JPH0671309A - Method for rolling seamless steel tube by using mandrel mill - Google Patents
Method for rolling seamless steel tube by using mandrel millInfo
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- JPH0671309A JPH0671309A JP22678792A JP22678792A JPH0671309A JP H0671309 A JPH0671309 A JP H0671309A JP 22678792 A JP22678792 A JP 22678792A JP 22678792 A JP22678792 A JP 22678792A JP H0671309 A JPH0671309 A JP H0671309A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は継目無鋼管をマンドレル
ミルで製造する際の圧延方法、特にマンドレルの抜き取
り不能および焼付き疵の発生を防止することのできる圧
延方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling method for producing a seamless steel pipe by a mandrel mill, and more particularly to a rolling method capable of preventing the mandrel from being undrawable and causing seizure flaws.
【０００２】[0002]
【従来の技術】継目無鋼管を製造する場合には、断面が
丸あるいは角形のビレットを加熱した後穿孔して中空素
管を製造し、この中空素管をマンドレルミルで延伸圧延
し、さらにその後サイザあるいはストレッチレデューサ
により仕上圧延する方法が広く用いられている。マンド
レルミルは通常５〜８基程度のロールスタンドより構成
されており、各々のロールスタンドは１対の対向する孔
型ロールより構成されている。そして、マンドレルを挿
入した状態の中空素管をこれらのロールにより連続圧延
し、ロールとマンドレルの間で中空素管の肉厚を減ず
る。2. Description of the Related Art In the case of producing a seamless steel pipe, a billet having a round or square cross section is heated and then pierced to produce a hollow shell, which is stretch-rolled by a mandrel mill and then further rolled. A method of finish rolling with a sizer or a stretch reducer is widely used. The mandrel mill is usually composed of about 5 to 8 roll stands, and each roll stand is composed of a pair of opposed hole-type rolls. Then, the hollow shell with the mandrel inserted therein is continuously rolled by these rolls to reduce the wall thickness of the hollow shell between the roll and the mandrel.
【０００３】マンドレルミルは、マンドレルの操作方法
で大別すると、次の３種類となる。 （１）フルフロートマンドレルミル （２）リストレインドマンドレルミルまたはリテインド
マンドレルミル （３）セミフロートマンドレルミルMandrel mills are roughly classified into the following three types according to the mandrel operating method. (1) Full float mandrel mill (2) Restrained mandrel mill or retained mandrel mill (3) Semi-float mandrel mill
【０００４】図１０は、圧延中にマンドレルを拘束しな
いフルフロートマンドレルミルの設備および圧延方法を
説明した説明図であり、その内容は鉄鋼便覧第三版III
(2),P972(日本鉄鋼協会編、丸善 1980）に詳しく述べら
れている。インサートライン３１に送られた中空素管３
２に所定の突き出し長さになるまでマンドレル３３ａが
プッシャー３０で挿入され、マンドレルミル３４の入側
のミルライン３５上にマンドレルごと中空素管３２がセ
ットされた後、プッシャー３６で第１スタンド３７に送
り込み圧延が行われる。圧延により製造された継目無鋼
管３８ａは、マンドレル３３ｂを抱えたままリターンラ
イン３９に跳ねだされ、ストリッパーテーブル４０でマ
ンドレル３３ｃが継目無鋼管３８ｂより引き抜かれる。
その後マンドレル３３ｄはリターンライン３９上を後退
し、冷却ゾーン４１で水冷されて再びインサートライン
３１上に戻る。そして、マンドレルは再び上述したよう
な状態で使用される。FIG. 10 is an explanatory view for explaining the equipment and rolling method of a full-float mandrel mill that does not restrain the mandrel during rolling.
(2), P972 (edited by Japan Iron and Steel Institute, Maruzen 1980). Hollow shell 3 sent to insert line 31
2, the mandrel 33a is inserted by the pusher 30 until the protrusion length reaches a predetermined value, and the hollow shell 32 is set together with the mandrel on the mill line 35 on the inlet side of the mandrel mill 34, and then the pusher 36 is mounted on the first stand 37. Infeed rolling is performed. The seamless steel pipe 38a manufactured by rolling is splashed to the return line 39 while holding the mandrel 33b, and the mandrel 33c is pulled out from the seamless steel pipe 38b by the stripper table 40.
Thereafter, the mandrel 33d retracts on the return line 39, is water-cooled in the cooling zone 41, and returns to the insert line 31 again. Then, the mandrel is used again in the state as described above.
【０００５】上記した圧延に用いられるマンドレル３３
には、潤滑剤が塗布される。潤滑剤が塗布される場所と
しては、インサートライン３１上の中空素管３２にマン
ドレル３３ａが挿入される直前の位置か、リターンライ
ン３９上のマンドレル３３ｃの抜き取りが終わった後の
位置のいずれか、あるいは両方が選ばれるのが通常であ
る。Mandrel 33 used for the above-mentioned rolling
A lubricant is applied to the. The place where the lubricant is applied is either a position immediately before the mandrel 33a is inserted into the hollow shell 32 on the insert line 31 or a position on the return line 39 after the mandrel 33c is removed. Or both are usually chosen.
【０００６】図１１は、圧延中にマンドレルを拘束する
リストレインドマンドレルミル、あるいはリテインドマ
ンドレルミルの設備および圧延方法について説明した説
明図である。インサートライン５１で中空素管５２にマ
ンドレル５３ａが挿入される。次に、マンドレル５３ａ
ごと中空素管５２をミルライン５４に送り、マンドレル
５３ｂの後端部を拘束装置５５にセットする。拘束装置
５５によりマンドレル５３ｂを前進させ、中空素管５２
をマンドレルミル５６に送り込み圧延が開始される。こ
の圧延は、マンドレル５３ｂの前進速度を拘束装置５５
で制御しながら行われる。圧延が終了すると、さらにマ
ンドレル５３ｂを前進させて半製品化された継目無鋼管
５７を、サイザ５８あるいはエキストラクタに送り込む
（図はサイザ）。サイザ５８で圧延が開始されると、マ
ンドレル５３ｂを後退させ、半製品化された継目無鋼管
５７より引き抜く。FIG. 11 is an explanatory view for explaining the equipment and rolling method of a wrist-reind mandrel mill or a retained mandrel mill for restraining the mandrel during rolling. The mandrel 53a is inserted into the hollow shell 52 at the insert line 51. Next, the mandrel 53a
The hollow shell 52 is sent to the mill line 54, and the rear end of the mandrel 53b is set in the restraint device 55. The restraining device 55 advances the mandrel 53b to move the hollow shell 52
Is sent to the mandrel mill 56 to start rolling. This rolling restrains the advancing speed of the mandrel 53b by the restraint device 55.
Controlled by. When the rolling is completed, the mandrel 53b is further advanced to send the semi-finished seamless steel pipe 57 to the sizer 58 or the extractor (the sizer is shown in the figure). When the rolling is started by the sizer 58, the mandrel 53b is retracted and pulled out from the semi-finished seamless steel pipe 57.
【０００７】ついでマンドレル５３ｃはリターンライン
５９へ跳ねだされて後方に送られ、冷却ゾーン６０で水
冷されて再びインサートライン５１に移され、次の圧延
まで待機する。この場合も、フルフロートマンドレルミ
ルと同様に、マンドレル５３には潤滑剤が塗布される。
潤滑剤が塗布される場所としては、インサートライン５
１上の中空素管５２にマンドレル５３ａが挿入される前
か、リターンライン５９上のマンドレルが後退する位置
のいずれか、あるいは両方ないしは特開平3-90205に開
示されているように、ミルライン５４上のマンドレルミ
ル５６の第1スタンド６１の入り側の位置で、圧延終了
後マンドレルが後退する際に潤滑剤塗布が行われる。Then, the mandrel 53c is bounced to the return line 59 and sent to the rear side, cooled by water in the cooling zone 60, transferred to the insert line 51 again, and waits until the next rolling. Also in this case, the lubricant is applied to the mandrel 53 as in the full float mandrel mill.
