JPS5924885B2 - 管の連続圧延装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、継目無金属管の連続圧延装置に関するもので
ある。

継目無金属管、例えば継目無鋼管は、適宜方法によって
穿孔したのち、管内にマンドレルを挿入して連続圧延を
行なったのち、仕上圧延を行ない、熱処理精整して成品
とされる。

この場合の管の連続圧延法には、圧延中のマンドレルの
拘束状態により、マンドレルミル（又はフルフローティ
ングマンドレルミル）とリテインドマンドレルミル（又
はセミフローティングマンドレルミル）がある。

マンドレルミルのマンドレルは、圧延中に外力によって
拘束されておらず、リテインドマンドレルミルのマンド
レルは、圧延中に素材の移動速度を拘束し制御している
。

これらの管の連続圧延装置は、マンドレルの寿命により
、この工程で可能な伸び率（−圧延後の長さ／圧延前の
長さ）を制限している。

マンドレルは、その表面が高熱のために溶損した場合、
熱亀裂が大きくなった場合、焼付を生じた場合、断面寸
法が変化した場合に寿命に達したと判定されるが、寿命
に達したマンドレルをそのまま使用すれば、管の内面が
損なわれ、管の寸法精度が悪くなるばかりか、変形に要
するエネルギーが大きくなり、′圧延後のマンドレル抜
取りが難かしくなるなど種々の問題を生ずる。

本発明は、継目無鋼管等の連続圧延装置においてマンド
レルの寿命を向上し、前記不具合を改善することを目的
とし、その要旨とするところは、圧延ロール対により略
円形のカリバーを構成した圧延スタンドを、パスライン
を構成するように該カリバー中心を直線上に並べて複数
台配設するとともに、該カリバー内にマンドレルを配し
、かつ、相隣る圧延スタンドの圧延ロール軸を互に直交
せしめた管の連続圧延装置において、少なくとも１組の
前後の圧延ロール間に直前の圧延ロール軸と略直交する
軸をもつ整形ロールを前記パスラインに対向して配設し
たことを特徴とする。

以下、本発明の一実施例について、図面にもとづき詳細
に説明する。

本発明は、公知の管の連続圧延装置の圧延スタンドの間
に直前の圧延ロール軸と略直交する軸をもつ整形ロール
をパスラインに対向して配設した装置に適用される。

本発明のロール配置例を第１図に示す。

被圧延材料は、矢印Ｙの方向に進む。圧延ロール対１〜
８は、第２図に示す様に、ロール軸１４と平行な方向に
長軸を持つ略長円形のカリバーを持つが、出側寄りのロ
ール７．８は真円とすることが出来る。

該カリバーの中心は、すべて直線上に並べてパスライン
が構成され、相隣る圧延スタンドの圧延ロール軸は互に
直交せしめられる。

本発明装置の特徴は、第１図に示す様に、少なくとも１
組の前後の圧延ロール間に直前の圧延ロール軸と略直交
する軸をもつ整形ロールをパスラインＬに対向して配設
したことにある（本発明では、９〜１３の５個の整形ロ
ールが設けられている。

）。この様な整形ロールの機能を説明すると、例えば第
２図の様に圧延ロール２の間隙方向へ膨出した管Ｐの耳
部Ｐ１を、第３図に示す様に整形ロール９で挟圧して、
管の内面をマンドレルＭから離し、間隙Ｇ２を作ること
である。

こうすることによって第２図のカリバー底方向のマンド
レルＭ１は管からの伝導熱を間隙Ｇ１．Ｇ２によって遮
断され、受熱量が少なくなる。

すなわち、従来法では、マンドレルの受熱は、ロール直
下の圧延部での受熱と、次の圧延ロールで圧延されるま
でのスタンド間での受熱に分けられ、受熱時間の割合は
、圧延部を１とすればスタンド間では約２０に相当する
。

しかし、本発明法では、スタンド間での受熱時間を１０
以下に低下させることが出来る。

なお、この様な圧延においてマンドレルへの伝熱は放射
熱も考えられるが、伝導熱に対してこれは無視出来る程
度に小さいことが当業者間で知られている。

本発明においては、前後の圧延ロール間で整形ロール対
により管の耳部を挟圧するのであるが、整形ロールの配
設位置は、マンドレルの受熱量を少なくするために両圧
延ロール対の中央より入側寄りとし、可能な限り直前の
圧延ロールき接近させることが望ましい。

