JPS58128209A - ホツトストレツチレデユ−サのロ−ル回転数制御方法 - Google Patents

ホツトストレツチレデユ−サのロ−ル回転数制御方法

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JPS58128209A
JPS58128209A JP57010473A JP1047382A JPS58128209A JP S58128209 A JPS58128209 A JP S58128209A JP 57010473 A JP57010473 A JP 57010473A JP 1047382 A JP1047382 A JP 1047382A JP S58128209 A JPS58128209 A JP S58128209A
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JP
Japan
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rotation speed
roll rotation
outer diameter
pipe
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JP57010473A
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JPS6150686B2 (ja
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Shinzo Sasaki
佐々木 信三
Kiyoshi Okumura
奥村 精
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/48—Tension control; Compression control
    • B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78—Control of tube rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B17/00—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling
    • B21B17/14—Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling without mandrel, e.g. stretch-reducing mills

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

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】 本発明は、ホットストレッチレデューサのロール回転数
制御方法に係り、特に、マンドレルミル圧延による継目
無鋼管の製造に用いるに好適な、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管とするため
のホットストレッチレデューサのロール回転数制御方法
の改良に関する。
継目無鋼管等の継目無管を製造する方法の一つに、第1
図に示す如く、まず、素材としての丸ビレットio’6
、回転炉床式の加熱炉12で加熱し。
次いで、マンネスマン効果を利用したピアサ14で穿孔
し、更に、穿孔後の中空素管16に、マンドレルバ−1
8を挿入した後、中空素管16をマンドレルバ−18と
共にマンドレルミル20に送り込んで延伸圧延し、圧延
後、マンドレルバ−18を母管22から引き抜いて、母
管22を再加熱炉24で再加熱した後、ホットストレッ
チレデューサ26により絞り圧延して外径圧下と若干の
肉厚調整を施して、所要の製品寸法を有する圧延仕上管
28とし、更に、クーリングベッド30で放冷する、マ
ンドレルミル圧延によるものがある。
このマンドレルミル圧延におけるホットストレッチレデ
ューサ26においては、マンドレルミル20で延伸圧延
後、再加熱炉24で再加熱された母管22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管28
としているが、このホットストレッチレデューサ26で
母管22を圧延する場合、圧下率に、対をなすロール間
隙の設定距離とロール間の引張り力とにより定まる。こ
のうち、多段のロールの外径がすべて等しく、ロール間
の設定距離も一旦設定したのちは不変であるとすれば、
圧下率は、ロールの回転数のみにより制御されつる。
したがって従来は、例えば、特公昭51−43469号
で示される如く、連続多段絞り圧延機(ホットストレッ
チレテユーサ)により、管ヲ絞り圧延する際の圧延長さ
制御方法において、まず、所望の管の圧延後の長さを設
定し、圧延されるべき母管の長爆ヲ実測し、次いで予め
実験的に求めておいた、圧延前後の長さの関数であるロ
ール回転数パターンの関係式、およびこの回転数パター
ンの関数であるロール回転数分布の関係式を用いて、上
記設定値および実測値から、上記ロール回転数パターン
、ロール回転数分布を順次設定し、このロール回転数分
布により、上記圧延されるべき母管に対する上記圧延後
の各対のロール回転数を設定し、もってこの母管の圧延
長さを自動的に制御するようにして、所定重量且つ所定
長さの管を製造するようにしており、更に、母管重量の
実績値を取り入れて、目標肉厚の精度向上を図る考え方
も示されている。
このように、母管の実績重量或いは母管長さの実績値を
もとにした圧延長の制御方式は公知であるが、同時に母
管外径のばらつきを考慮に入れた圧延長の制御方式は提
案されていない。
一般に、継目無鋼管の製造工程において、ホットストレ
ッチレデューサの前工程であるマンドレルミルによって
製造される母管には数チに及ぶ外径の変動があり、この
外径の変動の影響を無視した場合においては、圧延仕上
管の仕上肉厚にばらつきを生じ、目標肉厚精度を得るこ
とができない場合がある。即ち、今、基準寸法(断面積
電、外径D11、肉厚t。)の母管から、目標寸法(外
