JPH0256964B2 - - Google Patents
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- JPH0256964B2 JPH0256964B2 JP57076516A JP7651682A JPH0256964B2 JP H0256964 B2 JPH0256964 B2 JP H0256964B2 JP 57076516 A JP57076516 A JP 57076516A JP 7651682 A JP7651682 A JP 7651682A JP H0256964 B2 JPH0256964 B2 JP H0256964B2
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
- B21B17/04—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B23/00—Tube-rolling not restricted to methods provided for in only one of groups B21B17/00, B21B19/00, B21B21/00, e.g. combined processes planetary tube rolling, auxiliary arrangements, e.g. lubricating, special tube blanks, continuous casting combined with tube rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、鋼管の延伸圧延方法に係り、特に、
マンドレルバーが挿入された中空素管をマンドレ
ルミルによつて延伸圧延するに好適な鋼管の延伸
圧延方法に関する。
マンドレルバーが挿入された中空素管をマンドレ
ルミルによつて延伸圧延するに好適な鋼管の延伸
圧延方法に関する。
従来の技術
一般に、継目無鋼管の製造工程は、素材丸棒に
孔をあける穿孔工程と、穿孔された中空素管を減
肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された仕上
圧延機素管を所要の外径にまで絞る仕上圧延工程
の３工程からなる。すなわち、第１図に示すよう
に、素材丸棒１１は回転炉床式加熱炉１２にて所
要の温度にまで加熱された後、マンネスマンピア
サ１３により穿孔圧延されて中空素管１４とな
る。この中空素管１４は厚肉でかつ短尺であるこ
とから、延伸圧延機としてのマンドレルミル１５
によつて減肉延伸される。マンドレルミル１５
は、中空素管１４にマンドレルバー１６を挿入し
た状態で延伸圧延する圧延機であり、通常７基な
いし８基のロールスタンドから構成されている。
各ロールスタンドは２組の孔形ロール１７を備
え、隣接するロールスタンド間ではこの孔形ロー
ル１７の回転軸を圧延軸に垂直な面内で相互に
90゜ずらして配置している。これらの孔形ロール
１７は、ロールスタンドごとに独立に駆動される
とともに、その圧下位置を調整可能とされてい
る。中空素管１４は、マンドレルミル１５で２倍
ないし４倍の長さに延伸され、仕上圧延機素管１
８となる。仕上圧延機素管１８は、必要に応じて
再加熱炉１９において再加熱された後、仕上圧延
機としてのストレツチレデユーサ２０において仕
上圧延される。ストレツチレデユーサ２０は、通
常３ロール式孔形連続圧延機が使用され、８基な
いし28基のロールスタンドを相互に60゜づつ位相
をかえて連続的に配値している。このストレツチ
レデユーサ２０を構成するロールは各ロールスタ
ンドごとに独立駆動され、ロール回転数配分を適
当に設定することにより、圧延中の管材長手方向
に張力をかけて肉厚を制御している。ストレツチ
レデユーサ２０により、管材外径は最大で75％も
絞られ、管材外表面はストレツチレデユーサ２０
の最終側数スタンドの真円孔形ロールによつて定
形され比較的優れた外形寸法精度の仕上がり管２
１が得られる。
孔をあける穿孔工程と、穿孔された中空素管を減
肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された仕上
圧延機素管を所要の外径にまで絞る仕上圧延工程
の３工程からなる。すなわち、第１図に示すよう
に、素材丸棒１１は回転炉床式加熱炉１２にて所
要の温度にまで加熱された後、マンネスマンピア
サ１３により穿孔圧延されて中空素管１４とな
る。この中空素管１４は厚肉でかつ短尺であるこ
とから、延伸圧延機としてのマンドレルミル１５
によつて減肉延伸される。マンドレルミル１５
は、中空素管１４にマンドレルバー１６を挿入し
た状態で延伸圧延する圧延機であり、通常７基な
いし８基のロールスタンドから構成されている。
各ロールスタンドは２組の孔形ロール１７を備
え、隣接するロールスタンド間ではこの孔形ロー
ル１７の回転軸を圧延軸に垂直な面内で相互に
90゜ずらして配置している。これらの孔形ロール
１７は、ロールスタンドごとに独立に駆動される
とともに、その圧下位置を調整可能とされてい
る。中空素管１４は、マンドレルミル１５で２倍
ないし４倍の長さに延伸され、仕上圧延機素管１
