JPS58209407A - 継目無鋼管の連続圧延方法 - Google Patents

継目無鋼管の連続圧延方法

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Publication number
JPS58209407A
JPS58209407A JP57092534A JP9253482A JPS58209407A JP S58209407 A JPS58209407 A JP S58209407A JP 57092534 A JP57092534 A JP 57092534A JP 9253482 A JP9253482 A JP 9253482A JP S58209407 A JPS58209407 A JP S58209407A
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JP
Japan
Prior art keywords
speed
bar
pipe
rolls
controlled
Prior art date
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Pending
Application number
JP57092534A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaaki Hira
隆明 比良
Tetsuo Shimizu
哲雄 清水
Hideo Abe
阿部 英夫
Toru Sasaki
徹 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP57092534A priority Critical patent/JPS58209407A/ja
Publication of JPS58209407A publication Critical patent/JPS58209407A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21B17/02Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length
    • B21B17/04Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling with mandrel, i.e. the mandrel rod contacts the rolled tube over the rod length in a continuous process

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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1無鋼管の連続圧延方法、特に、中空素管に
マンドレルバ−を挿入し、タンデムに配置したマンドレ
ルミルで連続的に延伸圧延するマンネスマン製管法にお
いて、マスフロー速iを一定に保持するようにバー速度
およびロール回転数を開側しながら連続延伸圧延する方
法に関する。
継目無鋼管は一般にマンネスマンプラグミル製管法によ
って製造されるが比較的外径の小さい継目無管は第1図
に示す工程を経て製造される場合が多い。即ち中実丸ビ
レツ)1を加熱炉2で加熱した後、マンネスマンピアサ
3で穿孔するかまたは角ビレットをプレスロール穿孔機
(図示せず)で穿孔して中空素管4とし、これをマンド
レルバ−5を挿入した状態でタンデム状のマンドレルミ
ル6にて延伸圧延し、レデューサ素管7とする。
該素管7はさらに再加熱炉8で再加熱し、後続のストレ
ッチレデューサ9にて所定の外径に縮管延伸する。
以上の如き製造工程のうち、延伸圧延機である7ンドレ
ルミル6は、例えば8基のスタンドから構成されて〉す
、各スタンドの孔型ロール10は隣接スタンドのロール
に対し互いに90度傾斜して2個あるいは3個対となっ
て配置さ]17、かつ各スタンド毎に単独に直流電動機
によって駆動される。このような圧延機による延伸圧延
過程において、通常中空素管4に挿入されたマンドレル
バ−5は圧延前後方向に無拘束の状態で保持される。
このような圧延方式はフルフロート方式と称され、マン
ドレルバ−5は、圧延中に、中空素管4を介し、ロール
の回転力によって該素管ともに圧延機後段側へ移動して
いく。このフルフロート方式においては、バーの移動速
度は実際に圧下している各スタンドでの圧延荷重で重み
付けをした各ロールの平均周速に依存するので、次々と
