阅读说明：本技术 穿孔机、芯棒、以及使用了它们的无缝金属管的制造方法 (Piercing machine, mandrel bar, and method for producing seamless metal pipe using same ) 是由 大部晴佳 坂本明洋 大门靖彦 于 2018-11-28 设计创作，主要内容包括：提供一种能够抑制穿孔轧制后或延伸轧制后的空心管坯的前端部与后端部的温度差的穿孔机。穿孔机的芯棒(3)包括：棒主体(31)；冷却液流路(34),其形成于棒主体(31)内,供冷却液流动；内表面冷却机构(340),其配置于冷却区域(32),与冷却液流路(34)相连,在穿孔轧制时或延伸轧制时,向棒主体(31)的外部喷射冷却液而冷却冷却区域(32)内的空心管坯(50)的内表面部分；以及内表面拦截机构(350),其以与冷却区域(32)相邻的方式配置于冷却区域(32)的后方,在穿孔轧制或延伸轧制时,抑制被喷射到棒主体(31)的外部的冷却液与位于冷却区域(32)的后方的空心管坯(50)的内表面部分接触。(Provided is a piercing mill capable of suppressing a temperature difference between a front end portion and a rear end portion of a hollow shell after piercing-rolling or elongating. A plug (3) of a piercing machine comprises: a rod main body (31); a coolant flow path (34) formed in the rod main body (31) and through which coolant flows; an inner surface cooling means (340) which is disposed in the cooling region (32), is connected to the coolant flow path (34), and sprays coolant to the outside of the rod main body (31) during piercing rolling or elongation rolling to cool the inner surface portion of the hollow shell (50) in the cooling region (32); and an inner surface intercepting means (350) which is disposed behind the cooling zone (32) so as to be adjacent to the cooling zone (32) and which suppresses the coolant, which is injected to the outside of the rod main body (31), from coming into contact with the inner surface portion of the hollow shell (50) located behind the cooling zone (32) during piercing-rolling or elongating.)

穿孔机、芯棒、以及使用了它们的无缝金属管的制造方法

技术领域

本发明涉及一种穿孔机、芯棒、以及使用了它们的无缝金属管的制造方法。

背景技术

作为以钢管为代表的无缝金属管的制造方法，存在满乃斯曼法。在满乃斯曼法中，使用穿轧机来对实心的圆钢坯进行穿孔轧制，制造空心管坯(Hollow Shell)。并且，对进行穿孔轧制来制造成的空心管坯实施延伸轧制，使空心管坯成为预定的壁厚和外径。延伸轧制利用例如延伸轧机、顶头轧管机(plug mill)、芯棒轧管机(mandrel mill)等。使用定径机等定径轧机来对延伸轧制后的空心管坯实施定径轧制，制造具有期望的外径的无缝金属管。

上述无缝金属管的制造装置中的穿轧机和延伸轧机具备同样的结构。穿轧机和延伸轧机具备多个倾斜辊、顶头、以及芯棒。多个倾斜辊在原材料(穿轧机的情况的原材料是圆钢坯，延伸轧机的情况的原材料是空心管坯)所通过的轧制线的周围等间隔地排列。顶头位于多个倾斜辊之间，且配置于轧制线。顶头具有炮弹形状，顶头的前端部的外径比顶头的后端部的外径小。顶头的前端部与穿孔轧制或延伸轧制前的原材料相对地配置。芯棒的前端与顶头的后端面的中央部连接。芯棒配置于轧制线，沿着轧制线延伸。

穿轧机利用多个倾斜辊一边使作为原材料的圆钢坯在圆钢坯的周向上旋转一边将该圆钢坯向顶头推入，对圆钢坯进行穿孔轧制而形成空心管坯。同样地，延伸轧机利用多个倾斜辊一边使作为原材料的空心管坯在空心管坯的周向上旋转一边将顶头插入空心管坯，在倾斜辊与顶头之间压下空心管坯，对空心管坯进行延伸轧制。

以下，在本说明书中，将如穿轧机和延伸轧机这样具备多个倾斜辊、顶头、芯棒的轧制装置定义为“穿孔机”。另外，在穿孔机的各结构中，将穿孔机的倾斜辊的入侧定义为“前方”，将穿孔机的倾斜辊的出侧定义为“后方”。

最近，要求无缝金属管的高强度化。对于例如油井、气井所使用的无缝钢管，随着油井、气井的深井化，要求较高的强度。为了制造这样的具有较高的强度的无缝金属管，例如对穿孔轧制和延伸轧制后的空心管坯实施淬火和回火。

若淬火前的空心管坯的长度方向的温度分布不均匀，则在淬火后的空心管坯中，组织在长度方向上变得不均匀。若组织在长度方向上不均匀，则在制造成的无缝金属管的长度方向上，机械特性产生偏差。因而，优选能够在使用穿孔机来实施穿孔轧制或延伸轧制之后的空心管坯中抑制长度方向的温度分布的偏差。具体而言，优选抑制穿孔轧制后或延伸轧制后的空心管坯的前端部与后端部的温度差。

在日本特开平3-99708号公报(专利文献1)和日本特开2017-13102号公报(专利文献2)中提出了降低由穿孔机制造成的空心管坯的温度分布的不均匀的技术。

在专利文献1中，记载有如下事项。专利文献1的目的在于，降低由于在穿孔轧制时或延伸轧制时产生的加工发热而变形阻力较大的无缝高合金管的内外表面的温度差。在专利文献1中，能够朝向斜后方喷射冷却水的喷嘴孔形成于顶头的后部。在穿孔轧制时，从顶头后部的喷嘴孔朝向穿孔轧制中的空心管坯的内表面喷射冷却水。由此，冷却由于加工发热而温度比外表面的温度上升后的内表面，降低空心管坯的内外表面的温度差。

在专利文献2中，记载有如下事项。在延伸轧机等延伸轧制机中，在将顶头插入空心管坯而实施延伸轧制的情况下，延伸轧制初期的顶头的温度比空心管坯的温度低。并且，在延伸轧制中，空心管坯的热向顶头传热，从而顶头的温度上升。另一方面，延伸轧制初期的空心管坯的温度较高，但由于延伸轧制中的散热，空心管坯的温度逐渐降低。也就是说，从延伸轧制的开始到结束的期间内，顶头的温度和空心管坯的温度分别变化。因此，存在延伸轧制后的空心管坯的长度方向(轴向)的温度分布变得不均匀的问题(参照专利文献2的段落[0010])。因此，在专利文献2中，在顶头后端面、或芯棒的前端部设置有多个喷射孔。并且，对于延伸轧制中的空心管坯的内表面，从顶头后端面的喷射孔、或芯棒前端部的喷射孔向空心管坯的内表面吹送冷却流体。更具体而言，首先，预先取得在不从顶头后端面和芯棒前端部喷射冷却流体的情况下对中间管坯进行了延伸轧制的情况的空心管坯的轴向的温度分布。并且，基于所获得的温度分布，一边调整从顶头后端面或芯棒前端部的喷射孔喷射的冷却流体的量，一边实施延伸轧制。由此，在延伸轧制后的空心管坯中，能够使轴向上的温度分布均匀(段落[0020]、[0021]等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-99708号公报

专利文献2：日本特开2017-13102号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1和专利文献2的技术中，从顶头或芯轴朝向空心管坯的内表面喷射冷却流体而冷却空心管坯的内表面，从而冷却空心管坯。然而，在应用了这些技术的情况下，存在如下情况：在轧制初期通过倾斜辊的空心管坯的前端部与轧制结束时通过倾斜辊的空心管坯的后端部之间产生温度差，难以使由穿轧机进行穿孔轧制后或由延伸轧机进行延伸轧制后的空心管坯的轴向的温度分布变得均匀。

本公开的目的在于提供一种能够抑制穿孔轧制后或延伸轧制后的空心管坯的长度方向(轴向)的温度偏差的穿孔机、用于该穿孔机的芯棒、以及无缝金属管的制造方法。

用于解决问题的方案

本公开的穿孔机是对原材料进行穿孔轧制或延伸轧制来制造空心管坯的穿孔机，其中，

该穿孔机具备：

多个倾斜辊，其配置于原材料所通过的轧制线的周围；

顶头，其配置于多个倾斜辊间的轧制线；以及

芯棒，其从顶头的后端沿着轧制线向顶头的后方延伸，

芯棒包括：

棒主体；

冷却液流路，其形成于棒主体内，冷却液在该冷却液流路的内部通过；

内表面冷却机构，其配置于棒主体中的在芯棒的轴向上具有特定长度且位于芯棒的前端部的冷却区域内，在穿孔轧制时或延伸轧制时，向棒主体的外部喷射从冷却液流路供给来的冷却液而冷却在冷却区域内行进过程中的空心管坯的内表面；以及

内表面拦截机构，其以与冷却区域相邻的方式配置于冷却区域的后方，在穿孔轧制时或延伸轧制时，抑制被喷射到棒主体的外部的冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。

本发明的芯棒用于上述穿孔机。

本公开的无缝金属管的制造方法是使用了上述的穿孔机的无缝金属管的制造方法，其中，

该无缝金属管的制造方法具备如下工序：

使用穿孔机对原材料进行穿孔轧制或延伸轧制来制造空心管坯的轧制工序；以及

在轧制工序中，利用内表面冷却机构向棒主体的外部喷射冷却液，冷却冷却区域内的空心管坯的内表面，并且，利用以与冷却区域相邻的方式配置到冷却区域的后方的内表面拦截机构抑制被喷射到棒主体的外部的冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触的工序。

发明的效果

本发明的穿孔机能够抑制穿孔轧制后或延伸轧制后的空心管坯的长度方向(轴向)的温度偏差。

附图说明

图1是第1实施方式的穿孔机的侧视图。

图2是图1中的倾斜辊附近部分的放大图。

图3是从与图2不同的方向观察的情况的图1中的倾斜辊附近部分的放大图。

图4是图1中的顶头2和芯棒3的放大图。

图5是图4所示的顶头2和芯棒3的包括中心轴线在内的剖视图(纵剖视图)。

图6是图5中的线段A-A处的剖视图。

图7是图5中的线段B-B处的剖视图。

图8是图5中的线段C-C处的剖视图。

图9是利用图1所示的穿孔机对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的倾斜辊附近处的纵剖视图。

图10是图9中的线段B-B处的剖视图。

图11是图9中的线段A-A处的剖视图。

图12是没有本实施方式的内表面拦截机构的情况下的对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的倾斜辊附近处的纵剖视图。

图13是图9中的线段C-C处的剖视图。

图14是第2实施方式的穿孔机中的、图5中的芯棒的线段A-A处的剖视图。

图15是从表面观察图14所示的芯棒的棒主体的情况的冷却液喷射孔的放大图。

图16是第2实施方式的穿孔机中的、图5中的芯棒的线段B-B处的剖视图。

图17是从表面观察图14所示的芯棒的棒主体的情况的冷却液喷射孔的放大图。

图18是用于说明利用第2实施方式的穿孔机对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的由冷却液形成的回转流、以及由压缩气体形成的回转流的穿孔机的纵剖视图。

图19是用于说明从棒主体的轴向观察第2实施方式的穿孔机的情况的由冷却液形成的回转流、以及由压缩气体形成的回转流的穿孔机的剖视图。

图20是与图15不同的从侧面观察芯棒的棒主体的情况的冷却液喷射孔的放大图。

图21是利用第3实施方式的穿孔机对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的倾斜辊附近处的纵剖视图。

图22是利用第4实施方式的穿孔机对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的倾斜辊附近处的纵剖视图。

图23是沿着空心管坯的行进方向观察图22中的外表面冷却机构的主视图。

图24是与图23不同的形态的外表面冷却机构的主视图。

图25是与图22和图23不同的形态的外表面冷却机构的主视图。

图26是利用第5实施方式的穿孔机对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的倾斜辊附近处的纵剖视图。

图27是沿着空心管坯的行进方向观察图26中的前方拦截机构的主视图。

图28是图27所示的前方拦截上构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图29是图27所示的前方拦截下构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图30是图27所示的前方拦截左构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图31是图27所示的前方拦截右构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图32是与图27不同的形态的前方拦截机构的主视图。

图33是与图27和图32不同的形态的前方拦截机构的主视图。

图34是与图27、图32以及图33不同的形态的前方拦截机构的主视图。

图35是与图27、图32～图34不同的形态的前方拦截机构的主视图。

图36是与图27、图32～图35不同的形态的前方拦截机构的主视图。

图37是表示使图36中的多个拦截构件靠近穿孔轧制或延伸轧制中的空心管坯的外表面的状态的前方拦截机构的主视图。

图38是第6实施方式的穿孔机的倾斜辊出侧附近的放大图。

图39是沿着空心管坯的行进方向观察图38中的后方拦截机构的主视图。

图40是图39所示的后方拦截上构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图41是图39所示的后方拦截下构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图42是图39所示的后方拦截左构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图43是图39所示的后方拦截右构件的与空心管坯的行进方向平行的剖视图。

图44是与图39不同的形态的后方拦截机构的主视图。

图45是与图39和图44不同的形态的后方拦截机构的主视图。

图46是与图39、图44以及图45不同的形态的后方拦截机构的主视图。

图47是与图39、图44～图46不同的形态的后方拦截机构的主视图。

图48是与图39、图44～图47不同的形态的后方拦截机构的主视图。

图49是表示使图48中的多个拦截构件靠近穿孔轧制或延伸轧制中的空心管坯的外表面的状态的后方拦截机构的主视图。

图50是第7实施方式的穿孔机的倾斜辊出侧附近的放大图。

图51是表示实施例1中的外表面冷却的水量密度与内表面冷却的水量密度之间的关系的图。

图52是表示实施例2中的实验经过时间与传热系数之间的关系的图。

图53是在实施例3中使用的钢管的沿着轴向的纵剖视图和与轴向垂直的横剖视图。

图54是在实施例3中使用的模拟芯棒的侧视图和与轴向垂直的横剖视图。

图55是与图54不同的在实施例中使用的模拟芯棒的侧视图和与轴向垂直的横剖视图。

图56是用于说明实施例中的试验方法的示意图。

图57是表示使用图54的模拟芯棒对钢管的内表面进行了水冷的情况的经过时间(秒)与温度(℃)之间的关系的图。

图58是表示使用图55的模拟芯棒对钢管的内表面进行了水冷的情况的、经过时间(秒)与温度(℃)之间的关系的图。

具体实施方式

本发明人等对如下状况的理由进行了调查和研究：在应用了专利文献1和专利文献2的技术的情况下，穿孔轧制或延伸轧制后的空心管坯的轴向(长度方向)上的前端部与后端部的温度差未充分地降低。在此，空心管坯的前端部是指，空心管坯的轴向的两端部中的在穿孔轧制或延伸轧制时最初通过了顶头的端部。空心管坯的后端部是指，在穿孔轧制或延伸轧制时最后通过了顶头的端部。另外，在本说明书中，对于穿孔机的各结构的方向，将穿孔机的入侧定义为“前方”，穿孔机的出侧定义为“后方”。

由本发明人等进行的调查和研究的结果可知：在应用了专利文献1和2的技术的情况下，存在产生如下问题的可能性。在专利文献1和专利文献2中，在穿孔轧制中，或在延伸轧制中，从顶头的后端部、或芯棒的前端部朝向空心管坯的内表面持续喷射冷却水或冷却流体。在该情况下，刚刚通过顶头之后的空心管坯的内表面部分被冷却。然而，从顶头或芯棒朝向空心管坯的内表面喷射的冷却液碰到空心管坯的内表面并向下方落下。所落下的冷却液易于积存于穿孔轧制和延伸轧制中的空心管坯的内表面中的、位于比芯棒靠下方的位置的内表面部分。

在穿孔轧制或延伸轧制的轧制初期中，所轧制的空心管坯的前端部分通过顶头2。此时，空心管坯的前端部分成为开空间，另一方面，在空心管坯中的顶头2所位于的部分处成为封闭空间。随着进行轧制，从成为封闭空间的顶头2的后端部分到空心管坯的前端(开空间)的距离变长。到开空间的距离越长，则上述的冷却液积存在空心管坯的长度方向上越长(宽幅)地积存。积存有冷却液的内表面部分被冷却，但随着轧制，冷却液积存的范围变化。因此，在空心管坯的长度方向的各位置处的冷却时间产生长短。

具体而言，空心管坯的前端部易于被所积存的冷却液长时间冷却，温度降低。另一方面，在比空心管坯的后端部靠后的位置，当然不存在空心管坯的内表面。因此，若空心管坯的后端部通过顶头，则冷却液不会积存，冷却液向空心管坯的外部流动。其结果，空心管坯的后端部的内表面的冷却时间比空心管坯的前端部的内表面的冷却时间短。以上的结果，产生空心管坯的前端部与后端部的温度差。

基于以上的新的见解，本发明人等研究了抑制空心管坯的前端部与后端部的温度差的方法。

首先，在使用顶头而实施穿孔轧制或延伸轧制的情况下，在原材料(圆钢坯或空心管坯)刚刚通过了顶头之后，完成压下(穿孔轧制或延伸轧制)。因而，在通过了顶头的空心管坯中，不产生新的加工发热。因此，优选冷却刚刚通过了顶头之后且由于加工发热而具有较高的温度的空心管坯内表面部分。

在此，在芯棒中的与顶头的后端相邻的芯棒前端部分，将在芯棒的轴向(长度方向)上具有特定长度的区域定义为冷却区域。在冷却区域内设置有内表面冷却机构，从冷却区域喷射冷却液，从而冷却供冷却液通过的空心管坯的内表面部分。而且，在芯棒中的与冷却区域相邻且比冷却区域靠后方的部分设置有内表面拦截机构。该内表面拦截机构抑制利用冷却机构在冷却区域中喷射的冷却液与位于冷却区域的后方的空心管坯的内表面部分接触。利用以上的机构，在穿孔轧制时或延伸轧制时，空心管坯被冷却液冷却的区域限制在冷却区域。因此，空心管坯的内表面的长度方向的各位置处的由冷却液进行冷却的时间恒定。其结果，在穿孔轧制或延伸轧制中，抑制空心管坯的前端部与后端部的温度差。

如上所述，本发明是根据与现有技术思想完全不同的技术思想完成了的发明，其特征如下所述。

根据(1)的结构的穿孔机是对原材料进行穿孔轧制或延伸轧制来制造空心管坯的穿孔机，其中，

该穿孔机具备:

多个倾斜辊，其配置于原材料所通过的轧制线的周围；

顶头，其配置于多个倾斜辊间的轧制线；以及

芯棒，其从顶头的后端沿着轧制线向顶头的后方延伸，

芯棒包括：

棒主体；

冷却液流路，其形成于棒主体内，冷却液在该冷却液流路的内部通过；

内表面冷却机构，其配置于棒主体中的在芯棒的轴向上具有特定长度且位于芯棒的前端部的冷却区域内，在穿孔轧制时或延伸轧制时，向棒主体的外部喷射从冷却液流路供给来的冷却液而冷却在冷却区域内行进过程中的空心管坯的内表面；以及

内表面拦截机构，其以与冷却区域相邻的方式配置于冷却区域的后方，在穿孔轧制时或延伸轧制时，抑制被喷射到棒主体的外部的冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。

在根据(1)的结构的穿孔机中，在穿孔轧制后或延伸轧制后的通过了顶头的空心管坯中，内表面冷却机构冷却在特定长度的冷却区域行进过程中的空心管坯的内表面。而且，以与冷却区域相邻的方式配置到冷却区域的后方的内表面拦截机构抑制在冷却区域内冷却了空心管坯的内表面的冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。因此，空心管坯的内表面虽然在冷却区域内接受由冷却液进行的冷却，但在比冷却区域靠后方的位置，难以接受由冷却液进行的冷却。因此，在使用根据(1)的结构的穿孔机而进行了穿孔轧制或延伸轧制的情况下，空心管坯在一定区域(冷却区域)中被稳定地冷却。其结果，能够抑制冷却时间在空心管坯的轴向上变动，能够降低空心管坯的轴向上的温度偏差，尤其是，能够降低空心管坯的前端部与后端部的温度差。

根据(2)的结构的穿孔机是(1)所述的穿孔机，其中，

内表面拦截机构拦截被喷射到棒主体的外部的冷却液，使冷却液积存于冷却区域内的棒主体与空心管坯的内表面之间。

在根据(2)的结构的穿孔机中，内表面拦截机构拦截冷却液，从而在冷却区域内，将冷却液积存于棒主体与空心管坯的内表面之间的间隙。因此，能够在冷却区域中进一步冷却空心管坯。

根据(3)的结构的穿孔机是(1)或(2)所述的穿孔机，其中，

芯棒还包括压缩气体流路，该压缩气体流路形成于棒主体内，供压缩气体通过，

在穿孔轧制时或延伸轧制时，内表面拦截机构向棒主体的外部喷射从压缩气体流路供给来的压缩气体，由此，抑制被喷射到棒主体的外部的冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。

在根据(3)的结构的穿孔机中，内表面拦截机构在冷却区域的后方向棒主体的外部喷射压缩气体。由此，若喷射到冷却区域内的冷却液欲向冷却区域的后方流动，则压缩气体吹飞冷却液而抑制冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。由此，进行穿孔轧制或延伸轧制并通过了顶头之后的空心管坯在一定区域(冷却区域)中被稳定地冷却。其结果，能够抑制冷却时间在空心管坯的轴向上变动，能够降低空心管坯的轴向上的温度偏差，尤其是，能够降低空心管坯的前端部与后端部的温度差。

根据(4)的结构的穿孔机是(3)所述的穿孔机，其中，

内表面拦截机构利用被喷射到棒主体的外部的压缩气体拦截被喷射到棒主体的外部的冷却液，使冷却液积存于冷却区域内的棒主体与空心管坯的内表面之间。

在根据(4)的结构的穿孔机中，内表面拦截机构喷射的压缩气体成为围堰，拦截冷却液。因此，在冷却区域内，冷却液积存于棒主体与空心管坯的内表面之间的间隙。其结果，能够进一步冷却空心管坯。

根据(5)的结构的穿孔机是(1)或(2)所述的穿孔机，其中，

内表面拦截机构包括内表面拦截构件，该内表面拦截构件以与冷却区域相邻的方式配置于冷却区域的后方，在棒主体的周向上延伸，

内表面拦截构件的高度低于顶头的最大半径与配置有内表面拦截构件的位置处的棒主体的半径的差值。

在根据(5)的结构的穿孔机中，在冷却区域的后端以与冷却区域相邻的方式配置有内表面拦截构件。内表面拦截构件起到围堰的作用，抑制被喷射到棒主体的外部的冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。

此外，内表面拦截构件的高度低于顶头的最大半径与配置有内表面拦截构件的位置处的棒主体的半径之间的差值。因此，内表面拦截构件在穿孔轧制时或延伸轧制时不与通过了顶头的空心管坯的内表面接触，不压下空心管坯的内表面。

根据(6)的结构的穿孔机是(5)所述的穿孔机，其中，

内表面拦截机构利用内表面拦截构件拦截被喷射到棒主体的外部的冷却液，使冷却液积存于冷却区域内的棒主体与空心管坯的内表面之间。

在根据(6)的结构的穿孔机中，内表面拦截构件成为围堰，拦截冷却液。因此，在冷却区域内，冷却液积存于棒主体与空心管坯的内表面之间的间隙。其结果，能够进一步冷却空心管坯。

根据(7)的结构的穿孔机是(1)～(6)中任一项所述的穿孔机，其中，芯棒还包括：

排液流路，其形成于棒主体内，供被喷射到棒主体的外部的冷却液流动；以及

1个或多个排液孔，其配置于棒主体中的冷却区域内，与排液流路相连，回收被喷射到棒主体的外部的冷却液。

根据(7)的结构的穿孔机中，在冷却区域内利用于空心管坯的冷却的冷却液被配置到冷却区域内的排液孔回收。因此，能够向冷却区域内依次供给新的冷却液，能够提高冷却效率。

根据(8)的结构的穿孔机是(1)～(7)中任一项所述的穿孔机，其中，

内表面冷却机构在冷却区域内包括多个冷却液喷射孔，该多个冷却液喷射孔排列在棒主体的周向上，或排列在棒主体的周向和轴向上，用于喷射冷却液。

在根据(8)的结构的穿孔机中，多个冷却液喷射孔排列在至少周向。因此，易于在周向上均匀地冷却空心管坯的内表面。

根据(9)的结构的穿孔机是(8)所述的穿孔机，其中，

沿着空心管坯的行进方向观察，多个冷却液喷射孔朝向棒主体的周向，

内表面冷却机构从多个冷却液喷射孔沿着棒主体的周向喷射冷却液，由此，使冷却区域内的所述冷却液绕棒主体回转。

根据(9)的结构的穿孔机从多个冷却液喷射孔沿着棒主体的周向喷射冷却液。由此，在冷却区域内，冷却液形成绕棒主体回转的回转流。能够利用回转流在棒主体的周向上抑制冷却液的流动的偏差。其结果，在空心管坯的内表面，能够抑制周向上的冷却不均。

根据(10)的结构的穿孔机是(9)所述的穿孔机，其中，

多个冷却液喷射孔朝向棒主体的周向且棒主体的后方，

内表面冷却机构从多个冷却液喷射孔朝向棒主体的周向且棒主体的后方喷射冷却液，由此，使冷却区域内的冷却液绕棒主体回转。

在根据(10)的结构的穿孔机中，冷却液形成沿着棒主体的周向流动且向后方流动的回转流。因此，能够进一步抑制冷却液的流动的偏差，在空心管坯的内表面，能够抑制周向上的冷却不均。

根据(11)的结构的穿孔机是(3)或(4)所述的穿孔机，其中，

内表面冷却机构在冷却区域内包括多个冷却液喷射孔，该多个冷却液喷射孔排列在棒主体的周向上，或排列在棒主体的周向和轴向上，用于喷射冷却液，

内表面拦截机构在以与冷却区域相邻的方式配置于冷却区域的后方的接触抑制区域中包括多个压缩气体喷射孔，该多个压缩气体喷射孔排列在棒主体的周向上，或排列在棒主体的周向和轴向上，用于喷射压缩气体。

在根据(11)的结构的穿孔机中，在冷却区域中，多个冷却液喷射孔排列在至少周向上，而且，在接触抑制区域中，多个压缩气体喷射孔排列在至少周向上。因此，能够进一步抑制空心管坯的内表面的周向上的冷却不均。

根据(12)的结构的穿孔机是(11)所述的穿孔机，其中，

沿着空心管坯的行进方向观察，多个压缩气体喷射孔朝向棒主体的周向，

内表面拦截机构从压缩气体喷射孔沿着棒主体的周向喷射压缩气体，由此，使接触抑制区域内的压缩气体绕棒主体回转。

在根据(12)的结构的穿孔机中，不仅在冷却区域中冷却液形成回转流，而且在以与冷却区域相邻的方式配置于冷却区域的后方的接触抑制区域中，内表面拦截机构喷射的压缩气体也形成回转流。压缩气体的回转流迅速地吹飞向接触抑制区域进入的冷却液。因此，能够抑制冷却区域内的空心管坯的内表面的周向的冷却不均，同时还抑制冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。

根据(13)的结构的穿孔机是(12)所述的穿孔机，其中，

多个压缩气体喷射孔朝向棒主体的周向且棒主体的后方，

内表面拦截机构从压缩气体喷射孔朝向棒主体的周向且棒主体的后方喷射压缩气体，由此，使接触抑制区域内的压缩气体绕棒主体回转。

在根据(13)的结构的穿孔机中，压缩气体形成沿着棒主体的周向流动且向后方流动的回转流。因此，压缩气体的回转流迅速地向棒主体的后方吹飞向接触抑制区域进入的冷却液。因此，能够抑制冷却区域内的空心管坯的内表面的周向的冷却不均，同时进一步抑制冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触。

根据(14)的结构的穿孔机是(13)所述的穿孔机，其中，

沿着空心管坯的行进方向观察，从多个冷却液喷射孔喷射来的冷却液的回转方向是右旋或左旋，

沿着空心管坯的行进方向观察，从多个压缩气体喷射孔喷射来的压缩气体的回转方向是右旋或左旋，

内表面拦截机构以压缩气体的回转方向与冷却液的回转方向相同的方式喷射压缩气体。

在根据(14)的结构的穿孔机中，压缩气体的回转流的回转方向与冷却液的回转流的回转方向相同。在该情况下，在冷却区域与接触抑制区域之间的分界处，能够抑制由流体(冷却液、压缩气体)的碰撞导致的紊流的产生。因此，能够抑制冷却液在冷却区域与接触抑制区域之间的分界滞留，能够利用压缩气体的回转流迅速地吹飞向接触抑制区域进入的冷却液。

根据(15)的结构的穿孔机是(12)～(14)中任一项所述的穿孔机，其中，

内表面冷却机构在棒主体的冷却区域中包括排列在棒主体的轴向上的多个环状配置冷却液喷射孔组，

环状配置冷却液喷射孔组包括在棒主体的轴向上的相同的位置处排列在周向上的多个冷却液喷射孔，

对于内表面冷却机构，

在将冷却液的所述回转流行进到绕棒主体一周的棒主体的轴向距离定义为1回转周期距离时，棒主体的轴向上的、相邻的环状配置冷却液喷射孔组之间的距离与1回转周期距离相同。

在此，“与1回转周期距离相同”是指，相邻的环状配置冷却液喷射孔组之间的距离处于1回转周期距离±50％以内。优选的是，相邻的环状配置冷却液喷射孔组之间的距离是1回转周期距离±20％，进一步优选是1回转周期距离±10％。

在根据(15)的结构的穿孔机中，在冷却液的回转流行进了1回转周期距离时，从后方的下一段的环状配置冷却液喷射孔组供给新的冷却液。因此，与在冷却液的回转流达到1回转周期距离以前从下一段的环状配置冷却液喷射孔组供给新的冷却液的情况相比较，难以在冷却液的回转流中产生紊流。因此，能够进一步抑制空心管坯的内表面周向的冷却不均。

根据(16)的结构的穿孔机是(1)～(15)中任一项所述的穿孔机，其中，而且，

该穿孔机还具备配置于顶头的后方的芯棒的周围的外表面冷却机构，

沿着空心管坯的行进方向观察，外表面冷却机构朝向在冷却区域内行进过程中的空心管坯的外表面中的、外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体而冷却冷却区域内的空心管坯。

在根据(16)的结构的穿孔机中，在顶头的后方，在特定长度的冷却区域内冷却进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部。在该情况下，在用于冷却的冷却流体向冷却区域内的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射而冷却了空心管坯之后，不会停留于空心管坯，而是向空心管坯的下方流下。因此，空心管坯在冷却区域内被冷却流体冷却，在除了冷却区域以外的区域中，难以接受由冷却流体进行的冷却。因此，空心管坯的轴向上的各部位处的由冷却流体进行冷却的时间一定程度变得均匀。因此，能够抑制由于如以往那样冷却流体积存于空心管坯的内表面而温度差在空心管坯的前端部和后端部变大，能够降低空心管坯的轴向上的温度偏差。

根据(17)的结构的穿孔机是(16)所述的穿孔机，其中，

外表面冷却机构包括：

外表面冷却上构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的上方，包括朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的上部喷射冷却流体的多个冷却流体上部喷射孔；

外表面冷却下构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的下方，包括朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的下部喷射冷却流体的多个冷却流体下部喷射孔；

外表面冷却左构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的左方，包括朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的左部喷射冷却流体的多个冷却流体左部喷射孔；以及

外表面冷却右构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的右方，包括朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的右部喷射冷却流体的多个冷却流体右部喷射孔。

在根据(17)的结构的穿孔机中，外表面冷却机构从配置到芯棒的周围的外表面冷却上构件朝向空心管坯的外表面的上部喷射冷却流体，从外表面冷却下构件朝向空心管坯的外表面的下部喷射冷却流体，从外表面冷却左构件朝向空心管坯的外表面的左方喷射冷却流体，从外表面冷却右构件朝向空心管坯的右方喷射冷却流体。由此，能够冷却冷却区域内的空心管坯的外表面中的、冷却区域内的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部。并且，在冷却区域中喷射到空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部的冷却流体由于重力而易于直接向下方落下，难以向冷却区域外流出。因此，能够抑制除了冷却区域以外的其他区域的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部被在冷却区域内喷射的冷却流体冷却。其结果，能够降低空心管坯的轴向上的温度偏差。

此外，既可以外表面冷却上构件、外表面冷却下构件、外表面冷却左构件、以及外表面冷却右构件分别是各自独立的构件，也可以相互一体地相连。例如，沿着空心管坯的行进方向观察，既可以外表面冷却上构件的左端与外表面冷却左构件的上端相连，也可以外表面冷却上构件的右端与外表面冷却右构件的上端相连。另外，沿着空心管坯的行进方向观察，既可以外表面冷却下构件的左端与外表面冷却左构件的下端相连，也可以外表面冷却下构件的右端与外表面冷却右构件的下端相连。另外，外表面冷却上构件也可以包括各自独立的多个构件，外表面冷却下构件也可以包括各自独立的多个构件，外表面冷却左构件也可以包括各自独立的多个构件，外表面冷却右构件也可以包括各自独立的多个构件。