８となる。仕上圧延機素管１８は、必要に応じて
再加熱炉１９において再加熱された後、仕上圧延
機としてのストレツチレデユーサ２０において仕
上圧延される。ストレツチレデユーサ２０は、通
常３ロール式孔形連続圧延機が使用され、８基な
いし28基のロールスタンドを相互に60゜づつ位相
をかえて連続的に配値している。このストレツチ
レデユーサ２０を構成するロールは各ロールスタ
ンドごとに独立駆動され、ロール回転数配分を適
当に設定することにより、圧延中の管材長手方向
に張力をかけて肉厚を制御している。ストレツチ
レデユーサ２０により、管材外径は最大で75％も
絞られ、管材外表面はストレツチレデユーサ２０
の最終側数スタンドの真円孔形ロールによつて定
形され比較的優れた外形寸法精度の仕上がり管２
１が得られる。
ここで、マンドレルミル１５にあつては、通
常、上流側の第５ないし第６スタンドまでのスタ
ンドを被圧延材の肉厚圧下スタンドとして用い、
それより下流側スタンドは被圧延材の外径、真円
度を整えるために用いる。したがつて、被圧延材
の最終肉厚は、第５ないし第６スタンドまでの範
囲で決定されるのである。
常、上流側の第５ないし第６スタンドまでのスタ
ンドを被圧延材の肉厚圧下スタンドとして用い、
それより下流側スタンドは被圧延材の外径、真円
度を整えるために用いる。したがつて、被圧延材
の最終肉厚は、第５ないし第６スタンドまでの範
囲で決定されるのである。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、仕上圧延機素管１８の外径および肉
厚寸法精度が悪い場合には、仕上がり管２１の肉
厚寸法精度が悪くなる。すなわち、ストレツチレ
デユーサ２０の入側素管外径および肉厚が長手方
向に均一でない場合には、その出側仕上がり管の
長手方向肉厚分布が不均一となるのであり、その
理由は、入側素管の太径部分は実質的外径絞り量
が大きくなつて仕上がり管２１のその部分が厚肉
となり、入側素管の細径部分は実質的外径絞り量
が小さくなつて仕上がり管２１のその部分が薄肉
となるからである。したがつて、長手方向に肉厚
の均一な仕上がり管２１を得るためには、その前
工程であるマンドレルミル１５において長手方向
に均一な外径および肉厚を有する仕上圧延機素管
１８を製造する必要がある。
厚寸法精度が悪い場合には、仕上がり管２１の肉
厚寸法精度が悪くなる。すなわち、ストレツチレ
デユーサ２０の入側素管外径および肉厚が長手方
向に均一でない場合には、その出側仕上がり管の
長手方向肉厚分布が不均一となるのであり、その
理由は、入側素管の太径部分は実質的外径絞り量
が大きくなつて仕上がり管２１のその部分が厚肉
となり、入側素管の細径部分は実質的外径絞り量
が小さくなつて仕上がり管２１のその部分が薄肉
となるからである。したがつて、長手方向に肉厚
の均一な仕上がり管２１を得るためには、その前
工程であるマンドレルミル１５において長手方向
に均一な外径および肉厚を有する仕上圧延機素管
１８を製造する必要がある。
ところで、マンドレルミル１５においては、各
スタンドの孔形ロール１７が圧延中の管材の断面
積に逆比例して、上流側スタンド程遅く、下流側
スタンド程速く回転されている。各スタンドで単
位時間に圧延される材料体積が等しい場合には、
各スタンドの出側料断面形状は一定となる。しか
しながら、一般的に実際の圧延で観測される圧延
途中の管材の任意スタンド出側断面形状は、材料
先端の噛込時点から尻抜け時点までの間に複雑に
変化しており、その原因としては、マンドレルバ
ー１６と中空素管１４との間の潤滑状態の経時的
変化、潤滑材の付着量の不均一分布に起因するマ
ンドレルバー１６と中空素管１４との間の摩擦係
数の変化、スタンド間の材料に働く張力の変化、
マンドレルバー１６の速度変化に伴なう各スタン
ドのロール中立点の変化等が考えられる。
スタンドの孔形ロール１７が圧延中の管材の断面
積に逆比例して、上流側スタンド程遅く、下流側
スタンド程速く回転されている。各スタンドで単
位時間に圧延される材料体積が等しい場合には、
各スタンドの出側料断面形状は一定となる。しか
しながら、一般的に実際の圧延で観測される圧延
途中の管材の任意スタンド出側断面形状は、材料
先端の噛込時点から尻抜け時点までの間に複雑に
変化しており、その原因としては、マンドレルバ
ー１６と中空素管１４との間の潤滑状態の経時的
変化、潤滑材の付着量の不均一分布に起因するマ
ンドレルバー１６と中空素管１４との間の摩擦係
数の変化、スタンド間の材料に働く張力の変化、
マンドレルバー１６の速度変化に伴なう各スタン
ドのロール中立点の変化等が考えられる。
そこで従来、マンドレルミルにおいて、長手方
向に均一な外径および肉厚の管材を圧延可能とす
べく、例えば、マンドレルミルの各ロール回転速
度を圧延中に強制的に変化させてスタンド間の材
料に働く張力を調整し、不均一な外径および肉厚
分布を打消可能とする形状制御技術が提案されて
いる。
向に均一な外径および肉厚の管材を圧延可能とす
べく、例えば、マンドレルミルの各ロール回転速
度を圧延中に強制的に変化させてスタンド間の材
料に働く張力を調整し、不均一な外径および肉厚
