JPS61108409A - Rolling method by mandrel mill - Google Patents
Rolling method by mandrel millInfo
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- JPS61108409A JPS61108409A JP22889684A JP22889684A JPS61108409A JP S61108409 A JPS61108409 A JP S61108409A JP 22889684 A JP22889684 A JP 22889684A JP 22889684 A JP22889684 A JP 22889684A JP S61108409 A JPS61108409 A JP S61108409A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
- B21B17/02—Tube-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
- B21B17/04—Tube-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
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野〕
本発明は継目無金属管のマンドレルミル圧延方法に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of mandrel mill rolling a seamless metal tube.
[従来の技術]
一般に、穿孔圧延工程、延伸圧延工程、及び絞り圧延工
程を経て製造される管、たとえば、継目無鋼管は、第1
図に示す如く、丸鋼lを、たとえば回転炉床式の加熱炉
2中で加熱した後、マンネスマンピアサ3の如き穿孔圧
延機で穿孔して中空素管4とし、次に、マンドレルミル
5の如き延伸圧延機でマンドレルバ−6を装入した状態
で肉厚を減じ、七σ長さを伸ばしてレデューサ素管8と
し、更に、たとえば、ウオーキングビーム式の再加熱炉
9により再び加熱した後、ストレッチレデューサ10の
如き絞り圧延機により外径を定め、あるいは外径を絞っ
て小径とすることによって製造されている。[Prior Art] Generally, a pipe manufactured through a piercing rolling process, an elongation rolling process, and a reduction rolling process, for example, a seamless steel pipe, is manufactured through a first process.
As shown in the figure, a round steel l is heated in a heating furnace 2 of a rotary hearth type, for example, and then perforated with a piercing rolling mill such as a Mannesmann Piaser 3 to form a hollow tube 4, and then a mandrel mill 5 After the mandrel bar 6 is charged in a drawing mill such as the one shown in FIG. The outer diameter is determined by a reducing mill such as the stretch reducer 10, or the outer diameter is reduced to a small diameter.
前記のような製管工程で延伸圧延機として用いられてい
るマンドレルミル5は、マンネスマンピアサ3で穿孔さ
れた中空素管4にマンドレルバ−6を装入したまま延伸
圧延する圧延機であり、通畠8基のロールスタンドから
構成され、各ロールスタンドはそれらのロール軸を圧延
軸に垂直な面内で水平に対して45度傾斜し、隣接する
ロールスタンドの上記ロール軸を交互に80度ずらして
配列したxミルとされているのが一般的である。また、
各ロールスタンドのロール7は、直流電動機により独立
に駆動されており、上流2スタンドで、縮管減肉延伸さ
れた素管は、第3.第4スタンドで史に減肉延伸され、
第5、第6スタンドで肉厚が精度良く仕上げられる。第
7スタンドでは圧下をかけることもでさるが1通常、第
7.第8スタンドは真円にするためのサイジングスタン
ドとして使われている。The mandrel mill 5 used as an elongation rolling mill in the above-mentioned pipe manufacturing process is a rolling mill that elongates and rolls a hollow tube 4 punched by a Mannesmann piercer 3 with a mandrel bar 6 inserted therein. It consists of eight roll stands, each roll stand tilts its roll axis at 45 degrees to the horizontal in a plane perpendicular to the rolling axis, and the roll axes of adjacent roll stands are tilted alternately at 80 degrees. It is common that the x mils are arranged in a staggered manner. Also,
The rolls 7 of each roll stand are independently driven by a DC motor, and the raw tube that has been stretched with reduced thickness in the two upstream stands is transferred to the third stand. At the 4th stand, the thickness was reduced and extended,
The 5th and 6th stands finish the wall thickness with high accuracy. It is possible to apply pressure on the 7th stand, but normally the 7th stand. The 8th stand is used as a sizing stand to make it perfectly round.
ところで、従来のマンドレルミル圧延では、中空素管4
に装入されたマンドレルバ−6は、圧延前後方向に無拘
束の状態で保持されるため、バー速度は、実際に圧下し
ている各ロールスタンドでの圧延荷重およびロール周速
に依存する。したがって、中空素管4の先端が各ロール
スタンドに噛み込まれていく過程および該素管の後端が
各ロールスタンドを通り抜けしていく過程では、マンド
レルバ−速度は第2図に示す如く急激に変化する。その
結果、各ロール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、スタンド間張力変動をひき起こすと
ともに、圧延荷重も著しく変動するため、レデューサ素
管8には、長手方向にストマックと呼ばれる外径と肉厚
の不均一分布が生じる。By the way, in conventional mandrel mill rolling, the hollow tube 4
Since the mandrel bar 6 inserted into the roll is held unrestricted in the rolling longitudinal direction, the bar speed depends on the rolling load and roll peripheral speed at each roll stand that is actually rolling down. Therefore, during the process in which the tip of the hollow tube 4 is bitten by each roll stand and the rear end of the tube passes through each roll stand, the mandrel bar speed rapidly increases as shown in FIG. Change. As a result, the speed of the raw tube at each roll stand fluctuates as the bar speed changes, causing inter-stand tension fluctuations and the rolling load also fluctuating significantly. This results in a so-called non-uniform distribution of outer diameter and wall thickness.
