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JP2908456B2 - 形鋼の圧延方法 - Google Patents

形鋼の圧延方法

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JP2908456B2
JP2908456B2 JP63156828A JP15682888A JP2908456B2 JP 2908456 B2 JP2908456 B2 JP 2908456B2 JP 63156828 A JP63156828 A JP 63156828A JP 15682888 A JP15682888 A JP 15682888A JP 2908456 B2 JP2908456 B2 JP 2908456B2
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rolling
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JP63156828A
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洋二 藤本
俊幸 阿久根
恒夫 瀬戸
隆文 橋本
宏之 林
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はH形、I形あるいは溝形の如きフランジお
よびウエブを有する形鋼の製造に際し、とくに該形鋼の
ウエブ高さ(第4図(b)のHW)を自由に調整し得る圧
延方法を提案するものである。以下H形鋼を例として説
明する。
(従来の技術) 従来、圧延にてH形鋼を製造する場合(以下このよう
な形鋼をロールHと記す)、同一圧延チャンスでは同一
幅のロールを使用するためH形鋼の内幅(第4図(a)
のBW)を一定にできるが、その断面寸法、とくにフラン
ジ厚みが変化するとウエブ内幅が同一の場合にはウエブ
高さが変化するためフランジ厚が異なることとなり、ウ
エブ高さが同一になるH形鋼を製造するのが困難であっ
た(第4図(a)参照)。
ここにH形鋼を溶接にて製造する場合(以下このよう
な形鋼をビルトアップHと記す)は、所定のサイズにな
る厚板を用いるため同一シリーズにおいては断面寸法が
変化してもウエブ高さを全て一定にできる(第4図
(b)参照)ものの上記のようなロールHにおいてウエ
ブ高さを一定にするためには断面寸法に応じた幅を有す
るロールおよびガイドを、多量に用意しておくことが不
可欠であり、このため圧延作業において断面寸法を変更
する度にロールの組替を必要とし、工業的規模で生産す
るのは不可能に近く、ロールチャンスフリーを実現する
のが困難であった。
形鋼の製造に当りウエブ高さを自由に調整する方法は
各社から種々提案されている。
これらは何れも“ウエブ高さ拡幅”に関するものであ
り、それを内容別に分けると表−1となる。
(発明が解決しようとする課題) ところで圧延途中の被圧延材(以下形材という)に部
分圧延を施す、特開昭59−178101号公報に詳述されてい
るような方式ではロール面圧が大きくなるばかりでなく
ウエブ厚の大きいところでの拡幅は難しく、しかも拡幅
量はウエブに成形する突起量で制約を受けるという問題
があった。
なお、ウエブ厚が小さいものを対象とする場合には上
記の点については問題ないが、該領域における温度低下
に起因してスケールが発生したり、拡幅の際に圧下きず
が残るという不利があった。
ロールHにおける従来の問題を解消し、小ロット、多
断面になる形鋼を効率的に製造できる新規な圧延方法を
提案することがこの発明の目的である。
(課題を解決するための手段) この発明はブレイクダウンミルを用いる粗圧延工程、
粗・中間ユニバーサルミルを用いる中間圧延工程および
仕上げユニバーサルミルを用いる仕上げ圧延工程の各工
程を経ることによりフランジおよびウエブを有する形鋼
を製造するに当り、上記ユニバーサルミル又は上記ユニ
バーサルミルおよび少なくとも1台の上記粗・中間ユニ
バーサルミルに、形鋼のウエブ相当部をその厚み方向に
圧下するロール幅の変更可能な圧下ロールと、該ウエブ
相当部をその幅方向に圧下する幅圧下ロールとを配設し
ておき、上記仕上げ圧延工程での1パス及び上記中間圧
延工程での少なくとも1パスで上記幅圧下ロールにより
形鋼のウエブ相当部をほぼフラットな断面形状のままで
その幅方向より圧下してウエブ高さを縮小調整するとと
もにウエブ高さの縮小に見合った分のフランジ厚の圧下
を行うことを特徴とする形鋼の圧延方法である。
(作 用) ブレイクダウンミル(以下BDミルと記す)からユニバ
ーサルミル(以下Uミルと記す)に至る圧延時において
は、従来初期パスで形材のウエブ部をその幅方向より圧
下(以下スクイズと記す)することがあったが、これは
BDカリバーを共用し2〜3サイズ程度のウエブ高さの異
なるものを作り分けるためであり、具体的には粗Uミル
の初期パスで堅ロールによりスクイズを行う。ここで上
記のスクイズは形材のウエブ温度が900〜1100℃と高
く、かつその厚みは40mm以上であることからスムーズに
圧延することができ、そのスクイズ量は50mm程度であ
