JPH04339504A - 継目無管の肉厚制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、継目無鋼管をストレ
ッチレデューサーで圧延する際に、圧延材の先後端が各
ロールスタンドを通過する時の肉厚制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ストレッチレデューサーは、３ロールの
スタンドを連続的に多数スタンド（最大２８スタンド）
配列し、継目無素管の外形を順次圧延しながら相隣るス
タンドのロール周速に差を与え、管軸方向に引張力を加
えることにより、その肉厚を制御する設備である。その
特徴を以下に列挙すると次のとおりである。

【０００３】（１）素管寸法を大きくできる。スタンド
管に張力を働かせることにより、肉厚減少が可能であり
、また外径リダクションも大きくとれる。

【０００４】（２）素管寸法の集約が可能である。同一
の素管寸法から各種寸法の製品が得られる。

【０００５】（３）外径、肉厚減少率を大きくとれるの
で、管端切捨ロスが大きくなる欠点があったが、計算機
制御の導入による回転数制御によって管端切捨ロスが少
なくなってきた。

【０００６】上述のような特徴があるので、ストレッチ
レデューサーは、マンドレルミルやプラグミルと組み合
わされてしようされる。

【０００７】図２はストレッチレデューサーが、マンド
レルミルと組み合わされて使用されている継目無管の製
造工程を示す工程図である。継目無管の素材である丸鋼
片３１が、回転式の鋼片加熱炉３２で所定の温度まで加
熱される。そして、穿孔機３３で丸鋼片３１の中心に中
空部が穿孔され、第一段階の中空素管３４が造られる。 この中空素管３４は、引き続きマンドレル３５と軸芯が
水平と垂直交互に配置された複数組の２ロール３６とか
ら構成されるマンドレルミル３７により圧延されて、肉
厚が減肉されて長く延びた第二段階の中空素管３８がで
きる。この第二段階の中空素管３８はヲーキングビーム
タイプの再加熱炉３９で加熱される。そして、ストレッ
チレデューサー４０で前述のようにして圧延され、所定
の製品形状となり、冷却台４１で冷却された後切断機４
２で製品長さに切断される。

【０００８】継目無素管は、ストレッチレデューサー４
０でスタンド間に張力を働かせながら圧延しているので
あるが、材料の先端が次のスタンドに噛み込まれるまで
、あるいは後端が噛み出されてから次のスタンドに達す
るまでの間は張力が働かない部分が発生するので、前後
端に増肉部が生成される。そして、継目無素管のこのよ
うな増肉部は、従来製品寸法毎にあらかじめ決められた
クロップ長さで切断し、その後同じくあらかじめ決めら
れた切断長さで製品に切断するようにしていた。

【０００９】上述した継目無管の先後端に生成される増
肉部を極力少なくするため、従来から先後端が通過する
ロールスタンド近傍の複数のロールスタンドのロール回
転数を、圧延材の中間部分のみを圧延している、いわゆ
る定常状態での圧延時のロール回転数とは異なる回転数
に変化させて、増肉部を発生させないという制御をおこ
なっている。

【００１０】この制御方法を詳述すると次のとおりであ
る。すなわち、圧延材の先端が通過する時には、最先端
が噛込まれようとするロールスタンドより上流側の複数
のロールスタンド（例えば７基）のロール回転数を定常
時よりも速くして、圧延材にかかるストレッチを強くす
るというものである。この場合、ロール回転数を速くす
る度合いは上流側にいくにしたがい、小さくするように
している。

【００１１】また、圧延材の後端が通過する時には、最
後端が噛込まれようとするロールスタンドを含めた下流
側の複数のロールスタンド（例えば７基）のロール回転
数を定常時よりも遅くして、圧延材にかかるストレッチ
を強くするというものである。この場合、ロール回転数
を遅くする度合いは上流側にいくにしたがい、大きくす
るようにしている。

