JPS6335322B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はマンネスマンマンドレルミル方式、マ
ンネスマンプラグミル方式、マンネスマンマルチ
スタンドパイプミル方式、マンネスマンアツセル
ミル方式等、穿孔圧延機にて穿孔された素管を延
伸圧延機に通す継目無金属管の製造方法に関し、
更に詳述すれば偏肉率を低減すると共に、各種成
品仕様に対応させて用意すべきビレツトのサイズ
の種類数を減少させることを可能とする継目無金
属管の製造方法を提案するものである。 継目無金属管、特に５〜６インチ迄の小径管に
ついては偏肉率が高いという問題点がある。これ
を具体的に説明すると次のとおりである。 １インチ〜６インチ迄の小径管の製造は第５図
に示すように素材丸鋼、即ちビレツト１０を回転
炉床型の加熱炉３１にて1200〜1250℃に加熱し、
穿孔圧延機（例えばマンネスマンピアサー）３２
にて穿孔して中空素管（ホローシエル）１１を
得、これを連続式延伸圧延機（例えばマンドレル
ミル）３３に供して主に肉厚加工し略々成品肉厚
に近い半成品管１２とし、次いで再加熱炉（図示
せず）にて加熱した後、絞り圧延機（ストレツ
チ・レデユーサ）３４に供して所定外径に定径化
すると共に若干の肉厚調整も行つて成品寸法に仕
上げる如くして行われる。上述の方法は小径管量
産ラインとして代表的なマンネスマンマンドレル
ミルラインによる方法であるがこの方法における
偏肉の発生状況を調査したところ穿孔圧延機３２
にて得た中空素管１１には、第６図に示す如く内
外径中心が一致しない偏心性偏肉が偏肉率５〜15
％の範囲で発生しており、また延伸圧延機３３に
て得た半成品管１２では、第７図に示す如く内外
径中心が一致している対称性偏肉が、偏肉率３〜
５％の範囲で発生し、これが上述の偏心性偏肉に
上積みされていることが明らかになつた。なお偏
肉率は、管の断面内の最大肉厚Tmax、最小肉厚
Tmin及び平均肉厚Tmeanにより〔（Tmax−
Tmin）／Tmean〕×100（％）として定義される。 更に絞り圧延機３４においては基本的には変化
がなく、要するに穿孔圧延機３２にて生じた偏肉
が殆んどそのまま成品に持込まれ、また延伸圧延
機は偏肉改善には無力であり、特にロール圧下量
が不平衡となつた場合には前述のように対称性の
偏肉が上積みされるということも明らかになつ
た。 而してこのようなマンネスマンマンドレルミル
方式による場合穿孔圧延機３２と延伸圧延機３３
との間にシエルサイザを設けることがある。これ
は孔型を有する２ロール又は３ロールタイプのス
タンドを５〜７スタンド連設して構成したもので
あり、中空素管１１を回転させることなく軸方向
に送給し、外径を絞り、所要外径を有する素管に
仕上げるものであり、各種成品仕様に対応させて
用意すべきビレツトのサイズの種類数を減少させ
る目的で導入されたものであり、１サイズのビレ
ツトから穿孔圧延機３２にて得られる中空素管の
サイズが１種類であつてもシエルサイザにより複
数種類の素管を得ることができることになり、ビ
レツトサイズの単一化、更にはビレツト製造の連
鋳化に対応することが可能になる。然るところこ
のようなシエルサイザを用いた場合においても、
肉厚についてはロールフランジ近傍にて若干の肉
厚変動をするのみであり、管の周方向へのメタル
フローが殆んどなく、偏肉矯正は行われない。 これに対して６インチ〜16インチの中径管につ
いてみると第８図に示すように加熱炉６１にて加
熱したビレツト１０を穿孔圧延機６２に供して中
空素管１１を得、これをロータリエロンゲータ６
３に通して孔の拡径又は肉厚加工を行い、これを
そのまま、又は更に別のロータリエロンゲータ
（図示せず）に通した上でプラグミル６４に供し、
次いでリーラ６５、サイザ６６を通して成品にす
るマンネスマン・プラグミル方式が採られること
が多い。前記ロータリエロンゲータ６３は中空素
管１１の内部にプラグを挿入し、このプラグと傾
斜対向するロールとの間で肉厚加工をするもので
あるから、内外周が規制された状態で圧延され周
