと同様の圧延状態に移行する。その後のマンドレルの
抜き取り、搬送作業等はフルフロートマンドレルミルと
同様の方法で行われる。
That is, the insertion of the mandrel into the tube is shown in FIG.
In the same manner as in the wrist-rained mandrel mill shown in Fig. 2, the lubrication is performed by the mandrel restraining device on the mill line. At this time, the lubricant is ejected from the end of the mandrel toward the inner surface of the hollow shell, as shown in Fig. Control of the mandrel advancing speed during rolling, in which the lubricant is applied, is performed by a mandrel restraining device as in the wrist-retrained mandrel mill, but in the latter half of rolling, the mandrel is released from the restraining device, and FIG. To the same rolling state as the full float mandrel mill shown in FIG. Subsequent removal of the mandrel, transfer work, and the like are performed in the same manner as in the full float mandrel mill.

【0040】次に本発明を実際のマンドレルミルに適用
した時の実施例について延べる。 (1)リストレインドマンドレルミルでの実施例 1)1250℃に加熱した炭素鋼の300φ×1630Lのビレッ
トを穿孔し、サイズ295φ×24t×5600Lとした中空素
管を、7スタンドのリストレインドマンドレルミルで、
サイズ250φ×6.0t×25000Lまで圧延した。用いたマ
ンドレルは、サイズ231φ×1500Lであり、内部には潤滑
剤、冷却水および排水用の内管をそれぞれ内径で30、4
0、50φの寸法で設けた。表1に、従来法であるマンド
レル上にあらかじめ潤滑被膜を形成させる方法と、本発
明法であるあらかじめ中空素管の内面に潤滑剤を塗布す
る方法の、実施例の条件とその時に測定された圧延中の
マンドレルと中空素管内面との摩擦係数の変化を示す。
Next, examples in which the present invention is applied to an actual mandrel mill will be described. (1) Example with Rest-Resin Mandrel Mill 1) A 300-dia. X 1630-L billet made of carbon steel heated to 1250 ° C was pierced, and a hollow base tube with a size of 295 dia. With a mandrel mill,
Rolled to size 250φ × 6.0t × 25000L. The mandrel used was 231φ × 1500L in size, and the inner pipes for lubricant, cooling water and drainage were 30 and 4 in inner diameter, respectively.
It was provided with dimensions of 0 and 50φ. Table 1 shows the conditions of the examples of the method of forming a lubricant film on a mandrel beforehand and the method of applying a lubricant to the inner surface of a hollow shell beforehand of the method of the present invention, which were measured by the conventional method, and measured at that time. 4 shows the change in the coefficient of friction between the mandrel and the inner surface of the hollow shell during rolling.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】摩擦係数は、マンドレル拘束装置に取付け
たロードセルで検出されるマンドレルのリストレイン力
(軸方向の引張力)を、各圧延スタンドに取付けたロー
ドセルで検出される圧延ロール反力の和で除した値を平
均の摩擦係数と見做した。従来法が摩擦係数の変化が大
きいのに対し、本発明法ではいずれも摩擦係数の変化は
小さく抑さえられている。
The coefficient of friction is obtained by calculating the mandrel restraint force (tensile force in the axial direction) detected by the load cell attached to the mandrel restraining device by the sum of the roll reaction force detected by the load cell attached to each rolling stand. The divided value was regarded as the average coefficient of friction. While the change in the coefficient of friction is large in the conventional method, the change in the coefficient of friction is suppressed to be small in any of the methods of the present invention.

【0043】各60本の中空素管を圧延したときの従来法
と本発明法の肉厚偏差分布を、図9に示す。図9(a)
が従来法の場合、図9(b)が本発明法の場合である。
本発明法により、肉厚精度が大きく改善されたことが分
かる。これは本発明法により、表1で見られるような圧
延中の摩擦係数の変化が小さく抑さえられ、一本の中空
素管を圧延する中で長手方向の圧延条件が一定に維持さ
れるためである。
FIG. 9 shows the thickness deviation distributions of the conventional method and the method of the present invention when each of the 60 hollow shells is rolled. FIG. 9 (a)
9 shows the case of the conventional method, and FIG. 9B shows the case of the method of the present invention.
It can be seen that the thickness accuracy was greatly improved by the method of the present invention. This is because, according to the method of the present invention, the change in the coefficient of friction during rolling as shown in Table 1 is suppressed small, and the rolling conditions in the longitudinal direction are kept constant during rolling of one hollow shell. It is.

