JPH0824911A - 継目無管の拡管圧延装置 - Google Patents
継目無管の拡管圧延装置Info
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- JPH0824911A JPH0824911A JP18045294A JP18045294A JPH0824911A JP H0824911 A JPH0824911 A JP H0824911A JP 18045294 A JP18045294 A JP 18045294A JP 18045294 A JP18045294 A JP 18045294A JP H0824911 A JPH0824911 A JP H0824911A
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- Japan
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- pipe
- lubricant
- water
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡素な構成により、圧延直前の管内面に水及
び／又は潤滑剤を安定的に供給可能とし、管内面性状を
向上可能とすること。 【構成】 継目無管の拡管圧延装置２０において、プッ
シャー３０の先端部に、中空素管１の内面をデスケーリ
ングするための水噴射口３４、及び／又は中空素管１の
内面を潤滑するための潤滑剤噴射口３５を設けてなるも
の。
び／又は潤滑剤を安定的に供給可能とし、管内面性状を
向上可能とすること。 【構成】 継目無管の拡管圧延装置２０において、プッ
シャー３０の先端部に、中空素管１の内面をデスケーリ
ングするための水噴射口３４、及び／又は中空素管１の
内面を潤滑するための潤滑剤噴射口３５を設けてなるも
の。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は継目無鋼管等の継目無管
の拡管圧延装置に関する。
の拡管圧延装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】継目無管の製造工程は、マンネスマン法
が主流となっており、圧延方式によってプラグミル方式
とマンドレルミル方式に大別されるが、基本的には、素
材丸ビレットに孔を明ける穿孔工程と、穿孔された中空
素管を減肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された中
空素管を所定の外径にまで絞る、或いは定径する仕上げ
圧延工程からなる。
が主流となっており、圧延方式によってプラグミル方式
とマンドレルミル方式に大別されるが、基本的には、素
材丸ビレットに孔を明ける穿孔工程と、穿孔された中空
素管を減肉延伸する延伸圧延工程と、延伸圧延された中
空素管を所定の外径にまで絞る、或いは定径する仕上げ
圧延工程からなる。
【０００３】従来の延伸圧延工程では、中空素管を減
肉、拡管するエロンゲーター、及び減肉、拡管によって
磨管するリーラーのいずれにおいても、拡管率は高々数
％から17、18％程度であるため、広い範囲の外径の製品
を得ようとすると、多種類の外径のビレットが必要とな
り、生産性を阻害する一つの要因であった。そのため、
近年素材ビレットサイズの減少、設備の簡素化を目的と
して延伸工程において従来以上に拡管を行なう高拡管圧
延スケジュールが提案されている。ここで、高拡管とは
拡管率Ｅr が0.2 以上を意味するものとする。
肉、拡管するエロンゲーター、及び減肉、拡管によって
磨管するリーラーのいずれにおいても、拡管率は高々数
％から17、18％程度であるため、広い範囲の外径の製品
を得ようとすると、多種類の外径のビレットが必要とな
り、生産性を阻害する一つの要因であった。そのため、
近年素材ビレットサイズの減少、設備の簡素化を目的と
して延伸工程において従来以上に拡管を行なう高拡管圧
延スケジュールが提案されている。ここで、高拡管とは
拡管率Ｅr が0.2 以上を意味するものとする。
【０００４】然るに、高拡管圧延プロセスでは、拡管圧
延機での圧延温度を確保するため、圧延機入側に再加熱
炉を置き、被圧延材（中空素管）を昇温すると、被圧延
材の内外面に酸化スケールが生成、成長するものとな
る。管外面スケールは搬送テーブル上における管の回転
移動中に剥離、落下し易いものの、管内面スケールはそ
のまま圧延すると、プラグにより加圧されて管内面に押
し込み疵を発生させてしまうものとなる。尚、拡管圧延
機入側に再加熱プロセスを設けない場合でも、先行圧延
機（例えばマンドレルミル）から拡管圧延機までの搬送
中に、被圧延材の管内面スケールが成長するので、上記
と同様の問題がある。
延機での圧延温度を確保するため、圧延機入側に再加熱
炉を置き、被圧延材（中空素管）を昇温すると、被圧延
材の内外面に酸化スケールが生成、成長するものとな
る。管外面スケールは搬送テーブル上における管の回転
移動中に剥離、落下し易いものの、管内面スケールはそ
のまま圧延すると、プラグにより加圧されて管内面に押
し込み疵を発生させてしまうものとなる。尚、拡管圧延
機入側に再加熱プロセスを設けない場合でも、先行圧延
機（例えばマンドレルミル）から拡管圧延機までの搬送
中に、被圧延材の管内面スケールが成長するので、上記