分布を打消可能とする形状制御技術が提案されて
いる。
しかしながら、マンドレルミルにおける上記ロ
ール回転速度制御方式による形状制御技術には、
ロールを駆動する主電動機の回転速度制御技術の
限界に基づく限界がある。
ール回転速度制御方式による形状制御技術には、
ロールを駆動する主電動機の回転速度制御技術の
限界に基づく限界がある。
本発明は、マンドレルミル出側の管材の外径お
よび肉厚を、ロール回転速度の制御によらず高精
度に制御することを目的とする。
よび肉厚を、ロール回転速度の制御によらず高精
度に制御することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、ｎ基の各個駆動式ロールスタンドを
連続配置してなるマンドレルミルによつて、マン
ドレルバーが挿入された中空素管を延伸圧延する
鋼管の延伸圧延方法において、第ｉスチンド出側
の管材バルジ幅Biの基準バルジ幅Boiに対する変
化率△Biをパラメータとし、第ｉスタンドより
少なくとも２スタンド以上下流のスタンドを第ｊ
スタンドとする場合に、第１スタンドないし第
［ｊ―１］スタンド内の少なくとも１基の圧下制
御スタンドにおけるロール圧下量の基準圧下量に
対する調整率が第ｊスタンド出側の管材バルジ幅
Bjの基準バルジ幅Bojに対する変化率△Bjに及ぼ
す影響係数を記憶しておき、第ｉスタンド出側の
管材バルジ幅Biを測定し、該測定値Biの基準バ
ルジ幅Boiに対する実変化率△Bi′と前記影響係数
に基づいて、第ｊスタンド出側の管材バルジ幅
Bjの基準バルジ幅Bojに対する変化率△Bjを零と
する前記圧下制御タンドにおけるロール圧下量の
調整率を求め、上記バルジ幅Biの測定と同時に、
前記圧下制御スタンドのロール圧下量を上記調整
率によつて調整するとともに、上記バルジ幅Bi
の測定部分の第ｊスタンド出側における管材バル
ジ幅Bjを測定し、該測定値Bjの基準バルジ幅Boj
に対する実変化率△Bj′を零とすべく前記影響係
数を修正するようにしたものである。
連続配置してなるマンドレルミルによつて、マン
ドレルバーが挿入された中空素管を延伸圧延する
鋼管の延伸圧延方法において、第ｉスチンド出側
の管材バルジ幅Biの基準バルジ幅Boiに対する変
化率△Biをパラメータとし、第ｉスタンドより
少なくとも２スタンド以上下流のスタンドを第ｊ
スタンドとする場合に、第１スタンドないし第
［ｊ―１］スタンド内の少なくとも１基の圧下制
御スタンドにおけるロール圧下量の基準圧下量に
対する調整率が第ｊスタンド出側の管材バルジ幅
Bjの基準バルジ幅Bojに対する変化率△Bjに及ぼ
す影響係数を記憶しておき、第ｉスタンド出側の
管材バルジ幅Biを測定し、該測定値Biの基準バ
ルジ幅Boiに対する実変化率△Bi′と前記影響係数
に基づいて、第ｊスタンド出側の管材バルジ幅
Bjの基準バルジ幅Bojに対する変化率△Bjを零と
する前記圧下制御タンドにおけるロール圧下量の
調整率を求め、上記バルジ幅Biの測定と同時に、
前記圧下制御スタンドのロール圧下量を上記調整
率によつて調整するとともに、上記バルジ幅Bi
の測定部分の第ｊスタンド出側における管材バル
ジ幅Bjを測定し、該測定値Bjの基準バルジ幅Boj
に対する実変化率△Bj′を零とすべく前記影響係
数を修正するようにしたものである。
［作用］
本発明によれば、第１ないし第［ｊ―１］スタ
ンド内の少なくとも１基の圧下制御スタンドの圧
下調整率に対する、第ｊスタンド出側のバルジ幅
変化に及ぼす影響係数が常に検定されて修正され
る。したがつて、マンドレルミル出側の管材の外
径および肉厚の制御精度を著しく向上できる。
ンド内の少なくとも１基の圧下制御スタンドの圧
下調整率に対する、第ｊスタンド出側のバルジ幅
変化に及ぼす影響係数が常に検定されて修正され
る。したがつて、マンドレルミル出側の管材の外
径および肉厚の制御精度を著しく向上できる。
［実施例］
第２図は本発明が適用されるマンドレルミルを
示す制御系統図、第３図は同マンドレルミルによ
る圧延状態を示すモデル図、第４図は第３図の
―線に沿う断面図、第５図は第３図の―線
に沿う断面図である。
示す制御系統図、第３図は同マンドレルミルによ
る圧延状態を示すモデル図、第４図は第３図の
―線に沿う断面図、第５図は第３図の―線
に沿う断面図である。
先ず、本発明の基本的概念について説明する。
すなわち、孔形圧延においては、周知のとおり、
圧延材料を長手方向に前方または後方張力を付加
する場合には材料は幅方向には縮み長手方向には
伸び、逆に、圧延材料の長手方向に前方または後
方圧縮力を付加する場合には材料は幅方向には拡
がり長手方向には縮むという傾向がある。この傾
向は、管材の圧延においても全く同様である。こ
こで、本発明者の知見によれば、圧延材料の幅方
向における拡縮は、ロール圧下方向と直角方向の
管材外径であるバルジ幅の増減によく対応してい
る。ところで、このバルジ幅は、ある一定値以上
になると被圧延材の噛み出し等の圧延欠陥を生
じ、逆に、ある一定値以下になると、被圧延材が
マンドレルバーに密着しすぎて圧延後に被圧延材
をマンドレルバーから引き抜くことができない、
いわゆるストリツピングミスを生ずることが知ら
れている。したがつて、「各スタンドのロールカ