上記問題を解決するためにマンドレルバー6の移動速度
を制御する装置を設けたリテインドマンドレルミル圧延
法が採用されている。この圧延法によれば、圧延中のマ
ンドレルバ−速度を一定に保つことにより、前述のバー
速度変動に起因した寸法精度劣化を防止することができ
る。In order to solve the above problem, a retained mandrel mill rolling method in which a device for controlling the moving speed of the mandrel bar 6 is provided is employed. According to this rolling method, by keeping the mandrel bar speed constant during rolling, it is possible to prevent the deterioration in dimensional accuracy caused by the above-mentioned bar speed fluctuation.
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、中空素管4の各部が、同一ロールスタン
ドにて圧下を受ける時の圧延温度は、管長手方向で異な
っており、一般に先端部から後端部にかけ十〜数十度の
温度低下が認められるため、それにともない、ロールが
材料から受ける負荷は増加していく、そのため、マンド
レルバ−速度を一定に保っただけでは、温度低下による
圧延荷重増加に起因したレデューサ素管8の長手方向の
肉厚分布不均一を抑制することは、不可能である。つま
り、第3図に示す如く、たとえば目標肉厚[i、Omm
に対して管先端から後端にかけて0.2■■程度の増肉
傾向を示す肉厚分布となる。この解決法として肉厚仕上
げスタンドに油圧圧下装置を導入する方法や、圧延中に
、マンドレルバ−速度を一定に制御せず、材料の圧延速
度に対して相対的に変化させる方法が考えられる。[Problems to be Solved by the Invention] However, when each part of the hollow tube 4 is rolled at the same roll stand, the rolling temperature differs in the longitudinal direction of the tube, and generally from the tip to the rear end. Since a temperature drop of 10 to several tens of degrees is observed, the load that the roll receives from the material increases accordingly.Therefore, simply keeping the mandrel bar speed constant will cause the rolling load to increase due to the temperature drop. It is impossible to suppress non-uniform wall thickness distribution in the longitudinal direction of the reducer tube 8. In other words, as shown in FIG. 3, for example, the target wall thickness [i, Omm
In contrast, the wall thickness distribution shows a tendency for the thickness to increase by about 0.2■■ from the tip to the rear end of the tube. Possible solutions to this problem include introducing a hydraulic reduction device into the thick-wall finishing stand, and changing the speed of the mandrel bar during rolling relative to the rolling speed of the material instead of controlling it constant.
後者の方法として、たとえば、特開昭57−14270
3では、中空素管の圧延箇所に応じてマンドレルバ−速
度を加速または減速変化させる方法が示されている。し
かし、マンドレルバ−速度の上限値が、最も低速な圧延
スタンドにおける中空素管の速度より低速であるとして
いるため、温度低下による圧延荷重増加を十分に補償し
きれないか、あるいは、たとえば、マンドレルバ−速度
を第1スタンド出側材料速度と第2スタンド出側材料速
度の平均値に設定した場合には、バー速度の加速あるい
は減速制御自体が不可能になる等の゛不合理な面が多々
あり、満足のいく効果が得られるとはいい難い。As the latter method, for example, JP-A-57-14270
No. 3 discloses a method of accelerating or decelerating the mandrel bar speed depending on the rolling location of the hollow shell tube. However, since the upper limit of the mandrel bar speed is set to be lower than the speed of the hollow tube at the slowest rolling stand, it may not be possible to sufficiently compensate for the increase in rolling load due to a temperature drop, or, for example, the mandrel bar If the speed is set to the average value of the material speed at the exit side of the first stand and the material speed at the exit side of the second stand, there are many unreasonable aspects such as acceleration or deceleration control of the bar speed itself becoming impossible. However, it is difficult to say that a satisfactory effect can be obtained.
また、特開昭58−53320においても、圧延中のマ
ンドレルバ−と、中空素管の材料との相対速度を制御す
ることにより、管材の肉厚を制御する方法が示されてい
るが、マンドレルバ−速度とロール周速の比が圧延荷重
に及ぼす影響を明示していないため、各スタンドのロー
ル周速に対して、マンドレルバ−速度をどの範囲で制御
すれば、圧延荷重を一定に保つことができるのか、明ら
かでない、また、マンドレルミル圧延は、通常7〜8ス
タンドのタンデム圧延であり、1つのスタンドでの圧延
荷重が一定となるように、マンドレルバ−速度を制御し
ても、他のスタンドでは。Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-53320 also discloses a method of controlling the wall thickness of the tube material by controlling the relative speed between the mandrel bar during rolling and the material of the hollow tube. Since the effect of the ratio of speed and roll circumferential speed on rolling load is not specified, the rolling load can be kept constant by controlling the mandrel bar speed within which range for each stand's roll circumferential speed. Also, mandrel mill rolling is usually tandem rolling with 7 to 8 stands, and even if the mandrel bar speed is controlled so that the rolling load on one stand is constant, the rolling force on other stands is not clear. .