る。しかしながらこれに引続くUミル圧延の後半ではこ
のスクイズは実施されず、ただ粗Uミルと仕上げUミル
との間で2〜4.5mmのロール幅の差を利用したスクイズ
が行われているにすぎない。その理由は、ウエブ温度が
950℃以下と低く、しかもウエブの厚みが20mm以下と薄
いためで、とくに仕上げUミルにおいて製品の形状が劣
化するという懸念からである。
この発明は、形鋼の製造に当り、まず形鋼のウエブ相
当部をその厚み方向に圧下するロール幅の変更可能な例
えば上下一対の水平ロールと該ウエブ相当部をその幅方
向に圧下する左右一対の堅ロールとを、仕上げUミルお
よび少なくとも1台の粗・中間Uミルに配設し、該形鋼
の製造過程の仕上げ圧延工程での1パスおよび中間圧延
工程での少なくとも1パスにおいて、前記堅ロールによ
り形鋼のウエブ相当部をその幅方向より圧下することに
より該形材を圧延方向に伸ばしウエブ高さを形状の劣化
等の発生なしに調整しようとするものである。
なお、上記ユニバーサルミルは、形材をH状態で圧延
する場合について述べたが、I状態で圧延するときは形
鋼のウエブ相当部をその厚み方向に圧下するロールが竪
ロールとなり、該ウエブ相当部を幅方向に圧下するロー
ルが水平ロールとなる。
以下この発明を図面に基いて詳細に説明する。
第1図にH形鋼を製造する設備のレイアウトの例を示
す。図において、BD1,BD2はブレイクダウンミルであり
カリバーロールにより粗圧延を行う。そして、U1,U2
粗ユニバーサルミルでE1ミル(エッジャー)とで粗ユニ
バーサルミル群を構成する。また、U5ミルは中間ユニバ
ーサルミルであり仕上げユニバーサルミルUFとE3ミルと
で仕上げユニバーサルミル群を構成する。
なお、点線で示すU3,U4は必要に応じて増設される中
間ユニバーサルミルでE2ミルとにより中間ユニバーサル
ミル群を構成するが、以下の説明は中間ユニバーサルミ
ル群が設置されていないものとする。
この例において、粗圧延工程はBD1,BD2の2台のミル
により複数パスで行われ、中間圧延工程は粗ユニバーサ
ルミル群のU1,E1,U2ミルによる複数パスと仕上げユニバ
ーサルミル群のU5とE3ミルによる1パスで、また、仕上
げ圧延工程は仕上げユニバーサルミル群の最終ミルであ
るUFミルにより前記U5,E3での1パスと同時に行われ
る。
ブレイクダウンミルのBD1から仕上げユニバーサルミ
ル群中のE3ミルに至るまでは従来と同様の構成になる
が、UFミルの水平ロールにロール幅を任意に変更できる
幅可変ロールを設置した場合、加熱炉より搬出された素
材はE3ミルに至るまでは従来と同様な圧延によって第2
図(a)に示す如き断面形状になる粗H形鋼にまで圧延
される。この時点における粗H形鋼の内幅Aは上掲第2
図(a)に示すU5ミルの水平ロールのロール幅Aである
が、UFミルの水平ロールのロール幅は第2図(b)に示
す如く予めBに設定され、A>Bに設定してあり、仕上
げ圧延工程ではUFミルの竪ロールによってA−B=S
(スクイズ量)だけ圧下される。ここに粗H形鋼のスク
イズ量は目標とする製品の内幅より決定される。上記の
例における幅圧下時のH形鋼の具体的な圧下開始点は第
3図に示す番号1の点であり、この1の点から2の点の
間においてフランジ部がウエブ部に対して直角となるよ
う起こされると共にウエブ高さが圧下され、さらに2の
点からUFミルの中心に当る3の点に至るまでの間でフラ
ンジ部が圧下され、ウエブ高さとフランジ厚が減少する
こととなる。
このように、1パスによるフランジ部の圧下の例にお
いてもウエブ高さを任意に変更できるが、その最大圧下
量は形鋼のウエブ厚によって決定され最大40mm程度が限
界になる。そして、この値を超えるような圧下では、ウ
エブの座屈やR部(ウエブとフランジの接合部近傍域)
付近の折れ込み等の形状不良が発生する。
形状不良を起さずにウエブ高さ圧下限界量を拡大する
ためには、例えば、粗ユニバーサルミル群におけるU2
てまずウエブ高さの変更を行い、仕上げユニバーサルミ
ル群のUFでさらにウエブ高さの変更を行うというよう
に、圧延工程の少なくとも2パスにおいてロール幅の可
変な水平ロールを備えたユニバーサルミルによる連続的
な幅圧下を行う必要がある。
上記のスクイズによって発生するウエブの余肉はそれ
に見合った分のフランジ圧下量(フランジ減少厚)でバ
ランスし圧延方向に伸ばされる(スクイズによって発生
するウエブの余肉はその余肉に見合った分のフランジ厚
の圧下を行うことで圧延方向に伸ばされる)のでウエブ
厚の増加は極めて少なく、しかもロール幅の可変な水平
ロールを、ウエブ部に接触させておくだけでウエブ厚の
増加やスクイズによるウエブの変形(例えば座屈)等を
効果的に防止できる利点がある。
(実施例) 第1図に示した設備において、外幅(外矩)が一定に
なるH−450×200の形鋼とH−400×200になる形鋼を同
一ロールチャンスにて製作すべくH−478×205×14×28
(ウエブ高さ×フランジ幅×ウエブ厚×フランジ厚,単
位mm)用の素材を下記の条件になるロールを用い、ま
ず、粗ユニバーサルミル群の最終パス(U2ミル)の竪ロ
ールにて圧下量45mmになるウエブ幅方向の圧下を、さら
に仕上げユニバーサルミル群におけるUFミルの竪ロール
