JPS58110106A - 継目無管の絞り圧延装置およびその制御方法 - Google Patents

継目無管の絞り圧延装置およびその制御方法

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JPS58110106A
JPS58110106A JP56211823A JP21182381A JPS58110106A JP S58110106 A JPS58110106 A JP S58110106A JP 56211823 A JP56211823 A JP 56211823A JP 21182381 A JP21182381 A JP 21182381A JP S58110106 A JPS58110106 A JP S58110106A
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JP
Japan
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outer diameter
hot
rolling
pipe
stretch reducer
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JP56211823A
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JPS612441B2 (ja
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Shinzo Sasaki
佐々木 信三
Yasuyuki Hayashi
林 保之
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/14Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling without mandrel, e.g. stretch-reducing mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、継目無管の絞り圧延装置及びその制御方法に
係り、特に、継目無管を製造する際に用いるに好適な、
母管を絞り圧延して目標外径を有する圧延仕上管とする
九めの、30−ル型のホットストレッチレデューサを有
する継目無管の絞り圧延装置及びその制御方法に関する
継目無管を製造する方法の一つに5第1図に示す如く、
まず、素材としての丸ビレット10を、回転炉床式の加
熱炉12で加熱し、次いで、マンネスマン効果を利用し
たピアサ14で穿孔し、°更に、穿孔後の中空素管16
に、マントルバー18を挿入した俵、中空素管16をマ
ンドレルバ−18と共にマンドレルミル20に送り込ん
で延伸圧延し、圧延稜、マンドレルバ−18を母管22
から引き抜いて、母管22を再加熱炉24で再加熱した
後、ホットストレッチレデューサ26KJ。
り絞り圧延して外径圧下と若干の肉厚調整を施して、所
要の製品寸法を有する圧延仕上管28とし、更に、クー
リングペッド30で放冷する、マンドレルミル圧延によ
るものがある。
このマンドレルミル圧延におけるホットストレッチレデ
ューサ26においては、マンドレルミル20で延伸圧延
後、再加熱炉24で再加熱された母管22を、絞り圧延
して、目標外径を有する圧延仕上管28としているが、
従来は、このホットストレッチレデューサ26における
冷間仕上外径、即ち、製品外径を制御するのが困難であ
った。
即ち、通常ホットストレッチレデューサ26には、30
−ル型と20−ル型があるが、継目無管の最終圧延工程
に用いられるホットストレッチレデューサとしては、3
0−ル型の使用が一般的であり、これを、24台程度並
べて、母管径から目標径に絞り圧延を行なっている。こ
の30−ル型のホットストレッチレデューサにおいて、
各スタンドのロールは、3本のロールを着脱可能なハウ
ジングに組込んだままの状態で、オフラインで孔型の切
削を行ない、目標の孔型径に仕上げるよ5にしており、
そのギャップ調整は不可能である。
旦 そのため、−粗切削仕上の終ったロールについては、ハ
ウジングをオンラインにセットして実圧延に供する際に