方向へのメタルフローが積極的に行われて偏肉が
改善され、この方式に関する限り中径管の偏肉に
ついては前記マンネスマンマンドレルミル方式に
よる小径管の場合程問題とはならない。ところが
近時マルチスタンドパイプミルと称する高加工度
高能率の連続式延伸圧延機が中径管製造に採用さ
れつつある。このミルを上述の穿孔圧延機と組合
せると第９図に示すように加熱炉７１、穿孔圧延
機７２、マルチスタンドパイプミル７３及びサイ
ザ７４からなる製造ラインとなり、小径管の場合
の如き簡略なライン構成となるが、穿孔圧延機７
２にて生じた偏肉が成品に迄持ちこされるとい
う、前述した小径管同様の問題がある。これを解
決するためには穿孔圧延機とマルチスタンドパイ
プミル７３との間にロータリエロンゲータを配す
ればよく、事実、角ブルームを素材とし、穿孔圧
延機としてプレスピアシングミルを用いたものが
知られているが、延伸圧延機がロータリエロンゲ
ータとマルチスタンドパイプミルとで重複すると
ころとなつて設備投資効率が悪いという経済上の
難点がある。 本発明は斯かる技術的背景の下になされたもの
であり、本発明の目的とするところは、マンドレ
ルミル、マルチスタンドパイプミル等の連続式延
伸圧延機、或はプラグミル、アツセルミル等、単
スタンドの延伸圧延機を用いる継目無金属管の製
造方法において、偏肉率の大幅な低減が可能な製
造方法を提供することを目的とする。 本発明の他の目的は製管素材として用意すべき
ビレツトのサイズの種類数の減少を可能として、
連続鋳造したビレツトを製管ミルに送給する一貫
製管ラインを実現させ得る製造方法を提供するこ
とを目的とする。 本発明に係る金属管の製造方法は延伸圧延機を
用いる継目無金属管の製造方法において、前記延
伸圧延機にて圧延する工程に先立ち、内面規制工
具を有しない３ロール型傾斜圧延機にて、偏肉矯
正をするために外径加工を施すことを特徴とす
る。 この傾斜圧延機による偏肉矯正メカニズムは管
が回転送りされながら圧延されることにより、内
面を規制する工具が存しないにも拘らず周方向へ
のメタルフローが積極的に生じることに依る。 第１図は本発明を小径管に適用した場合の工程
を示す図面であつて、丸ビレツト１０をまず回転
炉床型の加熱炉１にて1200〜1250℃に加熱し、次
いで穿孔圧延機２にて穿孔して中空素管１１と
し、これをプラグ、マンドレルバー等の内面規制
工具を有しない３ロール型の傾斜圧延機（以下偏
肉矯正機という）３に通す。この偏肉矯正機３は
上述のように内面規制工具を有せず、中空素管１
１の外径を偏肉矯正のために加工するものであ
り、基本的には截頭円錐形又は樽形のロールを３
個傾斜配置した圧延機であり、構造的には３ロー
ル型のピアサ又はアツセルミルの夫々からプラグ
又はマンドレルバー夫々を除いた形態のものであ
る。 この偏肉矯正機３にて５〜50％の縮径加工を施
し、縮径に伴つて偏肉を矯正された素管１１′は
マンドレルミル４に通され、ここで肉厚加工を施
して略々成品肉厚に近い半成品管１２とし、次い
で再加熱炉（図示せず）にて加熱した後、絞り圧
延機５に通して成品寸法に仕上げる。 なお、上記内面規制工具を用いないで縮径加工
をする際わずかに肉厚加工がなされること及びマ
ンドレルミルにより肉厚加工する際にわずかに外
径加工がなされることはいうまでもない。 第２図は本発明を中径管に適用した場合の工程
を示す図面であつて、加熱炉１、穿孔圧延機２及
び偏肉矯正機３迄の工程は小径管の場合と同様で
ある。そして偏肉矯正機３にて得た素管１１′は
マルチスタンドパイプミル６に通されて略々成品
肉厚に近い半成品管１２となり、これを再加熱炉
（図示せず）にて加熱した後サイザ７に通して所
要外径に成形される。なお上述の２つの実施例は
いずれも延伸圧延機としてマンドレルミル、マル
チスタンドパイプミル等、連続式のものを有して
いるが、本発明はプラグミル等、単スタンドの延
伸圧延機を有するラインにも適用できる。この場
合にはロータリピアサ、偏肉矯正機、プラグミ
ル、リーラ及びサイザよりなるライン構成又はプ
レスピアシングミル、偏肉矯正機、プラグミル、
