(57)【要約】      （修正有）【課題】樽型圧延ロールの噛み込み性を損なうことなく、肌荒れの悪化を抑止できる継目無鋼管の製造方法を提案する。【解決手段】樽型圧延ロールのロール表面へ供給するロール冷却水の水量分布を、ゴージ部周辺の冷却能力がその入・出両側の冷却能力よりも高くなる分布としたとしたことを特徴とする継目無鋼管の製造方法。さらに、前記ゴージ部周辺の冷却能力がその入・出両側の冷却能力の１．３倍以上、１．５倍以下であることを特徴とする継目無鋼管の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔プラグと、素材進行方向に対して互いに逆向きにその軸芯が傾けられた一対の樽型圧延ロールと、一対のガイドシューとを具備した傾斜型圧延機を用い、素材を圧延するに際し、前記樽型圧延ロールのロール表面へ供給するロール冷却水の水量分布を、ゴージ部周辺の冷却能力がその入・出両側の冷却能力よりも高くなる分布としたことを特徴とする継目無鋼管の製造方法。
【請求項２】
前記ゴージ部周辺の冷却能力がその入・出両側の冷却能力の１．３倍以上、１．５倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の継目無鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継目無鋼管の製造方法にかかり、詳しくは、素材を穿孔する際のピアサー（傾斜型圧延機という）に用いる樽型圧延ロールの冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
継目無鋼管は、油井用ケーシング、ボイラ熱交換器や耐熱、化学工業用配管など、主として特殊な用途に用いられる。このような用途に使用される継目無鋼管の製造方法として、素材進行方向に対して互いに逆向きにその軸芯が傾けられた一対の樽型圧延ロールを具備した傾斜型圧延機により素材を穿孔し、その後引き伸ばし工程などを経る製造方法が実用化されている。傾斜型圧延機による穿孔方法について、図７により説明する。
【０００３】
図７（ａ）は、傾斜型圧延機による穿孔状態を示す要部断面図、図７（ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図である。傾斜型圧延機は、素材中心部に押し当てた穿孔プラグ２と、一対の樽型圧延ロール１と、一対のガイドシュー３とを具備し、素材を圧延するように構成されている（例えば非特許文献１）。
図７（ｂ）中の矢印は、樽型圧延ロール１および素管Ｗの回転方向を示す。この一対のガイドシュー３には、固定シューが一般に用いられていたが、現在では可動可能な円盤状部材からなるロータリー・ディスクシューとか、ローラ・シューを採用するようになっている。
【非特許文献１】日本鉄鋼協会編、第３版  鉄鋼便覧第III巻（２）、丸善出版、1980年5月15日発行、ｐ921〜923
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、傾斜型圧延機を用い、樽型圧延ロール１のロール表面へロール冷却水を均一に供給し、素材を圧延した場合でも、ゴージ部およびその近傍（以下、ゴージ部周辺ともいう）の肌荒れの悪化により、次のような問題があった。
（１）肌荒れに起因して素材がガイドシュー３へ焼きつくことが発生する。肌荒れが悪化すると、樽型圧延ロール１と穿孔プラグ２間で素材を掴むグリップ力が過度に上昇するため、素材がガイドシュー３へ焼きつくのである。
【０００５】
（２）肌荒れが生じた場合には、素管Ｗに転写して製品の転写疵となる。
（３）このような傾向は、例えばＣｒ含有量が１３％以上の高合金鋼などの継目無鋼管の製造時に顕著となる。
例えば図５に示すように、ロール表面の損傷形態は胴長方向部位で大きく異なる。
すなわち、（Ａ）入側噛み込み部では、主に磨り減り摩耗状態となり、使用に伴って表面粗さが著しく小さくなる。このような表面状態となると、樽型圧延ロールのグリップ力が低下し、噛み込み性が悪化する。（Ｂ）一方、ゴージ部およびその近傍から出側噛み出し部にかけては、磨り減り摩耗速度が小さく、ナーリング（浅い溝模様や人工の微小な凹み）に起因すると見られる欠落疵、素材からのスケール巻き込みなどによって肌荒れおよび偏摩耗が生じる。図６には、ロール周方向位置の偏摩耗量の測定結果を示した。
【０００６】
これらを解消するには、樽型圧延ロールの表面硬度を上昇させることが望ましいが、硬度上昇という対策を取った場合、噛み込み性の悪化につながる。また樽型圧延ロールの表面硬度の上昇は、ヒートクラックの進行を助長し、またゴージ部周辺の磨り減り摩耗速度は小さいので、早期に肌荒れが悪化することになる。そこで材質的に樽型圧延ロールの表面硬度を上昇させるには限界がある。
【０００７】
本発明は上記に鑑み、樽型圧延ロールの噛み込み性を損なうことなく、肌荒れの悪化を抑止できる継目無鋼管の製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、鋭意検討し、樽型圧延ロールのロール表面へ供給するロール冷却水の水量分布を、ゴージ部周辺と、その入・出両側とで差を設けることにより、上記課題を解決できるとの知見に基づき、本発明をなした。
すなわち本発明は、穿孔プラグと、素材進行方向に対して互いに逆向きにその軸芯が傾けられた一対の樽型圧延ロールと、一対のガイドシューとを具備した傾斜型圧延機を用い、素材を圧延するに際し、前記樽型圧延ロールのロール表面へ供給するロール冷却水の水量分布を、ゴージ部周辺の冷却能力がその入・出両側の冷却能力よりも高くなる分布としたことを特徴とする継目無鋼管の製造方法である。前記ゴージ部周辺の冷却能力がその入・出両側の冷却能力の１．３倍以上、１．５倍以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、樽型圧延ロールの噛み込み性を損なうことなく、肌荒れの悪化を抑止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明にかかる継目無鋼管の製造方法について図により説明する。
図１（ａ）には本発明を実施するために、樽型圧延ロール１のロール表面へ向けてロール冷却水を供給可能に設けた一例のノズル配置を示し、図１（ｂ）には本発明を実施したときの、胴長方向にわたる冷却能力を示した。なお本発明に用いる傾斜型圧延機の構成は、樽型圧延ロールのロール表面へロール冷却水を供給する装置を除き、従来と同じあるので説明を省略する。
【００１１】
一例のノズル配置は、ノズル４、５、６、７を樽型圧延ロール１の胴長方向位置に対応させ、ノズル４が入側端とゴージ部１Ａの中間に、ノズル５がそれよりもゴージ部１Ａ寄りに、ノズル６がゴージ部１Ａよりもやや出側寄りに、そしてノズル７がそれよりもさらに出側寄りに配置してなる。各ノズルは、ヘッダー８を介して配置されている。
なお各ノズルとしては、噴射圧力を所定とし、ヘッダー８に取り付けた各ノズルから樽型圧延ロール１のロール表面へロール冷却水を噴射したとき、図１（ｂ）に示したように、ゴージ部周辺の冷却能力Ｑ2がその入・出両側の冷却能力Ｑ1よりも高くなる水量分布となるものを選定した。
【００１２】
このように本発明にかかる継目無鋼管の製造方法は、樽型圧延ロール１のロール表面へ供給するロール冷却水の水量分布を、ゴージ部周辺の冷却能力Ｑ2がその入・出両側の冷却能力Ｑ1よりも高くなる分布とした方法である。
本発明適用前には、ロール冷却水による冷却能力が樽型圧延ロール１の胴長方向にわたり均一となる水量分布としていた。このため、ゴージ部周辺の肌荒れが悪化していたのである。
【００１３】
これに対して本発明によれば、図２に示したように、ゴージ部周辺の肌荒れが本発明適用前に比べて改善されている。また、入側噛み込み部の肌荒れは本発明適用前と同じとなっている。なお使用前に、ゴージ部１Ａを除く、入側・出側両側にはグリップ力を高める目的で、ナーリングを設けている。そこで図２中、使用前の樽型圧延ロール１の入側・出側両側では、浅い溝模様や人工の微小な凹みによる肌荒れが見かけ上、生じている。このゴージ長ｂの領域は、最大径の部分でかつロール径が一定な部分である。
【００１４】
ここで、本発明適用後のゴージ部周辺の冷却能力Ｑ2は入・出両側の冷却能力Ｑ1の１．３倍以上、１．５倍以下とするのが、素材温度の変化に対して、その効果を確実にできるので好ましい。冷却能力Ｑ1よりも冷却能力Ｑ2を高くするゴージ部周辺の長さＬは、胴長の１／４倍以上、１／３以下とするのが、素材寸法の変化に対して、その効果を確実にできるので好ましい。
【００１５】
また各ノズルは、ヘッダー８に取り付けて、樽型圧延ロール１の周方向の複数箇所に配置してもよい。例えば、傾斜型圧延機の特性や操業条件により、図３に示したように、一側のロール表面には、周方向２箇所からロール表面へ向けてロール冷却水を供給するようにし、他側のロール表面には、周方向３箇所からロール表面へ向けてロール冷却水を供給するようにしてもよい。図４には、図３に示した一対の樽型圧延ロール１の各ヘッダー８へロール冷却水を供給するロール冷却水の配管系統図を示した。
【実施例】
【００１６】
樽型圧延ロール１の胴長が７８０ｍｍ、その最大径が１１６０ｍｍ、ゴージ長ｂ＝４０ｍｍである傾斜型圧延機を用い、Ｃｒ含有量が１３％以上の高合金Ｃｒ鋼の継目無鋼管の製造を行った。その際、一対の樽型圧延ロール１のロール表面へ向けてロール冷却水を噴射圧力１．５ＭＰａ、毎分１．０ｍ3で供給した。そのロール冷却水の水量分布を、ゴージ部周辺の冷却能力がその入・出両側の冷却能力の１．４倍と高くなる分布とした場合を発明例とした。ゴージ部周辺の長さＬは、胴長の１／３とした。また一対の樽型圧延ロール１の各ヘッダー８へロール冷却水を供給する供給する装置は、図３、図４を用いた。
【００１７】
発明例では、噛み込み性を損なうことなく、肌荒れの悪化を抑止でき、一対の樽型圧延ロール１を用い、高合金Ｃｒ鋼の圧延処理量を本発明適用前の１．３倍とすることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明を実施するために、樽型圧延ロールに設けたノズル配置図、（ｂ）は本発明を実施したときの、胴長方向にわたる冷却能力を示す特性図である。
【図２】本発明を実施したときの、胴長方向にわたる肌荒れを示す特性図である。
【図３】樽型圧延ロールの周方向に設けたヘッダー配置を示す要部断面図である。
【図４】図３に示した各ヘッダーへロール冷却水を供給するロール冷却水の配管系統図である。
【図５】胴長方向部位ごとの肌荒れを示す特性図である。
【図６】胴長方向部位ごとの偏摩耗量を示す特性図である。
【図７】（ａ）は傾斜型圧延機による穿孔状態を示す要部断面図、（ｂ）はそのＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
Ｑ1  入・出側の冷却能力
Ｑ2  ゴージ部周辺の冷却能力
Ｌ  ゴージ部周辺の長さ
Ｗ  素管
ａ  グリップ長
ｂ  ゴージ長
１  樽型圧延ロール
１Ａ  ゴージ部
２  穿孔プラグ
３  ガイドシュー
４、５、６、７  ノズル
８  ヘッダー
Ａ１、Ｂ１  一側のヘッダー
Ａ２、Ｂ２、Ｃ  他側のヘッダー
９  流量計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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