リバー形状毎に噛み出しを起こさず、かつストリ
ツピングミスを起こさない、適正なバルジ幅」の
範囲が存在し、圧延中の被圧延材のバルジ幅が
「この適正なバルジ幅の目標値、すなわち基準バ
ルジ幅」に常になるように制御することが重要と
なる。
すなわち、孔形圧延においては、周知のとおり、
圧延材料を長手方向に前方または後方張力を付加
する場合には材料は幅方向には縮み長手方向には
伸び、逆に、圧延材料の長手方向に前方または後
方圧縮力を付加する場合には材料は幅方向には拡
がり長手方向には縮むという傾向がある。この傾
向は、管材の圧延においても全く同様である。こ
こで、本発明者の知見によれば、圧延材料の幅方
向における拡縮は、ロール圧下方向と直角方向の
管材外径であるバルジ幅の増減によく対応してい
る。ところで、このバルジ幅は、ある一定値以上
になると被圧延材の噛み出し等の圧延欠陥を生
じ、逆に、ある一定値以下になると、被圧延材が
マンドレルバーに密着しすぎて圧延後に被圧延材
をマンドレルバーから引き抜くことができない、
いわゆるストリツピングミスを生ずることが知ら
れている。したがつて、「各スタンドのロールカ
リバー形状毎に噛み出しを起こさず、かつストリ
ツピングミスを起こさない、適正なバルジ幅」の
範囲が存在し、圧延中の被圧延材のバルジ幅が
「この適正なバルジ幅の目標値、すなわち基準バ
ルジ幅」に常になるように制御することが重要と
なる。
したがつて、マンドレルミルの第ｉスタンドに
おいて測定されるバルジ幅Biの第ｉスタンドの
基準バルジ幅Boiに対する変化率△Biを、 △Bi＝（Bi−Boi）／Boi とする時、この変化率△Biが正の場合には、そ
の部分の管材長手方向に張力を付加すべく、第１
スタンドないし第［ｊ―１］スタンド内において
選択される少なくとも１基の圧下制御スタンドの
ロール圧下位置を、上記バルジ幅の測定と同時に
閉めて、上流側からの材料の単位時間あたりの流
量を絞れば、その部分の管材外径を目標値として
の基準バルジ幅に圧延することが可能となる。た
だし、第ｊスタンドは第ｉスタンドより少なくと
も２スタンド以上下流に設定される。したがつ
て、第ｉスタンドの出側と第ｊスタンドの出側に
バルジ幅測定計を設置し、第［ｉ＋１］スタンド
を圧下制御スタンドとする時、上述の△Biの正
により第ｉスタンドの下流に位置する第［ｉ＋
１］スタンドの圧下を閉めると、第ｊスタンドに
単位時間あたりに流れる材料流量が減少し、結果
として第［ｊ―１］スタンドと第ｊスタンドとの
間に張力が作用することとなり、第ｊスタンドの
出側のバルジ幅を減少せしめ得るのである。
おいて測定されるバルジ幅Biの第ｉスタンドの
基準バルジ幅Boiに対する変化率△Biを、 △Bi＝（Bi−Boi）／Boi とする時、この変化率△Biが正の場合には、そ
の部分の管材長手方向に張力を付加すべく、第１
スタンドないし第［ｊ―１］スタンド内において
選択される少なくとも１基の圧下制御スタンドの
ロール圧下位置を、上記バルジ幅の測定と同時に
閉めて、上流側からの材料の単位時間あたりの流
量を絞れば、その部分の管材外径を目標値として
の基準バルジ幅に圧延することが可能となる。た
だし、第ｊスタンドは第ｉスタンドより少なくと
も２スタンド以上下流に設定される。したがつ
て、第ｉスタンドの出側と第ｊスタンドの出側に
バルジ幅測定計を設置し、第［ｉ＋１］スタンド
を圧下制御スタンドとする時、上述の△Biの正
により第ｉスタンドの下流に位置する第［ｉ＋
１］スタンドの圧下を閉めると、第ｊスタンドに
単位時間あたりに流れる材料流量が減少し、結果
として第［ｊ―１］スタンドと第ｊスタンドとの
間に張力が作用することとなり、第ｊスタンドの
出側のバルジ幅を減少せしめ得るのである。
他方、第ｉスタンドにおいて測定されたバルジ
幅Biの基準バルジ幅Boiに対する変化率△Biが負
の場合には、その部分の管材長手方向に圧縮力を
付加すべく、第１スタンドないし第［ｊ―１］ス
タンド内において選択される少なくとも１基の圧
下制御スタンドのロール圧下位置を、上記バルジ
幅の測定と同時に開き、上流側からの材料の単位
時間あたりの流量を増すことにより、その部分の
管材外径を圧延することが可能となる。
幅Biの基準バルジ幅Boiに対する変化率△Biが負
の場合には、その部分の管材長手方向に圧縮力を
付加すべく、第１スタンドないし第［ｊ―１］ス
タンド内において選択される少なくとも１基の圧
下制御スタンドのロール圧下位置を、上記バルジ
幅の測定と同時に開き、上流側からの材料の単位
時間あたりの流量を増すことにより、その部分の
管材外径を圧延することが可能となる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。第２
図に示すように、マンドレルバー１６が挿入され
た中空素管１４は、第３図に示すようにマンドレ
ルミル１５の各スタンドに設けられているロール
１７によつて順次圧下された後、仕上圧延機素管
１８となる。ここで、各スタンドにおいて、ロー
ル１７はロールチヨツク３１に支持され、主電動
機によつてそれぞれ独立に駆動可能とされるとと
もに、油圧シリンダ装置３２によつてそれぞれ独
