JPS6111128B2 - - Google Patents

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JPS6111128B2
JPS6111128B2 JP56077351A JP7735181A JPS6111128B2 JP S6111128 B2 JPS6111128 B2 JP S6111128B2 JP 56077351 A JP56077351 A JP 56077351A JP 7735181 A JP7735181 A JP 7735181A JP S6111128 B2 JPS6111128 B2 JP S6111128B2
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JP
Japan
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mill
value
exit side
wall thickness
sizing
Prior art date
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Application number
JP56077351A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57193219A (en
Inventor
Yoichi Naganuma
Masato Uchida
Sumitada Kakimoto
Yoshuki Ebina
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPS57193219A publication Critical patent/JPS57193219A/en
Publication of JPS6111128B2 publication Critical patent/JPS6111128B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • B21B37/78—Control of tube rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/06—Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills
    • B21B19/10—Finishing, e.g. smoothing, sizing, reeling

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は継目無鋼管の製造に際し、圧延工程
のサイジングミル圧延において、モータ回転数比
（またはモータ速度比）等を操作して出側の素管
の平均肉厚値が一定となるように制御する技術に
関するものである。 マンネスマン・プラグミル製管法におけるサイ
ジングミルは数台から十数台のロールスタンドを
持つタンデム圧延機であり、ロールは２ロールタ
イプと３ロールタイプの２種類があり、駆動モー
タは交流の定速モータが主流で、スタンド間の速
度比は固定のものであつた。従つて、従来のサイ
ジングミルはモータ回転数比を素管ごとに変えて
肉厚または長さを制御することはできず、２ロー
ルタイプではロール圧下位置を操作して外径およ
び真円度を制御しているのがある。 マンネスマン・プラグミル製管法ではサイジン
グミルの出側において、最終的な寸法（外径、肉
厚および長さ等）が定まることになるが、サイジ
ングミルでは素管の外径を一定にすることはでき
ても肉厚を一定にすることはできなかつた。そこ
で肉厚制御は一般にプラグミルで実施されること
になつたが、その場合プラグミル出側の平均肉厚
値を一定にしてもリーリングミルおよびサイジン
グミルで乱れを生じ、必ずしもサイジングミル出
側の肉厚は一定にならない。その結果、狙い肉厚
を厚目にして圧延されることがなされており、こ
れが歩留り低下の大きな原因になつている。 本発明はストレツチ・レデユーサーにて知られ
ているモータ回転数比（またはモータ速度比）に
よる肉厚制御をサイジングミルに適用して、具体
的なモータ回転数比の計算方法を確立することに
より、サイジングミルにおいて平均肉厚制御をす
ることを目的とする。 本発明によればプラグミルにおける平均肉厚制
御と組み合せることにより、サイジングミル出側
における平均肉厚値を従来より大巾に精度向上さ
せることができ、その結果従来狙い肉厚を厚目に
ずらせていた分を無くすことができて歩留りを向
上させると共にサイジングミルのオペレータの負
担を軽減することができる。 一般にサイジングミルにおける平均肉厚制御は
サイジングミル出側の素管の平均肉厚値（または
平均断面積）を一定にするためであり、プラグミ
ルでの平均肉厚制御と組み合せて精度高く実現す
るものである。ところが実際にはサイジングミル
での平均肉厚制御の制御能力は小さいので、プラ
グミルとの配分を定めねばならない。そこでプラ
グミル、リーリングミルおよびサイジングミル間
における平均肉厚の関係を解析した結果、それら
の間にはかなり高い相関があり第１図のように整
理されることが判明した。ここで図中のｔPLMは
プラグミル出側の平均肉厚値、ｔRMはリーリング
ミル出側の平均肉厚値、ｔSMはサイジングミル出
側の平均肉厚値である。 而して第１図におけるタイプ−１のリーリング
ミル派ではプラグミルで出側の平均肉厚値を一定
に制御しても不十分であつて、リーリングミルで
の出側の平均肉厚値を一定にする必要があること
を示している。 タイプ−２のプラグミル派ではプラグミルで出
側の平均肉厚値を一定に制御すればよく、リーリ
ングミルで出側の平均肉厚値を一定にすることは
逆効果であり、制御すべきではないことを示して
おり、これはサイジングミルでの圧延にはリーリ
ングミルでの平均肉厚値の乱れ分を補償する効果
があることを表わしている。中間派はリーリング
ミル派とプラグミル派の中間であり、リーリング
ミルでは制御をしても、ほとんど効果がないので
制御する必要がないことを表わしている。 本発明はこれらの制御の難しさを克服するため
種々検討の結果、プラグミル出側の平均肉厚制御
を行ない、プラグミルで残つた平均肉厚偏差とリ
ーリングミル及びサイジングミルでの乱れ分をサ
イジングミルで制御して修正することにより平均
肉厚制御を単純化し、より一層の精度向上を図ら
んとするものである。 以下本発明を図面に示す実施例を用いて具体的
に説明する。 まず前述した技術思想に基づいてサイジングミ
ルの圧延特性を解析すると次のように表わされ
る。 なお、平均肉厚値を表わす特性値としては、平
均肉厚値そのもののほかに、平均断面積あるいは
単位長さ当り重量（単位重量）であつてもよく、
本発明ではこれらを総称して断面積特性値とい
