JPH08300013A - マンドレルミルにおけるバーストリッピング方法 - Google Patents

マンドレルミルにおけるバーストリッピング方法

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JPH08300013A
JPH08300013A JP10393895A JP10393895A JPH08300013A JP H08300013 A JPH08300013 A JP H08300013A JP 10393895 A JP10393895 A JP 10393895A JP 10393895 A JP10393895 A JP 10393895A JP H08300013 A JPH08300013 A JP H08300013A
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JP
Japan
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rolling
mandrel
bar
mandrel mill
force
Prior art date
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Pending
Application number
JP10393895A
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English (en)
Inventor
Hideo Kawabata
英夫 川端
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 マンドレルミル4の最終スタンドのみ圧延中
のバーリテインド力を測定するとともに、マンドレル圧
延終了時点における3μp(SB −SF )+FF−G
〔但し、μ:摩擦係数、p:圧延圧力、SB :後方滑り
領域、SF :前方滑り領域、FF :前方張力、G:圧延
圧力の軸方向分力〕を演算し、この演算値が前記バーリ
テインド力よりも大きければそのまま圧延を継続し、演
算値が前記バーリテインド力と同じか小さければ、バー
ストリッピングに必要な圧力を求めて指定の圧力になる
までエキストラクター5のロールギャップを小さくする
とともに、このロールギャップの変更に伴う回転数補正
を行う。 【効果】 マンドレルミルのバーストリッピングを安定
して行え、ミルの安定稼働ならびに歩留りの向上が図れ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マンドレル圧延の終了
後に引き続いて行われるバーストリッピング方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】継ぎ目無し鋼管の製造方法を図6を用い
て説明する。先ず、丸鋼片1を加熱炉2で所定の温度に
加熱した後、ピアサー3で穿孔圧延する。ピアサー3で
穿孔圧延した素管は厚肉であるので、次工程のマンドレ
ルミル4で肉厚が減じられるとともに、後続のエキスト
ラクターを兼ねたサイザー(以下、「エキストラクタ
ー」という)5でマンドレルバー6をシェルより引き抜
きながら外径を所定の寸法に圧延する。
【0003】ところで、マンドレルミルは、通常、奇数
スタンドと偶数スタンドが互いに90°対向するように
設置された5〜8スタンドを有し、マンドレルバーとロ
ールの間隙によって肉厚が順次減少すべく、シェルにマ
ンドレルバーを挿入した状態で連続的に圧延される。
【0004】一方、エキストラクターは通常5〜12ス
タンドが配置され、このうちの前半のスタンドはマンド
レルバーの引き抜きに使用し、後段の仕上げスタンドに
てシェルの外径を所定の寸法に仕上げるものである。
【0005】このような、マンドレルミルとエキストラ
クターを用いた圧延において、マンドレルバーのバース
トリッピングは重要であり、仮にエキストラクターにお
けるバーストリッピング力が弱いと、エキストラクター
におけるシェルに対するロールの滑りが生じて、シェル
の搬送が停止したり、エキストラクター後段での引っ張
りによってシェルが破断するおそれがある等、いずれも
操業停止に至る危険性があった。
【0006】このような現象を回避するために、特開
平1−284407号では、マンドレル圧延終了前のサ
イザーの圧延ロール駆動モータの電流値Ipと、マンド
レルバー引き抜き時の圧延ロール駆動モータの電流値I
aとの間の相関によりIpの許容限界電流値Ipmを設
定し、前記電流値Ipが許容限界電流値Ipmを超えた
時に異常と判定する方法が開示され、また、特開平1
−284408号では、マンドレルミルでの圧延中にマ
ンドレルのストリッピング性を圧延中期工程のシェル張
力とバー引き抜き時のシェル張力の間の相関によって求
め、先ず当材がストリッピング不良になるかを見極め、
その後、マンドレルミルの速度を制御することにより中
期工程のシェル張力を許容差内に収める方法が開示され
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、の方
法では許容限界電流値Ipmが、材質や圧延時の材料温
度、ロール摩耗量等によってかなり異なった閾値となる
ことは明白であり、設定が困難と考えられる。また、
の方法ではストリッピング不良となるシェル張力を前も