と同様の問題がある。
【０００５】従来、継目無管圧延プロセスで、管内面疵
の発生を防止するため、特開昭61-74714号公報に記載の
如く、プラグの先端部に冷却水及び／又は潤滑剤の噴射
ノズルを設け（図６）、このノズルから被圧延材内面と
プラグ外面との接触面に冷却水及び／又は潤滑剤を噴射
させようとするものがある。
の発生を防止するため、特開昭61-74714号公報に記載の
如く、プラグの先端部に冷却水及び／又は潤滑剤の噴射
ノズルを設け（図６）、このノズルから被圧延材内面と
プラグ外面との接触面に冷却水及び／又は潤滑剤を噴射
させようとするものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、前述の噴
射ノズルが設けられるプラグは、プラグバーの先端部に
着脱自在に設けられていて、冷却水及び／又は潤滑剤の
供給配管をプラグバーからプラグに向けて延在されるも
のとなる。尚、プラグバーに対するプラグの着脱は、
(a) 被圧延材のサイズ替えに伴うプラグ交換、(b) 被圧
延材の各１本毎に圧延済プラグを冷却して循環使用する
ためのプラグ交換、(c) プラグの手入れを行なうための
プラグ交換等を行なうために必須である。
射ノズルが設けられるプラグは、プラグバーの先端部に
着脱自在に設けられていて、冷却水及び／又は潤滑剤の
供給配管をプラグバーからプラグに向けて延在されるも
のとなる。尚、プラグバーに対するプラグの着脱は、
(a) 被圧延材のサイズ替えに伴うプラグ交換、(b) 被圧
延材の各１本毎に圧延済プラグを冷却して循環使用する
ためのプラグ交換、(c) プラグの手入れを行なうための
プラグ交換等を行なうために必須である。
【０００７】従って、従来技術では、冷却水及び／又は
潤滑剤の供給配管が、プラグバーとプラグとの着脱部を
経由するものとなり、結果として、(1) 冷却水及び／又
は潤滑剤を上記着脱部において洩れることなく供給可能
とするためには構造複雑になり、長期安定的につまりや
洩れのない供給配管を維持することは極めて困難である
こと、(2) 冷却水及び／又は潤滑剤が上記着脱部でつま
る場合もしくは洩れる場合には所要量の冷却水及び／又
は潤滑剤を供給できず、管内面疵の発生を防止できなく
なること、(3) 管内面に洩れ落ちた冷却水が被圧延材を
冷却してその変形抵抗を高めるために圧延荷重を過大化
して所要の拡管量を得ることができない等の不都合を招
く。
潤滑剤の供給配管が、プラグバーとプラグとの着脱部を
経由するものとなり、結果として、(1) 冷却水及び／又
は潤滑剤を上記着脱部において洩れることなく供給可能
とするためには構造複雑になり、長期安定的につまりや
洩れのない供給配管を維持することは極めて困難である
こと、(2) 冷却水及び／又は潤滑剤が上記着脱部でつま
る場合もしくは洩れる場合には所要量の冷却水及び／又
は潤滑剤を供給できず、管内面疵の発生を防止できなく
なること、(3) 管内面に洩れ落ちた冷却水が被圧延材を
冷却してその変形抵抗を高めるために圧延荷重を過大化
して所要の拡管量を得ることができない等の不都合を招
く。
【０００８】尚、管内面疵の発生を防止するための他の
技術として、拡管圧延機の直前に管内面デスケーラーを
設けることも考えられる。ところが、この場合には、圧
延ライン内に独立のデスケーラーを設備するものとなっ
てライン長が長くなり、これによるラインでの被圧延材
温度降下を補償するため、再加熱温度を高くせねばなら
ず、管内面スケールの生成度合が過大となる結果、圧延
後の管内面肌を余り良好にできない。
技術として、拡管圧延機の直前に管内面デスケーラーを
設けることも考えられる。ところが、この場合には、圧
延ライン内に独立のデスケーラーを設備するものとなっ
てライン長が長くなり、これによるラインでの被圧延材
温度降下を補償するため、再加熱温度を高くせねばなら
ず、管内面スケールの生成度合が過大となる結果、圧延
後の管内面肌を余り良好にできない。
【０００９】本発明は、簡素な構成により、圧延直前の
管内面に水及び／又は潤滑剤を安定的に供給可能とし、
管内面性状を向上可能とすることを目的とする。
管内面に水及び／又は潤滑剤を安定的に供給可能とし、
管内面性状を向上可能とすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、一対の圧延ロ
ールをパスラインに対して一定の進み角で傾斜配置する
とともに、該一対の圧延ロールの間にプラグを配置して
なる拡管圧延機と、上記拡管圧延機に中空素管を噛み込
ませるプッシャーとを有してなる継目無管の拡管圧延装
置において、前記プッシャーの先端部に、中空素管内面
をデスケーリングするための水噴射口、及び／又は中空
素管内面を潤滑するための潤滑剤噴射口を設けてなるよ
うにしたものである。
ールをパスラインに対して一定の進み角で傾斜配置する
とともに、該一対の圧延ロールの間にプラグを配置して
なる拡管圧延機と、上記拡管圧延機に中空素管を噛み込
ませるプッシャーとを有してなる継目無管の拡管圧延装
置において、前記プッシャーの先端部に、中空素管内面
をデスケーリングするための水噴射口、及び／又は中空
素管内面を潤滑するための潤滑剤噴射口を設けてなるよ
うにしたものである。
【００１１】
【作用】 プッシャーの先端部に水噴射口、潤滑剤噴射口を設け
る構造は、プッシャーの先端部に管内径より細径の噴射
