JPH04344804A - Rolling method for mandrel mill - Google Patents

Rolling method for mandrel mill

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JPH04344804A
JPH04344804A JP14079091A JP14079091A JPH04344804A JP H04344804 A JPH04344804 A JP H04344804A JP 14079091 A JP14079091 A JP 14079091A JP 14079091 A JP14079091 A JP 14079091A JP H04344804 A JPH04344804 A JP H04344804A
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JP
Japan
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mandrel
rolling
mandrel bar
tube
lubricant
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JP14079091A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Shimizu
哲雄 清水
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To manufacture a seewless steel tube without generating a part whose carbon concentration is high due to carburizing on the surface side in a tube stock, and without deteriorating the productivity, even if mandrel mill rolling is performed by inserting a mandrel bar to which a lubricant containing graphite is applied. CONSTITUTION:At the time of executing mandrel mill rolling by inserting a mandrel bar 7 to which a lubricant containing graphite is applied into a tube stock, bubbles having oxidizing gas as foam in the inside is applied to the outside surface of the lubricant applied to the surface of the mandrel bar 7, and thereafter, the mandrel bar 7 is inserted into the tube stock and rolling is executed.

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ネスマ
ン−マンドレルミル方式により製造する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing seamless steel pipes using a Mannesmann-mandrel mill system.

【0002】0002

【従来の技術】継目無鋼管は一般に、マンドレルミル方
式、プラグミル方式等の圧延法、或いは、ユージンセジ
ュルネ方式、エアハルトプッシュベンチ方式等の熱間押
し出し法で製造されるが、比較的小径サイズの造管には
、生産性及び寸法精度の点で優れているマンドレルミル
方式の圧延法が広く利用されている。
[Prior Art] Seamless steel pipes are generally manufactured by a rolling method such as a mandrel mill method or a plug mill method, or a hot extrusion method such as a Eugene Sejournet method or an Erhardt push bench method. For pipe manufacturing, mandrel mill rolling method is widely used because it is excellent in terms of productivity and dimensional accuracy.

【0003】マンドレルミル方式は、例えば図2に示す
ように、素材ビレット1を回転炉床式加熱炉2において
所定の温度(一般的には1100℃〜1300℃)まで
加熱した後、マンネスマンピアサ3により穿孔圧延して
中空素管4Aとする。尚、かような中空素管4Aは中空
素管製造用連続鋳造機5によって直接製造してもよい。 かかる中空素管4Aは厚肉短尺であるので、延伸圧延機
であるマンドレルミル6により減肉延伸される。マンド
レルミル6は、中空素管4Aに、表面に熱間圧延用潤滑
剤を塗布したマンドレルバー7を挿入した状態で延伸圧
延する圧延機であり、通常 6〜 8基のロールスタン
ドから構成されていて、各ロールスタンドには一対の孔
型ロール8を備え、隣接するロールスタンド間ではこの
孔型ロール8の回転軸を圧延軸に垂直な面内で相互に9
0度づつずらして配置している。マンドレルミル6での
素管温度は、圧延機入側では1050℃〜1200℃、
圧延機出側では 800℃〜1000℃となるのが一般
的である。中空素管4Aはマンドレルミル6でもとの長
さの2から 4倍の長さに延伸され、仕上圧延機用素管
4Bとなる。
[0003] In the mandrel mill method, for example, as shown in FIG. 2, a billet material 1 is heated in a rotary hearth type heating furnace 2 to a predetermined temperature (generally 1100°C to 1300°C), and then a Mannesmann piercer is used. 3 to form a hollow tube 4A. Incidentally, such hollow shell tube 4A may be directly manufactured by the continuous casting machine 5 for manufacturing hollow shell tubes. Since the hollow tube 4A has a thick wall and a short length, it is stretched to reduce its thickness by a mandrel mill 6, which is a stretching mill. The mandrel mill 6 is a rolling mill that stretches and rolls a hollow tube 4A with a mandrel bar 7 whose surface is coated with a hot rolling lubricant, and usually consists of 6 to 8 roll stands. Each roll stand is equipped with a pair of grooved rolls 8, and between adjacent roll stands, the rotation axes of the grooved rolls 8 are aligned with each other at 90 degrees in a plane perpendicular to the rolling axis.
They are arranged offset by 0 degrees. The raw tube temperature in the mandrel mill 6 is 1050°C to 1200°C at the entrance of the rolling mill;
The temperature at the exit side of the rolling mill is generally 800°C to 1000°C. The hollow blank tube 4A is stretched to a length 2 to 4 times its original length by a mandrel mill 6, and becomes a blank tube 4B for a finishing rolling mill.

