JPH07246414A - ストレッチレデューサーの管端部肉厚制御方法 - Google Patents
ストレッチレデューサーの管端部肉厚制御方法Info
- Publication number
- JPH07246414A JPH07246414A JP6040150A JP4015094A JPH07246414A JP H07246414 A JPH07246414 A JP H07246414A JP 6040150 A JP6040150 A JP 6040150A JP 4015094 A JP4015094 A JP 4015094A JP H07246414 A JPH07246414 A JP H07246414A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall thickness
- pipe end
- stretch reducer
- pipe
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 継目無鋼管製造ライン等のストレッチレデュ
ーサー（絞り圧延機）における管端部肉厚制御方法に関
し、管端部増肉量を定量化し、該定量化した値を用いて
管端部増肉量の低減を図る管端部肉厚制御方法に関する
ものである。 【構成】 ストレッチレデューサーで圧延される管の管
端部に発生する増肉部を低減する管端部肉厚制御におい
て、ストレッチレデューサーの直後に設置した熱間肉厚
計で管全長の肉厚を測定することによって得られた肉厚
分布から、管端部増肉量を定量化し、該定量化した値を
用いて管端部に適切な張力を付加するストレッチレデュ
ーサー各スタンドのロール回転数補正量および補正を行
なうスタンド数を自動修正するものである。
ーサー（絞り圧延機）における管端部肉厚制御方法に関
し、管端部増肉量を定量化し、該定量化した値を用いて
管端部増肉量の低減を図る管端部肉厚制御方法に関する
ものである。 【構成】 ストレッチレデューサーで圧延される管の管
端部に発生する増肉部を低減する管端部肉厚制御におい
て、ストレッチレデューサーの直後に設置した熱間肉厚
計で管全長の肉厚を測定することによって得られた肉厚
分布から、管端部増肉量を定量化し、該定量化した値を
用いて管端部に適切な張力を付加するストレッチレデュ
ーサー各スタンドのロール回転数補正量および補正を行
なうスタンド数を自動修正するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、継目無鋼管製造ライ
ン等のストレッチレデューサー（絞り圧延機）における
管端部肉厚制御方法に関し、管端部増肉量を定量化し、
該定量化した値を用いて管端部増肉量の低減を図る管端
部肉厚制御方法に関するものである。
ン等のストレッチレデューサー（絞り圧延機）における
管端部肉厚制御方法に関し、管端部増肉量を定量化し、
該定量化した値を用いて管端部増肉量の低減を図る管端
部肉厚制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、管をストレッチレデューサー
（絞り圧延機）で圧延すると、図５に示すように、管の
先端部、および後端部の両管端部に増肉が存在する状態
で、長手方向に不均一な肉厚分布を有する管となる。前
記増肉している両管端部は、ストレッチレデューサー圧
延時に、管端部へ適正な張力を与えることができないた
めに発生するものであることが広く知られている。この
増肉している管端部は、オフゲージのクロップとして切
捨てられ、歩留低下の原因となっている。これを軽減す
るべく、従来から管端部の張力を補正する方法として管
端部がストレッチレデューサー内を通過する際、前後の
スタンドロール回転数を増速又は減速し、管端部により
大きな張力を付加することが行なわれている。この方法
では、管端部通過に合わせて、各スタンドロール回転数
を適切なタイミングで精度良く変えることが要求され、
この手段として各スタンドに管端部通過検出するセンサ
ーを設置し、ロールと素管のスリップ量を考慮した制御
方法が特開昭６０−２２１１０８号公報に記載されてお
り、スタンド間張力を実測し修正を加える制御方法が特
開昭６１−１０８４１４号公報に記載されている。ま
た、ストレッチレデューサー後面に設置した熱間肉厚計
で、管端部における増肉量を実測し、目標肉厚プロフィ
ールとがつくる面積差に基づいて、クロップを短縮する
学習制御方法が特開昭６３−１４９００８号公報に記載
されている。さらに、管端部増肉部低減を目的とするま
ったく別の方法としてはストレッチレデューサー前工程
であるマンドレル・ミル圧延過程で素管両端部を中央部
に比較して薄肉化しておき、ストレッチレデューサーで
形成される増減を相殺する方法が特公平３−３３４０５
号公報に記載されている。
（絞り圧延機）で圧延すると、図５に示すように、管の
先端部、および後端部の両管端部に増肉が存在する状態
で、長手方向に不均一な肉厚分布を有する管となる。前
記増肉している両管端部は、ストレッチレデューサー圧
延時に、管端部へ適正な張力を与えることができないた