ヘッダをほぼ固定的に設け、この噴射ヘッダにそれらの
水噴射口、潤滑剤噴射口を設けるものとし、プッシャー
から噴射ヘッダに設けた水噴射口、潤滑剤噴射口に向け
て水、潤滑剤を供給するための供給配管を延在させるも
のとなる。従って、この場合には、拡管圧延機内で（圧
延ラインをあえて長くすることなく）、かつ簡素な配管
構成で、水、潤滑剤をつまりや洩れを伴うことなく管内
面の圧延直前部位に安定供給できる。
る構造は、プッシャーの先端部に管内径より細径の噴射
ヘッダをほぼ固定的に設け、この噴射ヘッダにそれらの
水噴射口、潤滑剤噴射口を設けるものとし、プッシャー
から噴射ヘッダに設けた水噴射口、潤滑剤噴射口に向け
て水、潤滑剤を供給するための供給配管を延在させるも
のとなる。従って、この場合には、拡管圧延機内で（圧
延ラインをあえて長くすることなく）、かつ簡素な配管
構成で、水、潤滑剤をつまりや洩れを伴うことなく管内
面の圧延直前部位に安定供給できる。
【００１２】上記により、水、潤滑剤は供給配管系
でつまったり、洩れることなく、それらの所要量のもの
が安定供給され得るものとなり、管内面疵の発生を防止
できる。また、管内面に洩れ落ちた水が被圧延材を冷却
してその変形抵抗を高めることもなく、所要の拡管量を
得ることができる。
でつまったり、洩れることなく、それらの所要量のもの
が安定供給され得るものとなり、管内面疵の発生を防止
できる。また、管内面に洩れ落ちた水が被圧延材を冷却
してその変形抵抗を高めることもなく、所要の拡管量を
得ることができる。
【００１３】上記により、水、潤滑剤は拡管圧延機
内で被圧延材に供給され、圧延機前に格別のデスケーラ
ーを設けることによって圧延ライン長が長くなる場合
の、被圧延材温度降下補償のための高温再加熱を要さな
い。このため、高温再加熱により管内面スケールの過大
生成を伴うことなく、圧延後の管内面肌を良好にでき
る。
内で被圧延材に供給され、圧延機前に格別のデスケーラ
ーを設けることによって圧延ライン長が長くなる場合
の、被圧延材温度降下補償のための高温再加熱を要さな
い。このため、高温再加熱により管内面スケールの過大
生成を伴うことなく、圧延後の管内面肌を良好にでき
る。
【００１４】
【実施例】図１は拡管圧延装置の一実施例を示す模式
図、図２は拡管圧延装置による圧延開始状態を示す模式
図、図３は拡管圧延装置による圧延中状態を示す模式
図、図４は図３の要部拡大図、図５は本発明の効果を示
す模式図、図６は従来例を示す模式図、図７は減肉率と
拡管率を変化させて拡管圧延したときの噛み込み不良、
尻抜け不良、フレアリングによるホロー破れの発生状況
を示す線図である。
図、図２は拡管圧延装置による圧延開始状態を示す模式
図、図３は拡管圧延装置による圧延中状態を示す模式
図、図４は図３の要部拡大図、図５は本発明の効果を示
す模式図、図６は従来例を示す模式図、図７は減肉率と
拡管率を変化させて拡管圧延したときの噛み込み不良、
尻抜け不良、フレアリングによるホロー破れの発生状況
を示す線図である。
【００１５】拡管圧延装置１０は、拡管圧延機２０とプ
ッシャー３０とを有する。拡管圧延機２０は図１〜図４
に詳細を示すように、一対のコーン型圧延ロール２１、
２１を一定の進み角βで傾斜配置するとともに、入側面
角α1 と出側面角α2 を有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置する。そして、拡管圧延機２０
は、圧延ロール２１、２１の間で中空素管１に挿入され
るプラグ２２と、圧延ロール２１、２１の間で中空素管
１の外面をガイドするガイドシュー２３とを備える。２
２Ａはプラグバーである。ガイドシュー２３は、固定
式、ディスク式、ローラー式、ドライブローラー式のい
ずれでも良い。
ッシャー３０とを有する。拡管圧延機２０は図１〜図４
に詳細を示すように、一対のコーン型圧延ロール２１、
２１を一定の進み角βで傾斜配置するとともに、入側面
角α1 と出側面角α2 を有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置する。そして、拡管圧延機２０
は、圧延ロール２１、２１の間で中空素管１に挿入され
るプラグ２２と、圧延ロール２１、２１の間で中空素管
１の外面をガイドするガイドシュー２３とを備える。２
２Ａはプラグバーである。ガイドシュー２３は、固定
式、ディスク式、ローラー式、ドライブローラー式のい
ずれでも良い。
【００１６】プッシャー３０は、中空素管１を拡管圧延
機２０に噛み込ませる。プッシャー３０は、プッシャー
シリンダ３１のピストンロッド先端にプッシャーヘッダ
３２を固定的に備え、シリンダ３１の伸長動作により前
進するプッシャーヘッダ３２により、中空素管１の後端
面に接して該素管１を拡管圧延機２０の圧延ロール２
１、２１に向けて押し進める。
機２０に噛み込ませる。プッシャー３０は、プッシャー
シリンダ３１のピストンロッド先端にプッシャーヘッダ
３２を固定的に備え、シリンダ３１の伸長動作により前
進するプッシャーヘッダ３２により、中空素管１の後端
面に接して該素管１を拡管圧延機２０の圧延ロール２
１、２１に向けて押し進める。
【００１７】然るに、拡管圧延装置１０にあっては、プ
ッシャー３０において、プッシャーヘッダ３２の先端部
に中空素管１の内径より細径の噴射ヘッダ３３を固定
し、噴射ヘッダ３３の先端側外周面の周方向複数位置に