リーラ及びサイザよりなるライン構成をとること
ができる。 次に具体的実施例に基き本発明方法の効果を示
す。第３図イ，ロは本発明方法に従い３ロール型
の偏肉矯正機による偏肉矯正効果を調査した結果
を示すグラフ、第４図イ，ロは比較のために２ロ
ール型の傾斜圧延機による偏肉矯正効果を調査し
た結果を示すグラフであつて、第３図イ，ロは傾
斜角６度の３ロール型の偏肉矯正機に、また第４
図イ，ロは傾斜角８度の２ロール型の傾斜圧延機
に依つた場合の結果を示し、横軸には外径の縮径
率を、また縦軸には偏肉率を示しており、パラメ
ータとして偏肉矯正機又は傾斜圧延機に送給する
前の素管１１′の偏肉率をとつてある。 なお第３図、第４図ともイにはｔ／Ｄ（肉厚／
外径）が20％のものについての結果を、またロに
はｔ／Ｄが10％のものについての結果を夫々示し
ている。これらのグラフによれば３ロール型の偏
肉矯正機又は２ロール型の傾斜圧延機による偏肉
率低減効果が明らかであることは勿論、外径の縮
径率が大きい程、また素管の偏肉率が大である
程、更にｔ／Ｄが大である程偏肉率低減効果が顕
著であることが明らかになつた。ただ本発明に係
る３ロール型の偏肉矯正機による場合の方がより
効果的であるのに対し２ロール型の傾斜圧延機を
用いる場合であつてｔ／Ｄが10％であるときは偏
肉率の低減効果は比較的低く、外径縮径率を50％
程度にまで高めないと十分な効果が得られない。
しかし外径加工度を50％まで高める場合はロール
の素管噛込性が悪化し、また素管内面にシワを発
生しやすくなり、更にビレツト直径が傾斜圧延機
出側の管径の約２倍となり、加熱炉炉床の重量負
担面から、加熱炉の設計が困難であり、また経済
的でない。このような意味から２ロール型の傾斜
圧延機を偏肉矯正機として使用するのは実用面で
難点がある。 第１表は本発明方法に依つた場合と、従来のマ
ンネスマンマンドレルミル法に依つた場合との
夫々についての工程をビレツト直径、管外径、肉
厚について示したものである。

【表】 単位 mm
このような工程を夫々経た後、即ちマンドレル
ミルを出た後の管につき各50本を採取して偏肉率
を調査したところ従来方法では12％であつたのに
対し、本発明方法では５％と大幅に減少した。 叙上の如き本発明方法による場合は、穿孔圧延
機にて発生しがちな偏心性偏肉を、素管の延伸圧
延機への送給に先立ち、偏肉矯正機にて矯正する
ので大幅に偏肉率を低下させた継目無鋼管を提供
することができ、且つ本発明の実施に要する偏肉
矯正機はプラグ、マンドレルバー等を有せず、ロ
ータリエロンゲータに比して簡単な構造を有し、
また設置面積も少くて済み、少い設備費用で実現
できる。そして偏肉矯正機による素管外径の縮径
率を適当に設定することによりシエルサイザと同
様の効果を奏し、ビレツトサイズの種類の減少を
可能とし、またビレツト製造の連鋳化に対応した
ラインを構成することが可能になるなど本発明は
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明方法の工程を示す模式
図、第３図イ，ロは本発明の効果を示すグラフ、
第４図イ，ロは２ロール型の傾斜圧延機による場
合の効果を示すグラフ、第５図は従来のマンネス
マンマンドレルミル方式による製管工程を示す模
式図、第６図は偏心性偏肉の説明図、第７図は対
称性偏肉の説明図、第８図は従来のマンネスマン
プラグミル方式による製管工程を示す模式図、第
９図はマルチスタンドパイプミルを用いた従来の
製管ラインを示す模式図である。 １……加熱炉、２……穿孔圧延機、３……偏肉
矯正機、４……マンドレルミル、５……絞り圧延
機、６……マルチスタンドパイプミル、７……サ
イザ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 延伸圧延機を用いる継目無金属管の製造方法
   において、前記延伸圧延機にて圧延する工程に先
   立ち、内面規制工具を有しない３ロール型傾斜圧
   延機にて偏肉矯正をするための外径加工を施す工
   程を含むことを特徴とする継目無金属管の製造方
   法。