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発明の名称 鋼管の曲がり防止方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−7688(P2007−7688A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−191273(P2005−191273)
出願日 平成17年6月30日(2005.6.30)
代理人 【識別番号】100105968
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 憲一郎
発明者 竹村 泰昌 / 依藤 章
要約 課題
縮径圧延後の冷却過程での鋼管の曲がり防止方法を提供する。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
高周波加熱後、縮径圧延された電縫鋼管が、冷却工程で曲がるのを防止する電縫鋼管の曲がり防止方法であって、ビード部が縮径圧延機の上ロールの位置となるようにして、圧延することを特徴とする電縫鋼管の曲がり防止方法。
【請求項2】
ビード部の位置が、縮径圧延機の上ロール中心から、左右に45度の範囲となるようにして、縮径圧延することを特徴とする請求項1記載の電縫鋼管の曲がり防止方法。
【請求項3】
シーム位置合わせ装置で、ビード部の位置を調整して、縮径圧延することを特徴とする請求項1または請求項2記載の電縫鋼管の曲がり防止方法。
【請求項4】
シーム位置合わせ装置がターニングピンチロールとシーム検出器とシーム位置判定演算機とからなることを特徴とする請求項3記載の電縫鋼管の曲がり防止方法。


発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、電縫管製造工程における鋼管の曲がり防止方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電縫鋼管の製造工程を図6に示す。熱延コイル(62)は電縫管成形機(63)で鋼管に成形され、電縫溶接後、切断機(67)で所定寸法に切断されて、中間テーブル(69)に払い出される。電縫鋼管(68)は、中間テーブル(69)で鋼管内面に残存するビード屑が除去され、高周波加熱装置(70)で所定温度に加熱されて、複数段からなる縮径圧延機(71)で縮径圧延が行われる。縮径圧延が終了すると、鋼管の先後端がホットソー(72)で切断され、冷却床に搬送されて行く。
【0003】
ここで、高周波加熱後、縮径圧延が行われた鋼管には、冷却中に曲がりが発生することがあり、その原因がはっきりせず問題であった。
【0004】
例えば、特許文献1には、クーリングベッド上での鋼管管端部曲がり矯正装置が開示されているが、電縫管製造工程特有の問題点についてはふれていない。
【特許文献1】特開昭62−183910号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
解決しようとする問題点は、縮径圧延完了後の冷却過程で鋼管に曲がりが発生することで、その曲がり防止方法が解決できていない点である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、上記問題点を鋭意検討して、本発明をなしたものである。
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。
【0007】
第一の発明は、高周波加熱後、縮径圧延された電縫鋼管が、冷却工程で曲がるのを防止する電縫鋼管の曲がり防止方法であって、ビード部が縮径圧延機の上ロールの位置となるようにして、圧延することを特徴とする電縫鋼管の曲がり防止方法である。
【0008】
第二の発明は、ビード部の位置が、縮径圧延機の上ロール中心から、左右に45度の範囲となるようにして、縮径圧延することを特徴とする請求項1記載の電縫鋼管の曲がり防止方法である。
【0009】
第三の発明は、シーム位置合わせ装置で、ビード部の位置を調整して、縮径圧延することを特徴とする請求項1または請求項2記載の電縫鋼管の曲がり防止方法である。
【0010】
第四の発明は、シーム位置合わせ装置がターニングピンチロールとシーム検出器とシーム位置判定演算機とからなることを特徴とする請求項3記載の電縫鋼管の曲がり防止方法である。
【発明の効果】
【0011】
本発明の曲がり防止方法は、多額の設備投資を必要とせずに曲がり防止効果が大きく、曲がり発生による生産停止や、歩留まり低下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明を実施するための最良の形態を図を参照して説明する。
図4は、高周波加熱後の肉厚2.5mmの電縫鋼管の円周方向温度分布を示した図である。
高周波誘導コイル(33)で電縫鋼管(31)を加熱すると、内面ビード(32)の切削部は周囲の肉厚に比較して薄くなっており、この肉厚が薄い部分に熱が集中し、ビード部が過加熱される。肉厚2.5mmでビード部が周囲より0.25mm薄くなっている場合、母材部の温度をT℃とすると、ビード部の温度は、1.1T℃まで加熱され、約10%の温度差が発生することを知見した。
