JPS59218207A - 管圧延制御方法 - Google Patents

管圧延制御方法

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Publication number
JPS59218207A
JPS59218207A JP58091922A JP9192283A JPS59218207A JP S59218207 A JPS59218207 A JP S59218207A JP 58091922 A JP58091922 A JP 58091922A JP 9192283 A JP9192283 A JP 9192283A JP S59218207 A JPS59218207 A JP S59218207A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
stand
rolling
rolls
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58091922A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeo Yamada
山田 建夫
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP58091922A priority Critical patent/JPS59218207A/ja
Publication of JPS59218207A publication Critical patent/JPS59218207A/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
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78Control of tube rolling
    • 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】 本発明は素管内に通しだマンドレルバ−の速度を素管速
朋とは異なる所定の速度に維持しつつ圧延する、所謂セ
ミフロートマンドレル方式による管圧延制御方法に関す
るものである。
一般に連続式延伸圧延機(例えばセミフロートマンドレ
ルミル)においては素管圧延時に素管に張力が作用する
と管の長手方向の寸法分布に悪影響を及ぼすため無張力
状態での圧延が望まれる。
このため素管の寸法、仕上げ寸法、ロールカリバー等に
基づき各スタンドにおけるロール回転数を解析的手段、
或いは経験的手段により設定することも試みられている
。しかしこのような方法では素管材質、マンドレルバ−
に塗布する潤滑剤の性? 、大(F7寸法の1−1′ら
つき写の六め(でスタンド9竺張力状態の実現は難しい
そこで従来は線材の無張力圧延を目的として開発されて
いる方法、例えば■ロールハウジングに特殊なスタンド
間張力検出用センザを組込み、素管に作用している張力
を直接検出し、この検出値が零となるようロール回転数
を制御する方法、或いは■素管の圧延中において、各ス
タンドで圧延荷重、トルク等を測定し、これをロールに
素管の先端が噛込んでゆく際の無張力状態における圧延
荷重、トルク等の基準値と比較し、この差から素管に作
用している張力を検出し、これを解消すべくロールの回
転数を制御する方法等が試みられている。
しかしこのような方法はいずれもフィードバック制御で
あるため、スタンド間の素管通過時間が0.7秒前後と
極めて速い素管速度に追従出来ず、制御の時間的遅れが
大きく、有効な張力制御が出来ない・という伺り点があ
った。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは素管に作用する張力は、ロールに対
する素管の噛込み時よりも前スタンドを素管が抜は出た
ときの圧延荷重の変化を捉えることによって容易に検出
し得ることに着目し、この圧延荷重の変化が許容範囲内
に留まるよう上流側のスタンドにおけるロールから下流
側のスタンドにおけるロールについて順次ロール回転数
を修正制御するようにしだ管圧延制御方法を提供すりに
ある。
本発明に係る管圧延制御、方法はセミフロートマンドレ
ルバ一方式にて管の圧延を行う過程において、相隣する
前、後側スタンドにわたって管が圧延されている状態で
の後スタンドにおける圧延荷重と、管が前スタンドを抜
は出た状態での後スタンドにおける圧延荷重との差を検
出し、この検出値が所定値以下となるよう次圧延のため
に、11■記前スタンドのロール回転数を修正制御する
操作を順次上流側スタンドから下流側スタンドに向けて
反復することを特徴とする。