The place where the lubricant is applied is the insert line 5
1 before the mandrel 53a is inserted into the hollow shell 52 on the 1st position, or the position where the mandrel is retracted on the return line 59, or both, or on the mill line 54 as disclosed in JP-A-3-90205. At the position on the entry side of the first stand 61 of the mandrel mill 56, the lubricant is applied when the mandrel retracts after completion of rolling.
【０００８】セミフロートマンドレルミルは、マンドレ
ルの操作の点で上述した二つの方法を折衷したものであ
る。すなわち、インサートラインでマンドレルが中空素
管に挿入された後、リストレインドマンドレルミルと同
様の拘束装置にセットされる。マンドレルは、圧延中リ
ストレイドマンドレルミルと同様に、拘束装置で前進速
度を制御されるが、途中でマンドレルは拘束装置から解
放され、圧延後期にはフルフロートマンドレルミルと同
じ状態で圧延が行われる。圧延が終了した後のマンドレ
ルの抜き取り、その後の搬送および冷却ゾーンでの水冷
ならびにマンドレルの潤滑は、フルフロートマンドレル
ミルの場合と同様に行われる。The semi-float mandrel mill is an eclectic of the two methods described above in terms of mandrel operation. That is, after the mandrel is inserted into the hollow shell at the insert line, the mandrel is set in the same restraint device as that of the wrist-lein mandrel mill. During rolling, the mandrel is controlled in advance by a restraint system, similar to the restructuring mandrel mill, but the mandrel is released from the restraint during the rolling process, and rolling is performed in the same state as the full float mandrel mill in the latter half of rolling. . The withdrawal of the mandrel after the rolling is completed, the subsequent transportation and water cooling in the cooling zone, and the lubrication of the mandrel are performed in the same manner as in the full float mandrel mill.
【０００９】潤滑剤としてはいずれのマンドレルミル形
式の場合にも、水溶性または油溶性の黒鉛が広く用いら
れており、複数のスプレーノズルを設けた塗布装置で、
マンドレル上に塗布される。このようにして表面に潤滑
被膜が形成されたマンドレルを中空素管に挿入し、圧延
が行われる。In any of the mandrel mill types, water-soluble or oil-soluble graphite is widely used as a lubricant, and in a coating device provided with a plurality of spray nozzles,
Applied on the mandrel. The mandrel having the lubricating coating formed on the surface is inserted into the hollow shell and rolled.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】以上、いずれのマンド
レルミル形式においても従来の潤滑方法としては、圧延
前にマンドレルの表面にあらかじめ潤滑被膜を形成する
方法が広く用いられているので、次のような問題点があ
る。As described above, a method of forming a lubricating coating on the surface of the mandrel in advance before rolling is widely used as a conventional lubricating method in any of the mandrel mill types. There is a problem.
【００１１】すなわち、従来の潤滑方法では、たとえ圧
延に先立ちマンドレル上に均一に潤滑剤を塗布できたと
しても、圧延する中空素管の全長にわたって、安定して
一定の摩擦状態を維持することは難しい。すなわち、圧
延初期に管先端部を圧延する際には、マンドレル上の潤
滑被膜は、塗布されたままの厚い状態でマンドレルと素
管内面との接触摩擦抵抗を減ずるが、圧延が進行するに
連れ、マンドレル上の潤滑被膜は接触する中空素管に徐
々に持ち去られ、管後端を圧延する際には潤滑膜厚は非
常に少ないものとなる。そのため、一本の管を圧延する
に当たっては、圧延開始から終了の間に徐々に摩擦係数
が上昇する。そして、このような摩擦係数の変化は、長
手方向の圧延条件の変化をもたらし、これが製品となる
管の長手方向の寸法精度を悪化させるという問題点があ
る。That is, in the conventional lubrication method, even if the lubricant can be uniformly applied to the mandrel prior to rolling, it is possible to maintain a stable and constant friction state over the entire length of the hollow shell to be rolled. difficult. That is, when rolling the pipe tip at the beginning of rolling, the lubricating coating on the mandrel reduces the contact frictional resistance between the mandrel and the inner surface of the raw pipe in the as-applied thick state, but as the rolling progresses. The lubricating coating on the mandrel is gradually carried away by the hollow shell that comes into contact therewith, and the thickness of the lubricating coating becomes very small when rolling the rear end of the tube. Therefore, when rolling one pipe, the friction coefficient gradually increases between the start and end of rolling. Then, such a change in the friction coefficient brings about a change in rolling conditions in the longitudinal direction, which deteriorates the dimensional accuracy in the longitudinal direction of the product tube.
【００１２】また、薄肉管や長尺管あるいは圧下量の大
きい条件での圧延や、近年需要の増えているステンレス
鋼や高Cr, 高Ni合金鋼等の変形抵抗が高くて焼付きやす
い材料の圧延では、マンドレルと中空素管内面との摩擦
条件が苛酷になり、一本の管を圧延する際の摩擦係数の
上昇が著しい。そのため圧延効率の低下を招くだけでな
く、びびりが発生したり、圧延終了後にマンドレルを継
目無鋼管から抜き取るのが困難となるという問題点もあ
る。さらには、管内面の焼付き疵により、製品の品質が
低下するという問題点もある。Further, rolling of thin-walled pipes, long-length pipes or under conditions with a large reduction amount, or rolling of materials such as stainless steel, high Cr, high Ni alloy steel, etc., which have increased in demand in recent years, have high deformation resistance and are easily seized Then, the friction condition between the mandrel and the inner surface of the hollow shell becomes severe, and the coefficient of friction when rolling a single pipe remarkably increases. Therefore, not only the rolling efficiency is lowered, but also chattering occurs and it is difficult to pull out the mandrel from the seamless steel pipe after the rolling is completed. Further, there is a problem that the quality of the product is deteriorated due to a seizure flaw on the inner surface of the pipe.
【００１３】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解消するためになされたものであり、圧延開始から終
了までの素管の全長にわたり、マンドレルと管内面との
潤滑状態を、一定の良好な状態に維持できる圧延方法を
提供することを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and keeps the lubrication state between the mandrel and the inner surface of the pipe constant over the entire length of the raw pipe from the start to the end of rolling. It is an object of the present invention to provide a rolling method capable of maintaining a good condition.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明に係るマンドレル
ミルによる継目無鋼管の圧延方法は、中空素管を孔型ロ
ールとマンドレルとで連続圧延するマンドレルミルによ
る継目無鋼管の圧延方法において、中空素管にマンドレ
ルを挿入する際に、中空マンドレルを通して潤滑剤を供
給し、この潤滑剤をマンドレルの先端部に設けた噴射孔
より圧延前の中空素管の内面に噴射し、中空素管の内面
に潤滑材を付着させた後、圧延を行うものである。A method for rolling a seamless steel pipe by a mandrel mill according to the present invention is a method for rolling a seamless steel pipe by a mandrel mill in which a hollow shell is continuously rolled with a hole-type roll and a mandrel. When inserting the mandrel into the shell, a lubricant is supplied through the hollow mandrel, and this lubricant is injected from the injection holes provided at the tip of the mandrel to the inner surface of the hollow shell before rolling, and the inner surface of the hollow shell After the lubricant is adhered to, the rolling is performed.
【００１５】[0015]
【作用】本発明に係るマンドレルミルによる継目無鋼管
の圧延方法においては、圧延前の中空素管の内面に潤滑
剤を噴射している。そして、このことにより中空素管の
内面とマンドレルの外面間の潤滑状態を、一定の良好な
状態に保つことが可能である。そのため、圧延が安定し
て行えるので、マンドレルが圧延した継目無鋼管に焼き
ついて抜き出し不能となったり、継目無鋼管に焼付き疵
が発生して、製品の品質が低下することはない。In the method of rolling a seamless steel pipe by the mandrel mill according to the present invention, the lubricant is sprayed on the inner surface of the hollow shell before rolling. This makes it possible to maintain the lubrication state between the inner surface of the hollow shell and the outer surface of the mandrel in a constant and good state. Therefore, since the rolling can be performed stably, the seamless steel pipe rolled by the mandrel does not seize and cannot be extracted, or the seizure flaw occurs in the seamless steel pipe, and the quality of the product does not deteriorate.
