(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料である鋼帯を払いだすアンコイラ、鋼帯の先行材と次材を中継溶接する中継溶接機、鋼帯を蓄えて払いだすルーパ、鋼帯を予熱または加熱する第１の加熱装置、鋼帯を管状に成形する成形ミル、管状材の両エッジ部を加熱する高周波コイル、この両エッジ部を固相圧接して管状材を鋼管にするスクイズ装置、鋼帯を加熱しあるいは鋼管を均熱する第２の加熱装置、鋼帯を管状に成形し鍛接して鋼管にする成形鍛接ミル、鋼管を絞り加工するレデューサ、鋼管を切断する切断機、鋼管を矯正する矯正機、鋼管を搬送・冷却する冷却床をこの順に配置してなり、前記成形ミルからスクイズ装置までが配置される第１の材料経路に加え、前記第１、第２の加熱装置を直結する第２の材料経路が設けられ、該第１、第２の材料経路の分岐点および合流点に、経路切換えのために材料を切断し、切換え先の経路に残しておいた残し材と中継する、切断および中継機が配置されたことを特徴とする鋼管の製造設備列。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管の製造設備列に関し、詳しくは、固相接合管の製造と鍛接管の製造との両方に利用可能な鋼管の製造設備列に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鍛接管は、従来、例えば図３（ａ）に示すような製造設備列を用いて、鍛接造管法によって製造されている。この鍛接造管法は、アンコイラ１から材料である鋼帯（スケルプ）を払いだし、先行材と次材とを中継溶接する中継溶接機２、さらにアキュムレータとしてのルーパ３を順次経由させた後、その全体を予熱炉４にて600 〜650 ℃程度まで予熱し、さらに加熱炉５にて1300〜1350℃程度に加熱した後、成形鍛接ミル６により管状に成形すると共に成形された管状体の接合部分（帯幅両端であった部分）に酸素を吹きつけてスケールを吹き飛ばしながら酸化発熱を利用してこの部分を1400℃以上に加熱し接合（鍛接）して素管となし、この素管をレデューサ７に通して熱間で絞り加工（縮径および／または定径）して製品にするというものである。なお、図３（ａ）において、８はレデューサ７出側で管を切断する切断機、９は切断後に管の曲がり等を矯正する矯正機、10は矯正後の管を搬送・放冷する冷却床である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年本出願人により開発された固相接合管は、例えば図３（ｂ）に示すような製造設備列を用いて、固相圧接造管法によって製造される。この固相圧接造管法は、アンコイラ１から材料である鋼帯（スケルプ）を払いだし、先行材と次材とを中継溶接する中継溶接機２、さらにアキュムレータとしてのルーパ３を順次経由させた後、その全体を加熱炉11にて500 ℃程度に加熱し、成形ミル12によって管状に成形し、成形された管状体の接合部分（帯幅両端であった部分）を高周波コイル13により1400℃以上に加熱後スクイズ装置14により接合（圧接）して素管となし、さらに必要に応じて、この素管を、好ましくはシーム冷却装置15で接合部（シーム部）を冷却し、および／または、均熱炉16で管全体を500 〜700 ℃程度に均熱することによりその周方向の温度差を緩和した上で、レデューサ７に通して温間で絞り加工して製品にするというものである。なお、レデューサ７より下流側では鍛接造管法と同様の処理がなされる。
【０００４】
この固相圧接造管法によれば、温間工程であることからスケール発生量を熱間工程の鍛接造管法よりも少なくすることができ、また、加熱・圧接条件を溶接ビードの出ない範囲に制御してビード切削を省略できることから、鍛接管よりも電縫管に近い優れたシーム品質・表面肌を有する製品（固相接合管）を、鍛接造管法並の高い能率で生産できる。
【０００５】
しかしながら、従来の鍛接造管法と上記固相圧接造管法とでは、加熱の温度条件（鍛接は熱間、固相圧接は温間）や加熱時の材料形状（鍛接は鋼帯、固相圧接は鋼帯と管の両方）が異なるために、これまでは、鍛接管と固相接合管とを同じ製造ラインにて造管することは困難であると思われていた。
本発明の目的は、この困難を克服し、鍛接管と固相接合管とを同じ製造ラインにて造管できる設備列を提案し、それによって大幅な省スペースおよび設備集約を実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、材料である鋼帯を払いだすアンコイラ、鋼帯の先行材と次材を中継溶接する中継溶接機、鋼帯を蓄えて払いだすルーパ、鋼帯を予熱または加熱する第１の加熱装置、鋼帯を管状に成形する成形ミル、管状材の両エッジ部を加熱する高周波コイル、この両エッジ部を固相圧接して管状材を鋼管にするスクイズ装置、鋼帯を加熱しあるいは鋼管を均熱する第２の加熱装置、鋼帯を管状に成形し鍛接して鋼管にする成形鍛接ミル、鋼管を絞り加工するレデューサ、鋼管を切断する切断機、鋼管を矯正する矯正機、鋼管を搬送・冷却する冷却床をこの順に配置してなり、前記成形ミルからスクイズ装置までが配置される第１の材料経路に加え、前記第１、第２の加熱装置を直結する第２の材料経路が設けられ、該第１、第２の材料経路の分岐点および合流点に、経路切換えのために材料を切断し、切換え先の経路に残しておいた残し材と中継する、切断および中継機が配置されたことを特徴とする鋼管の製造設備列である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は、本発明設備列の参考とした発明の例を示す模式図である。