JPH05200413A

JPH05200413A - シームレス鋼管圧延におけるロール焼付き防止方法

Info

Publication number: JPH05200413A
Application number: JP1031592A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Yoshida; 和美吉田; Mitsuhisa Sakata; 満久坂田; Mitsuru Eguchi; 満江口; Yasuharu Kuno; 靖治久野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 1993-08-10

Abstract

(57)【要約】【目的】シームレス鋼管圧延中のロール焼付きをなく
し、ロールスリップを解消すること。【構成】圧延中に特に素材のロールから尻抜け前の数
秒間、ロールへの冷却水供給を停止することで、冷却水
の潤滑効果を低減して、圧延粉のロールへの焼付きを軽
減し、これによりロールスリップを解消する。とくに、
１３％以上のＣｒを含む高合金鋼圧延素材をマンネスマ
ン・マンドレルミル法或いはマンネスマン・プラグミル
法で圧延するシームレス鋼管の圧延に好適に適用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シームレス鋼管の圧延
において、特に圧延素材の穿孔、延伸圧延時のロール焼
付きの防止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シームレス鋼管圧延の代表的な製造法と
して、押込み穿孔圧延機、２台の延伸圧延機、プラグ
ミル、さらに、リーラミル〜サイザーミル等の圧延機列
からなるマンネスマン・プラグミル法と、ピアサー〜
マンドレルミル列とストレッチレデューサー等の圧延機
列からなるマンネスマン・マンドレルミル法等が広く知
られている。

【０００３】これらの製造法は、製品の外径に応じて使
い分けされ、一般的には、前者は外径７ｉｎ．以上、後
者は７ｉｎ．以下で適用されるのが通例である。

【０００４】ところで、これらの圧延工程において、圧
延素材によっては、圧延ロール肌の焼付きにより外面
疵、更にはロールスリップが時折発生し、特に後者のロ
ールスリップが発生すると、焼付きが指数関数的に増大
し、圧延効率が著しく低下し、極端な場合には圧延が不
能となるケースがある。

【０００５】これらの傾向は、圧延素材がその表面にス
ケール発生が少ない材料である場合、また、熱間変形抵
抗の高い、例えば１３％Ｃｒ鋼或いは２２％Ｃｒ鋼等で
顕著である。

【０００６】とくに、これらの現象は、図２に示すピア
サーや延伸圧延機すなわちエロンゲータミルのようにロ
ールａ，ｂが被圧延材Ｍに対して互いに傾斜した傾斜圧
延機で著しい。

【０００７】このため、従来では高合金鋼の圧延前後に
普通鋼の圧延を行ったり、焼付き防止のため、潤滑剤を
適用する等の対策を採っているが、前者は高合金鋼の圧
延チャンスが制限される欠点があり、また、後者は圧延
材質に対してよほど潤滑剤の種類，使用量が適切でない
と、かえってスリップを増長する問題がある。

【０００８】さらに、このスリップの発生を防ぐため、
圧延ロールに浅い溝状模様を刻設したいわゆるローレッ
ト加工を施すこともあるが充分な効果を発揮できない。

【０００９】これは、圧延中、磨耗によって発生する
粉、すなわち圧延材粒子がロール表面に移着し、繰り返
し磨耗によって成長し、これがせっかくローレット加工
したロールであっても、その溝を焼付きによって埋めて
しまい、適切な表面状態を維持できないことによる。

【００１０】またさらに、ロールの耐焼付き性を改善す
る目的で、ロールの金属組織中に含まれる黒鉛量を増や
すことも検討された。

【００１１】これは、黒鉛による潤滑作用を狙うのでは
なく、焼付き粒子の移着を阻止する作用を意図したもの
であるが、なお充分な効果を得るに至っていない。

【００１２】このように、高合金のシームレス鋼管の圧
延の場合のロールスリップの問題は現実には解決され
ず、普通鋼が１２０００本の圧延でロール交換するのに
対して高合金の場合には２００〜３００本毎の頻繁なロ
ール替えを行っているのが実情であり、著しく生産性を
阻害している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、本発
明の目的は、シームレス鋼管圧延に際して、焼付きに伴
うロールスリップを軽減してロール替えを最小限とする
ための手段を見出すことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、シームレス鋼
管の圧延におけるロールスリップによる圧延トラブル
は、圧延素材の温度が低い、いわゆる低熱圧延時には極
端に少ないという知見に基づく。

【００１５】この低熱圧延とは、例えば後続する圧延機
でのトラブル等により、傾斜圧延機前で圧延素材を待機
させ、この結果素材温度が定常圧延時より５０〜１００
℃程度低くなった状態で圧延することを意味する。

【００１６】すなわち、本発明は、圧延素材を圧延ロー
ルによって圧延するに当たり、素材のロールへの噛込み
から尻抜けするまでの間の一部分でロールへの冷却水供
給を一旦停止することによって上記目的を達成した。

【００１７】ロールへの冷却水供給の一旦停止は、とく
に、１３％以上のＣｒを含む高合金圧延素材をマンネス
マン・マンドレルミル法或いはマンネスマン・プラグミ
ル法で圧延するシームレス鋼管の圧延に好適に適用で
き、ピアサー或いはエロンゲーターミル等の傾斜圧延機
におけるロールへの冷却水供給を素材の尻抜け前に一定
時間、一時的に停止する。

【００１８】

【作用】シームレス鋼管の圧延におけるロール冷却水
は、元来、ロールのヒートスクラッチや割れを防止する
ために行なわれるものであり、低熱圧延域において冷却
水の供給を停止してもあまり問題とならない。

【００１９】また、ロールに供給される冷却水は一種の
潤滑効果があり、圧延条件によっては、冷却水の潤滑効
果がかえってスリップをもたらし、ロールと圧延材との
間の適正なメタルタッチ（接触状態）を阻害するものと
推察され、特にこの現象は素材噛込みよりも、素材の尻
抜け時に多く発生し、したがって、尻抜け時前の数秒間
停止が最も効果があることを確認した。

【００２０】勿論、圧延中は熱負荷が大きいので、ヒー
トスクラッチや割れからのロール保護の観点から、圧延
中全ての段階で給水停止を実施することはできないが、
そのためにロール冷却水を使用するタイミングが重要で
あり、これによって、ロール表面を健全に維持できる。

【００２１】圧延材の尻抜け時は、圧延素材の端部のい
わゆる非定常域の圧延であり、圧延素材のロールグリッ
プ（保持）長さが短いために、スリップ発生が起こるも
のと考えられる。

【００２２】つまり、最も簡便な冷却の一時中止という
意外に簡単な方法が、ロール表面を適性で且つ健全な状
態に維持でき、これがロール焼付きに伴うスリップを大
きく軽減させ、著しくロール寿命を延長できることが判
った。

【００２３】また、管端冷却による噛込み不良を懸念し
て、噛込み時にも冷却供給を停止する方法を必要に応じ
て併せて適用することは好ましいことである。

【００２４】

【実施例】１２５０℃に加熱された７６．４Φ×１８．
０×３５００ｍｍのＳＴＫＭ１３Ａ（Ｃ：０．５％、Ｓ
ｉ：０．２％、Ｍｎ：０．５％、Ｐ：０．００２５％以
下、Ｓ：０．００８％以下）の素材を押込み穿孔圧延機
─延伸圧延機─プラグミル─リーラーミル─サイザーミ
ルよりなるマンネスマン・プラグミル方式の圧延法によ
って圧延した。

【００２５】図１には、延伸圧延機における冷却水停止
法の適用例を、従来法と対比して示している。従来法で
は、押込み開始から素材の圧延機での噛込み開始までを
冷却水供給しているが、この噛込み開始と同時に数秒間
冷却水供給を停止し、その後再び冷却水供給を行った。
これに対して、本発明法では、圧延完了する所謂素材の
尻抜けの数秒間冷却を停止している。図中、冷却水供給
期を斜線によって示し、冷却水停止期を白抜きで示して
いる。

【００２６】この結果、前述した通り、圧延ロールと素
材との間のスリップが減少して、圧延材の前進効率が向
上し、結果として圧延時間の短縮（Ｔ）となって現れて
いる。表１は、このときの各条件等を数値に整理した結
果である。

【００２７】表１において、従来法としての比較例で
は、噛込み時の冷却水供給は停止しないで圧延を行い
（一次停止無）、本発明法では尻抜け直前の３秒間冷却
水停止を行ったものである。

【００２８】表１から判るように、理論的な予測圧延時
間（スリップ無）に対しての、実際の圧延時間の実測値
から、前進効率が算出されている。つまり、従来法では
この前進効率が８６〜８９％であるのに対して、本発明
法では９３．４％に達し、これは、圧延時間にして約３
秒間の短縮となる。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。

【００３１】（１）著しくロール焼付きによるスリップ
を防止することができ、従来のロール組替えタイミング
を２倍程度に延長することができる。

【００３２】（２）そのため、ロール原単位の低減及び
ロール組替え頻度減少による生産性向上を図ることがで
きる。

【００３３】（３）ロールスリップが少ないので、圧延
のサイクルタイムが短縮される。

【００３４】（４）ロールスリップ減少により、成品の
表面疵が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法と従来法を対比した圧延中のロール
冷却水供給タイミングを示す。

【図２】代表的な傾斜ロール圧延機での素材の圧延状
況を示す。

【符号の説明】

ａ，ｂロールＭ被圧延材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久野靖治福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧延素材を圧延ロールによって圧延する
に当たり、素材のロールへの噛込みから尻抜けするまで
の間の一部分でロールへの冷却水供給を一旦停止するシ
ームレス鋼管圧延におけるロール焼付き防止方法。
【請求項２】請求項１記載の圧延素材が、表面にスケ
ール発生が少なく、熱間変形抵抗の高い合金であるシー
ムレス鋼管圧延におけるロール焼付き防止方法。
【請求項３】請求項１記載の圧延素材が、１３％以上
のＣｒを含む高Ｃｒ鋼等高合金であるシームレス鋼管圧
延におけるロール焼付き防止方法。
【請求項４】請求項１記載のロールへの冷却水供給の
一旦停止が、圧延素材の尻抜けする前の一定時間行われ
るシームレス鋼管圧延におけるロール焼付き防止方法。
【請求項５】請求項１記載のロールへの冷却水供給の
一旦停止が、圧延素材の噛込み時及び圧延素材の尻抜け
する前の一定時間行われるシームレス鋼管圧延における
ロール焼付き防止方法。
【請求項６】請求項１記載のロールへの冷却水の一旦
停止が、ピアサー或いはエロンゲータミルにおいて行な
われるシームレス鋼管圧延におけるロール焼付き防止方
法。