【００１６】[0016]
【実施例】本発明をマンドレルを拘束する形式の圧延に
適用した実施例を、図１および図２により説明する。図
１は潤滑剤を中空素管の内面に噴射する設備の構成を示
す説明図、図２（ａ）はマンドレルを介して中空素管に
潤滑剤を噴射している状態を示す縦断面図、図２（ｂ）
は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図、図２（ｃ）は図２（ａ）
のＢ−Ｂ矢視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to rolling of a mandrel restraining type will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of equipment for injecting a lubricant onto the inner surface of a hollow shell, and FIG. 2 (a) is a vertical cross-sectional view showing a state where a lubricant is sprayed onto the hollow shell via a mandrel, Figure 2 (b)
2A is a view taken along the line AA in FIG. 2A, and FIG. 2C is FIG.
It is a BB arrow line view of.
【００１７】圧延に先立ち、中空素管１はマンドレルミ
ル２の第１スタンド３の入側のミルライン４上に置かれ
る。そして、この位置でマンドレル５を、中空素管１に
挿入する。マンドレル５は、拘束装置６によりその後端
部が保持された状態で、中空素管１に向かって前進す
る。マンドレル５が前進して、マンドレル５の後端に接
続した潤滑剤供給管７に、潤滑剤タンク８からポンプ９
を起動させて潤滑剤を送り込む。なお、図１中符号１０
はサイザ、１１はマンドレル冷却用の冷却水配管、１２
は冷却水供給ポンプである。Prior to rolling, the hollow shell 1 is placed on the mill line 4 on the inlet side of the first stand 3 of the mandrel mill 2. Then, at this position, the mandrel 5 is inserted into the hollow shell 1. The mandrel 5 advances toward the hollow shell 1 with its rear end held by the restraint device 6. The mandrel 5 advances, and the lubricant supply pipe 7 connected to the rear end of the mandrel 5 is connected to the pump 9 from the lubricant tank 8.
Start and feed the lubricant. Incidentally, reference numeral 10 in FIG.
Is a sizer, 11 is a cooling water pipe for cooling the mandrel, 12
Is a cooling water supply pump.
【００１８】潤滑剤は、潤滑剤供給管７から図２（ａ）
に示すように、中空マンドレル５の内側に設けた供給管
１３に導びかれ、マンドレル５の先端部に設けた噴射孔
１４より、潤滑剤１５が中空素管１の内面に向けて噴射
される。マンドレル５の先端が中空素管１の後端に挿入
された時点から先端に達するまで潤滑剤１５の噴射を続
け、中空素管１の内面全長にわたって潤滑剤１５を塗布
する。マンドレル５の先端が中空素管１の先端より出た
時点で潤滑剤１５の供給を止める。マンドレル５は、さ
らに所定の突き出し長さに達するまで、拘束装置６によ
り前進させる。The lubricant is supplied from the lubricant supply pipe 7 as shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the lubricant 15 is guided to the supply pipe 13 provided inside the hollow mandrel 5, and the lubricant 15 is sprayed toward the inner surface of the hollow shell 1 from the spray hole 14 provided at the tip of the mandrel 5. . The lubricant 15 is continuously sprayed from the time when the tip of the mandrel 5 is inserted into the rear end of the hollow shell 1 until it reaches the tip, and the lubricant 15 is applied over the entire length of the inner surface of the hollow shell 1. The supply of the lubricant 15 is stopped when the tip of the mandrel 5 comes out of the tip of the hollow shell 1. The mandrel 5 is further advanced by the restraint device 6 until the predetermined protrusion length is reached.
【００１９】必要に応じて中空素管１は、塗布された潤
滑剤１５が内面に広がる様に、その軸芯のまわりに回転
させる。この回転はマンドレル５の挿入中に行ってもよ
い。中空素管１の回転は、図２（ｂ）に示すように二本
のローラー１６の上に中空素管１を置き、そのうちの一
つ以上のローラを駆動して中空素管１を回転させる。図
２（ｂ）では長手方向にローラー一組を配置した場合を
示しているが、ローラー二本一組を長手方向に複数組並
べて、中空素管１を支持してもよい。なお、図２（ａ）
および図２（ｂ）中符号１７はマンドレル内の冷却水供
給水路、１８は冷却水排水路である。If necessary, the hollow shell 1 is rotated around its axis so that the applied lubricant 15 spreads on the inner surface. This rotation may be performed during the insertion of the mandrel 5. The hollow shell 1 is rotated by placing the hollow shell 1 on two rollers 16 as shown in FIG. 2B, and driving one or more of the rollers to rotate the hollow shell 1. . Although FIG. 2B shows the case where one set of rollers is arranged in the longitudinal direction, a plurality of two sets of rollers may be arranged in the longitudinal direction to support the hollow shell 1. 2 (a)
2 (b), reference numeral 17 is a cooling water supply water channel in the mandrel, and 18 is a cooling water drainage channel.
【００２０】図３は、中空素管１を回転させる装置の説
明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
図３に示すように、圧延開始時にはこれらの二本組のロ
ーラ１６は下降させ、その代わり送りローラ１９が上昇
して中空素管１を支持すると同時に、ピンチローラ２０
が上部より下りてきて中空素管１を挟み、これを駆動さ
せて中空素管１を第１スタンド３に送り込む。マンドレ
ル５は、圧延中拘束装置６で制御された速度で前進す
る。連続スタンドにおいて順次中空素管１の肉厚がロー
ルとマンドレル５の間で減ぜられるが、管内面に潤滑剤
が塗布されているため、マンドレルと素管内面の摩擦条
件が一定の良好な状態に保たれ、圧延が安定して行われ
る。3A and 3B are explanatory views of a device for rotating the hollow shell 1, where FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a side view.
As shown in FIG. 3, at the start of rolling, these two sets of rollers 16 are lowered, and instead the feed rollers 19 are raised to support the hollow shell 1 and, at the same time, the pinch rollers 20.
Comes down from the upper part and sandwiches the hollow shell 1 and drives it to send the hollow shell 1 to the first stand 3. The mandrel 5 advances at a speed controlled by the restraint device 6 during rolling. In a continuous stand, the wall thickness of the hollow shell 1 is gradually reduced between the roll and the mandrel 5, but since the lubricant is applied to the inner surface of the tube, the friction condition between the mandrel and the inner surface of the shell is constant and in a good condition. Is kept at a stable rolling rate.
【００２１】図４は中空素管１をマンドレルミルで圧延
している状態を示す縦断面図であるが、中空マンドレル
５の内側は、マンドレル５の後端に接続した配管より供
給される冷却水が、マンドレル５内側に設けた冷却水供
給水路１７に導かれてマンドレル５の先端に至るまで冷
却され、先端まで達した冷却水はその外側の冷却水排水
路１８を通って、マンドレル５の後端へ戻り別の配管よ
り排出される。冷却はマンドレル５の温度の上昇の程度
に応じて自由に行えばよい。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the hollow shell 1 is rolled by a mandrel mill. Inside the hollow mandrel 5, cooling water supplied from a pipe connected to the rear end of the mandrel 5 is shown. Is guided to a cooling water supply water passage 17 provided inside the mandrel 5 to be cooled down to the tip of the mandrel 5, and the cooling water reaching the tip passes through a cooling water drain passage 18 outside the mandrel 5, It returns to the end and is discharged from another pipe. The cooling may be freely performed according to the degree of increase in the temperature of the mandrel 5.