整形ロールにより挟圧する量は、第２図、第３図の様に
Ｈｌ、Ｈ２を測定した場合に（Ｈｌ −Ｈ２） ／ Ｈ
２を１％以上とするが、１０％を超える必要はない。

前後の圧延ロール間での管の温度低下は、鋼管の連続圧
延の場合で約５０℃以下、マンドレルの平均温度の上昇
は約１００℃以下であるから、合計約０．２係の寸法変
化が起きようとする。

このとき（Ｈｌ−Ｈ２）／Ｈ２を１係以上としておけば
、管とマンドレル間には少なくとも０．８係以上の間隙
が残されており、伝導熱は遮断されることになる。

なお、従来法では、管の熱収縮とマンドレルの熱膨張に
より両者が互に締付けられたまま１〜４ｍ／秒の相対速
度でこすり合わされ、前述の種々のトラブルを誘発する
ことになる。

本発明法に使用肇る好ましい圧延装置の構造について説
明すると、第４図、第５図は、それぞれその正面図およ
び側面図であって圧延ロール２に近接して整形ロール９
をロールハウジング１５内に組込む。

ロールハウジング１５は、圧延ロール２の軸心を含む平
面（Ａ−Ａ）および整形ロール９の軸心を含む平面（Ｂ
−Ｂ）で１５−Ｌ１５−２゜１５−３のブロックに分割
し、ロールの入替を容易にする。

該３つのブロックは、ボルトナツト１６等で組立てられ
る。

第４図、第５図の例では、圧延ロール対２は駆動され、
整形ロール対９は無駆動の場合であり、本発明法にはこ
の様な装置で十分であるが、両ロール対を１駆動せんと
する場合には、Ａ、−Ａ面とＢ−Ｂ面の間隔をロール軸
が互に干渉しない程度に大きくすれば良い。

以上の様なロールハウジングにより、相隣るロール対の
距離を両ロールの最大半径の和より接近させることが可
能となる。

なお、この様なロールハウジングは、カリバーを構成す
るロール組のロール数が３本又は４本の場合にも適用で
きる。

本発明の実施例について、表１に示す様な条件で従来法
と比較した。

圧延中、マンドレルはその後端部を拘束しながら前進さ
せ、マンドレルにかかるスラスト力を測定比較した。

従来法では、マンドレルの温度の上昇が太きいためマン
ドレル潤滑剤の機能が低下すること、およびマンドレル
の肌が損傷しやすいことのためマンドレルスラストが大
きくなっている。

すなわち圧延完了から１０秒後のマンドレルの温度は、
従来法で４３０℃のものが本発明法では２９０℃まで低
減され、マンドレルスラストは従来法の０．７６倍に低
減された。

マンドレルの寿命を直接判定するには大量の圧延が必要
であるが、上記指標によってもマンドレル寿命に対する
厳しさを判定でき、本発明の効果は明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、いずれも本発明の実施態様を示
すものであって、第１図は圧延ロールと整形ロールの配
置図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図
のＢ−Ｂ断面図である。 また、第４図、第５図は、本発明に使用する好ましいロ
ールハウジングの正面図および側面図である。 図面中、１〜８は圧延ロール、９〜１３は整形ロール、
１４はロール軸、１５はロールハウジング、１６はボル
トナツト、Ｇ１．Ｇ２は間隙、Ｍはマンドレル、Ｐは被
圧延材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧延ロール対により略円形のカリバーを構成した圧
   延スタンドを、パスラインを構成するように該カリバー
   中心を直線上に並べて複数台配設するとともに、該カリ
   バー内にマンドレルを配し、かつ、相隣る圧延スタンド
   の圧延ロール軸を互に直交せしめた管の連続圧延装置に
   おいて、少くとも１組の前後の圧延ロール間に直前の圧
   延ロール軸と略直交する軸をもつ整形ロールを前記パス
   ラインに対向して配設したことを特徴とする管の連続圧
   延装置。