JPH0788510A - マンドレルバー及びそれを用いた継目無鋼管の製造方法 - Google Patents
マンドレルバー及びそれを用いた継目無鋼管の製造方法Info
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- JPH0788510A JPH0788510A JP23860893A JP23860893A JPH0788510A JP H0788510 A JPH0788510 A JP H0788510A JP 23860893 A JP23860893 A JP 23860893A JP 23860893 A JP23860893 A JP 23860893A JP H0788510 A JPH0788510 A JP H0788510A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】マンドレルミルで継目無鋼管を製造するに際
し、シェル後端に発生するストマックを抑制する方法
と、その方法の実施に用いるマンドレルバーそのものの
提供を目的とする。 【構成】長手方向で後端部が太くなるよう３段階の直径
を有するマンドレルバーと、それを用いて圧延するに際
し、素管の圧延後端側が肉厚決定スタンドを通過すると
きに、上記バーの後端部を一致するように挿入位置を決
める。
し、シェル後端に発生するストマックを抑制する方法
と、その方法の実施に用いるマンドレルバーそのものの
提供を目的とする。 【構成】長手方向で後端部が太くなるよう３段階の直径
を有するマンドレルバーと、それを用いて圧延するに際
し、素管の圧延後端側が肉厚決定スタンドを通過すると
きに、上記バーの後端部を一致するように挿入位置を決
める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、継目無鋼管（以下、鋼
管という）を製造する際に使用するマンドレルバー及び
それを用いた鋼管の製造方法に関し、特に、その圧延で
鋼管の後端側に生じる所謂ストマックを低減する技術に
関する。
管という）を製造する際に使用するマンドレルバー及び
それを用いた鋼管の製造方法に関し、特に、その圧延で
鋼管の後端側に生じる所謂ストマックを低減する技術に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のフルフロート方式マンドレルミル
及びそのバーで鋼管を圧延している様子を図３に、そこ
で圧延された鋼管の肉厚分布を図４に示す。フルフロー
ト方式であるから、マンドレルバー３と素管２はともに
圧延進行方向に移動する。但し、両者の進行速度は素管
２のほうが早い。図４に示されるように、圧延されたシ
ェル（マンドレルミルでは、圧延前の素管をホローピー
ス、圧延後の鋼管をシェルという）には、圧延時のシェ
ル後端側に所謂ストマック現象が発生する。これは、マ
ンドレルミルの各スタンドでロール１の回転速度が順次
大きくなる、つまり異なることに起因して起きる現象
で、各スタンド間で素管２肉の盛り上がりが後端部に集
積されることである。このようなストマックを有するシ
ェル２を、次工程のストレッチ・レデューサで絞り圧延
すると、上記肉厚分布は、図５に示すように、先後端部
で異常を示す。従って、鋼管（ストレッチ・レデューサ
で絞り圧延後の鋼管をチューブと呼ぶ）の先後端部はク
ロップとして切り捨てられ、大きな歩留ロスとなってい
る。
及びそのバーで鋼管を圧延している様子を図３に、そこ
で圧延された鋼管の肉厚分布を図４に示す。フルフロー
ト方式であるから、マンドレルバー３と素管２はともに
圧延進行方向に移動する。但し、両者の進行速度は素管
２のほうが早い。図４に示されるように、圧延されたシ
ェル（マンドレルミルでは、圧延前の素管をホローピー
ス、圧延後の鋼管をシェルという）には、圧延時のシェ
ル後端側に所謂ストマック現象が発生する。これは、マ
ンドレルミルの各スタンドでロール１の回転速度が順次
大きくなる、つまり異なることに起因して起きる現象
で、各スタンド間で素管２肉の盛り上がりが後端部に集
積されることである。このようなストマックを有するシ
ェル２を、次工程のストレッチ・レデューサで絞り圧延
すると、上記肉厚分布は、図５に示すように、先後端部
で異常を示す。従って、鋼管（ストレッチ・レデューサ
で絞り圧延後の鋼管をチューブと呼ぶ）の先後端部はク
ロップとして切り捨てられ、大きな歩留ロスとなってい
る。
【０００３】このようなチューブ先後端のクロップロス
を減少させる技術として、従来より、マンドレルミルの
ロールを油圧で圧下制御することが行われている。図６
