JPS58110108A - 継目無管の絞り圧延方法 - Google Patents

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、延伸圧延後、再加
熱炉で再加熱された母管を、ホットストレッチレデュー
サにより絞り圧延して、目標外径を有する圧延仕上管と
する継目無管の絞り圧延方法の改良に関する。

継目無管を製造する方法の一つに、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
、マンドルバー１８を挿入した後、中空素管１６をマン
ドレルバ−１８と共にマンドレルバル２０に送り込んで
延伸圧延し、圧延後、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で再加熱し友後
、ホットストレッチレデューサ２６により絞り圧延して
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５ターリングペツド３
０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ゾ
ユーザ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２２ｔ、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
−ルタイプと２０−ルタイプがあるが、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ゾユーザとし
ては、３０−ルタイグの使用が一般的であり、これを、
２４台種度並べて、母管径から目標径に絞り圧延を行な
っている。この３０−ルタイプ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
ようにしており、そのギャップ調整は不可能である。そ
のため、　−４１１切削仕上の終つ角ロールについては
、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ｔ５゜ 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１
径と尋しくなっているが、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の温度低下と
温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を均一な温度に再加熱した後、絞り圧延するの
が一般的であるが、この再加熱ｌｉ度を一定とした場合
においても、製品の肉厚、或いはホットストレッチレゾ
ユーザ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一度（熱間仕上温度）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等
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。

前記のような問題廓は、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、冷間仕上外径はばらつき、目標
外径との差は更に大きくなる。

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、熱間仕上温度を想定して、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、
適切な補正を行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、圧延仕上管の冷間仕上、外径を制御することができ
、従って、製品外径の公差外れを確実に防止することが
できる継目無管の絞り圧延方法を提供することを目的と
する。

本発明は、延伸圧延後、再加熱炉で再加熱された母管を
、ホットストレッチレデューサにより絞り圧延して、目
標外径を有する圧延仕上管とする継目無管の絞り圧延方
法において、ホットストレッチレデューサ出側直後で圧
延仕上管の熱間外径及び温度を検出して、これからホッ
トストレッチレデエーナ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、該熱間仕上外
径、熱間仕上温度及び母管の熱膨張率から、目標外径と
冷間仕上外径の差を解消するのに必要な目標熱間仕上湯
度を求め、更に、温度低下予測モデルを用いて絞り圧延
中の温度降下量を予測して、ホットストレッチレデュー
サの目標人ｌ１１１ｍ度を求め、該目標入側温度が得ら
れるように、再加熱炉の炉温を制御することによって目
標外径Ｙｒ有する圧延仕上管を得るようにして、前記目
的を達成したものである。

以下図面を参照して、本発明の実施例を群細に説明する
。

本発明に係る継目無管や絞り圧延方法が採用された継目
無管の絞り圧延装置の実施例を第２図に示す０本実施例
は、再加熱炉２４、ホットストレッチレデュー１ｉ２６
及びクーリングベッド３ｏを有する継目無管の絞り圧延
装置において、ホットを検出するための入側温度計３２
と、ホットストレッチレデューサ２６の出側直後に配設
された、圧延仕上管２８の熱間外径Ｄｏを検出するため
の出側外径計３４と、同じくホットストレッチレデュー
サ２６の出側直後で圧延仕上管２８の温度Ｔ。

を検出するための出側温度計３６と、前記出側外径計３
４及び出ｉＩｌ温度計３６出力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
ＤＨ及び熱間仕上温度ＴＨを求め、誼熱間仕上外径ＤＨ
ｋ熱間仕上ＩＩ度丁Ｈ及び母管の熱膨張率マから、目標
外径Ｄ〒と冷間仕上外径ＤＣの差ΔＤを解消するのに必
要な目標熱間仕上温度ＴＨＴを求め、更に１海度低下予
測モデルを用いて絞り圧延中の温度降下量ΔＴを予測し
て、ホットストレッチレデューサ２６０目堺入側淵度丁
目を求め、該目標温度Ｔｏテが得られるように前記再加
熱炉２４に設定炉ｉ〜出力する制御装置３８とを備えた
ものである。

前記出側外径計３４としては、例えば、管の下側から照
射した光の−Ｅ＠が、管によって縛られた長さから管の
外径を検出する、バックライー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１３８）す、まず、前記出側外径計３４出
力のホットストレッチレデューサ２６出側直後における
圧延仕上管の熱間外径Ｄｏ及び前記出側温度計３６出力
の出側温度Ｔｏが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ＤＩ及び熱間仕
上温度ＴＨｔｌ−求める。出側外径計３４及びａｊＩＩ
ＩＩｉ１度計３６をホットストレッチレデューサ２６の
出側直後に配設し、ホットストレッチレテユーサ２６の
最終仕、ヒスタンドから出側外径計３４及び出側温度計
３６迄の１変降下量がほとんど無視できる場合には、熱
間仕上外！！Ｉ）、、及び熱間仕上温度Ｔ、とじて、出
側外径計３４出力の出側外径Ｄｏ　、　　出側温度計３
６出力の出＠ｉ１度Ｔｏをそのまま用いることかできる
。勿論熱間仕上外径り、と熱間外径Ｄｏと熱間外径Ｄｏ
の差、及び、熱間仕上温度Ｔ、と出１１１１瀉度Ｔｏの
差を、予め経験により学習しておいて、検出された熱間
外径Ｄｏ及び出＠！！度Ｔｏから、熱間仕上外径ＤＨ及
び熱間仕上ｍ度ＴＨをそれぞれ求めることも可能である
。