【0004】この仕上圧延機用素管4Bは、必要に応じ
て再加熱炉11によって所定の温度(一般的には 85
0℃〜1000℃)に再加熱された後、仕上圧延機であ
る例えばストレッチレデューサー12によって仕上げ圧
延される。ストレッチレデューサー12によって素管の
外径は最大で75%も絞られ、素管ビレットの長さの4
0倍以上にも延伸され、更にその外表面はストレッチレ
デューサー10の最終側の数スタンドの真円孔型ロール
によって定径されるため比較的優れた外形寸法精度の仕
上がり管13が得られる。
[0004] The raw tube 4B for the finishing rolling mill is heated to a predetermined temperature (generally 85
After being reheated to a temperature of 0° C. to 1000° C., finish rolling is performed by a finish rolling mill, such as a stretch reducer 12. The outer diameter of the raw pipe is reduced by up to 75% by the stretch reducer 12, and the length of the raw pipe billet is reduced by 4%.
Since the tube is stretched by a factor of 0 or more, and its outer surface is fixed in diameter by several stands of perfect circular hole rolls on the final side of the stretch reducer 10, a finished tube 13 with relatively excellent external dimensional accuracy can be obtained.

【0005】ところでマンドレルミルを用いた延伸工程
において、マンドレルバー表面に潤滑剤を塗布しないで
、或いは潤滑性能の悪い潤滑剤を塗布して圧延すると、
圧延負荷が大きくなり、ロールやマンドレルバーの損耗
、焼付等が大きくなるばかりでなく、場合によってはロ
ールフランジ部への材料の噛み出し等により圧延不能と
なる。従って、マンドレルバー表面には、熱間での潤滑
性能に優れた熱間圧延用潤滑剤を塗布する必要がある。 このような潤滑剤としては、安価でかつ非常に優れた潤
滑性能を持つこともあって例えば特公昭59−3731
7号公報に示されるような黒鉛を主成分とし、バインダ
ーとして有機物を含有する水溶性潤滑剤が最もよく使用
されている。
By the way, in the stretching process using a mandrel mill, if the mandrel bar surface is rolled with no lubricant applied or with a lubricant with poor lubrication performance applied,
The rolling load increases, which not only increases wear and tear on the rolls and mandrel bars, but also, in some cases, causes material to bite into the roll flange, making rolling impossible. Therefore, it is necessary to apply a hot rolling lubricant with excellent hot lubrication performance to the surface of the mandrel bar. Such lubricants are inexpensive and have very good lubricating performance, and are used, for example, in Japanese Patent Publication No. 59-3731.
A water-soluble lubricant containing graphite as a main component and an organic substance as a binder, as shown in Japanese Patent No. 7, is most commonly used.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】然しながら、SUS3
04やSUS316に代表されるオーステナイト系ステ
ンレス鋼等の比較的低炭素濃度の材料を、このような黒
鉛を含有する潤滑剤を塗布したマンドレルバーを挿入し
てマンドレルミル圧延を実施すると、圧延時に素管内面
に浸炭が起こり、管内表面側に炭素濃度が高い部分が発
生する。
[Problem to be solved by the invention] However, SUS3
When a relatively low carbon concentration material such as austenitic stainless steel such as 04 or SUS316 is rolled by a mandrel mill by inserting a mandrel bar coated with a graphite-containing lubricant, there will be no raw material during rolling. Carburization occurs on the inner surface of the tube, creating areas with high carbon concentration on the inner surface of the tube.

【0007】この高炭素濃度領域はその後の再加熱、仕
上圧延、更に圧延後の熱処理によって炭素が拡散し、炭
素濃度が低くなるとともに広がるものの、いぜんとして
炭素濃度が高い部分が残存し、例えばオーステナイト系
ステンレス鋼の場合ではJISG0575に規定される
硫酸−硫酸銅による粒界腐食試験で割れが発生する程度
に内表面の耐粒界腐食性能を劣化させるという問題があ
った。
[0007] In this high carbon concentration region, carbon diffuses through subsequent reheating, finish rolling, and further heat treatment after rolling, and as the carbon concentration decreases, it expands, but portions with high carbon concentration still remain, such as austenite. In the case of stainless steels, there is a problem in that the intergranular corrosion resistance of the inner surface deteriorates to the extent that cracks occur in the intergranular corrosion test using sulfuric acid-copper sulfate specified in JIS G0575.