管先端が次スタンドへかみ込まれていく過程訃よび前後
端が次々と尻抜けしていく過程においてはバー速度は急
激な裟化をする。このため各スタンドでの素管速度はバ
ー速度の変化とともに変動し、スタンド間の素管速度が
刻々変化し、スタンド間の素管に張力または圧縮力が作
用する、このため素管には長手方向にストマツクとよは
ノする外径と肉厚の不均一分布が生じる。これを防庄引
るために従来多くの方法が提案されている。例えば素管
のストマック部に張力が加わるようにロールのモータ回
転載する如くマンドレルバ−を拘束して一定速度でバー
を移動させる方法などがある。前者のモータ回転載を制
御する方法は外乱四回に迅速に対応できず、充分な外径
・肉厚の精度が得られない。後者のバーを拘束制御する
方法はバーを拘束するのに大きな動力を要し、かつバー
が拘束されている関係からフルフロート方式に比ペパー
の損傷が大きくなり、成品の14管内曲にも疵が多発す
る欠点があった。
本発明は上述した従来の不具合をなくし、わずかの動力
でバー速度の制御をi’l iil:にし、バーの損傷
、管内曲疵〉よび前記のストマック現象の発生を防1ト
し、形状寸法精度および表面(内外面)の品′i4状態
の優れた継目無鋼管の製造方法を提供することを目的と
する。
本発明の要旨は、予め適正なバー速度変化パターンを設
定しておき、このパターンにしたがってマンドレルバ−
の速度を制御するとともに、バー速+fの変化に対し各
スタンドにおけるマスフロー速度を一定に保持するよう
にロール周速を制御する。さらに精度を上げ管の表面品
質の向上を図るためにバー速度を実測しプリセット値と
の偏差をロール周速の修正にフィードフォワード制御す
る。
具体的には、予め適正なバー速度変化パターンを演習し
、この速度変化パターンにしたがってバーの移動速度の
時間的変化jVBをプリセット制御する。次にこのバー
速度変化ΔV、による各スタンドでの先進率変動分Δf
iを演算し、その変動分を補うロール回転速度vRの修
正景ΔvRを演算し、ロール周速の変動パターンを求め
る。このようなバー速度変化パターンおよびロール周速
変化パターンにしたがって圧延制御することにより、各
スタンドでの素管の速KVyは圧延中一定に保つことが
でき、各スタンドのマスフロー一定則が1呆持されるの
で、ストマック現象は発生せず外径、肉Jtとも長手方
向に均一な管をイすることができる。
次に適IFバー速度変化パターンの求め方について説明
する。求め方としては2つの方法が3FIす、いずれを
用いてもよい。
第lの方法は、理論的に求める方法である。例えばフル
フロート方式の圧延においてはバー速度vRは弔−近似
的に次式で求められる。
B vB= 、モTPi V、j/ΣPi   −(+1μ
B VM’  ”’   1tHti痛−−”” +−/L
rbi t 71−R”     ”’  ”ここで添
字tはスタンド番号を表わす。
Pi:lE延荷重+ vMi ; Th管出側速瓜。
μL1.l;ロールと素管間の摩擦係)設、μB;バー
と素管間の摩擦係数、 VRt ;ロール周速、 LT;バー先端位置におけるスタンド爵号、tB;バー
後端位置におけるスタンドm号。
vRL、 Pi 、/jB 、l”u、i カ既知テア
ft、 l’f、(1) 、 (2) 式カラVB、b
よびそれの時間変化が4算される。しかしこの場合vR
は階段状の欺化をするので、これをなめらかな変化に変
換して用いる。第2の方法はvRを圧延φf’t’ (
サイズ。圧F斌、鋼種、温度など)毎に実測し、予め数
式化又は数値テーブル化しておく方法である。フルフロ
ー トの場合のバー速度変化をレーザー速度計を用い予
め実測した結果、および(J) 、 (2)式から計算
で求めたバー速度変化を第3図に示す。この結果から図
中の太い実線で示すバー速度変化パターンを決定する。
次にこうした手順で求めたV、の変化(ΔMe)にt↑
し、各スタンドの出11111素管速度VMi ’a’
、 −定に保つためのa−ル速j↓〔修正分(ΔVRi
)を求める方法につい−〔述べる。近似的には(2)式
に従えばΔVRi−−八・ΔへR−・(3) μui と/【る。更に4i¥度向上のためにバー速度vBが素
管出t1川速j現VRiに及ばす影響を理論的及び実験
的に検討した結果、先進率fはバー速度に関して第2図
にホすような変化を示すことをつきとめ、これを数式化
した。同図の記H4を用いろど次式ζ′示される。
A、〜4 、 rn 1〜m5は素管とバー及びロール
間の摩擦係数に依存する縫であり、使用する問滑剤につ
いで実験的に求めることができる。rは圧F率である。
(4)式よりf、〜fMIR+ I RNを求め、さら