にロールを油圧で圧下制御する様子を経時的に示すが、
この技術は、マンドレルミルでの圧延に際し、鋼管の肉
厚を決定するスタンドを定め、そのスタンドのロール間
隔を油圧で圧下制御してシェルの管端を減肉させるもの
である。まず、肉厚決定ロール（仮に＃５、６スタンド
とする）で素管を噛み込む際は、図４に示した先端側の
肉厚比が小さいので、反対に肉厚を広くするようにロー
ル間隔を広げる（図６（ａ））。素管中央部分を圧延す
る定常状態にある時は、ロール間隔をすべてのスタンド
で同じにして圧延する（図６（ｂ））。最後に、素管が
ロールから尻抜けする際は、＃５、６スタンドのロール
間隔を狭くして、肉厚を低減する（図６（ｃ））。この
ようにして油圧圧下制御を行ったときのシェルの肉厚分
布を図７に、次工程のストレッチ・レデューサでチュー
ブにまで圧延したときの肉厚分布を図８に示す。その結
果、クロップ削減効果は確かに大きくなる。
を減少させる技術として、従来より、マンドレルミルの
ロールを油圧で圧下制御することが行われている。図６
にロールを油圧で圧下制御する様子を経時的に示すが、
この技術は、マンドレルミルでの圧延に際し、鋼管の肉
厚を決定するスタンドを定め、そのスタンドのロール間
隔を油圧で圧下制御してシェルの管端を減肉させるもの
である。まず、肉厚決定ロール（仮に＃５、６スタンド
とする）で素管を噛み込む際は、図４に示した先端側の
肉厚比が小さいので、反対に肉厚を広くするようにロー
ル間隔を広げる（図６（ａ））。素管中央部分を圧延す
る定常状態にある時は、ロール間隔をすべてのスタンド
で同じにして圧延する（図６（ｂ））。最後に、素管が
ロールから尻抜けする際は、＃５、６スタンドのロール
間隔を狭くして、肉厚を低減する（図６（ｃ））。この
ようにして油圧圧下制御を行ったときのシェルの肉厚分
布を図７に、次工程のストレッチ・レデューサでチュー
ブにまで圧延したときの肉厚分布を図８に示す。その結
果、クロップ削減効果は確かに大きくなる。
【０００４】しかしながら、設備投資費が非常に大きく
なるという別の問題があり、何らかの対策が待ち望まれ
ていた。
なるという別の問題があり、何らかの対策が待ち望まれ
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑み、フルフロート方式マンドレルミルで継目無鋼管
を製造するに際し、シェル後端に発生する所謂ストマッ
クを抑制して、その後端側を減肉させる方法と、その方
法の実施に用いるマンドレルバーそのものを提供するこ
とを目的としている。
を鑑み、フルフロート方式マンドレルミルで継目無鋼管
を製造するに際し、シェル後端に発生する所謂ストマッ
クを抑制して、その後端側を減肉させる方法と、その方
法の実施に用いるマンドレルバーそのものを提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、多数の試行、研究を実施し、使用するマン
ドレルバー形状の改造と、その改造部を圧延時に後端側
で使用できるようにすることに着眼した。すなわち、本
発明は、フルフロート方式のマンドレルミルで継目無鋼
管を製造する際に用いるマンドレルバーであって、その
長手方向に定常部の圧延に用いる径Ｄ1 の部分，その後
端側にＤ1 より２倍のΔｔだけ大きい径Ｄ2 の部分，さ
らにそのうしろにＤ2 より大きい径Ｄ3 の部分を有し、
且つその大きな径Ｄ2 ，Ｄ3 の部分の合計長さは該マン
ドレルバーが適用されるマンドレルミルの第１スタンド
から肉厚決定スタンドまでの距離に等しいことを特徴と
するマンドレルバーである。但し、Δｔは従来のマンド
レルバーを適用した際に鋼管に生じるストマック厚さで
ある。また、このマンドレルバーを用いた継目無鋼管の
製造に関して、本発明は、フルフロート方式のマンドレ
ルミルで継目無鋼管を製造するに当たり、請求項１記載
のマンドレルバーを使用し、素管の圧延後端部が肉厚決
定スタンドを通過する際に、該マンドレルバーの後端部
も同じ位置にあるように、該マンドレルバーの挿入位置
を決めて圧延することを特徴とする継目無鋼管の製造方
法である。
成するため、多数の試行、研究を実施し、使用するマン
ドレルバー形状の改造と、その改造部を圧延時に後端側
で使用できるようにすることに着眼した。すなわち、本
発明は、フルフロート方式のマンドレルミルで継目無鋼
管を製造する際に用いるマンドレルバーであって、その
長手方向に定常部の圧延に用いる径Ｄ1 の部分，その後
端側にＤ1 より２倍のΔｔだけ大きい径Ｄ2 の部分，さ
らにそのうしろにＤ2 より大きい径Ｄ3 の部分を有し、