【0008】従って、オーステナイト系ステンレス鋼の
場合では耐粒界腐食性能を確保するために、圧延された
製品管の内表面側の浸炭部を研磨等により除去する工程
が必要となり、著しくコストを上昇させ、生産性を低下
させる等の問題が発生していた。更に、細径サイズの製
品では、内径が小さいために研磨用の砥石を挿入するこ
とが不可能な場合があり、事実上製造不可となることも
ある。
[0008] Therefore, in the case of austenitic stainless steel, in order to ensure intergranular corrosion resistance, it is necessary to remove the carburized portion on the inner surface of the rolled product pipe by polishing, etc., which significantly increases costs. This caused problems such as a decrease in productivity. Furthermore, in the case of small-diameter products, it may be impossible to insert a grindstone for polishing due to the small inner diameter, and it may become virtually impossible to manufacture the product.

【0009】このような問題点を解決するために、Sb
,Snを添加して耐浸炭性能を向上させたオーステナイ
ト系ステンレス鋼を素材として使用することにより、耐
粒界腐食性能を確保することが特開昭63−27474
1 に開示されている。然しながら、この従来法では、
完全に耐浸炭性能を具備させるためには、Sb,Snを
多量に添加することが必要であり、結果として、熱間加
工性を低下させるため、却って圧延欠陥疵を発生させる
、或いは製造可能な肉厚の範囲を狭める等の問題がある
[0009] In order to solve these problems, Sb
, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-27474 discloses that intergranular corrosion resistance is ensured by using austenitic stainless steel with improved carburization resistance by adding Sn as a material.
1 is disclosed. However, in this conventional method,
In order to completely provide carburization resistance, it is necessary to add a large amount of Sb and Sn, and as a result, hot workability is reduced, which may cause rolling defects or impede production. There are problems such as narrowing the range of wall thickness.

【0010】本発明は、上述の事情に鑑みて開発された
もので、黒鉛を含有する潤滑剤を塗布したマンドレルバ
ーを挿入してマンドレルミル圧延を実施したとしても、
素管内表面側に浸炭による炭素濃度が高い部分を発生さ
せることなく、生産性を低下させることなく安価に製造
することを目的とする。
The present invention was developed in view of the above-mentioned circumstances, and even if a mandrel bar coated with a graphite-containing lubricant is inserted and mandrel mill rolling is carried out,
The purpose is to manufacture at low cost without reducing productivity without creating a portion with high carbon concentration due to carburization on the inner surface of the raw tube.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の問題
点を解決すべく、継目無鋼管のマンドレルミル圧延にお
ける内面浸炭状況について調査研究を重ねた。その結果
、マンドレルミル圧延時に素管とマンドレルバーとの間
隙では、マンドレルバー表面に塗布された黒鉛系の潤滑
剤の主成分である黒鉛、及びバインダーとして含有して
いる有機物が間隙中に存在する酸素と反応燃焼し、CO
ガスが多量に生成すること、更にこれら燃焼生成ガスは
浸炭反応を促進するガスであり、これら浸炭性のガスに
より素管内面に浸炭することを見いだした。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has repeatedly investigated and researched the inner carburization situation in mandrel mill rolling of seamless steel pipes. As a result, during mandrel mill rolling, in the gap between the raw tube and the mandrel bar, graphite, which is the main component of the graphite-based lubricant applied to the surface of the mandrel bar, and organic substances contained as a binder are present in the gap. Reacts with oxygen and burns, producing CO
It was discovered that a large amount of gas is generated, and that these combustion gases promote carburizing reactions, and that these carburizing gases cause carburization of the inner surface of the tube.

【0012】そこで、更にこの点につき研究を重ねたと
ころ、マンドレルミル圧延直前に予め素管とマンドレル
バーの間隙に、CO2 ガス又はO2 ガス、水蒸気、
或いはこれらの混合ガス等の酸化性ガスを充満させるこ
とにより、黒鉛系潤滑剤を塗布したマンドレルバーを挿
入してマンドレルミル圧延しても浸炭反応を阻止するこ
とが可能となり、浸炭のない仕上圧延用素管が得られる
ことを見いだした。
Therefore, after further research on this point, it was found that CO2 gas or O2 gas, water vapor, or
Alternatively, by filling the material with an oxidizing gas such as a mixed gas of these gases, it is possible to prevent the carburizing reaction even if a mandrel bar coated with a graphite-based lubricant is inserted and rolled in a mandrel mill, resulting in finish rolling without carburizing. It was discovered that a raw pipe for use could be obtained.