スタンド間張力の変動や、マンドレルバ−と中空素管の
材料との相対速度変化が、圧延荷重を変動させることが
あり、最適な制御Q囲内で圧延を行なわなければ、場合
によっては、逆効果となることも1・分考えられる。−
・例として、圧延開始時のマンドレルバ−速度V、oを
、第1スタンドロール溝底周速に、はぼ等しくとった場
合を考える。圧延後半に、主として材料の温度低下に起
因して肉厚仕上げスタンドの圧延荷重が増大し、肉厚が
増加した時、マンドレルバ−速度を増速側に制御して、
肉厚の一定化を図ろうとすれば、上流スタンドの荷重は
、減少していくが、第5.6スタンドあたりでは、逆に
荷重が増加していき、最終肉厚は、後端側でより増肉し
てしまう結果となる。つまり、マンドレルバ−速度を制
御して、マンドレルミル出側材料の肉厚分布を均一化す
るためには、速度制御範囲は、かなり限定されたものと
ならざるを得ないが、特開昭58−53320では、こ
の点が明らかにされていないのである。Fluctuations in the tension between the stands and changes in the relative speed between the mandrel bar and the material of the hollow tube can cause the rolling load to fluctuate, and if rolling is not performed within the optimal control Q range, it may have the opposite effect in some cases. I can think about it for 1 minute. −
- As an example, consider a case where the mandrel bar speeds V and o at the start of rolling are set to be approximately equal to the first stand roll groove bottom circumferential speed. In the latter half of rolling, when the rolling load on the thick-wall finishing stand increases and the wall thickness increases mainly due to a decrease in the temperature of the material, the mandrel bar speed is controlled to the accelerating side,
If you try to keep the wall thickness constant, the load on the upstream stand will decrease, but around the 5th and 6th stands, the load will increase, and the final wall thickness will become more at the rear end. This results in increased meat. In other words, in order to control the mandrel bar speed and make the thickness distribution of the material on the exit side of the mandrel mill uniform, the speed control range must be quite limited. 53320 does not make this point clear.
以上の実状に鑑みて、本発明は、圧延中のプンドレルバ
ー速度を最適に制御することにより、主として、素管の
長手方向の温度変化に起因やしたI’ 7 “t J
w’ & + J @ m n ”* t # ” す
るための圧延方法を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to reduce the I' 7 "t J
It is an object of the present invention to provide a rolling method for w'& + J @ m n "*t #".
[問題点を解決するためのr段]
本発明は、複数のロールスタンドを連続配置するととも
に、隣接するロールスタンドのロール軸を圧延軸に垂直
な面内で相互に80度ずらして配置しているマンドレル
ミルによって、マンドレルバ−が挿入された中空素管を
圧延するに際し、マンドレルバ−の速度を制御するマン
ドレルミル圧延方法において、中空素管の先端が第1ス
タンドに噛込む圧延開始段階のバー速度をV2Oとし、
中空素管の後端が第2スタンド以後のいずれかのスタン
ドを通り抜ける圧延終了段階のバー速度をVB+とする
時、圧延開始段階から圧延終了段階に至る間のバー速度
を、0.7≦V151 / VBo< 1.0の範囲で
連続的に減少させながら圧延するようにしたち−のであ
る。[R stage for solving the problem] The present invention arranges a plurality of roll stands in succession, and arranges the roll axes of adjacent roll stands shifted by 80 degrees from each other in a plane perpendicular to the rolling axis. In a mandrel mill rolling method in which the speed of the mandrel bar is controlled when a hollow shell into which a mandrel bar is inserted is rolled by a mandrel mill, the bar speed at the rolling start stage when the tip of the hollow shell is caught in the first stand. Let be V2O,
When the bar speed at the end of rolling when the rear end of the hollow shell passes through any stand after the second stand is VB+, the bar speed from the start of rolling to the end of rolling is 0.7≦V151. /VBo<1.0 during rolling.
[作 用]
本発明によれば、バー速度め変化が圧延荷重、先進率に
影響を及ぼす範囲で該バー速度を減速制御することとな
り、この結果、圧延荷重および先進率変動に起因する素
管の長手方向肉厚分布を均一化することが可詣となる。[Function] According to the present invention, the bar speed is controlled to be decelerated within the range where changes in bar speed affect the rolling load and advancement rate, and as a result, the bar speed is controlled to be decelerated within the range where changes in bar speed affect the rolling load and advancement rate. It becomes possible to make the longitudinal wall thickness distribution uniform.
[実施例]
本発明は、本発明者らが、マンドレルミル圧延において
圧延荷重、先進率、フランジ部肉厚、外径に及ぼすマン
ドレルバ−速度の影響を詳細に調査した結果得られた知
見をもとに発明された制御方法である。以下、本発明を
具体的に説明する。[Example] The present invention utilizes the findings obtained as a result of detailed investigation by the inventors of the effects of mandrel bar speed on rolling load, advancement rate, flange wall thickness, and outer diameter in mandrel mill rolling. This is a control method invented in The present invention will be explained in detail below.
第4図〜第7図に、単スタンドマンドレルミル圧延時の
圧延荷重°、材料の先進率、フランジ部肉厚及びフラン
ジ部外径のそれぞれとマンドレルバ−速度比(ロール回
転数を一定とし、ロール溝底周速7尺とバー速度Vyの
比VB/ Vzで表示)との関係を示す、圧延荷重およ
び材料の先進率については、第4図、第5図中テ0、?
≦vB/VFL≦1.3の範囲内でバー速度比v(?/
Vgにより変化するが、前記範囲外ではバー速度比に
依存せず、はぼ一定値となっている。もちろバー速度比
VS/ Vえに影響される領域は該スタンドでの減肉率
、外径絞り率、素管寸法等により異なってくる。一方、
第6図、第7図に示すとおりフランジ部肉厚およびフラ
ンジ部外径は、マンドレルバ−速度比にほとんど依存せ
ず一定値となる。Figures 4 to 7 show the rolling load °, material advance rate, flange wall thickness, and flange outer diameter during single-stand mandrel mill rolling, and the mandrel bar speed ratio (with the roll rotation speed constant and the roll Regarding the rolling load and the advance rate of the material, which shows the relationship between the groove bottom circumferential speed (7 shaku) and the bar speed Vy (expressed as the ratio VB/Vz), Fig. 4 and Fig. 5 show TE0, ?
