JPH0399708A - 継目無鋼管の製造方法及び装置 - 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、継目無鋼管の製造方法及びその装置に係り、
さらに詳しくは、高合金鋼による継目無鋼管の製造プロ
セスにおいて、穿孔時にシェルの内外面の温度を制御す
ることにより割れ等の発生を防止した継目無鋼管の製造
方法及び装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、５ｕｓａｔｏ、Ｉｎｃｏ８００などと同等又は
それ以上の高合金鋼の如き難加工性の材料によって継目
無鋼管を製造する場合は、変形抵抗が大きいための肉厚
部において零延性温度に達し、内面に大きな割れなどの
疵が発生する。

第８図は高合金鋼からなり、中空の被圧延素管（以下シ
ェルという）を穿孔する際の肉厚方向の温度分布を示す
線図で、実線■に示すようにシェルの内表面より数ｍｍ
の位置において最高温度に達し、外表面になるにしたが
って温度が低くなる。

この現象は変形抵抗の高い材質はど加工発熱量が多く高
温になり、ある条件下においては零延性温度を超えるこ
ともあり、内面に割れなどの大きな疵（ａ）が発生する
。

ソコテ、オーバーヒートを抑えるためシェルの材質によ
って加熱温度を変えたり、あらがしめシェルを中空にす
るなどして加工度を小さくし、穿孔していたが、これら
によってもオーバーヒートを抑えることができない場合
は、ピアサとエロンゲータの間でシェルを停止し、外面
から放冷したり、内面エアーブローをしたりして温度低
下をはかっていた。

しかし、このようにすると外表面の温度も低下し、これ
が著しくなると第７図の実線■に示ずように加工性不足
となり、外表面に割れなどの大きな疵（ｂ）が発生する
。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のように、従来はピアスとエロンゲータとの間でシ
ェルの送りを停止して温度低下をはかっているので、そ
の間圧延作業が中断されるため時間的ロスが大きく、生
産性の向上を阻害していた。

また、これによりシェルの外表面に割れ等の疵が発生す
ることがしばしばあり、歩留りの低下を来すなど種々問
題があった。

本発明は上記の課題を解決すべくなされたもので、ピア
サ又はエレンゲータによって穿孔中にシェルの内面を冷
却し、内外面の温度を制御して内外面の温度差を小さく
することにより、ロスタイムが無く、しかも内外面に疵
が発生ずるおそれがない継目無鋼管の製造方法及び装置
を得ることを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る継目無鋼管の製造方法は、シェルを穿孔中
にシェルの内面を冷却水で冷却し、シェルの内外面をシ
ェルの加工に適応した温度に制御するようにしたもので
ある。

また、上記製造方法を実施するため、穿孔用のマンドレ
ルバ−のプラグに、マンドレルバ−の冷却水を導入する
有底穴を設けると共に、この有底穴からプラグの外面に
開口する複数のノズル孔を設けたものである。

さらに、穿孔用のマンドレルバ−のプラグの中心部に貫
通穴を設け、該貫通穴内に前記マンドレルバ−の冷却水
を導入する部材を設けると共に、該部材に中心部に水路
を有し先端部に該水路と連通ずるノズル孔を備えた冷却
棒を連結したものである。

［作用］ ピアサ及び／又はエロンゲータでシェルを穿孔する際に
、マンドレルバ−の冷却水をプラグの有底穴又は冷却棒
に導き、ノズル孔から噴出させて内面を冷却し、シェル
の内外面の温度を材質に適合した温度に制御する。

［実施例コ 第１図は本発明に使用するピアサ用マン′ドレルバーの
実施例の断面図である。図において、１はマンドレルバ
−で、冷却水を供給するために中空構造になっている。

２は中心部に貫通孔を有し、マンドレルバ−１の先端開
口部を閉塞する部材（以下閉塞部材という）で、外周に
複数のボール４を備え、中心部に貫通孔５が設けられた
案内部材３が一体的に設けられている。６は断面Ｔ字状
のチップで、中心部には貫通孔７が設けられており、ば
ね８を介して閉塞部月２の貫通穴に挿通され、先端部は
案内部月３の貫通孔５内に位置している。１０はプラグ
で、中心部には案内部材３の外径より若干大きい内径の
有底穴１１が設けられており、内壁のボール４に対向す
る位置には四部１２が形成されている。１３は有底穴１
１から後方に傾斜し、放射状に穿孔されて外部に開口す
る複数のノズル孔である。このプラグ１０は凹部１２と
案内部月３のボール４との結合により、マンドレルバ−
１の先端部に連結される。

上記のように構成したマンドレルバ−１によりシェルに
穿孔するには、第２図に示すように、シェル１５をピア
サに装入すると同時にマンドレルバ−１を前進させる。

一方、冷却水源（図示せず）からマンドレルバー１の中
空部に例えば１，５ρ／ｓｅｅの冷却水を２０ｋｇ／ｃ
♂の圧力で供給する。これにより冷却水はマンドレルバ
−１を冷却すると共に、チップ６の貫通孔７からプラク
１０の有底穴１１に送られ、プラグ１１を冷却する。そ
してこの冷却水はノズル孔１３からシェル１５の穿孔１
６内に噴出し、内面をシェル１５の材質に適応した温度
（例えば１０００〜１２５０°Ｃ）に冷却する。

第８図の破線■は本発明によって圧延したシェル１５の
肉厚方向の温度分布を示すもので、本発明によればシェ
ル１５の内面側を効率よく冷却することにより、シェル
］５の内外面の温度差を小さくし、疵を発生させない温
度領域に制御することができる。

上記の実施例では中実のシェル１５を圧延して穿孔する
場合を示したが、第３図に示すようにあらかしめ中空に
したシェル（中空素管）１７を圧延する場合にも本発明
を実施することができる。その場合は、プラグ１０の有
底穴１１から先端部に向けて第２の有底穴Ｌｌａを設け
、この第２の有底穴］　］、　ａから前方に傾斜する複
数のノズル孔Ｌ３ａを放射状に設ければよい。

このように構成したことにより、ノズル孔１３ａから穿
孔１３ａ内に冷却水が噴出され、シェル１７の内面を冷
却する。

第４図はエロンゲータ用のマンドレルバ−の実施例の断
面図である。本実施例においてはプラグ１０の有底穴を
先端部まで延出して開口し、開口部をめくら蓋２０で閉
塞すると共に、この有底穴１１１）から前方に傾斜した
複数のノズル孔１３ｂを放射状に設けたものである。

このように構成したプラグ１０によれば、第５図に示す
ように、ピアサで形成された穿孔１６内にノズル１３ｂ
から冷却水を噴出して内面を冷却しながらプラグ１０を
前進させ、シェル２１を圧延して鋼管を製造することが
できる。

第６図は本発明のさらに別の実施例を示す断面図である
。本実施例においてはプラグ１０に設けた穴の先端部を
開放して貫通穴ＩＩｃを設け、この貫通人ｌｉｅの先端
開口部から、中心部に水路２３を有し先端部に設けたノ
ズル孔１３ｃが水路２３に連通された冷却棒２２を挿入
して、その後端部をねじ等２４により案内部材３に固定
したものである。

このように構成したプラグ１０の作用は第３図、第５図
の場合と同様であるが、プラグ１０に直接ノズル孔１．
３ａ、１３ｂを設ける場合に比べて加工が容易であり、
製作費を低減することができる。

第７図はインコロイ８２５を使用した継目無鋼管の圧延
工程（ピアサ及びエロンゲータ）におけるシェルの外面
温度を従来方式（ａ図）と本発明（ｂ図）とを比較して
示した線図で、図中Ｐはピアサを、Ｅはエロンゲータを
示す。なお、シェルは加熱炉で１１５０℃に加熱した例
を示しである。

先ず、従来の方式では、ａ図に示すようにピアサに装入
するときのシェルの前端部の温度は約９８０°Ｃに低下
しており、ピアサで穿孔したあとの出口におけるシェル
の後端部の温度は、変形抵抗による発熱により約１１２
５℃まで上Ｈする。ついで、エロンゲータに装入すると
きのシェルの前端部の温度は約１】００℃まで低下する
が、エロンゲータによる穿孔によって出口における後端
部の温度は約１１７０℃まで上昇し、加工性ラミを生じ
る。なお、ピアサとエロンゲータとの間でシェルを放冷
したときは、破線で示すように外面温度は約１０２０°
Ｃ（＝１近まで低下する。このため加工性が不足し、外
面割れを生ずることがある。

一方、本発明によれば、（ｂ）図に示すように加熱炉か
らピアサまでのシェルの搬送速度を上昇させることによ
り、ピアサ装入時のシェルの表面温度を１０３０℃付近
に抑え、さらに穿孔中に内面を冷却することにより、ピ
アサを出るときのシェルの穿孔による温時上昇も小さく
、後端部の温度を約１１１０°Ｃに抑えることができた
。そしてエロンケタに装入するときの温度は約１０８０
℃であり、穿孔中に本発明により内面を冷却したので、
穿孔終了時の表面温度は約１１４０°Ｃにとどまり、こ
のため、加工性ラミや外面割れは全く発生しない。

なお、本発明によってシェルの内面を冷却する場合、温
度の調整はプラグに設けたノズル孔の大きさ、数、角度
等を変え、あるいは冷却水の量を変えるなどして行なう
ことができる。

以上本発明の実施例について詳述したが、本発明に係る
マンドレルバ−のプラグは実施例の構造に限定するもの
ではなく、シェルの材料、サイズ等により適宜変更する
ことができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明はシェルをピア
サ及び／又はエロンゲータで穿孔中に冷却水を供給して
内面を冷却し、シェルの内外面の温度を材質に適合した
温度に制御して、内外面の温度差が小さくなるように高
精度の温度管理を行なうようにしたので、シェルを適性
温度領域内に維持することができる。このため、内外面
に疵のない高品質の高合金鋼からなる継目無鋼管を製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用するピγす用のマンドレルバ−の
実施例の縦断面図、第２図はその作用説明図、第３図は
ピアサ用のマンドレルバ−の他の１ 実施例の作用説明図、第４図はエロンゲータ用のマンド
レルバ−の実施例の縦断面図、第５図はその作用説明図
、第６図は本発明の他の実施例の断面図、第７図はピア
サとエロンゲータによる穿孔前と穿孔後のシェルの表面
温度の変化を示す線図で、（ａ）は従来方式による場合
、（ｂ）は本発明による場合を示す。第８図は高合金鋼
を穿孔する際の肉厚方向の温度分布の状態を示す線図で
ある。 １：マンドレルバ−、ｕ、ｕｂ：有底穴、１１ｃ：貫通
穴、１３．　Ｌ３ａ、　１３ｂ、　１３ｃ　：ノズル孔
、１５．１７，２１　ニジエル、１．６．１ｇ、１９．
２２　：穿孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高合金鋼で継目無鋼管を製造するプロセスにおい
   て、 シェルを穿孔中に該シェルの内面を冷却水で冷却し、該
   シェルの内外面を該シェルの加工に適応した温度に制御
   することを特徴とする継目無鋼管の製造方法。
2. （２）高合金鋼で継目無鋼管を製造する設備において、 穿孔用のマンドレルバーのプラグに、該マンドレルバー
   の冷却水を導入する有底穴を設けると共に、該有底穴か
   らプラグの外面に開口する複数のノズル孔を設けたこと
   を特徴とする継目無鋼管の製造装置。
3. （３）高合金鋼で継目無鋼管を製造する設備において、 穿孔用のマンドレルバーのプラグの中心部に貫通穴を設
   け、該貫通穴内に前記マンドレルバーの冷却水を導入す
   る部材を設けると共に、該部材に中心部に水路を有し先
   端部に該水路と連通するノズル孔を備えた冷却棒を連結
   したことを特徴とする継目無鋼管の製造装置。