JPS63238907A - 継目無管の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マンネスマンプラグミル法による継目無管の
製造方法に関し、更に詳述すれば、前記製造方法中の一
過程であるピアサ−、エロンゲータ等の傾斜圧延機によ
り、圧延材を穿孔圧延又は拡径、延伸圧延する方法に関
する。

〔従来技術〕

継目無管の製造方法の一種であるマンネスマンプラグミ
ル法は、加熱炉にて１２００℃前後の所定温度にまで加
熱された丸棒状の鋼片（ビレット）を、傾斜圧延機であ
る穿孔圧延機（ピアサ−）にて穿孔圧延して中空素管を
得、該素管を直接、又は必要があれば、同様の傾斜圧延
機である第２の穿孔圧延機（エロンゲータ）にて拡径、
延伸圧延した後、後続のプラグミルにて更に縮径、延伸
圧延し、次いで、リーラ、サイプによる磨管、形状修正
。

サイジングの各工程を経て、所定寸法の継目無管に製管
する方法であり、他のマンネスマン製管法と同゛様、製
管能率が高く、大量生産に適するという優れた特質を有
し、継目無管の製造方法の主流をなすものである。

さて、マンネスマンプラグミル法による継目無管の製造
工程においては、ピアサ−又はエロンゲータにおける穿
孔圧延又は拡径、延伸圧延の際に、圧延結果として得ら
れる中空素管の内周面に疵が生じることがある。この内
面疵の発生の主因は、ピアサ−又はエロンゲータにおけ
る圧延の際に、圧延材たる前記ビレット又は中空素管に
、穿孔又は内径の拡径のため貫入せしめられるプラグに
付着するスケール、及び該プラグに生じる焼付きにより
、プラグ表面に形成される凹凸である。そこで内面疵の
発生を抑制するため、プラグの材質を改善すること、及
び圧延中の圧延材の内部に黒鉛等の潤滑剤を投入するこ
と等の対策が試みられている。しかしながらこれらの対
策だけでは、内面疵の発生を完全に防止することは不可
能であるため°、内面疵が最終製品たる継目無管の内面
に残留しないように、プラグミル直前のピアサ−又はエ
ロンゲータにおいて、圧延結果として得られる中空素管
に３１１ＩＩｌｌ〜４ｍｓ＋の余肉を与えるべく圧延を
行い、該素管に発生した内面疵を、プラグミルにおいて
加えられる圧下によって除去することが必要であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来の対策は、プラグミルの圧下
量の増大を強いることになり、プラグミルにおける圧延
材の頭詰り及びプラグの損傷を招来して、正常な圧延を
阻害する要因となると共に、プラグミルでの圧延に起因
する内面疵の発生を助長する虞がある。

また、ピアサ−及びエロンゲータにおける内面疵の発生
挙動は前述の如くであるため、該疵の深さは、中空素管
の圧延方向後端側に至るに従って深くなる一方、ピアサ
−又はエロンゲータにおいて与えるべき前記余肉は、中
空素管全体の前記内　。

面疵が確実に除去可能となるように、該素管に生じてい
ると予想される最も深い疵の深さに応じて前述の如（、
，３＋ａｓ〜４１の厚さとしているから、プラグミルは
、その圧延材たる前記中空素管の圧延進行方向前部にお
いて、余分な圧下を強いられることになり、該ミルにお
ける仕事量の無益な増大を招来するという難点がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、プラ
グミルに送給される中空素管の内面疵を該ミルにおいて
確実に除去でき、しかも、プラグミルにおける圧延時に
前述の難点の発生を防止して、内面疵のない継目無管の
製造を可能とする継目無管の製造方法を提供することを
目的とする。

〔問題点牽−決するための手段〕

本発明←係る継目無管の製造方法は、互いに対向する一
対の傾斜ロフトの回転により甲延材を螺進移動させ７つ
、該圧延材の軸心位置にプラグを貫入せしめて、穿孔圧
延又は拡径、延伸圧延を行い、次いでプラグミルにて圧
延を行う継目無管の製造方法において、前記穿孔圧延又
は拡径、延伸圧延に際し、前記圧延材に、その圧延進行
方向下流例の端部から所定長の厚肉部を形成すべく、前
記ｐｉ！斜ロールの開度又は、前記プラグの先進量を調
節することを特徴とし、前記厚肉の他部に対する肉厚増
加量を、圧延終了後の前記圧延材において、０．５＋ｎ
ｍ乃至３．０　ｍｓとすること、更に前記所定長を、圧
延終了後の前記圧延材において、１ｍ乃至３ｍとするこ
とを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、ピアサ−、エロンゲータにより穿孔
圧延又は拡径、延伸圧延するに際し、圧延材や後端部が
他の部分よりも厚肉となるように前記圧延を実施し、次
いでこの圧延材をプラグミルにて圧延する際に、該ミル
における圧下により圧延材に生じている内面疵を除去す
る。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第１図は、エロンゲータによる圧延に適用した場合の
本発明に係る継目無管の製造方法（以下本発明方法とい
う）の実施状態を示す模式的平面図である。