【0044】2)1250℃に加熱した13%Cr鋼の230φ×31
60Lのビレットを穿孔し、サイズ240φ×21.0t×9100
Lとした中空素管を、6スタンドのリストレインドマン
ドレルミルで、サイズ195φ×9.0t×25000Lまで圧延
した。表2に、従来法と本発明法の実施例の条件と圧延
した結果を示す。
2) 230φ × 13 of 13% Cr steel heated to 1250 ° C.
Perforated 60L billet, size 240φ × 21.0t × 9100
The hollow shell set to L was rolled to a size of 195φ × 9.0t × 25000L using a 6-stand wrist-relay mandrel mill. Table 2 shows the conditions of the conventional method and the example of the method of the present invention and the results of rolling.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】用いたマンドレルは125φ×15000Lであ
り、内部には潤滑剤、冷却水および排水用の内管をそれ
ぞれ内径で20 、28、36φの寸法で設けた。従来法では
摩擦係数が高く圧延中の摩擦係数の上昇も大きく、びび
りやマンドレルの焼付きを生じ管の内面にも疵が観察さ
れた。一方本発明法では摩擦係数は低く安定しておりい
ずれもびびり焼付きを生ずることなく良好な管を得るこ
とができた。
The mandrel used was 125 φ × 15000 L, and inner pipes for lubricant, cooling water and drainage were provided inside with dimensions of 20, 28 and 36 φ, respectively. In the conventional method, the coefficient of friction was high and the coefficient of friction increased during rolling was large, causing chatter and seizure of the mandrel, and flaws were observed on the inner surface of the tube. On the other hand, in the method of the present invention, the coefficient of friction was low and stable, and in each case a good tube could be obtained without causing chattering.

【0047】 (2)フルフロートマンドレルミルでの実施例 1270℃に加熱した22%Cr鋼の170φ×2200Lのビレットを
穿孔し、サイズ176φ×20.3t×5200Lとした中空素管
を、7スタンドのフルフロートマンドレルミルで、サイ
ズ148φ×8.3t×14000Lまで圧延した。表3に、従来
法と本発明法の実施例の条件と圧延した結果を示す。
(2) Example of Full Float Mandrel Mill A hollow shell having a size of 176φ × 20.3t × 5200L formed by perforating a 170φ × 2200L billet of 22% Cr steel heated to 1270 ° C. was used for 7 stands. It was rolled to a size of 148φ × 8.3t × 14000L with a full float mandrel mill. Table 3 shows the conditions of the conventional method and the examples of the method of the present invention and the results of rolling.

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】用いたマンドレルは128φ×18000Lであ
り、内部には潤滑剤、冷却水および排水用の内管をそれ
ぞれ内径で16 、25、34φの寸法で設けた。従来法では
圧延中の摩擦潤滑状態が厳しく、圧延後のマンドレルの
中空素管からの抜き取り(ストリップ)不良やマンドレ
ルの焼付きを頻繁に生じた。一方本発明法では圧延中の
摩擦潤滑状態は良好で安定しており、いずれもストリッ
プ不良や焼付きを生ずることなく良好な管を得ることが
できた。
The mandrel used was 128 φ × 18000 L, and inner pipes for lubricant, cooling water and drainage were provided inside with dimensions of 16, 25 and 34 φ, respectively. In the conventional method, frictional lubrication during rolling is severe, and defective (strip) of the mandrel from the hollow shell after rolling and seizure of the mandrel frequently occur. On the other hand, in the method of the present invention, the friction lubrication state during rolling was good and stable, and in each case, a good tube could be obtained without causing stripping failure or seizure.

【0050】[0050]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
では圧延に先立ち素管の内面に潤滑剤を塗布することが
できるため、次のような顕著な効果を得ることができ
る。 (1)一本の管の圧延中全長にわたって安定した潤滑状
態が実現され、一定の摩擦係数が得られる。このため一
定の圧延条件が得られ、管全長にわたり寸法変動のない
高精度の管が得られる。
As is apparent from the above description, the present invention can apply a lubricant to the inner surface of a raw tube prior to rolling, so that the following remarkable effects can be obtained. (1) A stable lubrication state is realized over the entire length during rolling of one pipe, and a constant coefficient of friction is obtained. Therefore, constant rolling conditions can be obtained, and a high-precision pipe having no dimensional variation over the entire length of the pipe can be obtained.