図１（ａ）において、20は鋼帯を通材させながら、所定温度に予熱または加熱する第１の加熱装置、21は鋼帯と鋼管の両方を通材させることができ、鋼帯通材時にはこれを所定温度に加熱し、鋼管通材時にはこれを所定温度に均熱する第２の加熱装置である。なお、図３と同一または相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、参考とした発明は、材料である鋼帯を払いだすアンコイラ１、鋼帯の先行材と次材を中継溶接する中継溶接機２、鋼帯を蓄えて払いだすルーパ３、鋼帯を予熱または加熱する第１の加熱装置20、鋼帯を管状に成形する成形ミル12、管状材の両エッジ部を加熱する高周波コイル13、この両エッジ部を固相圧接して管状材を鋼管にするスクイズ装置14、鋼帯を加熱しあるいは鋼管を均熱する第２の加熱装置21、鋼帯を管状に成形し鍛接して鋼管にする成形鍛接ミル６、鋼管を絞り加工するレデューサ７、鋼管を切断する切断機８、鋼管を矯正する矯正機９、鋼管を搬送・冷却する冷却床10をこの順に配置してなることを特徴とする鋼管の製造設備列である。
【００１０】
なお、必要に応じて、周方向温度差を緩和するために、成形鍛接ミル６〜レデューサ７間に鋼管の接合部（シーム部）を冷却する図３（ｂ）に示したシーム冷却装置15を配置してもよい。
これにより、固相接合管製造時には、第１の加熱装置20で例えば200 〜800 ℃に加熱した鋼帯を成形ミル12、高周波コイル13、スクイズ装置14を稼働させて鋼管（固相接合管）にしたのち、必要に応じて第２の加熱装置21にて例えば500 〜700 ℃に加熱（均熱）し、成形鍛接ミル６には空通しさせて、レデューサ７にて温間で所定のサイズに絞り加工することができ、また、鍛接管製造時には、第１の加熱装置20で例えば600 〜650 ℃に加熱（予熱）した鋼帯を、成形ミル12〜スクイズ装置14には空通しさせて、第２の加熱装置21にて1300℃以上に加熱し、成形鍛接ミル６を稼働させて鋼管（鍛接管）にしたのち、レデューサ７にて熱間で所定のサイズに絞り加工することができる。
【００１１】
よって、参考とした発明によれば、鍛接管と固相接合管とを、表１に示すように設備の大部分を兼用しながら、同じ製造ラインで製造することができることになり、大幅な省スペースと設備集約が実現する。
【００１２】
【表１】
0003648945.tif 000002
【００１３】
ところで、鍛接管製造時に、第１の加熱装置20で予熱した鋼帯が、成形ミル12〜スクイズ装置14に空通しされて、第２の加熱装置21に装入される過程で、材料サイズや通材速度によっては鋼帯温度が目標温度を下回る場合が考えられる。
そこで、本発明では、例えば図１（ｂ）に示すように、前記成形ミル12〜スクイズ装置14が配置される第１の材料経路17に加え、前記第１、第２の加熱装置20，21を直結する第２の材料経路18が設けられ、図２に示すように、該第１、第２の材料経路17，18の分岐点および合流点に、経路切換えのために材料を切断および中継する切断および中継機23が配置される。なお、図２において、24は切断および中継時の材料を挟圧支持するピンチロールである。
【００１４】
この本発明例において、材料を第１の経路17に通す場合には、図２（ａ）に示すように切断した材料部分を第２の経路18に残し、逆に第２の経路18に通す場合には、図２（ｂ）に示すように切断した材料部分を第１の経路17に残し、経路切換の際にこの残し材を中継材として利用するのが好適である。
【００１５】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、鍛接管と固相接合管とを、製造設備の大部分を兼用しながら、同じ製造ラインで製造することができるようになり、大幅な省スペースと設備集約が実現するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明設備列の（ａ）は参考とした発明の例、（ｂ）は本発明例を示す模式図である。
【図２】  本発明例における経路切換の説明図である。
【図３】  （ａ）は従来の鍛接管、（ｂ）は固相接合管の製造設備列の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１  アンコイラ
２  中継溶接機
３  ルーパ
４  予熱炉
５，11  加熱炉
６  成形鍛接ミル
７  レデューサ
８  切断機
９  矯正機
10  冷却床
12  成形ミル
13  高周波コイル
14  スクイズ装置
15  シーム冷却装置
16  均熱炉
17  第１の材料経路
18  第２の材料経路
20  第１の加熱装置
21  第２の加熱装置
23  切断および中継機
24  ピンチロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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