って決めなければならず、また、ロールの周速を制御す
るのであるが、ロールとシェルとの摩擦力の限界が存在
するので、張力制御のための回転数設定もおのずと限界
が有るものと考えられる。なお、摩擦力の限界を超えた
ロール回転数に設定すると、ロールは全面が後方滑り状
態となり、これ以上張力を増加できない。
【0008】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、マンドレルミルにおけるバースト
リッピングを安定して行えるマンドレルミルにおけるバ
ーストリッピング方法を提供することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明のマンドレルミルにおけるバーストリッ
ピング方法は、マンドレルミルの後続にロールギャップ
を調整可能なエキストラクターを備えた継ぎ目無し鋼管
の圧延設備において、マンドレル圧延の終了後に引き続
いて行われるバーストリッピング方法であって、マンド
レルミルの最終スタンドのみ圧延中のバーリテインド力
を測定するとともに、マンドレル圧延終了時点における
3μp(SB −SF )+FF −G〔但し、μ:摩擦係
数、p:圧延圧力、SB :後方滑り領域、SF :前方滑
り領域、FF :前方張力、G:圧延圧力の軸方向分力〕
を演算し、この演算値が前記バーリテインド力よりも大
きければそのまま圧延を継続し、演算値が前記バーリテ
インド力と同じか小さければ、バーストリッピングに必
要な圧力を求めて指定の圧力になるまでエキストラクタ
ーのロールギャップを小さくするとともに、このロール
ギャップの変更に伴う回転数補正を行うのである。
【0010】
【作用】図4及び図5を用いて本発明方法の考え方を詳
細に説明する。図4は3ロールのエキストラクターを想
定したものであり、2ロールの場合も同様の考え方で実
施可能である。また、図5はマンドレルミル4の圧延終
了状態を示している。図4より中立線NL を境とする力
の釣り合いを考えると、下記数式1のようになる。
【0011】
【数1】FB +G=3μp(SB −SF )+FF 但し、FB :後方張力 G :圧延圧力の軸方向分力 μ :摩擦係数 p :圧延圧力 SB :後方滑り領域 SF :前方滑り領域 FF :前方張力
【0012】上記数式1において、マンドレルミル4の
最終スタンドを出た瞬間の後方張力FB はマンドレルバ
ー6とシェルがオーバーラップしている部分(図5にお
けるA部)の摩擦力に起因する力と等しい。よって、マ
ンドレルバー6よりシェルを引き抜くために必要な力は
上記数式1を変形した下記の数式2を満足すればよいこ
とが判る。
【0013】
【数2】FB <3μp(SB −SF )+FF −G
【0014】ところで、上記した数式2を満足させるた
めに、数式2の右辺を増大させるには、摩擦係数μを
大きくする、圧延圧力pを増加させる、後方滑り領
域S B を大きくするか、前方滑り領域SF を小さくす
る、前方張力FF を大きくする、圧延圧力pの軸方
向分力Gを小さくする、という方法が考えられる。
【0015】しかしながら、のように圧延中に摩擦係
数μを変化させて制御することは不可能である。また、
のように接触面積を計測することも不可能であるか
ら、必然的に後方滑り領域SB あるいは前方滑り領域S
F を制御することも困難である。また、の方法では回
転数を調整することにより前方張力FF を制御すること
は可能であるが、先に述べたように、摩擦力の限界が存
在するので、回転数の設定にも自ずと限界が有る。ま
た、の方法では圧延圧力pの軸方向分力Gは各スタン
ドのシェル減面量に比例しているので、ロールギャップ
の変更により単独には制御できない。
【0016】これらに対し、圧延圧力pはロールギャッ
プを調整することで制御可能であり、その結果は圧延荷
重の変化として表れるから、の圧延圧力pを増加させ
る方法は、極めて有効な方法である。
【0017】そこで、本発明では、エキストラクターの
ロールギャップを調整することによって圧延圧力を調整
し、バーストリッピング力を増加させる方法を採用する
こととしたのである。
【0018】
【実施例】以下、本発明のマンドレルミルにおけるバー
ストリッピング方法を図1及び図2に示す一実施例に基
づいて説明する。図1は本発明のマンドレルミルにおけ
るバーストリッピング方法を実施する装置の説明図、図
2は本発明方法のフローチャートである。
【0019】図1において、7は圧延中、マンドレルバ
ー6の速度を一定に保つように制御するリテーナであ
り、バーリテインド力検出装置8が取り付けられてい
る。9はシェルのしり抜けを検出するための例えばスタ
ンド荷重検出器である。そして、バーリテインド力検出
装置8から得られるバーリテインド力と、スタンド荷重
検出器9から得られるシェルのしり抜け信号は演算装置
10に送られ、ここで先に述べた数式2の右辺を演算
し、この演算値が前記バーリテインド力検出装置8で検
出したバーリテインド力よりも大きければそのまま圧延
を継続する。
【0020】一方、演算値が前記バーリテインド力検出
装置8で検出したバーリテインド力と同じか小さけれ
ば、バーストリッピングに必要な圧力を求め、荷重計1
1からの検出値が指定の圧力になるまでエキストラクタ
ー5のロールギャップを小さくするべく、調整機構12
に信号を出力するとともに、このロールギャップの変更
