(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
継目無鋼管を製造するために予め穿孔した素管にプラグを挿入して延伸圧延を行なうプラグミルにて前記プラグを装着するプラグバーであって、該プラグバーの先端に鋼製導管を取り付けた先端金具を配設し、かつ前記プラグバーの後端から前記先端金具に到る管として製作時のプラグバーより長い弾性管を内蔵するとともに、該弾性管と前記鋼製導管とを連結する手段を有することを特徴とするプラグミルのプラグバー。
【請求項２】
前記弾性管と前記鋼製導管とを連結する手段が、互いに螺合するように設けたネジ、または、互いに嵌合するように設けた連結具であることを特徴とする請求項１に記載のプラグミルのプラグバー。
【請求項３】
前記弾性管がゴムホースであることを特徴とする請求項１または２に記載のプラグミルのプラグバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継目無鋼管の製造ラインに設置される一連の圧延設備のうちの、プラグミルで使用するプラグバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
継目無鋼管の製造ラインでは、まず中実の丸棒（いわゆるビレット）を加熱炉で高温に加熱して、さらにピアサーで穿孔圧延して中空の管体（以下、素管という）とし、引き続き、その素管をプラグミルで延伸圧延を行なう。その後、素管は再加熱炉、サイザー等を経て所定の寸法の継目無鋼管となる。このような継目無鋼管の製造工程において、プラグミルで行なう延伸圧延は、素管にプラグを挿入して、素管の外側に位置する圧延ロールと内側に挿入されたプラグで圧下を加えて、素管を延伸させる圧延技術である。
【０００３】
圧延ロールは回転するように駆動されているので、素管との摩擦は比較的小さい。しかしプラグは、素管の内面を摺動するので、大きな摩擦が発生する。その結果、プラグミルでは素管の内面に表面欠陥（たとえばスリ疵等）が発生するという問題がある。しかも、プラグミルに供給される素管は高温であるから、プラグとの摩擦によって内面に焼付きが発生し易い。
そこで、プラグミルにて素管の内面に表面欠陥や焼付きが発生するのを防止する技術が検討されている。
【０００４】
たとえば特許文献１には、プラグミルにて素管の内面に潤滑剤を噴射することによって、プラグの摩擦を軽減し、ひいては素管の内面の表面欠陥や焼付きを防止する技術が開示されている。
【０００５】
この技術をプラグミルの操業に適用する場合は、図２に示すように、プラグバー３の内部に鋼製のチューブ７（以下、内蔵チューブという）を配設し、プラグバー３の先端（すなわちプラグ２を装着する側の端部）に配設される先端金具４の内部に設けた鋼製の導管10（以下、鋼製導管という）にその内蔵チューブ７を連結する。そしてプラグバー３の後端（すなわち先端の反対側の端部）から、内蔵チューブ７と鋼製導管10を介して潤滑剤６を供給し、プラグ２の噴射孔11から潤滑剤６を素管１の内面に噴射しながら延伸圧延を行なう。既に説明した通りプラグミルに供給される素管１は高温であるから、プラグバー３は高温に曝される。一方でプラグバー３の内部は冷却水５で冷却されているので、潤滑剤６の流路となる内蔵チューブ７は低温に保たれる。このようなプラグバー３と内蔵チューブ７の温度差は膨張量の相違を引き起こす。
【０００６】
つまり、高温のプラグバー３の膨張量は大きく、低温の内蔵チューブ７の膨張量は小さくなり、その結果、膨張するプラグバー３が内蔵チューブ７で拘束されて、プラグバー３の変形（たとえば曲り、蛇行等）が発生する。また、膨張量が著しく相違する場合は、内蔵チューブ７と鋼製導管10との接合部が破損して潤滑剤６の供給が困難になる惧れがある。その接合部の破損は、圧延時の荷重によって生じるプラグバー３の撓み、のみならず、内臓チューブ７の熱膨張による撓みによって、接合部に応力が集中することによって発生する。特に、内蔵チューブ７と鋼製導管10は溶接で接合されるので、プラグミルの操業中に接合部の溶接金属が金属疲労を起こし、接合部の破損を助長するという問題がある。
【０００７】
プラグミルの操業中にプラグバー３の変形、あるいは内蔵チューブ７と鋼製導管10との接合部が破損すると、プラグバー３を交換しなければならないので、プラグミルの稼働率の低下（すなわち継目無鋼管の生産性の低下）を招く。
プラグバーの寿命を延長すれば、プラグミルの稼働率の低下を防止することは可能であるが、潤滑剤の流路を内蔵するプラグバーの寿命を確実に安定して延長する技術は確立されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平2-29402号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、プラグミルで好適に使用できるように潤滑剤の流路を内蔵し、かつ寿命の長いプラグバーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、プラグミルを操業する際にプラグバーが高温に曝されて膨張するだけでなく、圧延の荷重によって撓むのは回避できないことから、潤滑剤の流路の素材について検討し、その結果、鋼製の内蔵チューブの代わりに、弾力性を有する筒状の管体（以下、弾性管という）を使用すれば、上記した課題を解決できることを見出した。つまり、弾性管（たとえばゴムホース、ポリ塩化ビニルホース等）は
(A)プラグバーの内部は冷却水で冷却されているので、市販の弾性管を支障なく使用できる、
(B)弾性管は簡単に撓むので、プラグバーの膨張量と撓み量を加味した長さの（すなわち製作時のプラグバーより長い）弾性管をプラグバーの内部に予め容易に収納できる、