根据(18)的结构的穿孔机是(16)或(17)所述的穿孔机，其中，

该穿孔机还具备前方拦截机构，该前方拦截机构配置于顶头的后方且外表面冷却机构的前方的芯棒的周围，

前方拦截机构具备以下机构：在外表面冷却机构朝向空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体而冷却冷却区域内的空心管坯时，该机构拦截冷却流体向进入冷却区域之前的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部流动。

在根据(18)的结构的穿孔机中，前方拦截机构拦截朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射的冷却流体在与空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部接触了之后向冷却区域的前方的空心管坯的外表面部分流动。因此，从外表面冷却机构喷射到冷却区域内的空心管坯的外表面的冷却流体难以向冷却区域内的前方流出，在冷却区域内由于重力而向下方落下。因此，能够在空心管坯的前端部和后端部进一步抑制温度差。其结果，能够进一步降低空心管坯的轴向上的温度偏差。

根据(19)的结构的穿孔机是(18)所述的穿孔机，其中，

前方拦截机构具备：

前方拦截上构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的上方，包括多个前方拦截流体上部喷射孔，该多个前方拦截流体上部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的上部喷射前方拦截流体而拦截冷却流体向进入冷却区域之前的空心管坯的外表面的上部流动；

前方拦截左构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的左方，包括多个前方拦截流体下部喷射孔，该多个前方拦截流体下部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的左部喷射前方拦截流体而拦截冷却流体向进入冷却区域之前的空心管坯的外表面的左部流动；以及

前方拦截右构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的右方，包括多个前方拦截流体右部喷射孔，该多个前方拦截流体右部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的右部喷射前方拦截流体而拦截冷却流体向进入冷却区域之前的空心管坯的外表面的右部流动。

在根据(19)的结构的穿孔机中，前方拦截上构件利用向冷却区域的入侧附近喷射的前方拦截流体拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的上部接触而溅回来、并欲向冷却区域的前方飞出的冷却流体。前方拦截左构件利用向冷却区域的入侧附近喷射的前方拦截流体拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的左部接触而溅回来、并欲向冷却区域的前方飞出的冷却流体。前方拦截右构件利用向冷却区域的入侧附近喷射的前方拦截流体拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的右部接触而溅回来、并欲向冷却区域的前方飞出的冷却流体。因而，从前方拦截上构件喷射的前方拦截流体、从前方拦截左构件喷射的前方拦截流体、以及从前方拦截右构件喷射的前方拦截流体起到围堰(防护壁)的作用。因此，能够抑制冷却流体与冷却区域的前方的空心管坯的外表面部分接触，能够降低空心管坯的轴向上的温度偏差。此外，从外表面冷却机构朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的下部喷射的冷却流体在与空心管坯的外表面的下部接触了之后，由于重力而易于直接向空心管坯的下方落下。因而，根据(19)的结构的穿孔机也可以不具备前方拦截下构件。

此外，冷却区域的入侧附近是指冷却区域的前端的附近。冷却区域的入侧附近的范围并没有特别限定，例如是指冷却区域的入侧(前端)的前后1000mm以内的范围，优选是指冷却区域的入侧(前端)的前后500mm以内的范围。

根据(20)的结构的穿孔机是(19)所述的穿孔机，其中，

前方拦截上构件从多个前方拦截流体上部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的上部向斜后方喷射前方拦截流体，

前方拦截左构件从多个前方拦截流体左部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的左部向斜后方喷射前方拦截流体，

前方拦截右构件从多个前方拦截流体右部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的右部向斜后方喷射前方拦截流体。

在根据(20)的结构的穿孔机中，前方拦截上构件从前方拦截流体上部喷射孔朝向冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的上部向斜后方喷射前方拦截流体。因此，前方拦截上构件形成从上方朝向空心管坯的外表面的上部向斜后方延伸的前方拦截流体的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截左构件从前方拦截流体左部喷射孔朝向冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的左部向斜后方喷射前方拦截流体。因此，前方拦截左构件形成从左方朝向空心管坯的外表面的左部向斜后方延伸的前方拦截流体的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截右构件从前方拦截流体右部喷射孔朝向冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的右部向斜后方喷射前方拦截流体。因此，前方拦截右构件形成从右方朝向空心管坯的外表面的右部向斜后方延伸的前方拦截流体的围堰(防护壁)。这些围堰拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域的前方飞出的冷却流体。而且，构成围堰的前方拦截流体在与冷却区域入侧附近的空心管坯的外表面部分接触了之后，易于向冷却区域内流动。因此，能够抑制构成围堰的前方拦截流体冷却冷却区域的前方的空心管坯的外表面部分。

根据(21)的结构的穿孔机是(19)或(20)所述的穿孔机，其中，

前方拦截机构还具备前方拦截下构件，沿着空心管坯的行进方向观察，该前方拦截下构件配置于芯棒的下方，包括多个前方拦截流体下部喷射孔，该多个前方拦截流体下部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的下部喷射前方拦截流体而拦截冷却流体向进入冷却区域之前的空心管坯的外表面的下部流动。

在根据(21)的结构的穿孔机中，前方拦截下构件与前方拦截上构件、前方拦截左构件、前方拦截右构件一起向冷却区域的入侧附近喷射前方拦截流体而拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的下部接触而溅回来、并欲向冷却区域的前方飞出的冷却流体。因此，能够进一步抑制冷却流体与冷却区域的前方的空心管坯的外表面部分接触，能够进一步降低空心管坯的轴向上的温度偏差。

此外，既可以前方拦截上构件、前方拦截下构件、前方拦截左构件、以及前方拦截右构件分别是各自独立的构件，也可以相互一体地相连。例如，沿着空心管坯的行进方向观察，既可以前方拦截上构件的左端与前方拦截左构件的上端相连，也可以前方拦截上构件的右端与前方拦截右构件的上端相连。另外，沿着空心管坯的行进方向观察，既可以前方拦截下构件的左端与前方拦截左构件的下端相连，也可以前方拦截下构件的右端与前方拦截右构件的下端相连。另外，前方拦截上构件也可以包括各自独立的多个构件，前方拦截下构件也可以包括各自独立的多个构件，前方拦截左构件也可以包括各自独立的多个构件，前方拦截右构件也可以包括各自独立的多个构件。

根据(22)的结构的穿孔机是根据(21)的结构的穿孔机，其中，

前方拦截下构件从多个前方拦截流体下部喷射孔朝向位于冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的下部向斜后方喷射前方拦截流体。

在根据(22)的结构的穿孔机中，前方拦截下构件与前方拦截上构件、前方拦截左构件、前方拦截右构件一起从前方拦截流体下部喷射孔朝向冷却区域的入侧附近的空心管坯的外表面的下部向斜后方喷射前方拦截流体。因此，前方拦截下构件形成从下方朝向空心管坯的外表面的下部向斜后方延伸的前方拦截流体的围堰(防护壁)。这些围堰拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域的前方飞出的冷却流体。而且，构成围堰的前方拦截流体在与冷却区域入侧附近的空心管坯的外表面部分接触了之后，易于向冷却区域内流动。因此，能够抑制构成围堰的前方拦截流体冷却冷却区域的前方的空心管坯的外表面部分。

根据(23)的结构的穿孔机是(16)～(22)中任一项所述的穿孔机，其中，

该穿孔机还具备配置于外表面冷却机构的后方的芯棒的周围的后方拦截机构，

后方拦截机构具备以下机构：在外表面冷却机构朝向空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体而冷却空心管坯时，该机构拦截冷却流体向从冷却区域出来之后的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部流动。

在根据(23)的结构的穿孔机中，后方拦截机构拦截朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射的冷却流体在与空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部接触了之后向从冷却区域出来之后的空心管坯的外表面部分流动。因此，能够进一步抑制在空心管坯的前端部和后端部产生温度差。其结果，能够进一步降低空心管坯的轴向上的温度偏差。

根据(24)的结构的穿孔机是(23)所述的穿孔机，其中，

后方拦截机构具备：

后方拦截上构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的上方，包括多个后方拦截流体上部喷射孔，该多个后方拦截流体上部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的上部喷射后方拦截流体而拦截冷却流体向从冷却区域出来之后的空心管坯的外表面的上部流动；

后方拦截左构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的左方，包括多个后方拦截流体左部喷射孔，该多个后方拦截流体左部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的左部喷射后方拦截流体而拦截冷却流体向从冷却区域出来之后的空心管坯的外表面的左部流动；以及

后方拦截右构件，沿着空心管坯的行进方向观察，其配置于芯棒的右方，包括多个后方拦截流体右部喷射孔，该多个后方拦截流体右部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的右部喷射后方拦截流体而拦截冷却流体向从冷却区域出来之后的空心管坯的外表面的右部流动。

在根据(24)的结构的穿孔机中，后方拦截上构件利用向冷却区域的出侧附近喷射的后方拦截流体拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的上部接触而溅回来、并欲向冷却区域的后方飞出的冷却流体。后方拦截左构件利用向冷却区域的出侧附近喷射的后方拦截流体拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的左部接触而溅回来、并欲向冷却区域的后方飞出的冷却流体。后方拦截右构件利用向冷却区域的出侧附近喷射的后方拦截流体拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的右部接触而溅回来、并欲向冷却区域的后方飞出的冷却流体。因而，从后方拦截上构件喷射的后方拦截流体、从后方拦截左构件喷射的后方拦截流体、以及从后方拦截右构件喷射的后方拦截流体起到围堰(防护壁)的作用。因此，能够抑制冷却流体与冷却区域的后方的空心管坯的外表面部分接触，能够降低空心管坯的轴向上的温度偏差。此外，从外表面冷却机构朝向冷却区域内的空心管坯的外表面的下部喷射的冷却流体在与空心管坯的外表面的下部接触了之后，由于重力而易于直接向空心管坯的下方落下。因而，根据(24)的结构的穿孔机也可以不具备后方拦截下构件。

此外，冷却区域的出侧附近是指冷却区域的后端的附近。冷却区域的出侧附近的范围并没有特别限定，例如是指冷却区域的出侧(后端)的前后1000mm以内的范围，优选是指冷却区域的出侧(后端)的前后500mm以内的范围。

根据(25)的结构的穿孔机是(24)所述的穿孔机，其中，

后方拦截上构件从多个后方拦截流体上部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的上部向斜前方喷射后方拦截流体，

后方拦截左构件从多个后方拦截流体左部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的左部向斜前方喷射后方拦截流体，

后方拦截右构件从多个后方拦截流体右部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的右部向斜前方喷射后方拦截流体。

在根据(25)的结构的穿孔机中，后方拦截上构件从后方拦截流体上部喷射孔朝向冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的上部向斜前方喷射后方拦截流体。因此，后方拦截上构件形成从上方朝向空心管坯的外表面的上部向斜前方延伸的后方拦截流体的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截左构件从后方拦截流体左部喷射孔朝向冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的左部向斜前方喷射后方拦截流体。因此，后方拦截左构件形成从左方朝向空心管坯的外表面的左部向斜前方延伸的后方拦截流体的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截右构件从后方拦截流体右部喷射孔朝向冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的右部向斜前方喷射后方拦截流体。因此，后方拦截右构件形成从右方朝向空心管坯的外表面的右部向斜前方延伸的后方拦截流体的围堰(防护壁)。这些后方拦截流体的围堰拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域的后方飞出的冷却流体。而且，构成围堰的后方拦截流体在与冷却区域入侧附近的空心管坯的外表面部分接触了之后，易于向冷却区域内流动。因此，能够抑制构成围堰的后方拦截流体冷却冷却区域的后方的空心管坯的外表面部分。

根据(26)的结构的穿孔机是(24)或(25)所述的穿孔机，其中，

后方拦截机构还具备后方拦截下构件，沿着空心管坯的行进方向观察，该后方拦截下构件配置于芯棒的下方，包括多个后方拦截流体下部喷射孔，该多个后方拦截流体下部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的下部喷射后方拦截流体而拦截冷却流体向从冷却区域出来之后的空心管坯的外表面的下部流动。

在根据(26)的结构的穿孔机中，后方拦截下构件与后方拦截上构件、后方拦截左构件、后方拦截右构件一起向冷却区域的出侧附近喷射后方拦截流体而拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面的下部接触而溅回来、并欲向冷却区域的后方飞出的冷却流体。因此，能够抑制冷却流体与冷却区域的后方的空心管坯的外表面部分接触，能够进一步降低空心管坯的轴向上的温度偏差。

此外，既可以后方拦截上构件、后方拦截下构件、后方拦截左构件、以及后方拦截右构件分别是各自独立的构件，也可以相互一体地相连。例如，沿着空心管坯的行进方向观察，既可以后方拦截上构件的左端与后方拦截左构件的上端相连，也可以后方拦截上构件的右端与后方拦截右构件的上端相连。另外，沿着空心管坯的行进方向观察，既可以后方拦截下构件的左端与后方拦截左构件的下端相连，也可以后方拦截下构件的右端与后方拦截右构件的下端相连。另外，后方拦截上构件也可以包括各自独立的多个构件，后方拦截下构件也可以包括各自独立的多个构件，后方拦截左构件也可以包括各自独立的多个构件，后方拦截右构件也可以包括各自独立的多个构件。

根据(27)的结构的穿孔机是根据(26)的结构的穿孔机，其中，

后方拦截下构件从多个后方拦截流体下部喷射孔朝向位于冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的下部向斜前方喷射后方拦截流体。

在根据(27)的结构的穿孔机中，后方拦截下构件与后方拦截上构件、后方拦截左构件、后方拦截右构件一起从后方拦截流体下部喷射孔朝向冷却区域的出侧附近的空心管坯的外表面的下部向斜前方喷射后方拦截流体。因此，后方拦截下构件形成从下方朝向空心管坯的外表面的下部向斜前方延伸的后方拦截流体的围堰(防护壁)。这些流体的围堰拦截与冷却区域内的空心管坯的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域的后方飞出的冷却流体。而且，构成围堰的后方拦截流体在与冷却区域出侧附近的空心管坯的外表面部分接触了之后，易于向冷却区域内流动。因此，能够抑制构成围堰的后方拦截流体冷却冷却区域的后方的空心管坯的外表面部分。

根据(28)的结构的芯棒是(1)～(27)中任一项所述的芯棒。

根据(29)的特征的无缝金属管的制造方法是使用了(1)～(27)中任一项所述的穿孔机的无缝金属管的制造方法，其中，

该无缝金属管的制造方法具备如下工序：

使用穿孔机对原材料进行穿孔轧制或延伸轧制来制造空心管坯的轧制工序；

在轧制工序中，利用内表面冷却机构向棒主体的外部喷射冷却液，冷却冷却区域内的空心管坯的内表面，并且，利用以与冷却区域相邻的方式配置到冷却区域的后方的内表面拦截机构抑制被喷射到棒主体的外部的冷却液与从冷却区域出来之后的空心管坯的内表面接触的工序。

以下，参照附图而详细地说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不反复进行其说明。

[第1实施方式]

图1是第1实施方式的穿孔机的侧视图。如上所述，在本说明书中，穿孔机是指具备顶头和多个倾斜辊的轧机。穿孔机是对例如圆钢坯进行穿孔轧制的穿轧机、或对空心管坯进行延伸轧制的延伸轧机。在本说明书中，在穿孔机是穿轧机的情况下，原材料是圆钢坯。在穿孔机是延伸轧机的情况下，原材料是空心管坯。

在本说明书中，原材料从穿孔机的前方朝向后方在轧制线上行进。因而，在穿孔机中，穿孔机的入侧相当于“前方”，穿孔机的出侧相当于“后方”。

参照图1，穿孔机10具备多个倾斜辊1、顶头2、以及芯棒3。在本说明书中，如图1所示那样，将穿孔机10的入侧定义为“前方(图中附图标记F)”，将穿孔机10的出侧定义为“后方(图中附图标记B)”。

多个倾斜辊1配置于轧制线PL的周围。在图1中，在一对倾斜辊1之间配置有轧制线PL。在此，轧制线PL是指，在穿孔轧制或延伸轧制时，原材料(在穿孔机是穿轧机的情况下，是圆钢坯，在穿孔机是延伸轧机的情况下，是空心管坯)20的中心轴线所通过的假想的线段。在图1中，倾斜辊1是锥型的倾斜辊。然而，倾斜辊1并不限定于锥型。倾斜辊1既可与是桶型的倾斜辊，也可以是其他类型的倾斜辊。另外，在图1中，两个倾斜辊1配置于轧制线PL的周围，但倾斜辊1也可以配置有3个以上。优选的是，多个倾斜辊1在沿着原材料的行进方向观察时在轧制线PL的周围等间隔地配置。在例如倾斜辊1在轧制线PL的周围配置有两个的情况下，沿着原材料的行进方向观察，倾斜辊1在轧制线PL的周围隔180°地配置。在倾斜辊1在轧制线PL的周围配置有3个的情况下，沿着原材料的行进方向观察，倾斜辊1在轧制线PL的周围隔120°地配置。而且，参照图2和图3，各倾斜辊1相对于轧制线PL具有交叉角γ(参照图2)和倾斜角β(参照图3)。

顶头2配置于多个倾斜辊1之间且配置于轧制线PL。在本说明书中，“顶头2配置于轧制线PL”是指，在沿着原材料的行进方向观察时，也就是说，在从前方F朝向后方B观察穿孔机10时，顶头2与轧制线PL重叠。更优选的是，顶头2的中心轴线与轧制线PL一致。

顶头2具有例如炮弹形状。也就是说，顶头2的前部的外径比顶头2的后部的外径小。在此，顶头2的前部是指，顶头2的比长度方向(轴向)的中央位置靠前方的部分。顶头2的后部是指，顶头2的比前后方向的中央位置靠后方的部分。顶头2的前部配置于穿孔机10的前方(入侧)，顶头2的后部配置于穿孔机10的后方(出侧)。

芯棒3配置于穿孔机10的后方的轧制线PL，沿着轧制线PL延伸。在此，“芯棒3配置于轧制线PL”是指，在沿着原材料的行进方向观察时(也就是说，在从穿孔机10的入侧朝向出侧观察时)，芯棒3与轧制线PL重叠。更优选的是，芯棒3的中心轴线与轧制线PL一致。

芯棒3的前端与顶头2的后端面中央部连接。连接方法并没有特别限定。例如，在顶头2的后端面中央部和芯棒3的前端形成有螺纹，芯棒3利用这些螺纹与顶头2连接。芯棒3也可以利用除了螺纹以外的其他方法与顶头2的后端面中央部连接。也就是说，芯棒3与顶头2之间的连接方法并没有特别限定。

也可以是，穿孔机10还具备推进器4。推进器4配置于穿孔机10的前方，配置于轧制线PL。推进器4与原材料20的端面接触并将原材料20朝向顶头2推进。

推进器4的结构只要能够将原材料20朝向顶头2推进，就没有特别限定。推进器4例如像图1所示那样具备缸主体41、缸轴42、连接构件43、以及杆44。杆44利用连接构件43以能够在周向上旋转的方式与缸轴42连结。连接构件43例如包括用于使杆44能够在周向上旋转的轴承。

缸主体41是液压式或电动式，使缸轴42前进和后退。推进器4使杆44的端面与原材料(圆钢坯或空心管坯)20的端面抵接，利用缸主体41使缸轴42和杆44前进。由此，推进器4将原材料20朝向顶头2推进。

推进器4将原材料20沿着轧制线PL推进，推入多个倾斜辊1之间。在原材料20与多个倾斜辊1接触了时，多个倾斜辊1一边使原材料20在原材料20的周向上旋转，一边将原材料20向顶头2推入。在穿孔机10是穿轧机的情况下，多个倾斜辊1一边使作为原材料20的圆钢坯在周向上旋转，一边将作为原材料20的圆钢坯向顶头2推入，实施穿孔轧制来制造空心管坯。在穿孔机10是延伸轧机的情况下，多个倾斜辊1将顶头2插入作为原材料20的空心管坯，实施延伸轧制(扩管轧制)而使空心管坯延伸。此外，穿孔机10也可以不具备推进器4。

也可以是，穿孔机10还具备入口凹槽5。穿孔轧制前的原材料(圆钢坯或空心管坯)20置于入口凹槽5。如图3所示那样，穿孔机10也可以在轧制线PL的周围具有多个引导辊6。在多个引导辊6之间配置有顶头2。另外，在轧制线PL的周围，引导辊6配置于多个倾斜辊1之间。引导辊6是例如圆盘辊。此外，穿孔机10既可以不具备入口凹槽5，也可以不具备引导辊6。

图4是图1中的顶头2和芯棒3的放大图。参照图4，穿孔机10从冷却液供给装置7接受冷却液的供给。冷却液供给装置7向芯棒3供给用于冷却穿孔轧制中或延伸轧制中的空心管坯50的内表面的冷却液。冷却液供给装置7具备供给机71和配管72。供给机71例如具备：积存槽，其储藏冷却液；和泵，其向配管72供给积存槽内的冷却液。配管72使芯棒3和供给机71相连。配管72向芯棒3输送从供给机71送来的冷却液。在此，冷却液只要是能够冷却空心管坯50的液体，就没有特别限定。优选的是，冷却液是水。

[芯棒3的构造]

参照图4，芯棒3从顶头2的后端面中央部沿着轧制线PL延伸。芯棒3具备棒状的棒主体31。棒主体31的与轴向(长度方向，相当于图中的箭头F、箭头B)垂直的截面形状是例如圆形状。棒主体31包括在棒主体31的轴向上延伸的冷却区域32和接触抑制区域33。

冷却区域32配置于棒主体31的前端部。具体而言，冷却区域32是从棒主体31的前端(也就是说，与顶头2的后端之间的连接位置)到向芯棒3的后方离开特定长度的位置的范围。冷却区域32的轴向长度L32并没有特别限定。冷却区域32的轴向长度L32是例如芯棒3全长的1/10以上且1/2以下。在另一个例子中，在所制造的空心管坯的长度是6m的情况下，冷却区域32的轴向长度L32是例如2m。

接触抑制区域33与冷却区域32相邻，且配置于冷却区域32的后方(与顶头2相反的一侧)。接触抑制区域33的长度L33并没有特别限定。接触抑制区域33的长度L33既可以是与冷却区域32的长度L32相同的长度，也可以比冷却区域32的长度L32长，也可以比冷却区域32的长度L32短。棒主体31中的除了冷却区域32以外的部分也可以是接触抑制区域33。

图5是图4所示的顶头2和芯棒3的包括中心轴线在内的剖视图(纵剖视图)。参照图5，芯棒3还包括冷却液流路34和内表面冷却机构340。冷却液流路34形成于棒主体31内，使从冷却液供给装置7供给来的冷却液在内部通过。冷却液流路34沿着棒主体31的轴向在棒主体31内部延伸。冷却液流路34与配管72相连，从配管72接受冷却液的供给。

内表面冷却机构340配置于相当于棒主体31的前端部分的冷却区域32内。在本例中，内表面冷却机构340包括多个冷却液喷射孔341。多个冷却液喷射孔341与冷却液流路34相连，在穿孔轧制时或延伸轧制时，向冷却区域32的外部喷射冷却液。在图4和图5中，多个冷却液喷射孔341排列在棒主体31的周向和轴向上。然而，多个冷却液喷射孔341排列在棒主体31的周向上，或排列在周向和轴向上即可。例如，也可以是，多个冷却液喷射孔341排列在周向上，未排列在轴向上。优选的是，多个冷却液喷射孔341排列在棒主体31的周向和/或轴向上。如随后论述那样，内表面冷却机构340包括多个喷嘴，各喷嘴具有冷却液喷射孔341。

芯棒3还包括内表面拦截机构350。内表面拦截机构350配置于接触抑制区域33内。在穿孔轧制时或延伸轧制时，内表面拦截机构350从接触抑制区域33喷射压缩气体而拦截或吹飞欲从冷却区域32向后方流动的冷却液。由此，在穿孔轧制时或延伸轧制时，抑制冷却液与接触抑制区域33内的空心管坯的内表面部分接触。

具体而言，如图4所示那样，穿孔机10还从气体供给装置8接受压缩气体的供给。气体供给装置8向棒主体31供给用于吹飞冷却液的压缩气体。气体供给装置8包括蓄积例如高压气体的储气罐81和配管82。配管82使储气罐81和棒主体31相连。配管82向棒主体31输送从储气罐81送来的压缩气体。在此，压缩气体例如既可以是压缩空气，也可以是氩气、氮气等非活性气体。优选的是，压缩气体是压缩空气。

参照图5，芯棒3包括气体流路35。气体流路35沿着棒主体31的轴向在棒主体31内部延伸。气体流路35与配管82(参照图4)相连，从配管82接受压缩气体的供给。

内表面拦截机构350包括多个压缩气体喷射孔351。多个压缩气体喷射孔351与气体流路35相连，在穿孔轧制时或延伸轧制时，向接触抑制区域33的外部喷射压缩气体。在图4和图5中，多个压缩气体喷射孔351排列在棒主体31的周向和轴向上。然而，多个压缩气体喷射孔351排列在棒主体31的周向上，或排列在周向和轴向上即可。具体而言，也可以是，多个压缩气体喷射孔351排列在周向上，未排列在轴向上。优选的是，多个压缩气体喷射孔351排列在棒主体31的周向和/或轴向上。如随后论述那样，内表面拦截机构350包括多个喷嘴，各喷嘴具有压缩气体喷射孔351。

图6是图5中的冷却区域32内的线段A-A处的、芯棒3的与轴向垂直的剖视图。参照图6，冷却液流路34与气体流路35并列，配置于棒主体31的中心部。多个冷却液喷射孔341排列在棒主体31的周向上。多个冷却液喷射孔341既可以等间隔地排列在棒主体31的周向上，也可以不规则地排列。优选的是，冷却液喷射孔341等间隔地排列在棒主体31的周向上。各冷却液喷射孔341与冷却液流路34相连。如图5和图6所示那样，在本实施方式中，多个冷却液喷射孔341在冷却区域32内排列在棒主体31的周向和轴向上。不过，多个冷却液喷射孔341也可以至少仅排列在棒主体31的周向上。

图7是图5中的接触抑制区域33内的线段B-B处的、芯棒3的与轴向垂直的剖视图。参照图7，与冷却区域32内的剖视图(图6)同样地，在接触抑制区域33内的剖视图中，气体流路35也与冷却液流路34并列，配置于棒主体31的中心部。多个压缩气体喷射孔351排列在棒主体31的周向上。多个压缩气体喷射孔351既可以等间隔地排列在棒主体31的周向上，也可以不规则地排列。优选的是，压缩气体喷射孔351等间隔地排列在棒主体31的周向上。各压缩气体喷射孔351与气体流路35相连。如图5和图7所示那样，在本实施方式中，多个压缩气体喷射孔351在接触抑制区域33内排列在棒主体31的周向和轴向上。不过，多个压缩气体喷射孔351也可以至少仅排列在棒主体31的周向上。

[关于排液机构]

返回图5，也可以是，芯棒3还在棒主体31内具有排液流路37。排液流路37在棒主体31内沿着棒主体31的轴向延伸。排液流路37延伸到棒主体31的后端面(同与顶头2连接起来的前端面相反的一侧的端面)。图8是冷却区域32内的线段C-C处的、芯棒的与轴向垂直的剖视图。参照图8，排液流路37形成于棒主体31的中央部，在内部收纳有冷却液流路34和气体流路35。然而，排液流路37也可以在内部未收纳冷却液流路34和气体流路35。

芯棒3还在冷却区域32内包括1个或多个排液孔371。在形成有多个排液孔371的情况下，如图8所示那样，多个排液孔371既可以排列在棒主体31的周向上，也可以虽未图示但排列在棒主体31的轴向上。包括排液流路37和排液孔371的排液机构回收在穿孔轧制时和延伸轧制时朝向在通过冷却区域32过程中的空心管坯的内表面部分喷射的冷却液的一部分。

此外，本实施方式的穿孔机10的芯棒3也可以不具有排液流路37和排液孔371。

[关于使用了穿孔机10的无缝金属管的制造方法]

具有上述的结构的穿孔机10在穿孔轧制或延伸轧制时利用冷却液冷却芯棒3的冷却区域32内的空心管坯50的内表面部分，并且，在接触抑制区域33中抑制冷却液与空心管坯50的内表面部分接触。总之，穿孔机10虽然在冷却区域32中使用冷却液而积极地冷却空心管坯50的内表面部分，但在冷却区域32的后方尽量使冷却液不与空心管坯50的内表面部分接触。由此，抑制空心管坯50的长度方向的各位置处的冷却时间的偏差(冷却时间的长短)，降低穿孔轧制后或延伸轧制后的空心管坯的前端部与后端部的温度差。以下，详细论述这点。

图9是穿孔机10的出侧的穿孔轧制或延伸轧制中的空心管坯50、顶头以及芯棒3的纵剖视图。

参照图9，在穿孔轧制中或延伸轧制中，芯棒3的内表面冷却机构340从冷却区域32内的冷却液喷射孔341向棒主体31的外部喷射冷却液。因此，利用冷却液冷却穿孔轧制中和延伸轧制中的空心管坯的内表面中的、冷却区域32内的内表面部分。在此，冷却区域32内的空心管坯50的内表面部分是指，沿着空心管坯50的径向观察(沿着与芯棒3的轴向垂直的方向观察)与冷却区域32重叠的空心管坯50的内表面部分。

而且，在穿孔轧制中或延伸轧制中，芯棒3的内表面拦截机构350从接触抑制区域33内的压缩气体喷射孔351向棒主体31的外部喷射压缩气体。在从冷却区域32的冷却液喷射孔341喷射来的冷却液流动到比冷却区域32靠后方的位置的情况下，由于该压缩气体的喷射，该冷却液被吹飞。其结果，在接触抑制区域33内，能够抑制冷却液与空心管坯的内表面部分接触。

在接触抑制区域33中从多个压缩气体喷射孔351喷射的压缩气体还拦截冷却区域32内的冷却液进入比冷却区域32靠后方的位置。具体而言，如图10所示那样，在接触抑制区域33中，从压缩气体喷射孔351喷射来的压缩气体CG充满芯棒3的外表面与空心管坯50的内表面之间的间隙。该充满的压缩气体CG拦截从冷却区域32喷射来的冷却液进入接触抑制区域33。其结果，如图11所示那样，在冷却区域32中，冷却液CL积存于芯棒3的外表面与空心管坯50的内表面之间的间隙。优选的是，冷却液CL充满芯棒3的外表面与空心管坯50的内表面之间的间隙。在冷却液CL积存到冷却区域32的状态下，从冷却液喷射孔341继续喷射冷却液CL，因此，所积存的冷却液CL对流。因此，在穿孔轧制时或延伸轧制时，冷却区域32内的空心管坯50的内表面部分被冷却。

如上所述，在本实施方式的穿孔机10中，在穿孔轧制中或延伸轧制中，在芯棒3的冷却区域32中冷却空心管坯50的内表面部分，在接触抑制区域33中，抑制冷却液与空心管坯50的内表面部分接触。

在此，如图12所示那样，设想芯棒3虽然具备内表面冷却机构340但不具备内表面拦截机构350的情况。在该情况下，没有内表面拦截机构350，因此，冷却液CL流出到比冷却区域32靠后方的接触抑制区域33。流出来的冷却液CL特别易于积存于芯棒3的下方且空心管坯50的内表面上。随着穿孔轧制或延伸轧制进行，空心管坯50的向顶头2的后方延伸的长度增大，因此，冷却液CL所积存的范围也变化。因此，穿孔轧制中或延伸轧制中的空心管坯50的长度方向的各位置处的由冷却液CL进行的冷却时间难以成为恒定，在长度方向上产生冷却不均。其结果，存在如下情况：空心管坯50的前端部(在轧制初期通过顶头2的端部)被过量地冷却，与空心管坯50的后端部(在轧制结束时通过顶头2的端部)相比，温度过量地变低。

相对于此，在本实施方式的穿孔机10中，如图9所示那样，在接触抑制区域33中具有内表面拦截机构350。并且，利用从内表面拦截机构350的压缩气体喷射孔351喷射来的压缩气体CG吹飞向接触抑制区域33进入的冷却液CL，或拦截冷却液进入接触抑制区域33。由此，穿孔轧制中或延伸轧制中的空心管坯50的内表面在冷却区域32中被冷却液CL冷却，在比冷却区域32靠后方的区域(接触抑制区域33)中抑制冷却液CL的接触。其结果，穿孔轧制中或延伸轧制中的空心管坯50的长度方向的各位置处的由冷却液CL进行的冷却时间易于成为恒定，能够抑制穿孔轧制后或延伸轧制后的空心管坯50的前端部与后端部的温度差。因此，易于获得在长度方向上均匀的组织的无缝金属管。

此外，如图9所示那样，芯棒3在前端部的冷却区域32中具有排液孔371。因此，如图13所示那样，在穿孔轧制中或延伸轧制中，冷却了空心管坯50的内表面的冷却液CL的一部分经由排液孔371向排液流路37排出。排出到排液流路37内的冷却液CL在排液流路37中流动，不会与空心管坯50接触就向芯棒3的外部排出。此外，从冷却液喷射孔341重新补充排出而减少了的量的冷却液CL。如此，若芯棒具备排液孔371，则冷却液CL循环，因此，促进冷却区域32中的空心管坯50的内表面的冷却。排液孔371也可以配置于冷却区域32内的任意位置。为了促进冷却液CL的对流，优选排液孔371配置于相比冷却区域32的轴向的中央部靠近顶头2的位置。

此外，也可以没有排液孔371和排液流路37。然而，只要形成有排液孔371和排液流路37，就能够获得上述效果。

[第2实施方式]

芯棒3的内表面冷却机构的冷却液喷射孔341的朝向并没有特别限定。图14是与图6不同的、图2的实施方式的穿孔机中的、图5中的冷却区域32内的线段A-A处的芯棒3的与轴向垂直的剖视图。参照图14，冷却液喷射孔341形成于喷嘴N34的顶端，与冷却液流路34相连。图15是从表面观察图14所示的棒主体31的情况的冷却液喷射孔341的放大图。参照图14和图15，沿着空心管坯50的行进方向观察，多个冷却液喷射孔341朝向棒主体31的周向。并且，如图15所示那样，沿着棒主体31的径向观察(也就是说，在棒主体31的侧视时)，在喷嘴N34的顶端开口的冷却液喷射孔341的喷射方向F34以角度α与棒主体31的轴向X31交叉，且朝向棒主体31的后方。

图16是与图7不同的、图5中的接触抑制区域33内的线段B-B处的、芯棒3的与轴向垂直的剖视图。参照图16，压缩气体喷射孔351形成于喷嘴N35的顶端，与气体流路35相连。图17是从表面观察芯棒3的棒主体31的情况的压缩气体喷射孔351的放大图。参照图16和图17，沿着空心管坯50的行进方向观察，多个压缩气体喷射孔351朝向棒主体31的周向。并且，参照图17，沿着棒主体31的径向观察(也就是说，在棒主体31的侧视时)，在喷嘴N35的顶端开口的压缩气体喷射孔351的喷射方向F35以角度α与棒主体31的轴向X31交叉，且朝向棒主体31的后方。

[回转流的形成]

参照图18，在第2实施方式的本实施方式的穿孔机10中，沿着空心管坯50的行进方向观察，内表面冷却机构340从冷却液喷射孔341沿着棒主体31的周向喷射冷却液。由此，使填充于冷却区域32内的棒主体31与空心管坯50的内表面之间的冷却液沿着棒主体31的周向回转而产生回转流SF34。回转流SF34一边绕棒主体31回转，一边向棒主体31的后方流动。能够利用回转流SF34在棒主体31的周向上抑制冷却液的流动的偏差。其结果，在空心管坯50的内表面，能够抑制周向上的冷却不均。

在本实施方式中，而且，沿着空心管坯50的行进方向观察，内表面拦截机构350从压缩气体喷射孔351沿着棒主体31的周向喷射压缩气体。由此，使填充于接触抑制区域33内的棒主体31与空心管坯50的内表面之间的压缩气体沿着棒主体31的周向回转而产生回转流SF35。回转流SF35一边绕棒主体31回转，一边向棒主体31的后方流动。由于回转流SF35，在构成回转流SF34的冷却液从冷却区域32进入到接触抑制区域33的情况下，被由压缩气体构成的回转流SF35迅速地向棒主体31的后方吹飞。因此，在接触抑制区域33内，能够抑制冷却液与空心管坯50的内表面接触。

图19是用于说明从棒主体31的轴向观察穿孔机10的情况的由冷却液形成的回转流SF34、以及由压缩气体形成的回转流SF35的穿孔机10的剖视图。如图19所示那样，沿着空心管坯50的行进方向观察，从内表面冷却机构340的多个冷却液喷射孔341喷射来的冷却液的回转流SF34是右旋或左旋。另外，从内表面拦截机构350的多个压缩气体喷射孔喷射来的压缩气体的回转流SF35是右旋或左旋。

优选的是，如图19所示那样，压缩气体的回转流SF35的回转方向与内表面冷却机构340的冷却液的回转流SF34的回转方向相同。在该情况下，在冷却区域32与接触抑制区域33之间的分界中，能够抑制由流体(冷却液、压缩气体)的碰撞导致的紊流的产生。因此，能够抑制冷却液滞留在冷却区域32与接触抑制区域33之间的分界，能够利用回转流SF35迅速地向棒主体31的后方吹飞向接触抑制区域33进入的冷却液。其结果，能够抑制冷却区域32内的空心管坯50的内表面的周向的冷却不均，同时，还抑制冷却液与空心管坯50的比冷却区域32靠后方的部位的内表面接触。

参照图18，内表面冷却机构340也可以包括排列在棒主体31的轴向上的多个环状配置冷却液喷射孔组345。在该情况下，各环状配置冷却液喷射孔组345包括排列在棒主体31的周向上的多个冷却液喷射孔341。在此，将冷却液的回转流SF34在棒主体31的轴向上行进到绕棒主体31一周的距离定义为1回转周期距离DF34。此时，优选棒主体31的轴向上的、相邻的环状配置冷却液喷射孔组345之间的距离与1回转周期距离DF34相同。在此，“与1回转周期距离DF34相同”是指，相邻的环状配置冷却液喷射孔组345之间的距离处于1回转周期距离DF34±50％以内。优选的是，相邻的环状配置冷却液喷射孔组345之间的距离是1回转周期距离DF34±20％，进一步优选是1回转周期距离DF34±10％。

在该情况下，在回转流SF34行进到1回转周期距离DF34时，从下一段的环状配置冷却液喷射孔组345供给新的冷却液。因此，与在回转流SF34达到1回转周期距离DF34以前从下一段的环状配置冷却液喷射孔组345供给新的冷却液的情况相比较，在回转流SF34中难以产生紊流。因此，能够进一步抑制空心管坯50的内表面周向的冷却不均。

参照图18，与内表面冷却机构340同样地，内表面拦截机构350也可以包括排列在棒主体31的轴向上的多个环状配置气体喷射孔组355。各环状配置气体喷射孔组355包括排列在棒主体31的周向上的多个压缩气体喷射孔351。在此，将压缩气体的回转流SF35在棒主体31的轴向上行进到绕棒主体31一周的距离定义为1回转周期距离DF35。此时，优选棒主体31的轴向X31上的、相邻的环状配置气体喷射孔组355之间的距离与1回转周期距离DF35相同。在此，“与1回转周期距离DF35相同”是指，相邻的环状配置气体喷射孔组355之间的距离处于1回转周期距离DF35±50％以内。优选的是，相邻的环状配置气体喷射孔组355之间的距离是1回转周期距离DF35±20％，进一步优选是1回转周期距离DF35±10％。

在该情况下，在回转流SF35行进到1回转周期距离DF35时，从下一段的环状配置气体喷射孔组355供给新的压缩气体。因此，与在回转流SF35达到1回转周期距离DF35以前从下一段的环状配置气体喷射孔组355供给新的压缩气体的情况相比较，在回转流SF35中难以产生紊流。在该情况下，能够利用回转流SF35更迅速地向棒主体31的后方吹飞从冷却区域32流动到后方的冷却液，能够进一步抑制冷却液与空心管坯50的比冷却区域32靠后方的部位的内表面接触。

在上述的实施方式中，如图19所示，内表面拦截机构350所产生的压缩气体的回转流SF35的回转方向设为与内表面冷却机构340所产生的冷却液的回转流SF34的回转方向相同的方向。然而，内表面拦截机构350所产生的压缩气体的回转流SF35的回转方向也可以设为与内表面冷却机构340所产生的冷却液的回转流SF34的回转方向不同的方向(相反方向)。

另外，也可以是，即使内表面拦截机构350所产生的压缩气体的回转流SF35的回转方向是与内表面冷却机构340所产生的冷却液的回转流SF34的回转方向相同的方向，图15所示的冷却液喷射孔341的冷却液的喷射方向F34与棒主体31的轴向X31所成的角度α也可以是不同于图17所示的压缩气体喷射孔351的压缩气体的喷射方向F35与棒主体31的轴向X31所成的角度α的角度。

另外，在上述的实施方式中，内表面冷却机构340产生冷却液的回转流SF34，内表面拦截机构350产生压缩气体的回转流SF35，在第2实施方式的穿孔机10中，只要至少内表面冷却机构340产生冷却液的回转流SF34，就一定程度获得上述效果。也就是说，在第2实施方式的穿孔机10中，也可以是，内表面冷却机构340产生冷却液的回转流SF34，内表面拦截机构350喷射压缩气体，但不产生回转流SF35。例如内表面拦截机构350沿着棒主体31的径向喷射压缩气体。在该情况下，内表面拦截机构350不形成回转流SF35。然而，即使在该情况下，内表面冷却机构340也产生回转流SF34，因此，在冷却区域32中，能够一定程度抑制空心管坯50的内表面周向的冷却不均。

在上述的实施方式中，在从侧面观察棒主体31的情况(也就是说，从与棒主体31的轴向垂直的方向观察的情况)下，内表面冷却机构340的冷却液喷射孔341的喷射方向F34与棒主体31的轴向X31交叉，且朝向棒主体31的后方。然而，如图20所示那样，冷却液喷射孔341的喷射方向F34也可以与棒主体31的轴向X31正交，不朝向棒主体31的后方。在该情况下，也能够一定程度产生回转流SF34。不过，优选内表面冷却机构340的冷却液喷射孔341的喷射方向F34与棒主体31的轴向X31交叉，且朝向棒主体31的后方。其原因在于，冷却液易于朝向棒主体31的后方行进。

[第3实施方式]

内表面拦截机构350也可以利用除了压缩气体以外的方法抑制冷却液进入接触抑制区域33。

图21是利用第3实施方式的穿孔机对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的倾斜辊附近处的纵剖视图。参照图21，在本实施方式中，芯棒3不具备气体流路35，不从气体供给装置8接受气体的供给。而且，内表面拦截机构350具备内表面拦截构件352来替代多个压缩气体喷射孔351。

内表面拦截构件352以与冷却区域32相邻的方式配置于冷却区域32的后端。内表面拦截构件352在棒主体31的周向上延伸，因而，在从轴向观察芯棒3的情况下，内表面拦截构件352的外缘是圆形状。在从与轴向垂直的方向观察芯棒3时，内表面拦截构件352的高度H352小于从顶头2的最大半径减去配置有内表面拦截构件352的位置处的芯棒的半径而得到的差值H_2-3。也就是说，内表面拦截构件的高度低于顶头的最大半径与配置有内表面拦截构件的位置处的棒主体的半径之间的差值。因此，内表面拦截构件在穿孔轧制时或延伸轧制时不与通过了顶头的空心管坯的内表面接触，不压下空心管坯的内表面。优选的是，内表面拦截构件352的高度H352是差值H_2-3的1/2以上。

内表面拦截构件352的原材料是例如玻璃棉。内表面拦截构件352的原材料并不限定于玻璃棉。只要是具有比穿孔轧制或延伸轧制时的空心管坯50的内表面温度高的熔点的原材料就足矣。优选的是，内表面拦截构件352的原材料的熔点是1100℃以上。

本实施方式的穿孔机的其他结构与第1实施方式的穿孔机10相同。

如图21所示那样，在本实施方式的穿孔机中，在穿孔轧制时或延伸轧制时，内表面拦截构件352也抑制冷却液CL进入接触抑制区域33，以物理方式拦截冷却区域32内的冷却液CL。因此，获得与第1实施方式同样的效果。

此外，也可以是，图21所示的芯棒3包括气体流路35，内表面拦截机构350具备多个压缩气体喷射孔351和内表面拦截构件352。

[第4实施方式]

在第1实施方式～第3实施方式中，冷却进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50的内表面中的、冷却区域32上的内表面部分。在本实施方式中，还冷却冷却区域32的空心管坯50的外表面部分。

图22是利用第4实施方式的穿孔机对原材料进行了穿孔轧制或延伸轧制时的倾斜辊附近处的纵剖视图。

参照图22，穿孔机10与图9所示的穿孔机10相比较，还具备外表面冷却机构400。外表面冷却机构400配置于顶头2的后方，且配置于芯棒3的周围。

参照图22，外表面冷却机构400在穿孔轧制或延伸轧制时朝向在冷却区域32内行进过程中的空心管坯50的外表面部分喷射冷却流体而冷却冷却区域32内的空心管坯50。

图23是表示沿着空心管坯50的行进方向观察的情况的外表面冷却机构400的图(也就是说，外表面冷却机构400的主视图)。参照图22和图23，外表面冷却机构400具备外表面冷却上构件400U、外表面冷却下构件400D、外表面冷却左构件400L、以及外表面冷却右构件400R。

[外表面冷却上构件400U的结构]

外表面冷却上构件400U配置于芯棒3的上方。外表面冷却上构件400U包括主体402和多个冷却流体上部喷射孔401U。主体402是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供冷却流体CF(参照图22)通过的1个或多个冷却流体路径。在本例中，多个冷却流体上部喷射孔401U形成于多个冷却流体上部喷嘴403U的顶端。然而，冷却流体上部喷射孔401U也可以直接形成于主体402。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个冷却流体上部喷嘴403U与主体402连接。

多个冷却流体上部喷射孔401U朝向芯棒3。在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，多个冷却流体上部喷射孔401U朝向空心管坯50的外表面。多个冷却流体上部喷射孔401U位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个冷却流体上部喷射孔401U等间隔地配置于芯棒3的周围。参照图22，优选的是，多个冷却流体上部喷射孔401U也在芯棒3的轴向上排列有多个。

[外表面冷却下构件400D的结构]

参照图23，外表面冷却下构件400D配置于芯棒3的下方。外表面冷却下构件400D包括主体402和多个冷却流体下部喷射孔401D。主体402是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供冷却流体CF通过的1个或多个冷却流体路径。在本例中，多个冷却流体下部喷射孔401D形成于多个冷却流体下部喷嘴403D的顶端。然而，冷却流体下部喷射孔401D也可以直接形成于主体402。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个冷却流体下部喷嘴403D与主体402连接。

多个冷却流体下部喷射孔401D朝向芯棒3。在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，多个冷却流体下部喷射孔401D朝向空心管坯50的外表面。多个冷却流体下部喷射孔401D位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个冷却流体下部喷射孔401D等间隔地配置于芯棒3的周围。参照图22，优选的是，多个冷却流体下部喷射孔401D也在芯棒3的轴向上排列有多个。

[外表面冷却左构件400L的结构]

参照图23，外表面冷却左构件400L配置于芯棒3的左方。外表面冷却左构件400L包括主体402和多个冷却流体左部喷射孔401L。主体402是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供冷却流体CF通过的1个或多个冷却流体路径。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个冷却流体左部喷嘴403L与主体402连接，多个冷却流体左部喷射孔401L形成于多个冷却流体左部喷嘴403L的顶端。然而，冷却流体左部喷射孔401L也可以直接形成于主体402。

多个冷却流体左部喷射孔401L朝向芯棒3。在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，多个冷却流体左部喷射孔401L朝向空心管坯50的外表面。多个冷却流体左部喷射孔401L位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个冷却流体左部喷射孔401L等间隔地配置于芯棒3的周围。优选的是，多个冷却流体左部喷射孔401L也在芯棒3的轴向上排列有多个。

[外表面冷却右构件400R的结构]

参照图23，外表面冷却右构件400R配置于芯棒3的右方。外表面冷却右构件400R包括主体402和多个冷却流体右部喷射孔401R。主体402是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供冷却流体CF通过的1个或多个冷却流体路径。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个冷却流体右部喷嘴403R与主体402连接，多个冷却流体右部喷射孔401R形成于多个冷却流体右部喷嘴403R的顶端。然而，冷却流体右部喷射孔401R也可以直接形成于主体402。

多个冷却流体右部喷射孔401R朝向芯棒3。在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，多个冷却流体右部喷射孔401R朝向空心管坯50的外表面。多个冷却流体右部喷射孔401R位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个冷却流体右部喷射孔401R等间隔地配置于芯棒3的周围。优选的是，多个冷却流体右部喷射孔401R也在芯棒3的轴向上排列有多个。

此外，在图23中，外表面冷却上构件400U、外表面冷却下构件400D、外表面冷却左构件400L、外表面冷却右构件R是相互独立的单独构件。然而，如图24所示那样，外表面冷却上构件400U、外表面冷却下构件400D、外表面冷却左构件400L、外表面冷却右构件400R也可以相连。

另外，既可以外表面冷却上构件400U、外表面冷却下构件400D、外表面冷却左构件400L、外表面冷却右构件400R中的任一者由多个构件构成，也可以相邻的外表面冷却构件的一部分相连。在图25中，外表面冷却左构件400L由两个构件(400LU、400LD)构成。并且，外表面冷却左构件400L的上构件400LU与外表面冷却上构件400U相连，外表面冷却左构件400L的下构件400LD与外表面冷却下构件400D相连。另外，外表面冷却右构件400R由两个构件(400RU、400RD)构成。并且，外表面冷却右构件400R的上构件400RU与外表面冷却上构件400U相连，外表面冷却右构件400R的下构件400RD与外表面冷却下构件400D相连。

总之，既可以各外表面冷却构件(外表面冷却上构件400U、外表面冷却下构件400D、外表面冷却左构件400L、外表面冷却右构件400R)具备多个构件，也可以一部分或全部与其他外表面冷却构件一体地形成。只要外表面冷却上构件400U朝向空心管坯50的外表面的上部喷射冷却流体CF、外表面冷却下构件400D朝向空心管坯50的外表面的下部喷射冷却流体CF、外表面冷却左构件400L朝向空心管坯50的外表面的左部喷射冷却流体CF、外表面冷却右构件400R朝向空心管坯50的外表面的右部喷射冷却流体CF，各外表面冷却构件(外表面冷却上构件400U、外表面冷却下构件400D、外表面冷却左构件400L、外表面冷却右构件400R)的结构就没有特别限定。

[外表面冷却机构400的动作]

具有以上的结构的外表面冷却机构400朝向利用穿孔机10进行穿孔轧制或延伸轧制并通过了倾斜辊1的空心管坯50中的、在冷却区域32内通过过程中的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部以及右部喷射冷却流体CF，在特定长度L32的冷却区域32内冷却空心管坯50。更具体而言，沿着空心管坯50的行进方向观察，外表面冷却上构件400U朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的上部喷射冷却流体CF，外表面冷却下构件400D朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的下部喷射冷却流体CF，外表面冷却左构件400L朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的左部喷射冷却流体CF，外表面冷却右构件400R朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的右部喷射冷却流体CF，对冷却区域32内的空心管坯50的外表面整体(外表面的上部、下部、左部以及右部)进行冷却。由此，外表面冷却机构400抑制温度差在空心管坯50的前端部与后端部变大，抑制空心管坯50的轴向上的温度偏差。以下，说明穿孔机10实施穿孔轧制或延伸轧制时的外表面冷却机构400的动作。

穿孔机10对原材料20进行穿孔轧制或延伸轧制来制造空心管坯50。在穿孔机10是穿轧机的情况下，穿孔机10对作为原材料20的圆钢坯进行穿孔轧制而形成空心管坯50。在穿孔机10是延伸轧机的情况下，穿孔机10对作为原材料20的空心管坯进行延伸轧制而形成空心管坯50。

在穿孔机10实施穿孔轧制或延伸轧制时，参照图22，外表面冷却机构400从流体供给源800接受冷却流体CF的供给。在此，如上所述，冷却流体CF是气体和/或液体。冷却流体CF既可以仅是气体，也可以仅是液体。冷却流体CF也可以是气体和液体的混合流体。

流体供给源800具备冷却流体CF的积存槽801和供给冷却流体CF的供给机构802。在冷却流体CF是气体的情况下，供给机构802例如具备用于开始或停止供给的阀803和供给流体(气体)的流体驱动源(气体的压力调整装置)804。在冷却流体CF是液体的情况下，供给机构802例如具备用于开始或停止供给的阀803和供给流体(液体)的流体驱动源(泵)804。在冷却流体CF是气体和液体的情况下，供给机构802具备供给气体的机构和供给液体的机构。流体供给源800并不限定于上述结构。只要能够向外表面冷却机构400供给冷却流体，其结构就没有限定，可以是众所周知的结构。

从流体供给源800供给到外表面冷却机构400的冷却流体CF通过外表面冷却机构400的外表面冷却上构件400U的主体402内的冷却流体路径，到达各冷却流体上部喷射孔401U。冷却流体CF还通过外表面冷却下构件400D的主体402内的冷却流体路径，到达各冷却流体下部喷射孔401D。冷却流体CF还通过外表面冷却左构件400L的主体402内的冷却流体路径，到达各冷却流体左部喷射孔401L。冷却流体CF还通过外表面冷却右构件400R的主体402内的冷却流体路径，到达各冷却流体右部喷射孔401R。并且，外表面冷却机构400朝向进行穿孔轧制或延伸轧制而通过顶头2的后端并进入到冷却区域32的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部以及右部喷射冷却流体CF，冷却空心管坯50。

此时，如图22所示那样，外表面冷却机构400在沿着芯棒3的轴向具有特定长度的冷却区域32的范围内朝向空心管坯50的外表面的上部、下部、左部以及右部喷射冷却流体CF而冷却空心管坯50。冷却区域32意味着被外表面冷却机构400喷射冷却流体CF的范围。冷却区域32是沿着空心管坯50的行进方向观察(从前方朝向后方观察穿孔机10)时包围芯棒3的整周的范围。也就是说，冷却区域32成为在芯棒3的轴向上延伸的圆筒状的范围。

未预定在对1根原材料20进行穿孔轧制或延伸轧制中变更冷却区域32的范围。也就是说，在1根原材料20的穿孔轧制或延伸轧制中，冷却区域32实质上恒定。冷却区域32实质上由内表面冷却机构340的多个冷却液喷射孔341的配置位置决定。在外表面冷却机构400具备多个冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、冷却流体右部喷射孔401R)的情况下，多个冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、冷却流体右部喷射孔401R)配置于冷却区域32内。

如上所述，在本实施方式中，穿孔机10使用配置到顶头2的后方的芯棒3的周围的外表面冷却机构400，在配置于顶头2的后方并具有特定长度L32的冷却区域32中，内表面冷却机构340冷却空心管坯50的内表面。而且，沿着空心管坯50的行进方向观察，外表面冷却机构400朝向空心管坯50的外表面的上部、下部、左部以及右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯50。此时，在冷却区域32内行进过程中的空心管坯50的外表面部分(上部、下部、左部和右部)与冷却流体CF接触而冷却空心管坯50。另一方面，在冷却区域32的范围外(冷却区域32的前方和冷却区域32的后方)，空心管坯50的外表面部分难以与冷却流体CF接触。其原因在于，从外表面冷却机构400喷射来的冷却流体CF的大半在与冷却区域32的空心管坯50的外表面部分接触了之后，由于重力而直接向下方流下。因此，利用内表面冷却机构340和外表面冷却机构400冷却冷却区域32内的空心管坯50的内表面和外表面，能够抑制冷却液CL以及冷却流体CF与除了冷却区域32以外的区域的空心管坯50的内表面以及外表面接触。其结果，能够抑制冷却后的空心管坯50的轴向的温度差，特别能够降低空心管坯50的前端部与后端部的温度差。

[第4实施方式中的无缝金属管的制造方法]

在第4实施方式中，在穿孔轧制时或延伸轧制时，内表面冷却机构340冷却冷却区域32内的空心管坯50的内表面部分，并且，外表面冷却机构400冷却冷却区域内的空心管坯50的外表面部分。因此，能够促进刚刚完成了穿孔轧制或延伸轧制之后(即，刚刚通过了顶头2之后)的空心管坯50的冷却。尤其是，在制造厚壁(例如壁厚是30mm以上)的无缝金属管的情况下，能够获得有效的效果。

在上述的冷却工序中，在轧制工序(穿孔轧制或延伸轧制)中，内表面冷却机构340冷却冷却区域32内的空心管坯50的内表面部分，并且，沿着空心管坯50的行进方向观察，朝向在冷却区域32内行进过程中的空心管坯50的外表面中的、空心管坯的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯50。由此，如上所述，能够降低冷却后的空心管坯50的轴向的温度偏差，能够降低空心管坯50的前端部和后端部的温度差。

此外，在图22～图25中，外表面冷却机构400从多个冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32的空心管坯50的外表面部分，冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)的形状并没有特别限定。冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)既可以是圆形状，也可以是椭圆形状，也可以是矩形形状。例如，冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)既可以是在芯棒3的轴向上延伸的椭圆形状或矩形形状，也可以是在芯棒3的周向上延伸的椭圆形状或矩形形状。只要多个冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)能够喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32的范围内的空心管坯50的外表面部分，多个冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)的形状就没有特别限定。

另外，在图22中，冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)在芯棒3的轴向排列有多个，但冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)也可以未在芯棒3的轴向上排列多个。另外，在图23～图25中，冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)等间隔地排列在芯棒3的周围，但冷却流体喷射孔401(冷却流体上部喷射孔401U、冷却流体下部喷射孔401D、冷却流体左部喷射孔401L、以及冷却流体右部喷射孔401R)也可以不等间隔地排列在芯棒3的周围。

[第5实施方式]

图26是表示第5实施方式的穿孔机10的倾斜辊1出侧的结构的图。参照图26，第5实施方式的穿孔机10与第4实施方式的穿孔机10相比较，新具备前方拦截机构600。第5实施方式的穿孔机10的其他结构与第4实施方式的穿孔机10相同。

[前方拦截机构600]

前方拦截机构600位于顶头2的后方，且在比外表面冷却机构400靠前方的位置处配置于芯棒3的周围。前方拦截机构600具备以下机构：在外表面冷却机构400在冷却区域32中朝向空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯时，该机构拦截冷却流体向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部流动。

图27是沿着空心管坯50的行进方向观察前方拦截机构600的图(从倾斜辊1的入侧朝向出侧观察的图)。参照图26和图27，沿着空心管坯50的行进方向观察，前方拦截机构600配置于芯棒3的周围。并且，在穿孔轧制或延伸轧制中，如图27所示那样，前方拦截机构600配置于进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50的周围。

参照图27，沿着空心管坯50的行进方向观察，前方拦截机构600具备前方拦截上构件600U、前方拦截下构件600D、前方拦截左构件600L、以及前方拦截右构件600R。

[前方拦截上构件600U的结构]

前方拦截上构件600U配置于芯棒3的上方。前方拦截上构件600U包括主体602和多个前方拦截流体上部喷射孔601U。主体602是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供前方拦截流体FF(参照图26)通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个前方拦截流体上部喷射孔601U形成于多个前方拦截流体上部喷嘴603U的顶端。然而，前方拦截流体上部喷射孔601U也可以直接形成于主体602。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个前方拦截流体上部喷嘴603U与主体602连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，前方拦截上构件600U的多个前方拦截流体上部喷射孔601U朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的上部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个前方拦截流体上部喷射孔601U位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个前方拦截流体上部喷射孔601U等间隔地排列在芯棒的周围。而且，也可以是，多个前方拦截流体上部喷射孔601U还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，前方拦截上构件600U从多个前方拦截流体上部喷射孔601U朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射前方拦截流体FF而拦截冷却流体CF向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的上部流动。

[前方拦截下构件600D的结构]

前方拦截下构件600D配置于芯棒3的下方。前方拦截下构件600D包括主体602和多个前方拦截流体下部喷射孔601D。主体602是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供前方拦截流体FF通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个前方拦截流体下部喷射孔601D形成于多个前方拦截流体下部喷嘴603D的顶端。然而，前方拦截流体下部喷射孔601D也可以直接形成于主体602。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个前方拦截流体下部喷嘴603D与主体602连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，前方拦截下构件600D的多个前方拦截流体下部喷射孔601D朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的下部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个前方拦截流体下部喷射孔601D位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个前方拦截流体下部喷射孔601D等间隔地排列在芯棒的周围。而且，也可以是，多个前方拦截流体下部喷射孔601D还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，前方拦截下构件600D从多个前方拦截流体下部喷射孔601D朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射前方拦截流体FF而拦截冷却流体CF向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的下部流动。

[前方拦截左构件600L的结构]

沿着空心管坯50的行进方向观察，前方拦截左构件600L配置于芯棒3的左方。前方拦截左构件600L包括主体602和多个前方拦截流体左部喷射孔601L。主体602是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供前方拦截流体FF通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个前方拦截流体左部喷射孔601L形成于多个前方拦截流体左部喷嘴603L的顶端。然而，前方拦截流体左部喷射孔601L也可以直接形成于主体602。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个前方拦截流体左部喷嘴603L与主体602连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，前方拦截左构件600L的多个前方拦截流体左部喷射孔601L朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的左部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个前方拦截流体左部喷射孔601L位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个前方拦截流体左部喷射孔601L等间隔地排列在芯棒的周围。而且，也可以是，多个前方拦截流体左部喷射孔601L还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，前方拦截左构件600L从多个前方拦截流体左部喷射孔601L朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射前方拦截流体FF而拦截冷却流体CF向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的左部流动。

[前方拦截右构件600R的结构]

沿着空心管坯50的行进方向观察，前方拦截右构件600R配置于芯棒3的右方。前方拦截右构件600R包括主体602和多个前方拦截流体右部喷射孔601R。主体602是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供前方拦截流体FF通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个前方拦截流体右部喷射孔601R形成于多个前方拦截流体右部喷嘴603R的顶端。然而，前方拦截流体右部喷射孔601R也可以直接形成于主体602。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个前方拦截流体右部喷嘴603R与主体602连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在外表面冷却机构400内通过时，前方拦截右构件600R的多个前方拦截流体右部喷射孔601R朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的右部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个前方拦截流体右部喷射孔601R位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个前方拦截流体右部喷射孔601R等间隔地排列在芯棒的周围。而且，也可以是，多个前方拦截流体右部喷射孔601R还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，前方拦截右构件600R从多个前方拦截流体右部喷射孔601R朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射前方拦截流体FF而拦截冷却流体CF向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的右部流动。

[前方拦截机构600的动作]

在穿孔轧制或延伸轧制中，外表面冷却机构400向进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50的外表面中的、冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分喷射冷却流体CF而冷却空心管坯50。此时，可能产生如下情况：喷射到冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分的冷却流体CF在与空心管坯50的外表面部分接触了之后，向外表面部分的前方流动而与冷却区域32的前方的空心管坯50的外表面部分接触。只要这样的冷却流体CF与除了冷却区域32以外的其他外表面部分接触的产生频度变高，空心管坯50的轴向的温度分布就可能产生偏差。

因此，在本实施方式中，在穿孔轧制或延伸轧制时，前方拦截机构600抑制在与冷却区域32中的空心管坯50的外表面部分接触了之后在外表面上流动的冷却流体CF与冷却区域32的前方的空心管坯50的外表面部分接触。

前方拦截机构600具备以下机构：在外表面冷却机构400在冷却区域32内朝向空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯时，该机构拦截冷却流体向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部、以及右部流动。具体而言，沿着空心管坯50的行进方向观察，前方拦截上构件600U朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射前方拦截流体FF而在进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的上部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截下构件600D朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射前方拦截流体FF而在进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的下部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截左构件600L朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射前方拦截流体FF而在进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的左部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截右构件600R朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射前方拦截流体FF而在进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的右部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。这些前方拦截流体FF的围堰拦截以下状况：冷却流体CF与冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分接触而溅回来，并欲向冷却区域32的前方流动。因此，能够抑制冷却流体CF与冷却区域32的前方的空心管坯50的外表面部分接触，能够进一步降低空心管坯50的轴向上的温度偏差。

图28是前方拦截上构件600U的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。图29是前方拦截下构件600D的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。图30是前方拦截左构件600L的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。图31是前方拦截右构件600R的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。

参照图28，优选的是，前方拦截上构件600U从前方拦截流体上部喷射孔601U朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的上部向斜后方喷射前方拦截流体FF。参照图29，优选的是，前方拦截下构件600D从前方拦截流体下部喷射孔601D朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的下部向斜后方喷射前方拦截流体FF。参照图30，优选的是，前方拦截左构件600L从前方拦截流体左部喷射孔601L朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的左部向斜后方喷射前方拦截流体FF。参照图31，优选的是，前方拦截右构件600R从前方拦截流体右部喷射孔601R朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的右部向斜后方喷射前方拦截流体FF。

在图28～图31中，前方拦截上构件600U形成从空心管坯50的上方朝向空心管坯50的外表面的上部向斜后方延伸的前方拦截流体FF的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截下构件600D形成从空心管坯50的下方朝向空心管坯50的外表面的下部向斜后方延伸的前方拦截流体FF的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截左构件600L形成从空心管坯50的左方朝向空心管坯50的外表面的左部向斜后方延伸的前方拦截流体FF的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截右构件600R形成从空心管坯50的右方朝向空心管坯50的外表面的右部向斜后方延伸的前方拦截流体FF的围堰(防护壁)。这些围堰拦截与冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域32的前方飞出的冷却流体CF。而且，构成围堰的前方拦截流体FF在与冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面部分接触了之后，如图28～图31所示那样，易于向冷却区域32内溅回，易于向冷却区域32内流动。因此，构成围堰的前方拦截流体FF能够抑制前方拦截流体FF与比冷却区域32靠前方的空心管坯50的外表面部分接触。

此外，各前方拦截构件(前方拦截上构件600U、前方拦截下构件600D、前方拦截左构件600L、前方拦截右构件600R)也可以从各前方拦截流体上部喷射孔(601U、601D、601L、601R)朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部、右部不向斜后方喷射前方拦截流体FF。例如，前方拦截上构件600U也可以从前方拦截流体上部喷射孔601U沿着芯棒3的径向喷射前方拦截流体FF。前方拦截下构件600D也可以从前方拦截流体下部喷射孔601D沿着芯棒3的径向喷射前方拦截流体FF。前方拦截左构件600L也可以从前方拦截流体左部喷射孔601L沿着芯棒3的径向喷射前方拦截流体FF。前方拦截右构件600R也可以从前方拦截流体右部喷射孔601R沿着芯棒3的径向喷射前方拦截流体FF。

前方拦截流体FF是气体和/或液体。也就是说，作为前方拦截流体FF，既可以使用气体，也可以使用液体，也可以使用气体和液体这两者。在此，气体是例如空气、非活性气体。非活性气体是例如氩气、氮气。在气体用作前方拦截流体FF的情况下，既可以仅利用空气，也可以仅利用非活性气体，也可以利用空气和非活性气体这两者。另外，作为非活性气体，既可以仅利用1种非活性气体(例如仅氩气、仅氮气)，也可以混合利用多种非活性气体。在液体用作前方拦截流体FF的情况下，液体是例如水、油，优选是水。

前方拦截流体FF既可以是与冷却流体CF相同的流体，也可以是不同的流体。前方拦截机构600从未图示的流体供给源接受前方拦截流体FF的供给。流体供给源的结构与例如流体供给源800的结构相同。从流体供给源供给来的前方拦截流体FF通过前方拦截机构600的主体602内的流体路径而从前方拦截流体喷射孔(前方拦截流体上部喷射孔601U、前方拦截流体下部喷射孔601D、前方拦截流体左部喷射孔601L、前方拦截流体右部喷射孔601R)喷射。

此外，前方拦截机构600的结构并不限定于图26～图31。例如，在图27中，前方拦截上构件600U、前方拦截下构件600D、前方拦截左构件600L、前方拦截右构件600R是相互独立的单独构件。然而，如图32所示那样，前方拦截上构件600U、前方拦截下构件600D、前方拦截左构件600L、前方拦截右构件600R也可以一体地相连。

另外，既可以前方拦截上构件600U、前方拦截下构件600D、前方拦截左构件600L、前方拦截右构件600R中的任一者由多个构件构成，也可以相邻的前方拦截构件的一部分相连。在图33中，前方拦截左构件600L由两个构件(600LU、600LD)构成。并且，前方拦截左构件600L的上构件600LU与前方拦截上构件600U相连，前方拦截左构件600L的下构件600LD与前方拦截下构件600D相连。另外，前方拦截右构件600R由两个构件(600RU、600RD)构成。并且，前方拦截右构件600R的上构件600RU与前方拦截上构件600U相连，前方拦截右构件600R的下构件600RD与前方拦截下构件600D相连。

总之，既可以各前方拦截构件(前方拦截上构件600U、前方拦截下构件600D、前方拦截左构件600L、前方拦截右构件600R)具备多个构件，也可以一部分或全部与其他前方拦截构件一体地形成。只要前方拦截上构件600U朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射前方拦截流体FF、前方拦截下构件600D朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射前方拦截流体FF、前方拦截左构件600L朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射前方拦截流体FF、前方拦截右构件600R朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射前方拦截流体FF，而拦截冷却流体CF向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面流动，各前方拦截构件(前方拦截上构件600U、前方拦截下构件600D、前方拦截左构件600L、前方拦截右构件600R)的结构就没有特别限定。

另外，如图34所示那样，也可以是，前方拦截机构600具备前方拦截上构件600U、前方拦截左构件600L、以及前方拦截右构件600R，不具备前方拦截下构件600D。从外表面冷却机构400朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的下部喷射的冷却流体CF在与空心管坯50的外表面的下部接触了之后，由于重力而易于直接向空心管坯50的下方落下。因此，从外表面冷却机构400朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的下部喷射的冷却流体CF难以向冷却区域32的前方的空心管坯的外表面的下部流动。因而，前方拦截机构600也可以不具备前方拦截下构件600D。另外，如图35所示那样，前方拦截机构600具备前方拦截上构件600U、前方拦截左构件600L、以及前方拦截右构件600R，不具备前方拦截下构件600D，前方拦截左构件600L也可以配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置，前方拦截右构件600R也可以配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置。与空心管坯50的外表面中的、位于比芯棒3的中心轴线靠下的位置的外表面部分接触了的冷却流体CF由于重力而易于直接向空心管坯50的下方落下。因此，前方拦截左构件600L至少配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置即可，前方拦截右构件600R至少配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置即可。

而且，前方拦截机构600也可以是与图26～图35不同的结构。例如，如图36和图37所示那样，前方拦截机构600也可以使用多个拦截构件604。在该情况下，如图36所示那样，沿着空心管坯50的行进方向观察，前方拦截机构600具备配置于芯棒3的周围的多个拦截构件604。多个拦截构件604是例如图36所示那样的辊。在拦截构件604是辊的情况下，如图36和图37所示那样，优选拦截构件604的辊表面弯曲，以使拦截构件604的辊表面与空心管坯50的外表面接触。拦截构件604利用未图示的移动机构能够沿着芯棒3的径向移动。移动机构是例如缸。缸既可以是液压式，也可以是空压式，也可以是电动式。

在穿孔轧制和延伸轧制时，在空心管坯50通过了前方拦截机构600时，多个拦截构件604朝向空心管坯50的外表面沿着径向移动。并且，多个拦截构件604的内表面配置于空心管坯50的外表面附近(图37)。由此，在外表面冷却机构400朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF时，多个拦截构件604形成围堰(防护壁)。因此，前方拦截机构600拦截冷却流体向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部流动。

如此，前方拦截机构600也可以是不使用前方拦截流体FF的结构。前方拦截机构600只要具备在外表面冷却机构400冷却空心管坯50时拦截冷却流体向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部流动的机构，其结构就没有特别限定。

[第6实施方式]

图38是表示第6实施方式的穿孔机10的倾斜辊1出侧的结构的图。参照图38，第6实施方式的穿孔机10与第1实施方式的穿孔机10相比较，新具备后方拦截机构500。第6实施方式的穿孔机10的其他结构与第4实施方式的穿孔机10相同。

[后方拦截机构500]

后方拦截机构500在外表面冷却机构400的后方配置于芯棒3的周围。后方拦截机构500具备以下机构：在外表面冷却机构400在冷却区域32中朝向空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯50时，该机构拦截冷却流体向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部、外表面的左部以及外表面的右部流动。

图39是沿着空心管坯50的行进方向观察后方拦截机构500的图(从倾斜辊1的入侧朝向出侧观察的图)。参照图38和图39，沿着空心管坯50的行进方向观察，后方拦截机构500配置于外表面冷却机构400的后方且芯棒3的周围。并且，在穿孔轧制或延伸轧制中，如图39所示那样，后方拦截机构500配置于进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50的周围。

参照图39，沿着空心管坯50的行进方向观察，后方拦截机构500具备后方拦截上构件500U、后方拦截下构件500D、后方拦截左构件500L、以及后方拦截右构件500R。

[后方拦截上构件500U的结构]

后方拦截上构件500U配置于芯棒3的上方。后方拦截上构件500U包括主体502和多个后方拦截流体上部喷射孔501U。主体502是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供后方拦截流体BF(参照图38)通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个后方拦截流体上部喷射孔501U形成于多个后方拦截流体上部喷嘴503U的顶端。然而，后方拦截流体上部喷射孔501U也可以直接形成于主体502。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个后方拦截流体上部喷嘴503U与主体502连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在后方拦截机构500内通过时，后方拦截上构件500U的多个后方拦截流体上部喷射孔501U朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的上部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个后方拦截流体上部喷射孔501U位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个后方拦截流体上部喷射孔501U等间隔地排列在芯棒3的周围。而且，也可以是，多个后方拦截流体上部喷射孔501U还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，后方拦截上构件500U从多个后方拦截流体上部喷射孔501U朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射后方拦截流体BF而拦截冷却流体CF向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部流动。

[后方拦截下构件500D的结构]

后方拦截下构件500D配置于芯棒3的下方。后方拦截下构件500D包括主体502和多个后方拦截流体下部喷射孔501D。主体502是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供后方拦截流体BF通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个后方拦截流体下部喷射孔501D形成于多个后方拦截流体下部喷嘴503D的顶端。然而，后方拦截流体下部喷射孔501D也可以直接形成于主体502。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个后方拦截流体下部喷嘴503D与主体502连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在后方拦截机构500内通过时，后方拦截下构件500D的多个后方拦截流体下部喷射孔501D朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的下部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个后方拦截流体下部喷射孔501D位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个后方拦截流体下部喷射孔501D等间隔地排列在芯棒3的周围。而且，也可以是，多个后方拦截流体下部喷射孔501D还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，后方拦截下构件500D从多个后方拦截流体下部喷射孔501D朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射后方拦截流体BF而拦截冷却流体CF向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的下部流动。

[后方拦截左构件500L的结构]

沿着空心管坯50的行进方向观察，后方拦截左构件500L配置于芯棒3的左方。后方拦截左构件500L包括主体502和多个后方拦截流体左部喷射孔501L。主体502是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供后方拦截流体BF通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个后方拦截流体左部喷射孔501L形成于多个后方拦截流体左部喷嘴503L的顶端。然而，后方拦截流体左部喷射孔501L也可以直接形成于主体502。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个后方拦截流体左部喷嘴503L与主体502连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在后方拦截机构500内通过时，后方拦截左构件500L的多个后方拦截流体左部喷射孔501L朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的左部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个后方拦截流体左部喷射孔501L位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个后方拦截流体左部喷射孔501L等间隔地排列在芯棒3的周围。而且，也可以是，多个后方拦截流体左部喷射孔501L还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，后方拦截左构件500L从多个后方拦截流体左部喷射孔501L朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射后方拦截流体BF而拦截冷却流体CF向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的左部流动。

[后方拦截右构件500R的结构]

沿着空心管坯50的行进方向观察，后方拦截右构件500R配置于芯棒3的右方。后方拦截右构件500R包括主体502和多个后方拦截流体右部喷射孔501R。主体502是在芯棒3的圆周方向上弯曲的管状或板状的壳体，在内部具有供后方拦截流体BF通过的1个或多个流体路径。在本例中，多个后方拦截流体右部喷射孔501R形成于多个后方拦截流体右部喷嘴503R的顶端。然而，后方拦截流体右部喷射孔501R也可以直接形成于主体502。在本例中，排列到芯棒3的周围的多个后方拦截流体右部喷嘴503R与主体502连接。

在进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50在后方拦截机构500内通过时，后方拦截右构件500R的多个后方拦截流体右部喷射孔501R朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的右部。沿着空心管坯50的行进方向观察，多个后方拦截流体右部喷射孔501R位于芯棒3的周围，且排列在芯棒3的周向上。优选的是，多个后方拦截流体右部喷射孔501R等间隔地排列在芯棒3的周围。而且，也可以是，多个后方拦截流体右部喷射孔501R还并列排列在芯棒3的轴向上。

在穿孔轧制或延伸轧制时，在外表面冷却机构400在冷却区域32中冷却空心管坯50时，后方拦截右构件500R从多个后方拦截流体右部喷射孔501R朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射后方拦截流体BF而拦截冷却流体CF向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的右部流动。

[后方拦截机构500的动作]

在穿孔轧制或延伸轧制中，外表面冷却机构400向进行了穿孔轧制或延伸轧制的空心管坯50的外表面中的、冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分喷射冷却流体CF而冷却空心管坯50。此时，可能产生如下情况：喷射到冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分的冷却流体CF在与空心管坯50的外表面部分接触了之后，向外表面部分的后方流动而与冷却区域32的后方的空心管坯50的外表面部分接触。只要这样的冷却流体CF与除了冷却区域32以外的其他外表面部分接触的产生频度变高，空心管坯50的轴向的温度分布就可能产生偏差。

因此，在本实施方式中，在穿孔轧制或延伸轧制时，后方拦截机构500抑制在与冷却区域32中的空心管坯50的外表面部分接触了之后在外表面上流动的冷却流体CF与冷却区域32的后方的空心管坯50的外表面部分接触。

后方拦截机构500具备以下机构：在外表面冷却机构400在冷却区域32内朝向空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯时，该机构拦截冷却流体CF向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部、以及右部流动。具体而言，沿着空心管坯50的行进方向观察，后方拦截上构件500U朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截下构件500D朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的下部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截左构件500L朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的左部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截右构件500R朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的右部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。这些后方拦截流体BF的围堰拦截冷却流体CF与冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域32的后方流动。因此，能够抑制冷却流体CF与冷却区域32的后方的空心管坯50的外表面部分接触，能够进一步降低空心管坯50的轴向上的温度偏差。

图40是后方拦截上构件500U的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。图41是后方拦截下构件500D的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。图42是后方拦截左构件500L的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。图43是后方拦截右构件500R的与空心管坯50的行进方向平行的剖视图。

参照图40，优选的是，后方拦截上构件500U从后方拦截流体上部喷射孔501U朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的上部向斜前方喷射后方拦截流体BF。参照图41，优选的是，后方拦截下构件500D从后方拦截流体下部喷射孔501D朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的下部向斜前方喷射后方拦截流体BF。参照图42，优选的是，后方拦截左构件500L从后方拦截流体左部喷射孔501L朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的左部向斜前方喷射后方拦截流体BF。参照图43，优选的是，后方拦截右构件500R从后方拦截流体右部喷射孔501R朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的右部向斜前方喷射后方拦截流体BF。

在图40～图43中，后方拦截上构件500U形成从空心管坯50的上方朝向空心管坯50的外表面的上部向斜前方延伸的后方拦截流体BF的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截下构件500D形成从空心管坯50的下方朝向空心管坯50的外表面的下部向斜前方延伸的后方拦截流体BF的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截左构件500L形成从空心管坯50的左方朝向空心管坯50的外表面的左部向斜前方延伸的后方拦截流体BF的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截右构件500R形成从空心管坯50的右方朝向空心管坯50的外表面的右部向斜前方延伸的后方拦截流体BF的围堰(防护壁)。这些围堰拦截与冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域32的后方飞出的冷却流体CF。而且，构成围堰的后方拦截流体BF在与冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面部分接触了之后，如图40～图43所示那样，易于向冷却区域32内溅回，易于向冷却区域32内流动。因此，能够抑制构成围堰的后方拦截流体BF与比冷却区域32靠后方的空心管坯50的外表面部分接触。

此外，各后方拦截构件(后方拦截上构件500U、后方拦截下构件500D、后方拦截左构件500L、后方拦截右构件500R)也可以从各后方拦截流体喷射孔(后方拦截流体上部喷射孔501U、后方拦截流体下部喷射孔501D、后方拦截流体左部喷射孔501L、后方拦截流体右部喷射孔501R)朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部、右部不向斜前方喷射后方拦截流体BF。例如，后方拦截上构件500U也可以从后方拦截流体上部喷射孔501U沿着芯棒3的径向喷射后方拦截流体BF。后方拦截下构件500D也可以从后方拦截流体下部喷射孔501D沿着芯棒3的径向喷射后方拦截流体BF。后方拦截左构件500L也可以从后方拦截流体左部喷射孔501L沿着芯棒3的径向喷射后方拦截流体BF。后方拦截右构件500R也可以从后方拦截流体右部喷射孔501R沿着芯棒3的径向喷射后方拦截流体BF。

后方拦截流体BF是气体和/或液体。也就是说，作为后方拦截流体BF，既可以使用气体，也可以使用液体，也可以使用气体和液体这两者。在此，气体是例如空气、非活性气体。非活性气体是例如氩气、氮气。在气体用作后方拦截流体BF的情况下，既可以仅利用空气，也可以仅利用非活性气体，也可以利用空气和非活性气体这两者。另外，作为非活性气体，既可以仅利用1种非活性气体(例如仅氩气、仅氮气)，也可以混合利用多个非活性气体。在液体用作后方拦截流体BF的情况下，液体是例如水、油，优选是水。

后方拦截流体BF的种类既可以是与冷却流体CF和/或前方拦截流体FF相同的种类，也可以是不同的种类。后方拦截机构500从未图示的流体供给源接受后方拦截流体BF的供给。流体供给源的结构与例如流体供给源800的结构相同。从流体供给源供给来的后方拦截流体BF通过后方拦截机构500的主体502内的流体路径，从各后方拦截流体喷射孔(后方拦截流体上部喷射孔501U、后方拦截流体下部喷射孔501D、后方拦截流体左部喷射孔501L、后方拦截流体右部喷射孔501R)喷射。

此外，后方拦截机构500的结构并不限定于图38～图43。例如，在图39中，后方拦截上构件500U、后方拦截下构件500D、后方拦截左构件500L、以及后方拦截右构件500R是相互独立的单独构件。然而，如图44所示那样，后方拦截上构件500U、后方拦截下构件500D、后方拦截左构件500L、以及后方拦截右构件500R也可以一体地相连。

另外，既可以后方拦截上构件500U、后方拦截下构件500D、后方拦截左构件500L、后方拦截右构件500R中的任一者由多个构件构成，也可以相邻的后方拦截构件的一部分相连。在图45中，后方拦截左构件500L由两个构件(500LU、500LD)构成。并且，后方拦截左构件500L的上构件500LU与后方拦截上构件500U相连，后方拦截左构件500L的下构件500LD与后方拦截下构件500D相连。另外，后方拦截右构件500R由两个构件(500RU、500RD)构成。并且，后方拦截右构件500R的上构件500RU与后方拦截上构件500U相连，后方拦截右构件500R的下构件500RD与后方拦截下构件500D相连。

总之，既可以各后方拦截构件(后方拦截上构件500U、后方拦截下构件500D、后方拦截左构件500L、后方拦截右构件500R)具备多个构件，也可以一部分或全部与其他后方拦截构件一体地形成。只要后方拦截上构件500U朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射后方拦截流体BF、后方拦截下构件500D朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射后方拦截流体BF、后方拦截左构件500L朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射后方拦截流体BF、后方拦截右构件500R朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射后方拦截流体BF，而拦截冷却流体CF向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面流动，则各后方拦截构件(后方拦截上构件500U、后方拦截下构件500D、后方拦截左构件500L、后方拦截右构件500R)的结构就没有特别限定。

另外，如图46所示那样，也可以是，后方拦截机构500具备后方拦截上构件500U、后方拦截左构件500L、以及后方拦截右构件500R，不具备后方拦截下构件500D。从外表面冷却机构400朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的下部喷射的冷却流体CF在与空心管坯50的外表面的下部接触了之后，由于重力而易于直接向空心管坯50的下方落下。因此，从外表面冷却机构400朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的下部喷射的冷却流体CF难以向冷却区域32的后方的空心管坯的外表面的下部流动。因而，后方拦截机构500也可以不具备后方拦截下构件500D。另外，如图47所示那样，后方拦截机构500具备后方拦截上构件500U、后方拦截左构件500L、以及后方拦截右构件500R，不具备后方拦截下构件500D，后方拦截左构件500L也可以配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置，后方拦截右构件500R也可以配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置。与空心管坯50的外表面中的、位于比芯棒3的中心轴线靠下的位置的外表面部分接触了的冷却流体CF由于重力而易于直接向空心管坯50的下方落下。因此，后方拦截左构件500L至少配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置即可，后方拦截右构件500R至少配置于比芯棒3的中心轴线靠上的位置即可。

而且，后方拦截机构500也可以是与图38～图47不同的结构。例如，如图48和图49所示那样，后方拦截机构500也可以使用多个拦截构件的机构。在该情况下，如图48所示那样，后方拦截机构500具备配置于芯棒3的周围的多个拦截构件504。多个拦截构件504是例如图48所示那样的辊。在拦截构件504是辊的情况下，如图48和图49所示那样，优选拦截构件504的辊表面弯曲，以使拦截构件504的辊表面与空心管坯50的外表面接触。拦截构件504利用未图示的移动机构能够在芯棒3的径向上移动。移动机构是例如缸。缸既可以是液压式，也可以是空压式，也可以是电动式。

在穿孔轧制和延伸轧制时，在空心管坯50通过了后方拦截机构500时，多个拦截构件504朝向空心管坯50的外表面沿着径向移动。并且，如图49所示那样，多个拦截构件504的内表面配置于空心管坯50的外表面附近。由此，在外表面冷却机构400朝向冷却区域32内的空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF时，多个拦截构件504形成围堰(防护壁)。因此，后方拦截机构500拦截冷却流体向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部流动。

如此，后方拦截机构500也可以是不使用后方拦截流体BF的结构。后方拦截机构500只要具备在外表面冷却机构400冷却空心管坯50时拦截冷却流体向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部流动的机构，其结构就没有特别限定。

[第7实施方式]

图50是表示第7实施方式的穿孔机10的倾斜辊1出侧附近的结构的图。参照图50，第7实施方式的穿孔机10与第4实施方式的穿孔机10相比较，新具备前方拦截机构600和后方拦截机构500。也就是说，第7实施方式的穿孔机10具有组合第5实施方式和第6实施方式而成的结构。

本实施方式的前方拦截机构600的结构与第5实施方式中的前方拦截机构600的结构相同。另外，本实施方式的后方拦截机构500的结构与第6实施方式中的后方拦截机构500的结构相同。

本实施方式的穿孔机10利用前方拦截机构600和后方拦截机构500在穿孔轧制或延伸轧制时抑制在与冷却区域32中的空心管坯50的外表面部分接触了之后在外表面部分上流动的冷却流体CF与冷却区域32的前方和后方的空心管坯50的外表面部分接触。此外，在穿孔轧制或延伸轧制时，内表面冷却机构340在冷却区域32内冷却空心管坯50的内表面。

具体而言，前方拦截机构600具备以下机构：在外表面冷却机构400在冷却区域32内朝向空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、外表面的右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯时，该机构拦截冷却流体向进入冷却区域32之前的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部、以及右部流动。具体而言，沿着空心管坯50的行进方向观察，前方拦截上构件600U朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射前方拦截流体FF而在向冷却区域32进入之前的空心管坯50的外表面的上部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截下构件600D朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射前方拦截流体FF而在向冷却区域32进入之前的空心管坯50的外表面的下部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截左构件600L朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射前方拦截流体FF而在向冷却区域32进入之前的空心管坯50的外表面的左部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。同样地，前方拦截右构件600R朝向位于冷却区域32的入侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射前方拦截流体FF而在向冷却区域32进入之前的空心管坯50的外表面的右部形成由前方拦截流体FF构成的围堰(防护壁)。这些前方拦截流体FF的围堰拦截冷却流体CF与冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域的前方流动。因此，能够抑制冷却流体CF与冷却区域32的前方的空心管坯50的外表面部分接触，能够进一步降低空心管坯50的轴向上的温度偏差。

而且，后方拦截机构500具备以下机构：在外表面冷却机构400在冷却区域32内朝向空心管坯50的外表面的上部、外表面的下部、外表面的左部、以及外表面的右部喷射冷却流体CF而冷却冷却区域32内的空心管坯时，该机构拦截冷却流体CF向从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部、下部、左部、以及右部流动。具体而言，沿着空心管坯50的行进方向观察，后方拦截上构件500U朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的上部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的上部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截下构件500D朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的下部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的下部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截左构件500L朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的左部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的左部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。同样地，后方拦截右构件500R朝向位于冷却区域32的出侧附近的空心管坯50的外表面的右部喷射后方拦截流体BF而在从冷却区域32出来之后的空心管坯50的外表面的右部形成由后方拦截流体BF构成的围堰(防护壁)。这些后方拦截流体BF的围堰拦截冷却流体CF与冷却区域32内的空心管坯50的外表面部分接触而溅回来、并欲向冷却区域32的后方流动。因此，能够抑制冷却流体CF与冷却区域32的后方的空心管坯50的外表面部分接触，能够进一步降低空心管坯50的轴向上的温度偏差。

而且，在穿孔轧制或延伸轧制时，内表面冷却机构340在冷却区域32内冷却空心管坯50的内表面，同时内表面拦截机构350抑制从内表面冷却机构340喷射来的冷却液与从冷却区域32出来的空心管坯50的内表面接触。

根据以上的结构，在本实施方式的穿孔机10中，利用内表面冷却机构340冷却冷却区域32内的空心管坯50的内表面，同时利用外表面冷却机构400冷却冷却区域32内的空心管坯50的外表面。而且，能够利用内表面拦截机构350抑制冷却液CL与从冷却区域32出来之后的空心管坯50的内表面接触，同时利用前方拦截机构600和后方拦截机构500抑制冷却流体CF与冷却区域32的前方以及后方的空心管坯50的外表面部分接触。因此，能够进一步降低空心管坯50的轴向上的温度偏差。因此，能够促进刚刚完成了穿孔轧制或延伸轧制之后(即，刚刚通过了顶头2之后)的空心管坯50的冷却。尤其是，在制造厚壁(例如壁厚是30mm以上)的无缝金属管的情况下，能够获得有效的效果。

此外，在第7实施方式的穿孔机10中，前方拦截机构600也可以是图36和图37所示的结构，后方拦截机构500也可以是图48和图49所示的结构。

如上所述，上述的第1实施方式～第7实施方式的穿孔机抑制穿孔轧制或延伸轧制后的空心管坯的顶端部与后端部的温度差，易于获得在长度方向上均匀的组织。另外，在上述的实施方式的穿孔机例如实施了1000℃左右的穿孔轧制的情况下，利用上述内表面冷却机构340冷却刚刚穿孔轧制之后的空心管坯10秒，从而能够使空心管坯温度降低到800℃左右。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。然而，上述的实施方式只不过是用于实施本发明的例示。因而，本发明并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内适当变更上述的实施方式而实施。

在上述的实施方式中，利用内表面冷却机构340和内表面拦截机构350使冷却液充满穿孔轧制时和延伸轧制时的冷却区域32处的芯棒3与空心管坯50的内表面之间的间隙。然而，也可以未必使冷却液充满冷却区域32的上述间隙。只要能够利用冷却液冷却冷却区域32中的空心管坯50的内表面、且利用内表面拦截机构350抑制冷却液向冷却区域32的后方流动，即使冷却液未充满冷却区域32的上述间隙，也一定程度获得本实施方式的效果。

【实施例1】

将外径430mm、壁厚30mm的钢管加热成1000℃。在加热后，将钢管自然冷却了3秒钟。之后，利用模拟求出以下情况的钢管的外表面侧和内表面侧所需要的水量密度：使用图38所示的芯棒3、外表面冷却机构400以及后方拦截机构500，对钢管的内表面和外表面进行水冷10秒钟，壁厚中心温度成为800℃。

将求出来的结果表示在图51中。如图51所示，可知：根据钢种、钢管的外径、厚度预先求出钢管的外表面侧的水量密度与内表面侧的水量密度之间的关系，基于其结果设定水量密度，从而能够进行期望的冷却。

【实施例2】

准备了外径406mm、壁厚30mm、长度2m的钢管。在钢管的长度方向中央位置埋入有热电偶。热电偶配置到壁厚中央位置。以950℃对钢管加热了两小时。针对加热后的钢管，使用图4所示的芯棒3来冷却了钢管的内表面。此时，钢管的输送速度设为6m/分。在该情况下，钢管内表面中的埋入有热电偶的位置(测定位置)从进入冷却区域32到通过的时间是10秒钟。在钢管的输送中，利用内表面冷却机构340从冷却区域32喷射冷却水，并且，利用内表面拦截机构350从接触抑制区域33喷射压缩空气，测定了测定位置的传热系数。

将测定结果表示在图52中。参照图52，传热系数上升的期间是指测定位置被冷却液冷却的期间。在上述内容中，由冷却液进行的测定位置的冷却时间设定成10秒，但在测定结果中，测定位置冷却了12秒钟。也就是说，能够大致设为设定时间那样的冷却时间。这意味着，后方拦截机构500充分地抑制了冷却液与比冷却区域32靠后方的钢管内表面部分接触。

【实施例3】

准备了图53所示的外径406mm、壁厚30mm、长度2000mm的钢管900。在钢管900的轴向(长度方向)的中央位置且在钢管900的与轴向垂直的截面中从钢管900的顶上起顺时针在0°的壁厚中央位置(PT)、90°的壁厚中央位置(PS)、180°的壁厚中央位置(PB)埋入有热电偶。

如图54和图55所示那样，准备了模拟了芯棒3的模拟芯棒3A(图54)和模拟芯棒3B(图55)。参照图54，模拟芯棒3A在棒主体31A的冷却区域32具有多个环状配置冷却液喷射孔组345，在接触抑制区域33具有多个环状配置气体喷射孔组355。各环状配置冷却液喷射孔组345具备在周向上以30°间距配置的多个冷却液喷射孔341。各冷却液喷射孔341的喷射方向F34是棒主体31A的径向。各环状配置气体喷射孔组355具备在周向上以30°间距配置的多个压缩气体喷射孔351。各压缩气体喷射孔351的喷射方向F35是棒主体31A的径向。此外，在模拟芯棒3A的前端安装有模拟了顶头2的圆板状的绝热件300。绝热件300的直径相当于钢管900的内径。

参照图55，模拟芯棒3B在棒主体31B的冷却区域32具有多个环状配置冷却液喷射孔组345，在接触抑制区域33具有多个环状配置气体喷射孔组355。环状配置冷却液喷射孔组345具备在周向上以30°间距配置的多个冷却液喷射孔341。在模拟芯棒3B中，冷却液喷射孔341设置到喷嘴的顶端。各冷却液喷射孔341的喷射方向F34相对于棒主体31B的轴向的角度是79°，如图55所示那样，在从轴向的前朝后观察模拟芯棒3B时，喷射方向F34是逆时针的方向。环状配置气体喷射孔组355具备在周向上以30°间距配置的多个压缩气体喷射孔351。在模拟芯棒3B中，压缩气体喷射孔351设置到喷嘴的顶端。各压缩气体喷射孔351的喷射方向F35相对于棒主体31B的轴向的角度是79°，如图55所示那样，在从轴向的前朝后观察模拟芯棒3B时，喷射方向F35是逆时针的方向。此外，在模拟芯棒3B的前端安装有模拟了顶头2的圆板状的绝热件300。绝热件300的直径相当于钢管900的内径。

利用加热炉将埋入有热电偶的钢管加热成950℃。从加热炉抽出钢管900，使用模拟芯棒3A来实施了钢管900的内表面的水冷。此时，如图56所示那样，固定模拟芯棒3A而使钢管900以输送速度6mpm通过了模拟芯棒3A。此时，如图56所示那样，模拟了顶头2的绝热件300使钢管900的内部密闭。利用热电偶测定了钢管900通过模拟芯棒3A的期间的PT位置、PS位置、以及PB位置处的温度(℃)。此外，冷却区域32中的冷却液喷射孔341的冷却时的喷射量(流量)设为600L/min，在冷却中的冷却区域32中，使冷却液充满了钢管900的内表面与棒主体31A之间。此外，接触抑制区域中的压缩气体喷射孔351的压缩气体的喷射量(流量)是4000L/min。冷却时间(钢管900通过冷却区域32的时间)是12秒。在完成了由模拟芯棒3A进行的钢管900的全长的水冷之后，算出PT位置、PS位置、以及PB位置处的平均传热系数(W/m²/k)。求出所获得的3个平均传热系数中的平均传热系数的最大值相对于平均传热系数的最小值之比。

而且，使用模拟芯棒3B而实施了与模拟芯棒3A相同的水冷试验。具体而言，利用加热炉将埋入有热电偶的钢管900加热成950℃。从加热炉抽出钢管900，使用模拟芯棒3B来开始了水冷。此时，与模拟芯棒3A同样地，固定模拟芯棒3B而使钢管900以输送速度6mpm通过了模拟芯棒3B。此时，模拟了顶头2的绝热件300使钢管900的内部密闭。利用热电偶测定了钢管900通过模拟芯棒3B的期间的PT位置、PS位置、以及PB位置处的温度(℃)。冷却区域32中的冷却液喷射孔341的冷却时的喷射量(流量)设为600L/min，接触抑制区域33中的压缩气体喷射孔351的压缩气体的喷射量(流量)设为8300L/min。冷却时间(钢管900通过冷却区域32的时间)是10秒。在完成了由模拟芯棒3B进行的钢管全长的水冷之后，算出PT位置、PS位置、以及PB位置处的平均传热系数(W/m²/k)。求出所获得的3个平均传热系数中的平均传热系数的最大值相对于平均传热系数的最小值之比。

[试验结果]

图57是表示模拟芯棒3A中的经过时间(秒)与PT位置、PS位置、以及PB位置处的温度(℃)之间的关系的图。图58是表示模拟芯棒3B中的经过时间(秒)与PT位置、PS位置、以及PB位置处的温度(℃)之间的关系的图。

参照图57和图58，产生回转流的模拟芯棒3B的冷却期间中的PT位置、PS位置、以及PB位置处的温度偏差比模拟芯棒3A小。

另外，模拟芯棒3A中的PT位置、PS位置以及PB位置处的平均传热系数的最大值是6000W/m²/k，最小值是1580W/m²/k，平均传热系数的最大值/最小值是3.8。相对于此，产生回转流的模拟芯棒3B中的PT位置、PS位置以及PB位置处的平均传热系数的最大值是4000W/m²/k，最小值是2000W/m²/k，平均传热系数的最大值/最小值是2.0。因而，与模拟芯棒3A相比，产生回转流的模拟芯棒3B更能够在周向上均匀地冷却钢管的内表面。

附图标记说明

1、倾斜辊；2、顶头；3、芯棒；7、冷却液供给装置；8、气体供给装置；10、穿孔机；20、原材料；31、棒主体；32、冷却区域；33、接触抑制区域；50、空心管坯；340、内表面冷却机构；350、内表面拦截机构；400、外表面冷却机构；500、后方拦截机构；600、前方拦截机构。