い、以下の説明では単位重量をもつて該特性値を
表わしている。 ここで a1＋a2＝１ This invention involves controlling the average wall thickness of the raw pipe on the exit side by manipulating the motor rotation speed ratio (or motor speed ratio), etc. during sizing mill rolling in the rolling process when manufacturing seamless steel pipes. It is related to the technology to The sizing mill used in the Mannesmann Plug Mill pipe manufacturing method is a tandem rolling mill with several to more than a dozen roll stands, and there are two types of rolls: a 2-roll type and a 3-roll type, and the drive motor is an AC constant-speed motor. was the mainstream, and the speed ratio between the stands was fixed. Therefore, with conventional sizing mills, it is not possible to control the wall thickness or length by changing the motor rotation speed ratio for each tube, and with the two-roll type, the outer diameter and roundness can be controlled by controlling the roll reduction position. There is something in control. In the Mannesmann plug mill pipe manufacturing method, the final dimensions (outer diameter, wall thickness, length, etc.) are determined at the outlet of the sizing mill, but in the sizing mill, the outer diameter of the raw pipe cannot be made constant. Even if it were possible, it was not possible to make the wall thickness constant. Therefore, wall thickness control has generally been carried out using a plug mill, but in this case, even if the average wall thickness value at the exit side of the plug mill is kept constant, disturbances occur in the reeling mill and sizing mill, and the wall thickness at the exit side of the sizing mill is not necessarily controlled. The thickness is not constant. As a result, the target wall thickness is increased and rolling is performed, which is a major cause of a decrease in yield. The present invention applies wall thickness control using the motor rotation speed ratio (or motor speed ratio), which is known for stretch reducers, to a sizing mill, and establishes a specific calculation method for the motor rotation speed ratio. The purpose is to control the average wall thickness in a sizing mill. According to the present invention, by combining the average wall thickness control in the plug mill, it is possible to improve the accuracy of the average wall thickness value at the exit side of the sizing mill to a greater degree than before, and as a result, the target wall thickness can be shifted to a thicker value than before. This makes it possible to improve yield and reduce the burden on the sizing mill operator. Generally, the average wall thickness control in a sizing mill is to keep the average wall thickness value (or average cross-sectional area) of the raw pipe at the outlet of the sizing mill constant, and this can be achieved with high accuracy in combination with the average wall thickness control in a plug mill. It is. However, in reality, the control ability of the sizing mill for controlling the average wall thickness