JPH0687008A - 継目無し鋼管の製法及びそれに用いるマンドレルミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マンドレルバーの使用本数を大幅に削減し、
しかも外径精度の良好な継目無し鋼管の製法およびそれ
に用いるマンドレルバーを提供する。 【構成】 同一径のマンドレルバーを使用し、素管を、
９０°位相で連続配置された２スタンド以上の２ロール
ミルで圧延し、次いで２ロールミルの圧延方向に対し４
５°傾斜した４方向から２台の２ロールミル又は１台の
４ロールミルで圧延して前段の２ロールミルによる圧延
で発生した最大肉厚偏差の部位を整形し、かつ各ロール
ミルのロール圧下量を変えることにより、鋼管の仕上り
肉厚を変更する。この製法では、最大肉厚偏差が小さく
なるので、最大許容偏差から許される圧下量を増加さ
せ、同一外径のマンドレルバーを使用してロール圧下量
を変更しうる。このためマンドレルの使用本数を削減し
うる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は継目無し鋼管の製法及び
それに用いるマンドレルミルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より継目無し鋼管の製造には、外径
基準方式と称される方法と、内径基準方式と称される方
法とが用いられている。外径基準方式による製法を図７
に基づき説明する。まず、ビレットBLを熱間でピアサー
51により穿孔して（同図（Ａ）参照）、中空シェルとも
称される素管Ｓを作り、この素管ＳにマンドレルバーＭ
を挿入した状態でマンドレルミル52で延伸圧延を行う
（同図（Ｂ）参照）。マンドレルミル52はピアサー51で
の内面穿孔傷の解消と鋼管Ｐを所定の肉厚寸法に仕上げ
ることを目的としており、交互に90°づつ傾斜させた複
数スタンドの孔型ロール圧延機群で構成されている。マ
ンドレルミル52を通った鋼管Ｐは、更にサイザー又はス
トレッチレジューサ53により外径寸法の仕上げが行われ
（同図（Ｃ）参照）、最終製品である継目無し鋼管Ｐが
得られる。上記のマンドレルミル52では、ロール孔形の
仕上径を一定に固定し、仕上り肉厚の変更は外径サイズ
の異なるマンドレルバーに交換することにより行ってい
る。このため、上記製法は外径基準方式と称されてい
る。

【０００３】ところが、製品としての継目無し鋼管の肉
厚ピッチは0.5mm 刻みのため、マンドレルバーＭは直径
で１mmピッチのものを準備しておき、製品の要求肉厚毎
にマンドレルバーＭを換えて圧延している。また、マン
ドレルバーＭは一つの圧延サイズに対し循環使用される
ため同一サイズのものを複数本準備する必要がある。し
たがって、例えばマンドレルミルでの仕上径１種類に対
し肉厚の種類を30種、循環本数を５本とすると150 本の
マンドレルバーを用意する必要があり、さらに仕上径が
３種類あるとトータル450 本ものマンドレルバーを準備
保管しておかなければならない。とりわけ中径サイズ
（約 200φ〜約 400φ）の継目無し鋼管製造用マンドレ
ルミルではマンドレルバーの径、長さ、重量共大きく、
扱いが困難なために使用本数が多いことが大きな問題と
なっている。

【０００４】このような問題に対処する為、マンドレル
バー径を変える必要のない内径基準方式の圧延も検討さ
れている。この内径基準方式は、内径を固定し、外径
（ロール孔形径）を変える方式であり、図８に示すよう
な、サイドリリーフ付の基準半径Ｒのラウンドカリバー
ロールを仕上げ２スタンドに組込み、ロール圧下により
外径寸法を変更する製法である。

【０００５】ところが、かかる製法において、従来型の
スタンド毎に90°交差させた２ロールミルでの圧延で
は、ミル出側の仕上り形状は、圧下と共に略四角形状と
なり、図９に示すように、鋼管Ｐの肉厚の円周方向偏差
Ｅが45°方向４ケ所に発生する。この偏差Ｅは、図６に
符号L1で示すように肉厚圧下量の増加と共に急速に増大
するため、許容される圧下調整域は極めて小さく、同一
マンドレルバーを使用した、圧下による外径寸法の変更
幅も極めて小さいものでしかない。したがって、従来の
内径基準方式においても、外径基準方式ほどではないが
相当数のマンドレルバーを必要とするのであって、それ
なくしては現実的に採用し難い製法であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のごとく、従来
は、外径基準方式であるとマンドレルバーの使用本数が
多くなりすぎ、内径基準方式であっても、期待したほど
マンドレルバーの使用本数を削減できず、多数のマンド
レルバーを使用しなくては実用的な製法として採用しえ
なかったのである。本発明はかかる事情に鑑み、マンド
レルバーの使用本数を大幅に削減し、しかも外径精度の
良好な継目無し鋼管の製法及びそれに用いるマンドレル
ミルを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の継目無し鋼管の
製法は、同一径のマンドレルバーを使用し、素管を、90
°位相で連続配置された２スタンド以上の２ロールミル
で圧延し、次いで前記２ロールミルの圧延方向に対し45
°傾斜した４方向からロールミルで圧延して管形状を整
形し、かつ各ロールミルのロール圧下量を変えることに
より、鋼管の仕上り肉厚を変更することを特徴とする。

【０００８】前記製法に使用する本発明のマンドレルミ
ルは、４スタンド以上の２ロールミル群からなり、出側
の２スタンドを除く各スタンドを90°位相で連続配置
し、最終段から２番目のスタンドを直前スタンドに対し
45°傾斜させて配置し、最終段スタンドを前記最終段か
ら２番目のスタンドに対し90°交差させて配置したこと
を特徴とする。また、本発明のマンドレルミルは、３ス
タンド以上のミル群からなり、出側の１スタンドを除く
各スタンドを２ロールミルで構成して90°位相で連続配
置し、最終段スタンドを４ロールミルで構成して直前ス
タンドに対して45°傾斜させて配置したことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】本発明の製法では、前段の２ロールミルによる
２方向圧延で発生する最大肉厚偏差の発生する部位を後
段のロールミルで圧延して４方向圧延を行うので、仕上
り形状は略８角形となり、最大肉厚偏差が２方向圧延の
約１／４に減少する。その結果、最大許容偏差から許さ
れる圧下量を増加させうるので、同一外径のマンドレル
バーを使用してロール圧下量を変更することで仕上げ肉
厚を大きく変更することが可能となる。このため、マン
ドレルの使用本数を削減することができ、また鋼管の外
径精度も良好となる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の製法及びマンドレルミルの実
施例を図面に基づき説明する。 （第１実施例）図１は第１実施例に係わるマンドレルミ
ルの配置説明図、図２はロールレイアウトを示す説明図
である。本実施例のマンドレルミルは５スタンドの２ロ
ールミルからなり、前半の３スタンド１st〜３stを水平
線に対し45°傾斜させ、かつ各スタンド間位相を90°に
して連続配置している。そして、後半の２スタンドのう
ち第４スタンド４stを直前の第３スタンド３stに対し45
°傾斜させた水平配置とし、最終段の第５スタンド５st
を垂直配置としている。

【００１１】本実施例のマンドレルミルを用いた製法で
は、第２スタンド２stおよび第３スタンド３stでラウン
ドカリバーを用いて45°方向を仕上げ、第４スタンド４
stおよび第５スタンド５stで更に上下、左右方向を仕上
げることになる。このため、４方圧延と同等の精度を得
ることができ、仕上り形状は略８角形となる。この場
合、図５に示すように、肉厚偏差ｅは22.5°の方向に発
生し、肉厚偏差ｅの量は図６の圧下量と肉厚偏差の関係
図に符号L2で示すように２方圧延の約１／４となる。こ
のため、例えば、マンドレル出側の肉厚許容偏差を±0.
3mm 以内すると、カリバー真円基準位置での肉厚偏差
０、肉厚３mm減少に対する肉厚偏差は＋0.23mm、肉厚３
mm増加に対する肉厚偏差は−0.23mmとなるため同一カリ
バーで肉厚変更量は−３〜＋３mmの変更が可能となるな
る。このように、肉厚圧下量が６mm（シェル外径で12m
m）取れるとすると、マンドレルバーの準備本数は従来
の１／６で足りることになり、その削減効果は極めて大
きいものがある。そして、肉厚偏差の絶対値は、シェル
外形サイズにほとんど影響されないことも特徴の一つで
ある。

【００１２】なお、本実施例のマンドレルミルは、全ス
タンドが２ロールミルで構成されるため、シンプルで、
かつ既存技術により構成しうるため実現性が高いという
利点がある。

【００１３】（第２実施例）図３は第２実施例に係わる
マンドレルミルの配置説明図、図４はロールレイアウト
の説明図である。本実施例のマンドレルミルは４台の２
ロールミルと１台の４ロールミルの５スタンドからな
り、２ロールミルの第１〜４スタンド１st〜４stを水平
線に対し45°傾斜させた状態で90°位相で連続配置し、
最終段スタンドの４ロールミルを水平配置している。本
実施例のマンドレルミルを用いた製法では、第３スタン
ド３stおよび第４スタンド４stで45°方向を仕上げ、第
５スタンド５stで４ロールにより上下、左右方向を同時
に仕上げる。

【００１４】本実施例では、最終スタンドで４方向を同
時に圧延するため仕上り精度が高く取れるという利点が
ある。そして、マンドレルの使用本数を削減する効果
は、第１実施例と同様である。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、マンドレルバーの使用
本数を大幅に削減し、しかも外径精度の良好な継目無し
鋼管を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるマンドレルミルの
配置説明図である。

【図２】図１に示されたマンドレルミルのロールレイア
ウト説明図である。

【図３】本発明の第２実施例に係わるマンドレルミルの
配置説明図である。

【図４】図３に示されたマンドレルミルのロールレイア
ウト説明図である。

【図５】本発明の製法により鋼管Ｐに発生する偏差ｅの
説明図である。

【図６】圧下量と肉厚偏差の関係図である。

【図７】従来の外径基準方式の製法の説明図である。

【図８】従来の内径基準方式の製法で用いるロールの説
明図である。

【図９】従来の内径基準方式で鋼管Ｐに発生する偏差Ｅ
の説明図である。

【符号の説明】

Ｐ 鋼管 １ｓｔ 第１スタ
ンド ２ｓｔ 第２スタンド ３ｓｔ 第３ス
タンド ４ｓｔ 第４スタンド ５ｓｔ 第５ス
タンド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一径のマンドレルバーを使用し、素管
   を、90°位相で連続配置された２スタンド以上の２ロー
   ルミルで圧延し、次いで前記２ロールミルの圧延方向に
   対し45°傾斜した４方向からロールミルで圧延して管形
   状を整形し、かつ各ロールミルのロール圧下量を変える
   ことにより、鋼管の仕上り肉厚を変更することを特徴と
   する継目無し鋼管の製法。
2. 【請求項２】４スタンド以上の２ロールミル群からな
   り、出側の２スタンドを除く各スタンドを90°位相で連
   続配置し、最終段から２番目のスタンドを直前スタンド
   に対し45°傾斜させて配置し、最終段スタンドを前記最
   終段から２番目のスタンドに対し90°交差させて配置し
   たことを特徴とする請求項１記載の製法に用いるマンド
   レルミル。
3. 【請求項３】３スタンド以上のミル群からなり、出側の
   １スタンドを除く各スタンドを２ロールミルで構成して
   90°位相で連続配置し、最終段スタンドを４ロールミル
   で構成して直前スタンドに対して45°傾斜させて配置し
   たことを特徴とする請求項１記載の製法に用いるマンド
   レルミル。