【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
本考案は傾斜ロールおよび傾斜プラグを備えた
継目無鋼管の圧延用リーラ圧延機に関する。
継目無鋼管の製造工程において圧延機でシエル
を圧延する場合、シエル先端の形状不良等によ
り、噛込不良が発生し、これが継目無鋼管製造工
程の生産性の低下、鋼管の品質低下など、種々の
不具合の原因となつている。
特にマンネスマンプラグミル圧延方式では、リ
ーラが減肉を行う最終ミルであるため、リーラ入
側シエルの肉厚が薄くなつてシエル先端側の変形
がしばしば見られ、噛込み不良が起こりやすくな
つている。
従来、リーラでの噛込み不良防止対策として
は、管の噛込みを良くするために
(1) プラグ頭部における肉厚圧下を小さくして、
リーリング部分においても肉厚圧下を加える。
(2) プラグジヤンプ（リーラプラグ直径とリーラ
圧延前の管内径との差）を小さくする。
などの対策がとられてきたが依然として噛込み不
良を絶滅できなかつた。また噛込み不良防止対策
の観点から、プラグ形状について行われた研究は
少なく、僅かに、単に先端曲面部の形状に関し、
調査されてきたのみである。
本考案者らの研究によれば、250mmφ程度以下
のシエルにおいてリーラ噛込み不良の発生が多
く、このようなリーラプラグは従来から長さと直
径との比が大きいのが通常であつた。このことか
ら、プラグ長さとリーラ噛込み不良の関係に着目
して研究を重ねた結果、プラグ長さを最適値に設
計することにより、リーラ噛込み不良を防止する
ことができることを見出した。本考案はこの知見
に基づいてなされたもので、噛込み不良を防止す
ることのできる形状を有するリーラプラグを備え
たリーラ圧延機を提供することを目的とするもの
である。
リーラミルは第１図の如くシエル４の外面に傾
斜ロール１を当接させ、内面にリーラプラグ２を
挿入してシエル４を圧延するが、第２図に示すよ
うにリーラプラグの圧延有効部長さｌは圧延時に
おけるロールゴージ部５以降の長さｄと、ロール
ゴージ部より入側の長さＳ（プラグの圧延有効部
先端とロールゴージとの距離）とに分けることが
できる。
ロールゴージ部以降の長さｄは
リーリング長さ確保によるリーラマーク（内
面スパイラル段差）防止
圧延終了時のシエルのしり抜け性
を考慮して、決定されるものである。
また、各圧延サイズに適切なプラグ径は、その
サイズのリーラ圧延時に要求される拡管力によつ
て決定されるものであり、リーラマーク防止に必
要なリーリング長さはロール形状によらずほぼ一
定である。
従つて、ロールゴージ部以降の長さｄは、プラ
グ径と圧延ロールのフイード角によつて適正値が
決定されるものといつてよい。
一方、ロールゴージ部より入側のプラグの長さ
Ｓは、旧来より適宜に長く設定され、特に250mm
φ以下の管では長く、本考案者らの調査により、
リーラの噛込み不良に大きく影響していることが
明らかとなつた。第３図はリーラ噛込み不良発生
を推定した説明図で、ロールゴージ部５より入側
の長さの長いプラグ２ａと短いプラグ２ｂとを比
較図示したものである。
すなわちロールゴージ部５より入側の長さが長
すぎるプラグは第３図に示すように、ロール１に
シエル４が十分グリツプされる前にシエル４先端
がプラグ２ａに当り、噛込み不良が発生し易くな
る。
第４図は、ロール１の入側シエルグリツプ長さ
ｈ（シエルがロール１の入側に接触し始める点か
らロールゴージまでの距離）に対するロールゴー
ジ部５より入側のプラグ長さＳの比（Ｓ／ｈ）と
リーラ噛込み不良との関係を示した説明図であ
る。第４図の下半分に示したグラフよりＳ／ｈと
噛込み不良発生率との間には顕著な関係があり、
リーラ噛込み不良防止の観点より、Ｓ／ｈは3.0
以下にする必要がある。一方Ｓ／ｈが小さすぎる
と、肉厚サイズのシエルの圧延時にプラグの先端
曲面部より圧下が急激に始まるため、プラグが痛
み易くなり、また内面リーラマーク（スパイラル
段差）が生じ易くなる。この下限値は本考案者ら
の実験によると、Ｓ／ｈ＝0.2であつた。
すなわち、リーラにおけるプラグ長さを設計す
る上で、Ｓ／ｈを0.2〜3.0の範囲とすることがリ
ーラ噛込み不良防止の上で極めて有効である。
次に本考案の効果について具体例を挙げて説明
する。
本考案になるプラグをリーラミルプラグに適用
した結果、リーラでの噛込み不良が大幅に減少し
た。第１表はそれによる生産性の向上を示し、第
２表は第１表に示した外径サイズ７インチ、８−
５／８インチにそれぞれ対応する、プラグ径180mm
φ，207mmφのリーラプラグのＳ／ｈの従来品と
本考案の実施例との対比を示したものである。す
なわちシエル外径７インチ、肉厚8.05mmに適用す
るプラグとして径180mmφを用いるがｈ＝23mmの
場合、従来はＳ／ｈ＝5.2であつたが、本考案で
は、Ｓ／ｈ＝1.6とした。この結果第１表に見ら
れるように3.3％の生産性向上が図られたもので
ある。
The present invention relates to a reeler rolling mill for rolling seamless steel pipes equipped with inclined rolls and inclined plugs. When rolling a shell using a rolling machine in the manufacturing process of seamless steel pipes, poor engagement occurs due to the shape of the tip of the shell, etc. This causes various problems such as a decrease in productivity in the seamless steel pipe manufacturing process and a decline in the quality of the steel pipes. This is the cause of the problem. In particular, in the Mannesmann plug mill rolling method, the reeler is the final mill that performs wall thinning, so the wall thickness of the reeler entrance shell becomes thinner, and deformation of the shell tip side is often seen, making it easy to cause poor biting. . Conventionally, measures to prevent poor engagement with reels include (1) reducing wall thickness reduction at the plug head to improve tube engagement;
Thickness reduction is also applied to the reeling part. (2) Reduce the plug jump (difference between the reeler plug diameter and the pipe inner diameter before reeler rolling). Although such countermeasures have been taken, it has still not been possible to eradicate the problem of poor biting. In addition, from the perspective of preventing poor biting, there is little research conducted on the shape of the plug, and only a few studies have been conducted on the shape of the curved tip.