径り8、肉厚t、)k有する圧延仕上管を得るべく絞り
圧延を行なうに際して、第2図に示す如く、母管の外径
が変化した場合(実線A)成るいは、肉厚が変化した場
合(破線B)のいずれにおいても、目標寸法を有する圧
延仕上管を得るための延伸比(圧延仕上官長さ/母管長
さ)の変化傾向にはほとんど差が見られない。然るに、
今、同一基準寸法の母管から同一の目標寸法を有する圧
延仕上管を得るべく絞り圧延を行な5VC際して、母管
の外径D0は一定とし、肉厚だけが変化して、断面積が
Sl、Sy (S I> So > St )に変化し
たと仮定した場合、ロール回転数パターンは、第3図に
示す如く変化させる必要がある。一方、同一の基準寸法
の母管から同一の目標寸法を有する圧延仕上管ケ得るべ
く絞り圧延を行なうに際して、母管の肉厚tllは一定
とし、外径だけが変化して、断面積が先程と同じ<Sl
、Syに変化したと仮定した場合の、ロール回転数パタ
ーンは、第4図に示す如く変化させる必要があり、断面
積の変化に対する回転数パターンの変化の傾向は、第3
図における場合とは逆になる。従って、従来のように、
母管の断面積だけを評価して、外径変化の影響を無視し
たロール回転数パターンでは、圧延仕上管の肉厚変動を
完全に防止することはできなかった。
本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、圧延仕上管の肉厚の変動を確実に防止することがで
き、従って、目標寸法の外径及び肉厚を有する圧延仕上
管を精度よく得ることができるホットストレッチレデュ
ーサのロール回転数制御方法を提供することを第1の目
的とする。
本発明は、又、ロール回転数パターンの設定誤差に拘ら
ず、良好なロール回転数制御を行なうことができるホッ
トストレッチレデューサのロール回転数制御方法を提供
することを第2の目的とする。
本発明は、母管を絞り圧延[2て、目標寸法の外径及び
肉厚を有する圧延仕上管とするだめのホットストレッチ
レデューサのロール回転数制御方法において、母管の外
径及び肉厚と圧延仕上管の外径及び肉厚から引張係数を
求め、該引張係数に基づいてロール回転数パターンを設
定してロール回転数を制御するようにして、前記第1の
目的を達成したものである。
又、同じ(ホットストレッチレデューサのロール回転数
制御方法において、ホットストレッチレデューサ入側で
、母管の外径及び肉厚と圧延仕上管の目標外径及び肉厚
から引張係数を予測し、該予測引張係数に基づいてロー
ル回転数パターンを設定してロール回転数を制御すると
共に、ホットストレッチレデューサ出側で、圧延仕上管
の外径及び肉厚を実測して、これから引張係数を求め、
該実測引張係数と前記予測引張係数の偏差に応じて、前
記ローン回転数パターンを学習により修正するようにし
て、前記第2の目的を達成したものである。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。
本実施例は、第5図に示す如く、従来と同様のホットス
トレッチレゾ豆−サ26の入側及び出側に、それぞれ、
外径計31.34、肉厚計32.36を設けると共に、
制御装置38において、前記外径計31及び肉厚計32
出力から求められる母管の実測外径n+F (長手方向
平均値、他のデータも同様)及び肉厚t、−と、外部計
算機等から入力される圧延仕上管の目標外径D1及び肉
厚tlから引張係数XI1moを予測し、該予測引張係
数X 13moに基づいてロール回転数パターンを設定
してロール回転数を制御すると共に、前記外径計34及
び肉厚計36から入力される圧延仕上管の実測外径D1
及び肉厚tl* がら引張係数X7mAk求め、該実測
引張係数XImAと前記予測引張係数X1moの偏差S
[応じて、前記ロール回転数パターンを学習により修正
するようにしたものである。
以下第6図を参照して、前記制御装置38の動作を詳細
に説明する。
前記制御装置38は、まず、前記外径計31及び肉厚計
32出方の母管の実測外径DI、*及び肉厚toと、外
部計算機から入力されるホットストレッチレデューサ2
6出側における圧延仕上管の目標外径り3、及び目標肉
厚t1ヲ取り込んで、次式ここで、ψ1、ψtは、それ
ぞれ径方向、接線方向の対数歪を、又、εmに平均肉厚
外径比を表わし、次の(2)〜(4)式にて算出される
値である。
ψ、=1!、jllj ・・・・・・・・・・・・(2
)1 D l、*t ak ψt”lnD、 −t、  ・・・・・・・・・・・・
(3)を−“t am= −、(懇情γ+が士−7)・・・・・・・・・
(4)次いで、算出された予測引張係数X  に、次A
m。
式に示す如く、学習補正係数K(初期値は0)を加える
ことによって、設定引張係数X/m8を決定し、該設定
引張係数X1maに応じて、予め実験等により決定され
ている、第7図に示すようなロール回転数パターンのい
ずれかを選択して、スタンド毎にロール回転数を設ずす
る。
XA’ms −Xlmo 十K  ・・・・・・・・・
・・・(5)このように設定されたロール回転数パター
ンを用いてホットストレッチレデューサ26のロール回
転数を制御し、絞り圧延を実施する。
通常は、前記のようにして凸−ル回転数パターンを選択
することにより、良好なロール回転数制御が行なわれる
ものであるが、再加熱温度の変化、あるいは摩耗等によ
るロール表面状況の変化といった圧延条件の変動により
、ロール回転数パターンに設定誤差が存在する場合もあ
る。そのような場合には、更に、前記外径計34及び肉
厚計36から圧延仕上管の実測外径り、及び肉厚t、を
取り込み、これらの値を、前出(1)式乃至(4)式の
目標外径り、及び肉厚t1代りに用いることによって、
実測引張係数XIJmAを算出する。
このようにして求められる実測引張係数X1mAを、そ
のまま次回の設定のための設定引張係数XA’msとす
ることも考えられるが、本実施例においては、設定精度
を高めるため、次のようにして実測引張係数X11TI
Aと予測引張係数XAmoの偏差Sを学習するようにし
ている。
即ち、まず次式に示す如く、実測引張係数X11flえ
と予測引張係数の偏差Sを求める。
S=X1mA−Xlmo  ・・・・・・・・・・−(
6)次いで、次式に示す如く、曲材の学習補正係数Kn