【0013】然しながら、素管とマンドレルバーとの間
隙に酸化性ガスを充満させるために、予め素管に酸化性
ガスを充満させた後にマンドレルバーを挿入すると、同
時に管端から外気を吸い込むため、素管とマンドレルバ
ーとの間隙に浸炭反応を阻止するために必要な量の酸化
性ガスを充満させておくことが不可能となる。そのため
、素管挿入後に管端から酸化性ガスを吹き込み、素管と
マンドレルバーとの間隙に酸化性ガスを充満させること
が必要となるが、一般的に素管とマンドレルバーとの間
隙は数ミリ程度しかないためにたとえ高圧で酸化性ガス
を吹き込んだとしても、吹き込みガスの圧力損失が大き
く、ガスを効果的に吹き込むことが困難であり、間隙を
浸炭反応を阻止するために必要な量の酸化性ガスに置換
するためには非常に時間がかかり、生産性を著しく阻害
するという欠点を有していた。
However, in order to fill the gap between the raw tube and the mandrel bar with oxidizing gas, when the raw tube is filled with oxidizing gas in advance and then the mandrel bar is inserted, at the same time, outside air is sucked in from the tube end. It becomes impossible to fill the gap between the raw tube and the mandrel bar with the amount of oxidizing gas necessary to prevent the carburizing reaction. Therefore, after inserting the raw tube, it is necessary to blow oxidizing gas from the tube end to fill the gap between the raw tube and the mandrel bar, but generally the gap between the raw tube and the mandrel bar is several times. Even if oxidizing gas is blown into the gap at high pressure, the pressure loss of the blown gas is large and it is difficult to blow the gas effectively, making it difficult to fill the gap with the amount necessary to prevent the carburizing reaction. It takes a very long time to replace the oxidizing gas with the oxidizing gas, which has the drawback of significantly hindering productivity.

【0014】そこで、この点について鋭意研究を重ねた
ところ、黒鉛を含む潤滑剤を塗布したマンドレルバーを
素管に挿入してマンドレルミル圧延する際に、マンドレ
ルバー表面に塗布した潤滑剤の外表面上に、酸化性ガス
を気泡として内部に持つ泡を塗布した後に、該マンドレ
ルバーを素管に挿入することによって効果的に、かつ短
時間に素管とマンドレルバーとの間隙に浸炭反応を阻止
するために必要な量の酸化性ガスを満たすことが可能と
なることを見いだし本発明を完成させるに至ったのであ
る。
Therefore, after extensive research on this point, we found that when a mandrel bar coated with a lubricant containing graphite is inserted into a blank tube and rolled in a mandrel mill, the outer surface of the lubricant coated on the mandrel bar surface After coating the foam with oxidizing gas inside, the mandrel bar is inserted into the raw pipe to effectively and quickly prevent the carburizing reaction in the gap between the raw pipe and the mandrel bar. They discovered that it is possible to fill the required amount of oxidizing gas to achieve this, and have completed the present invention.

【0015】即ち本発明は、黒鉛を含む潤滑剤を塗布し
たマンドレルバーを素管に挿入してマンドレルミル圧延
する際に、該マンドレルバーの表面に塗布した潤滑剤の
外表面上に、酸化性ガスを気泡として内部に持つ泡を塗
布した後に、該マンドレルバーを素管に挿入して圧延を
することを特徴とするマンドレルミル圧延方法である。
That is, in the present invention, when a mandrel bar coated with a lubricant containing graphite is inserted into a raw pipe and rolled in a mandrel mill, an oxidizing agent is added to the outer surface of the lubricant coated on the surface of the mandrel bar. This is a mandrel mill rolling method characterized in that after applying gas bubbles inside, the mandrel bar is inserted into the raw tube and rolling is performed.

【0016】[0016]

【作用】以下、本発明を作用と共に具体的に説明する。[Function] Hereinafter, the present invention will be specifically explained along with its function.

【0017】本発明においてマンドレルミル圧延直前に
マンドレルバーと素管との間隙に充満させる酸化性ガス
としては、CO2 ガス、O2 ガス、水蒸気、又はこ
れらの混合ガス等が適用できる。これら酸化性ガスの作
用は以下に示すとおりである。
[0017] In the present invention, CO2 gas, O2 gas, water vapor, or a mixed gas thereof can be used as the oxidizing gas to fill the gap between the mandrel bar and the raw tube immediately before mandrel mill rolling. The effects of these oxidizing gases are as shown below.

【0018】黒鉛、バインダーとしての有機物を含む潤
滑剤を塗布したマンドレルバーを素管に挿入してマンド
レルミル圧延を実施すると、高温の素管と接触すること
により、潤滑剤中の黒鉛は燃焼し、COガス、CO2 
ガスを発生する。この際、マンドレルバーと素管との間
隙は一般的に非常に狭いため、黒鉛が完全燃焼するに足
りる酸素量は存在しないため、通常の状態で圧延中に発
生する燃焼ガスは、大部分がCOガスとなる。
[0018] When a mandrel bar coated with a lubricant containing graphite and an organic substance as a binder is inserted into the raw tube and mandrel mill rolling is performed, the graphite in the lubricant burns due to contact with the hot raw tube. , CO gas, CO2
Generates gas. At this time, since the gap between the mandrel bar and the raw tube is generally very narrow, there is not enough oxygen to completely burn the graphite, so most of the combustion gas generated during rolling under normal conditions is It becomes CO gas.