、孔型径の微調整ができず、ロール改削時の改削誤差、
或いは、ロールの連続使用による摩耗等の影響が、その
まま残って、実質的な孔型径が変化してしまう。
ところで、ホットストレッチレデューサ26による絞り
圧延を終えた後の圧延仕上管28の熱間外径は、概ねホ
ットストレッチレデューサ26の最終スタンドの孔型径
と等しくなっているが、上記のような理由から、ロール
改削誤差或いはロール摩耗の影響をそのまま受けて管の
熱間外径も変化してしまう。
又、ホットストレッチレデューサ26の圧延に際しては
、前述の通り、上流工程における母管22の一度低下と
一度むらの影響を解消するため、再加熱炉24によって
母管22を均一な一度に再加熱した後、絞り圧延するの
か一般的であるが、この再加熱温度を一定とじ九場合に
おいても、製品の肉厚、或いはホットストレッチレデュ
ーサの各スタンドの回転数設定条件等によっては、最終
スタンドの孔型通過時のli&(熱間仕上一度)には差
が生ずる。そのため、熱間仕上温度から室温迄の放冷に
際して熱収縮代が異なってきて、熱間仕上外径が例え郷
しくても、冷間仕上外径はばらつき、目標外径との差を
生じてしまう。
前記のような問題点は、管状材の材質を一定とした場合
においても生ずるものであり、材質が異なれば、その膨
張率にも差があるため、冷間仕上外Sはばらつき、目標
外径との差は更に太き(なる。
以上のように、外径が変動する理由が種々あるため、従
来は、孔型径の設計に際して、平均的肉厚のシェルにつ
いて、熱間仕上−tt想定して、熱収縮分を補正するよ
うにしているが、経験に頼らざるを得ない部分が多く、
適切な補正金貸なうことは非常にむずかしかった。この
ように、外径に変動を生ずる要因が種々あるため、操業
時の外径検査にはかなりの熟練を要し、又、外径の公差
外れを発生して、歩留りを下げることがあった。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、圧延仕上管の仕上外径を制御することができ、従う
て、製品外径の公差外れ管確実に防止することができる
継目無管、の絞9圧延装置を提供することを第1の目的
とする。
本発明は、又、前記絞り圧延装置を的確に制御すること
ができる制御方法を提供することを第2の目的とする。
本発明は、母管を絞り圧延して目標外径を有する圧延仕
上管とするための、30−ル型のホットストレッチレデ
ューサを有する継目無管の絞り圧延装置において、前記
ホットストレッチレデューサの出側に、複数台の、圧延
速度を同期させた、圧下調整可能な20−ル型の孔型ロ
ールからなるサイプを配設し、このサイプを用いて外径
の微調整を行なうようにして、前記第1の目的を達成し
良ものである。
本発明は、又、母管を絞り圧延して目標外径を有する圧
延仕上管とする丸めの、30−ル型のホットストレッチ
レデューサと、誼ホットストレッチレデエーナの出側に
配設された、複数台の、圧延速度を同期させた、圧下−
整可能な20−ル型の孔漕ロールからなるサイプとを有
する継目無管の絞り圧延装置の制御方法において、サイ
プ出側直後で圧延仕上管の熱間外径及び温度を検出して
、これからホットストレッチレデューサ最終仕上スタン
ドにおける母管の熱間仕上外径及び熱間仕上IIfを求
め、該熱間仕上外径、熱間仕上温度及び母管の熱11脹
率から冷間仕上外径を求め、該冷間仕上外径と目標外径
の差を解消するべ(、前記サイプo?l[ロールのギャ
ップを制御するようにして、前記第2の目的を達成した
ものであるe以下図面を参照して、本発明に係る継目無
管の絞り圧延装置及びその制御方法の実施例を詳細に説
明する。
本実施例は、第2図に示す如く、母管を絞り圧延して目
標外径を有する圧延仕上管とするための30−ル型のホ
ットストレッチレデューサ26を有する継目無管の絞り
圧延装置、において、前記ホットストレッチレデューサ
26の出側に、複数台、例えば2台の、圧延速度を同期
させた、電動圧下により圧下調整可能な20−ル型の孔
型ロールからなるサイプ31を配設し、このサイプ31
を用いて外径の微調整を行なうようにしたものである。
。 前記サイプ31は、例えば、圧下方向を互いに90°変
えて、2台配設されている。
前記サイプ31を制御する制御装置は、同じ(第2図に
示す如く、サイプ31の出側直後に配設された、圧延仕