−1と、(6)式により算出された偏差Sを用いて、次
材のための学習補正係数KnTh決定する。
Kn=α、 −Kn−1+αt・S −−−−−−−−
−<7)α、±α2−1   ・・・・・・・・・・・
・(8)ここで、係数α1、α2の値は、学習補正のた
めの重み付は係数であり、例えばα、=α、=Q、5と
することができる。
このようにして決定された学習補正係数Knを用いて、
前出(5)式1(より再び設定引張係数XA’msを求
め、次材のロール回転数パターンを選択して。
ロール回転数制御を実施する。
なお前記実施例においては、母管の外径及び肉厚合一外
径計31及び肉厚計32&用いて実測するようにしてい
たが、母管の外径及び肉厚を求める方法はこれに限定さ
れず、例えば母管の外径を、前工程であるマンドレルミ
ルの諸設定仙より予測したり、或いは、母管の肉厚を、
実測管材重量いは実測管材重量と実測母管長より算出し
たりすることも可能である。
又、前記実施例においては、ホットストレッチレデュー
サ26出側の圧延仕上管の夕l径及び肉厚を外径計34
及び肉厚計36により実測するようにしていたが、圧延
仕上管の外径及び肉厚をホットストレッチレデューサ2
6の出側で求める方法はこれに限定されず、例えば、圧
延仕上管の肉厚を、母管或いは管材の秤量結果と実測伸
し長さより算出することも可能である。
以上説明した通り、本発明によれば、ホットストレッチ
レデュ、−サのロール回転数を適切に制御することがで
き、従って、目標寸法の外径及び肉厚を有する圧延仕上
管を精度よく得ることができる。又、ロール回転数パタ
ーンの設定誤差を学習により補正することができる等の
優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1(2)は、従来のマンドレルミル圧延の圧延工程を
示す工程図、第2図は、母管の外径、肉厚の釡°化率に
対する延伸比仮化率の関係を示す線図、第3図は、母管
の外径が一定で肉厚だけが変化した場合の適切なロール
回転数パターンを示す線図、第4図に、同じ(、肉厚が
一定で外径だけが変化した場合の適切なロール回転数パ
ターンを示す線図、第5図は、本発明に係る、ホットス
トレッチレデューサのロール回転数制御方法の実施例が
採用された、ポットストレッチレデューサの周・辺を示
すブロック線図、年6図は、前記実施例における制御装
置の動作を示−r流れ図、第7図は、前記実施例で用い
られている引張係数と回転数パターンの関係を示す線図
である。 26・・・ホットストレッチレデューサ、31.34・
・・外径計、32.36・・・肉厚計、38・・・制御
波@。 代理人   高  矢     論 (ほか1名) 第 4 図 スタンド番号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)母管を絞り圧延して、目標寸法の外径及び肉厚を
    有する圧延仕上管とするためのホットストレッチレデュ
    ーサのロール回転数制御方法において、母管の外径及び
    肉厚と圧延仕上管の外径及び肉厚から引張係数を求め、
    該引張係数に基づいてロール回転数パターンを設定して
    ロール回転数を制御するようにしたことを特徴とするホ
    ットストレッチレデューサのロール回転数制御方法。
  2. (2)母管を絞り圧延して、目標寸法の外径及び肉厚を
    有する圧延仕上管とするためのホットストレッチレデュ
    ーサのロール回転数制御方法において、ホットストレッ
    チレデューサ入側で、母管の外径及び肉厚と圧延仕上管
    の目標外径及び肉厚から引張係数を予測し、該予測引張
    係数に基づいてロール回転数パターンを設定してロール
    回転数を制御すると共に、ホットストレッチレデューサ
    出側で、圧延仕上管の外径及び肉厚を実測して、これか
    ら引張係数を求め、該実測引張係数と前記予測引張係数
    の偏差に応じて、前記ロール回転数パターンを学習によ
    り修正するようにしたことを特徴とするホットストレッ
    チレデューサのロール回転数制御方法。
JP57010473A 1982-01-26 1982-01-26 ホツトストレツチレデユ−サのロ−ル回転数制御方法 Granted JPS58128209A (ja)

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JP57010473A JPS58128209A (ja) 1982-01-26 1982-01-26 ホツトストレツチレデユ−サのロ−ル回転数制御方法

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JPS58128209A true JPS58128209A (ja) 1983-07-30
JPS6150686B2 JPS6150686B2 (ja) 1986-11-05

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JP57010473A Granted JPS58128209A (ja) 1982-01-26 1982-01-26 ホツトストレツチレデユ−サのロ−ル回転数制御方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62124007A (ja) * 1985-11-20 1987-06-05 Kawasaki Steel Corp ストレツチレデユ−サの伸し長さ制御方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55147408A (en) * 1979-05-08 1980-11-17 Toshiba Corp Screw-down learning method of sizer

Patent Citations (1)

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JPS6150686B2 (ja) 1986-11-05

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