Bar speed ratio v(?/
It changes depending on Vg, but outside the above range, it does not depend on the bar speed ratio and remains almost constant. The area affected by the movable bar speed ratio VS/V varies depending on the thickness reduction rate in the stand, the outside diameter reduction rate, the dimensions of the raw pipe, etc. on the other hand,
As shown in FIGS. 6 and 7, the wall thickness of the flange and the outer diameter of the flange are constant values almost independent of the mandrel bar speed ratio.
以上は、単スタンドマンドレルミル圧延時の緒特性であ
るが、通常のタンデムミル圧延での管材の変形及び負荷
特性を考えるとでは、バー速度の変化により材料の先進
率が変動し、その結果として発生するスタンド間張力の
変動が重要となってくる。すなわち、第5図中の斜線で
示した材料の先進率変動域内に、第り、第(j+/)ス
タンドでのバー速度比が存在している圧延状態で、バー
速度がある量だけ減少した場合を考えると、第1スタン
ドとa<、i+t)スタンド間に作用する張力は、次式
で示される量だけ変動する。 、f = (VMI
VfL) / VPL−(2)b = (
VFL −Vso ) / vPL
−(3)ただし vH6:該スタンド入側材
料速度(am/5ec)V帽 :該スタンド出側材料速
度(■腸/5ec)で定義される。The above are the properties during single-stand mandrel mill rolling, but considering the deformation and load characteristics of the pipe material during normal tandem mill rolling, the advancement ratio of the material fluctuates due to changes in bar speed, and as a result, The fluctuations in tension between the stands that occur are important. In other words, in a rolling state where the bar speed ratio at the 1st and (j+/)th stands is within the material's advanced rate fluctuation range indicated by diagonal lines in Fig. 5, the bar speed is reduced by a certain amount. Considering the case, the tension acting between the first stand and the a<, i+t) stand varies by an amount expressed by the following equation. , f = (VMI
VfL) / VPL-(2)b = (
VFL-Vso) / vPL
-(3) However, vH6: Material velocity on the inlet side of the stand (am/5ec) V: Defined as the material velocity on the outlet side of the stand (■intestine/5ec).
すなわち、第i1、fIYJ(j+/)スタンドにおけ
るフランジ部肉厚および外径は、バー速度減少単独の効
果では変動しないが、先進率変動に起因するスタンド間
張力の変動により、著しく変化する。したがって、リテ
インドマンドレルミル圧延において、肉厚を均一化する
ためには、マンドレルバ−速度を変化させながら、かつ
肉厚仕上げスタンドの圧延荷重およびフランジ部肉厚、
外径をほぼ一定にすることが肝要であり、マンドレルバ
−速度変化を、肉厚仕上げスタンドでの先進率変動がほ
とんどないように抑えねばならない、そこで、本発明に
おいては、中空素管の先端が第1スタンドに噛込む圧延
開始段階のバー速度をVg0とし、中空素管の後端が第
2スタンド以後のいずれかのスタンドを通り抜ける圧延
終了段階のバー速瓜をvBI とする時、圧延開始段
階から圧延路r段階に至る間のバー速度を、0.7≦V
s+ / vBo <1.0の範囲で連続的に減少させ
ながら圧延するようにしたものである。マンドレルバー
速度比V5/vfL と圧送荷重、先a率との間には
、第4.5図(第8,9図も同様)に示す関係がある。That is, the flange wall thickness and outer diameter of the i1-th, fIYJ(j+/) stand do not change due to the effect of the bar speed reduction alone, but change significantly due to the change in the tension between the stands due to the advance rate change. Therefore, in retained mandrel mill rolling, in order to make the wall thickness uniform, it is necessary to change the mandrel bar speed and the rolling load of the wall finishing stand and the flange wall thickness.
It is important to keep the outer diameter almost constant, and the mandrel bar speed change must be suppressed so that there is almost no variation in the advance rate in the thick-walled finishing stand.Therefore, in the present invention, the tip of the hollow tube is When the bar speed at the rolling start stage where it bites into the first stand is Vg0, and the bar speed at the rolling end stage where the rear end of the hollow shell passes through any of the stands after the second stand is vBI, then at the rolling start stage The bar speed from 0.7≦V to rolling path r stage
Rolling is performed while continuously decreasing s+/vBo in the range of <1.0. There is a relationship between the mandrel bar speed ratio V5/vfL, the pumping load, and the tip a ratio as shown in Fig. 4.5 (the same applies to Figs. 8 and 9).
同関係は減肉率、外径絞り率、素管寸法¥ により若十
異なるものの、だいたい、 Vg / V7 が1
.3以り及び0.7以下では一定となる。The same relationship varies depending on the thinning rate, outer diameter reduction rate, and raw pipe size, but in general, Vg / V7 is 1.
.. It becomes constant at 3 or more and 0.7 or less.