水噴射口３４を開口し、噴射ヘッダ３３の先端面に潤滑
剤噴射口３５を開口している。そして、プッシャーヘッ
ダ３２から噴射ヘッダ３３に向けて水供給路３４Ａ、潤
滑剤供給路３５Ａを延在し、それらの水噴射口３４、潤
滑剤噴射口３５に水、潤滑剤を所定圧力で供給可能とし
ている。水噴射口３４から噴射された水は中空素管１の
内面に供給されて該素管１の内面をデスケーリングす
る。潤滑剤噴射口３５から噴射された潤滑剤は、中空素
管１の内面とプラグ２２との接触領域を潤滑する。
ッシャー３０において、プッシャーヘッダ３２の先端部
に中空素管１の内径より細径の噴射ヘッダ３３を固定
し、噴射ヘッダ３３の先端側外周面の周方向複数位置に
水噴射口３４を開口し、噴射ヘッダ３３の先端面に潤滑
剤噴射口３５を開口している。そして、プッシャーヘッ
ダ３２から噴射ヘッダ３３に向けて水供給路３４Ａ、潤
滑剤供給路３５Ａを延在し、それらの水噴射口３４、潤
滑剤噴射口３５に水、潤滑剤を所定圧力で供給可能とし
ている。水噴射口３４から噴射された水は中空素管１の
内面に供給されて該素管１の内面をデスケーリングす
る。潤滑剤噴射口３５から噴射された潤滑剤は、中空素
管１の内面とプラグ２２との接触領域を潤滑する。
【００１８】プッシャー３０は、下記(1) 〜(3) の如く
に動作する。 (1) 中空素管１が拡管圧延機２０の入側に投入されるま
では、プッシャーヘッダ３２及び噴射ヘッダ３３は退避
している（図１）。
に動作する。 (1) 中空素管１が拡管圧延機２０の入側に投入されるま
では、プッシャーヘッダ３２及び噴射ヘッダ３３は退避
している（図１）。
【００１９】(2) 中空素管１が拡管圧延機２０の入側に
投入されると、プッシャーヘッダ３２は中空素管１に向
けて前進する。後端面に接した後も更に前進し、該素管
１を拡管圧延機２０に噛み込ませる。このとき、噴射ヘ
ッダ３３は中空素管１の内径部に挿入され、潤滑剤噴射
口３５から該素管１の内面とプラグ２２との間の接触領
域に向けて潤滑剤を噴射し、かつ水噴射口３４から該素
管１の内面に向けて高圧水を噴射する（図２）。
投入されると、プッシャーヘッダ３２は中空素管１に向
けて前進する。後端面に接した後も更に前進し、該素管
１を拡管圧延機２０に噛み込ませる。このとき、噴射ヘ
ッダ３３は中空素管１の内径部に挿入され、潤滑剤噴射
口３５から該素管１の内面とプラグ２２との間の接触領
域に向けて潤滑剤を噴射し、かつ水噴射口３４から該素
管１の内面に向けて高圧水を噴射する（図２）。
【００２０】(3) 拡管圧延機２０による中空素管１の圧
延中も、上記(2) と同様に、潤滑剤噴射口３５から中空
素管１の内面とプラグ２２との間の接触領域に向けて潤
滑剤を噴射し、かつ水噴射口３４から該素管１の内面に
向けて高圧水を噴射する（図３）。
延中も、上記(2) と同様に、潤滑剤噴射口３５から中空
素管１の内面とプラグ２２との間の接触領域に向けて潤
滑剤を噴射し、かつ水噴射口３４から該素管１の内面に
向けて高圧水を噴射する（図３）。
【００２１】尚、本実施例で採用した拡管圧延機２０の
詳細について付言する。拡管圧延機２０では、コーン型
ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、パス
ラインに対して交叉角γで交叉配置することにより、圧
延出側に進むほどロール径が暫時大きく、周速度が速く
なる結果、ロールが被圧延材に及ぼすブレーキが軽微に
なる。このため、拡管圧延機２０による傾斜圧延では、
ロールが被圧延材に及ぼすブレーキ起因の、被圧延材の
ねじれや、断面内の付加的な剪断歪の発生が抑制され、
素管の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホ
ロー破れを伴うことなく、中空素管を高拡管できる。
詳細について付言する。拡管圧延機２０では、コーン型
ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、パス
ラインに対して交叉角γで交叉配置することにより、圧
延出側に進むほどロール径が暫時大きく、周速度が速く
なる結果、ロールが被圧延材に及ぼすブレーキが軽微に
なる。このため、拡管圧延機２０による傾斜圧延では、
ロールが被圧延材に及ぼすブレーキ起因の、被圧延材の
ねじれや、断面内の付加的な剪断歪の発生が抑制され、
素管の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホ
ロー破れを伴うことなく、中空素管を高拡管できる。
【００２２】然るに、本発明者らは、交叉配置したコー
ン型ロールによって中空素管を高拡管圧延する際の被圧
延材の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホ
ローの破れの発生状態を詳細に検討した結果、一対のコ
ーン型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角β
で傾斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角
α1 と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置し、中空素管を高拡管するに当た
り、β、γ、β＋γを以下の範囲に設定し、5°≦β≦2