【0019】一方、CO+CO2 混合ガス中における
鋼の浸炭及び脱炭平衡は次式で表される。
On the other hand, the carburization and decarburization equilibrium of steel in a CO+CO2 mixed gas is expressed by the following equation.

【0020】[0020]

【数1】 ここで、(C)は鋼中に溶解している炭素濃度である。 即ち、雰囲気中のCO分圧が高ければ、反応は(1) 
式の左方向へ進行して鋼中の平衡炭素濃度(C)が増加
、言い換えれば浸炭することを示している。逆に、雰囲
気中のCO2 分圧が高ければ、反応は(1) 式の右
方向へ進行し、脱炭することを示している。
[Equation 1] Here, (C) is the concentration of carbon dissolved in the steel. That is, if the partial pressure of CO in the atmosphere is high, the reaction will be (1)
As the equation progresses to the left, the equilibrium carbon concentration (C) in the steel increases, in other words, carburization occurs. Conversely, if the partial pressure of CO2 in the atmosphere is high, the reaction proceeds to the right in equation (1), indicating decarburization.

【0021】従来の圧延方法では、潤滑剤の燃焼ガスの
大部分が不完全燃焼によるCOガスであるので、(1)
 式の反応は左方向へ進行して、素管の内面は浸炭によ
り炭素濃度が高くなる。一方、予めマンドレルミル圧延
中の素管とマンドレルバーとの間隙の雰囲気をCO2 
分圧の高い状態にすることにより(1) 式の反応は右
方向へ進行するため、素管の内面の浸炭を防止すること
ができる。
In the conventional rolling method, most of the combustion gas of the lubricant is CO gas due to incomplete combustion, so (1)
The reaction in the equation proceeds to the left, and the carbon concentration on the inner surface of the raw tube increases due to carburization. On the other hand, in advance, the atmosphere in the gap between the raw tube and the mandrel bar during mandrel mill rolling was changed to CO2.
By setting the partial pressure to a high state, the reaction of formula (1) proceeds in the right direction, so carburization of the inner surface of the raw tube can be prevented.

【0022】また、マンドレルミル圧延中の素管とマン
ドレルバーとの間隙の雰囲気を予めO2 分圧の高い状
態にしておけば、潤滑剤中の黒鉛は完全燃焼し、結果と
してCO2 分圧の高い状態となり、上記の通り浸炭す
ることはない。
[0022] Furthermore, if the atmosphere in the gap between the raw tube and the mandrel bar during mandrel mill rolling is made in advance to a state with a high O2 partial pressure, the graphite in the lubricant will be completely combusted, resulting in a high CO2 partial pressure. As mentioned above, carburization will not occur.

【0023】一方、高温の水蒸気中での反応は不可逆的
に次式で表される。
On the other hand, the reaction in high temperature steam is irreversibly expressed by the following equation.

【0024】[0024]

【数2】 更に反応によって生成したガスの各成分の間には二次的
に次式で示される平衡反応式が成り立つ。
##EQU00002## Further, an equilibrium reaction equation expressed by the following equation holds secondarily between each component of the gas produced by the reaction.

【0025】[0025]

【数3】 ここで、雰囲気中の水蒸気分圧を高めれば、(4) 式
の反応は右方向へ進行し、結果としてCO2 分圧が高
まり、(1) 式の反応は右方向へ進行する。
[Equation 3] Here, if the water vapor partial pressure in the atmosphere is increased, the reaction in equation (4) will proceed to the right, resulting in an increase in the partial pressure of CO2, and the reaction in equation (1) will proceed in the right direction. .

【0026】即ち、マンドレルミル圧延中の素管とマン
ドレルバーとの間隙の雰囲気を予めO2 分圧の高い状
態にしておけば素管内面の浸炭が防止できる。
That is, carburization of the inner surface of the raw tube can be prevented by setting the atmosphere in the gap between the raw tube and the mandrel bar during mandrel mill rolling in advance to a state where the partial pressure of O2 is high.

【0027】以上のように、黒鉛を含む潤滑剤を塗布し
たマンドレルバーを素管に挿入してマンドレルミル圧延
する際に、マンドレルバーと素管の間隙を酸化性ガス、
即ちCO2 ガス又はO2 ガス、水蒸気、或いはこれ
らの混合ガスにて満たされた状態下で圧延することによ
り、圧延後の素管の内面の浸炭を防止することができる
As described above, when a mandrel bar coated with a lubricant containing graphite is inserted into a raw tube and rolled in a mandrel mill, the gap between the mandrel bar and the raw tube is filled with oxidizing gas.
That is, by rolling in a state filled with CO2 gas, O2 gas, water vapor, or a mixed gas thereof, carburization of the inner surface of the mother pipe after rolling can be prevented.

【0028】一方、上記の酸化性ガスを気泡として持っ
た泡は、例えば、石鹸等の表面活性剤、卵白、サポニン
、ゼラチン等の気泡剤を含む水溶液に、アミド類、ヒド
ロキシアルキルアンモニウム塩、塩化アルキルアンモニ
ウム、アミンオキシド、アルキルアミンのエチレンオキ
シド付加物、スルホキシド、マレイン酸誘導体の縮合物
、脂肪酸の多価アルコールエステル等の泡安定剤を添加
したものに、上記酸化性ガスをバブリングすることによ
って得ることができる。これらの泡は、マンドレルバー
表面に塗布された後、素管に挿入されるまで安定して存
在していれば良い。従って、本発明では、マンドレルバ
ーの表面に塗布した潤滑剤の外表面上に、上述の如くの
酸化性ガスを気泡として内部に持つ泡を塗布した後、該
マンドレルバーを素管に挿入して圧延することにより、
圧延時には、これらの泡より前述した酸化性ガスが発生
し、マンドレルバーと素管の間隙が酸化性ガスによって
満たされ、前述の(1) 式の反応は右方向へ進行し、
浸炭反応を阻止することが可能となり、内面に浸炭のな
い仕上圧延用素管を得ることができる。
On the other hand, the bubbles containing the above-mentioned oxidizing gas can be produced by adding amides, hydroxyalkylammonium salts, chloride, etc. Obtained by bubbling the above oxidizing gas into a foam stabilizer such as alkylammonium, amine oxide, ethylene oxide adduct of alkyl amine, sulfoxide, condensate of maleic acid derivative, polyhydric alcohol ester of fatty acid, etc. Can be done. It is sufficient that these bubbles stably exist after being applied to the surface of the mandrel bar until they are inserted into the raw tube. Therefore, in the present invention, after applying foam containing the oxidizing gas as described above on the outer surface of the lubricant applied to the surface of the mandrel bar, the mandrel bar is inserted into the raw pipe. By rolling,
During rolling, the above-mentioned oxidizing gas is generated from these bubbles, the gap between the mandrel bar and the raw tube is filled with the oxidizing gas, and the reaction of equation (1) above proceeds to the right.
It becomes possible to prevent the carburization reaction, and it is possible to obtain a raw pipe for finish rolling without carburization on the inner surface.

【0029】[0029]

【実施例】図1は本発明が実施される継目無鋼管製造ラ
インの一例を示す工程図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a process diagram showing an example of a seamless steel pipe production line in which the present invention is implemented.

【0030】図1において、素材ビレット1は回転炉床
式加熱炉2において所定の温度(一般的には1100℃
〜1300℃)まで加熱された後、マンネスマンピアサ
3により穿孔圧延され中空素管4Aとなる。尚、中空素
管4Aは中空素管製造用連続鋳造機5によって直接製造
されてもよい。
In FIG. 1, a material billet 1 is heated to a predetermined temperature (generally 1100° C.) in a rotary hearth type heating furnace 2.
After being heated to 1300° C.), it is punch-rolled by a Mannesmann piercer 3 to form a hollow tube 4A. Note that the hollow shell tube 4A may be directly manufactured by the continuous casting machine 5 for manufacturing hollow shell tubes.

【0031】上記中空素管4Aはマンドレルミル6によ
り減肉延伸される。マンドレルミル6は、潤滑剤塗布装
置21により表面に黒鉛含有潤滑剤を塗布したマンドレ
ルバー7を中空素管4Aに挿入した状態で該中空素管4
Aを延伸圧延する。尚、マンドレルミル6は、 6〜 
8基のロールスタンドから構成されており、各ロールス
タンドには一対の孔型ロール8を備え、隣接するロール
スタンド間ではこの孔型ロール8の回転軸を圧延軸に垂
直な面内で相互に90度づつずらして配置している。マ
ンドレルミル6での素管温度は、圧延機入側では105
0℃〜1200℃、圧延機出側では 800℃〜100
0℃となるのが一般的である。中空素管4Aはマンドレ
ルミル6でもとの長さの 2から 4倍の長さに延伸さ
れ、仕上圧延機用素管4Bとなる。
The hollow tube 4A is stretched by a mandrel mill 6 to reduce its thickness. The mandrel mill 6 inserts a mandrel bar 7, whose surface is coated with a graphite-containing lubricant by a lubricant applicator 21, into the hollow shell 4A.
A is stretched and rolled. In addition, mandrel mill 6 is 6~
It consists of eight roll stands, each roll stand is equipped with a pair of grooved rolls 8, and the rotation axes of the grooved rolls 8 are mutually aligned between adjacent roll stands in a plane perpendicular to the rolling axis. They are arranged 90 degrees apart. The raw tube temperature in mandrel mill 6 is 105 at the entrance side of the rolling mill.
0℃~1200℃, 800℃~100℃ on the exit side of the rolling mill
Generally, the temperature is 0°C. The hollow raw tube 4A is stretched to a length 2 to 4 times its original length by a mandrel mill 6, and becomes a raw tube 4B for a finishing rolling mill.