゛　エロンゲータは、最大径部であるゴージ部１３の両
側に、端部に至るに従って縮径された円錐台状の入口部
１４及び出口部１５を夫々延設して、全体として櫛形を
なす一対の傾斜ロールｌａ、ｌｂ　ｓ並びに砲弾形をな
すプラグ２等から構成されている。

図中に一点鎖線にて示すＸ−Ｘ線は、圧延材Ｓが、その
軸心をこれに一致させて移動するパスセンタであり、前
記傾斜ロールｌａ、　ｌｂは、該パスセンタＸ−Ｘの両
側に配設された夫々の支承部１０ａ。

１０ｂに、パスセンタＸ−Ｘに対して互いに逆方向に傾
斜された状態に枢支され、図示しない各別の駆動装置に
よって、同方向且つ同期的に回転駆動されるようになし
である。一方前記プラグ２は、前記パスセンタＸ−Ｘに
その軸心を一致せしめるべくマンドレルバ−Ｍの先端部
に装着してあり、該マンドレルバ−Ｍと共に、図示しな
い直進駆動装置の駆動力によりパスセンタＸ−Ｘに沿っ
て移動するようになしである。

前記支承部１０ａ、１０ｂは、共に平面視でコ字形をな
す部材であって、夫りの両側縁間に前述の如く傾斜ロー
ルｌａ、　ｌｂを枢支していると共に、各別の固定基台
１２ａ、　１２ｂに、直進駆動部１１ａ、　ｌｌｂを介
して夫々支持され、該駆動部１１ａ、　ｌｌｂの動作に
応じて、同期的に、前記パスセンタＸ・−Ｘに近接又は
離反する方向に移動するようになしてあり、この移動に
応じて傾斜ロールｌａ＋　ｌｂ間の開度が変更されるよ
うになっている。

而して、ピアサ−において穿孔圧延され厚肉の中空素管
となって、エロンゲータに送給される圧延材Ｓは、図中
に白抜矢符にて示す如く、入口部１４側からパスセンタ
Ｘ−Ｘにその軸心を一致させて移送され、両傾斜ロール
ｌａ、ｌｂ間に噛み込まれて、以後は、該傾斜ロールｌ
ａ、ｌｂの回転によってパスセンタＸ−Ｘに沿う方向に
岬進移動せしめられつつ、その軸心にπ人される前記プ
ラグ２と、両傾斜ロールｌａ、　ｌｂとの間にて所定の
圧下を加えられ、拡径、延伸圧延されるようになってお
り、これにより得られた中空素管は、後続のプラグミル
にて更に縮径２延伸圧延され、磨管、形状修正等の各工
程を経て、所定の寸法を有する継目無管に製管される。

さて、前記支承部１０ａの傾斜ロール１ａの枢支位置に
は、圧延材Ｓに圧下を加えた際に該ロールｌａに加わる
圧下荷重を挟出すべ（、ロードセル４が装着してあり、
また前記直進駆動部１１ａには、該駆動部１１ａにより
駆動される傾斜ロール１ａの移動方向位置、即ち該ロー
ルｌａの圧下位置を検出すべ（、例えばセルシンを用い
てなる圧下位置検出器５が装着しである。更に、傾斜ロ
ール１ａの配設位置から、圧延の進行方向下流側に適長
離隔した位置には、パスセンタＸ−Ｘに向けて圧延材検
出器６が設置されている。該検出器６は、その設置位置
における圧延材Ｓの存否を検出するものであり、例えば
、パスセンタＸ−Ｘに沿う方向に移動せしめられる圧延
材Ｓの外表面に光を投射し、該表面からの反射波を受光
して、その受光の有無によって前記検出を行う。

