JPH04238609A - 絞り圧延機の肉厚制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鋼管の絞り圧延
に係わり、特に、前工程である延伸圧延工程等で製造さ
れた母管を絞り圧延して、目標寸法の外径及び肉厚を有
する圧延仕上がり管を製造するための絞り圧延機に用い
るのに好適な、絞り圧延機の肉厚制御方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】継目無管（特に継目無鋼管）の製造方法
について、その代表例を、例えば図７に工程順に示す各
処理手段に基づき、簡単に説明する。

【０００３】図７において、素材１０（例えば丸鋼）は
、加熱炉１２によって所要の温度まで加熱された後、穿
孔圧延機１４（例えばマンネスマンピアサ）に送られて
穿孔圧延される。

【０００４】このようにして穿孔圧延された中空棒状素
材１６は、まだ厚肉なので、次の延伸圧延機２０（例え
ばマンドレルミル）で肉厚が減じられて後記絞り圧延機
２６の素管２２が形成される。

【０００５】この素管２２は再び加熱炉２４にて所要温
度まで加熱された後、絞り圧延機２６（例えばストレッ
チレデューサ）に送られて所要寸法に絞り圧延される。

【０００６】絞り圧延後の仕上り管２８の肉厚分布は、
例えば図８に示すようになり、この図８のように、前記
仕上り管２８は、その長手方向中央部に定常部を有する
。前記絞り圧延においては、この定常部で目標肉厚が得
られるように、前記素管２２を絞り圧延する。

【０００７】絞り圧延機として最も広く採用されている
ストレッチレデューサは、通常８〜２８スタンドから構
成されており、一般には、１スタンド当り５〜７％の外
径圧下を加えつつ、絞り圧延することにより、製品外径
を定径すると同時に、スタンド間張力を付加して肉厚の
加工を行う。このストレッチレデューサにおいては、各
スタンドのロール回転数が自由且つ正確に変換できるよ
うにするために、各スタンドのロールはそれぞれ単独に
例えば直流電動機により駆動されることが多い。

【０００８】このストレッチレデューサの大きな特徴の
１つは、上記のロール回転数の与え方によりスタンド間
張力を調整して、同一素管より種々の製品肉厚を得るこ
とができることである。

【０００９】定性的には、図９に示すように、Ｎｏ．１
からＮｏ．ｎ　スタンド（Ｎｏ．ｎ　：圧延に用いる最
終のスタンド番号）に至るロール回転数の勾配を急にす
れば（図中（ｃ　）→（ｂ　）→（ａ　）のように）、
スタンド間張力が強まり製品肉厚はより薄くなり、又、
勾配を緩れば（図中（ａ　）→（ｂ　）→（ｃ　）のよ
うに）、各スタンド間張力が減して、製品肉厚はより厚
くなることがよく知られている。言い換えれば、一般に
引張係数Ｚを用いて圧延仕上がり管の肉厚を制御できる
もので、圧延仕上がり管の肉厚は、各スタンド間張力を
強めてこの引張係数Ｚの値を大きくするほど薄くなり、
逆に、スタンド間張力を弱めてこの引張係数Ｚの値を小
さくするほど厚くなる。 なお、引張係数Ｚは理論的に（１）式により求められる
。

【００１０】Ｚ＝σ　１／Ｋｆ　　　　　　　　　…（
１）

【００１１】但し、Ｚは引張係数、σｌ　は管長手
方向応力、Ｋｆ　は降状応力である。

【００１２】一方、ストレッチレデューサの大きな特質
（あるいは欠点）の１つは、内面加工に工具を使用しな
いため、圧延仕上がり管の肉厚が、上述のように、ロー
ル回転数の勾配、即ちスタンド間の回転数偏差に大きく
依存することである。これは、圧延仕上がり管の肉厚が
ロール表面と素管表面の摩擦に大きく影響を受けて、ロ
ールの表面状況あるいは素管表面温度により製品肉厚が
大きくばらつくことを意味している。

【００１３】又、前記特質（あるいは欠点）の他の１つ
は、圧延仕上がり管の目標肉厚を得るために各スタンド
のロール回転数を調整するが、肉厚の制御範囲にはおの
ずと限界があることである。例えば図９に示したように
、回転数偏差を大きくするに従い圧延仕上がり管の肉厚
が薄くなるが、無限に肉厚が薄くなるわけではなく、ど
のようなミルでも限界がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来は絞り圧
延機の肉厚制御においては、例えば図８に示すような、
圧延仕上がり管の定常部の肉厚を目標肉厚にしようとす
る場合、前記のような絞り圧延機の特質上、ロールの表
面状況あるいは素管表面温度により、特に、ロット替わ
り目の圧延仕上がり管の肉厚が大きくばらつき、目標肉
厚が達成され難いという問題点がある。