上管の熱間外径Doを検出する出側外径計32と、同じ
くサイプ31の出側直後に配設された、圧延仕上管の温
度Toを検出する出側温度計34と、前記出側外径計3
2の出力及び出側温度計34の出力からホットストレッ
チレデユーナ量終スタンドにおける母管の熱間仕上外径
り、及び熱間仕上温度テHを求め、該熱間仕上外径DI
、熱間仕上温度〒H及び母管の熱膨張率ηから冷間仕上
外径DCを求め、骸冷間仕上外径Dcと目標外径D!の
差ΔD、を解消すべく、前記サイプ31の孔型ロールの
ギャップを制御する制御装置36と、から構成されてい
る。
前記出側外径計32としては、例えば、管の下側から照
射し念光の一部が、管によって遮られた長さから管の外
径を検出する、〕(ツクライト方式の外径計を用いるこ
とができる。
−以下第3図を参照して作用を説明する。
前記制御装置゛i6は、まず、前記出側外径計32で検
出された圧延仕上管の熱間外径Do及び前記出側温度計
34で検出された出側温度Toから、ホットストレッチ
レデューサ最終スタンドにおける母管の熱間仕上外径り
、及び熱間仕上濁度τ墓を求める。この時において、出
側外径計32及び出側温度計34が、共にサイプ30の
出側直後に配設されており、ホットストレッチレデュー
サ最終スタンドから検出箇所迄の温度降下が無視できる
場合には、熱間仕上外径DH及び熱間仕上一度テHを共
に、熱間外径D・及び出側温度Toで近似することも可
能である。淘、熱間仕上外径DHと熱間外径Doの関係
、及び、熱間仕上温度THと出側温度Toの関係を、経
験的に学習しておいて、熱間外径Do及び出*iii度
T”oから熱間仕上外径DH,熱間仕上温度TIを求め
ることも勿論可能である。
次に、求められた熱間仕上外径DH1熱間熱間部上温度
5及び、外部計算機郷から母管の材質毎に設定されてい
る熱膨張率亨を用いて、次式により、冷間仕上外径Dc
を求める。
D。
DC=1−H(Tn−Tc)  ”””””” (’)
ここで%TCは、冷間仕上温度、即ち、常温である。
更に、このようにして求められた冷間仕上外径り、と目
標外径り丁の差ΔD、を次式によって求める。
ΔD、 = D、 −DT  ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ (2)次いで、この差ΔD、を解消す
るよう、前記サイザ31の孔型ロールの圧下位置を、例
えば、負、D Iづつ圧下することによって、サイプ3
1のギャップを調整する。
淘、前記実施例においては、サイプ30として電動圧下
方式のものが採用され、前柱の情報に基づいて次材の仕
上外径を制御するべく、サイプ31にフィードバック制
御するようにしていたが、サイプ31を、応答性の高い
油圧圧下方式とした場合には、出側外径計32及び出側
温度計34を、ホットストレッチレデューサ26とサイ
プ31の中間に配設して、誼出側外径計32及び出側温
度計34の出力に応じて、サイプ31金フィードフォワ
ード制御することも可能である。この場合には、1木目
から高精度の外径制御が可能となる。
又、前記実施例においては、母管の熱間仕上外径DH及
び熱間仕上温度?、に応じて、サイプ31をフィードバ
ック制御するようにしていたが、第2図に一点鎖線で示
す如く、ホットストレッチレデューサ26の入側に、母
管の入側温度T1t−検出する入側温度計38tl−追
加し、且つ、ホットストレッチレデューサ20のスタン
ド数、入側速度、母管外径、母管板厚等の設定条件を常
に把握することにより、出側温度の変動分を予め予測し
、これをロールギャップ調整により補正するよ5Kして
、更に精度の高い外径制御を行なうことも可能である。
具体的には、第4図に示す如く、まず、前記入側温度計
38によりホットストレッチレテユーサ20の入側温度
T1を検出し、次いで、スタンド数n1人側速度Vj、
母管外径D−1母管板厚ts、入側温度Tiに応じて、
次式によりホットストレッチレデューサ26における温
度降下量ΔTを予測する。
ΔT=f(n、Vi、Da、 ts、T I )−・・
・−(3)このようにして求められる温度降下量ΔTe
、次式に示す如く、前記入側温度TIから引(ことによ
って、ホットストレッチレデューサ26の出側温度To
を予測する。