5°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°かつα1 、
α2 を以下の範囲に設定するとともに、0.5 °≦α1 ≦
5 °、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 、更に、減肉率Ｒ
t と拡管率Ｅr との間に1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 、但し Ｒ
t ＝（ｔi-ｔo ）／ｔi 、Ｅr ＝（Ｄo-Ｄi ）／Ｄi 、
ｔi ：入側中空素管肉厚、Ｄi ：入側中空素管外径、ｔ
o ：出側管肉厚、Ｄo ：出側管外径なる関係を満足させ
ることにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリング
によるホローの破れの発生を著しく防止し、歩留、生産
性を阻害することなく高拡管圧延することができること
を見出した。
ン型ロールによって中空素管を高拡管圧延する際の被圧
延材の噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによるホ
ローの破れの発生状態を詳細に検討した結果、一対のコ
ーン型圧延ロールをパスラインに対して一定の進み角β
で傾斜配置するとともに、パスラインに対して入側面角
α1 と出側面角α2 とを有するようにパスラインに対し
て交叉角γで交叉配置し、中空素管を高拡管するに当た
り、β、γ、β＋γを以下の範囲に設定し、5°≦β≦2
5°、10°≦γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°かつα1 、
α2 を以下の範囲に設定するとともに、0.5 °≦α1 ≦
5 °、3 °≦α2 ≦10°、α1 ≦α2 、更に、減肉率Ｒ
t と拡管率Ｅr との間に1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 、但し Ｒ
t ＝（ｔi-ｔo ）／ｔi 、Ｅr ＝（Ｄo-Ｄi ）／Ｄi 、
ｔi ：入側中空素管肉厚、Ｄi ：入側中空素管外径、ｔ
o ：出側管肉厚、Ｄo ：出側管外径なる関係を満足させ
ることにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリング
によるホローの破れの発生を著しく防止し、歩留、生産
性を阻害することなく高拡管圧延することができること
を見出した。
【００２３】即ち、図１〜図４に示すようなコーン型ロ
ールのゴ−ジ部直径ＤR が700mm 、ロールバレル長さＬ
R が600mm 、入側端からゴージ部までのロール長さＬ1
が250mm 、入側面角α1 が 3°、出側面角α2 が 5°、
交叉角γが20°、進み角βが15°の傾斜圧延機で、直径
ＤH が80〜120mm 、肉厚ｔH が15〜40mmの中空素管を被
圧延材としてロール間隙Ｅとプラグ先進量Ｌとを種々変
更して減肉率Ｒt 、拡管率Ｅr を変化させて拡管圧延
し、噛込み不良、フレアリングによるホロー破れの発生
状況を調査した。横軸にＲt 、縦軸にＥr をとり整理し
た結果を図７に示す。
ールのゴ−ジ部直径ＤR が700mm 、ロールバレル長さＬ
R が600mm 、入側端からゴージ部までのロール長さＬ1
が250mm 、入側面角α1 が 3°、出側面角α2 が 5°、
交叉角γが20°、進み角βが15°の傾斜圧延機で、直径
ＤH が80〜120mm 、肉厚ｔH が15〜40mmの中空素管を被
圧延材としてロール間隙Ｅとプラグ先進量Ｌとを種々変
更して減肉率Ｒt 、拡管率Ｅr を変化させて拡管圧延
し、噛込み不良、フレアリングによるホロー破れの発生
状況を調査した。横軸にＲt 、縦軸にＥr をとり整理し
た結果を図７に示す。
【００２４】図より明らかなように、一対のコーン型圧
延ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、γ
で交叉配置する管の傾斜圧延方法において、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr を1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 の間の範囲に選ぶこ
とにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れを回避することができ、圧延設定の自由度
を高めることが可能となる。
延ロールを一定の進み角βで傾斜配置するとともに、γ
で交叉配置する管の傾斜圧延方法において、減肉率Ｒt
と拡管率Ｅr を1 ≦Ｅr ／Ｒt ≦3 の間の範囲に選ぶこ
とにより、噛込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れを回避することができ、圧延設定の自由度
を高めることが可能となる。
【００２５】本発明において、5 °≦β≦25°、10°≦
γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°とするのは以下の理由に
よる。一定範囲内では、進み角β、交叉角γ、及びその
和β＋γが大きくなるほど被圧延材のねじれや、断面内
の付加的な剪断歪を小さくさせることが可能となり、フ
レアリングによるホロー破れ防止に対して効果がある。
然しながら、β＜5 °、又はγ＜10°、又はβ＋γ＜20
°ではその効果が十分でなく、フレアリングによるホロ
ー破れが発生し易くなる。従って、βの下限は5 °、γ
の下限は10°、β＋γの下限は20°とする。一方、β＞
25°、又はγ＞40°又はβ＋γ＞50°では、被圧延材の
ねじれが逆向きに大きくなり、断面内の付加的な剪断歪
も逆方向へ発生するため、かえってフレアリングによる
ホロー破れが発生し易くなる。従って、βは25°、γは
40°、β＋γは50°を超えないものとする。
γ≦40°、20°≦β＋γ≦50°とするのは以下の理由に
よる。一定範囲内では、進み角β、交叉角γ、及びその
和β＋γが大きくなるほど被圧延材のねじれや、断面内
の付加的な剪断歪を小さくさせることが可能となり、フ
レアリングによるホロー破れ防止に対して効果がある。
然しながら、β＜5 °、又はγ＜10°、又はβ＋γ＜20
°ではその効果が十分でなく、フレアリングによるホロ
ー破れが発生し易くなる。従って、βの下限は5 °、γ
の下限は10°、β＋γの下限は20°とする。一方、β＞
25°、又はγ＞40°又はβ＋γ＞50°では、被圧延材の
ねじれが逆向きに大きくなり、断面内の付加的な剪断歪
も逆方向へ発生するため、かえってフレアリングによる
ホロー破れが発生し易くなる。従って、βは25°、γは
40°、β＋γは50°を超えないものとする。
【００２６】0.5 °≦α1 ≦5 °とするのは以下の理由
による。入側面角α1 は被圧延材の噛込み性に重要な影
響を与える。α1 が 5°を超えると噛込み時に被圧延材
が急激に圧下され、変形に要する圧延ロールからの抗力
が圧延ロールから伝達される前進方向の推力を上回るた
め、噛込み不良が起こり易くなる。従って、α1 は 5°
を超えないものとする。一方、α1 が小さくなりすぎる
と、前進方向の推力に必要な被圧延材の外径圧下量を得
ようとするためには入側のロールバレルをかなり長くす
る必要があるため、設備建設費が高くなり実用的でなく
なる。従って、α1 の下限は0.5 °とする。
による。入側面角α1 は被圧延材の噛込み性に重要な影
響を与える。α1 が 5°を超えると噛込み時に被圧延材
が急激に圧下され、変形に要する圧延ロールからの抗力
が圧延ロールから伝達される前進方向の推力を上回るた
め、噛込み不良が起こり易くなる。従って、α1 は 5°
を超えないものとする。一方、α1 が小さくなりすぎる
と、前進方向の推力に必要な被圧延材の外径圧下量を得
ようとするためには入側のロールバレルをかなり長くす
る必要があるため、設備建設費が高くなり実用的でなく
なる。従って、α1 の下限は0.5 °とする。
【００２７】3 °≦α2 ≦10°とするのは以下の理由に
よる。出側面角α2 が大きいほど、拡管量に対して必要
な出側のロールバレルを短くすることができ、設備を小
型化することが可能であるが、あまり大きすぎるとかえ
ってフレアリングによるホロー破れが発生し易くなる。
従って、α2 は10°を超えないものとする。一方、α2
が小さすぎると所定の拡管量を得ようとするためには出
側のロールバレルをかなり長くする必要があるため、設
備建設費が高くなり実用的でなくなる。従って、α2 の
下限は 3°とする。
よる。出側面角α2 が大きいほど、拡管量に対して必要
な出側のロールバレルを短くすることができ、設備を小
型化することが可能であるが、あまり大きすぎるとかえ
ってフレアリングによるホロー破れが発生し易くなる。
従って、α2 は10°を超えないものとする。一方、α2
が小さすぎると所定の拡管量を得ようとするためには出
側のロールバレルをかなり長くする必要があるため、設
備建設費が高くなり実用的でなくなる。従って、α2 の
下限は 3°とする。
【００２８】α1 ≦α2 とするのは以下の理由による。
出側面角α2 が入側面角α1 よりも小さくなると、所定
の拡管量を得ようとするためには出側面角α2 が入側面
角α1 よりも大きい場合と比較してロールバレル長が相
対的に長くなる。従って、α1 はα2 を超えないものと
する。
出側面角α2 が入側面角α1 よりも小さくなると、所定
の拡管量を得ようとするためには出側面角α2 が入側面
角α1 よりも大きい場合と比較してロールバレル長が相
対的に長くなる。従って、α1 はα2 を超えないものと
する。
【００２９】次に、本実施例の作用について説明する。 プッシャー３０の先端部に水噴射口３４、潤滑剤噴射
口３５を設ける構造は、プッシャー３０の先端部に管内
径より細径の噴射ヘッダ３３をほぼ固定的に設け、この
噴射ヘッダ３３にそれらの水噴射口３４、潤滑剤噴射口
３５を設けるものとし、プッシャー３０から噴射ヘッダ
３３に設けた水噴射口３４、潤滑剤噴射口３５に向けて
水、潤滑剤を供給するための供給配管を延在させるもの
となる。従って、この場合には、拡管圧延機２０内で
（圧延ラインをあえて長くすることなく）、かつ簡素な
配管構成で、水、潤滑剤をつまりや洩れを伴うことなく
管内面の圧延直前部位に安定供給できる。
口３５を設ける構造は、プッシャー３０の先端部に管内
径より細径の噴射ヘッダ３３をほぼ固定的に設け、この
噴射ヘッダ３３にそれらの水噴射口３４、潤滑剤噴射口
３５を設けるものとし、プッシャー３０から噴射ヘッダ
３３に設けた水噴射口３４、潤滑剤噴射口３５に向けて
水、潤滑剤を供給するための供給配管を延在させるもの