圧延中にバー速度を減速させて、圧延荷重および先進率
変動に起因するフランジ部肉厚、外径を制御するには、
圧延荷重、先進率がバー速度変化に影響される領域〒、
バー速度を変化していく必要がある0通常、バー速度は
、第1スタンド入側材料速度から第3スタンド出側材料
速度までの間の値に設定されているため、第1スタンド
でのバー速度比(v5/v九)、は、1以上となる。た
とえば、(v、/v町)、 = 1.0となるように初
期へ−速度v116を設定した場合、第1スタンドの圧
延荷重を制御(減少方向)できるバー速度変更量a V
gは、最大((Vg6−ΔvB ) / vfL)、z
Q、7程度までであり、それ以上変更しても第1スタン
ド圧延荷重は、荷重一定の領域に入ってしまい、効果は
無い、バー速度初期設定値VB6を、第1ズタンド入側
材料速度より速くした場合には、第2スタンドでのバー
速度比(VB’ / v、!L)、について、上記と同
様のことが言え、v151 / Veo< 0.7
では、荷重減少による肉厚制御の効果は、はとんど期待
できない。To control the flange wall thickness and outer diameter caused by rolling load and rolling rate fluctuations by reducing the bar speed during rolling,
Area where rolling load and advancement rate are affected by changes in bar speed〒,
It is necessary to change the bar speed. Normally, the bar speed is set to a value between the material speed at the entrance of the first stand and the material speed at the exit of the third stand. The speed ratio (v5/v9) is 1 or more. For example, if the initial speed v116 is set so that (v, /v town), = 1.0, the bar speed change amount a V that can control (decrease direction) the rolling load of the first stand
g is the maximum ((Vg6-ΔvB)/vfL), z
Q: Up to about 7, and even if you change it more than that, the first stand rolling load will fall into the constant load area and will have no effect. When it is made faster, the same thing as above can be said about the bar speed ratio (VB' / v, !L) at the second stand, v151 / Veo < 0.7
In this case, the effect of wall thickness control by reducing the load cannot be expected at all.
以上より、マンドレルバ−速度の制御範囲は、圧延開始
段階のバー速度をVBO、圧延終了段階でのバー速度を
ver とする時、0.7≦ver / vBe)<
1.0となる。From the above, the control range of the mandrel bar speed is 0.7≦ver/vBe)<where VBO is the bar speed at the rolling start stage and ver is the bar speed at the end of rolling stage.
It becomes 1.0.
ここで、圧延終了段階を、中空素管の後端が第2スタン
ド以後のいずれかのスタンドを通り抜ける段階としたの
は、中空素管の後端を含む全長に本発明に係る制御を付
与するためには、中空素管の後端を第1スタンドのロー
ルから通り抜けさせた後、少なくとも、該第1スタンド
のロールに対して90度ずれて配置されている第2スタ
ンドのロールからも通り抜けさせることにより、該中空
素管の後端の周方向の全領域にバー速度の減少作用をと
もなった圧延を施す必要があるためである。Here, the reason why the rolling end stage is a stage in which the rear end of the hollow shell passes through any of the stands after the second stand is that the control according to the present invention is applied to the entire length including the rear end of the hollow shell. In order to do this, the rear end of the hollow shell tube is passed through the roll of the first stand, and then also passed through the roll of the second stand, which is arranged at least 90 degrees offset from the roll of the first stand. This is because it is necessary to roll the entire region of the rear end of the hollow shell in the circumferential direction with a reduction in bar speed.
次に、具体的なマンドレルバーの速度制御方法について
説明する。Next, a specific method for controlling the speed of the mandrel bar will be described.
中空素管4の温度は、マンネスマンピアサ3で穿孔され
た直後で約1,200℃、マンドレルミル5での圧延直
前で1,100℃前後であるが、たとえば、第1スタン
ドでの圧延時には、中空素管4の先端と後端では、十〜
数十度の温度差が生じてくる。そのため、材料の変形抵
抗は、鋼種により異なってくるものの、4〜5%の差異
が生じ、その結果、後端側で圧延荷重が増加し、ミル剛
性を介し肉厚が増大してくる。この効果は、第2〜第6
スタンドでも生じ、管の先端から後端にかけての肉厚差
は拡大していく。The temperature of the hollow tube 4 is approximately 1,200°C immediately after being perforated by the Mannesmann piercer 3, and approximately 1,100°C immediately before being rolled by the mandrel mill 5. , at the tip and rear end of the hollow tube 4,
There will be a temperature difference of several tens of degrees. Therefore, although the deformation resistance of the material varies depending on the steel type, there is a difference of 4 to 5%, and as a result, the rolling load increases on the rear end side, and the wall thickness increases through mill rigidity. This effect occurs in the second to sixth
This also occurs in stands, and the difference in wall thickness from the tip to the rear of the tube increases.
通常のリテインドマンドレルミル圧延において、ブンド
レルバー速度は、第1スタンド入側材料速度から第3ス
タンド出側材料速度までの間の値に設定されるのが一般
的である。たとえば。In normal retained mandrel mill rolling, the bundle barrel speed is generally set to a value between the material speed at the entrance of the first stand and the material speed at the exit of the third stand. for example.
八−速度を、第1スタンド出側材料速度に等しくした場
合を考えると、第1〜第6スタンドでの、<−速度比V
g3/ vえと、圧延荷重及び先進率の関係は、第8.
9図に示すようになる。圧延荷重、先a率がバー速度比
VB/ ’VRの影響を受けるのは、この場合、第1.
