JP4244690B2

JP4244690B2 - 電縫鋼管の製造方法

Info

Publication number: JP4244690B2
Application number: JP2003125015A
Authority: JP
Inventors: 雅司平光
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP2004330204A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電縫鋼管の製造方法に係わり、特に、コイル毎に鋼帯を巻き戻して順次送り込むバッチ方式の製造工程で、生産性を従来より高める技術改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電縫鋼管は、一般に、素材の鋼帯を走行させた状態で、一群の成形ロールによって円筒状に連続的に成形した後、突き合せた鋼帯の幅方向端部を溶接して製造される。図示していないが、溶鋼を連続鋳造して得た鋼鋳片を加熱炉で所定温度に加熱してから、熱間圧延で一定幅の鋼帯とする。この鋼帯は、巻き取られて、一本の重量が約４０トン程度のコイルになっている。そして、このコイルをアンコイラーで一本ずつ巻き戻して、製造ラインに順次送り込むことで電縫鋼管とされる。この場合、先行するコイルの鋼帯後端（以下、単に後端）と、後行させるコイルの鋼帯先端（以下、単に先端）とを溶接で一体化させ、所謂「連続操業」を行う方法と、溶接せずに一定距離離して不連続操業（回分操業とかバッチ操業ともいう）を行う方法がある。また、先行コイルと後行コイルの鋼帯同士を溶接せずに電縫鋼管としてから、先行電縫鋼管の後端に後行電縫鋼管の先端を追突させ、両者を噛み合った状態で後の定形（絞り）工程を通過させる不連続操業もある（例えば、特許公報１参照）。
【０００３】
これらの操業のうち、通常行われる不連続操業は、まず、図４に示すように、アンコイラー１で巻きもどされた鋼帯２が、レベラー１８で平坦にした後、エッジ・ミラー３で端部を整え、、エッジ・ベンド・ロール５で始まり多段のフィンパス・ロール（一段のみ図示）６で終わる一群の成形ミル７に鋼帯面を水平にして一定速度で送り込まれる。これら成形ミル７で円筒状に成形された鋼帯２は、その突き合わされた幅方向端部（以下、単に突き合わせ部とかシーム部という）を高周波抵抗溶接機８等で加熱され、スクイズ・ロール９で押さえて圧着、溶接し、一応の管体１０とされる。その管体１０には、上記溶接で内外面にビード（図示していないが、通常の溶着部に生じたじゅず状突起物）が生じているので、該ビードを切削手段１１で切削除去する。さらに、超音波探傷器１２での疵検査後、熱処理としてシーム・アニラーなる焼鈍装置１３で溶接部（前記シーム部）の焼鈍及び水噴射ノズル１４での冷却が順次施される。その後、サイザー１５のような絞り圧延機で寸法を整えてから、払い出し用の搬送ライン上で走間切断機１６により所望される長さに切断されて、所望特性を有する電縫鋼管１７とする。また、接合方法を上記溶接に代え、鍛接とすると、鍛接鋼管になる。
【０００４】
ところで、厚み１９ｍｍ、幅２２００ｍｍの鋼帯２でかかる不連続操業の工程を経て電縫鋼管１７を製造する現状を、先行コイルの尾端位置と後行コイルの先端位置の時間間隔で示すと、図３に示すようになる。つまり、先行コイルの尾端がレベラー出側を抜けてから９０秒後に、後行コイルがレベラー出側を通過する。その先端速度は、先行コイルの尾端速度と同じである。そして、該先端をエッジ・ミラー（記号：Ｅ／Ｍ）へ噛み込ませるために一度減速（これを、Ｅ／Ｍスレッディング速度という）してから、再度先行コイルの尾端速度に戻す。その後、スクイズ・ロール（記号：ＳＱ）で溶接するのに時間を必要とするので、後行コイルの先端が成形ミルの最終圧延機であるフィンパス・ロール（記号：ＦＰ）の入側に達したら、スクイズ・ロールの出側に至るまで再度減速（ＦＰ〜ＳＱ間スレッディング速度という）し、その後は当初の速度に戻す。
【０００５】
従って、スクイズ・ロールの出側位置で比較すると、先行コイルの尾端と後行コイルの先端とは、時間にして約３分の間隔があり、バッチ方式の電縫鋼管製造工程での生産性を阻害する一因になっていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１９８３３０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、コイル毎に鋼帯を巻き戻して順次送り込むバッチ方式の製造工程を用いても、生産性を従来より高めることの可能な電縫鋼管の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。
【０００９】
すなわち、本発明は、アンコイラーで各鋼帯コイル毎に鋼帯を巻き戻し、レベラーにて歪矯正を行い、エッジ・ミラーで端部を整え、成形ミルで円筒状に成形した後、その突き合わしたシーム部を誘導コイルで加熱し、スクイズ・ロールで押さえて圧着、溶接して管体とする電縫鋼管の製造方法において、後行コイルの鋼帯先端が、先行コイルの鋼帯尾端に６０〜９０秒遅れて先行コイルの尾端速度と同じ速度で走行開始し、該後行コイルの鋼帯先端がレベラー通過後、先行コイルの尾端速度より３０〜４０％速い速度で走行し、該後行コイルの鋼帯先端速度が４〜５ｍ／ｍｉｎの速度でエッジ・ミラーを通過し、該エッジ・ミラーの出側から前記成形ミルの入側までを前記先行コイルの尾端速度より３０〜４０％速くなるように増速し、さらに成形ミル入側よりフィンパス・ロールの一段目だけを４〜５ｍ／ｍｉｎになるようにし、二段目以降を前記先行コイルの尾端速度と同じ速度に再度戻すことを特徴とする電縫鋼管の製造方法である。この場合、前記先行コイルの尾端速度を、１０〜４０ｍ／ｍｉｎとするのが良く、さらに好ましくは、１２〜２０ｍ／ｍｉｎとする。