【0032】上記仕上圧延機用素管4Bは、再加熱炉1
1によって所定の温度(一般的には850〜1000℃
)に再加熱された後、ストレッチレデューサー12によ
って仕上げ圧延される。ストレッチレデューサー12に
よって素管の外径は最大で75%も絞られ、素管ビレッ
トの長さの40倍以上にも延伸され、更にその外表面は
ストレッチレデューサー10の最終側の数スタンドの真
円孔型ロールによって定径されるため比較的優れた外形
寸法精度の仕上がり管13が得られる。
[0032] The above-mentioned raw tube 4B for finishing rolling mill is
1 to a predetermined temperature (generally 850 to 1000℃
) and then finish rolled by a stretch reducer 12. The outer diameter of the raw pipe is reduced by up to 75% by the stretch reducer 12 and stretched to more than 40 times the length of the raw pipe billet, and its outer surface is as perfect a circle as the last few stands of the stretch reducer 10. Since the diameter is determined by the grooved rolls, a finished tube 13 with relatively excellent external dimensional accuracy can be obtained.

【0033】然るに、本実施例にあっては、マンドレル
ミル6において、黒鉛含有潤滑剤を塗布したマンドレル
バー7を中空素管4Aに挿入して延伸圧延する際に、マ
ンドレルバー7の表面に塗布した黒鉛含有潤滑剤の外表
面上に、泡塗布装置22が供給する泡を塗布した後、該
マンドレルバー7を中空素管4Aに挿入して、上記マン
ドレル圧延を行なう。
However, in this embodiment, when the mandrel bar 7 coated with a graphite-containing lubricant is inserted into the hollow tube 4A and stretched and rolled in the mandrel mill 6, the lubricant is coated on the surface of the mandrel bar 7. After applying the foam supplied by the foam application device 22 onto the outer surface of the graphite-containing lubricant, the mandrel bar 7 is inserted into the hollow tube 4A to perform the mandrel rolling.

【0034】ここで、泡塗布装置22が発生する泡は、
泡発生装置23にて生成されるものであり、酸化性ガス
を気泡として内部にもつ泡である。泡発生装置23は、
気泡剤水溶液24を収容しながら、酸化性ガス供給装置
25が供給する酸化性ガスを気泡剤水溶液24に通気し
、上述の如くの酸化性ガスを気泡として内部にもつ泡を
生成する。
Here, the foam generated by the foam coating device 22 is as follows:
These bubbles are generated by the bubble generator 23 and have oxidizing gas inside them. The bubble generator 23 is
While containing the foaming agent aqueous solution 24, the oxidizing gas supplied by the oxidizing gas supply device 25 is aerated into the foaming agent aqueous solution 24 to generate bubbles containing the oxidizing gas as described above.

【0035】表1に示すそれぞれの組成のオーステナイ
ト系ステンレス鋼の外径110mm の丸ビレットを回
転炉床式加熱炉にて1240℃に加熱した後、マンネス
マンピアサーにて外径:110mm 、肉厚:12.2
5mm 、長さ:3200mmの中空管に穿孔圧延しマ
ンドレルミル圧延用素管とした。 ついで表面に黒鉛:28%、有機バインダー(ポリビニ
ルアルコール):10.4%、水:61.6%の組成か
ら成る潤滑剤を塗布し乾燥被膜としたマンドレルバーに
、セッケンの水溶液に表2に示す組成の酸化性ガスを通
気、撹拌して気泡としたものを塗布した後、マンドレル
バーを素管に挿入し直ちにマンドレルミル圧延を行ない
、外径:90mm、肉厚:3.75mm、長さ1170
0mm の仕上圧延用素管とした。得られた仕上圧延用
素管をそれぞれ再加熱後、ストレッチレデューサーにて
外径60.5mm、肉厚3.5mm 、長さ18600
mm の仕上がり管とした。
A round billet of austenitic stainless steel with an outer diameter of 110 mm having the respective compositions shown in Table 1 was heated to 1240° C. in a rotary hearth heating furnace, and then cut into an outer diameter of 110 mm and a wall thickness using a Mannesmann piercer. 12.2
A hollow tube with a diameter of 5 mm and a length of 3200 mm was punch-rolled to obtain a blank tube for mandrel mill rolling. Next, a lubricant with a composition of 28% graphite, 10.4% organic binder (polyvinyl alcohol), and 61.6% water was applied to the surface of the mandrel bar to form a dry film, and an aqueous solution of soap was applied as shown in Table 2. After applying the oxidizing gas having the composition shown, aerated and stirred into bubbles, a mandrel bar was inserted into the raw tube and immediately mandrel mill rolling was performed to obtain an outer diameter of 90 mm, a wall thickness of 3.75 mm, and a length of 3.75 mm. 1170
A raw tube for finish rolling with a diameter of 0 mm was used. After reheating the obtained raw tubes for finish rolling, they were rolled using a stretch reducer to an outer diameter of 60.5 mm, a wall thickness of 3.5 mm, and a length of 18,600 mm.
It was made into a finished tube of mm.

