(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法であって、
マンドレルミル圧延に使用したマンドレルバーの外表面に発生した焼付きの除去を、マンドレルミル圧延後、潤滑剤塗布までの間で、マンドレルミル圧延のパス毎にオンラインで行い、
前記焼付きの除去は、マンドレルバーの外表面を機械的に摩擦・摺動させることにより焼付きのみを除去してマンドレルバーの外表面に付与されたスケール層は除去しないものであることを特徴とするＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法。
【請求項２】
Ｃｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法であって、
マンドレルミル圧延に使用したマンドレルバーの外表面に発生した焼付きの除去を、マンドレルミル圧延後、潤滑剤塗布までの間で、マンドレルミル圧延の所定パス回数毎にオンラインで行い、
前記焼付きの除去は、マンドレルバーの外表面を機械的に摩擦・摺動させることにより焼付きのみを除去してマンドレルバーの外表面に付与されたスケール層は除去しないものであることを特徴とするＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法において、
前記マンドレルバー外表面の焼付きを除去した後、マンドレルバーの元の焼戻し温度以下で熱処理を施してスケール皮膜を生成させることを特徴とするＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法。
【請求項４】
マンドレルミルと潤滑剤塗布設備の間に、マンドレルバー外表面を機械的に摩擦・摺動させるマンドレルバー外表面の焼付き除去設備を介設したことを特徴とするマンドレルバーサーキュレーション設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンネスマンマンドレルミル方式による継目無鋼管の製造に使用するマンドレルバーの寿命を向上する方法及びこの方法を実施するのに適したマンドレルバーサーキュレーション設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マンネスマンマンドレルミル方式の継目無鋼管の製造においては、製造コストに占めるマンドレルバー費用の割合が大きい。特に１３％Ｃｒ含有鋼の圧延では、変形抵抗が大きいために圧延荷重が増大し、このためにさらにマンドレルバーの寿命が短くなる。従って、マンドレルバーの寿命を向上させることは継目無鋼管の製造コストダウンに大きく寄与する。
【０００３】
そこで、特許第２８２２９１８号には、表面性状の悪くなったマンドレルバーの外表面にベルター等を用いて０．０４ｍｍ程度の研磨を施し、その後、常温ないし１００℃に加熱してマンドレルバーの表面に錆び付けを行い、再度同一サイズのマンドレルバーとして使用する技術が開示されている（バー再生方法）。
【０００４】
また、特開平１１−２２６６１４号には、表面状態の悪くなったマンドレルバーを、元の焼戻し温度以下で熱処理して表面硬さを均一化した後、ベルター等を用いて０．０６ｍｍ以上の研削、切削を実施し、海水に浸漬して錆を付着させた後に再度元の焼戻し温度以下で熱処理して耐焼付用のスケール皮膜を生成させて再度同一サイズ又はサイズダウンしたマンドレルバーとして使用する技術（バー再生方法）が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された技術は何れも有効な方法ではあるが、▲１▼どちらの方法もマンドレルバーの表面をオフラインで削る必要があることから、連続圧延が不可能である。また、▲２▼すでにバーの表面状態がある程度まで悪化したマンドレルバーを再生する方法であり、バーの表面状態の悪化の改善、すなわち、連続圧延寿命を向上させるものではない。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、バーの表面を削ることなくマンドレルバーの再生を行い、バーの表面状態の悪化を防止して連続圧延寿命を向上させることが可能なマンドレルバーの寿命向上方法及びこの方法を実施するのに適したマンドレルバーサーキュレーション設備を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法は、マンドレルミル圧延に使用したマンドレルバーの外表面に発生した焼付きの除去を、マンドレルミル圧延後、潤滑剤塗布までの間で、マンドレルミル圧延のパス毎、或いは所定パス回数毎にオンラインで行い、前記焼付きの除去は、マンドレルバーの外表面を機械的に摩擦・摺動させることにより焼付きのみを除去してマンドレルバーの外表面に付与されたスケール層は除去しないこととしている。そして、このようにすることで、バーの表面状態の悪化が防止できて連続圧延寿命が向上するようになる。