【0051】(2)マンドレルの摩擦条件の厳しい場合
には、管内面への潤滑剤の吐出量を増やすことで容易に
塗布量を増やすことができしかも管全長にわたってそれ
が実現できる。そのため圧下量の大きい圧延、薄肉管や
長尺管の圧延及びステンレス鋼や高合金鋼の圧延の際に
も良好な潤滑状態が管の全長にわたって得られ、焼付き
やびびりの発生が防止でき欠陥のない高品質な製品管が
生産できる。また圧延終了後の管からマンドレルの抜き
取りが安定して容易に行えるため、不良品の発生がな
く、また作業を中断する頻度が低下するため、歩留まり
及び生産性の向上に極めて有効である。
(2) When the friction condition of the mandrel is severe, the application amount can be easily increased by increasing the discharge amount of the lubricant to the inner surface of the tube, and it can be realized over the entire length of the tube. As a result, a good lubrication state can be obtained over the entire length of the pipe even when rolling with a large amount of reduction, rolling of thin-walled pipes or long pipes, and rolling of stainless steel or high-alloy steel, preventing the occurrence of seizure and chattering and defects. Can produce high-quality product pipes without waste. Further, since the mandrel can be stably and easily extracted from the tube after the end of the rolling, no defective products are generated, and the frequency of interrupting the operation is reduced, which is extremely effective in improving the yield and the productivity.

【0052】(3)圧延中にマンドレルと中空素管の内
面との摩擦潤滑状態が安定して良好な状態に維持される
ため、マンドレルの焼付き等の発生がなく、摩耗も低減
されるため、マンドレルの寿命が向上する。
(3) Since the friction and lubrication state between the mandrel and the inner surface of the hollow shell is stably maintained during rolling, the mandrel is free from seizure and the wear is reduced. , The mandrel life is improved.

【0053】(4)マンドレルを拘束する方式の圧延方
法に本発明を適用した場合には、従来のように複数のマ
ンドレルを循環して使用する必要がなく、一本のマンド
レルを繰り返し連続して使用できる。そのため、マンド
レルの交換時間等の短縮による生産性の向上だけでな
く、工具費用の削減に極めて有効である。また、保有マ
ンドレルの数も極めて少なくて済むので、マンドレルの
保管スペース等の削減も可能となる。
(4) When the present invention is applied to a rolling method in which a mandrel is constrained, there is no need to circulate and use a plurality of mandrels as in the prior art, and one mandrel is repeatedly and continuously used. Can be used. This is extremely effective not only for improving productivity by shortening the mandrel replacement time and the like, but also for reducing tool costs. In addition, since the number of mandrels held is extremely small, the storage space for mandrels can be reduced.

【0054】また実施例に示したようにマンドレル内側
を冷却すれば、マンドレルのオフラインでの水冷が不要
になり、マンドレルの従来のサーキュレーション設備の
省略に加え、水冷ゾーンの削減が可能となる。
If the inside of the mandrel is cooled as shown in the embodiment, the mandrel does not need to be water-cooled off-line. In addition to the omission of the conventional mandrel circulation equipment, the water-cooling zone can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】潤滑剤を中空素管の内面に噴射する設備の構成
を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of equipment for injecting a lubricant into an inner surface of a hollow shell.

【図2】(a)はマンドレルを介して中空素管に潤滑剤
を噴射している状態を示す縦断面図、(b)は(a)の
A−A矢視図、(c)は(a)のB−B矢視図である。
2A is a longitudinal sectional view showing a state in which a lubricant is injected into a hollow shell via a mandrel, FIG. 2B is a view taken along the line AA in FIG. 2A, and FIG. It is a BB arrow line view of a).

【図3】中空素管を回転させる装置の説明図であり、
(a)は平面図、(b)は側面図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a device for rotating a hollow shell,
(A) is a plan view and (b) is a side view.

【図4】中空素管をマンドレルミルで圧延している状態
を示す縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state where the hollow shell is being rolled by a mandrel mill.