To=Ti−ΔT ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・ (4)次いで、前柱の出側温度と今回の出側温度
の差Δ−を求め、この■度差Δθによって発生する外径
偏差ΔDWを次式により算出する。
ΔD、=ΔC−ダ・DH・・・・・・・・・・・・・・
・ (5)この外径偏差ΔD1を解消するよう、サイプ
[噂のロールギャップをフィードフォワード制御する。
このような、前柱の出側温度と今回の出側温度の差Δ#
に基づくフィードフォワード制御と、前柱の熱間仕上外
径DH及び熱間仕上温度THに基づく前記のようなフィ
ードバック制御とを組合せることによって、精度の高い
外径制御が可能となるものである。
賞、前記実施例においては、入側温度Tiを検出する喪
めの入側温度計38を設けていたが、この入側温度計3
8を省略して、再加熱炉24の炉温で代表させることも
可能である。
以上説明した通り、本発明によれば、材質、製品寸法(
外径、肉厚)に拘わらず、常に安定した冷間仕上外径を
得ることができ、外径不良による歩留りの低下を防止で
きる。又、従来、別ロールを準備することにより対処し
てきた製品外径のわずかに異なる場合についても、ロー
ルの共用化を図ることができる等の優れ次効果を有する
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のマンドレルミル圧延による継目無管の
製造工程を示す工程図、第2図は、本発明に係る継目無
管の絞り圧延装置の実施例の構成を示すブロック線図、
第3図は、前記実施例で採用されている制御方法の一例
を示す流れ図、第4図は、制御方法の他の例を示す流れ
図である。 26・・・ホットストレッチレデューサ、31・・・サ
イプ、32・・・出側外径計、34・・・出側温度計、
36・・・制御装置、38・・・入側温度計。 代理人  高 矢   論 (妊か1名) 第 3 目 筆 4 目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)母管を絞り圧延して目標外径を有する圧延仕上管
    とするための、30−ル型のホットストレッチレデュー
    サを有する継目無管の絞り圧延装置において、前記ホッ
    トストレッチレデューサの出側に、値数台の、圧延速度
    を同期させた、圧下調整可能な20−ル型の孔型ロール
    からなるサイプを配設し、このサイプを用いて外径の微
    調整を行なうよ5Kしたことを特徴とする継目無管の絞
    つ圧延装置。 Q)母管會絞り圧延して目標外径を有する圧延仕上管と
    するための、30−ル型のホットストレッチレデューサ
    と、該ホットストレッチレデューサの出側に配設された
    、複数台の、圧延速度を同期させた、圧下調整可能な2
    0−ル型の孔型ロールからなるサイプとを有する継目無
    管の絞り圧延装置の制御方法において、サイザ出儒直後
    で圧延仕上管の熱間外径及びl11ilLを検出して、
    これからホットストレッチレデューサ最終仕上スタンド
    における母管の熱間仕上外径及び熱間仕上温度を求め、
    咳熱関仕上外径、熱間仕上温度及び母管の熱膨張率から
    冷間仕上外径を求め、皺冷間仕上外径と目標外径の差を
    解消するべ(、前記サイプの孔型ロールのギヤツブ管制
    御するようにし九ことを特徴とする継目無管の絞り圧延
    装置の制御方法。
JP56211823A 1981-12-24 1981-12-24 継目無管の絞り圧延装置およびその制御方法 Granted JPS58110106A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02211904A (ja) * 1989-02-13 1990-08-23 Nkk Corp 継目無鋼管の圧延方法
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CN109158956A (zh) * 2018-10-22 2019-01-08 安徽省临泉县智创精机有限公司 一种大型数控机床用检测设备
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