【００１２】上述した圧延材先後端通過時のロール回転
数の制御は、定常時の回転を基準とし、この回転数に経
験的に定めた一定比率を掛けた数値に基づき行なわれて
いた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の継目無管先後端の肉厚制御方法においては、圧
延材先後端通過時のロール回転数を経験的に決め、同一
材質、同一寸法の圧延材にはこの回転数を全て適用する
ので、圧延時の温度のバラツキ等に起因する圧延条件の
変化を吸収することができず、必ずしも全ての圧延材に
理想的な肉厚制御が施されているとはいえないという問
題点があった。

【００１４】この発明は従来技術の上述したような問題
点を解消し、全ての圧延材に理想的な肉厚制御が行なえ
る継目無管の肉厚制御方法を提供することを目的として
いる。

【００１５】

【問題点を解消するための手段】この発明に係る継目無
管の肉厚制御方法は、ストレッチレデューサー通過時の
継目無管肉厚制御方法において、ストレッチレデューサ
ーを構成する各ロールスタンドの出側に設置した速度計
により、各ロールスタンド出側における圧延材の定常状
態の通過速度と圧延材の先端または後端が各ロールスタ
ンドを通過する時点における全ロールスタンド出側の圧
延材通過速度とを測定し、この測定した各ロールスタン
ド出側における圧延材の定常状態の通過速度と圧延材先
後端通過時点の通過速度に基づき、圧延材の先後端が各
ロールスタンドを通過する際の通過ロールスタンド近傍
の複数基のロール回転数を制御し、圧延材先後端の増肉
の発生を防止するものである。

【００１６】

【作用】この発明に係る継目無管の肉厚制御方法は、ス
トレッチレデューサー通過時の継目無管肉厚制御方法に
おいて、ストレッチレデューサーを構成する各ロールス
タンドの出側に設置した速度計により、各ロールスタン
ド出側における圧延材の定常状態の通過速度と圧延材の
先端または後端が各ロールスタンドを通過する時点にお
ける全ロールスタンド出側の圧延材通過速度とを測定し
、この測定した各ロールスタンド出側における圧延材の
定常状態の通過速度と圧延材先後端通過時点の通過速度
に基づき、圧延材の先後端が各ロールスタンドを通過す
る際の通過ロールスタンド近傍の複数基のロール回転数
を制御するようにしている。

【００１７】このようにすると、定常状態の通過速度と
圧延材先後端通過速度および定常状態のロール回転数と
からマスフロー一定の法則により、各ロールスタンドに
おける圧延材１本毎の先後端通過時のロール回転を把握
することができる。そして、この把握したロール回転数
に基づき、圧延材１本毎の先後端通過時のロール回転数
の制御を行なえば、先後端の肉厚制御が正確に行なえ、
増肉の発生を減らすことができる。

【００１８】

【実施例】本発明の１実施例の継目無管の肉厚制御方法
を図１に基づき説明する。本発明の１実施例の継目無管
の肉厚制御方法においては、ストレッチレデューサー１
を構成する複数のロールスタンド２のそれぞれの出側に
、圧延材３の通過速度を測定する速度計４を設置する。 そして、測定した速度信号をロール回転数演算器５に送
る。ロール回転数演算器５におては、この速度信号と予
め設定してある演算式とから圧延材先後端通過時のロー
ル回転数を演算する。そして、演算された回転数を回転
数制御器６に送り、回転数制御器６でロール駆動用モー
ター７の回転数を制御することにより、圧延材先後端通
過時のロール回転数を制御する。

【００１９】なお、図１における符号８は、圧延材の入
側速度を測定するための入側速度計であり、この測定し
た入側速度を基に、材料噛込み時の各スタンドの噛込み
速度の補正をするようにしている。

【００２０】さらに、本発明の１実施例の継目無管の肉
厚制御方法を詳述すると、次のとおりである。すなわち
、圧延材先端が各スタンドを通過する時点の通過速度を
、サフィックスの前半はスタンド番号を、サフィックス
の後半は先端の各スタンドタイミング（すなわち、Ｔ１
は第１スタンド通過時点、Ｔ２は第２スタンド通過時点
、Ｔｍは第ｍスタンド通過時点を示す）を示すものとし
て表すと、下記のように表現できる。

【００２１】第１スタンド Ｖ１Ｔ１、Ｖ１Ｔ２、Ｖ１Ｔ３、…………、Ｖ１Ｔｍ第
２スタンド Ｖ２Ｔ２、Ｖ２Ｔ３、Ｖ２Ｔ４、…………、Ｖ２Ｔｍ、
第３スタンド Ｖ３Ｔ３、Ｖ３Ｔ４、Ｖ３Ｔ５、…………、Ｖ３Ｔｍ…
……………………………………… 第ｍスタンド ＶｍＴｍ また、定常状態における各スタンド出側の圧延材通過速
度をＶｍＭ（ｍは１、２、３、…………、ｍスタンド）
で表し、その時の各スタンドのロール回転数Ｎｍ（ｍは
１、２、３、…………、ｍスタンド）で表す。

【００２２】このように定義して、圧延材先端が第（ｍ
＋１）スタンドに噛込まれたときに、一つ上流側にある
第ｍスタンドの回転数を定常状態からどれだけ変化させ
ればマスフロー一定となるか、換言すれば肉厚一定とな
る（増肉が発生しない）のは、次の（１）式を満足させ
ればよい。

【００２３】第ｍスタンド ΔＮｍＴｍ＋１／Ｎｍ＝α（ＶｍＴｍ＋１−ＶｍＭ）／
ＶｍＴｍ＋１＝−α｛（ＶｍＭ／ＶｍＴｍ＋１）−１｝
…………（１）ただし、ΔＮｍＴｍ＋１：第ｍスタンド
におけるロール回転数を圧延材先端が第（ｍ＋１）スタ
ンド通過時に変更する回転数変化量 α：定数（原則として０＜α＜１） ｎスタンドで回転数制御を行なう場合には、（２）〜（
４）式を満足すればよい。

【００２４】第（ｍ−１）スタンド （ΔＮｍ−１Ｔｍ＋１／Ｎｍ−１）−（ΔＮｍＴｍ＋１
／Ｎｍ）＝−α｛（Ｖｍ−１Ｍ／Ｖｍ−１Ｔｍ＋１）−
１｝…………（２）第（ｍ−２）スタンド （ΔＮｍ−２Ｔｍ＋１／Ｎｍ−２）−（ΔＮｍ−１Ｔｍ
＋１／Ｎｍ−１）＝−α｛（Ｖｍ−２Ｍ／Ｖｍ−２Ｔｍ
＋１）−１｝…………（３）第（ｍ−ｎ）スタンド （ΔＮｍ−ｎＴｍ＋１／Ｎｍ−ｎ）−（ΔＮｍ−ｎ＋１
Ｔｍ＋１／Ｎｍ−ｎ＋１）＝−α｛（Ｖｍ−ｎＭ／Ｖｍ
−ｎＴｍ＋１）−１｝…………（４）すなわち、第（ｍ
−１）スタンド以降については、下流側で回転数制御に
よりすでにストレッチがかけられているので、その分を
考慮して回転数の変化量を順次減少させる。

【００２５】同じように、圧延材後端が各スタンドを通
過する時点の通過速度を、サフィックスの前半はスタン
ド番号を、サフィックスの後半は先端の各スタンドタイ
ミング（すなわち、Ｂ１は第１スタンド通過時点、Ｂ２
は第２スタンド通過時点、Ｂｍは第ｍスタンド通過時点
を示す）を示すものとして表すと、下記のように表現で
きる。

【００２６】第１スタンド Ｖ１Ｂ１、Ｖ１Ｂ２、Ｖ１Ｂ３、…………、Ｖ１Ｂｍ第
２スタンド Ｖ２Ｂ２、Ｖ２Ｂ３、Ｖ２Ｂ４、…………、Ｖ２Ｂｍ、
第３スタンド Ｖ３Ｂ３、Ｖ３Ｂ４、Ｖ３Ｂ５、…………、Ｖ３Ｂｍ…
……………………………………… 第ｍスタンド ＶｍＢｍ このように定義して、圧延材後端が第（ｍ−１）スタン
ドから噛み離されたきに、二つ上流側にある第（ｍ＋１
）スタンドの回転数を定常状態からどれだけ変化させれ
ばマスフロー一定となる、換言すれば肉厚一定となる（
増肉が発生しない）のは、次の（５）式を満足させれば
よい。なお、第ｍスタンドの回転数を変化させても張力
の変化は起こらないので、第ｍスタンドでの回転数制御
は行なわない。