立に圧下位置を調整可能とされている。油圧シリ
ンダ装置３２は、油圧発生装置３３において発生
する油圧によつて作動されるとともに、油圧制御
サーボ弁３４によつてその圧下位置を調整可能と
されている。なお、油圧制御サーボ弁３４は油圧
サーボ制御装置３５によつて制御可能とされてい
る。
図に示すように、マンドレルバー１６が挿入され
た中空素管１４は、第３図に示すようにマンドレ
ルミル１５の各スタンドに設けられているロール
１７によつて順次圧下された後、仕上圧延機素管
１８となる。ここで、各スタンドにおいて、ロー
ル１７はロールチヨツク３１に支持され、主電動
機によつてそれぞれ独立に駆動可能とされるとと
もに、油圧シリンダ装置３２によつてそれぞれ独
立に圧下位置を調整可能とされている。油圧シリ
ンダ装置３２は、油圧発生装置３３において発生
する油圧によつて作動されるとともに、油圧制御
サーボ弁３４によつてその圧下位置を調整可能と
されている。なお、油圧制御サーボ弁３４は油圧
サーボ制御装置３５によつて制御可能とされてい
る。
他方、マンドレルミル１８の第ｉスタンド３１
ｉの出側にはバルジ幅センサ３６が配置され、第
ｉスタンドより少なくとも２スタンド以上下流側
の第ｊスタンド３１ｊの出側にはバルジ幅センサ
３７が配置されている。各バルジ幅センサ３６，
３７の検出信号は、バルジ幅測定装置３８におい
て解析され、それぞれ第４図に示すバルジ幅Bi
および第５図に示すバルジ幅Bjを測定可能とし
ている。上記各バルジ幅測定値は主演算装置３９
に伝達される。
ｉの出側にはバルジ幅センサ３６が配置され、第
ｉスタンドより少なくとも２スタンド以上下流側
の第ｊスタンド３１ｊの出側にはバルジ幅センサ
３７が配置されている。各バルジ幅センサ３６，
３７の検出信号は、バルジ幅測定装置３８におい
て解析され、それぞれ第４図に示すバルジ幅Bi
および第５図に示すバルジ幅Bjを測定可能とし
ている。上記各バルジ幅測定値は主演算装置３９
に伝達される。
主演算装置３９は、第ｉスタンド出側の管材バ
ルジ幅Biの基準バルジ幅Boiに対する変化率△Bi
をパラメータとし、該ｉスタンドより少なくとも
２スタンド以上下流のスタンドを第ｊスタンドと
する場合に、第１スタンドないし第「Ｊ―１」ス
タンド内の少なくとも１基の圧下制御スタンドに
おけるロール圧下量の基準圧下量に対する調整率
が第ｊスタンド出側の管材バルジ幅Bjの基準バ
ルジ幅Bpjに対する変化率ΔBjにおよぼす影響係
数を予じめ記憶している。そこで、主演算装置３
９は、前記第ｉスタンド出側で測定したバルジ幅
Biの基準バルジ幅Bpiに対する実変化率ΔB′iと上
記影響係数に基づいて、第ｊスタンド出側の管材
バルジ幅Bjの基準バルジ幅Bpjに対する変化率
ΔBjを零とする前記圧下制御スタンドにおけるロ
ール圧下量の調整率を演算し、該演算結果を油圧
サーボ制御装置３５に伝達し、前記バルジ幅Biの
測定と同時に、油圧制御サーボ弁３４を介して当
該圧下制御スタンドの油圧シリンダ装置３２を駆
動し、そのロール１７の圧下量を上記調整率によ
つて調整する。
ルジ幅Biの基準バルジ幅Boiに対する変化率△Bi
をパラメータとし、該ｉスタンドより少なくとも
２スタンド以上下流のスタンドを第ｊスタンドと
する場合に、第１スタンドないし第「Ｊ―１」ス
タンド内の少なくとも１基の圧下制御スタンドに
おけるロール圧下量の基準圧下量に対する調整率
が第ｊスタンド出側の管材バルジ幅Bjの基準バ
ルジ幅Bpjに対する変化率ΔBjにおよぼす影響係
数を予じめ記憶している。そこで、主演算装置３
９は、前記第ｉスタンド出側で測定したバルジ幅
Biの基準バルジ幅Bpiに対する実変化率ΔB′iと上
記影響係数に基づいて、第ｊスタンド出側の管材
バルジ幅Bjの基準バルジ幅Bpjに対する変化率
ΔBjを零とする前記圧下制御スタンドにおけるロ
ール圧下量の調整率を演算し、該演算結果を油圧
サーボ制御装置３５に伝達し、前記バルジ幅Biの
測定と同時に、油圧制御サーボ弁３４を介して当
該圧下制御スタンドの油圧シリンダ装置３２を駆
動し、そのロール１７の圧下量を上記調整率によ
つて調整する。
ここで、上記圧下制御スタンドにおける圧下位
置の調整量は、各スタンドの出側断面積比が、基
準圧下位置における各スタンドの出側断面積比と
略等しくなる範囲に設定する。
置の調整量は、各スタンドの出側断面積比が、基
準圧下位置における各スタンドの出側断面積比と
略等しくなる範囲に設定する。
また、主演算装置３９は、前記第ｉスタンド出
側でバルジ幅Biを測定された部分の第ｊスタンド
出側におけるバルジ幅Bjの、基準バルジ幅Bpjに
対する実変化率ΔB′jを演算し、その実変化率
ΔB′jを零とすべく、前記予じめ記憶している影
響係数を検定、修正する。
側でバルジ幅Biを測定された部分の第ｊスタンド
出側におけるバルジ幅Bjの、基準バルジ幅Bpjに
対する実変化率ΔB′jを演算し、その実変化率
ΔB′jを零とすべく、前記予じめ記憶している影
響係数を検定、修正する。
すなわち、主演算装置３９による制御フローは
下記〜の如くである。
下記〜の如くである。
第１スタンドないし第［ｊ―１］スタンド内
の少なくとも１基の圧下制御スタンドｋ，ｌ，
…におけるロール圧下量Hk，Hl，…の基準圧
下量Hok，Hol，…に対する調整率 △Hk＝（Hk―Hok）／Hok △Hl＝（Hl―Hol）／Hol ： ： が第ｊスタンドの管材バルジ幅Bjの基準バル
ジ幅Bojに対する変化率 △Bj＝（Bj―Boj）／Boj に及ぼす影響を、 △Bj＝Ajk・△Hk＋Ajl・△Hl＋…… として表わす時の影響係数Ajk，Ajl，…を予
め記憶しておき、 第ｊスタンドより少なくとも２スタンド以上
上流側の第ｉスタンド出側の管材バルジ幅Bi
を測定し、該測定値Biの第ｉスタンド基準バ
ルジ幅Boiに対する変化率 Bi＝（Bi―Boi）／Boi を求め、 前記第ｊスタンドの影響係数Ajk，Ajl，…
に基づいて Ajk・△Hk＋Ajl・△Hl＋……＝―△Biとな
るべく圧下制御スタンドｋ，ｋ，…におけるロ
ール圧下調整率△Hk，△Hl，…を求め、 上記バルジ幅Biの測定と同時に前記圧下制
御スタンドｋ，ｌ，…のロール圧下量を上記調
整率によつて調整するとともに、 上記バルジ幅Biを測定した管材の部分が第
ｊスタンド出側に達した時のバルジ幅Bj′を測
定し、 該測定値Bj′の基準バルジ幅Bojに対する実変
化率 （△Bj）′＝｛（Bj）′―Boj｝／Boj を算出し、 該実変化率△Bj′を零とすべく前記影響係数
Ajk，Ajl，…を修正する。
の少なくとも１基の圧下制御スタンドｋ，ｌ，
…におけるロール圧下量Hk，Hl，…の基準圧
下量Hok，Hol，…に対する調整率 △Hk＝（Hk―Hok）／Hok △Hl＝（Hl―Hol）／Hol ： ： が第ｊスタンドの管材バルジ幅Bjの基準バル
ジ幅Bojに対する変化率 △Bj＝（Bj―Boj）／Boj に及ぼす影響を、 △Bj＝Ajk・△Hk＋Ajl・△Hl＋…… として表わす時の影響係数Ajk，Ajl，…を予
め記憶しておき、 第ｊスタンドより少なくとも２スタンド以上
上流側の第ｉスタンド出側の管材バルジ幅Bi
を測定し、該測定値Biの第ｉスタンド基準バ
ルジ幅Boiに対する変化率 Bi＝（Bi―Boi）／Boi を求め、 前記第ｊスタンドの影響係数Ajk，Ajl，…
に基づいて Ajk・△Hk＋Ajl・△Hl＋……＝―△Biとな
るべく圧下制御スタンドｋ，ｋ，…におけるロ
ール圧下調整率△Hk，△Hl，…を求め、 上記バルジ幅Biの測定と同時に前記圧下制
御スタンドｋ，ｌ，…のロール圧下量を上記調
整率によつて調整するとともに、 上記バルジ幅Biを測定した管材の部分が第
ｊスタンド出側に達した時のバルジ幅Bj′を測
定し、 該測定値Bj′の基準バルジ幅Bojに対する実変
化率 （△Bj）′＝｛（Bj）′―Boj｝／Boj を算出し、 該実変化率△Bj′を零とすべく前記影響係数
Ajk，Ajl，…を修正する。
次に、本発明の具体的実施結果について説明す
る。すなわち、第７図は、７基のロールスタンド
を有してなるマンドレルミルにおけるロール溝底
肉厚配分を示す説明図である。このマンドレルミ
ルにおいては、素管肉厚が15mm、仕上がり管肉厚
が７mmであり、第１スタンドから第７スタンドま
での基準圧下配分におけるロール溝底肉厚は、そ
れぞれ実線で示すように12mm，11mm，９mm，８
mm，７mm，７mm，７mmとされている。バルジ幅セ
ンサは第３スタンドの出側および第５スタンドの
出側に取付け、圧下制御スタンドとして第１スタ
ンドおよび第２スタンドを選定し、第２図に示し
たと同様な制御回路が用いられた。この実施結果
によれば、第３スタンドの出側で測定された圧延
中のバルジ幅測定値は第８図に示すとおりであつ
た。また、第ｉ＝３スタンド出側での実測バルジ
幅に基準バルジ幅に対する変化率△Biが生じた
のに応じて、圧下制御スタンド（第１、第２スタ
ンド）の圧下調整率を変化させた時の、第ｊスタ
ンド（第５スタンド）出側でのバルジ幅の変化を
予め測定し、前述の影響係数を第６図中のグラフ
の直線の傾きとして求めておいた。そして、圧延
中に第ｊスタンド（第５スタンド）出側のバルジ
幅の実測結果に基づき、該第６図中のグラフの直
線の傾きを修正した。その結果、第１スタンドお
よび第２スタンドの圧下制御を実施した場合と、
圧下制御を実施しなかつた場合の、第５スタンド
の出側で測定されたバルジ幅はそれぞれ第９図に
実線と破線で示すとおりである。すなわち、本発
明の実施によれば、マンドレルミル出側の外径が
高精度で制御可能となることが認められる。
る。すなわち、第７図は、７基のロールスタンド
を有してなるマンドレルミルにおけるロール溝底
肉厚配分を示す説明図である。このマンドレルミ
ルにおいては、素管肉厚が15mm、仕上がり管肉厚
が７mmであり、第１スタンドから第７スタンドま
での基準圧下配分におけるロール溝底肉厚は、そ
れぞれ実線で示すように12mm，11mm，９mm，８
mm，７mm，７mm，７mmとされている。バルジ幅セ
ンサは第３スタンドの出側および第５スタンドの
出側に取付け、圧下制御スタンドとして第１スタ
ンドおよび第２スタンドを選定し、第２図に示し
たと同様な制御回路が用いられた。この実施結果
によれば、第３スタンドの出側で測定された圧延
中のバルジ幅測定値は第８図に示すとおりであつ
た。また、第ｉ＝３スタンド出側での実測バルジ
