JPS6384721A - 製管工程における偏肉検出方法 - 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、マンネスマン製管法等によりシームレス鋼管
を製造する際に、ホローシェルの偏肉を圧延の最中で検
出する方法に関する。

〔従来の技術〕

シームレス鋼管を製造する代表的な方法として、マンネ
スマン製管法がある。この方法によるとき、角又は丸鋼
片から加熱、穿孔工程を経て得られたホローシェルを、
プラグミルで薄く長く延ばし、リーラによりホローシェ
ルの内外表面を平滑にした後、サイプにより所定の寸法
に仕上げている。

そして、穿孔工程、延伸圧延工程、リーリング等の工程
においては、鋼片又はホローシェルの中心部に挿入する
プラグと、外部の上下又は左右方向からホローシェルに
押圧する一対の傾斜圧延ロールと、これら傾斜圧延ロー
ルの間にありホローシェルの拡がりを規制するガイドシ
ューを組み合わせた傾斜圧延機を使用している。

この傾斜圧延機において、個々の傾斜圧延ロールの間に
僅かでも回転速度にずれがあると、ホローシェルの軸心
からプラグが何れか一方のガイドシューに偏ることにな
る。そして、ホローシェルを各ガイドシューに押しつけ
る圧力が異なり、ガイドシューに当接したホローシェル
の増肉現象がその圧力の大小に応じて増減する。その結
果が圧延されたホローシェルに偏肉として現れる。

また、圧延時にマンドレルバ−やプラグが振れ回ること
があり、これによってもホローシェルに加わるロール反
力が周方向に沿って一様でなくなり、偏肉が生じる。そ
の他、鋼片素材に偏熱があるとき、ホローシェルの円周
方向に沿って変形抵抗に差が生じ、偏肉の原因となる。

このように、種々の原因により偏肉が生じる。

そして、−旦偏肉が発生すると、それを後続する工程で
解消させることは困難であり、製品の品質が劣るものと
なる。

そこで、圧延作業中に偏肉を検出し、その検出結果に基
づき圧延条件を制御する方法が採用されている。

たとえば、特開昭６０−２４４４１２号公報においては
、それぞれの傾斜圧延ロールのトルクを検出することに
より、過去のデータに照合させて偏肉の発生状態を推定
している。また、特開昭６０−２６１６０７号公報にお
いては、マンドレルバ−に加わるモーメント力に基づい
て、偏肉の発生状態を監視している。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、これら特開昭６０−２４４４１２号公報
及び特開昭６０−２６１６０７号公報で提案されている
方法は、いずれも偏肉の発生状態を間接的に検知するも
のである。そのため、精度よく偏肉を検知することがで
きない。

たとえば、傾斜圧延ロールのトルクから偏肉発生状態を
検知する方法では、トルク変動をもたらす原因として、
偏肉だけではなく多くの機械的要因が存在するため、測
定結果に誤差が生じ易い。

また、マンドレルバ−に加わるモーメント力から偏肉発
生状態を検知する方法は、マンドレルバ−が正規の形状
にあることを前提にしている。ところが、圧延時におけ
るマンドレルバ−は、種々の力を受けて複雑に変形して
いる。この変形が測定精度を劣化させる原因になる。

そこで、本発明は、このような測定誤差を生じることが
ないように、ホローシェル内部に挿入されているプラグ
の変位を直接測定することによって、精度よく偏肉発生
状態を検知することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の偏肉検出方法は、その目的を達成するため、ホ
ローシェル内部に挿入されているプラグの先端に形成さ
れた凹部に検出棒の一端を挿入し、該検出棒の他端をプ
ッシャーで支持し、パスラインから変位したことによる
プラグ先端の振れを該検出棒の旋回運動として検出する
ことを特徴とする。

〔作用〕

たとえば、プラグ、マンドレルバ−等に振れ回りがある
ときの偏肉は、ホローシェルの内周速とプラグの周速と
の差として現れる。また、リーリング不足に起因する偏
肉は、ホローシェルの半回転に対応したピンチで現れる
。また、ホローシェルの偏熱に起因する偏肉は、ホロー
シェルの軸方向ねしれピッチとして現れる。このように
、偏肉の発生状況は、その発生原因に応じて異なり、こ
れがプラグの偏った回転として現れる。

そこで、本発明においては、このプラグの偏った回転を
検出棒で増幅させ、検出棒の旋回運動として検出してい
る。すなわち、偏肉の発生原因に応じて異なる検出棒の
旋回運動から、逆にどのような偏肉が発生しているかを
知ることができる。