【００１５】このような問題点に対して、従来より、絞
り圧延機で目標肉厚を得ようとする技術が、例えば特公
昭４４−２４７４３、特公昭５１−４３４６９、あるい
は特公昭６１−５０６８６号公報で提案されている。

【００１６】前者（特公昭４４−２４７４３と特公昭５
１−４３４６９）の技術は、絞り圧延前後のパイプの肉
厚あるいは長さを測定し、次材の肉厚が目標肉厚となる
ように回転数を調整する技術である。この前者の技術に
より、絞り圧延のロットの２本目以降については、ロッ
トの１本目の状態を参考にしながら目標肉厚に近づける
ことが可能である。しかしながら、ロットの１本目の肉
厚制御について何らの技術の開示がない。

【００１７】又、後者（特公昭６１−５０６８６）の技
術は、引張係数に基づいて仕上がり管の肉厚を制御する
方法であり、前者より改善されているものの、上述の２
つの特質を理由としてロットの１本目については目標肉
厚が達成され難いという問題が依然として残されたまま
のものである。

【００１８】本発明は、上記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、仕上がり管の肉厚を精度良く目標肉
厚とすることができる、絞り圧延機の肉厚制御方法を提
供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続多段圧延
機により、管を絞り圧延する際の肉厚制御方法において
、図１にその要旨を示すように物理的に付加可能な各ス
タンドの最大引張係数を算出し、算出された最大引張係
数以内で目標肉厚が得られるように各スタンドの引張係
数を算出し、予め圧延条件の関数として求められた先進
率式に、前記算出引張係数及び圧延条件の各値を代入し
て、各スタンドの先進率を算出し、マスフロー一定とし
て、前記算出先進率に基づき、各スタンドでのロール周
速を算出し、算出ロール周速に基づき、各スタンドのロ
ール回転数を算出して制御し、管の肉厚を制御すること
により、前記課題を解決するものである。

【００２０】

【作用】本発明者は、絞り圧延工程における絞り圧延機
の肉厚制御方法について調査・研究を重ねた結果、仕上
り管の肉厚不良には、各スタンドのロール回転数の設定
方法が大きな影響を及ぼしていることを見出した。

【００２１】即ち、ロットの変わり目の仕上り管や特定
の寸法の仕上り管には、従来、肉厚不良が生じ易かった
。発明者は、このような肉厚不良の生じ易かった圧延仕
上り管の肉厚不良材について調査・研究を行った。この
場合、レーザ速度計を用いて、各スタンド出側の管速度
を求めて、各スタンドにおけるマスフロー（＝管の断面
積×圧延平均速度）を比較検討した。

【００２２】その結果、肉厚不良材においては、予め計
算で求めたマスフローと実際のマスフローが一致してい
ないことが確認された。又、これらマスフローの差が大
きい程、肉厚不良材の発生する傾向が大きく、各スタン
ドについて最大引張係数内で引張係数を決定し、更に、
実際に見合った先進率に設定してロール回転数を算出す
ることにより、肉厚不良を有効に防止し得ることが明ら
かにされた。

【００２３】従って、圧延仕上り管の肉厚不良は、各ス
タンドについての引張係数と先進率とが実際の圧延に即
した値となっていないためと考えられる。

【００２４】即ち、前記引張係数と先進率とは、共に物
理的な上限値を有するが、この上限値を考慮していない
こと、あるいは、前記引張係数と先進率とが実際の圧延
に即した値と大きな差があることに起因して、圧延仕上
り管の肉厚不良が生じるものと考えられる。

【００２５】前記の検討結果より、絞り圧延機の各スタ
ンドにおける引張係数と先進率とに注目し、これら引張
係数と先進率とを実際の圧延に即するように精度良く求
め、マスフロー一定として前記算出先進率に基づき各ス
タンドのロール回転数を算出した。このようにして算出
されたロール回転数により各スタンドのロールモータを
制御して絞り圧延を実施した。

【００２６】図２は、前記実施して得られた仕上り管の
肉厚分布（以下、本発明例という）を示すものである。 又、図２には、前記のように算出されたロール回転数を
用いずに従来方法により絞り圧延して得られた仕上り管
の肉厚分布例（従来例）も併せて示す。この場合、圧延
した管の本数は、本発明例又は従来例のいずれも共に１
９６本である。又、絞り圧延において、圧延前に外径１
５６ｍｍ×肉厚５．９１ｍｍであった管を、圧延後、外
径６０．３ｍｍ、肉厚５．５４ｍｍのものに絞り圧延し
た。なお、この圧延は本発明例及び従来例いずれの場合
においてもロット１本目の条件で実施した。

【００２７】図２から、従来例においては、目標肉厚か
らずれた肉厚を中心にして仕上り管の肉厚が分布してお
り、従って、目標肉厚からずれた肉厚の圧延仕上り管が
多数存在していることがわかる。これに対して、本発明
例においては、圧延仕上り管の肉厚が目標肉厚を中心に
して分布しており、従って、前記のように各スタンドの
引張係数と先進率とを実際の圧延に即するようにすれば
、圧延仕上管の肉厚を精度良く目標肉厚にするよう圧延
することが可能なことが理解される。

【００２８】本発明は、前記知見に基づき創案されたも
のである。

【００２９】本発明においては、物理的に付加可能な各
スタンドの最大引張係数を算出し、この最大引張係数以
内で目標肉厚が得られるように各スタンドの引張係数を
算出する。又、予め先進率を圧延条件の関数として求め
ておき、求められた先進率式に、前記算出引張係数ある
いは圧延条件の各値を代入して、各スタンドの先進率を
算出する。又、前記算出された先進率に基づき各スタン
ドのロール周速を算出し、算出ロール周速に基づき各ス
タンドのロール回転数を算出して制御する。これにより
、絞り圧延管の肉厚不良が著しく低減する。従来はロッ
トの１本目の圧延状況の肉厚を見て、２本目に目標肉厚
に近づけるように制御しており、ロット１本目に精度が
良くなかったが、本発明においてはこのようなロット１
本目についても目標肉厚が得られる。

【００３０】ここで、最大引張係数を考慮する理由は、
全面滑りを起こさないように設定するためである。又、
先進率を考慮する理由は、各スタンド出側材料速度が、
圧延条件（前・後方張力、縮管率等）の影響を受け易い
ため、実際の圧延に即するようにロール周速を求め設定
するためである。

【００３１】以下、本発明を詳細に説明する。

【００３２】まず、管のマスフローはスタンド出側の断
面積（＝出側肉厚ｔ　１×（出側外径Ｄ１−出側肉厚ｔ
　１）×π）と出側平均速度の積で求められる。

【００３３】前記断面積は、前記のように出側外径Ｄ１
　と出側肉厚ｔ　１の関数であり、従って、これら出側
外径と出側肉厚とがわかれば求められるものである。

【００３４】この出側外径Ｄ１はロールのカリバー径よ
り求められる。又出側肉厚ｔ　１は、各スタンドの引張
係数を設定することにより、次の方法で求められる。

【００３５】この出側肉厚ｔ　１を求める方法は、例え
ば文献：社団法人日本鉄鋼協会によって編集・発行され
た「我国における最近の鋼管製造技術の進歩」（１９７
４年７月）にも記載されているように、絞り圧延中の管
の変形に関するＮｅｕｍａｎｎ　　Ｈａｎｃｋｅ　の理
論を利用したものである。

【００３６】即ち、次の（２）式に示す応力−歪み関係
式、次の（３）式に示すトレスカ（Ｔｒｅｓｃａ　）降
伏条件式、次の（４）式に示す薄肉管の釣合方程式等か
ら、出側肉厚ｔ　１は、導き出せる。

【００３７】 　　　　（σｒ　−σｍ　）／εｒ　＝（σθ−δｍ　
）／εθ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　＝（σｌ　−δｍ　）／εｌ　　　　　　　…（
２）　　　　σｌ　−σθ＝Ｋｆ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（
３）　　　　σｒ　＝（ｔ　／Ｄ）　σθ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（４
）

【００３８】但し、σｒ　、σθ、σｌ　は管の半径
、円周、長手の各方向の平均応力（ｋｇ／ｍｍ２　）、
εｒ　、εθ、εｌは半径、円周、長手の各方向の平均
歪みである。又、σｍ　は前記半径、円周、長手の各方
向平均応力の平均（σｒ　＋σθ＋σｌ　／３）である
。又、Ｋｆ　は材料の降伏応力、ｔ　は管の肉厚、Ｄは
管の外径である。なお、Ｄ０、Ｄ１は各スタンドの入側
外径、出側外径、ｔ　０、ｔ　１は各スタンドの入側肉
厚、出側肉厚とする。

【００３９】この（２）〜（４）の式から、出側肉厚ｔ
　１を次の（５）に示す式で表わすことができる。

【００４０】 　　　　ｔ　１＝ｔ　０／ｅｘｐ　（εｒ　）　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（５）

【００
４１】なお、（５）式における半径方向平均歪みεｒ　
は、次の（６）で示す式で求められる。又、（６）式中
の円周方向平均歪みεθは、次の（７）で示す式で求め
られる。

【００４２】 　　　　εｒ　＝［｛２Ｚ（Ｃ１−１）＋（１−２Ｃ１
）｝　　　　　　　　　　　　／Ｚ（１−Ｃ１）−（２
−Ｃ１）］・εθ　　　　　　…（６）　　　　εθ＝
１ｎ　｛Ｄ０−ｔ　０）／（Ｄ１−ｔ　０）｝　　　　
　　　　　　…（７）

【００４３】但し、Ｃ１は入側肉
厚ｔ　０に対する入側外径Ｄ０の比（ｔ／Ｄ）、１ｎ　
｛　　｝は自然対数である。

【００４４】この（５）〜（７）の式から出側肉厚ｔ　
１を求めることができる。なお、上記の（６）の式で用
いた引張係数Ｚは、後述する最大引張係数Ｚｍａｘ　に
ある係数をかけて仕上管に目標肉厚が実現するように一
義的に決定される。

【００４５】前記出側平均速度Ｖｉ　は、次の（８）に
示す式のように、定義できる。

【００４６】 Ｖｉ　＝ＶＲｉ（１＋ｆｉ）　　　　　　　　　　　　
　　　　…（８）

【００４７】但し、ＶＲｉはロール溝
底周速（ｍｍ／秒）、ｆｉは先進率（％）である。

【００４８】（８）に示す式を変形した次の（９）式に
より第ｉ　スタンドの先進率ｆｉを求めることができる
。

【００４９】 ｆｉ＝｛（Ｖｉ　−ＶＲｉ）／ＶＲｉ｝×１００…（９
）

【００５０】連続多段圧延機で管が圧延される際の圧
延条件内で、前記先進率ｆｉの値を求め、重回帰するこ
とにより、次の（１０）に示す先進率式の各係数λ０〜
λ１１を決定してモデル化を行った。

【００５１】 　　　　ｆ　＝λ０＋λ１・（ＺＦ）＋λ２・（ＺＢ）
＋λ３・（Ｄ０）　　　　　　　　＋λ４・（ＯＤＲ）
＋λ５・（ＺＦ）・（Ｄ０）　　　　　　　　＋λ６・
（ＺＢ）・（Ｄ０）＋λ７・（ＺＦ）・（ＯＤＲ）　　
　　　　　　＋λ８・（ＺＢ）・（ＯＤＲ）＋λ９・（
ＺＦ）・（ＺＦ）　　　　　　　　＋λ１０・（ＺＢ）
・（ＺＢ）＋λ１１・（ＺＦ）・（ＺＢ）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　…（１０）

【００５２】但し、ＺＦは前方張力
／降伏応力、ＺＢは後方張力／降伏応力、ＯＤＲは縮管
率（％）である。

【００５３】前記重回帰により決定された各係数λ０〜
λ１１の値の例を表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】（１０）の式により、各係数λ０〜λ１１
が決定すれば、先進率ｆｉは前方張力、後方張力、入側
外径Ｄ０、縮管率ＯＤＲの４つから算出される関数とし
て表わすことができる。又、表２に示す前記重回帰で求
めた係数λ０〜λ１１は相関係数が０．９９付近となる
ため非常に高精度に回帰しており、精度上の問題はない
。 なお、前述した最大引張係数は文献「鉄と鋼」Ｎｏ　５
１（１９６５）９２８頁に従い求められるが、その求め
方を以下に簡単に述べる。

【００５６】ここで、絞り圧延機において圧延スタンド
内の圧延状態を図３に示す。図３において、符号３０は
圧延ロールである。

【００５７】スタンド内の力の釣り合いは、図３に示す
矢印のようになり、材料の素管１２とロール３０との間
の中立線は板圧延の場合と異なり複雑な軌跡をとる。こ
れは、ロールの周速がロール軸方向に変化しているため
である。この中立線を境にして、圧延入側の後方滑りが
生じている領域（図３中斜線の部分）をＳｂ　、出側の
前方滑りが生じている領域をＳｆ　とすると、管の圧延
方向の力の釣り合いは、巨視的に次式（１１）で与えら
れる。

【００５８】 　　　　Ｆｂ　＋Ｐｒ　＝μ・Ｐｃ　・（Ｓｂ　−Ｓｆ
　）／Ｓ＋Ｆｆ　　　　　　　　　　　…（１１）

【０
０５９】 但し、Ｆｆ　、Ｆｂ　：前方張力、後方張力（ｋｇ）、
Ｐｃ　：ロール面圧（ロール３本分）（ｋｇ）、Ｐｒ　
：ロール面圧の圧延方向反力（ｋｇ）、Ｓｆ　、Ｓｂ　
：前方及び後方滑り領域の面積（ｍｍ２　）、Ｓ：ロー
ルと管の全接触面積（ｍｍ２　）、μ：ロールと材料間
の摩擦係数である。

【００６０】ここで、接触面積比γ（＝（Ｓｂ　−Ｓｆ
　）／Ｓ）については、ロール面圧Ｐｃ　、その圧延方
向反力Ｐｒ　を近似的に求めて代入すると次式（１２）
が得られる。

【００６１】

【数１】

【００６２】但し、Ｒ：ロール溝底半径（ｍｍ）、Ｚｆ
　、Ｚｂ　：前方張力／降状応力（以下、前方引張係数
という）及び後方張力／降状応力（以下、後方引張係数
という）である。

【００６３】又、引張係数Ｚはこれら前方及び後方の引
張係数Ｚｆ　、Ｚｂ　の平均、即ち、（Ｚｆ　＋Ｚｂ　
）／２で与えられる。又、各スタンドの最大引張係数を
求める際には各スタンドの縮管率｛（ＤＯ−Ｄ１）／Ｄ
Ｏ｝×１００（％）が必要となる。このように、特に各
スタンドの縮管率を必要とする理由は、この値から各ス
タンドの出側外径Ｄ１を求めるためである。例えば第１
のスタンド出側の外径Ｄ１は、素管の外径及び第１スタ
ンド縮管率より求め得るものである。

【００６４】各スタンドの最大引張係数は、前記のよう
に求めた接触面積比γに基づき、以下のようにして求め
られる。

【００６５】即ち、前段スタンドでは全面前方滑りであ
るから、接触面積比γが−１に収束するように、前記各
引張係数Ｚｆ　及びＺｂ　を求める。まず、第１スタン
ドでは、後方引張係数Ｚｂ　＝０として接触面積比γが
−１に収束するように前方引張係数Ｚｆ　を決定する。 又、第２スタンドでは、後方引張係数Ｚｂ　は、第１ス
タンドの前方引張係数Ｚｆ　と等しいとして、接触面積
比γが−１に収束するように前方引張係数Ｚｆ　を決定
する。同様にして、次スタンド以降の各引張係数Ｚｆ　
及びＺｂ　を決めていく。

【００６６】又、後段スタンドでは、全面に後方滑りが
生じるから、接触面積比γが１に収束するように、各引
張係数Ｚｆ　及びＺｂ　を求める。まず、最終スタンド
では、前方引張係数Ｚｆ　＝０として接触面積比γが１
に収束するように後方引張係数Ｚｂ　を決定する。又、
第（最終−１）スタンドでは、前方引張係数Ｚｆ　は、
最終スタンドの後方引張係数Ｚｂ　と等しいとして、接
触面積比γが１に収束するように後方引張係数Ｚｂ　を
決定する。同様にして、前スタンド以前の各引張係数Ｚ
ｆ　及びＺｂ　を決めていく。

【００６７】以上ようにして、各スタンドでの各引張係
数Ｚｆ　及びＺｂを決定する。なお、全面前方滑りと全
面後方滑りが交差するスタンドでは、全面前方滑りによ
る引張係数であるか全面後方滑りによる引張係数である
かは、引張係数が小さいほうをとる。又、この交差スタ
ンドでは、当然、全面前方滑りから求めた素管の肉厚と
全面後方滑りから求めた場合の肉厚が一致するように繰
り返し計算する必要がある。以上のようにして各スタン
ドの最大引張係数Ｚ（＝（Ｚｆ　＋Ｚｂ　）／２）が決
定できる。

【００６８】ここで、各スタンドのロール回転数は、具
体的には次のように決定できる。まずマスフローが一定
のため、第１スタンドの入側断面積と第１スタンドの入
側平均速度を乗じれば、マスフローを算出できる。この
場合、第１スタンドの入側断面積は、素管２２の外径Ｄ
０及び肉厚ｔ　０より求められる。又、当該第１スタン
ドの入側平均速度Ｖ１は入側テーブルの速度より任意に
設定できる。

【００６９】又、第１スタンドの出側外径Ｄ１は、第１
スタンドのロールカリバー径より求められる。又、第１
スタンドの出側肉厚ｔ　１は、まず圧延条件を用いて最
大引張係数Ｚｍａｘ　を算出する。最終スタンド出側で
目標肉厚が求まるように各スタンドの引張係数Ｚを決定
する。 この決定した引張係数Ｚを元に前述の（２）〜（７）式
を用いて第１スタンド出側肉厚ｔ　１を決定する。

【００７０】又、先進率ｆ１が上述のように、前方張力
、後方張力、入側外径Ｄ０、及び縮管率ＯＤＲの関数で
なり、第１スタンドにおいて、これら前方張力等はいず
れも既知の値であるから、先進率ｆ１は（１０）式で求
めることができる。

【００７１】従って、マスフローは、管の断面積に前記
（８）式で示した出側平均速度Ｖ１　との次の（１３）
式のように表わす関係を有するものである。

【００７２】 　　　　マスフロー＝断面積×ＶＲ１・（１＋ｆ１）　
　　　　　　　　　…（１３）

【００７３】この（１３
）式から第１スタンドのロール溝底周速ＶＲ１を求める
ことができる。求められた前記周速ＶＲ１をから第１ス
タンドのロール回転数が決定できる。又、他のスタンド
も全く同様に決定できる。

【００７４】以上の方法により、全スタンドのロール回
転数を決定できる。

【００７５】絞り圧延に際して、本発明を採用して圧延
仕上り管に目標肉厚を得るための手順は、概略的に図１
で示すようになっているが、前記最大引張係数を求める
手順等を考慮すれば図４に示すようになる。図４におい
て、まず、各スタンドの最大引張係数Ｚｍａｘ　の算出
をステップ１００〜１０８で行う。即ち、ステップ１０
０で、第１スタンドからの全面前方すべり（Ａ）を仮定
した引張係数Ｚｆ　を算出する。次いで、ステップ１０
２で、最終スタンドからの全面後方すべり（Ｂ）を仮定
した引張係数を算出する。

【００７６】次いで、ステップ１０４で各すべりＡ及び
Ｂが交差するスタンドで肉厚が一致するか否かを判定し
、判定結果が否ならば、ステップ１０６で最終スタンド
出側の肉厚を変化させる。一方、判定結果が正ならば、
次のステップ１０８に進む。

【００７７】従って、各すべりＡ及びＢが交差するスタ
ンドにおいて肉厚が一致するまで出側肉厚を変化させる
。前記肉厚の一致したときの各引張係数Ｚｆ　及びＺｂ
　の平均が最大引張係数Ｚｍａｘ　となる。

【００７８】次いで、ステップ１０８に進んで、この最
大引張係数での各スタンドの管の変形計算をする。

【００７９】次いで、各スタンドの最大引張係数Ｚｍａ
ｘ　内で目標肉厚が得られる引張係数Ｚをステップ１１
０〜１１２で決定する。即ち、ステップ１１０、１１２
では各スタンドの引張係数を前記最大引張係数以内で仮
定し、最終スタンド出側の肉厚が目標肉厚と一致するま
で前記引張係数に仮定する数を変え続ける。予め圧延条
件の関数として求められた先進率式を用いて、ステップ
１１４において、各スタンドの先進率を計算する。次い
で、ステップ１１６でマスフロー一定より各スタンドで
のロール周速を計算する。次いで、ステップ１１８でロ
ール周速から各スタンドのロール回転数、ひいてはモー
タ回転数を算出し制御する。

【００８０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００８１】この実施例は、絞り圧延機の肉厚制御を本
発明を採用して行うものである。

【００８２】実施例では、複数スタンドを有する連続多
段圧延機の各スタンドの先進率を計算し、各スタンドの
ロール回転数を計算して当該ロール回転数を制御するも
のである。多段式圧延機は前出図７に示すものと同様の
ため、その図示及び構成の説明は略する。

【００８３】実施例では、引張係数の算出から前記ロー
ル回転数の算出に至るまで、図４に示す手順に従って行
うものである。

【００８４】次に、表２に示す各サイズ（寸法）の各パ
イプを素管として、通常の絞り圧延のロットの変り目と
同様の条件下で連続多段圧延した。

【００８５】

【表２】

【００８６】この場合、表２に示すように本発明例、従
来例共に、素管寸法が外径１５６ｍｍ、肉厚５．９１ｍ
ｍ、仕上り管寸法は外径６０．３ｍｍ、肉厚５．９４ｍ
ｍであった。又、圧延に際しては、それぞれ第１スタン
ド入側素管温度が９２０〜９３０℃で、第１スタンド入
側材料速度が１．３１ｍ　／　秒であった。なお、この
圧延は、以下の本発明例、従来例いずれの場合において
も、ロット１本目の条件で実施した。

【００８７】本発明例は、前記図４の手順により算出し
た最大引張係数を元に各スタンドの引張係数を求め、更
に先進率を設定して絞り圧延を実施したものである。従
来例は１本目の肉厚を見て最大引張係数を考慮せずに目
標肉厚になるよう圧延制御したものである。

【００８８】最大引張係数と引張係数の各スタンドにお
ける関係を図５に示す。又、本発明例及び従来例により
モータ回転数制御結果を図６に示す。

【００８９】又、表２には、圧延結果の肉厚不良本数及
び不良率を示している。表２から分かるように、本発明
法においては、肉厚の不良が殆ど生じていない。これに
対して、従来法は、肉厚不良の割合が高くなる。

【００９０】即ち、実際に即した引張係数及び先進率を
用いてロール回転数を制御することにより、肉厚精度が
改善されている。よって、絞り圧延工程における絞り圧
延機の肉厚制御方法として本発明が極めて有効なもので
あることが実証された。

【００９１】なお、前記実施例においては、図２又は表
２に示すような管で本発明を実施した場合を例示してい
る。しかしながら、本発明の実施範囲はこれに限定され
るものではなく、他の種々の管で本発明を実施すること
ができる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、仕
上管に目標肉厚が精度良く得られるため、絞り圧延工程
における絞り圧延機の肉厚制御として極めて有効である
。従って、制御的に利用価値が高いという優れた効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の原理を説明するための本発明
の要旨を示す流れ図である。

【図２】図２は、同じく、本発明を実施した例と、従来
法を実施した例とを比較して示す線図である。

【図３】図３は、同じく、スタンド内の力の釣合状態を
示す要部断面図である。

【図４】図４は、本発明を実施する際のロールモータ回
転数算出手順を説明するための流れ図である。

【図５】図５は、本発明の実施結果例を示す、決められ
た最大引張係数及び引張係数の例を示す線図である。

【図６】図６は、本発明の実施結果例を示す、従来法と
比較してモータ回転数の計算結果例を示す線図である。

【図７】図７は、一般的な絞り圧延ラインの構成を示す
斜視図である。

【図８】図８は、絞り圧延後の圧延材の長手方向の肉厚
分布量を示す線図である。

【図９】図９は、各スタンドに対するロール回転数設定
量を示す線図である。

【符号の説明】

１０…素材（丸鋼）、１４…穿孔圧延機、１６…中空部
用素材、２０…延伸圧延機、２２…絞り圧延機の素管、
２６…絞り圧延機、２８…仕上管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続多段圧延機により、管を絞り圧延する
   際の肉厚制御方法において、物理的に付加可能な各スタ
   ンドの最大引張係数を算出し、算出された最大引張係数
   以内で目標肉厚が得られるように各スタンドの引張係数
   を算出し、予め圧延条件の関数として求められた先進率
   式に、前記算出引張係数及び圧延条件の各値を代入して
   、各スタンドの先進率を算出し、マスフロー一定として
   、前記算出先進率に基づき、各スタンドでのロール周速
   を算出し、算出ロール周速に基づき、各スタンドのロー
   ル回転数を算出して制御し、管の肉厚を制御することを
   特徴とする絞り圧延機の肉厚制御方法。