第2スタンドだけである。この状態で、上述の中空素管
の後端にかけての温度低ドに起因する第1.2スタンド
での圧延荷重増加を抑制するために必要なマンドレルへ
−速度比減少量Δ(v、 / vえ)、、Δ(VB/曳
とは1次式をもとにして求めることができる。Considering the case where the 8-speed is equal to the material speed on the exit side of the first stand, the <-speed ratio V at the 1st to 6th stands.
g3/v Eh, the relationship between rolling load and advance rate is shown in Section 8.
The result is as shown in Figure 9. In this case, the rolling load and tip a ratio are influenced by the bar speed ratio VB/'VR.
Only the second stand. In this state, the mandrel-speed ratio reduction amount Δ(v, / v E), Δ(VB/Hiki) can be determined based on a linear equation.
(a)圧延荷重変動域での圧延荷重とバー速度比の関係
式
%式%)
(b)先進率変動域での先進率とバー速度比の関係式
%式%
(c)先進率変動に起因した、スタンド間張力変すなわ
ち、温度低ドに起因する各スタンドでの先端側と後端側
での圧延荷重差による肉厚差をΔしくλ=1〜6)とす
ると、音数スタンド溝底、偶数スタンド溝底でのレデュ
ーサ素管8の先端側と後端側での肉厚差ΔtaL、Δt
AVは次式で与えられる。一般的に、Δtoj Δt
Lv =ムLと見なす肉厚増加分Δtを第1.2スタン
ドにて補償する場合に必要な圧延荷重減少量ΔP2.Δ
P、は、ミル各スタンドのミル剛性は、はぼ等しいと考
えられるので、ΔP、zΔPL=ΔPである。ΔPと(
1)、(4)、(5)式より、所要の圧延荷重減少を達
成するために必要となる第1.第2スタンドでのマンド
レルバ−速度比減少量Δ(Vθ/v、L)l lΔ(V
σ/V九)Lが計算される。この時、マンドレルバ−速
度減少量ΔV9は、Δ(V、/ V、)、 。(a) Relational expression between rolling load and bar speed ratio in rolling load fluctuation range % formula %) (b) Relational formula between advance rate and bar speed ratio in advance rate fluctuation range % formula % (c) For advance rate fluctuation Assuming that the difference in wall thickness due to the difference in tension between the stands, that is, the rolling load difference between the leading end and trailing end of each stand caused by the low temperature, is Δ and λ = 1 to 6), the number of stand grooves is Wall thickness difference ΔtaL, Δt between the tip side and the rear end side of the reducer tube 8 at the bottom of the even-numbered stand groove
AV is given by the following formula. In general, Δtoj Δt
The amount of reduction in rolling load ΔP2. required when compensating for the wall thickness increase Δt, which is assumed to be Lv = MUL, at the 1.2nd stand. Δ
Since the mill rigidity of each mill stand is considered to be approximately equal, P is ΔP,zΔPL=ΔP. ΔP and (
From equations 1), (4), and (5), it is clear that the 1. Mandrel bar speed ratio reduction amount Δ(Vθ/v, L)l lΔ(V
σ/V9)L is calculated. At this time, the mandrel bar speed reduction amount ΔV9 is Δ(V,/V,).
Δ(VB/ vIL)zから求まる八−速度減少量ΔV
、、。Eight-speed reduction amount ΔV found from Δ(VB/vIL)z
,,.
ΔVII2の平均値に設定すれば良い。It is sufficient to set it to the average value of ΔVII2.
以上より、中空素管4が第1スタンドに噛み込んでから
、第2スタンドを通り抜けするまでの間、マンドレルバ
−速度を初期設定値VaOか ら(v8.−ΔVg )
まで連続的に減少させながら圧延することにより、長手
方向に均一な肉厚分布を有するレデューサ素管8が得ら
れる。第10図にパー速度の設定例を示す。From the above, the mandrel bar speed is changed from the initial setting value VaO to (v8.-ΔVg) from the time when the hollow tube 4 is bit into the first stand until it passes through the second stand.
By rolling the thickness while continuously reducing the thickness to 1, a reducer blank tube 8 having a uniform wall thickness distribution in the longitudinal direction can be obtained. FIG. 10 shows an example of setting the par speed.
なお、マンドレルバ−速度のネp期設定値VB6が、第
1スタンド出側材料速度より速く、たとえば、第1スタ
ツドでのマンドレルバ−速度比(VB/Vえ)が1.0
以上となり、第8図に示した、圧延荷重と八−速度比の
関係が、単調減少関係にある場合には、圧延中にバー速
度を減少していくと、Pと(VB/ V、)の関係では
前玉増加傾向、fと(V、/V良)の関係では荷徹減少
傾向となるため、第1スタンドにおける減肉の効果は、
上述の、 V*J第1スタンド出側材料速度に等しく
した場合と比較して少なくなる。しかしながら、その場
合、第3スタシドの圧延荷重減少による減肉の効果が生
じてくるため、全体としての肉厚増加量の補償を考えた
場合、同程度の効果が得られる。It should be noted that the set value VB6 of the mandrel bar speed in the negative period is higher than the material speed on the exit side of the first stand, for example, when the mandrel bar speed ratio (VB/Ve) at the first stand is 1.0.