幅に基準バルジ幅に対する変化率△Biが生じた
のに応じて、圧下制御スタンド（第１、第２スタ
ンド）の圧下調整率を変化させた時の、第ｊスタ
ンド（第５スタンド）出側でのバルジ幅の変化を
予め測定し、前述の影響係数を第６図中のグラフ
の直線の傾きとして求めておいた。そして、圧延
中に第ｊスタンド（第５スタンド）出側のバルジ
幅の実測結果に基づき、該第６図中のグラフの直
線の傾きを修正した。その結果、第１スタンドお
よび第２スタンドの圧下制御を実施した場合と、
圧下制御を実施しなかつた場合の、第５スタンド
の出側で測定されたバルジ幅はそれぞれ第９図に
実線と破線で示すとおりである。すなわち、本発
明の実施によれば、マンドレルミル出側の外径が
高精度で制御可能となることが認められる。
なお、上記具体的実施例において、第１スタン
ドおよび第２スタンドのロール圧下位置調整量
は、第７図に破線で示すように、それぞれ最大±
１mmであり、前述したように、第１スタンドの方
が第２スタンドに比して基準断面積が大きいこと
から、第１スタンドにおける圧下位置調整量を、
第２スタンドにおける圧下位置調整量に比して大
きくなるように設定している。また、上記具体的
実施結果にあつては、バルジ幅測定装置３８のデ
ータサンプリング頻度は33mm秒、油圧制御サーボ
装置３５から油圧制御サーボ弁３４への指令頻度
は66mm秒であり、従来例に係るロール回転速度制
御方式に基づく形状制御技術に比して比較的速い
応答速度で管材形状の制御が可能となることが認
められた。
ドおよび第２スタンドのロール圧下位置調整量
は、第７図に破線で示すように、それぞれ最大±
１mmであり、前述したように、第１スタンドの方
が第２スタンドに比して基準断面積が大きいこと
から、第１スタンドにおける圧下位置調整量を、
第２スタンドにおける圧下位置調整量に比して大
きくなるように設定している。また、上記具体的
実施結果にあつては、バルジ幅測定装置３８のデ
ータサンプリング頻度は33mm秒、油圧制御サーボ
装置３５から油圧制御サーボ弁３４への指令頻度
は66mm秒であり、従来例に係るロール回転速度制
御方式に基づく形状制御技術に比して比較的速い
応答速度で管材形状の制御が可能となることが認
められた。
［本発明の効果］
以上のように、本発明に係る鋼管の延伸圧延方
法によれば、マンドレルミル出側の管材の外径を
高精度で制御することが可能となる。なお、本発
明は、フルフロート式マンドレルミル、セミフロ
ート式（リストレイン式）マンドレルミル、固定
式マンドレルミル、マルチスタンドパイプミル等
に広く適用可能である。
法によれば、マンドレルミル出側の管材の外径を
高精度で制御することが可能となる。なお、本発
明は、フルフロート式マンドレルミル、セミフロ
ート式（リストレイン式）マンドレルミル、固定
式マンドレルミル、マルチスタンドパイプミル等
に広く適用可能である。
第１図は一般の鋼管製造工程を示す工程図、第
２図は本発明が適用されるマンドレルミルを示す
制御系統図、第３図は同マンドレルミルにおける
圧延状態を示すモデル図、第４図は第３図の―
線に沿う断面図、第５図は第３図の―線に
沿う断面図、第６図は本発明の実施例における影
響係数を示す線図、第７図は本発明が適用される
マンドレルミルにおける代表的なロール圧下配分
を示す線図、第８図は本発明の実施例における第
３スタンド出側のバルジ幅の示す線図、第９図は
本発明の実施例における第５スタンド出側のバル
ジ幅を示す線図である。 １４…中空素管、１５…マンドレルミル、１６
…マンドレルバー、１７…ロール、３２…油圧シ
リンダ装置、３５…油圧サーボ制御装置、３６，
３７…バルジ幅センサ、３８…バルジ幅測定装
置、３９…主演算装置、Bi，Bj…バルジ幅測定
値、Bpi，Bpj…基準バルジ幅、ΔBi，ΔBj…変化
率。
２図は本発明が適用されるマンドレルミルを示す
制御系統図、第３図は同マンドレルミルにおける
圧延状態を示すモデル図、第４図は第３図の―
線に沿う断面図、第５図は第３図の―線に
沿う断面図、第６図は本発明の実施例における影
響係数を示す線図、第７図は本発明が適用される
マンドレルミルにおける代表的なロール圧下配分
を示す線図、第８図は本発明の実施例における第
３スタンド出側のバルジ幅の示す線図、第９図は
本発明の実施例における第５スタンド出側のバル
ジ幅を示す線図である。 １４…中空素管、１５…マンドレルミル、１６
…マンドレルバー、１７…ロール、３２…油圧シ
リンダ装置、３５…油圧サーボ制御装置、３６，
３７…バルジ幅センサ、３８…バルジ幅測定装
置、３９…主演算装置、Bi，Bj…バルジ幅測定
値、Bpi，Bpj…基準バルジ幅、ΔBi，ΔBj…変化
率。
Claims (1)
- １ ｎ基の各個駆動式ロールスタンドを連続配置
してなるマンドレルミルによつて、マンドレルバ
ーが挿入された中空素管を延伸圧延する鋼管の延
伸圧延方法において、第ｉスタンド出側の管材バ
ルジ幅Biの基準バルジ幅Boiに対する変化率△Bi
をパラメータとし、第ｉスタンドより少なくとも
２スタンド以上下流のスタンドを第ｊスタンドと
する場合に、第１スタンドないし第［ｊ―１］ス
タンド内の少なくとも１基の圧下制御スタンドに
おけるロール圧下量の基準圧下量に対する調整率