となる。従って、この場合には、拡管圧延機２０内で
（圧延ラインをあえて長くすることなく）、かつ簡素な
配管構成で、水、潤滑剤をつまりや洩れを伴うことなく
管内面の圧延直前部位に安定供給できる。
【００３０】上記により、水、潤滑剤は供給配管系
でつまったり、洩れることなく、それらの所要量のもの
が安定供給され得るものとなり、管内面疵の発生を防止
できる。また、管内面に洩れ落ちた水が被圧延材を冷却
してその変形抵抗を高めることもなく、所要の拡管量を
得ることができる。
でつまったり、洩れることなく、それらの所要量のもの
が安定供給され得るものとなり、管内面疵の発生を防止
できる。また、管内面に洩れ落ちた水が被圧延材を冷却
してその変形抵抗を高めることもなく、所要の拡管量を
得ることができる。
【００３１】上記により、水、潤滑剤は拡管圧延機
２０内で被圧延材に供給され、圧延機前に格別のデスケ
ーラーを設けることによって圧延ライン長が長くなる場
合の、被圧延材温度降下補償のための高温再加熱を要さ
ない。このため、高温再加熱により管内面スケールの過
大生成を伴うことなく、圧延後の管内面肌を良好にでき
る。
２０内で被圧延材に供給され、圧延機前に格別のデスケ
ーラーを設けることによって圧延ライン長が長くなる場
合の、被圧延材温度降下補償のための高温再加熱を要さ
ない。このため、高温再加熱により管内面スケールの過
大生成を伴うことなく、圧延後の管内面肌を良好にでき
る。
【００３２】本発明を下記(1) 〜(4) の如くに実施し
た。 (1) 本発明装置１ではプッシャーの先端部に水噴射口の
みを設け、本発明装置２ではプッシャーの先端部に水噴
射口と潤滑剤噴射口の両方を設けた。尚、本発明装置２
では、水とともに、潤滑剤として粒状黒鉛（150gr/1 本
素管）を噴射させた。従来装置１は拡管圧延４機の直前
に前述した如くの独立のデスケーラーを設けた。従来装
置２は拡管圧延機のプラグに図６に示した如くの噴射ノ
ズルを設けた。
た。 (1) 本発明装置１ではプッシャーの先端部に水噴射口の
みを設け、本発明装置２ではプッシャーの先端部に水噴
射口と潤滑剤噴射口の両方を設けた。尚、本発明装置２
では、水とともに、潤滑剤として粒状黒鉛（150gr/1 本
素管）を噴射させた。従来装置１は拡管圧延４機の直前
に前述した如くの独立のデスケーラーを設けた。従来装
置２は拡管圧延機のプラグに図６に示した如くの噴射ノ
ズルを設けた。
【００３３】(2) 被圧延材は炭素鋼とし、圧延前サイズ
は直径90〜190mm 、肉厚15〜30mm、圧延後サイズは直径
120〜250mm 、肉厚 8〜20mmとした。圧延ロールは、コ
ーン型ロールとし、ゴージ部直径ＤR ＝1200mm、進み角
β＝15度、交叉角γ＝20度とした。
は直径90〜190mm 、肉厚15〜30mm、圧延後サイズは直径
120〜250mm 、肉厚 8〜20mmとした。圧延ロールは、コ
ーン型ロールとし、ゴージ部直径ＤR ＝1200mm、進み角
β＝15度、交叉角γ＝20度とした。
【００３４】(3) 拡管圧延機入側に設置した再加熱炉で
被圧延材に付与した再加熱温度と、その拡管圧延機出側
温度は、表１の通りであった。
被圧延材に付与した再加熱温度と、その拡管圧延機出側
温度は、表１の通りであった。
【００３５】
【表１】
【００３６】(4) 本発明装置１、２、従来装置１、２と
も、 300本の中空素管を圧延した結果、配管〜噴射口の
つまり発生頻度、メンテナンス時間は表２の通りであっ
た。
も、 300本の中空素管を圧延した結果、配管〜噴射口の
つまり発生頻度、メンテナンス時間は表２の通りであっ
た。
【００３７】表２において、従来装置１は、高温再加熱
のために発生スケール量が多く、内面粗さが大きい。ま
た、従来装置２は配管つまりの発生により、内面粗さの
ばらつきが大きい。これに対し、本発明装置１では内面
粗さが向上し、本発明装置２では内面粗さが更に向上し
た。
のために発生スケール量が多く、内面粗さが大きい。ま
た、従来装置２は配管つまりの発生により、内面粗さの
ばらつきが大きい。これに対し、本発明装置１では内面
粗さが向上し、本発明装置２では内面粗さが更に向上し
た。
【００３８】
【表２】
【００３９】以上、本発明の実施例を図面により詳述し
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、プッシャー
の先端部に、水噴射口と潤滑剤噴射口のいずれか一方の
みを設けるものであっても良い。
たが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があっても本発明に含まれる。例えば、プッシャー
の先端部に、水噴射口と潤滑剤噴射口のいずれか一方の
みを設けるものであっても良い。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡素な構
成により、圧延直前の管内面に水及び／又は潤滑剤を安
定的に供給可能とし、管内面性状を向上することができ
る。
成により、圧延直前の管内面に水及び／又は潤滑剤を安
定的に供給可能とし、管内面性状を向上することができ
る。
【図１】図１は拡管圧延装置の一実施例を示す模式図で
ある。
ある。
【図２】図２は拡管圧延装置による圧延開始状態を示す
模式図である。
模式図である。
【図３】図３は拡管圧延装置による圧延中状態を示す模
式図である。