Therefore, if the relationship between the rolling load and the speed ratio shown in Fig. 8 is a monotonically decreasing relationship, as the bar speed is decreased during rolling, P and (VB/V,) In the relationship between , the front element tends to increase, and in the relationship between f and (V, /V good), the load tends to decrease, so the effect of thinning in the first stand is:
It is smaller than the case where V*J is made equal to the material speed on the first stand exit side described above. However, in that case, the effect of thinning due to the reduction in the rolling load of the third stud will occur, so when considering compensation for the amount of increase in wall thickness as a whole, the same degree of effect can be obtained.
つまり1通常のリテインドマンドレルミル圧延において
、少なくとも2つの圧延スタンドについては、バー速度
比vB/v〜が第8図中の斜線領域に存在するため、最
適なマンドレルへ−速度減少景ΔV6を設定することに
より、長手方向に均一なレデューサ素管8が得られる。In other words, 1. In normal retained mandrel mill rolling, for at least two rolling stands, the bar speed ratio vB/v~ exists in the shaded area in Fig. 8, so the optimum mandrel - speed reduction scene ΔV6 is set. By doing so, a reducer blank tube 8 that is uniform in the longitudinal direction can be obtained.
本発明によるマンドレル、<−速度制御方法の具体的実
施結果を以下に示す、外径148mm 、肉厚8.0a
mのレデューサ素管8を造管する場合であり、第1〜第
8スタンドの各スタンドの基準ロール回転数NFL+
−Nzyは、それぞれ、NFL+=92゜NLL= I
H、NK3= 188 、 NFLq = 195
、 Nttr=207 、N4.=225 、N
、7=228 、N幻= 22[1rpmとした。マ
ンドレル7へ一速度の初期設定値vgo は第1スタン
ドロール溝底周速にほぼ等しく、1.800++a/s
ec、とじた、また、中空素管4の先端と後端では、第
1スタンドに噛み込む時点で約20 ”Cの温度差があ
り、後端側での変形抵抗増加による圧延筒セ増大分を補
償するのに必要な、マンドレルパー速度減少量ΔVBo
を、計算の結果300m5/sec。Mandrel according to the present invention, <- Specific implementation results of the speed control method are shown below, outer diameter 148 mm, wall thickness 8.0 a
This is a case of manufacturing a reducer blank pipe 8 of m, and the standard roll rotation speed NFL+ of each stand of the 1st to 8th stands is
-Nzy are respectively NFL+=92°NLL=I
H, NK3 = 188, NFLq = 195
, Nttr=207, N4. =225, N
, 7=228, N illusion=22 [1 rpm. The initial setting value vgo of one speed to the mandrel 7 is almost equal to the first stand roll groove bottom circumferential speed, which is 1.800++ a/s.
In addition, there is a temperature difference of approximately 20"C between the tip and rear end of the hollow tube 4 when it is bitten into the first stand, and the rolling tube is increased due to increased deformation resistance at the rear end. Mandrel par speed reduction amount ΔVBo required to compensate for
The calculated result is 300m5/sec.
とじた、つまり、マンドレルへ−速度は、中空素管4が
第1スタンドに噛み込む時点ではVB6=1.800a
m/sec、 、第2スタンドを通り抜けする時点では
va、 = 1,500mm/sac、とじ、その間は
、パー速度を直線的に減少させた。マンドレルミル圧延
後のレデューサ素管8の平均肉厚の長手方向分布測定結
果を第11.図に示す、同図から明らかなように、長手
方向の肉厚は、均一分布を示しており。Closed, that is, the speed to the mandrel is VB6 = 1.800a at the time when the hollow tube 4 is caught in the first stand.
m/sec, , and at the time of passing through the second stand, va, = 1,500 mm/sac, during which time the par speed was linearly decreased. The results of measuring the longitudinal distribution of the average wall thickness of the reducer blank tube 8 after mandrel mill rolling are shown in the 11th section. As shown in the figure, as is clear from the figure, the wall thickness in the longitudinal direction shows a uniform distribution.
従来法による第3図の場合と比べ、安定して格段に寸法
精度の優れたレデューサ素管8が得られた。Compared to the conventional method shown in FIG. 3, a reducer tube 8 was obtained that was stable and had significantly superior dimensional accuracy.
[発明の効果]
以とのように、本発明は、複数のロールスタンドを連続
配置するとともに、隣接するロールスタンドのロール軸
を圧延軸に垂直な面内で相互に90度スらして配置して
いるマンドレルミルによって、マンドレルバーが挿入さ
れた中空素管を圧延するに際し、マンドレルバーの速度
を制御するマンドレルミル圧延方法において、中空素管
の先端が第1スタンドに噛込む圧延開始段階のパー速度
をVB6とし、中空素管の後端が第2スタンド以後のい
ずれかのスタンドを通り抜ける圧延終了段階のバー速度
をVB+とする時、圧延開始段階から圧延終了段階に至
る間のパー速度を、0.7≦VbI/Ve。[Effects of the Invention] As described below, the present invention arranges a plurality of roll stands in succession, and arranges the roll axes of adjacent roll stands so as to be offset by 90 degrees from each other in a plane perpendicular to the rolling axis. In the mandrel mill rolling method in which the speed of the mandrel bar is controlled when rolling a hollow shell tube into which a mandrel bar is inserted, a parer at the rolling start stage where the tip of the hollow shell tube is caught in the first stand is used. When the speed is VB6 and the bar speed at the end of rolling when the rear end of the hollow shell passes through any stand after the second stand is VB+, the par speed from the start of rolling to the end of rolling is: 0.7≦VbI/Ve.