そして、その検出結果に基づき偏肉発生原因を解消する
ように操業条件を制御することにより、偏肉のない優れ
た品質の鋼管を製造することができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。

第１図は、本実施例における検出棒の配置状態を示した
図である。

鋼片を穿孔して得られたホローシェル１にプラグ２を挿
入し、ホローシェル１の両側を一対の傾斜圧延ロール３
で押圧する。これら傾斜圧延ロール３は、パスラインを
挟んで相反する方向に傾斜設定されている。なお、第１
図では省略しているが、紙面と直交する方向に沿った前
後に一対のガイドシューが配置され、傾斜圧延ロール３
による圧下で側方に広がろうとするホローシェル１を支
持している。

この傾斜圧延において、たとえば上下の傾斜圧延ロール
３の回転速度が異なるとき、ホローシ工ル１の軸心がパ
スラインから第１図で紙面と直角な方向に変位し、プラ
グ２が偏心することになる。

この変位により、各ガイドシューの受ける圧力が異なり
、それに応じて各ガイドシューにおける増肉の度合に相
違が生じる。

そこで、本例においては、このプラグ２の偏心を検出棒
４により直接検出している。この検出棒４は、一端がプ
ラグ２の先端に形成された凹部２ａに挿入されており、
他端がプッシャー５により支持されている。これにより
、プラグ２の偏心した回転は、増幅されて検出棒４の振
れ回りとなって現れる。この振れ回りを適宜の手段によ
り測定することにより、プラグ２の変位を検出すること
ができる。

ここで使用する測定手段としては、たとえば第２図に示
したような歪みゲージを使用した方法がある。第２図（
ａｌは歪みゲージ６を周囲に取り付けた検出棒４をプッ
シャー５とプラグ２との間に配置した例を示し、第２１
Ｊ（ｂｌは同図Ｔａ）のＡ−Ａ断面図である。

すなわち、歪みゲージ６は、同図（ｂｌに示すように、
検出棒４の周囲に等間隔に配置されている。

そして、検出棒４の一端がプッシャー５に固定支持され
、他端がプラグ２の凹部２ａに挿入されている。この状
態でプラグ２が回転するとき、そのプラグ２に振れ回り
があると、その振れ回りが検出棒４を曲げることになる
。この検出棒４の曲りが歪みゲージ６によって検出され
る。

そこで、このようにして検出されたプラグ２の変位を、
予め求めておいたプラグ２の変位と圧延条件との関係に
照合させ、その変位を解消するように個々の傾斜圧延ロ
ール３の回転速度、プラグ２の姿勢等の圧延条件を調整
する。このようにして、プラグ２の変位に起因する偏肉
がない状態でホローシェル１の圧延が行われる。

第３図は、このようにして検出棒４で検出されたプラグ
の偏心の一例を示す、すなわち、プラグ２のセンターＣ
が、垂直方向及び水平方向に関してミル芯（−点鎖線で
表示）から同図（ａｌに示すような波形でずれているこ
とが検出される。この波形のピッチ及び振幅をフーリエ
解析し、同図（ｂｌに示すピッチと振幅との関係を把握
する。この関係を表す曲線の山ＴＩ＋　Ｔｘ、　丁ｓに
応じて、それぞれ原因が異なる偏肉がある。たとえば、
曲線のピンチがホローシェルの１回転に一致したなら、
生じた偏肉を偏熱に起因したものと判断する。

このように、解析結果をすでに集積しているデータと照
合して、その偏肉の程度及び原因を解明することができ
る。したがって、それに応じた対策をとることが可能に
なる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の偏肉検出方法において
は、プラグの変位が検出棒の旋回運動として高い精度で
直接検出される。そこで、この検出値に基づき傾斜圧延
ロールの回転速度、プラグ自体の姿勢、鋼片の予熱条件
等を調整するとき、偏肉のないホローシェルが得られる
。このようにして、本発明によるとき、品質の優れた鋼
管が製造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によりプラグの変位を検出している一例
を示し、第２図はその例において検出棒の運動を測定す
る手段を例示し、第３図は検出棒により検出されたプラ
グの振れの一例を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ホローシェル内部に挿入されているプラグの先端に
   形成された凹部に検出棒の一端を挿入し、該検出棒の他
   端をプッシャーで支持し、パスラインから変位したこと
   によるプラグ先端の振れを該検出棒の旋回運動として検
   出することを特徴とする製管工程における偏肉検出方法
   。