It has only been investigated. According to research conducted by the present inventors, reeler engagement failures often occur in shells with a diameter of approximately 250 mm or less, and such reeler plugs have traditionally had a large length-to-diameter ratio. Based on this, as a result of repeated research focusing on the relationship between plug length and reeler engagement failure, it was discovered that reeler engagement failure can be prevented by designing the plug length to an optimal value. The present invention was made based on this knowledge, and an object of the present invention is to provide a reeler rolling mill equipped with a reeler plug having a shape that can prevent poor biting. As shown in Fig. 1, the reel mill rolls the shell 4 by bringing the inclined roll 1 into contact with the outer surface of the shell 4 and inserting the reeler plug 2 into the inner surface.As shown in Fig. 2, the effective rolling length l of the reeler plug is It can be divided into a length d after the roll gorge part 5 during rolling, and a length S on the entrance side from the roll gorge part (distance between the tip of the effective rolling part of the plug and the roll gorge). The length d after the roll gorge is determined by ensuring the reeling length to prevent reeler marks (inner spiral steps) and taking into consideration the ability of the shell to penetrate at the end of rolling. In addition, the appropriate plug diameter for each rolling size is determined by the expansion force required when rolling that size with a reeler, and the reeling length required to prevent reeler marks is approximately the same regardless of the roll shape. constant. Therefore, it can be said that an appropriate value for the length d after the roll gorge portion is determined by the plug diameter and the feed angle of the rolling roll. On the other hand, the length S of the plug on the entrance side from the roll gorge part has been set appropriately longer than in the past, especially 250 mm.
It is long for tubes smaller than φ, and according to research by the present inventors,
It has become clear that this has a large effect on the poor engagement of the reeler. FIG. 3 is an explanatory diagram for estimating the occurrence of reeler biting failure, and is a comparative diagram of a longer plug 2a and a shorter plug 2b on the entrance side from the roll gorge portion 5. In other words, if the length of the plug is too long on the entry side than the roll gorge portion 5, the tip of the shell 4 will hit the plug 2a before the shell 4 is fully gripped by the roll 1, causing a biting failure, as shown in FIG. It becomes easier. FIG. 4 shows the ratio (S/ FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between h) and reeler biting failure. From the graph shown in the lower half of Figure 4, there is a remarkable relationship between S/h and the incidence of biting defects.
From the perspective of preventing reeler biting failure, S/h is 3.0
It is necessary to do the following. On the other hand, if S/h is too small, the reduction will start abruptly from the curved end of the plug during rolling of a thick shell, making the plug susceptible to damage and causing internal reeler marks (spiral steps). According to experiments conducted by the present inventors, this lower limit value was S/h=0.2. That is, when designing the plug length in the reeler, it is extremely effective to set S/h in the range of 0.2 to 3.0 in order to prevent reeler biting failure. Next, the effects of the present invention will be explained using specific examples. As a result of applying the plug according to the present invention to a reel mill plug, the occurrence of bad biting in the reeler was significantly reduced. Table 1 shows the productivity improvement resulting from this, and Table 2 shows the outer diameter sizes of 7 inches and 8-inches shown in Table 1.
Plug diameter 180mm, each corresponding to 5/8 inch
This figure shows a comparison between a conventional S/h reeler plug with a diameter of 207 mm and an embodiment of the present invention. In other words, if a plug with a diameter of 180 mmφ is used for a shell with an outer diameter of 7 inches and a wall thickness of 8.05 mm, but h = 23 mm, S/h = 5.2 in the past, but in this invention, S/h = 1.6. . As a result, as shown in Table 1, productivity was improved by 3.3%.
【表】【table】
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図はリーラの模式平面図、第２図はリーラ
プラグとリーラロールとの位置関係を示す断面
図、第３図はリーラ噛込み不良発生の説明図、第
４図はＳ／ｈとリーラ噛込み不良発生率との関係
を示す説明図である。
１……リーラロール、２……リーラプラグ、３
……リーラ圧延モータ、４……シエル、５……ロ
ールゴージ部、ｈ……シエルグリツプ長さ、Ｓ…
…プラグの圧延有効部先端とロールゴージ部との
距離。
Fig. 1 is a schematic plan view of the reeler, Fig. 2 is a sectional view showing the positional relationship between the reeler plug and the reeler roll, Fig. 3 is an explanatory diagram of occurrence of reeler biting failure, and Fig. 4 is S/h and reeler biting. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship with the defective occurrence rate. 1... Leela roll, 2... Leela plug, 3
...Reeler rolling motor, 4...Shell, 5...Roll gorge section, h...Shell grip length, S...
...Distance between the tip of the rolling effective part of the plug and the roll gorge part.