is small, so the distribution with the plug mill must be determined. As a result of analyzing the relationship in average wall thickness among plug mills, reeling mills, and sizing mills, it was found that there was a fairly high correlation among them, as shown in Figure 1. Here, t PLM in the figure is the average wall thickness value on the exit side of the plug mill, t RM is the average wall thickness value on the exit side of the reeling mill, and t SM is the average wall thickness value on the exit side of the sizing mill. Therefore, in the type-1 reeling mill type shown in Fig. 1, it is insufficient to control the average wall thickness on the exit side by the plug mill to a constant value; This shows that it is necessary to keep it constant. In the case of type-2 plug mills, it is sufficient to control the average wall thickness on the outlet side using a plug mill to a constant value, but keeping the average wall thickness value on the outlet side constant using a reeling mill is counterproductive and should not be controlled. This shows that rolling in the sizing mill has the effect of compensating for the disturbance in the average wall thickness value in the reeling mill. The intermediate group is between the Reeling Mill group and the Pragmil group, and indicates that there is no need to control the Reeling Mill because even if it is controlled, it has little effect. As a result of various studies to overcome these control difficulties, the present invention controls the average wall thickness at the exit side of the plug mill and sizing the average wall thickness deviation remaining in the plug mill and disturbances in the reeling mill and sizing mill. The aim is to simplify average wall thickness control and further improve accuracy by controlling and correcting it with a mill. The present invention will be specifically described below using examples shown in the drawings. First, the rolling characteristics of the sizing mill are analyzed based on the above-mentioned technical concept and are expressed as follows. In addition to the average wall thickness value itself, the characteristic value representing the average wall thickness value may be the average cross-sectional area or the weight per unit length (unit weight).
In the present invention, these are collectively referred to as cross-sectional area characteristic values, and in the following explanation, the characteristic values are expressed in terms of unit weight. Here a 1 + a 2 = 1

【式】：サイジングミル出側の単位重量の計 算値 （Ｗ／ＬＰＬＭ）：プラグミル出側の単位重量の実績値 （Ｗ／ＬＲＭ）：リーリングミル出側の単位重量の実績 値 （Nj／Ｎj+1）：サイジングミルのｊスタンドのモ
ータ回転数／ｊ＋１スタンドのモータ回転数 ｃ：定数項 ｉ：圧延順番またはリーリングミル別通管順番 ａ，a1，a2，b1，b2，b3：パラメータ（係数） (1)式の各パラメータは圧延実積データを重回帰
分析にかけた結果を基準として決定される。ただ
し(1)式は複雑すぎるので、実際には以下のような
簡素化がなされる。 まずa1とa2は本来プラグミルとリーリングミル
のどちらに重点を置くかを表わすパラメータであ
るが、実際にはa1＝a2＝1/2と定めて精度上ほと
んど問題がない。次にモータ回転数比にはスタン
ド数より１少ない数だけの独立なパラメータが存
在するが、数が多いと煩雑なので、実際には最も
パラメータ値が大きい項のみに限定し、簡素化す
る。その結果(2)式のように整理される。 (2)式よりモータ回転数比は次のように定められ
る。 ここで （Ｎ１／Ｎ２）：サイジングミルの１スタンドのモータ
回 転数／２スタンドのモータ回転数の設定値[Formula]: Calculated value of the unit weight on the outlet side of the sizing mill (W/L PLM ): Actual value of the unit weight on the outlet side of the plug mill (W/L RM ): Actual value of the unit weight on the outlet side of the reeling mill (Nj /N j+1 ): Motor rotation speed of j stand of sizing mill/motor rotation speed of j+1 stand c: Constant term i: Rolling order or pipe passage order by reeling mill a, a 1 , a 2 , b 1 , b 2 , b 3 : Parameters (coefficients) Each parameter in equation (1) is determined based on the results of multiple regression analysis of actual rolling data. However, since equation (1) is too complex, it is actually simplified as follows. First, a 1 and a 2 are parameters that originally indicate whether to focus on the plug mill or the reeling mill, but in reality, a 1 = a 2 = 1/2 is set, and there is almost no problem in terms of accuracy. Next, although there are independent parameters for the motor rotation speed ratio, the number of which is one less than the number of stands, if there are many, it becomes complicated, so in reality, it is simplified by limiting to only the term with the largest parameter value. The result is rearranged as shown in equation (2). From equation (2), the motor rotation speed ratio is determined as follows. Here, (N 1 /N 2 ): Setting value of motor rotation speed of 1 stand of sizing mill / motor rotation speed of 2 stands

【式】：サイジングミル出側の単位重量の目 標値 上記(3)式でも使用できるが、定数項Ｃを除くよ
うにして下記(4)式の形にて使用することもでき
る。 ここで(i-1) ：すでに圧延されたサイジングミル出側
の素管の平均肉厚実績値の目標値に対する偏差で
表わされる補正項 ｈ：パラメータ ｉは圧延順番またはリーリングミル別にした通
管順番で、リーリングミル別の場合は(4)式を２台
のリーリングミルに対応させて、２個使用する。
これは時々発生する第３図に示すような２台のリ
ーリングミルの圧延特性の違いをカバーするため
であり、有効な方法である。(i-1)の実際の一
例を(5)式に示す。 (5)式の他諸々の形式が考えられる。 以上の説明に基づいたこの発明の一実施例に係
るフローチヤート図を第２図に示す。 素材は加熱炉１から出た後、１本づつ秤量機に
て単量Ｗを測定され、該素材の番号と対応させ
て、計算機５に記憶される。該素材が穿孔された
素管がプラグミル２にて圧延された後、出側の素
管の長さ実績値ＬPLMが計算機５に入力され、さ
らにリーリングミル３にて、圧延された後、出側
の素管の長さ実績値ＬRMが計算機５に入力され、
記憶される。いま平均肉厚値を単位重量で表わす
と、プラグミル出側の平均肉厚値は素材の単重値
をプラグミル出側の素管の長さ実績値で割つた単
位重量Ｗ／ＬＰＬＭにて表わされ、リーリングミル３は 同様にして単位重量Ｗ／ＬＲＭにて、サイジングミル４ も同様に単位重量Ｗ／ＬＳＭにて表わされる。 該素管がサイジングミル前に到達すると、前記
(3)式または(4)式に従つて、モータ回転数比を算出
してサイジングミル４に指令を与え、設定させ
る。なお、サイジングミル出側の目標平均肉厚値
または目標単位重量はロツト単位で一定値であ
り、既定のローリング・スケジユールに従つて計
算される値であり、ロツト替り直後に計算される
値である。圧延後、出側素管の長さ実績値を計算
機に入力し、前述の補正項を更新する。そして次
の素管が来るのを待機する。 第４図は、実際の圧延データを用いて前述の(2)
式および(3)式の妥当性を検証した結果を示す図表
である。第４図の横軸はサイジングミル出側の単
位重量の実測値であり、縦軸は(2)式の右辺の各項
に実績データを代入して左辺の[Formula]: Target value of unit weight at the exit side of the sizing mill Although the above formula (3) can be used, it can also be used in the form of the following formula (4) by removing the constant term C. Here, (i-1) : Correction term h expressed as the deviation from the target value of the average wall thickness actual value of the raw pipe on the outlet side of the sizing mill that has already been rolled: Parameter i is the pipe passing by rolling order or reeling mill. In order, if the reeling mill is different, use formula (4) for two reeling mills and use two.
This is an effective method because it covers the difference in rolling characteristics between the two reeling mills as shown in FIG. 3, which sometimes occurs. An actual example of (i-1) is shown in equation (5). Various other forms of equation (5) are possible. FIG. 2 shows a flowchart of an embodiment of the present invention based on the above explanation. After the raw materials come out of the heating furnace 1, the unit weight W of each raw material is measured by a weighing machine and stored in the calculator 5 in correspondence with the number of the raw material. After the raw pipe with the perforated material is rolled in the plug mill 2, the actual length L PLM of the raw pipe on the exit side is input into the calculator 5, and further rolled in the reeling mill 3. The actual length LRM of the raw pipe on the exit side is input into the calculator 5,
be remembered. Now, if we express the average wall thickness value in unit weight, the average wall thickness value on the outlet side of the plug mill is expressed as the unit weight W/L PLM , which is calculated by dividing the unit weight value of the material by the actual length of the raw pipe at the outlet side of the plug mill. Similarly, the reeling mill 3 is expressed in unit weight W/L RM , and the sizing mill 4 is similarly expressed in unit weight W/L SM . When the raw tube reaches the front of the sizing mill, the
According to equation (3) or equation (4), the motor rotation speed ratio is calculated and a command is given to the sizing mill 4 to set it. Note that the target average wall thickness or target unit weight at the exit of the sizing mill is a constant value for each lot, a value calculated according to a predetermined rolling schedule, and a value calculated immediately after a lot change. . After rolling, the actual length of the outlet pipe is input into the computer, and the above-mentioned correction term is updated. Then wait for the next tube to arrive. Figure 4 shows the above (2) using actual rolling data.
3 is a chart showing the results of verifying the validity of Equation and Equation (3). The horizontal axis in Figure 4 is the actual measured value of the unit weight at the exit side of the sizing mill, and the vertical axis is the value calculated by substituting actual data into each term on the right side of equation (2).

【式】を求めた 単位重量の計算値である。図中のプロツトは、同
一のリーリングミルで圧延した同一ロツトの外径
178.5mmのパイプの実測単位重量に対する計算単
位重量を示すものであり、角度45゜の中央線に対
する偏差が実測単位重量と計算単位重量の偏差を
示す。この図の意味するところは、(3)式の右辺第
１項のThis is the calculated value of the unit weight obtained from [Formula]. The plots in the figure are the outer diameters of the same lot rolled with the same reeling mill.
It shows the calculated unit weight against the measured unit weight of a 178.5 mm pipe, and the deviation from the center line at an angle of 45° shows the deviation between the measured unit weight and the calculated unit weight. What this figure means is that the first term on the right side of equation (3)

【式】にサイジングミル出側の目標単位 重量を与えて算出したモータ回転数比Ｎ１／Ｎ２により 圧延して得られる実測単位重量は、目標単位重量
に対して第４図に示される程度の偏差の範囲内に
収まることを表わすものである。すなわち本発明
の制御方法を適用しない場合にサイジングミル出
側の実測単位重量が約２Kg／ｍ（28.5〜30.5Kg／
ｍ）の範囲に変動するのに対して、本発明の制御
方法を適用した場合は実測単位重量の変動範囲が
約１Kg／ｍ以下（図中１点鎖線で示す偏差内）に
収まることを意味しており、(2)式および(3)式の妥
当性はこれによつて証明される。 以上述べたように本発明はサイジングミル入側
の素管の情報、またはこれに加えてすでに圧延さ
れたサイジングミル出側の素管の情報とをもと
に、サイジングミルのモータ回転数比を操作する
ことによつてサイジングミル出側の肉厚を制御す
るものであり、これにより平均肉厚値が一定とな
り、従来に比して大幅な歩留向上がある。The actual measured unit weight obtained by rolling according to the motor rotation speed ratio N 1 /N 2 calculated by giving the target unit weight at the exit side of the sizing mill to [Formula] is approximately the same as shown in Figure 4 with respect to the target unit weight. This indicates that the deviation falls within the range of deviation. In other words, when the control method of the present invention is not applied, the measured unit weight at the exit side of the sizing mill is approximately 2 kg/m (28.5 to 30.5 kg/m).