【００２２】潤滑剤として水溶性の黒鉛や硼酸やその塩
の水溶液など温度上昇によって固化しやすい潤滑剤を使
用する場合には、マンドレル５内を導く際に低温に維持
することが必要になる。その場合には、図４に示すよう
に、冷却水を通す冷却水供給水路１７は、潤滑剤を導く
管１３の外側に設けることが望ましい。それ以外の場合
には潤滑剤の供給管１３と冷却水を導く冷却水供給水路
１７とを逆にすることも可能であり、水冷を必要としな
い場合もある。When a lubricant such as water-soluble graphite or an aqueous solution of boric acid or a salt thereof which easily solidifies due to temperature rise is used as the lubricant, it is necessary to maintain the temperature at a low temperature when the mandrel 5 is introduced. In that case, as shown in FIG. 4, it is preferable that the cooling water supply water passage 17 for passing the cooling water is provided outside the pipe 13 for guiding the lubricant. In other cases, it is possible to reverse the lubricant supply pipe 13 and the cooling water supply water passage 17 for guiding the cooling water, and water cooling may not be necessary in some cases.
【００２３】図５は、マンドレル５が拘束装置６にセッ
トされた状態を示す縦断面図である。マンドレル５の後
端部に設けたネック部２１が拘束装置６の先端に加工さ
れた凹み（チャック部）２２に落とし込まれる。マンド
レル５のネック部２１の後端部までマンドレル５内部に
潤滑剤を導く管１３、冷却水を導く冷却水供給水路１７
および冷却水排水路１８が通じており、端部は図に示す
ようにテーパー状に加工されている。マンドレルのネッ
ク部２１が拘束装置６にセットされると、後方で待機し
ていた配管端部を備えた部位２３がマンドレルのネック
部２１に対して前進し、テーパー状に加工されている配
管端部２４がネック部２１の内管端部にそれぞれに対応
した位置で押しつけられて嵌合される。配管端部２４の
前進およびネック部２１への押しつけは、空気圧あるい
は油圧シリンダー２５で行えばよい（図は空気圧の場
合）。FIG. 5 is a vertical sectional view showing a state in which the mandrel 5 is set on the restraint device 6. The neck portion 21 provided at the rear end portion of the mandrel 5 is dropped into the recess (chuck portion) 22 formed at the tip of the restraint device 6. A pipe 13 for guiding the lubricant into the mandrel 5 to the rear end of the neck portion 21 of the mandrel 5, and a cooling water supply channel 17 for guiding the cooling water.
Further, the cooling water drainage channel 18 is communicated therewith, and the end portion is processed into a tapered shape as shown in the figure. When the mandrel neck portion 21 is set in the restraint device 6, the portion 23 having the pipe end portion waiting at the rear side advances to the mandrel neck portion 21 and the pipe end machined into a tapered shape is formed. The parts 24 are pressed and fitted to the inner tube ends of the neck part 21 at the corresponding positions. Advancement of the pipe end portion 24 and pressing of the pipe end portion 24 against the neck portion 21 may be performed by pneumatic pressure or a hydraulic cylinder 25 (in the case of pneumatic pressure).
【００２４】この状態で図１で示したポンプ９、１２を
起動すれば潤滑剤タンク８あるいは冷却供給配管１１よ
り、それぞれ潤滑剤あるいは冷却水が配管内を通り、マ
ンドレル５のそれぞれの内管１３および冷却水供給水路
１７に導かれて供給され、排水は冷却水排水路１８を通
り排出される。マンドレル５を取り出す場合は、潤滑剤
および冷却水の供給を停止し、配管端部２４が後退しネ
ック部２１との接合がはずれてから、適当な装置でマン
ドレル５を拘束装置６より跳ねだす。配管端部２４とネ
ック部２１の内管端部との嵌合部で潤滑剤あるいは冷却
水の漏出を防ぐために、嵌合部であるおのおののテーパ
ー部を銅合金のメタルシールとしたが、さらに良好な接
合状態を得るには樹脂やゴムなどの材料で製作してもよ
い。When the pumps 9 and 12 shown in FIG. 1 are started in this state, the lubricant or cooling water flows from the lubricant tank 8 or the cooling supply pipe 11, respectively, and the inner pipes 13 of the mandrel 5 respectively. Also, the wastewater is guided to and supplied to the cooling water supply water passage 17, and the drainage is discharged through the cooling water drainage passage 18. When the mandrel 5 is taken out, the supply of the lubricant and the cooling water is stopped, the pipe end 24 is retracted and the joint with the neck 21 is disengaged, and then the mandrel 5 is bounced from the restraint device 6 by an appropriate device. In order to prevent leakage of the lubricant or cooling water at the fitting portion between the pipe end portion 24 and the inner pipe end portion of the neck portion 21, each taper portion which is the fitting portion is made of a copper alloy metal seal. It may be made of a material such as resin or rubber to obtain a good joined state.
【００２５】潤滑剤が黒鉛、硼砂、ガラス等の粉末の場
合は、ノズルの形状は特に限定する必要はないが、例え
ば図２（ｂ）に示す形状のものが一般的である。潤滑剤
はマンドレル５に穿った噴射孔１４より噴出できる。潤
滑剤が水溶性の黒鉛やグリス、油脂あるいは粉末の潤滑
剤をこれらに溶いたものおよび硼酸やその塩の水溶液な
ど液状の場合にも、同様にマンドレル５に穿った噴射孔
１４より、1kg/cm2以上10kg/cm2以下の比較的低い圧力
で潤滑剤を吐出できる。When the lubricant is powder of graphite, borax, glass or the like, the shape of the nozzle is not particularly limited, but for example, the shape shown in FIG. 2 (b) is common. The lubricant can be ejected from the ejection hole 14 formed in the mandrel 5. Even when the lubricant is liquid such as water-soluble graphite, grease, oil or fat or powder lubricant dissolved therein, or an aqueous solution of boric acid or a salt thereof, it is also 1 kg / The lubricant can be discharged at a relatively low pressure of not less than 10 cm 2 and not more than 10 kg / cm 2 .
【００２６】また図６に示すように噴出口にノズル２６
を設置し、液状潤滑剤１５をポンプ９で10〜80kg/cm2に
昇圧させ、ノズル２６より噴霧させることにより、中空
素管１内面により一様に潤滑剤１５を塗布することがで
きる。潤滑剤１５を噴射させる噴射孔１４は、図２およ
び図６に示したように、マンドレル５の先端をテーパー
状に加工しそのテーパ面上に一つ以上の貫通孔を設ける
（図２は同心円状に４箇所の小穴を設けた場合）。噴射
孔の軸芯とマンドレル５の軸芯とのなす角は、10〜90度
範囲が望ましく、マンドレル５先端のテーパーの角度
は、マンドレル５の軸方向とのなす角度で10〜60度の範
囲が好ましい。噴射孔１４の直径は、潤滑剤の粘度や粒
度によって適当なものを選べばよいが、1〜10mmの範囲
が好ましい。マンドレル５の先端をテーパー状に加工す
る代わりに、図７に示すように、マンドレル５の先端に
あらかじめ噴射孔１４を加工したプラグ２８を取付けて
もよい。Further, as shown in FIG. 6, a nozzle 26 is provided at the jet port.
Is installed, the liquid lubricant 15 is pressurized to 10 to 80 kg / cm 2 by the pump 9, and sprayed from the nozzle 26, so that the lubricant 15 can be applied more uniformly to the inner surface of the hollow shell 1. As shown in FIGS. 2 and 6, the injection hole 14 for injecting the lubricant 15 is formed by processing the tip of the mandrel 5 into a tapered shape and providing one or more through holes on the tapered surface (FIG. 2 shows concentric circles). When four small holes are provided in the shape). The angle between the axis of the injection hole and the axis of the mandrel 5 is preferably in the range of 10 to 90 degrees, and the taper angle of the tip of the mandrel 5 is in the range of 10 to 60 degrees in the angle with the axial direction of the mandrel 5. Is preferred. The diameter of the injection hole 14 may be selected appropriately depending on the viscosity and particle size of the lubricant, but is preferably in the range of 1 to 10 mm. Instead of processing the tip of the mandrel 5 into a tapered shape, as shown in FIG. 7, a plug 28 in which the injection holes 14 are processed in advance may be attached to the tip of the mandrel 5.
【００２７】また図８に示すように、圧延において使用
しないマンドレル部分、すなわち圧延中に中空素管の内
面と圧延接触をしないマンドレル５の先端の平行部分
に、一つ以上の潤滑剤の噴出口２９を設けてもよい。さ
らには、マンドレル５先端のテーパー部及び平行部分の
両方より潤滑剤を噴出してもよい。また、全円周ノズル
も当然使用し得る。Further, as shown in FIG. 8, one or more lubricant spouts are provided at a mandrel portion that is not used in rolling, that is, a parallel portion of the tip of the mandrel 5 that does not make rolling contact with the inner surface of the hollow shell during rolling. 29 may be provided. Furthermore, the lubricant may be jetted from both the tapered portion and the parallel portion at the tip of the mandrel 5. Also, a full circumference nozzle can of course be used.
【００２８】図１で示したように、マンドレルミルの最
終スタンドで中空素管１の圧延が終了するまで、マンド
レル５は拘束装置６で前進速度を制御される。圧延が終
了すると、さらにマンドレル５を前進させて、半製品化
された継目無鋼管をサイザ１０あるいはエキストラク
タ）に送り込む（図はサイザ）。サイザ１０あるいはエ
キストラクタ）で圧延が開始されると、マンドレル５を
後退させ、中空素管１よりマンドレル５が引き抜かれ
る。マンドレル５はミルライン４上をさらに後退して次
の圧延に備え待機する。As shown in FIG. 1, the advancing speed of the mandrel 5 is controlled by the restraint device 6 until the rolling of the hollow shell 1 is completed at the final stand of the mandrel mill. When the rolling is completed, the mandrel 5 is further advanced to feed the semi-finished seamless steel pipe into the sizer 10 or the extractor (the sizer is shown in the figure). When the rolling is started by the sizer 10 or the extractor), the mandrel 5 is retracted, and the mandrel 5 is pulled out from the hollow shell 1. The mandrel 5 retracts further on the mill line 4 and stands by for the next rolling.
【００２９】そして次に圧延される中空素管１が、ミル
ライン４上のマンドレル５の挿入作業が行われる位置に
搬送され、再びマンドレル５が中空素管１に挿入される
と同時に、中空素管１内面の潤滑剤塗布が図２に示すよ
うに行われるというように、一連の圧延作業が繰り返し
行われる。マンドレル５は、同一サイズの管の圧延に対
して一本のマンドレルを繰り返し連続使用が可能であ
る。圧延される管のサイズ替えあるいはなんらかの理由
でマンドレルを他のマンドレルに交換する場合は、図１
１で示したように、圧延終了後のマンドレルをリターン
ラインへ横方向に送り、保管ヤード（図示せず）に搬送
する。The hollow shell 1 to be rolled next is conveyed to a position on the mill line 4 where the mandrel 5 is inserted, and the mandrel 5 is again inserted into the hollow shell 1 and at the same time. A series of rolling operations are repeatedly performed such that the lubricant is applied to the inner surface of No. 1 as shown in FIG. As the mandrel 5, one mandrel can be repeatedly and continuously used for rolling a pipe of the same size. When changing the size of the rolled tube or replacing the mandrel with another mandrel for some reason, please refer to Figure 1.
As indicated by 1, the mandrel after rolling is laterally sent to the return line and conveyed to a storage yard (not shown).
【００３０】一方新しいマンドレルはインサートライン
からミルライン上に送り込まれ、拘束装置にセットされ
る。上述ではマンドレルの内部を冷却水で冷却する場合
を例示したが、これを省略することもできる。その場合
には、圧延終了後のマンドレルの抜き取りが完了した
後、マンドレルをミルライン上を後退させ、従来の方法
と同様にリターンラインへ横方向に送り、後方に送って
冷却ゾーンで水冷する。その後インサートラインに移さ
れて次の圧延まで待機し、再びミルライン上の拘束装置
にセットされ、中空素管へのマンドレルの挿入と同時
に、マンドレル先端部より潤滑剤が噴射されて、中空素
管の内面の潤滑剤塗布が行われ、一連の圧延作業が繰り
返し行われる。この場合には、中空マンドレルの内側に
は潤滑剤を導く内管のみが設けられる。潤滑剤を管内面
に向けて噴出する機構は上述の方法と同様である。On the other hand, a new mandrel is fed from the insert line onto the mill line and set on the restraint device. Although the case where the inside of the mandrel is cooled with cooling water has been illustrated above, this may be omitted. In that case, after the completion of extraction of the mandrel after the completion of rolling, the mandrel is retracted on the mill line, sent laterally to the return line as in the conventional method, and sent backward to be water-cooled in the cooling zone. After that, it is moved to the insert line and waits until the next rolling, it is set again in the restraint device on the mill line, and at the same time when the mandrel is inserted into the hollow shell, the lubricant is sprayed from the tip of the mandrel, Lubricant is applied to the inner surface, and a series of rolling operations are repeated. In this case, only the inner tube for guiding the lubricant is provided inside the hollow mandrel. The mechanism for ejecting the lubricant toward the inner surface of the pipe is similar to the above method.
【００３１】また、以上で説明した本発明による中空素
管にマンドレルを挿入する際に、潤滑剤を中空素管の内
面に塗布する方法と、マンドレル上に潤滑被膜を形成さ
せる方法を併用することも可能である。When the mandrel is inserted into the hollow shell according to the present invention as described above, a method of applying a lubricant to the inner surface of the hollow shell and a method of forming a lubricating coating on the mandrel are used in combination. Is also possible.
【００３２】すなわち、本発明により中空素管の内面に
潤滑剤を塗布して圧延を行った後、図１１で説明した場
合と同様に、マンドレルが後退を開始すると、マンドレ
ルミルの第１スタンドの入り側直前に設けられた潤滑剤
の塗布装置で、マンドレル上に潤滑剤を塗布し、マンド
レル上に潤滑被膜を形成させる。潤滑剤が塗布されたマ
ンドレルはリターンラインを後退して冷却ゾーンに移さ
れ、水冷されてインサートラインに移され次の圧延まで
待機する。もちろんこのミルラインでの潤滑塗布装置に
加え、従来の方法であるリターンラインあるいはインサ
ートラインにも塗布装置を設け、マンドレルに潤滑剤を
さらに上塗りしても構わない。この本発明と従来のマン
ドレル上への潤滑剤塗布の併用は、マンドレルミルでの
圧下量が大きい場合や、薄肉管や長尺管を圧延する場
合、あるいはステンレス鋼や高合金鋼を圧延する場合な
どのマンドレルの摩擦条件が厳しい場合に有効である。That is, after the lubricant is applied to the inner surface of the hollow shell according to the present invention and rolling is performed, when the mandrel starts retreating, as in the case described with reference to FIG. 11, the first stand of the mandrel mill is moved. A lubricant coating device provided immediately before the entrance side applies the lubricant onto the mandrel to form a lubricating coating on the mandrel. The mandrel coated with the lubricant is moved backward in the return line to the cooling zone, water-cooled to the insert line, and waits for the next rolling. Of course, in addition to the lubrication coating device on the mill line, a coating device may be provided on the return line or the insert line, which is a conventional method, to further coat the lubricant on the mandrel. The present invention and conventional lubricant coating on a mandrel are used in combination, when the reduction amount in the mandrel mill is large, when rolling thin-walled pipes or long pipes, or when rolling stainless steel or high alloy steel. It is effective when the friction conditions of the mandrel are severe.
【００３３】潤滑剤の塗布量を増やすには、潤滑剤の供
給量をポンプの圧力、流量を変えるか、あるいは潤滑剤
が噴出する小穴の径やノズル口径を変えることおよび挿
入速度を変更することにより可能であるが、マンドレル
を中空素管に挿入した後、マンドレルを後退させ再びマ
ンドレルを挿入するという動作を一回以上繰り返し、そ
の間繰り返し潤滑剤を噴出し、管内面に潤滑剤を塗布す
ることもできる。In order to increase the amount of lubricant applied, the amount of lubricant supplied should be changed by changing the pressure and flow rate of the pump, or the diameter of the small holes and nozzle diameter through which the lubricant is ejected should be changed and the insertion speed should be changed. However, it is possible to repeat the operation of inserting the mandrel into the hollow shell, then retracting the mandrel and inserting the mandrel again one or more times, during which the lubricant is repeatedly sprayed and the lubricant is applied to the inner surface of the pipe. You can also
【００３４】本発明をマンドレルを拘束しない方式の圧
延設備（フルフロートマンドレルミル）にも適用した。
図１０によりその実施例を説明すると、中空素管３２に
マンドレル３３ａを挿入するインサートライン３１にお
いて、マンドレル３３ａを前進させるプッシャ３０の先
端を、図５で説明したと同様の機構とする。この場合、
マンドレル３３ａは、図５に示した潤滑剤を導く内管１
３のみがマンドレル後端部まで貫通して通っており、チ
ャックの潤滑配管端部２４とマンドレル後端の内管１３
が嵌合接続される。接続の機構は図５で示したのと同様
の方法で行われる。The present invention was also applied to a rolling facility (full-float mandrel mill) which does not restrain the mandrel.
The embodiment will be described with reference to FIG. 10. In the insert line 31 for inserting the mandrel 33a into the hollow shell 32, the tip of the pusher 30 for advancing the mandrel 33a has the same mechanism as described in FIG. in this case,
The mandrel 33a is the inner tube 1 for guiding the lubricant shown in FIG.
3 passes through to the rear end of the mandrel, and the lubricating pipe end 24 of the chuck and the inner pipe 13 at the rear end of the mandrel
Are mated and connected. The connection mechanism is the same as that shown in FIG.
【００３５】マンドレルが中空素管に挿入を開始する
と、ポンプが起動され潤滑剤タンクより潤滑剤が配管７
を通ってマンドレル内３３ａに送り込まれ、図２あるい
は図６〜図８に示した、マンドレル５の先端部に穿った
噴射孔１４あるいはその先に接続したノズル２６より潤
滑剤が中空素管３２の内面に向け噴出される。マンドレ
ル３３ａは所定の突き出し長さになるまでさらに前進す
る。ついでマンドレル３３ａ後端のネック部よりプッシ
ャ３０が後退を開始し、配管端部が外れる。一方中空素
管３２はマンドレル３３ａを抱えたままで横方向に送り
出されてミルライン３５上の第１スタンド３７の入り側
に置かれる。中空素管３２は、必要に応じて軸方向まわ
りに回転させられ、潤滑剤を円周上に均一に行き渡らせ
る。When the mandrel starts to be inserted into the hollow shell, the pump is started and the lubricant is supplied from the lubricant tank to the pipe 7.
2 and 6 to 8, the lubricant is fed from the injection hole 14 bored at the tip of the mandrel 5 or the nozzle 26 connected to the tip of the hollow shell 32 into the mandrel 33a. It is ejected toward the inside. The mandrel 33a further advances until it reaches a predetermined protruding length. Then, the pusher 30 starts retreating from the neck portion at the rear end of the mandrel 33a, and the pipe end portion comes off. On the other hand, the hollow shell 32 is sent out laterally while holding the mandrel 33a, and placed on the mill line 35 at the entrance side of the first stand 37. The hollow shell 32 is rotated around the axial direction as needed, and the lubricant is evenly distributed on the circumference.
【００３６】さらにミルライン３５上で圧延が開始され
るまで待機している間、図２（ｂ）で示したようにロー
ラーで中空素管３２あるいは中空素管３２とマンドレル
３３ａを同時に軸方向まわりに回転させ潤滑剤を中空素
管３２の内面円周上に一様に分布させる。圧延開始は図
３に示すと同様の方法でローラーが下降すると同時に送
りローラーが中空素管３２とマンドレル３３ａを支持
し、送りローラーを回転させることにより中空素管３２
とマンドレル３３ａとを同時に第１スタンド３７に送り
込む。連続スタンドにおいて順次素管の肉厚がロールと
マンドレルの間で減ぜられるが、本発明により管内面全
体にまたは必要な部分に潤滑剤が塗布された状態でマン
ドレルと中空素管内面の摩擦条件が一定の良好に保たれ
た状態で圧延が行われる。Further, while waiting until the rolling is started on the mill line 35, as shown in FIG. 2 (b), the hollow shell 32 or the hollow shell 32 and the mandrel 33a are simultaneously rotated around the axial direction by rollers. The lubricant is rotated to evenly distribute the lubricant on the inner circumference of the hollow shell 32. The rolling is started in the same manner as shown in FIG. 3, and at the same time the roller is lowered, the feed roller supports the hollow shell 32 and the mandrel 33a, and the feed roller is rotated to rotate the hollow shell 32.
And the mandrel 33a are simultaneously sent to the first stand 37. In the continuous stand, the wall thickness of the shell is gradually reduced between the roll and the mandrel, but according to the present invention, the friction condition between the mandrel and the hollow shell inner surface with the lubricant applied to the entire inner surface of the tube or a necessary portion. Rolling is carried out in a state of being kept constant and good.
【００３７】圧延後は図１０に示す従来法と同様に、マ
ンドレルの中空素管からの抜き取り、マンドレルのリタ
ーンラインへの跳ねだし、冷却ゾーンでのマンドレルの
冷却、インサートラインへのマンドレルの搬入が行われ
圧延が繰り返し行われる。この場合にも、上記と同様に
従来法であるリターンラインあるいはインサートライン
でのマンドレルの潤滑剤塗布を併用することもできる。After rolling, in the same manner as in the conventional method shown in FIG. 10, the mandrel was pulled out from the hollow shell, the mandrel was ejected to the return line, the mandrel was cooled in the cooling zone, and the mandrel was carried into the insert line. It is performed and rolling is repeated. In this case as well, similar to the above, the conventional method of applying the lubricant for the mandrel on the return line or the insert line can be used together.
【００３８】セミフロートマンドレルミルに本発明を実
施した場合の圧延作業としては、本発明の圧延に先立っ
て行われる中空素管の内面への潤滑剤の塗布は上記のリ
ストレインドマンドレルミル（マンドレルを拘束する形
式の設備）に対して示した方法と同様に行われ、圧延後
はフルフロートマンドレルミルに対し示した方法と同様
に行われる。As a rolling operation in the case where the present invention is applied to a semi-float mandrel mill, the lubricant is applied to the inner surface of the hollow shell prior to the rolling of the present invention by applying the above-mentioned wrist-inding mandrel mill (mandrel). (Equipment of the type that constrains) is performed in the same manner as the method shown for the full float mandrel mill.
【００３９】すなわちマンドレルの素管への挿入は図１
に示すリストレインドマンドレルミルと同様にミルライ
ン上のマンドレル拘束装置により行われ、図２に示すよ
うにその際マンドレル先端部より中空素管の内面に向け
潤滑剤が噴出し、中空素管の内面の潤滑剤塗布が行われ
る、圧延中のマンドレル前進速度の制御は、リストレイ
ンドマンドレルミルと同様に、マンドレル拘束装置によ
り行われるが、圧延後期にはマンドレルは拘束装置より
解放されて、図１０に示したフルフロートマンドレルミ
ルと同様の圧延状態に移行する。その後のマンドレルの
抜き取り、搬送作業等はフルフロートマンドレルミルと
同様の方法で行われる。That is, the mandrel is inserted into the tube as shown in FIG.
As with the wristlined mandrel mill shown in Fig. 2, it is carried out by a mandrel restraint device on the mill line. At that time, as shown in Fig. 2, the lubricant is jetted from the tip of the mandrel toward the inner surface of the hollow shell, and the inner surface of the hollow shell is The control of the mandrel advancing speed during rolling, in which the lubricant is applied, is performed by the mandrel restraint device as in the wrist-training mandrel mill, but the mandrel is released from the restraint device in the latter stage of rolling, and as shown in FIG. Transition to a rolling state similar to that of the full float mandrel mill shown in. Subsequent extraction of the mandrel, conveyance work, etc. are performed in the same manner as in the full float mandrel mill.
【００４０】次に本発明を実際のマンドレルミルに適用
した時の実施例について延べる。 （１）リストレインドマンドレルミルでの実施例 １）1250℃に加熱した炭素鋼の300φ×1630Ｌのビレッ
トを穿孔し、サイズ295φ×24ｔ×5600Ｌとした中空素
管を、７スタンドのリストレインドマンドレルミルで、
サイズ250φ×6.0ｔ×25000Ｌまで圧延した。用いたマ
ンドレルは、サイズ231φ×1500Lであり、内部には潤滑
剤、冷却水および排水用の内管をそれぞれ内径で30、4
0、50φの寸法で設けた。表１に、従来法であるマンド
レル上にあらかじめ潤滑被膜を形成させる方法と、本発
明法であるあらかじめ中空素管の内面に潤滑剤を塗布す
る方法の、実施例の条件とその時に測定された圧延中の
マンドレルと中空素管内面との摩擦係数の変化を示す。Next, examples when the present invention is applied to an actual mandrel mill will be described. (1) Example with a wristless mandrel mill 1) A hollow shell made of carbon steel heated to 1250 ° C and having a diameter of 300φ × 1630L was pierced to have a size of 295φ × 24t × 5600L. On the mandrel mill,
Rolled up to size 250φ × 6.0t × 25000L. The mandrel used had a size of 231φ x 1500 L, and had internal pipes for lubricant, cooling water, and drainage of 30 and 4 respectively.
The size was set to 0 and 50φ. Table 1 shows the conditions of the examples of the method of forming a lubricating coating on a mandrel which is a conventional method and the method of applying a lubricant to the inner surface of a hollow shell which is a method of the present invention. The change in the friction coefficient between the mandrel and the inner surface of the hollow shell during rolling is shown.
【００４１】[0041]
【表１】 [Table 1]
【００４２】摩擦係数は、マンドレル拘束装置に取付け
たロードセルで検出されるマンドレルのリストレイン力
（軸方向の引張力）を、各圧延スタンドに取付けたロー
ドセルで検出される圧延ロール反力の和で除した値を平
均の摩擦係数と見做した。従来法が摩擦係数の変化が大
きいのに対し、本発明法ではいずれも摩擦係数の変化は
小さく抑さえられている。The friction coefficient is the sum of the mandrel restraining force (axial tensile force) detected by the load cell attached to the mandrel restraint device and the rolling roll reaction force detected by the load cell attached to each rolling stand. The divided value was regarded as the average friction coefficient. In the conventional method, the change in the friction coefficient is large, whereas in the methods of the present invention, the change in the friction coefficient is suppressed small.
【００４３】各60本の中空素管を圧延したときの従来法
と本発明法の肉厚偏差分布を、図９に示す。図９（ａ）
が従来法の場合、図９（ｂ）が本発明法の場合である。
本発明法により、肉厚精度が大きく改善されたことが分
かる。これは本発明法により、表１で見られるような圧
延中の摩擦係数の変化が小さく抑さえられ、一本の中空
素管を圧延する中で長手方向の圧延条件が一定に維持さ
れるためである。FIG. 9 shows the distribution of wall thickness deviation between the conventional method and the method of the present invention when rolling 60 hollow shells. FIG. 9 (a)
Is the case of the conventional method, and FIG. 9 (b) is the case of the method of the present invention.
It can be seen that the method of the present invention significantly improved the wall thickness accuracy. This is because the method of the present invention suppresses a small change in the friction coefficient during rolling as shown in Table 1 and maintains the rolling conditions in the longitudinal direction constant during rolling of one hollow shell. Is.
【００４４】２）1250℃に加熱した13%Cr鋼の230φ×31
60Ｌのビレットを穿孔し、サイズ240φ×21.0ｔ×9100
Ｌとした中空素管を、６スタンドのリストレインドマン
ドレルミルで、サイズ195φ×9.0ｔ×25000Ｌまで圧延
した。表２に、従来法と本発明法の実施例の条件と圧延
した結果を示す。2) 230φ × 31 of 13% Cr steel heated to 1250 ° C.
Drill a 60L billet and size 240φ x 21.0t x 9100
The hollow shell made of L was rolled to a size of 195φ × 9.0t × 25000L with a 6-stand resting mandrel mill. Table 2 shows the conditions of the examples of the conventional method and the method of the present invention and the results of rolling.
【００４５】[0045]
【表２】 [Table 2]
【００４６】用いたマンドレルは125φ×15000Ｌであ
り、内部には潤滑剤、冷却水および排水用の内管をそれ
ぞれ内径で20 、28、36φの寸法で設けた。従来法では
摩擦係数が高く圧延中の摩擦係数の上昇も大きく、びび
りやマンドレルの焼付きを生じ管の内面にも疵が観察さ
れた。一方本発明法では摩擦係数は低く安定しておりい
ずれもびびり焼付きを生ずることなく良好な管を得るこ
とができた。The mandrel used was 125φ × 15000L, and internal pipes for lubricant, cooling water and drainage were provided inside with dimensions of 20, 28 and 36φ, respectively. In the conventional method, the coefficient of friction was high and the coefficient of friction increased significantly during rolling, causing chatter and seizure of the mandrel, and flaws were also observed on the inner surface of the pipe. On the other hand, according to the method of the present invention, the coefficient of friction was low and stable, and good pipes could be obtained without any chattering and seizure.
【００４７】 （２）フルフロートマンドレルミルでの実施例 1270℃に加熱した22%Cr鋼の170φ×2200Ｌのビレットを
穿孔し、サイズ176φ×20.3ｔ×5200Ｌとした中空素管
を、７スタンドのフルフロートマンドレルミルで、サイ
ズ148φ×8.3ｔ×14000Ｌまで圧延した。表３に、従来
法と本発明法の実施例の条件と圧延した結果を示す。(2) Example of Full Float Mandrel Mill A 22% Cr steel 170φ × 2200L billet heated to 1270 ° C. was perforated to form a hollow shell having a size of 176φ × 20.3t × 5200L in 7 stands. Rolled to a size of 148φ × 8.3t × 14000L with a full float mandrel mill. Table 3 shows the conditions of the examples of the conventional method and the method of the present invention and the results of rolling.
【００４８】[0048]
【表３】 [Table 3]
【００４９】用いたマンドレルは128φ×18000Ｌであ
り、内部には潤滑剤、冷却水および排水用の内管をそれ
ぞれ内径で16 、25、34φの寸法で設けた。従来法では
圧延中の摩擦潤滑状態が厳しく、圧延後のマンドレルの
中空素管からの抜き取り（ストリップ）不良やマンドレ
ルの焼付きを頻繁に生じた。一方本発明法では圧延中の
摩擦潤滑状態は良好で安定しており、いずれもストリッ
プ不良や焼付きを生ずることなく良好な管を得ることが
できた。The mandrel used was 128φ × 18000L, and the inner pipes for the lubricant, cooling water and drainage were provided inside with dimensions of 16, 25 and 34φ, respectively. In the conventional method, the friction and lubrication state during rolling was severe, and the mandrel after rolling often failed to be removed (striped) from the hollow shell and the mandrel was seized. On the other hand, in the method of the present invention, the friction lubrication state during rolling was good and stable, and in each case, a good tube could be obtained without causing strip defects or seizure.
【００５０】[0050]
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
では圧延に先立ち素管の内面に潤滑剤を塗布することが
できるため、次のような顕著な効果を得ることができ
る。 （１）一本の管の圧延中全長にわたって安定した潤滑状
態が実現され、一定の摩擦係数が得られる。このため一
定の圧延条件が得られ、管全長にわたり寸法変動のない
高精度の管が得られる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the lubricant can be applied to the inner surface of the shell prior to rolling, so that the following remarkable effects can be obtained. (1) A stable lubrication state is realized over the entire length of one tube during rolling, and a constant friction coefficient is obtained. For this reason, constant rolling conditions are obtained, and a highly accurate pipe without dimensional variation over the entire length of the pipe can be obtained.
【００５１】（２）マンドレルの摩擦条件の厳しい場合
には、管内面への潤滑剤の吐出量を増やすことで容易に
塗布量を増やすことができしかも管全長にわたってそれ
が実現できる。そのため圧下量の大きい圧延、薄肉管や
長尺管の圧延及びステンレス鋼や高合金鋼の圧延の際に
も良好な潤滑状態が管の全長にわたって得られ、焼付き
やびびりの発生が防止でき欠陥のない高品質な製品管が
生産できる。また圧延終了後の管からマンドレルの抜き
取りが安定して容易に行えるため、不良品の発生がな
く、また作業を中断する頻度が低下するため、歩留まり
及び生産性の向上に極めて有効である。(2) When the friction conditions of the mandrel are severe, it is possible to easily increase the coating amount by increasing the discharge amount of the lubricant to the inner surface of the pipe and to realize it over the entire length of the pipe. Therefore, even when rolling with a large reduction amount, rolling of thin-walled pipes or long pipes, and rolling of stainless steel or high-alloy steel, a good lubrication state can be obtained over the entire length of the pipe, and seizure and chattering can be prevented and defects can be prevented. It is possible to produce high quality product tubes without Further, since the mandrel can be stably and easily extracted from the pipe after the completion of rolling, no defective products are generated, and the frequency of interrupting the work is reduced, which is extremely effective in improving yield and productivity.
【００５２】（３）圧延中にマンドレルと中空素管の内
面との摩擦潤滑状態が安定して良好な状態に維持される
ため、マンドレルの焼付き等の発生がなく、摩耗も低減
されるため、マンドレルの寿命が向上する。(3) Since the frictional lubrication state between the mandrel and the inner surface of the hollow shell is stably maintained in a good state during rolling, seizure of the mandrel does not occur and wear is reduced. , The life of the mandrel is improved.
【００５３】（４）マンドレルを拘束する方式の圧延方
法に本発明を適用した場合には、従来のように複数のマ
ンドレルを循環して使用する必要がなく、一本のマンド
レルを繰り返し連続して使用できる。そのため、マンド
レルの交換時間等の短縮による生産性の向上だけでな
く、工具費用の削減に極めて有効である。また、保有マ
ンドレルの数も極めて少なくて済むので、マンドレルの
保管スペース等の削減も可能となる。(4) When the present invention is applied to the rolling method of restraining the mandrel, it is not necessary to circulate and use a plurality of mandrels as in the conventional case, and one mandrel is repeatedly and continuously used. Can be used. Therefore, it is extremely effective not only for improving productivity by shortening mandrel replacement time but also for reducing tool cost. Also, since the number of mandrels owned is extremely small, it is possible to reduce the mandrel storage space and the like.
【００５４】また実施例に示したようにマンドレル内側
を冷却すれば、マンドレルのオフラインでの水冷が不要
になり、マンドレルの従来のサーキュレーション設備の
省略に加え、水冷ゾーンの削減が可能となる。Further, if the inside of the mandrel is cooled as shown in the embodiment, the water cooling of the mandrel off-line becomes unnecessary, and the conventional cooling equipment of the mandrel can be omitted and the water cooling zone can be reduced.
【図１】潤滑剤を中空素管の内面に噴射する設備の構成
を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of equipment for injecting a lubricant onto an inner surface of a hollow shell.
【図２】（ａ）はマンドレルを介して中空素管に潤滑剤
を噴射している状態を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。2A is a vertical cross-sectional view showing a state where a lubricant is injected into a hollow shell through a mandrel, FIG. 2B is a view taken along the line AA of FIG. 2A, and FIG. It is a BB arrow line view of a).
【図３】中空素管を回転させる装置の説明図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。FIG. 3 is an explanatory view of a device for rotating a hollow shell,
(A) is a plan view and (b) is a side view.
【図４】中空素管をマンドレルミルで圧延している状態
を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state where a hollow shell is rolled by a mandrel mill.
【図５】マンドレルが拘束装置にセットされた状態を示
す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a state in which the mandrel is set in the restraint device.
【図６】噴射口に噴射ノズルを取り付けたマンドレルの
説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a mandrel having an injection nozzle attached to an injection port.
【図７】噴射孔を設けたプラグを先端に接続したマンド
レルの説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a mandrel in which a plug having an injection hole is connected to the tip.
【図８】噴射孔を平行部に設けたマンドレルの説明図で
ある。FIG. 8 is an explanatory diagram of a mandrel having injection holes provided in parallel portions.
【図９】従来法と本発明法の肉厚偏差分布を示す棒グラ
フである。FIG. 9 is a bar graph showing the thickness deviation distributions of the conventional method and the method of the present invention.
【図１０】フルフロートマンドレルミルの設備配置図で
ある。FIG. 10 is an equipment layout diagram of a full float mandrel mill.
【図１１】リストレインドマンドレルミル、あるいはリ
テインドマンドレルミルの設備配置図である。FIG. 11 is an equipment layout diagram of a wrist-reind mandrel mill or a retained mandrel mill.
１ 中空素管 ２ マンドレルミル ３ 第１スタンド ４ ミルライン ５ マンドレル ６ 拘束装置 ７ 配管 ８ 潤滑剤タンク ９ ポンプ １０ サイザ １１ マンドレル冷却用の冷却水配管 １２ 冷却水供給ポンプ １３ 潤滑剤供給管 １４ 噴射孔 １５ 潤滑剤 １６ 中空素管回転ローラー １７ マンドレル内の冷却水供給水路 １８ マンドレル内の冷却水排水路 １９ 送りローラ ２０ ピンチローラ ２１ マンドレルネック部 ２２ 拘束装置のチャック部 ２３ 管端部を備えた部位 ２４ 配管端部 ２５ 空気圧あるいは油圧シリンダー ２６ 噴射ノズル ２７ 噴射孔 ２８ プラグ ２９ 噴出口 1 Hollow Tube 2 Mandrel Mill 3 1st Stand 4 Mill Line 5 Mandrel 6 Restraint Device 7 Piping 8 Lubricant Tank 9 Pump 10 Sizer 11 Cooling Water Pipe for Mandrel Cooling 12 Cooling Water Supply Pump 13 Lubricant Supply Pipe 14 Injection Hole 15 Lubricant 16 Hollow tube rotating roller 17 Cooling water supply channel in mandrel 18 Cooling water drainage channel in mandrel 19 Feed roller 20 Pinch roller 21 Mandrel neck section 22 Chuck section of restraint device 23 Portion with tube end section 24 Piping End 25 Air pressure or hydraulic cylinder 26 Injection nozzle 27 Injection hole 28 Plug 29 Jet outlet
Claims (1)
連続圧延するマンドレルミルによる継目無鋼管の圧延方
法において、中空素管にマンドレルを挿入する際に、中
空マンドレルを通して潤滑剤を供給し、この潤滑剤をマ
ンドレルの先端部に設けた噴射孔より圧延前の中空素管
の内面に噴射し、中空素管の内面に潤滑材を付着させた
後、圧延を行うことを特徴とするマンドレルミルによる
継目無鋼管の圧延方法。1. In a method for rolling a seamless steel pipe by a mandrel mill in which a hollow shell is continuously rolled with a hole type roll and a mandrel, a lubricant is supplied through the hollow mandrel when the mandrel is inserted into the hollow shell. A mandrel mill characterized by injecting this lubricant from the injection hole provided at the tip of the mandrel to the inner surface of the hollow shell before rolling, applying the lubricant to the inner surface of the hollow shell, and then rolling. Rolling method for seamless steel pipe.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4226787A JP2765390B2 (en) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | Rolling method of seamless steel pipe by mandrel mill |
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| JP4226787A JP2765390B2 (en) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | Rolling method of seamless steel pipe by mandrel mill |
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|---|---|
| JPH0671309A true JPH0671309A (en) | 1994-03-15 |
| JP2765390B2 JP2765390B2 (en) | 1998-06-11 |
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| JP4226787A Expired - Fee Related JP2765390B2 (en) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | Rolling method of seamless steel pipe by mandrel mill |
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1992
- 1992-08-26 JP JP4226787A patent/JP2765390B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2765390B2 (en) | 1998-06-11 |
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