且つその大きな径Ｄ2 ，Ｄ3 の部分の合計長さは該マン
ドレルバーが適用されるマンドレルミルの第１スタンド
から肉厚決定スタンドまでの距離に等しいことを特徴と
するマンドレルバーである。但し、Δｔは従来のマンド
レルバーを適用した際に鋼管に生じるストマック厚さで
ある。また、このマンドレルバーを用いた継目無鋼管の
製造に関して、本発明は、フルフロート方式のマンドレ
ルミルで継目無鋼管を製造するに当たり、請求項１記載
のマンドレルバーを使用し、素管の圧延後端部が肉厚決
定スタンドを通過する際に、該マンドレルバーの後端部
も同じ位置にあるように、該マンドレルバーの挿入位置
を決めて圧延することを特徴とする継目無鋼管の製造方
法である。
【０００７】
【作用】本発明では、マンドレルバーの長手方向でその
径を、順次大きく３段階に変えるようにし、さらに、そ
のマンドレルバーの挿入位置を、素管の圧延後端部が肉
厚決定スタンドを通過する時に該マンドレルバーの後端
部も同じ位置にくるように圧延するようにしたので、シ
ェルの後端側で生じるストマック現象を解消できるよう
になる。その結果、シェルをストレッチ・レデューサで
絞り圧延したときのクロップの大幅な減少が可能にな
る。以下、本発明の内容を図１に基づき説明する。図１
は、本発明に係るマンドレルバーの詳細を示す側面図で
ある。
径を、順次大きく３段階に変えるようにし、さらに、そ
のマンドレルバーの挿入位置を、素管の圧延後端部が肉
厚決定スタンドを通過する時に該マンドレルバーの後端
部も同じ位置にくるように圧延するようにしたので、シ
ェルの後端側で生じるストマック現象を解消できるよう
になる。その結果、シェルをストレッチ・レデューサで
絞り圧延したときのクロップの大幅な減少が可能にな
る。以下、本発明の内容を図１に基づき説明する。図１
は、本発明に係るマンドレルバーの詳細を示す側面図で
ある。
【０００８】各部寸法の意味は、 Ｄ1 ：定常部で所定の肉厚を得るために必要なマンドレ
ルバーの径である。 Ｄ2 ：ストマック解消を目的に決定する。それは、図７
のようなテーパがない従来のバーで圧延したときのスト
マック厚さがΔｔのとき、Ｄ2 ＝Ｄ1 ＋２×Δｔとす
る。
ルバーの径である。 Ｄ2 ：ストマック解消を目的に決定する。それは、図７
のようなテーパがない従来のバーで圧延したときのスト
マック厚さがΔｔのとき、Ｄ2 ＝Ｄ1 ＋２×Δｔとす
る。
【０００９】Ｄ3 ：尻抜け時、シェル後端で必要な減肉
量から求められる。シェル後端減肉量がΔｔ’だけ必要
なとき、Ｄ3 ＝Ｄ2 ＋２×Δｔ’となる。 ｌ1 ：長尺素管を圧延したときに、目標シェル先延び量
が得られるように経験的に決定される。
量から求められる。シェル後端減肉量がΔｔ’だけ必要
なとき、Ｄ3 ＝Ｄ2 ＋２×Δｔ’となる。 ｌ1 ：長尺素管を圧延したときに、目標シェル先延び量
が得られるように経験的に決定される。
【００１０】ｌ2 ：ストマック長さより求められる。ス
トマックはマンドレルミルの＃１ｓｔｄ尻抜け時から生
成されるので、ｌ2 ＋ｌ3 ＝５×（マンドレルミルロー
ル間隔…肉厚決定ｓｔｄが＃５、６の場合）である。 ｌ3 ：必要なシェル管端減肉長さから求められる。管端
減肉長さがｌ’だけ必要なとき、ｌ3 ＝ｌ’となる。
トマックはマンドレルミルの＃１ｓｔｄ尻抜け時から生
成されるので、ｌ2 ＋ｌ3 ＝５×（マンドレルミルロー
ル間隔…肉厚決定ｓｔｄが＃５、６の場合）である。 ｌ3 ：必要なシェル管端減肉長さから求められる。管端
減肉長さがｌ’だけ必要なとき、ｌ3 ＝ｌ’となる。
【００１１】次に、図２に基づき、上記マンドレルバー
を使用した継目無鋼管の製造方法を説明する。図２
（ａ）は定常状態の圧延を行っている時のマンドレルバ
ー、素管、ロールの関係を示している。その定常状態か
ら従来のマンドレルバーを用いるとストマックが発生す
る位置まで素管が進行した時、本発明では図２（ｂ）に
示すように、マンドレルバーの径Ｄ1 からＤ2 の部分
（Ｂ〜Ｃ）も同じ位置になる。そして、シェル後端が肉
厚決定スタンド（例えば＃５、６ｓｔｄ）を通過する時
に、マンドレルバーのＣ〜Ｄ部もその位置になるように
（図２（ｃ）），マンドレルバーの装入位置を圧延当初
に決めるのである。つまり、素管又はシェルの進行速度
がマンドレルバーのそれより早いことに着目し、シェル
の圧延後端部が圧延される時に、本発明に係るマンドレ
ルバーのＣ〜Ｄ部がその位置にくるよう、マンドレルバ
ーを進行させるのである。但し、この進行状態にするた
めは、事前に行われた多くの実験に基づくデータが必要
である。
を使用した継目無鋼管の製造方法を説明する。図２