次いで、求みられた熱間仕上外径ＤＨｋ　熱間仕上１１
ｆ、Ｔｏ及び予め外部１ｔｊｉｔ機等により材質毎に設
定されている熱膨張率ダから、次式により、鋼管の冷間
仕上外径ＤＣを算用する。

Ｄ。

Ｄ・＝　１　＋ｖ）　（ＴＨイＣ）　・・・・・・・・
・・・・（１）ここで％ＴＣは冷間温度、即ち、常温で
ある。

更に、冷間仕上外径Ｄｃと製品の目標外径Ｄτとの差を
次の（２）式により求め、この差ΔＤを解消するのに必
要な目標熱間仕上瀉度ＴＨ’ｒを次の（３）式により求
める。

ΔＤ　＝　ＤＴ　−Ｄｃ　　　　・・・・・・・山・・
・・・・・・　（２）又、次の（４）式に示されるよう
なホットストレッチレデューサ２６の温度低下予測式を
用いて、絞り圧延中の温度降下量ΔＴを求め、この温度
降下量６丁を、次の（５）式に示す如く、前記目標熱間
仕上ｍ！ｌＴｕ！に加える仁とによってホットストレッ
チレデューサ２０の目標入側温度Ｔｌテを求める。

Δ’ｌ’＝ｆ　（ｎ、Ｖｉ　、Ｄｓ　、ｔ、、Ｔｏ）−
＝＝　　（４）ＴｉＴ＝　ＴＨテ＋ΔＴ　　　　　・・
・・・・・・・・・・・・・　（ｓ）ここで％　ｎは、
ホットストレッチレデューサ２６のスタンド数、Ｖｉは
、母管の入側速度％ＤＩは、母管径、を日は、母管肉厚
であり、このうちスタンド数ｎ１人側速度Ｖｉは、ホッ
トストレッチレデューサ２６からミル条件として入力さ
れ、父、母管径Ｄａ、母管肉厚ｔｍ＆！、外部計算機か
ら入力されている。

制御装ｆｔ３８は、入側臨度計３２で検出される設定炉
１１Ｔｙを制御するものである。

冑、前記実施例においては、入ａ温度Ｔｉ　　を検出す
るための入側温度計３２を設けていたが、この人＠温度
計３２を省略して、再加熱炉２４の１湛で代表させるこ
とも可能である。

又、前記実施例においては、出側外径計３４で検出され
た圧延仕上管の熱間外径Ｄｏから、直ちにホットストレ
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ＤＨを求めるようにしていたが、出側外径計３４によ
る熱間外伊の測定結果から、ホットストレッチレデュー
サ最終仕上スタンドの実大型径を常に把握し、この実最
終外径と製品外径の差から目標熱間仕上温度を求めるこ
とも可能である。

本発明に係る絞り圧延方法は、通常の再加熱炉に対して
十分適用可能であるが、誘導加熱方式の急速加熱炉、オ
いは、通常炉と急速加熱炉の組合せに対して適用するこ
とも可能であり、綿導加熱炉を用いた場合には、高い制
御応答性が得られ、能率面での適用効果も大である。

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）を問わず、常に安定し７た冷間仕上外径が
得られ、外径不良による歩留り低下を防止できる。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、熱間仕上温度を
制御することによって対処することができ、ロールの共
用化を図ることができる等の優れた効果を廟する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のマンドレルミル圧延の圧延工程を示す
工程図、第２図は、本発明に係る継目無管の絞り圧延方
法が採用された継目無管の絞り圧延装置の実施例の構成
を示すブロック線ス、第３図は、前記実施例の動作を示
す流れ図である。 ２４・・・再加熱炉、２６・・・ホットストレッチレデ
ューサ、３０・・・クーリングベット、３４・・・出側
外径針、３６・・・出側温度針、３８：・・制御装置。 伏理人　　　高　　矢　　　　　論 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ・　（１）　　延伸圧延後、再加熱炉で再加熱された母
   管を、ホットストレッチレゾ瓢−サにより絞り圧延して
   、目標外径を有する圧延仕上管とする継目無管の絞り圧
   延方法において、ホットストレッチレデューを出側直後
   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ｔｉ＆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、該熱間
   仕上外径、熱間仕上ｓｉｔ’及び母管の熱＊Ｓ率から、
   目標外径と冷間仕上外径の差を解消するのに必要な目標
   熱間仕上温度を求め、更に、温度低下予測モデルを用い
   て絞り圧延中の温度降下量を予測して、ホットストレッ
   チレデューサの目標入側一度を求め、該目標入側温度が
   得られるように、再加熱炉の炉温を制御することによっ
   て目標外径を有する圧延仕上管を得るようにし次ことを
   特徴とする継目無管の絞り圧延方法。