(C)プラグバーが著しく膨張して（あるいは撓んで）上記(B)で想定した膨張量（あるいは撓み量）を超えた場合には、弾性管がプラグバーに追随して延伸する、
(D)プラグバーの先端金具の鋼製導管と弾性管とを、溶接以外の手段で連結することが可能である
という利点を有している。
【００１１】
このようにしてプラグバーは、プラグミルの操業中に、弾性管の拘束を受けることなく膨張する（あるいは撓む）ので、プラグバーの変形、および弾性管との接合部の破損を防止でき、ひいてはプラグバーの寿命を延長できる。
【００１２】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、継目無鋼管を製造するために予め穿孔した素管にプラグを挿入して延伸圧延を行なうプラグミルにてプラグを装着するプラグバーであって、プラグバーの先端に鋼製導管を取り付けた先端金具を配設し、かつプラグバーの後端から先端金具に到る弾性管を内蔵するとともに、弾性管と鋼製導管とを連結する手段を有するプラグミルのプラグバーである。
【００１３】
本発明のプラグバーにおいては、弾性管と鋼製導管とを連結する手段が、互いに螺合するように設けたネジ、または、互いに嵌合するように設けた連結具であることが好ましい。また、弾性管がゴムホースであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のプラグバーは、潤滑剤の流路を内蔵し、かつ寿命が長いのでプラグミルで好適に使用できるので、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のプラグバーの例を模式的に示す断面図である。
【図２】従来のプラグバーの例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明のプラグバーの例を拡大して模式的に示す断面図である。図１では、素管とプラグの図示を省略する。
本発明では、プラグバー３に内蔵される弾性管８を潤滑剤６の流路として使用する。プラグバー３の内部は冷却水５で冷却されているので、弾性管８を支障なく使用できる。
【００１７】
弾性管８を先端金具４内の鋼製導管10に連結する手段は、たとえば、
(a)弾性管８に筒状の金具を接着剤で固着して、その金具と鋼製導管10にネジを設けて螺合する（図１参照）、
(b)弾性管８と鋼製導管10に連結用治具（いわゆるカプラー）を夫々装着して嵌合する
等で連結する。こうして、溶接を行なうことなく、弾性管８と鋼製導管10とを連結できる。
【００１８】
弾性管８は軟質であり簡単に撓むので、プラグバー３を製作する際に、プラグバー３の膨張量と撓み量を加味してプラグバーより長くした弾性管８をプラグバー３の内部に容易に収納できる（図１参照）。こうすることによって、プラグミルの操業中にプラグバー３が弾性管８の拘束を受けずに膨張する（あるいは撓む）。また、プラグバー３が著しく膨張して（あるいは撓んで）予め想定した膨張量（あるいは撓み量）を超えた場合には、軟質な弾性管８がプラグバー３に追随して容易に延伸するので、プラグバー３は弾性管８の拘束を受けずに膨張する（あるいは撓む）ことが可能である。したがって、プラグバー３の変形を防止し、かつ弾性管８と鋼製導管10との連結部の破損を防止できるので、プラグバー３の寿命延長を図ることができる。
【００１９】
潤滑剤６は、固体潤滑剤（たとえば黒鉛、窒化ホウ素、二硫化モリブデン等）あるいは液体潤滑剤（たとえば鉱物性潤滑油、合成油等）を使用する。固体潤滑剤を使用する場合は、顆粒状あるいは粉体状に細粒化して空気で圧送する。液体潤滑剤を使用する場合は、ミスト状に滴化して空気で圧送する。
【実施例】
【００２０】
継目無鋼管の製造ラインのプラグミルにて、図１に示す弾性管８を内蔵したプラグバー３を用いて延伸圧延を行なった。弾性管８と鋼製導管10は、上記(a)に記載したようにネジ９を設けて螺合した。潤滑剤６は粉体状の黒鉛を使用し、圧力3.0MPaで空気と共に弾性管８から鋼製導管10を経て圧送し、プラグの噴射孔から素管の内面に噴射した。弾性管８は、最大3.5MPaの耐圧性能を有するものを使用した。弾性管８としてゴムホースを使用した例を発明例１、ポリ塩化ビニルホースを使用した例を発明例２とする。
【００２１】
一方、従来は図２に示す鋼製の内蔵チューブ７を備えたプラグバー３を用いて延伸圧延を行なっていた。その操業においては、内蔵チューブ７と鋼製導管10は、溶接で連結した。潤滑剤６は粉体状の黒鉛を使用し、圧力3.0MPaで空気と共に内蔵チューブ７内を圧送し、プラグ２の噴射孔11から素管の内面に噴射した。これを従来例とする。
【００２２】
発明例１の操業を３ケ月行なって、延伸圧延に供した素管の本数Ｍと、その間に使用したプラグバーの本数Ｎとを用いて、１本のプラグバーで延伸圧延を行なえる平均圧延回数Ｍ／Ｎを算出したところ、Ｍ／Ｎ＝3200であった。
発明例２の操業を３ケ月行なって、発明例１と同様に平均圧延回数Ｍ／Ｎを算出したところ、Ｍ／Ｎ＝3100であった。
これに対して、従来の操業実績を解析して、従来例のプラグバーの平均圧延回数を求めたところ、Ｍ／Ｎ＝1500であった。
つまり、発明例１、２のプラグバーは、従来例に比べて、大幅に寿命を延長できることが確かめられた。
【符号の説明】
【００２３】
１  素管
２  プラグ
３  プラグバー
４  先端金具
５  冷却水
６  潤滑剤
７  内蔵チューブ
８  弾性管
９  ネジ
10  鋼製導管
11  噴射孔
【図１】
0006443398.tif 000002
【図２】
0006443398.tif 000003