前記ロードセル４．圧下位置検出器５及び圧延材検出器
６の夫々の出力信号は、圧延制御部７に与えられており
、該制御部７は、これらの信号に応じて、前述の如く構
成されたエロンゲータにより、本発明方法に従う圧延を
行わせるべく動作して、設定器８に動作指令信号を発し
、該設定器８は、この指令信号に応じて傾斜ロールｌａ
、　ｌｂ間の開度を変更すべく、前記直進駆動部１１ａ
、ｌｌｂに所定の駆動信号を発するようにしである。

さて、本発明方法の実施手順につき、前記圧延制御部７
の動作に従って説明する。圧延制御部７は、前記圧延材
検出器６からの信号によって、圧延材Ｓの存否を認識し
、圧延材Ｓの存在が認識されている間は、前記傾斜ロー
ルｌａ、　ｌｂ間の開度を所定開度に維持すべくその制
御動作を行わない。

従ってその間、圧延材Ｈには、傾斜ロールｌａ、　ｌｂ
とプラグ２との間において所定の圧下が加えられ、圧延
後の中空素管の肉厚は一定に保たれる。

圧延の進行に伴って圧延材Ｓが移動し、その後端部が圧
延材検出器６の設置位置を通過して、該検出器６からの
入力信号が変化すると、制御部７は、内蔵する図示しな
いタイマによって所定時間の計時を開始し、この計時終
了後、設定器８に動作開始信号を発する。設定器８は、
この信号に応じて、直進駆動部１１ａ、ｌｌｂに駆動信
号を発し、該駆動部１１ａ、　ｌｌｂを傾斜ロールｌａ
、ｌｂ間の開度を増す方向に駆動せしめる。この間圧延
制御部７は、圧下位置検出器５からの人力信号によって
前記開度を認識しており、これが予め設定されたロール
開度の設定値と等しくなった時点において、直進駆動部
１１ａ、ｌｌｂの駆動を停止せしめるべく、前記設定器
８に動作停止信号を発し、圧延終了時点まで傾斜ロール
Ｉａ、ｌｂ間の開度を現状に維持する。

この一連の圧延制御部７の動作により、圧延結果として
得られる中空素管の後端部近傍の肉厚は、前記タイマの
計時終了後から、前記動作停止信号が発せられるまでの
間に圧延された部分において徐々に増大し、該信号が発
せられた時点以後、圧延材Ｓの後端部に至るまでの間に
、所定長の厚肉部が形成される。そして、圧延材Ｓの軸
長方向へのこの厚内部の長さは、圧延制御部７に内蔵さ
れた前記タイマの計時長さの設定値を変更することによ
って増減せしめることが可能であり、また前記厚内部の
肉厚増加量は、圧延制御部７における前記ロール開度の
設定値の変更、又は前記設定器８における直進駆動部１
１ａ、ｌｌｂの駆動信号の設定変更によって増減せしめ
ることが可能である。

さて、圧延材Ｓの圧延進行方向後端部が、傾斜ロールｌ
ａ、ｌｂとプラグ２との間を通過し、ロードセル４から
の入力信号が変化すると、圧延制御部７は、圧延が終了
したことを認識し、設定器８に再度動作開始指令信号を
発する。設定器８は、この信号に応じて、直進駆動部１
１ａ、　ｌｌｂに、これらを傾斜ロールｌａ、　ｌｂ間
の開度を減少する方向に駆動すべく駆動信号を発する。

この間圧延制御部７は、圧下位置検出器５からの入力信
号によって前記開度を認識しており、これが、先に開度
変更を行う以前の前記所定開度となった時点において、
直進駆動部１１ａ、ｌｌｂの駆動を停止すしめるべく、
前記設定器８に動作停止信号を発して、次なる圧延材Ｓ
の送給に備えて、傾斜ロールＩａ、ｌｂ間の開度を前記
所定開度に維持する。

第２図は、前述の如き構成のエロンゲータによって以下
の圧延条件のもとで本発明方法を実施した場合の、圧延
結果として得られた中空素管の肉厚実測結果を示す図で
ある。