【0013】
次に、図3に、縮径圧延前後の温度差の変化を示す。
図中Aは、電縫鋼管(31)のビード部(32)を圧延下ロールに接触するように装入して圧延した場合であり、Bは、電縫鋼管(31)のビード部(32)を圧延上ロールに接触するように装入して圧延した場合を示している。この場合A,B共に縮径圧延前はビード部と母材部との温度差は0.1T℃であった(母材部T℃、ビード部1.1T℃)が、縮径圧延後の温度差は、Aが0.05T℃、Bが0.016T℃であり、Aには曲がりが発生したが、Bには曲がりの発生は生じなかったことを知見した。
【0014】
更に、図5に、縮径圧延機の上下圧延ロールの冷却状況を示す。
図中、51は上ロールを、52は下ロールを、53はロール冷却水の噴射方向を、54は、圧延ロールの回転方向を、55は鋼管の圧延方向を、56は電縫鋼管をそれぞれ示す。また、ロールに描かれたハッチング部分はロール冷却水がロール表面に広がっている範囲を示したものである。
これによると、上下のロールで冷却水の接触時間が異なること、これにより、上下のロール表面温度に差が発生することがわかった。即ち、上ロール(51)では冷却水の接触時間が長く、下ロール(52)では、冷却水の接触時間が短くなっていることを知見した。
【0015】
以上図3、図4、図5を総括すると、電縫鋼管のビード部は、周辺部より高温であること、縮径圧延機の上ロール(51)は、冷却水の接触時間が長いので、下ロール(52)に比較してロール表面温度が低いこと、従って、電縫鋼管のビード部が縮径圧延機の上ロール(51)に接触するようにして圧延すると、圧延後の電縫鋼管の円周方向温度差が小さくなることがわかる。その結果、曲がりも発生しないことを知見した。
【0016】
図7によると、Ar3点以上の温度で圧延を終了する電縫鋼管の場合、電縫鋼管の円周方向温度差が大きい(▲:高温部、○:低温部)と冷却中に低温部○が先にAr変態点を通過して変態膨張し、この膨張差で鋼管が曲がることを知見した。
【0017】
本発明は、上記した図3、図4、図5、図7の知見にもとづきなされたもので、
図1は、本発明の電縫鋼管のビード部と縮径圧延機のロールとの位置関係を示す図である。
上述した理由により、電縫鋼管(11)のビード部(12)が縮径圧延機(16)の上ロール(13)に接触するように圧延するようにしたものである。即ち温度の高いビード部を温度の低い上ロールで圧延するようにしたものである。また、ビード部は縮径圧延機(16)の上ロール中心から、左右に45度の範囲にくるように圧延することが望ましい。45度を超えた部分では、ロール冷却水の冷却効果が小さくなり、円周方向温度差の縮小効果が得られなくなるからである。
【0018】
図2は、電縫鋼管(21)のビード部(22)を縮径圧延機の上ロールの位置にもってくるための、シーム位置合わせ装置を、示すものである。ターニングピンチロール(23)で電縫鋼管(23)を回転し、シーム検出器(24)でシーム位置を検出し、シーム位置判定演算機で、シーム検出位置から上ロール相当位置までの回転角度を演算して、ターニングピンチロール(23)を回転させてシーム部を天の位置(上ロール相当位置)に移動させるものである。
尚、シーム検出は、鋼管の母材部と電縫部の磁気抵抗変化を継目信号として検出している。
また、シーム位置合わせ装置は、図6の中間テーブル(66)に設置して、高周波加熱装置(70)に装入するときに、ビード部が天の位置にくるようにするのが良い。
【産業上の利用可能性】
【0019】
本発明は、円周方向に温度差がある電縫鋼管以外の鋼管にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】電縫鋼管のビード部と縮径圧延機のロールとの位置関係を説明する図である。
【図2】シーム位置合わせ装置の説明図である。
【図3】縮径圧延前後の円周方向温度差の変化を説明する図である。
【図4】高周波加熱後の電縫鋼管の円周方向温度分布を説明する図である。
【図5】縮径圧延機の上下圧延ロールの冷却状況を説明する図である。
【図6】電縫鋼管の製造工程を説明する図である。
【図7】円周方向温度差により鋼管が曲がる理由を説明する図である。
【符号の説明】
【0021】
11 電縫鋼管
12 ビード部
13 上ロール
14 下ロール
15 サイドロール
16 縮径圧延機
21 電縫鋼管
22 ビード部
23 ターニングピンチロール
24 シーム検出器
25 シーム位置合わせ装置
31 電縫鋼管
32 内面ビードの切削部
33 高周波誘導コイル
51 上ロール
52 下ロール
53 ロール冷却水の噴射方向
54 圧延ロールの回転方法
55 圧延方向
56 電縫鋼管
61 アンコイラー
62 熱延コイル
63 成形ロール
64 誘導コイル
65 スクイズロール
66 ビード切削バイト
67 走間切断機
68 電縫鋼管
69 中間テーブル
70 高周波加熱装置
71 縮径圧延機
72 ホットソー




 

 


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