以下本発明をその実施状態を示す図面に基づき具体的に
説明する。第1図は本発明方法を7スタンドからなるセ
ミフロートマンドレルミルに適用した状態を示す模式図
であり、図中1はセミフロートマンドレルミル、2は素
W 、3 Bマンドレルバ−’e示している。セミフロ
ートマンドレルミル1は第1〜第7のスタンド11.1
2.13−47からなシ、各スタンド11〜17は夫々
カリバーロール(以下単にロールという)21,22.
23・・・27を備えており、素管2はその心孔にマン
ドレルバ−3を挿通された状態で白抜矢符方向からミル
に通されるが、マンドレルバ−3の基端部はその保持を
兼ねる速度制御装置4に連結されており、該速度制御装
置4にて素管2の移動速度とは別の所定速度で白抜矢符
方向に移動せしめられ、マンドレルバ−3とロール21
〜27とによす、セミフロートマンドレル方式の延伸圧
延を施されるようになっている。各ロール21〜27に
は夫々モータ31,32.33・・−37及び圧延荷重
検出用のロードセル41,42.43・・・47が設け
られており、各ロードセル41〜47の出方は所定のタ
イミングでサンプリング装置5に読み込まれるようにな
っている。
而して上述した如き7スタ、ンドからなるセミフロート
マンドレルミルにおけるスタンド間張力は次のようにし
て行われる。即ち先ず延伸圧延すべき素管の材質、寸法
仕様、ロール、マンドレルバ−の寸法仕様等に基づき経
験的、解析的にロール回転数、マンドレル速度を算出し
、これに従って初期設定を行う。次いで先ず1本の素管
を、これにマンドレルバ−3を挿通してセミフロートマ
ンドレル圧延を行う。そしてこの過程において、第2図
(イ)に示す如く素管2が第1スタンド11のロール2
1′ff:経て、そのトップが第2スタンド12のロー
ル22に噛み込まれた直後からこのロール22に設けら
れているロードセル42の出力値を所定のタイミングで
サンプリング装置5に読込み、素管2に対するロール2
2で加えられる圧延荷重を当該素管2のボトムが第1ス
タンド11のロール21を抜は出す迄サンプリングする
。次いで第2図(ロ)に示す如く素管2のボトムがロー
ル21を抜は出すと、それまでに読み込んだサンプリン
グ値の平均値P、を算出し、これを演算制御装置6へ出
力する一方、素管2のボトムがロール21を抜は出すと
同時に再びスタンド120ロードセル42から圧延荷重
をサンプリングし、素管2のボトムがロール22を抜は
出す迄継続する。素管2がロール22を抜は出すと、素
管2のボトムがロール21を抜は出してから、ロール2
2を抜は出す迄のサンプリング値についての平均値凡を
算出し、これを演算制御装置6へ出力する。
演算制御装置6においてはサンプリング装置5から入力
された平均値P、、p2に基づき第1.第2スタンド間
張力t12を下記+11式に従って算出する。
次いでこの張力t12を解消し、また許容範囲内に維持
するに必要な第1スタンド11におけるロール21の回
転数修正値ΔN1を下記(2)式に従って3’t−出し
、この算出値ΔN1をモータ制御装置7へ出力する。
モータ制御装@7は算出値ΔN1を実現すべくこれに相
当する制御信号をモータ31に出力し、ロール21の回
転数を修正する。同様にして次の素管2がミルに通され
る過程でスタンド13に設けられているロードセル43
から前述したのと同様の手順で圧延荷重をサンプリング
し、前記(11、+21式と同様な式に従って、スタン
ド12におけるロール22の回転数修正値ΔN2を算出
し、これを実現すべくモータ制御装置7からモータ32
に制御信号が出力される。
上述の如き手順を順次反復して第3〜第6スタンドのモ
ータ33〜36にも制御信号を出力し、ロール23〜2
6の回転数を修正制御する。ただこのような制御を行う
と先に第1スタンド11のロール21について行ったロ
ール回転数と、第2スタンド120ロール22について
行ったロール回転数とは修正時の関係が維持されなくな
るから、上述の過程を適数回反復することによりスタン
ド間張力を零に漸近せしめてゆくようにする0次に本発
明方法と従来方法との比較試験結果について説明する。
7スタンドからなるセミフロートマンドレルミルに直径
168 mm、肉厚18rn1りの素管を1100℃に
加熱して通し、仕上温度1000℃、直径140間、肉
厚7 mmを目標にして圧延した。
結果は第3〜8図に示すとおりである。第3〜5図は本
発明方法に依った場合の、また第6〜8図は従来方法に
依った場合の結果を示している。第3図、第6図は夫々
横軸に素管のトップからボトムに至る各部の圧延時間(
秒)を、まだ縦軸には各スタンド11〜16における圧
延荷重(トン)をとって示しており、このグラフから明
らかな如く、前、後に相1祷するスタンドにおいて、素