【００２７】第（ｍ＋１）スタンド 　　　　ΔＮｍ＋１Ｂｍ−１／Ｎｍ＋１＝α｛（Ｖｍ＋
１Ｍ／Ｖｍ＋１Ｂｍ−１）−１｝…………（５）ただし
、ΔＮｍ＋１Ｂｍ−１：第（ｍ＋１）スタンドにおける
ロール回転数を圧延材後端が第（ｍ＋１）スタンド通過
時に変更する回転数変化量 α：定数（原則として０＜α＜１） ｎスタンドで回転数制御を行なう場合には、（６）〜（
８）式を満足すればよい。

【００２８】第（ｍ＋２）スタンド （ΔＮｍ＋２Ｂｍ−１／Ｎｍ＋２）−（ΔＮｍ＋１Ｂｍ
−１／Ｎｍ＋１）＝α｛（Ｖｍ＋２Ｍ／Ｖｍ＋２Ｂｍ−
１）−１｝…………（６）第（ｍ＋３）スタンド （ΔＮｍ＋３Ｔｍ−１／Ｎｍ＋３）−（ΔＮｍ＋２Ｂｍ
−１／Ｎｍ＋２）＝α｛（Ｖｍ＋３Ｍ／Ｖｍ＋３Ｂｍ−
１）−１｝…………（７）第（ｍ＋ｎ）スタンド （ΔＮｍ＋ｎＢｍ−１／Ｎｍ＋ｎ）−（ΔＮｍ＋ｎ−１
Ｂｍ−１／Ｎｍ＋ｎ−１）＝α｛（Ｖｍ＋ｎＭ／Ｖｍ＋
ｎＢｍ−１）−１｝…………（８）この場合は下流側に
行くに従い、上流側で制御した分回転数の変化量を順次
増加させる。

【００２９】上述した、圧延材先後端通過時に、変化さ
せてやる回転数の定常状態からの変化量を演算するため
の先後端通過時を含む各スタンドの出側速度は、演算器
に記憶するようにしておけば、圧延第１番目からの材料
に回転数制御を適用することが可能である。また、係数
αは定数ではあるが、スタンド毎に、また通過タイミン
グ毎に決定することも可能である。

【００３０】さらには、最先端部および最後端部を補正
するために、α≧１とすることも有効である。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、継目無管の先後端部の肉
厚制御が正確に行なえ、増肉部分を減らすことができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の継目無管の肉厚制御方法を
示す説明図である。

【図２】継目無管の製造工程を示す工程図である。

【符号の説明】

１　　ストレッチレデューサー ２　　ロールスタンド ３　　圧延材 ４　　速度計 ５　　ロール回転数演算器 ６　　回転数制御器 ７　　ロール駆動用モーター ８　　入側速度計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ストレッチレデューサー通過時の継目
   無管肉厚制御方法において、ストレッチレデューサーを
   構成する各ロールスタンドの出側に設置した速度計によ
   り、各ロールスタンド出側における圧延材の定常状態の
   通過速度と圧延材の先端または後端が各ロールスタンド
   を通過する時点における全ロールスタンド出側の圧延材
   通過速度とを測定し、この測定した各ロールスタンド出
   側における圧延材の定常状態の通過速度と圧延材先後端
   通過時点の通過速度に基づき、圧延材の先後端が各ロー
   ルスタンドを通過する際の通過ロールスタンド近傍の複
   数基のロール回転数を制御し、圧延材先後端の増肉の発
   生を防止することを特徴とする継目無管の肉厚制御方法
   。