【０００８】
また、本発明に係るマンドレルバーサーキュレーション設備は、マンドレルミルと潤滑剤塗布設備の間に、マンドレルバー外表面を機械的に摩擦・摺動させるマンドレルバー外表面の焼付き除去設備を介設することとしている。そして、このようにすることで、オンラインでマンドレルバーの外表面に発生した焼付き除去が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
マンドレルバーの表面性状が悪化する主な要因としては、繰返し圧延することによるマンドレルバー外表面の焼付きがあり、本発明者は、この焼付きを除去することにより、マンドレルバーの表面性状の悪化を防止できると考えた。
【００１０】
そして、本発明者は、表面性状が悪化して圧延には適さないマンドレルバーの外表面をワイヤーブラシを用いて摩擦・摺動して焼付きを除去した後に圧延に供したところ、十分に圧延が可能であることを知見した。この結果を基に、一定期間圧延に供したマンドレルバーの表面をワイヤーブラシにより摩擦・摺動して焼付きを除去した後に再度圧延に供したところ、特許第２８２２９１８号や、特開平１１−２２６６１４号に開示されている方法のようにマンドレルバーの表面を削ることなく寿命が向上することが判明した。
【００１１】
本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法は、上記した知見に基づいてなされたものであり、マンドレルミル圧延に使用したマンドレルバーの外表面に発生した焼付きの除去を、マンドレルミル圧延後、潤滑剤塗布までの間で、マンドレルミル圧延のパス毎にオンラインで行い、前記焼付きの除去は、マンドレルバーの外表面を機械的に摩擦・摺動させることにより焼付きのみを除去してマンドレルバーの外表面に付与されたスケール層は除去しないものである。このマンドレルバー外表面の焼付き除去は、例えばワイヤーブラシ、スチールウール、フラップホイール等を備えた焼付き除去設備を用いてマンドレルバーの外表面を機械的に摩擦・摺動させることにより行うが、この際、焼付きのみを除去して外表面に付与されたスケール層は除去してはならない。本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法によれば、マンドレルミル圧延によりマンドレルバーの表面に発生する焼付きのみを除去するので、表面性状の悪化が防止されるようになる。
【００１２】
上記した本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法では、マンドレルバー外表面の焼付き除去作業を、パス毎にオンラインで、マンドレルバーの外表面を機械的に摩擦・摺動させることにより焼付きのみを除去してマンドレルバーの外表面に付与されたスケール層は除去しないように行うので、作業能率が良くなって、かつ大幅にマンドレルバーの連続圧延寿命が向上する。
【００１３】
本発明者が上記した本発明に係るマンドレルバーの寿命向上方法の効果を確認するために１３％Ｃｒ含有鋼の圧延を行った結果、マンドレルバー外表面の焼付きを除去した後のバー寿命は、焼付き除去の回数を重ねる毎に漸次短くなることを知見した。これは１３％Ｃｒ含有鋼の圧延時に、熱処理によってマンドレルバーの外表面に付与されたスケール層が徐々に脱落することに起因するものと推定できる。
【００１４】
従って、特に１３％Ｃｒ含有鋼の圧延を行うに際しては、上記した本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法において、マンドレルバー外表面の焼付きを除去した後、マンドレルバーの元の焼戻し温度以下で熱処理を施してスケール皮膜を生成させることで、マンドレルバーの寿命が短くなることを効果的に抑制できるようになる。
【００１６】
上記した本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法のマンドレルバー外表面の焼付き除去を、各パス毎に実施するのに代えて、所定パス回数毎に実施しても、十分な連続圧延寿命の向上効果を有する。
【００１７】
上記した本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法を実施するに際しては、マンドレルミルと潤滑剤塗布設備の間に、ワイヤーブラシ、スチールウール、フラップホイール等を備えたマンドレルバー外表面の焼付き除去設備を介設すればよい。これが本発明に係るマンドレルバーサーキュレーション設備である。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明に係るＣｒ含有鋼のマンドレルミル圧延用マンドレルバーの寿命向上方法の効果を確認するために行った実施結果について説明する。
Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系の素材からなる外径が１３４．０ｍｍ、長さが２２ｍのマンドレルバー１０本をセットとして使用し、加速試験としてマンドレルバーの表面性状が悪化しやすい１３％Ｃｒ含有鋼の圧延を繰り返し実施した。そして、マンドレルバーの寿命は、計測したマンドレルバーと被圧延材との摩擦係数に閾値を設けることでその判定を実施し、使用限度（寿命）に到達した時点でマンドレルバーの外表面をオフラインでワイヤーブラシを備えた焼付き除去設備にて摩擦・摺動し、その後、次の１３％Ｃｒ含有鋼のマンドレルミル圧延に供することを繰り返した。
【００１９】
従来は連続圧延した後マンドレルバーの研磨、研削、切削、スケール付け等の従来の再生処理を施さなくては、次のマンドレルミル圧延に供することができなかったが、図１に示すように、連続圧延した後ワイヤーブラシを備えた焼付き除去設備にてマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動することにより、研磨、研削、切削、スケール付け等を施すことなくマンドレルミル圧延に供することが可能になった。
【００２０】
しかしながら、ワイヤーブラシを備えた焼付き除去設備にてマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動した場合、その回数を重ねるほど、図１に示したように、マンドレルバーの寿命は短くなった。これは、１３％Ｃｒ含有鋼のマンドレルミル圧延時に、熱処理によってマンドレルバーの外表面に付与されたスケール層が徐々に脱落することに起因するものと推定できる。
【００２１】
そこで、ワイヤーブラシを備えた焼付き除去設備にてマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動した後に、マンドレルバーを元の焼戻し温度以下で熱処理して、その外表面に耐焼付き用のスケールを付与したところ、図１に示したように、マンドレルバーの寿命は外表面の摩擦・摺動の回数を重ねる初期の寿命に戻った。
【００２２】
さらに、上述したマンドレルバーのセットと同じ条件で、１３％Ｃｒ含有鋼を圧延する際に、バーストリッピング後、潤滑剤を塗布するまでの間に、１パス毎にワイヤーブラシを備えた焼付き除去設備にてマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動し、マンドレルミル圧延を繰り返した。その時の結果を図２に示した。この場合のマンドレルバーの表面性状の悪化は、図１の場合と同じ判定方法とした。
【００２３】
１パス毎にワイヤーブラシを備えた焼付き除去設備にてマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動し、マンドレルミル圧延を繰り返した場合には、図２に●印で示したように、従来と比較して大幅に連続圧延寿命が向上した。なお、このマンドレルバーに、特許第２８２２９１８号や、特開平１１−２２６６１４号に開示されている方法で再生処理を施すことにより、同一サイズのマンドレルバーとして使用することが可能である。
【００２４】
なお、図１に示した結果は、オフラインでマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動したものであるが、オンラインでマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動した場合には、マンドレルバーの寿命向上はそのままで圧延能率を向上することができることは言うまでもない。
【００２５】
また、図２に示した結果は、１パス毎にワイヤーブラシを用いてマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動したものであるが、所定回数毎にワイヤーブラシを用いてマンドレルバーの外表面を摩擦・摺動しても十分な連続圧延寿命の向上効果を有する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バーの表面を削ることなくマンドレルバーの再生を行い、バーの表面状態の悪化を防止して連続圧延寿命を向上させることができる。また、本発明に係るマンドレルバーサーキュレーション設備を使用することで、オンラインでマンドレルバーの外表面に発生した焼付き除去が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るマンドレルバーの寿命向上方法の比較例の効果を説明する実施結果である。
【図２】  本発明に係るマンドレルバーの寿命向上方法の効果を説明する実施結果である。
【図１】
0004352634.tif 000002
【図２】
0004352634.tif 000003