に伴う回転数補正を行うべく、ロールギャップと回転数
の補正値を制御装置13に信号を出力する。なお、図1
中の14はマンドレルミル4のロール、15はエキスト
ラクター5のロール、16はロール15の駆動用モータ
である。
【0021】図3(a)は上記した本発明方法を適用し
た場合の時間の経過に伴うバーリテインド力と、数式2
の右辺の演算値の関係の一例を示した図、図3(b)は
同じく時間の経過に伴うエキストラクターのロールギャ
ップとロール荷重の関係を示した図である。
【0022】この図3より、マンドレルミルの最終スタ
ンドのしり抜けを検知した瞬間(時刻B)はバーリテイ
ンド力が数式2の右辺の演算値を上回っており、このま
まではシェルがマンドレルバーより抜けず、ストリッピ
ング不良を起こすが、本発明方法によってバーリテイン
ド力の不足分(Δp)を演算してΔpに見合った荷重増
加分ΔPを設定し、ロール荷重がΔP増加するまでロー
ルギャップを小さくすることで、バーリテインド力が回
復し、シェルがストリッピングできたことが判る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマンドレ
ルミルにおけるバーストリッピング方法では、ストリッ
ピング力が不足している場合には、エキストラクターの
ロールギャップを調整することによってストリッピング
力を増大させ、マンドレルバーのストリッピングを安定
して行えるので、ミルの安定稼働ならびに歩留りの向上
が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマンドレルミルにおけるバーストリッ
ピング方法を実施する装置の説明図である。
【図2】本発明方法のフローチャートである。
【図3】(a)は上記した本発明方法を適用した場合の
時間の経過に伴うバーリテインド力と、数式2の右辺の
演算値の関係の一例を示した図、(b)は同じく時間の
経過に伴うエキストラクターのロールギャップとロール
荷重の関係を示した図である。
【図4】3ロールのエキストラクターの力の釣り合いを
示す模式図である。
【図5】マンドレル圧延完了時における状態を示す模式
図である。
【図6】継ぎ目無し鋼管の製造方法を示す工程の概要図
である。
【符号の説明】
4 マンドレルミル 5 エキストラクター 8 バーリテインド力検出装置 9 スタンド荷重検出器 10 演算装置 11 荷重計 12 調整機構 13 制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マンドレルミルの後続にロールギャップ
    を調整可能なエキストラクターを備えた継ぎ目無し鋼管
    の圧延設備において、マンドレル圧延の終了後に引き続
    いて行われるバーストリッピング方法であって、マンド
    レルミルの最終スタンドのみ圧延中のバーリテインド力
    を測定するとともに、マンドレル圧延終了時点における
    3μp(SB −SF )+FF −G〔但し、μ:摩擦係
    数、p:圧延圧力、SB :後方滑り領域、SF :前方滑
    り領域、FF :前方張力、G:圧延圧力の軸方向分力〕
    を演算し、この演算値が前記バーリテインド力よりも大
    きければそのまま圧延を継続し、演算値が前記バーリテ
    インド力と同じか小さければ、バーストリッピングに必
    要な圧力を求めて指定の圧力になるまでエキストラクタ
    ーのロールギャップを小さくするとともに、このロール
    ギャップの変更に伴う回転数補正を行うことを特徴とす
    るマンドレルミルにおけるバーストリッピング方法。
JP10393895A 1995-04-27 1995-04-27 マンドレルミルにおけるバーストリッピング方法 Pending JPH08300013A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006088107A1 (ja) * 2005-02-16 2006-08-24 Sumitomo Metal Industries, Ltd. 継目無鋼管の製造方法
WO2011039943A1 (ja) 2009-09-30 2011-04-07 住友金属工業株式会社 リトラクトマンドレルミル、および管材の圧延方法
CN116618444A (zh) * 2023-07-24 2023-08-22 山东高原油气装备有限公司 一种具有扎筒间距调节功能的轧管机

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US8490450B2 (en) 2009-09-30 2013-07-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Retract mandrel mill and method for rolling tube blank
CN116618444A (zh) * 2023-07-24 2023-08-22 山东高原油气装备有限公司 一种具有扎筒间距调节功能的轧管机
CN116618444B (zh) * 2023-07-24 2023-09-15 山东高原油气装备有限公司 一种具有扎筒间距调节功能的轧管机

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