めに発生するものであることが広く知られている。この
増肉している管端部は、オフゲージのクロップとして切
捨てられ、歩留低下の原因となっている。これを軽減す
るべく、従来から管端部の張力を補正する方法として管
端部がストレッチレデューサー内を通過する際、前後の
スタンドロール回転数を増速又は減速し、管端部により
大きな張力を付加することが行なわれている。この方法
では、管端部通過に合わせて、各スタンドロール回転数
を適切なタイミングで精度良く変えることが要求され、
この手段として各スタンドに管端部通過検出するセンサ
ーを設置し、ロールと素管のスリップ量を考慮した制御
方法が特開昭６０−２２１１０８号公報に記載されてお
り、スタンド間張力を実測し修正を加える制御方法が特
開昭６１−１０８４１４号公報に記載されている。ま
た、ストレッチレデューサー後面に設置した熱間肉厚計
で、管端部における増肉量を実測し、目標肉厚プロフィ
ールとがつくる面積差に基づいて、クロップを短縮する
学習制御方法が特開昭６３−１４９００８号公報に記載
されている。さらに、管端部増肉部低減を目的とするま
ったく別の方法としてはストレッチレデューサー前工程
であるマンドレル・ミル圧延過程で素管両端部を中央部
に比較して薄肉化しておき、ストレッチレデューサーで
形成される増減を相殺する方法が特公平３−３３４０５
号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、管端部
通過を各スタンドに通過検出センサーを設置するもの
（特開昭６０−２２１１０８号公報）、スタンド間張力
を実測するもの（特開昭６１−１０８４１４号公報）の
両者とも、一般的なストレッチレデューサーは２４〜２
８スタンドあり、スタンド間距離も５００mm程度と狭い
ため必要な検出器個数が多く、設置するための設備改造
量も多くなりコスト高になるばかりでなく、設置環境も
高温、冷却水の飛散など厳しい条件下で全数を常時精度
良く維持することは、運転コスト高を招く結果となる。
さらに、設置した検出器を良好な状態に管理して、管端
部肉厚制御を実施した場合も、制御対象である肉厚の実
測を行なっておらず、設定した補正回転数が適切であ
り、管端部の増肉を低減できたかどうかの判定を瞬時に
行なえないため、適切でない場合の修正を行なうには、
多数の実施実績から試行錯誤的に目標となる設定回転数
を決める膨大な作業が必要で、更に操業条件が変わる毎
に、繰り返し実施しなけらばならない。また、ストレッ
チレデューサー後面で肉厚を実測し、目標肉厚プロフィ
ールとの面積差で管端増肉量を定量化し、管端制御を行
っているが、目標肉厚プロフィールに高い信頼性が必要
であるが、理論的に肉厚プロフィールを推定する方法が
未確立であり高精度が期待できないこと、管端増肉量の
定量化時、圧延後の仕上り管の長さ実績測定値を使用し
ていないため、絞り圧延時の長さのバラツキが計算誤差
となることから、高精度の制御を実現することが困難で
ある。さらに、ストレッチレデューサー前工程のマンド
レル・ミル圧延で素管両端部を薄肉化してストレッチレ
デューサーで形成される増減を相殺する方法は（特公平
３−３３４０５号公報）、厳密にストレッチレデューサ
ーでの増肉分布が予測でき、かつそれを相殺するために
必要な両端部の薄肉化量が決定できれば、管端部増肉低
減に極めて有効な方法である。実際には、仕上げ肉厚お
よび外径、鋼種、管温などのストレッチレデューサー増
肉現象に影響を与える要因から、正確に増肉量を予測す
ることが、困難であり、仮に予測できたとしても、マン
ドレル・ミルでの両端部の薄肉化圧延を完全に実現する
ことが事実上不可能であることから、ストレッチレデュ
ーサーでの増肉部の発生防止には不充分であり、ストレ
ッチレデューサーにて、増肉部低減を行なう必要が残
る。この発明は、上記のような問題点を解決するために
なされたもので、長手方向肉厚分布を測定し、管端部増
肉量を定量的に求め、その値から管端部増肉量を低減す
る管端部肉厚制御方法を提供することを目的とする。
通過を各スタンドに通過検出センサーを設置するもの
（特開昭６０−２２１１０８号公報）、スタンド間張力
を実測するもの（特開昭６１−１０８４１４号公報）の
両者とも、一般的なストレッチレデューサーは２４〜２
８スタンドあり、スタンド間距離も５００mm程度と狭い
ため必要な検出器個数が多く、設置するための設備改造
量も多くなりコスト高になるばかりでなく、設置環境も
高温、冷却水の飛散など厳しい条件下で全数を常時精度
良く維持することは、運転コスト高を招く結果となる。
さらに、設置した検出器を良好な状態に管理して、管端
部肉厚制御を実施した場合も、制御対象である肉厚の実
測を行なっておらず、設定した補正回転数が適切であ
り、管端部の増肉を低減できたかどうかの判定を瞬時に
行なえないため、適切でない場合の修正を行なうには、
多数の実施実績から試行錯誤的に目標となる設定回転数
を決める膨大な作業が必要で、更に操業条件が変わる毎
に、繰り返し実施しなけらばならない。また、ストレッ
チレデューサー後面で肉厚を実測し、目標肉厚プロフィ
ールとの面積差で管端増肉量を定量化し、管端制御を行
っているが、目標肉厚プロフィールに高い信頼性が必要
であるが、理論的に肉厚プロフィールを推定する方法が
未確立であり高精度が期待できないこと、管端増肉量の
定量化時、圧延後の仕上り管の長さ実績測定値を使用し
ていないため、絞り圧延時の長さのバラツキが計算誤差
となることから、高精度の制御を実現することが困難で
ある。さらに、ストレッチレデューサー前工程のマンド
レル・ミル圧延で素管両端部を薄肉化してストレッチレ
デューサーで形成される増減を相殺する方法は（特公平
３−３３４０５号公報）、厳密にストレッチレデューサ
ーでの増肉分布が予測でき、かつそれを相殺するために
必要な両端部の薄肉化量が決定できれば、管端部増肉低
減に極めて有効な方法である。実際には、仕上げ肉厚お
よび外径、鋼種、管温などのストレッチレデューサー増
肉現象に影響を与える要因から、正確に増肉量を予測す
ることが、困難であり、仮に予測できたとしても、マン
ドレル・ミルでの両端部の薄肉化圧延を完全に実現する
ことが事実上不可能であることから、ストレッチレデュ
ーサーでの増肉部の発生防止には不充分であり、ストレ
ッチレデューサーにて、増肉部低減を行なう必要が残
る。この発明は、上記のような問題点を解決するために
なされたもので、長手方向肉厚分布を測定し、管端部増
肉量を定量的に求め、その値から管端部増肉量を低減す
る管端部肉厚制御方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るストレッチ
レデューサーの管端部肉厚制御方法は、ストレッチレデ
ューサーで圧延される管の管端部に発生する増肉部を低
減する管端部肉厚制御において、ストレッチレデューサ
ーの直後に設置した熱間肉厚計で管全長の肉厚を測定す
ることによって得られた肉厚分布から、管端部増肉量を
定量化し、該定量化した値を用いて管端部に適切な張力
を付加するストレッチレデューサー各スタンドのロール
回転数補正量および補正を行なうスタンド数を自動修正
するものである。
レデューサーの管端部肉厚制御方法は、ストレッチレデ
ューサーで圧延される管の管端部に発生する増肉部を低
減する管端部肉厚制御において、ストレッチレデューサ
ーの直後に設置した熱間肉厚計で管全長の肉厚を測定す
ることによって得られた肉厚分布から、管端部増肉量を
定量化し、該定量化した値を用いて管端部に適切な張力
を付加するストレッチレデューサー各スタンドのロール
回転数補正量および補正を行なうスタンド数を自動修正
するものである。
【０００５】
【作用】ストレッチレデューサー直後に、管の長手方向
肉厚を熱間で測定する熱間肉厚計を設置し、絞り圧延後
の肉厚測定値と設定クロップ長、目標仕上げ肉厚、肉厚
公差上限値および下限値から低減すべき管端部増肉量を
定量化した値に基づき、管の管端部圧延を行なった各ス
タンドロール回転数の増速又は減速補正回転数および増
速、減速補正を行なったスタンド数に対して修正を加
え、次圧延を行なうという操作を繰り返すことにより、
管端部増肉量を所定の値以下に制御し、管端部増肉量の
推定誤差に起因する増肉や管端部通過に合わせて各スタ
ンドロール回転数を精度良く変えるタイミングの誤差に
起因する増肉に対する自動修正が可能となる。
肉厚を熱間で測定する熱間肉厚計を設置し、絞り圧延後
の肉厚測定値と設定クロップ長、目標仕上げ肉厚、肉厚
公差上限値および下限値から低減すべき管端部増肉量を
定量化した値に基づき、管の管端部圧延を行なった各ス
タンドロール回転数の増速又は減速補正回転数および増
速、減速補正を行なったスタンド数に対して修正を加
え、次圧延を行なうという操作を繰り返すことにより、
管端部増肉量を所定の値以下に制御し、管端部増肉量の
推定誤差に起因する増肉や管端部通過に合わせて各スタ
ンドロール回転数を精度良く変えるタイミングの誤差に
起因する増肉に対する自動修正が可能となる。
【０００６】
実施例１．図１は本発明に係わるストレッチレデューサ
ーの管端部肉厚制御方法を適用した実証例を示す構成図
である。図において、１は被圧延管で、マンドレルミル
などにより製造される。２はストレッチレデューサー
で、例えば２８スタンドの複数スタンドの絞り圧延機か
ら成っており、各スタンドに配設されるロール３を、３
ロール方式としている。４はモーターで、前記ロール３
を駆動する。５はモーター制御装置で、ストレッチレデ
ューサー２のロール３を駆動するモーター４の回転数を
制御する。６は圧延後の仕上り管である。７は熱間肉厚
計で、ストレッチレデューサー２の出側直後で、前記仕
上り管６の肉厚を測定する。８は熱間長さ計で、長さ検
出用カメラ９を備えている。１０は管端部検出器で、被
圧延管１の管端部がストレッチレデューサーの入側を通
過したことを検出する。１１はストレッチレデューサー
出側の管端部検出器で、仕上り管６の管端部が通過した
ことを検知する。１２は制御用計算機で、熱間肉厚計
７、熱間長さ計８によって検出されたデータと、予め決
定されている製造諸元を入出力する生産管理用計算機１
３から入力されたデータとからロール回転数補正量およ
びスタンド数を決定し、検出器１０，１１で得られた通
過信号からミル内トラッキングを行ない管端部通過時、