【００１０】
本発明によれば、コイル毎に鋼帯を巻き戻して順次送り込むバッチ方式の製造工程を用いても、後行コイルの先端速度を該製造工程の位置に応じて従来より増速するようにしたので、生産性を従来より高めることが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明をなすに至った経緯をまじえ、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
本発明の対象は、鋼帯コイルを一個づつアンコイラーで巻き戻し、製造工程へ順次送る所謂「バッチ方式」の電縫鋼管の製造方法である。つまり、図４に示したように、アンコイラー１で巻き戻した鋼帯２をエッジ・ミラー３で端部を整えた後、エッジ・ベンド・ロール５で始まり多段のフィンパス・ロール６で終わる一群の成形ミル７で円筒状に成形した後、その突き合わしたシーム部を高周波抵抗溶接機８で加熱し、スクイズ・ロール９で押さえて圧接、溶接して管体１０とする電縫鋼管１７の製造工程を利用し、その操業方法を改善するものである。
【００１３】
そのため、発明者は、前記した従来の操業方法での先行コイルの尾端位置と後行コイルの先端位置の時間間隔（図３参照）、約３分を少しでも短縮できれば生産性が向上するので、製造工程において短縮可能な位置を検討した。その結果、下記の数ケ所でそれが実現できることを見出し、本発明を完成させた。以下に、本発明に係る製造方法での先行コイルの尾端と後行コイルの先端との時間間隔を模式的に示す図１に基づき、本発明を説明する。なお、この説明例では、熱間圧延で製造した幅１９３０ｍｍ、厚み２２ｍｍ、長さ１１０ｍの鋼帯コイルを使用した場合である。
【００１４】
まず、先行コイルの尾端がレベラー出側を抜けてから９０秒後に、先行コイルの尾端速度と同じ速度で後行コイルの先端の走行を開始することについては、アンコイラーに後行コイルをセットする時間に制約されるので、上記９０秒はあまり短縮できない。ただし、セット作業に対する熟練度が高い作業者によれば、６０秒まで短縮できるので、下限を６０秒とした。なお、前記先行コイルの尾端速度については、鋼管の素材鋼種、サイズ等により異なるが、本発明では、１０〜４０ｍ／ｍｉｎとする。１０ｍ／ｍｉｎ未満だと現在の設備能力に対して遅すぎ、４０ｍ／ｍｉｎ超えだと速すぎるからである。
【００１５】
次に、後行コイルの先端をエッジ・ミラー（記号：Ｅ／Ｍ）へ噛み込ませるために一度減速（これを、Ｅ／Ｍスレッディング速度という）してから、再度先行コイルの尾端速度に戻すことについては、該Ｅ／Ｍスレッディング速度を４〜５ｍ／ｍｉｎに減速することにした。減速の上限を５ｍ／ｍｉｎとしたのは、それ以上速いと減速した効果が発揮されず、エッジ・ミラーへのコイル先端の噛み込みが円滑に行えないことがあるからである。また、減速の下限を４ｍ／ｍｉｎとしたのは、その速度で十分に噛み込みが行われるからである。
【００１６】
引き続いて、先端がエッジ・ミラー通過後は、従来は前記一定速度に戻していたが、成形ミルの入側まではピンチロールしかなく、走行の大きな抵抗（障害）になるものがない。そこで、その区間で増速が可能かどうかを検討した。その結果、該エッジ・ミラーの出側から前記成形ミルの入側（記号：ＰＦ）までを前記先行コイルの尾端速度より３０〜４０％速い速度に増速できることがわかった。３０％未満だと、増速効果が小さ過ぎ、４０％超えだと、速すぎて搬送能力不足となるため不都合だからである。
【００１７】
そして、該成形ミル入側よりフィンパス・ロールの入側までを前記先行コイルの尾端速度と同じ速度で走行させるが、前記したように、従来は、後行コイルの先端がフィンパス・ロール（記号：ＦＰ）の入側に達したら、スクイズ・ロールの出側に至るまで再度減速（ＦＰ〜ＳＱ間スレッディング速度という）していた。そこで、発明者は、このフィンパス・ロールの入側からスクイズ・ロールの出側までの減速について鋭意見直しを行った。その結果、多段に配置したフィンパス・ロールの一段目だけを４〜５ｍ／ｍｉｎに減速し、二段目以降を前記先行コイルの尾端速度と同じ速度に再度戻すだけでも、問題が生じないことを見出し、本発明の重要ポイントとした。ここでの減速を４〜５ｍ／ｍｉｎとしたのは、５ｍ／ｍｉｎ超えだと減速効果が発揮できず、先端部がロールに円滑に噛み込まず、４ｍ／ｍｉｎあれば噛み込むからである。
【００１８】
【実施例】
図４に示した電縫鋼管の製造工程を用い、従来の及び本発明に係る製造方法で多数本の電縫鋼管を製造した。製品のサイズは、外径６０９．６ｍｍφ×肉厚２２ｍｍで、アンコイラーより鋼帯の走行を開始する前記先行コイルの尾端速度は、１４ｍ／ｍｉｎとし，後行コイルは、先行コイルの尾端がアンコイラーを離れてから９０秒経過後に走行を開始させた。図２にその様子を模式的に示した。従来例及び本発明例での製造工程を走行する鋼帯あるいは管体の速度は、表１に示す通りである。
【００１９】
【表１】

【００２０】
その結果が図２であるが、スクイズ・ロールの出側位置での先行コイルの尾端と後行コイルの後端との時間間隔は、従来法では３分であったが、本発明では約１分と短縮できた。また、これにより、同一鋼種及びサイズの電縫鋼管の生産速度（本／時間）が従来より２０％向上した。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、後行コイルの先端速度を製造工程の位置に応じて増速するようにしたので、生産性を従来より高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電縫鋼管の製造方法における先行コイルの尾端と後行コイルの先端との時間間隔を模式的に示す図である。
【図２】実施例で得た先行コイルの尾端と後行コイルの先端との時間間隔を示す図である。
【図３】従来の電縫鋼管の製造方法における先行コイルの尾端と後行コイルの先端との時間間隔を示す図である。
【図４】一般的なバッチ方式の電縫鋼管の製造工程を示すフロー図である。
【符号の説明】
１アンコイラー
２鋼帯
３エッジ・ミラー
４ピンチローラー
５エッジ・ベンド・ロール
６フィンパス・ロール
７成形ミル
８高周波抵抗溶接機
９スクイズ・ロール
１０管体
１１切削手段
１２超音波探傷器
１３焼鈍装置
１４水噴射ノズル
１５サイザー
１６走間切断機
１７電縫鋼管
１８レベラー

Claims

アンコイラーで各鋼帯コイル毎に鋼帯を巻き戻し、レベラーにて歪矯正を行い、エッジ・ミラーで端部を整え、成形ミルで円筒状に成形した後、その突き合わしたシーム部を誘導コイルで加熱し、スクイズ・ロールで押さえて圧着、溶接して管体とする電縫鋼管の製造方法において、
後行コイルの鋼帯先端が、先行コイルの鋼帯尾端に６０〜９０秒遅れて先行コイルの尾端速度と同じ速度で走行開始し、該後行コイルの鋼帯先端がレベラー通過後、先行コイルの尾端速度より３０〜４０％速い速度で走行し、該後行コイルの鋼帯先端速度が４〜５ｍ／ｍｉｎの速度でエッジ・ミラーを通過し、該エッジ・ミラーの出側から前記成形ミルの入側までを前記先行コイルの尾端速度より３０〜４０％速くなるように増速し、さらに成形ミル入側よりフィンパス・ロールの一段目だけを４〜５ｍ／ｍｉｎになるようにし、二段目以降を前記先行コイルの尾端速度と同じ速度に再度戻すことを特徴とする電縫鋼管の製造方法。
前記先行コイルの尾端速度を、１０〜４０ｍ／ｍｉｎとすること特徴とする請求項１記載の電縫鋼管の製造方法。