圧延材仕上寸法　　外径　２４５　＋ｅ請肉厚　１２．
０　ｍ＋＊ 長さ　６０００１ｍｍ 肉厚増加量　２．０亀一 本図に示す如く、中空素管の圧延進行方向後端から２ｍ
の位置より徐々に肉厚が増加され、後端から１ｍの範囲
において、他部よりも２ＩＩＩＩＩＩ厚肉となる厚肉部
が形成されている。なお本図においては、１ｍの圧延の
進行に対して２鶴の増肉を実現して、肉厚変化率（肉厚
増加Ｍ／圧延進行量）を２／１０００としである。この
肉厚変化率は、前記設定器８における駆動信号の設定変
更により、直進駆動部１１ａ、ｌｌｂの動作速度を変更
せしめることによって変更可能であり、後続のミルにお
ける負荷の急増を避けるため、１／１０００〜４／１０
００の範囲とするのが望ましい。

また第３図は、本発明方法に従い、前記厚肉部の肉厚増
加量を種々に異ならせて圧延した中空素管の内面疵の発
生状態を、前記エロンゲータに後続するプラグミル通過
後の時点において調べた結果を示す図である。

図中○印は、エロンゲータにおける圧延に起因する内面
疵の発生事例を、またΔ印は、プラグミルにおける圧延
に起因する内面疵の発生事例を夫々示している０本図は
、エロンゲータに起因する疵が肉厚増加量の増大に伴っ
て減少する一方、プラグミルにおける圧延に起因する疵
が肉厚増加量が３鶴を超えると大幅に増加することを示
しており、圧延材Ｓの圧延方向後端部における肉厚増加
量を０．５＋＋＋ｍ乃至３．０　ｍｓ＋として前記エロ
ンゲータにおいて圧延を行うことが、゛継目無管の内面
疵を減少せしめるために有効であることが本図から明ら
かである。

また、圧延材の軸長方向の前記厚内部の形成長さは、こ
れが長くなるに伴ってプラグミルにおける圧延負荷が増
大することになるため、圧延終了後の圧延材において、
１ｍ乃至３ｍの範囲とするのが適当であり、圧延材の全
長に応じて前記制御部７のタイマの計時時間の設定値を
変更して、前記範囲内において適宜に設定すればよい。

なお本実施例においては、厚肉部の形成を、傾斜ロール
ｌａ、　Ｉｂ間の開度の調節によって行う構成としたが
、前記プラグ２の先端部の、傾斜ロールｌａ、　ｌｂの
ゴージ部１３．１３に対する圧延進行方向下流側への突
出量（プラグ先進量）を調節して、前記厚肉部の形成を
行う構成としてもよいことは言うまでもない。

また本実施例においては、エロンゲータによる拡径、延
伸圧延に本発明方法を通用した場合について述べたが、
ピアサ−よる穿孔圧延後の中空素管を後続のプラグミル
に直接送給する場合には、該ピアサ−による穿孔圧延に
本発明方法を適用し、前記中空素管の圧延進行方向下流
側の端部に厚内部を形成することによって、該素管の内
部疵がプラグミルによる圧延の際に除去され、内部疵の
ない継目無管の製造が可能となる。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明方法においては、圧延材の圧延
進行方向下流側の端部から所定長間の深い内部疵を、後
続のプラグミルにおける圧下の際に確実に除去せしめる
べく、傾斜圧延機による圧延時に前記所定長間に厚肉部
を形成しているから、前記圧延材が後続のプラグミルに
て圧延される際に、頭詰り及びプラグの損傷の発生によ
り、該ミルにおける正常な圧延が阻害されることがなく
、しかも該ミルの仕事量を無益に増大せしめることなく
、内部疵のない継目無管の製造が可能となる等優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明方法の実施状態を示す模式図、第２図は本発明方法
による圧延後の肉厚の実測結果を示す図、第３図は肉厚
増加量と内部疵の発生状態との関係を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに対向する一対の傾斜ロールの回転により圧延
   材を螺進移動させつつ、該圧延材の軸心位置にプラグを
   貫入せしめて、穿孔圧延又は拡径、延伸圧延を行い、次
   いでプラグミルにて圧延を行う継目無管の製造方法にお
   いて、 前記穿孔圧延又は拡径、延伸圧延に際し、 前記圧延材に、その圧延進行方向下流側の端部から所定
   長の厚肉部を形成すべく、前記傾斜ロールの開度又は、
   前記プラグの先進量を調節することを特徴とする継目無
   管の製造方法。 ２、前記厚肉部の他部に対する肉厚増加量を、圧延終了
   後の前記圧延材において、０．５ｍｍ乃至３．０ｍｍと
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の継目
   無管の製造方法。 ３、前記所定長を、圧延終了後の前記圧延材において、
   １ｍ乃至３ｍとすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は特許請求の範囲第２項記載の継目無管の製造方
   法。