が第ｊスタンド出側の管材バルジ幅Bjの基準バ
ルジ幅Bojに対する変化率△Bjに及ぼす影響係数
を記憶しておき、第ｉスタンド出側の管材バルジ
幅Biを測定し、該測定値Biの基準バルジ幅Boiに
対する実変化率△Bi′と前記影響係数に基づいて、
第ｊスタンド出側の管材バルジ幅Bjの基準バル
ジ幅Bojに対する変化率△Bjを零とする前記圧下
制御スタンドにおけるロール圧下量の調整率を求
め、上記バルジ幅Biの測定と同時に、前記圧下
制御スタンドのロール圧下量を上記調整率によつ
て調整するとともに、上記バルジ幅Biの測定部
分の第ｊスタンド出側における管材バルジ幅Bj
を測定し、該測定値Bjの基準バルジ幅Bojに対す
る実変化率△Bj′を零とすべく前記影響係数を修
正することを特徴とする鋼管の延伸圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57076516A JPS58196109A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 鋼管の延伸圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57076516A JPS58196109A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 鋼管の延伸圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58196109A JPS58196109A (ja) | 1983-11-15 |
| JPH0256964B2 true JPH0256964B2 (ja) | 1990-12-03 |
Family
ID=13607432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57076516A Granted JPS58196109A (ja) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | 鋼管の延伸圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58196109A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158909U (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-21 | ||
| JPS61140317A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | Kawasaki Steel Corp | マンドレルミルの圧延制御方法 |
| JP4873012B2 (ja) * | 2006-10-16 | 2012-02-08 | 住友金属工業株式会社 | マンドレルミル及び継目無管の製造方法 |
| IT1394727B1 (it) * | 2009-06-19 | 2012-07-13 | Sms Innse Spa | Impianto per la laminazione di tubi |
| EP2442923B1 (en) | 2009-06-19 | 2015-02-11 | SMS Innse S.p.A. | Tube rolling plant |
| MX351834B (es) * | 2012-07-24 | 2017-10-31 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Método de fabricación y aparato de fabricación de tubo de metal sin costura. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744411A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Kawasaki Steel Corp | Controlling method for outer diameter of pipe in pipe sizing machine |
-
1982
- 1982-05-10 JP JP57076516A patent/JPS58196109A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744411A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Kawasaki Steel Corp | Controlling method for outer diameter of pipe in pipe sizing machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58196109A (ja) | 1983-11-15 |
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