式図である。
【図４】図４は図３の要部拡大図である。
【図５】図５は本発明の効果を示す模式図である。
【図６】図６は従来例を示す模式図である。
【図７】図７は減肉率と拡管率を変化させて拡管圧延し
たときの噛み込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れの発生状況を示す線図である。
たときの噛み込み不良、尻抜け不良、フレアリングによ
るホロー破れの発生状況を示す線図である。
１０ 拡管圧延装置 ２０ 拡管圧延機 ２１ 圧延ロール ２２ プラグ ３０ プッシャー ３３ 噴射ヘッダ ３４ 水噴射口 ３５ 潤滑剤噴射口
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の圧延ロールをパスラインに対して
一定の進み角で傾斜配置するとともに、該一対の圧延ロ
ールの間にプラグを配置してなる拡管圧延機と、 上記拡管圧延機に中空素管を噛み込ませるプッシャーと
を有してなる継目無管の拡管圧延装置において、 前記プッシャーの先端部に、中空素管内面をデスケーリ
ングするための水噴射口、及び／又は中空素管内面を潤
滑するための潤滑剤噴射口を設けてなることを特徴とす
る継目無管の拡管圧延装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18045294A JPH0824911A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 継目無管の拡管圧延装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18045294A JPH0824911A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 継目無管の拡管圧延装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0824911A true JPH0824911A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=16083479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18045294A Withdrawn JPH0824911A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 継目無管の拡管圧延装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824911A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104324972A (zh) * | 2014-11-29 | 2015-02-04 | 攀钢集团成都钢钒有限公司 | 一种大口径超高强度钢无缝钢管的生产方法 |
| RU2549022C1 (ru) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" | Способ горячей винтовой раскатки гильз и технологический инструмент для его осуществления |
| CN107008768A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-04 | 浙江益大特钢有限公司 | 不锈钢无缝钢管的制造方法 |
| CN117619894A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 太原理工大学 | 一种无缝金属复合管高速轧制复合设备 |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP18045294A patent/JPH0824911A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2549022C1 (ru) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | Акционерное общество "Выксунский металлургический завод" | Способ горячей винтовой раскатки гильз и технологический инструмент для его осуществления |
| CN104324972A (zh) * | 2014-11-29 | 2015-02-04 | 攀钢集团成都钢钒有限公司 | 一种大口径超高强度钢无缝钢管的生产方法 |
| CN107008768A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-04 | 浙江益大特钢有限公司 | 不锈钢无缝钢管的制造方法 |
| CN117619894A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 太原理工大学 | 一种无缝金属复合管高速轧制复合设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |