JPH02295603A - 継目無鋼管の圧延におけるガイドシュウの焼付防止方法 - 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） この発明は継目無鋼管の製造工程における穿孔、滅肉延
伸又は磨管などの加工段階を一括して単に「圧延Ｊと呼
ぶこととして、このような圧延の加工を行う際には、圧
延中の材料の振動および外径膨出の抑制制御のために用
いられているガイドシュウの焼付を生じ易く、これに起
因する管外表面の引掻き疵（以下、シュウマーク疵と呼
ぶ）の発住を回避することを目指したガイドシュウの焼
付防止方法に関する。

（従来の技術） 一般に継目無鋼管の製造工程で使用される穿孔、減肉延
伸又は磨管などの圧延加工を行うミルには、例えば第２
図に示すような外観形状にて一体鋳造（成分組成例（ｗ
ｔ％）　；　Ｃ／１．１，　Ｓｉ／０．５，　Ｍｎ／０
．３，Ｎｉ／３０，　Ｃｒ／３０，　　Ｍｏ／０．９．
　Ｔｉ／０．５．　Ｗ／０．８，　Ｚｒ／０．３，Ｃｕ
／２及び残部鉄）されたガイドシュウ４．４′を具備し
ている。

このガイドシュウを備える傾斜圧延機による圧延態様を
一例として第３図に従い、ビレットｏがら中空素管１に
穿孔圧延する場合について説明すると、次のとおりであ
る。

ビレット０は上下対向配置の圧延ロール２．２′及びプ
ラグ３とにより穿孔されるが、この際中空素管ｌの振動
を防止するとともに外径が必要以上に膨出しないように
規制するガイドシュウ４．４′が配置（第３図（ｂ）の
Ａ−Ａ断面参照）される。

ところで、このような圧延においては被圧延材とガイド
シュウとが全面滑り摩擦の状態で圧延が行われるため、
被圧延材として特にＣｒ，　Ｎｉ，およびＮｏ等の元素
を含有する合金鋼を用いる圧延に際しては、ガイドシュ
ウの表面に焼付が生じ易く、それが原因で被圧延材の外
表面にシェウマーク疵が発生する．従って、このような
圧延においては管材品質の劣下を招くのみならず、ガイ
ドシュウの手入れや交換等に要する圧延機のダウンタイ
ムが増大して生産性を低下させるなど実操業上の不都合
が著しい。

このような問題に関し特開昭５８　−　６８４０９号公
報ではガイドシュウと圧延材との間にグリースをロール
ゴージ部より下流側で材料の回転方向から供給すること
が提案されている。

また、特開昭６２　−　２２０２０４号公報では鉱物油
に黒鉛を分散させた潤滑剤を第２図に併記した様なノズ
ル６により、ガイドシュウ入側より連続的に噴射供給す
るガイドシュウ潤滑方法が提案されている。

しかし潤滑の手法は何れの場合も次のような大きい問題
を残す。

第１は潤滑剤が圧延ロールに転写されるため圧延材に前
進方向の推進力が作用しなくなり、穿孔効率の大幅な低
下を来たし、圧延作業性や品質上好ましくないという欠
点である。

第２にはガイドシュウの入側、のみより潤滑剤を供給す
る方法であるため圧延中の材料の塑性変形によって生じ
る新生面に潤滑剤が十分に供給されずしてガイドシュウ
と材料との間の焼付を確実に防止することが困難な欠点
である。

（発明が解決しようとする課題） 発明者は先に圧延中においても穿孔効率の低下を伴わず
に焼付を防止することを目指し開発した水溶性のほう酸
塩化合物を主たる成分とする水溶液よりなる焼付防止剤
を用いた熱間圧延方法を提案した。この場合、焼付防止
剤の供給方法はガイドシュウ表面はその入側のみにて供
給するようにしていたので、シュウ表面温度の高い時は
かなりな焼付の防止効果が認められても、たとえば圧延
トラブルのためにミルが一たん停止された時とか、操業
立上げなどの圧延初期のようにガイドシュウ表面温度が
低い時には焼付が確実に防止され得ないという欠点があ
った． この発明は上記のような欠点を解消するためさらに開発
を進めたもので、ガイドシュウと被圧延材との間の焼付
を確実に防止し、シュウマーク疵発生のない高品質の継
目無鋼管を高能率で製造出来る継目無鋼管圧延における
ガイドシュウの焼付防止方法を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） この発明は継目無鋼管の圧延において焼付防止剤を用い
てガイドシュウの焼付を防止するに際して、管軸方向に
おける前記ガイドシュウと被圧延材との全接触長さ領域
にわたって被圧延材の外表面に、焼付防止剤を供給しな
がら圧延することを特徴とする継目無鋼管圧延における
ガイドシエウの焼付防止方法である。

本発明者は傾斜圧延機による圧延を行うに際して、ガイ
ドシェウと被圧延材との焼付の確実な防止にあわせ、両
者間のスリップをも有効に抑制し、とくにＮｉ．　Ｃｒ
及びＭｏなど焼付を生じ易い合金成分を含有する鋼管の
圧延においてもガイドシヱウの焼付を防止し得る方法を
開発すべく鋭意研究した。

その結果、焼付防止剤の供給用ノズル５を第１図に示す
ように設置し、これにより焼付防止剤を管軸方向の位置
が少なくとも前記ガイドシュウと被圧延材との接触部分
を含む前記被圧延材の外表面に供給し得るのでその供給
下に圧延をすることにより焼付防止のための第三成分が
被圧延材の外表面に介在してガイドシュウとの金属接触
が遮ぎられるとともにスリップもなくなり圧延初期から
焼付が確実に抑制できることの知見を得たのである。

以下、この発明を由来するに至った実験結果について説
明する。

実験では焼付防止剤としての利用可能性がある粉粒体分
散液として、黒鉛（２０％含有），＾ＩｌｔＯ’ｘ（１
０％含有），ＰｅｚＯ＝　（１０％含・有）．Ｓｉｎｇ
（１０％含有）及びＢＮ（４％含有）をそれぞれ水に分
散させ、かつ高温での展着性向上のためメチルセルロー
スを含有させたもの及び上記の先行開発に係る水溶性ほ
う酸塩化合物としてのほう酸アルカ・ノールアミン塩を
主成分とする１５％濃度水溶液を何れも１．Ｏｆ／ｍｉ
ｎの噴射量で用い、ガイドシュウと被圧延材との接触部
における噴射供給の要領を下記の３水準にて変化させた
。

■　ガイドシュウ４の長手方向のほぼ中心に至る圧延入
側の半部のみとした場合（（Ａ）タイプ）、■　ガイド
シュウ４の長手方向の中心より圧延出側の半部のみとし
た場合（（Ｂ）タイプ）、■　ガイドシュウ４と被圧延
材ｌとの全接触長さ領域にわたって被圧延材ｌの外表面
全域に供給した場合（（Ｃ）タイプ）、 圧延条件は２０７　ｍｍφ×２０００１ＭｌＮの２２％
Ｃｒ鋼のビレット０をｌ２５０゜Ｃに加熱し、２２５鵬
φＸ２０．５鴫ｔの中空ホローに圧延した。

調査項目はシュウ表面の焼付状況、管長手方向における
シュウマーク疵の発生状況、そして穿孔効率などである
。

実験結果を表１に示す。

同表から明らかなように、ガイドシュウと材料との接触
する全長さ相当分をかけた場合の（Ｃ）タイプでは実操
業上問題となる焼付およびシュウマーク疵深さは軽微と
なっている。

一方、入側よりかけた場合タイプ（Ａ）、中心より出側
に向かってかけた場合（Ｂ）タイプの何れにあってもシ
ュウの焼付が認められ、管外表面の全長にわたり０．２
５〜０．３５ｍｎ＋のシューマーク疵の発生が認められ
た。

ところで、（Ｃ）の供給タイプで用いられた焼付防止剤
の影響についてみる。Ａ　１　２０３＋　Ｓｉｎ２，　
Ｆｅ２０３，ＢＮは実操業上問題となる焼付およびシュ
ウマーク疵深さは軽微であるが、水溶性ほう酸塩化合物
の場合は尚一層良好であり、メタルの凝着やシュウマー
ク疵の深さは皆無であった。このようにガイドシュウと
接触する長さ全領域にわたって焼付防止剤を供給する方
法が他の供給方法に比して優れている理由は、圧延中の
塑性変形で生じる新生面へ焼付防止剤が連続的に供給さ
れるため、被圧延材とガイドシュウ表面との金属接触を
防止し、焼付の発生を皆無にしているものと考えられる
。

また、穿孔効率についてみると、いずれのタイプの噴射
方法においても水分散型の黒鉛では摩擦係数が低いため
、大幅な低下となり、使用出来ないことが分かった。

これに反しＡ　ｌ　２０３，　ＦｅｇＯｉｔ　Ｓ！０！
，　ＢＮＩ及び水溶性ほう酸塩化合物は穿孔効率の低下
もなく良好であうた。

以上の実験結果からこの発明ではガイドシュウ４と被圧
延材ｌとの間の焼付防止剤として、上記の水溶性ほう酸
塩化合物のがとくに好適であることが分かった。しかし
、Ａ　１　ｇＯｆｆ＋’　Ｆｅｚ（１＋＋　ＳｉＯｚ，
ＯＮなどの焼付防止剤も実操業上問題となる焼付および
シュウマーク疵深さが軽微なため、使用出来ることは言
うまでもない。

（作　用） この発明では継目無鋼管の圧延の際、管軸方向における
ガイドシュウと被圧延材との全接触長さ領域にわたり焼
付防止剤を連続供給することによって、被圧延材表面の
圧延加工によって不断に創出する新生表面とガイドシュ
ウとの間に焼付防止剤が行きわたり、焼付きを的確に防
止できる。

この焼付防止剤としては、上記実験の結果から水溶性ほ
う酸塩化合物の如きが水を分散媒又は溶媒とし、必要な
展着剤たとえばメチルセルロースとともに用いることが
できるのであり、好適濃度は１％〜３５％また供給量は
０．３　〜２．Ｏ　Ｒ／ｍｉｌｌで適合する。

（実施例） 以下、この発明の実施例について説明する。

ここで用いた焼付防止剤の組成は水溶性のほう酸塩化合
物として１５％のほう酸アルカノールアミン塩と残り水
からなるものである． マンネスマン・プラグミル法の第１パスである固定式ガ
イドシュウ（成分組成は従来技術中のものと同様）を具
備したビアサーミルにより、外径が２０７鴎．長さ２０
００ｍｍの１％Ｃｒ鋼，５％Ｃｒ鋼，２２％Ｃｒ鋼，　
ＳＵＳ３０４鋼及びＳＵＳ３２１鋼を各３００本宛何れ
も外径が２２５　ｍ．肉厚２０．５＋＋ｎの中空素管に
圧延する際、第１図に示した噴射方法によりガイドシュ
ウと材料との接触する全長に渡って噴射するタイプ（Ｃ
）の場合を従来法に従いガイドシュウの入側のみより噴
射するタイプ（Ａ）の場合及びガイドシュウ長手中心よ
り出側に向かって噴射するタイプ（Ｂ）の場合と対比し
た。ここで、焼付防止剤の噴射量は何れもｌ　ｆｆｉ／
ｗｉｎで行った。なおこの時、ロールの冷却水がガイド
シュウ側に廻り込まない様にロール側に水切りワイパー
を付けて実施した。

結果は表２に示すとおりであった。

表２から明らかなよう、従来法に従い焼付防止剤をガイ
ドシュウの入側のみから噴射する場合（Ａ）およびガイ
ドシュウ長手中心より出側に向かって噴射する場合（Ｂ
）ではｌ％Ｃｒ，　　５％Ｃｒ各鋼など、比較的耐酸化
性の低い被圧延材ではガイドシュウ表面への材料側の移
着すなわち、焼付は認められないが、ガイドシュウ表面
にスケールが付着するので、管外表面に０．２鴫程度の
シュウマーク疵およびスケールによる押込み疵が発生し
ている。

また、２２％Ｃｒ，　ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３２１各
鋼は従来法の噴射方法ではシュウ表面に材料側のメタル
が凝着して焼付き、管外表面に０．５〜０．７口の疵が
ほぼ全長に渡って発生した。

これに対して、この発明になる供給方法ではいずれの材
質においても、シュウの表面にはスケールの付着および
焼付は全く発生せず、シュウマーク疵の発生は皆無であ
った。

尚、この実施例では穿孔圧延について例示したが、次の
工程の滅肉延伸工程のエロンゲータおよび磨管玉程のり
ーラー圧延などに適用することによっても同様な効果が
あることがわかっている。

また、被圧延材としてはＩ％Ｃｒ鋼以上についてのみ主
に説明したが、低炭素鋼，中炭素鋼等の一般炭素鋼に適
用することにより同様な効果が得られることは言うまで
もない。

（発明の効果） この発明によればガイドシュウを有する傾斜圧延機によ
る継目無鋼管の圧延において、被圧延｛オと接触するガ
イドシュウとの間の焼付に起因して生じるシュウマーク
疵が効果的に防止でき、従ってガイドシュウの手入れに
よる圧延機のダウンタイムの激減ならびに工程反復手入
れ材の減少などを有利に達成でき、高Ｃｒ合金鋼であっ
ても高能率で高品質の継目無鋼管を製造することができ
その工業的意義は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施態様を示す斜視図、第２図は傾
斜圧延機に用いられる従来のガイトシュウを示す斜視図
、 第３図は固定式ガイドシュウをそなえる傾斜圧延機の模
式図と断面図である。 ０・・・ビレット　　　　　１・・・中空素管２，２′
・・・圧延ロール　３・・・プラグ４．４′・・・ガイ
ドシュウ ５・・・焼付防止剤の供給ノズル 特許出願人　　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、継目無鋼管の圧延において焼付防止剤を用いてガイ
   ドシュウの焼付を防止するに際して、管軸方向における
   前記ガイドシュウと被圧延材との全接触長さ領域にわた
   って被圧延材の外表面に、焼付防止剤を供給しながら圧
   延することを特徴とする継目無鋼管圧延におけるガイド
   シュウの焼付防止方法。