【図5】マンドレルが拘束装置にセットされた状態を示
す縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a state in which a mandrel is set in a restraining device.

【図6】噴射口に噴射ノズルを取り付けたマンドレルの
説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of a mandrel in which an ejection nozzle is attached to an ejection port.

【図7】噴射孔を設けたプラグを先端に接続したマンド
レルの説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view of a mandrel in which a plug provided with an injection hole is connected to a tip.

【図8】噴射孔を平行部に設けたマンドレルの説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory view of a mandrel having an injection hole provided in a parallel portion.

【図9】従来法と本発明法の肉厚偏差分布を示す棒グラ
フである。
FIG. 9 is a bar graph showing the thickness deviation distribution of the conventional method and the method of the present invention.

【図10】フルフロートマンドレルミルの設備配置図で
ある。
FIG. 10 is an equipment layout of a full float mandrel mill.

【図11】リストレインドマンドレルミル、あるいはリ
テインドマンドレルミルの設備配置図である。
FIG. 11 is a layout diagram of a wrist-retained mandrel mill or a retained mandrel mill.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 中空素管 2 マンドレルミル 3 第1スタンド 4 ミルライン 5 マンドレル 6 拘束装置 7 配管 8 潤滑剤タンク 9 ポンプ 10 サイザ 11 マンドレル冷却用の冷却水配管 12 冷却水供給ポンプ 13 潤滑剤供給管 14 噴射孔 15 潤滑剤 16 中空素管回転ローラー 17 マンドレル内の冷却水供給水路 18 マンドレル内の冷却水排水路 19 送りローラ 20 ピンチローラ 21 マンドレルネック部 22 拘束装置のチャック部 23 管端部を備えた部位 24 配管端部 25 空気圧あるいは油圧シリンダー 26 噴射ノズル 27 噴射孔 28 プラグ 29 噴出口 Reference Signs List 1 hollow shell 2 mandrel mill 3 first stand 4 mill line 5 mandrel 6 restraining device 7 pipe 8 lubricant tank 9 pump 10 sizer 11 cooling water pipe for cooling mandrel 12 cooling water supply pump 13 lubricant supply pipe 14 injection hole 15 Lubricant 16 Hollow tube rotating roller 17 Cooling water supply channel in mandrel 18 Cooling water drainage channel in mandrel 19 Feeding roller 20 Pinch roller 21 Mandrel neck portion 22 Chuck portion of restraining device 23 Portion provided with pipe end 24 Pipe End 25 Pneumatic or hydraulic cylinder 26 Spray nozzle 27 Spray hole 28 Plug 29 Spout

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−112851(JP,A) 特開 昭58−116910(JP,A) 特開 昭63−154207(JP,A) 特開 昭63−188407(JP,A) 特開 平4−309403(JP,A) 特開 平5−293513(JP,A) 実開 昭56−100202(JP,U) 実開 昭57−189601(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 17/02 B21B 25/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-49-112852 (JP, A) JP-A-58-116910 (JP, A) JP-A-63-154207 (JP, A) JP-A-63-154207 188407 (JP, A) JP-A-4-309403 (JP, A) JP-A-5-293513 (JP, A) JP-A-56-100202 (JP, U) JP-A-57-189601 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B21B 17/02 B21B 25/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 中空素管を孔型ロ−ルとマンドレルとで
連続圧延するマンドレルミルによる継目無鋼管の圧延方
法において、中空素管にマンドレルを挿入する際に、中
空マンドレルを通して潤滑剤を供給し、この潤滑剤をマ
ンドレルの先端に設けた噴射孔より圧延前の中空素管の
内面に噴射し、中空素管の内面全長にわたって潤滑剤を
付着させた後、圧延を行うことを特徴とするマンドレル
ミルによる継目無鋼管の圧延方法。
1. A method for rolling a seamless steel pipe by a mandrel mill in which a hollow shell is continuously rolled with a hole-shaped roll and a mandrel, wherein a lubricant is supplied through the hollow mandrel when the mandrel is inserted into the hollow shell. Then, the lubricant is injected from the injection hole provided at the tip of the mandrel to the inner surface of the hollow shell before rolling, and after the lubricant is applied over the entire inner surface of the hollow shell, rolling is performed. A method for rolling seamless steel pipes using a mandrel mill.
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