にて圧下量33mmになる圧下を行いH−400×200×14×28
にまで圧延した。
U1ミルのロール幅:425mm U2ミルのロール幅:380mm U5ミルのロール幅:380mm UFミルのロール幅:347mm その結果、圧下量の合計が78mmにおいてもR部付近の
折れ込みや座屈等は全くなく、従来の1パスでの最大圧
下量40mmを大幅に拡大することができた。
ここに第1回目の圧下による圧下量が第2回目の圧下
量に比べ大きいのは前段ではウエブ厚が厚くかつ温度も
高いため変形し易く形状不良の発生がないためである。
なお、ウエブの幅方向における合計圧下量を100mm以
上とする場合には、上記に加えてU5ミルでもウエブの幅
方向圧下を行うようにする。この場合、各Uミルのロー
ル幅(竪ロール)をU1>U2>U5>UFの如く設定し、U2
ルと仕上げユニバーサルミル群とで連続圧延を行えば、
U2ミルの押込み力でU5ミルの噛込みを援助することがで
き、U5ミルの竪ロールによるウエブ幅方向の圧下が容易
となる。
また、上掲第1図の点線に示す如く、中間ユニバーサ
ルミル群を増設し、粗ユニバーサルミル群の最終パスに
引き続いて、中間ユニバーサルミル群及び仕上げユニバ
ーサルミル群の各スタンド毎に圧下を繰返してもよい
し、複数台のUミルを連続して設置して必要圧下量を得
るように圧下する量、圧下するスタンドを選択してもよ
い。ここに連続圧延ミルが設置されている場合にはウエ
ブ幅方向における合計圧下量を容易に100mm以上とする
ことができるが、その場合各ミルには形鋼のウエブ相当
部をその厚み方向に圧下あるいは拘束する幅可変の水平
ロールを配設することが肝要である。
(発明の効果) この発明によれば、(1)ビルドアップHと同様に異
なるフランジ厚であってもウエブ高さ一定の形鋼を少な
いロール数で製造できる。(2)ウエブ高さの寸法差の
小さいものについてはロールを共用することができるの
でロールの入替や交替を要することなしに圧延すること
が可能でロールチャンスフリー化、ロールチャンス増に
よる短納期化あるいはロール原単位、ロール組込作業の
軽減によるコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、H形鋼の製造設備のレイアウトを示す図、 第2図(a),(b)はU5ミルおよびUFミルの要部断面
図、 第3図(a),(b)はH形鋼の圧下要領の説明図、 第4図(a),(b)はH形鋼の断面形状を示す図であ
る。 F……加熱炉 BD1〜BD2……ブレイクダウンミル U1〜U5……粗・中間ユニバーサルミル UF……仕上げユニバーサルミル H……水平ロール V……竪ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 恒夫 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 橋本 隆文 岡山県倉敷市水島川崎通1丁目(番地な し) 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 林 宏之 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株 式会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭61−135404(JP,A) 特開 昭61−262404(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ブレイクダウンミルを用いる粗圧延工程、
    粗・中間ユニバーサルミルを用いる中間圧延工程および
    仕上げユニバーサルミルを用いる仕上げ圧延工程の各工
    程を経ることによりフランジおよびウエブを有する形鋼
    を製造するに当たり、 上記仕上げユニバーサルミル及び少なくとも1台の上記
    粗・中間ユニバーサルミルに、形鋼のウエブ相当部をそ
    の厚み方向に圧下するロール幅の変更可能な圧下ロール
    と該ウエブ相当部をその幅方向に圧下する幅圧下ロール
    とを配設しておき、上記仕上げ圧延工程での1パス及び
    上記中間圧延工程での少なくとも1パスで上記幅圧下ロ
    ールにより形鋼のウエブ相当部をほぼフラットな断面形
    状のままでその幅方向より圧下してウエブ高さを縮小調
    整するとともにウエブ高さの縮小に見合った分のフラン
    ジ厚の圧下を行うことを特徴とする形鋼の圧延方法。
JP63156828A 1988-06-27 1988-06-27 形鋼の圧延方法 Expired - Lifetime JP2908456B2 (ja)

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EP89111702A EP0348913B1 (en) 1988-06-27 1989-06-27 Rolling method of h-shaped steels
KR1019890008905A KR970000369B1 (ko) 1988-06-27 1989-06-27 H 형강의 압연 방법

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