This means that when the control method of the present invention is applied, the variation range of the actual measured unit weight is within the range of about 1 kg/m or less (within the deviation indicated by the dashed line in the figure). This proves the validity of equations (2) and (3). As described above, the present invention calculates the motor rotation speed ratio of the sizing mill based on the information on the raw pipe on the entrance side of the sizing mill, or in addition to the information on the raw pipe on the exit side of the sizing mill that has already been rolled. The wall thickness on the exit side of the sizing mill is controlled by this operation, and as a result, the average wall thickness value remains constant, resulting in a significant improvement in yield compared to the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はプラグミル、リーリングミル、サイジ
ングミルそれぞれの出側素管の単位重量間の相関
を説明する図、第２図は本発明を実施するための
制御フローチヤート、第３図は２台のリーリング
ミルの圧延特性の違いを説明する図、第４図は本
発明の実施例で用いた目標単位重量とモータ回転
数比の関係式の妥当性を示す実績データの例であ
る。 Fig. 1 is a diagram explaining the correlation between the unit weights of the outlet tubes of plug mills, reeling mills, and sizing mills, Fig. 2 is a control flowchart for implementing the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing two machines. FIG. 4 is an example of actual data showing the validity of the relational expression between the target unit weight and the motor rotational speed ratio used in the embodiment of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ マンネスマン・プラグミル製造法のサイジン
グミル出側の素管の平均肉厚値を一定とする制御
法において、 Ａ プラグミルおよびリーリングミルで今回圧延
された素管のプラグミル出側およびリーリング
ミル出側の断面積特性値の実績値と、サイジン
グミル出側の断面積特性値の目標値 Ｂ プラグミルおよびリーリングミルで今回圧延
された素管のプラグミル出側およびリーリング
ミル出側の断面積特性値の実績値と前回圧延さ
れた素管のプラグミル出側およびリーリングミ
ル出側の断面特性値の実績値との各偏差値と、
サイジングミル出側の断面積特性値の目標値と
サイジングミルで前回圧延された素管のサイジ
ングミル出側の断面積特性値の実績値と目標値
との偏差値と前回圧延時のサイジングミルのモ
ータ回転数比 のＡ，Ｂいずれかの各値を用いてサイジングミル
で今回圧延すべき素管のサイジングミル出側の素
管の平均肉厚値が一定となるようにサイジングミ
ルのモータ回転数比（又はモータ速度比）を設定
することを特徴とするサイジングミルにおける管
の肉厚制御方法。[Scope of Claims] 1. In the Mannesmann plug mill manufacturing method, in which the average wall thickness of the raw pipe on the exit side of the sizing mill is kept constant, A. The plug mill exit side of the raw pipe currently rolled in a plug mill and a reeling mill. and the actual value of the cross-sectional area characteristic value on the exit side of the reeling mill and the target value of the cross-sectional area characteristic value on the exit side of the sizing mill B. each deviation value between the actual value of the cross-sectional area characteristic value of the side and the actual value of the cross-sectional characteristic value of the plug mill outlet side and the reeling mill outlet side of the previously rolled raw pipe,
The deviation value between the target value of the cross-sectional area characteristic value on the exit side of the sizing mill, the actual value and target value of the cross-sectional area characteristic value on the exit side of the sizing mill of the raw pipe rolled last time in the sizing mill, and the deviation value of the cross-sectional area characteristic value on the exit side of the sizing mill at the previous rolling. Using each value of motor rotation speed ratio A or B, set the motor rotation speed of the sizing mill so that the average wall thickness value of the raw tube on the exit side of the sizing mill of the raw tube to be rolled this time by the sizing mill is constant. A method for controlling the wall thickness of a pipe in a sizing mill, characterized by setting a ratio (or motor speed ratio).
JP56077351A 1981-05-23 1981-05-23 Controlling method for mean thickness of pipe in sizing mill Granted JPS57193219A (en)

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JPH0343710A (en) * 1989-07-11 1991-02-25 Murai:Kk Structure and method for coupling component for spectacles

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DE102018217378B3 (en) * 2018-10-11 2020-03-26 Sms Group Gmbh Wall thickness control when reducing pipe stretch

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