ロール回転数補正量をモーター制御装置に設定する機能
と、発生する管端部増肉量に応じ、ロール回転数補正量
およびスタンド数を変える管端部肉厚制御を実施する機
能を持つ。
ーの管端部肉厚制御方法を適用した実証例を示す構成図
である。図において、１は被圧延管で、マンドレルミル
などにより製造される。２はストレッチレデューサー
で、例えば２８スタンドの複数スタンドの絞り圧延機か
ら成っており、各スタンドに配設されるロール３を、３
ロール方式としている。４はモーターで、前記ロール３
を駆動する。５はモーター制御装置で、ストレッチレデ
ューサー２のロール３を駆動するモーター４の回転数を
制御する。６は圧延後の仕上り管である。７は熱間肉厚
計で、ストレッチレデューサー２の出側直後で、前記仕
上り管６の肉厚を測定する。８は熱間長さ計で、長さ検
出用カメラ９を備えている。１０は管端部検出器で、被
圧延管１の管端部がストレッチレデューサーの入側を通
過したことを検出する。１１はストレッチレデューサー
出側の管端部検出器で、仕上り管６の管端部が通過した
ことを検知する。１２は制御用計算機で、熱間肉厚計
７、熱間長さ計８によって検出されたデータと、予め決
定されている製造諸元を入出力する生産管理用計算機１
３から入力されたデータとからロール回転数補正量およ
びスタンド数を決定し、検出器１０，１１で得られた通
過信号からミル内トラッキングを行ない管端部通過時、
ロール回転数補正量をモーター制御装置に設定する機能
と、発生する管端部増肉量に応じ、ロール回転数補正量
およびスタンド数を変える管端部肉厚制御を実施する機
能を持つ。
【０００７】上記実証例の構成おいては、ストレッチレ
デューサーの直後に設置した熱間肉厚計で管全長の肉厚
を測定することによって得られた肉厚分布から、管端部
増肉量を定量化し、該定量化した値を用いて管端部に適
切な張力を付加するストレッチレデューサー各スタンド
のロール回転数補正量および補正を行なうスタンド数を
自動修正するものである。従って、図２に示す制御ブロ
ック図のように、ストレッチレデューサー２で絞り圧延
される第１本目の被圧延管１は、生産管理用計算機１３
に予め蓄積してある経験又は圧延実績より統計的に求め
た、管仕上げ外径、目標肉厚；ｔ0 、肉厚公差上限；ｔ
u 、肉厚公差下限；ｔl 、設定クロップ長；Ｌｃ、鋼種
ごとの各スタンドロールの増速又は減速補正回転数およ
び補正を行なうスタンド数を設定し圧延を行なう。圧延
されてくる仕上り管６の長手方向肉厚は、ストレッチレ
デューサー２直後で、熱間肉厚計７によりオンライン連
続測定され、圧延完了直後に管長手方向全長の肉厚分布
データーが収集できるようになっている。ここで収集し
た肉厚分布データーに対し、絞り圧延後の管長さ実測値
と設定クロップ長、目標仕上げ肉厚、肉厚公差上限値お
よび下限値から管端部増肉量Ａ1を計算し定量的に求め
る。ここで、得た管端部増肉量が、目標とした値を越え
る場合、１本目で設定した各スタンドロールの増速又は
減速補正回転数の値を修正するか又は、補正を加えるス
タンド数を変更し、２本目以降の管端部肉厚制御を実施
し、最終的に管端増肉量が、目標値以下となるまで繰り
返すことで管端増肉量を所定の値に最小化することがで
き、管端のクロップ量の低減による歩留向上を達成でき
る。
デューサーの直後に設置した熱間肉厚計で管全長の肉厚
を測定することによって得られた肉厚分布から、管端部
増肉量を定量化し、該定量化した値を用いて管端部に適
切な張力を付加するストレッチレデューサー各スタンド
のロール回転数補正量および補正を行なうスタンド数を
自動修正するものである。従って、図２に示す制御ブロ
ック図のように、ストレッチレデューサー２で絞り圧延
される第１本目の被圧延管１は、生産管理用計算機１３
に予め蓄積してある経験又は圧延実績より統計的に求め
た、管仕上げ外径、目標肉厚；ｔ0 、肉厚公差上限；ｔ
u 、肉厚公差下限；ｔl 、設定クロップ長；Ｌｃ、鋼種
ごとの各スタンドロールの増速又は減速補正回転数およ
び補正を行なうスタンド数を設定し圧延を行なう。圧延
されてくる仕上り管６の長手方向肉厚は、ストレッチレ
デューサー２直後で、熱間肉厚計７によりオンライン連
続測定され、圧延完了直後に管長手方向全長の肉厚分布
データーが収集できるようになっている。ここで収集し
た肉厚分布データーに対し、絞り圧延後の管長さ実測値
と設定クロップ長、目標仕上げ肉厚、肉厚公差上限値お
よび下限値から管端部増肉量Ａ1を計算し定量的に求め
る。ここで、得た管端部増肉量が、目標とした値を越え
る場合、１本目で設定した各スタンドロールの増速又は
減速補正回転数の値を修正するか又は、補正を加えるス
タンド数を変更し、２本目以降の管端部肉厚制御を実施
し、最終的に管端増肉量が、目標値以下となるまで繰り
返すことで管端増肉量を所定の値に最小化することがで
き、管端のクロップ量の低減による歩留向上を達成でき
る。
【０００８】更に詳細に説明する。ｔ(i) は、絞り圧延
後の長さがＬの管に対応した管長手方向の肉厚分布を表
す肉厚測定値とし、管の先端で測定を開始した位置をｔ
(1)、以降肉厚測定間隔ΔＴ(msec)毎にｔ(2) ，
ｔ(3) ，…，ｔ(n) と定義する。長さＬの管の測定にＴ
(sec) かかった場合、ｎ＝Ｔ／ΔＴ＋１個のｔ(i) が得
られ、これは管長手方向ΔＬ＝Ｌ／n-1 間隔の長手方向
肉厚分布に対応する。ΔＴは短かれば短い程良いが、実
用上ΔＴ≦５０msecであれば問題ない。管端部増肉量
は、図３中のＡ１に示すように、ｔ(i) ，設定クロップ
長Ｌc ，目標仕上げ肉厚ｔ0 ，肉厚公差上限値ｔu ，肉
厚公差下限値ｔl から、ｔ(i) ＞ｔu となり、なおかつ
測定位置が長さ換算で、管端からＬc 以上となる量を面
積として計算し、定量化する。しかし、実際には増肉部
のみが発生するとは限らず、設定した各スタンドロール
回転数補正量又は補正を加えるスタンド数が不適切で、
管端部に過大な張力がかかり、肉厚が肉厚公差下限値ｔ
l 以下となる減肉部が発生する場合もある。したがっ
て、上記増肉量Ａ1 を求めると同時に、管端部減肉量と
して図３のＡ2 に示すように、ｔ(i) ＜ｔl となり、な
おかつ測定位置が長さ換算で、管端からＬC 以上と成る
量を面積として計算し、定量化しておく。
後の長さがＬの管に対応した管長手方向の肉厚分布を表
す肉厚測定値とし、管の先端で測定を開始した位置をｔ
(1)、以降肉厚測定間隔ΔＴ(msec)毎にｔ(2) ，
ｔ(3) ，…，ｔ(n) と定義する。長さＬの管の測定にＴ
(sec) かかった場合、ｎ＝Ｔ／ΔＴ＋１個のｔ(i) が得
られ、これは管長手方向ΔＬ＝Ｌ／n-1 間隔の長手方向
肉厚分布に対応する。ΔＴは短かれば短い程良いが、実
用上ΔＴ≦５０msecであれば問題ない。管端部増肉量
は、図３中のＡ１に示すように、ｔ(i) ，設定クロップ
長Ｌc ，目標仕上げ肉厚ｔ0 ，肉厚公差上限値ｔu ，肉
厚公差下限値ｔl から、ｔ(i) ＞ｔu となり、なおかつ
測定位置が長さ換算で、管端からＬc 以上となる量を面
積として計算し、定量化する。しかし、実際には増肉部
のみが発生するとは限らず、設定した各スタンドロール
回転数補正量又は補正を加えるスタンド数が不適切で、
管端部に過大な張力がかかり、肉厚が肉厚公差下限値ｔ
l 以下となる減肉部が発生する場合もある。したがっ
て、上記増肉量Ａ1 を求めると同時に、管端部減肉量と
して図３のＡ2 に示すように、ｔ(i) ＜ｔl となり、な
おかつ測定位置が長さ換算で、管端からＬC 以上と成る
量を面積として計算し、定量化しておく。
【０００９】上記手順で求めた増肉量Ａ1 は、各スタン
ドロール回転数を先端部では増速量、後端部では減速量
を補正する方法と増速又は減速を行なうスタンド数を増
加させる方法を組み合わせ低減できる。また、減肉量Ａ
2 が発生した場合は、増肉量Ａ1 とは逆方向の方法で低
減することが可能であるが、Ａ2 が発生することは、品
質上重大な欠陥となるため、制御機能上は、Ａ1 を許容
してもＡ2 ＝０とすることを優先させる。圧延に使用す
るスタンド数がＮ、管端部がミル内を通過するのに合わ
せてＳスタンド分の回転数補正を行なう場合を考える。
例えば、ｎ＝２０，Ｓ＝３等様々な組み合わせがある。
使用スタンドのうち、ｊスタンドの初期設定回転数をＲ
0j，管端部通過中の初期設定補正回転数をΔＲj ，管端
部肉厚制御係数をＫk とすると、ｊスタンドロール回転
数Ｒj は次式となる。 Ｒj ＝Ｒ0j＋Ｋk ・ΔＲj （k ＝1,2,… ,m,…；圧延
本数を表わす） このＫk を適切に修正していくことが、管端部増肉量の
低減を導くことであり、本制御では、Ａ1 およびＡ2 の
発生量から適切なＫk を決定する。（０≦Ｋk≦2.0 〜
3.0 程度） Ｋk の決定方法は、Ｋk の変化分がＡ1 又はＡ2 変化に
及ぼす影響分をｅk を使用し計算より求める。以下に増
肉量Ａ1 発生時の計算例、図４に実施例を示す。m-1 本
目をＫk ＝Ｋm-1 ，m 本目をＫk ＝Ｋm で圧延した時、
増肉量がＡ1 m-1，Ａ1 m であったとすると、ｅm は次
式で求められる。
ドロール回転数を先端部では増速量、後端部では減速量
を補正する方法と増速又は減速を行なうスタンド数を増
加させる方法を組み合わせ低減できる。また、減肉量Ａ
2 が発生した場合は、増肉量Ａ1 とは逆方向の方法で低
減することが可能であるが、Ａ2 が発生することは、品
質上重大な欠陥となるため、制御機能上は、Ａ1 を許容
してもＡ2 ＝０とすることを優先させる。圧延に使用す
るスタンド数がＮ、管端部がミル内を通過するのに合わ
せてＳスタンド分の回転数補正を行なう場合を考える。
例えば、ｎ＝２０，Ｓ＝３等様々な組み合わせがある。
使用スタンドのうち、ｊスタンドの初期設定回転数をＲ
0j，管端部通過中の初期設定補正回転数をΔＲj ，管端
部肉厚制御係数をＫk とすると、ｊスタンドロール回転
数Ｒj は次式となる。 Ｒj ＝Ｒ0j＋Ｋk ・ΔＲj （k ＝1,2,… ,m,…；圧延
本数を表わす） このＫk を適切に修正していくことが、管端部増肉量の
低減を導くことであり、本制御では、Ａ1 およびＡ2 の
発生量から適切なＫk を決定する。（０≦Ｋk≦2.0 〜
3.0 程度） Ｋk の決定方法は、Ｋk の変化分がＡ1 又はＡ2 変化に
及ぼす影響分をｅk を使用し計算より求める。以下に増
肉量Ａ1 発生時の計算例、図４に実施例を示す。m-1 本
目をＫk ＝Ｋm-1 ，m 本目をＫk ＝Ｋm で圧延した時、
増肉量がＡ1 m-1，Ａ1 m であったとすると、ｅm は次
式で求められる。
【００１０】
【数１】 次圧延（m+1 本目）で、Ａ1 m ＝０とするＫk はｅm よ
り
り
【００１１】
【数２】
【００１２】となり、このＫm+1 を次圧延に使用する。
なお、ｍ＝１の間合いはｅ1 ＝５０等の経験的に求めて
おいた初期値を使用し、計算を開始する。ここで、Ｋk
がある上限値（例えば、Ｋk ＝2.0 ）に到達しても、後
述する制御停止条件が成立しない場合、回転数補正を行
なうスタンド数を１スタンド増加させ、Ｋk を初期化
し、再度計算を繰り返す。この場合のＫk 初期化はＫk
＝1.0 またはＫk ＝Ｋk-1 ×0.8 等の値とする。
なお、ｍ＝１の間合いはｅ1 ＝５０等の経験的に求めて
おいた初期値を使用し、計算を開始する。ここで、Ｋk
がある上限値（例えば、Ｋk ＝2.0 ）に到達しても、後
述する制御停止条件が成立しない場合、回転数補正を行
なうスタンド数を１スタンド増加させ、Ｋk を初期化
し、再度計算を繰り返す。この場合のＫk 初期化はＫk
＝1.0 またはＫk ＝Ｋk-1 ×0.8 等の値とする。
【００１３】制御停止条件は、原則として、Ａ1 ＝０，
かつＡ2 ＝０であるが、もし、満足できない場合は、Ａ
1 ≧Ａ0 ，Ａ2 ＝０で停止する。ここでＡ0 ＝０であ
る。Ａ0 は、管端肉厚制御の判定基準であり、肉厚上限
公差Ｔu と設定クロップ長Ｌc の値に依存する。Ｔu ，
Ｌc を厳しくした場合、ストレッチレデューサー被圧延
管の肉厚形状やストレッチレデューサー設備能力上の限
界等の理由から、Ａ0 ＝０とならない場合もあり得る。
例えば、Ｔ0 ＝5.0 mm，Ｔu ＝7.0 mm，Ｌc ＝3000mmの
条件でＡ1 ＝０であった肉厚分布でも、Ｔ0 ＝5.0 mm，
Ｔu ＝5.5 mm，Ｌc ＝1000mmの条件ではＡ1 ＝200(m
m2 ) となり、Ｋk を大きくしても、スタンド数を増や
してもＡ1 ＝０とすることができない場合は、Ａ0 ＝20
0 とし、制御することが妥当となる。したがって、この
制御停止条件を満足する状態は、ストレッチレデューサ
ーにおける管端部増肉量低減を限界まで行なったことで
あり、管端部オフゲージクロップ量の最小化すなわち、
オフゲージクロップ切捨て量の低減による歩留向上を実
現したことになる。
かつＡ2 ＝０であるが、もし、満足できない場合は、Ａ
1 ≧Ａ0 ，Ａ2 ＝０で停止する。ここでＡ0 ＝０であ
る。Ａ0 は、管端肉厚制御の判定基準であり、肉厚上限
公差Ｔu と設定クロップ長Ｌc の値に依存する。Ｔu ，
Ｌc を厳しくした場合、ストレッチレデューサー被圧延
管の肉厚形状やストレッチレデューサー設備能力上の限
界等の理由から、Ａ0 ＝０とならない場合もあり得る。
例えば、Ｔ0 ＝5.0 mm，Ｔu ＝7.0 mm，Ｌc ＝3000mmの
条件でＡ1 ＝０であった肉厚分布でも、Ｔ0 ＝5.0 mm，
Ｔu ＝5.5 mm，Ｌc ＝1000mmの条件ではＡ1 ＝200(m
m2 ) となり、Ｋk を大きくしても、スタンド数を増や
してもＡ1 ＝０とすることができない場合は、Ａ0 ＝20
0 とし、制御することが妥当となる。したがって、この
制御停止条件を満足する状態は、ストレッチレデューサ
ーにおける管端部増肉量低減を限界まで行なったことで
あり、管端部オフゲージクロップ量の最小化すなわち、
オフゲージクロップ切捨て量の低減による歩留向上を実
現したことになる。
【００１４】前記熱間肉厚計は、制御実施上高い精度が
要求されるが、公知の技術である、２線源を用いた放射
線透過式肉厚測定とＣＣＤカメラを用いた上、下、左、
右の管変動量補正機能を持つ熱間肉厚計を採用すること
で、測定精度±０．１mm，測定周期２０msec以下を達成
し実用上問題が無いが、同等の精度が確保できれば、熱
間肉厚計の種類はこれに限定されない。また、本提案
は、ストレッチレデューサーにて管端部増肉部を低減す
る肉厚制御であるため、原理的に被圧延管の肉厚形状は
いかなるものであっても自動修正可能で効果を発揮す
る。
要求されるが、公知の技術である、２線源を用いた放射
線透過式肉厚測定とＣＣＤカメラを用いた上、下、左、
右の管変動量補正機能を持つ熱間肉厚計を採用すること
で、測定精度±０．１mm，測定周期２０msec以下を達成
し実用上問題が無いが、同等の精度が確保できれば、熱
間肉厚計の種類はこれに限定されない。また、本提案
は、ストレッチレデューサーにて管端部増肉部を低減す
る肉厚制御であるため、原理的に被圧延管の肉厚形状は
いかなるものであっても自動修正可能で効果を発揮す
る。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、熱間
肉厚計の測定値に基づき管端増肉量を定量化し、管端部
肉厚制御を行なうため、適切な値を予測するのが困難な
ストレッチレデューサー各スタンドロール回転数補正量
の設定と補正を行なうスタンド数の設定の自動修正が可
能となり、複雑な推定計算が必要なく、計算誤差や設定
タイミング誤差の影響が除去できる安定かつ制度の高い
管端部増肉の低減が達成できるため、オフゲージクロッ
プ量が最小となり歩留向上が得られる。
肉厚計の測定値に基づき管端増肉量を定量化し、管端部
肉厚制御を行なうため、適切な値を予測するのが困難な
ストレッチレデューサー各スタンドロール回転数補正量
の設定と補正を行なうスタンド数の設定の自動修正が可
能となり、複雑な推定計算が必要なく、計算誤差や設定
タイミング誤差の影響が除去できる安定かつ制度の高い
管端部増肉の低減が達成できるため、オフゲージクロッ
プ量が最小となり歩留向上が得られる。
【図１】本発明に係わるストレッチレデューサーの管端
部肉厚制御方法を適用した実証例を示す構成図である。
部肉厚制御方法を適用した実証例を示す構成図である。
【図２】本発明に係わるストレッチレデューサーの管端
部肉厚制御方法を示すブロック図である。
部肉厚制御方法を示すブロック図である。
【図３】管端増肉部および管端減肉部の定量化の概念を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図４】管端肉厚制御を実施した場合の管端増肉部低減
効果の例を示す説明図である。
効果の例を示す説明図である。
【図５】ストレッチレデューサーで圧延した管の長手方
向肉厚分布を示すグラフである。
向肉厚分布を示すグラフである。
１ 被圧延管 ２ ストレッチレデューサー ３ ロール ４ モーター ５ モーター制御装置 ６ 仕上り管 ７ 熱間肉厚計 ８ 熱間長さ計 ９ 長さ検出用カメラ １０，１１ 管端部検出器 １２ 制御用計算機 １３ 生産管理用計算機
Claims (1)
- 【請求項１】 ストレッチレデューサーで圧延される管
の管端部に発生する増肉部を低減する管端部肉厚制御に
おいて、ストレッチレデューサーの直後に設置した熱間
肉厚計で管全長の肉厚を測定することによって得られた
肉厚分布から、管端部増肉量を定量化し、該定量化した
値を用いて管端部に適切な張力を付加するストレッチレ
デューサー各スタンドのロール回転数補正量および補正
を行なうスタンド数を自動修正することを特徴とするス
トレッチレデューサーの管端部肉厚制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040150A JPH07246414A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | ストレッチレデューサーの管端部肉厚制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6040150A JPH07246414A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | ストレッチレデューサーの管端部肉厚制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07246414A true JPH07246414A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12572744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6040150A Pending JPH07246414A (ja) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | ストレッチレデューサーの管端部肉厚制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07246414A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005095013A1 (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 管の定径圧延制御方法及び定径圧延制御装置 |
| WO2007015484A1 (ja) | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 管のきず検出装置及び方法 |
| EP1907143B1 (de) * | 2006-07-14 | 2009-12-16 | SMS Siemag AG | Vorrichtung zur drehverriegelung der stützwalzenbalancierung von walzgerüsten |
| DE102017220750A1 (de) | 2017-11-21 | 2019-05-23 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung zur Steuerung eines Streckreduzierwalzwerks |
| CN112823064A (zh) * | 2018-10-11 | 2021-05-18 | Sms集团有限公司 | 管件张力减径时的壁厚控制 |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP6040150A patent/JPH07246414A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005095013A1 (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 管の定径圧延制御方法及び定径圧延制御装置 |
| EP1733817A1 (en) * | 2004-03-30 | 2006-12-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and device for controlling fixed diameter rolling of tube |
| JP4697605B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-06-08 | 住友金属工業株式会社 | 管の定径圧延制御方法及び定径圧延制御装置 |
| EP1733817A4 (en) * | 2004-03-30 | 2008-02-20 | Sumitomo Metal Ind | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE ROLLING OF TUBES WITH FIXED DIAMETER |
| JPWO2005095013A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2008-02-21 | 住友金属工業株式会社 | 管の定径圧延制御方法及び定径圧延制御装置 |
| CN100409956C (zh) * | 2004-03-30 | 2008-08-13 | 住友金属工业株式会社 | 管的定径轧制控制方法及定径轧制控制装置 |
| EP2045026A1 (en) * | 2004-03-30 | 2009-04-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and device for controlling sizing mill of pipe or tube |
| US7707865B2 (en) | 2005-08-02 | 2010-05-04 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Flaw detection apparatus and method for tubes |
| WO2007015484A1 (ja) | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 管のきず検出装置及び方法 |
| EP1907143B1 (de) * | 2006-07-14 | 2009-12-16 | SMS Siemag AG | Vorrichtung zur drehverriegelung der stützwalzenbalancierung von walzgerüsten |
| DE102017220750A1 (de) | 2017-11-21 | 2019-05-23 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung zur Steuerung eines Streckreduzierwalzwerks |
| WO2019101727A1 (de) | 2017-11-21 | 2019-05-31 | Sms Group Gmbh | Vorrichtung zur steuerung eines streckreduzierwalzwerks |
| CN111372694A (zh) * | 2017-11-21 | 2020-07-03 | Sms集团有限公司 | 用于控制张力减径轧机的装置 |
| RU2748571C1 (ru) * | 2017-11-21 | 2021-05-26 | Смс Груп Гмбх | Способ управления редукционно-растяжным трубопрокатным станом |
| EP3713686B1 (de) | 2017-11-21 | 2022-10-05 | SMS Group GmbH | Vorrichtung zur steuerung eines streckreduzierwalzwerks |
| US11602779B2 (en) | 2017-11-21 | 2023-03-14 | Sms Group Gmbh | Device for controlling a stretch-reducing mill |
| CN112823064A (zh) * | 2018-10-11 | 2021-05-18 | Sms集团有限公司 | 管件张力减径时的壁厚控制 |
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