<1.0の範囲で連続的に減少させながら圧延するよう
にしたものである。したがって、圧延中のマンドレルバ
−速度を最適に制御し、素管の長手方向の温度変化に起
因したレデューサ素管の長手方向肉厚変動を均一化する
ことが可能となる。Rolling is performed while continuously decreasing the amount within the range of <1.0. Therefore, it is possible to optimally control the speed of the mandrel bar during rolling and to equalize longitudinal wall thickness fluctuations of the reducer blank caused by temperature changes in the longitudinal direction of the blank tube.
:51 図はマンネスマン−マンドレルミル圧延方式に
よる継目無管の製造工程を示す工程図、第2図はフルフ
ロートマンドレルミル圧延時の中空素管とマンドレルバ
ーの速度+5iI係を表わす線区、第3図はマンドレル
バ−速度一定で圧延した時の圧延後管の肉厚の長手方向
分布を表わす線図、第4〜7図はそれぞれ、単スタンド
マンドレルミル圧延時の圧延荷重、先進率、フランジ部
肉厚、フランジ部外径とマンドレルバ−速度比の関係を
表わす線図、第8.9図は、それぞれ、リテインドマン
トレルミル圧延時の圧延荷重、先進率と各スタンドでの
マンドレルバ−速度比の関係を表わす線図、第10図は
本発明を実施した場合の中空素管とマンドレル/<−の
速度関係を表わす線図、第11図は本発明を実施した場
合の圧延後管の長手方向肉厚分布を表わす線図である。
4・・・中空素管、5・・・マンドレルミル、6・・・
マンドレルバ−17・・・ロール。
代理人 弁理士 塩 川 修 治
第1図
第2図
fil スフ〉L”1込at\5 ’)Jk閲(se
c、)第3図
第4図:51 Figure is a process diagram showing the manufacturing process of seamless pipes by the Mannesmann-mandrel mill rolling method, Figure 2 is a line section representing the speed +5iI ratio of the hollow shell and mandrel bar during full-float mandrel mill rolling, and Figure 3 The figure is a diagram showing the longitudinal distribution of the wall thickness of the rolled tube when rolled at a constant mandrel bar speed, and Figures 4 to 7 respectively show the rolling load, advance ratio, and flange thickness during single-stand mandrel mill rolling. Figure 8.9 is a diagram showing the relationship between the thickness, outer diameter of the flange, and mandrel bar speed ratio, and the relationship between the rolling load, advance ratio, and mandrel bar speed ratio at each stand during retained mantrell mill rolling, respectively. 10 is a diagram showing the speed relationship between the hollow shell tube and the mandrel/<- when the present invention is implemented, and FIG. 11 is a diagram showing the longitudinal thickness of the tube after rolling when the present invention is implemented. It is a line diagram showing thickness distribution. 4...Hollow tube, 5...Mandrel mill, 6...
Mandrel bar-17...roll. Agent Patent Attorney Osamu Shiokawa Figure 1 Figure 2 fil Sufu〉L”1 incl.
c,) Figure 3 Figure 4
Claims (1)
隣接するロールスタンドのロール軸を圧延軸に垂直な面
内で相互に90度ずらして配置しているマンドレルミル
によって、マンドレルバーが挿入された中空素管を圧延
するに際し、マンドレルバーの速度を制御するマンドレ
ルミル圧延方法において、中空素管の先端が第1スタン
ドに噛込む圧延開始段階のバー速度をv_B_Pとし、
中空素管の後端が第2スタンド以後のいずれかのスタン
ドを通り抜ける圧延終了段階のバー速度をv_B_Iと
する時、圧延開始段階から圧延終了段階に至る間のバー
速度を、0.7≦v_B_I/v_B_C<1.0の範
囲で連続的に減少させながら圧延することを特徴とする
マンドレルミル圧延方法。(1) In addition to arranging multiple roll stands in succession,
A mandrel mill in which the roll axes of adjacent roll stands are shifted 90 degrees from each other in a plane perpendicular to the rolling axis controls the speed of the mandrel bar when rolling a hollow blank tube into which the mandrel bar is inserted. In the mandrel mill rolling method, the bar speed at the rolling start stage where the tip of the hollow tube is bitten into the first stand is v_B_P,
When the bar speed at the end of rolling when the rear end of the hollow shell passes through any stand after the second stand is v_B_I, the bar speed from the start of rolling to the end of rolling is 0.7≦v_B_I. A mandrel mill rolling method characterized in that rolling is carried out while continuously decreasing the value of /v_B_C<1.0.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22889684A JPS61108409A (en) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | Rolling method by mandrel mill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP22889684A JPS61108409A (en) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | Rolling method by mandrel mill |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61108409A true JPS61108409A (en) | 1986-05-27 |
Family
ID=16883553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22889684A Pending JPS61108409A (en) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | Rolling method by mandrel mill |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS61108409A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1878514A1 (en) * | 2005-02-16 | 2008-01-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for producing seamless steel pipe |
JP2011098354A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Jfe Steel Corp | Method of manufacturing seamless steel tube |
-
1984
- 1984-11-01 JP JP22889684A patent/JPS61108409A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1878514A1 (en) * | 2005-02-16 | 2008-01-16 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Process for producing seamless steel pipe |
EP1878514A4 (en) * | 2005-02-16 | 2009-01-07 | Sumitomo Metal Ind | Process for producing seamless steel pipe |
JP2011098354A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Jfe Steel Corp | Method of manufacturing seamless steel tube |
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