【0036】更に1080℃に加熱、固溶化処理後、水
冷し、製品とした。
[0036] The mixture was further heated to 1080°C, subjected to solid solution treatment, and then cooled with water to obtain a product.

【0037】製品の長手方向中央部よりサンプルを採取
し、JISG0575に規定される硫酸−硝酸銅による
粒界腐食試験を実施し、割れのあるなしにより耐粒界腐
食性能を評価し、浸炭の有無を確認した。
[0037] A sample was taken from the center in the longitudinal direction of the product and subjected to intergranular corrosion test using sulfuric acid-copper nitrate as specified in JIS G0575, and the intergranular corrosion resistance was evaluated based on the presence or absence of cracks, and the presence or absence of carburization was evaluated. It was confirmed.

【0038】表2から明らかなように、本発明に従いマ
ンドレルミル圧延時にマンドレルバー表面に塗布した潤
滑剤の外表面上に酸化性ガスを気泡として内部に持つ泡
を塗布した後にマンドレルバーを素管に挿入して圧延を
した場合には浸炭のない製品が得られる。
As is clear from Table 2, according to the present invention, foam containing an oxidizing gas inside is applied to the outer surface of the lubricant applied to the surface of the mandrel bar during mandrel mill rolling, and then the mandrel bar is turned into a blank tube. When rolling is performed by inserting the steel into a steel sheet, a product without carburization can be obtained.

【0039】[0039]

【表1】[Table 1]

【0040】[0040]

【表2】[Table 2]

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、黒鉛系の潤滑剤を塗布
したマンドレルバーを挿入してマンドレルミル圧延を実
施したとしても、生産性を阻害することなく内表面に浸
炭のない継目無鋼管を容易に製造することができる。
Effects of the Invention According to the present invention, even if a mandrel bar coated with a graphite-based lubricant is inserted and mandrel mill rolling is carried out, productivity is not hindered and the inner surface is not carburized. can be easily manufactured.

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

【図1】図1は本発明の概念を示す工程図である。FIG. 1 is a process diagram showing the concept of the present invention.

【図2】図2は従来方法を示す工程図である。FIG. 2 is a process diagram showing a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4A  中空素管 4B  仕上圧延用素管 6  マンドレルミル 7  マンドレルバー 21  潤滑剤塗布装置 22  泡塗布装置 4A Hollow tube 4B Raw pipe for finish rolling 6 Mandrel mill 7 Mandrel bar 21 Lubricant applicator 22 Foam coating device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  黒鉛を含む潤滑剤を塗布したマンドレ
ルバーを素管に挿入してマンドレルミル圧延する際に、
該マンドレルバーの表面に塗布した潤滑剤の外表面上に
、酸化性ガスを気泡として内部に持つ泡を塗布した後に
、該マンドレルバーを素管に挿入して圧延することを特
徴とするマンドレルミルの圧延方法。
[Claim 1] When a mandrel bar coated with a lubricant containing graphite is inserted into a raw pipe and rolled with a mandrel mill,
A mandrel mill characterized in that after applying bubbles containing an oxidizing gas inside on the outer surface of a lubricant applied to the surface of the mandrel bar, the mandrel bar is inserted into a blank tube and rolled. rolling method.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07136703A (en) * 1993-11-17 1995-05-30 Nippon Steel Corp Method for rolling seamless tube
RU2724224C2 (en) * 2016-04-01 2020-06-22 Смс Груп Гмбх Method and system for production of seamless hot-rolled pipe, centrifugal rolled tube and use of hollow block produced by centrifugal casting

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