（ａ）は定常状態の圧延を行っている時のマンドレルバ
ー、素管、ロールの関係を示している。その定常状態か
ら従来のマンドレルバーを用いるとストマックが発生す
る位置まで素管が進行した時、本発明では図２（ｂ）に
示すように、マンドレルバーの径Ｄ1 からＤ2 の部分
（Ｂ〜Ｃ）も同じ位置になる。そして、シェル後端が肉
厚決定スタンド（例えば＃５、６ｓｔｄ）を通過する時
に、マンドレルバーのＣ〜Ｄ部もその位置になるように
（図２（ｃ）），マンドレルバーの装入位置を圧延当初
に決めるのである。つまり、素管又はシェルの進行速度
がマンドレルバーのそれより早いことに着目し、シェル
の圧延後端部が圧延される時に、本発明に係るマンドレ
ルバーのＣ〜Ｄ部がその位置にくるよう、マンドレルバ
ーを進行させるのである。但し、この進行状態にするた
めは、事前に行われた多くの実験に基づくデータが必要
である。
【００１２】
【実施例】本発明を小径シームレス管工場で実施した例
を示す。前工程から外径１１０ｍｍ×肉厚１４．５ｍｍ
の素管がマンドレルミルに送られてきた。そこで、本発
明に係るマンドレルバー（表１に各部寸法を示した）が
串状に挿入され、＃１スタンドから圧延が開始された。
その際、各スタンドのロール回転数は＃１〜＃４であ
り、その状態で素管からシェルに圧延されつつ進行する
と、シェルの後端部が＃５、６スタンドに到達する時に
マンドレルバーのＣ〜Ｄ部が同じ位置になるよう、従来
の経験からマンドレルバーの挿入位置を調整した。マン
ドレルミル圧延後のシェル寸法は外径９０ｍｍ×肉厚
７．０ｍｍであったが、その肉厚分布は図９に示すよう
になった。
を示す。前工程から外径１１０ｍｍ×肉厚１４．５ｍｍ
の素管がマンドレルミルに送られてきた。そこで、本発
明に係るマンドレルバー（表１に各部寸法を示した）が
串状に挿入され、＃１スタンドから圧延が開始された。
その際、各スタンドのロール回転数は＃１〜＃４であ
り、その状態で素管からシェルに圧延されつつ進行する
と、シェルの後端部が＃５、６スタンドに到達する時に
マンドレルバーのＣ〜Ｄ部が同じ位置になるよう、従来
の経験からマンドレルバーの挿入位置を調整した。マン
ドレルミル圧延後のシェル寸法は外径９０ｍｍ×肉厚
７．０ｍｍであったが、その肉厚分布は図９に示すよう
になった。
【００１３】
【表１】
【００１４】なお、図９には、比較のため従来のマンド
レルバーを使用した場合の例も示してある。図９より、
本発明の適用により肉厚が従来の場合と逆に薄くなって
いることが明らかである。このシェルを次工程ストレッ
チレデューサに送り、最終製品の外径３４ｍｍ×７．０
ｍｍのチューブに通常方法で圧延した。その結果、図１
０に示すようなチューブ肉厚分布が得られた。従来方法
による場合に比べ、チューブ後端部のクロップ量が大幅
に低減できた。
レルバーを使用した場合の例も示してある。図９より、
本発明の適用により肉厚が従来の場合と逆に薄くなって
いることが明らかである。このシェルを次工程ストレッ
チレデューサに送り、最終製品の外径３４ｍｍ×７．０
ｍｍのチューブに通常方法で圧延した。その結果、図１
０に示すようなチューブ肉厚分布が得られた。従来方法
による場合に比べ、チューブ後端部のクロップ量が大幅
に低減できた。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、継目無鋼
管の製造時にマンドレルミルで生じる所謂ストマック現
象を抑えるため、特殊形状のマンドレルバーを開発する
とともに、そのマンドレルバーを用いた鋼管の製造方法
を開発した。その結果、マンドレルバー形状の変更と、
その挿入位置に配慮を加えたのみで大幅にクロップ量を
削減することに成功した。
管の製造時にマンドレルミルで生じる所謂ストマック現
象を抑えるため、特殊形状のマンドレルバーを開発する
とともに、そのマンドレルバーを用いた鋼管の製造方法
を開発した。その結果、マンドレルバー形状の変更と、
その挿入位置に配慮を加えたのみで大幅にクロップ量を
削減することに成功した。
【図１】本発明に係るマンドレルバーの側面図である。
【図２】本発明に係る鋼管製造方法の実施状況を示す側
面図であり、（ａ）は定常状態、（ｂ）はストマック発
生位置、（ｃ）はシェル後端部の圧延状況である。
面図であり、（ａ）は定常状態、（ｂ）はストマック発
生位置、（ｃ）はシェル後端部の圧延状況である。
【図３】従来のフルフロート方式マンドレルミルとそれ
に用いるバーの側面図である。
に用いるバーの側面図である。
【図４】従来法によって圧延されたシェルの肉厚分布を
示す図である。
示す図である。