管が両スタンドにわたって圧延されている状態下での後
スタンドにおける圧延荷重と、素管が前スタンドを抜は
出した後の後スタンドにおける圧延荷重を比較しCみる
と、従来方法に依った場合はその差が大きいのに対し、
本発明方法を適用した場合にあってd、その差が極めて
小さく、それだけ素管に作用しているスタンド間張力が
低減されていることがj’lI′る。また第4,5図及
び第7.8図はいずれも横軸に素管のトップからボトム
側への軸長方間寸法位置(ハ)を、また縦軸には平均肉
厚、平均外径(卯〃)をとって示している。このグラフ
から明らかな如〈従来方法に依った場合には素管の全長
にわたる平均肉厚(腑)、平均外径(、、、)のいずれ
もそのばらつきが大きいのに対し、本発明方法に依った
場合には平均肉厚、平均外径のいずれも大幅に改善され
ていることが解る。
以上の如く本発明方法にあっては相隣する前。
後側スタンドにわたって管が圧延されている状態と、管
が前スタンドを抜は出した状態とにおける後スタンドに
おける圧延荷重の差を検出し、この検出値が零又は所定
値以下となるよう前記前スタンドにおけるロール回転数
を修正制御するようにしたから、スタンド間張力を正確
に、しかも容易に検出出来ることとなり、張力制御fi
7反を格段に向上出来、管の寸法精度の大幅な向上が図
れるなど、本発明は優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の実施状態を示す僕式的飼面図、第
2図(イ)、(ロ)は本発明方法による圧延荷重のサン
プリングのタイミングを示す説明図、第3図は本発明方
法によった場合における管の長手方向各部に対する各ス
タンドの圧延荷重変化を示すグラフ、第4,5図は本発
明方法に依った場合における管の長手方向各部における
平均肉厚、平均外径を示すグラフ、第6図は従来方法に
依った場合における管の長手方向各部に対する各スタン
ドの圧延荷重変化を示すグラフ、第7.8図は従来方法
に依った場合における管の長手方向各部における平均肉
厚、平均外径を示すグラフである。 1・・・セミフロートマンドレルミル 2・・・マンド
レルバ−3・・・バー速度制御装置 4・・・サンプリ
ング装置 5・・・演算制御装置 6・・・モータ制御
装置11.12.13目」17・・・スタンド21.2
2.・−・27・・・ロール 31,32.・@@37
・・・モータ 41,42.拳e・47・・・ロードセ
ル特許出願人  住友金属工業株式会社 代理人弁理士 河 野  登  夫

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ■、セミフロートマンドレルバ一方式にて管の圧延を行
    う過程において、相隣する前、後側スタンドにわたって
    管が圧延されている状態での後スタンドにおける圧延荷
    重と、管が前スタンドを抜は出た状態での後スタンドに
    おける圧延荷重との差を検出し、この検出値が所定値以
    下となるよう、次圧延のために前記[)fJスタンドの
    ロール回転数を修正制御する操作を、順次上流側スタン
    ドから下流側スタンドに向けて反後することを特徴とす
    る管圧延制御方法。
JP58091922A 1983-05-24 1983-05-24 管圧延制御方法 Pending JPS59218207A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58091922A JPS59218207A (ja) 1983-05-24 1983-05-24 管圧延制御方法

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58091922A JPS59218207A (ja) 1983-05-24 1983-05-24 管圧延制御方法

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Publication Number Publication Date
JPS59218207A true JPS59218207A (ja) 1984-12-08

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ID=14040071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58091922A Pending JPS59218207A (ja) 1983-05-24 1983-05-24 管圧延制御方法

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