に第2図の3点1,2.3を通る近似曲線を求め任7代
のVni/Vn (−’IJする先進率fiが求められ
る。
このΔ■口の変d力(二よるfiの厄zII山分Δf、
だけr’l−/し周速を修市第5ことにより素・「:r
速度一定が得j’)fシる。尚fi 、 Vnz 、 
’AMの関係は次式で表さJする。
Vyt= Vui (l ) fi )     (5
)を少なくし、バーの損鴻を抑えることかで^る。
また予めL(も知のバー;Iu 1.ttHVnの変化
に対応17でロール回転数をブリヒ/)制r−11する
ことにより第4料速  。
度VMtが一定となるのでストマツクの発生を抑えバー
速度fltll 611装置の#動速度を実測し、プリ
七ット値との偏差から(3)弐または(4)式からロー
ル速度の修正量を演算[7、ロール周速の制御を行なう
のが望ましい。第5図は本発明のI−E延方法のブロソ
クチy−トを示す図である。
かようにして得たロール周速の最大修正量は標準回転数
の高々12%であった。フルフロート方式のマンドレル
)E延で得られた平均偏肉率、外径変化率はそれぞれ1
2%、4%であったのに対し本発明の制御法を用いた場
合のそれらは、それぞれ8.1%、3.2%となり寸法
精度が向上した。またバー速度を34′!fスタンドの
ロール周速に等シく一定に制御した場合のバー移動のた
めの動力に対し本発明の制御法による動力は約0.43
倍でありバート素管との摩擦によるエネルギー損失を大
幅に緩イ11することができた。
4、図出lのI!!1中4r説11月 弔1図は小f¥に体目無&I4管の7ンλ、スマンマン
ドレルIE延−L稈を小ず概略図、・4(2図は先進率
とバー4句↓【”、ロール周速との関係を示す図、第3
図は顆/VBの時間的変化の実測値、削り昌1fiおよ
びこれを基にしたバー−プリ七ット曲J、1.Ijンボ
4−図、第4図は本発明をりJ施4る場合の制4111
系統を概略的に71、した図、5445図は本発明のブ
r−+ ツクチーヤードを示した図c rFする。
1・・丸ビレット、2・加熱炉、 3・・マンネスマンビア叩、4・・・中9.素管、5−
マンドレルバ−16・・マンドレルミル、7−1/ チ
ーL 、 サ素管、s −p1加熱炉、9・・ストし/
ツヂ■ノデーL−−リ。
10−・マンドレルミルの大型ロール、11・・・バル
スジェネL/ −,9。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、中空素管にマンドレルバ−を挿入し、これを穴
    型ロールで延伸する継目無−管の連続圧延方法において
    、予め与えた速度変化パターンにしたがいバー速度を制
    御するとともに、バー速度の変化に対し各スタンドの穴
    型ロールに訃けるマス7゜−速度を一定に保持するよう
    にロール回転数を制御することを特徴とする継1]無鋼
    管の連続圧延方法。
  2. (2)、中空素管にマンドレルバ−を挿入し、これを穴
    型ロールで延伸する継目無鋼管の連続圧延方法において
    、予め与えた速度変化パターンにしたがいバー速成を制
    御し、そのバー速度に対し各スタンド(II) 穴5Q
    ロールにおけるマスフロー凛IJffi k 一定に保
    持するように予めロー/1.回転数を降圧しつつ・はつ
    、バー速度の実測1直とブリセラ) ftlとの偏差に
    刑してもロール回転数を制御111することを特徴とす
    る継目無鋼管の連続圧延方法。
JP57092534A 1982-05-31 1982-05-31 継目無鋼管の連続圧延方法 Pending JPS58209407A (ja)

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ID=14057023

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103084412A (zh) * 2012-12-12 2013-05-08 衡阳华菱钢管有限公司 N80-1非调质无缝油套管生产中的工艺控制方法
CN104525570A (zh) * 2014-12-18 2015-04-22 太原重工股份有限公司 穿孔机出口台二段

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103084412A (zh) * 2012-12-12 2013-05-08 衡阳华菱钢管有限公司 N80-1非调质无缝油套管生产中的工艺控制方法
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