【図５】従来法によって圧延したシェルを、ストレッチ
・レデューサで圧延したチューブの肉厚分布を示す図で
ある。
・レデューサで圧延したチューブの肉厚分布を示す図で
ある。
【図６】従来のマンドレルミルで油圧圧下制御する状況
図であり、（ａ）は素管の噛み込み時、（ｂ）は定常状
態時、（ｃ）は後端の尻抜け時を示す図である。
図であり、（ａ）は素管の噛み込み時、（ｂ）は定常状
態時、（ｃ）は後端の尻抜け時を示す図である。
【図７】上記油圧圧下制御時のシェル肉厚分布を示す図
である。
である。
【図８】上記油圧圧下制御の結果できたシェルをチュー
ブに圧延した場合の肉厚分布を示す図である。
ブに圧延した場合の肉厚分布を示す図である。
【図９】本発明を適用した結果のシェル肉厚分布を示す
図である。
図である。
【図１０】本発明を適用した結果のチューブ肉厚分布を
示す図である。
示す図である。
１ マンドレルミルのロール ２ 素管又はシェル ３ マンドレルバー
Claims (2)
- 【請求項１】 フルフロート方式のマンドレルミルで継
目無鋼管を製造する際に用いるマンドレルバーであっ
て、その長手方向に定常部の圧延に用いる径Ｄ 1 の部
分，その後端側にＤ1 より２倍のΔｔだけ大きい径Ｄ2
の部分，さらにそのうしろにＤ2 より大きい径Ｄ3 の部
分を有し、且つその大きな径Ｄ2 ，Ｄ3 の部分の合計長
さは該マンドレルバーが適用されるマンドレルミルの第
１スタンドから肉厚決定スタンドまでの距離に等しいこ
とを特徴とするマンドレルバー。但し、Δｔは従来のマ
ンドレルバーを適用した際に鋼管に生じるストマック厚
さである。 - 【請求項２】 フルフロート方式のマンドレルミルで継
目無鋼管を製造するに当たり、請求項１記載のマンドレ
ルバーを使用し、素管の圧延後端部が肉厚決定スタンド
を通過する際に、該マンドレルバーの後端部も同じ位置
にあるように、該マンドレルバーの挿入位置を決めて圧
延することを特徴とする継目無鋼管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23860893A JPH0788510A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | マンドレルバー及びそれを用いた継目無鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23860893A JPH0788510A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | マンドレルバー及びそれを用いた継目無鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788510A true JPH0788510A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17032709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23860893A Withdrawn JPH0788510A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | マンドレルバー及びそれを用いた継目無鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788510A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111203444A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-29 | 大冶特殊钢有限公司 | 用于薄壁无缝管生产的芯棒 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP23860893A patent/JPH0788510A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111203444A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-29 | 大冶特殊钢有限公司 | 用于薄壁无缝管生产的芯棒 |
| CN111203444B (zh) * | 2020-01-07 | 2024-05-07 | 大冶特殊钢有限公司 | 用于薄壁无缝管生产的芯棒 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |