JP5803523B2 - H-shaped steel rolling method and finishing universal rolling mill - Google Patents
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Description
本発明は、H形鋼の圧延方法および仕上ユニバーサル圧延機に関するものである。 The present invention relates to a method for rolling H-section steel and a finishing universal rolling mill.
本発明の背景技術についてH形鋼の製造を具体例として説明する。図1は従来のH形鋼圧延設備列の代表例を示したものである。この設備列は、1台のブレークダウン圧延機(BD)1、その後引続いて4ロール中間ユニバーサル圧延機(R1、R2)とエッジャー圧延機(E)からなる単数もしくは複数のR−E群2、及び4ロール仕上ユニバーサル圧延機3(F)で構成されている。 The background art of the present invention will be described by taking the production of H-section steel as a specific example. FIG. 1 shows a typical example of a conventional H-section steel rolling equipment line. This line of equipment consists of one or more RE-E groups 2 consisting of one breakdown rolling mill (BD) 1, followed by a four roll intermediate universal rolling mill (R1, R2) and an edger rolling mill (E). And 4-roll finish universal rolling mill 3 (F).
前記のような圧延設備列によって製造されるH形鋼は、品種・サイズの数が非常に多い。さらに需要家ニーズの多様化に伴い、多品種・多サイズ化の傾向が強まりつつある。従来圧延方法で、これら多品種・多サイズの形鋼を製造するためには、その形鋼に対応した多数の専用圧延ロール及び専用ガイドが必要であり、ロール・ガイドの組替え回数が多くなるため、時間損失が増大し、生産性を著しく損なうことになる。 The H-section steel manufactured by the rolling equipment row as described above has a great number of types and sizes. Furthermore, with the diversification of consumer needs, the tendency to increase the variety and size is increasing. In order to produce these various types and sizes of shape steel by the conventional rolling method, a large number of dedicated rolling rolls and dedicated guides corresponding to the shape steel are required, and the number of roll / guide replacements increases. , Time loss increases and productivity is significantly impaired.
そこで形鋼の圧延に関する特許文献1では、ロール・ガイドの頻繁な組替えを行うことなく多サイズを造り分けるため、ウェブ両端に図2に示すような増厚部7を設け、ウェブ高拡大用斜行ロール圧延機(R3)を4ロール仕上ユニバーサル圧延機の前に設置し増厚部7を圧下し、同時にフランジを外側に拡げ、ウェブ高を拡幅可能な圧延法を提案している。また、特許文献2では左右垂直ロールによりウェブ高方向に圧下を加え、ウェブ高を縮幅可能な圧延方法が提案されている。この圧延方法では、ウェブ高方向に圧下を加えたことにより、ウェブ両端部近傍が他のウェブ厚さより増大することがある。 Therefore, in Patent Document 1 relating to rolling of shape steel, in order to create multiple sizes without frequently changing roll guides, thickened portions 7 as shown in FIG. A rolling roll mill (R3) is installed in front of a 4-roll finish universal rolling mill to reduce the thickened portion 7, and at the same time, the flange is expanded outwardly to propose a rolling method capable of widening the web height. Patent Document 2 proposes a rolling method capable of reducing the web height by applying a reduction in the web height direction with left and right vertical rolls. In this rolling method, the reduction in the web height direction may increase the vicinity of both end portions of the web from the other web thicknesses.
以上説明したように、形鋼の圧延ではウェブ両端に増厚部7が発生する場合がある。従来の圧延ではフランジを圧下する竪ロールは、ウェブを圧下する水平ロール半径の75%程度のもの(以下、通常竪ロールと称する)が使用されてきた。しかし、形鋼の圧延では復元と呼ばれる圧下直後に肉厚が回復する現象が見られ、ロール直下の厚みよりロール出側で厚みが増加する。ウェブ両端部についてはその現象が特に顕著であり、通常竪ロールによってその部位における増厚部を完全に解消するのは困難で、ウェブ部の形状不良、製品精度の悪化等が生じるといった問題点があった。 As described above, the thickened portion 7 may be generated at both ends of the web in rolling the shape steel. In the conventional rolling, as the roll for rolling down the flange, a roll having a radius of about 75% of the radius of the horizontal roll for rolling down the web (hereinafter referred to as a normal roll) has been used. However, in rolling of shape steel, a phenomenon called wall thickness recovery is observed immediately after the reduction, and the thickness is increased on the roll exit side than the thickness immediately below the roll. The phenomenon is particularly noticeable at both ends of the web, and it is usually difficult to completely eliminate the thickened portion at that part by the heel roll, resulting in problems such as poor shape of the web and deterioration of product accuracy. there were.
一方、フランジを有する形材の高精度圧延装置(特許文献3参照)と呼ばれる竪ロール対の軸心を上下水平ロールの中心軸より圧延方向出側に移動し、なおかつ、竪ロールと水平ロールの径とウェブとフランジの圧下率を規定することでフランジよりウェブを先行させて圧延ロールに噛みこませる圧延成形法が考案されたものの、上下水平ロールの中心軸より圧延方向出側ではフランジの圧下が強まり、ウェブ座屈等の不利によりウェブ両端の増厚部発生を解消するに至っていない。 On the other hand, the shaft center of a pair of saddle rolls called a high-precision rolling device (see Patent Document 3) having a flange is moved from the central axis of the upper and lower horizontal rolls to the exit side in the rolling direction. Although the rolling forming method was devised by prescribing the web before the flange and engaging the rolling roll by defining the diameter and the rolling reduction ratio of the web and the flange, the rolling reduction of the flange on the exit side in the rolling direction from the central axis of the upper and lower horizontal rolls However, due to disadvantages such as web buckling, the occurrence of thickened portions at both ends of the web has not been eliminated.
本発明は、ウェブ高さの造り分けを行う際に生じるH形鋼ウェブ部両端の増厚部を解消し、同一セットのロールから均一なウェブ厚みの多サイズの製品がロール及びガイドの頻繁な組替えを行うことなく製造できるH形鋼の圧延方法および仕上ユニバーサル圧延機を提供する。 The present invention eliminates the thickened portion at both ends of the H-shaped steel web portion that occurs when the web height is divided, so that a multi-size product having a uniform web thickness from the same set of rolls is frequently used for rolls and guides. A rolling method for H-section steel and a finishing universal rolling mill that can be manufactured without recombination are provided.
本発明は上記課題を解決するためになされ、その要旨は次の通りである。
(1)ウェブ両端の増厚部を圧下しながらウェブ高さを拡幅または縮幅することによって、多サイズを造り分ける、最終パスを施す仕上ユニバーサル圧延機を用いたH形鋼の圧延において、
前記増厚部が、最終パスまでにウェブ高拡幅用に設けた残り、最終パスまでにウェブ高縮幅によって発生したもの、及び、最終パスのウェブ高縮幅と同時に発生するもの、のうちの何れかであり、
当該仕上ユニバーサル圧延機の竪ロール径として水平ロール径の15〜40%のものを用い、
竪ロールの回転軸と水平ロールの回転軸とを同一平面上に設置し、
最終パスでウェブ両端の前記増厚部を圧下することを特徴とするH形鋼の圧延方法。
(2)ウェブ両端の増厚部を圧下しながらウェブ高さを拡幅または縮幅することによって、多サイズのH形鋼を造り分ける、最終パスを施す仕上ユニバーサル圧延機であって、
前記増厚部が、最終パスまでにウェブ高拡幅用に設けた残り、最終パスまでにウェブ高縮幅によって発生したもの、及び、最終パスのウェブ高縮幅と同時に発生するもの、のうちの何れかであり、
前記H形鋼のウェブをウェブ厚方向に圧延し、フランジを外側に拡幅する水平ロールと、
前記水平ロールの回転軸と同一平面上に回転軸を有するように設置される前記H形鋼のフランジをフランジ厚方向に圧延する堅ロールと、を備え、
前記堅ロールの径を、前記水平ロールの径の15〜40%としたことを特徴とする、仕上ユニバーサル圧延機。
The present invention has been made to solve the above problems, and the gist thereof is as follows.
(1) In rolling of H-section steel using a finishing universal rolling mill that applies a final pass to create multiple sizes by widening or reducing the web height while rolling down the thickened portions at both ends of the web,
The thickened portion is provided for web widening by the final pass, generated by the web high contraction by the final pass, and generated at the same time as the web high contraction of the final pass, Either
Used as 15 to 40% of the horizontal roll diameter as vertical roll diameter of the finish universal rolling mill,
回 転 Install the rotation axis of the roll and the rotation axis of the horizontal roll on the same plane.
A method for rolling H-section steel, wherein the thickened portions at both ends of the web are reduced in a final pass.
(2) A finishing universal rolling mill for producing a final pass by forming a multi-size H-section steel by widening or reducing the web height while reducing the thickened portions at both ends of the web,
The thickened portion is provided for web widening by the final pass, generated by the web high contraction by the final pass, and generated at the same time as the web high contraction of the final pass, Either
A horizontal roll that rolls the H-shaped steel web in the web thickness direction and widens the flange outward;
A hard roll for rolling a flange of the H-shaped steel, which is installed so as to have a rotation axis on the same plane as the rotation axis of the horizontal roll, in the flange thickness direction,
A finishing universal rolling mill characterized in that the diameter of the hard roll is 15 to 40% of the diameter of the horizontal roll.
本発明により、従来の技術では解消が困難であったウェブ高さの造り分けを行う際に生じるH形鋼ウェブ部両端の増厚部を解消し、同一セットのロールから均一なウェブ厚みの製品が製造できる。これによって、ロール及びガイドの頻繁な組替えを行うことなく保有するロールセット数の削減やロール組み替えの省略による圧延時間の短縮を図ることができるという効果が得られる。 The present invention eliminates the thickened parts at both ends of the H-section steel web part that occurs when creating the web height, which was difficult to eliminate with the prior art, and has a uniform web thickness from the same set of rolls. Can be manufactured. Thereby, the effect that reduction of the rolling time by reduction of the number of roll sets to hold and omission of roll reassignment can be aimed at without carrying out frequent recombination of a roll and a guide is acquired.
以下、本発明の実施の形態についてH形鋼の製造を具体例として説明する。先ず、従来の技術について説明する。図1は従来のH形鋼圧延設備列の代表例を示したものである。この設備列は1台のブレークダウン圧延機(BD)1、その後引続いて4ロール粗ユニバーサル圧延機(R1、R2)とエッジャー圧延機(E)からなる単数もしくは複数のR−E群2、及び4ロール仕上ユニバーサル圧延機3(F)で構成されている。なお、図1には、参考のため、ブレークダウン圧延機、4ロールユニバーサル圧延機(R1、R2共通の構成)、4ロール仕上ユニバーサル圧延機をそれぞれ斜め上方から見た概略図も記載している。 In the following, embodiments of the present invention will be described by taking the production of H-section steel as a specific example. First, a conventional technique will be described. FIG. 1 shows a typical example of a conventional H-section steel rolling equipment line. This line of equipment includes one breakdown rolling mill (BD) 1 and then one or more R-E groups 2, each consisting of a four-roll rough universal rolling mill (R1, R2) and an edger rolling mill (E), And 4 roll finishing universal rolling mill 3 (F). In addition, in FIG. 1, the schematic which looked at the breakdown rolling mill, the 4-roll universal rolling mill (configuration common to R1, R2), and the 4-roll finishing universal rolling mill from diagonally upward is also described for reference. .
例えば図1に示すような圧延設備列での形鋼の圧延では、ロール・ガイドの頻繁な組替えを行うことなく多サイズを造り分けるため、ウェブ9両端に図2に示すような増厚部7を設け、ウェブ高拡大用斜行ロール圧延機(R3)を4ロール仕上ユニバーサル圧延機3の前に設置し、増厚部7を圧下し、同時にフランジ10を外側に拡げ、ウェブ高を拡幅可能とする圧延法が提案されてきた(特許文献1参照)。また、左右垂直ロールによりウェブ高方向に圧下を加え、ウェブ高を縮幅可能とする圧延方法も提案されている(特許文献2参照)。この圧延方法では、ウェブ高方向に圧下を加えたことにより、ウェブ9両端部近傍が他のウェブ厚さより増大することがある。なお、ウェブ高拡大用の増厚部はウェブ高縮幅の際に発生する増厚部よりも大きく、ウェブ高拡大用増厚部を解消できればどちらの場合の増厚部も解消可能であるため、これ以降、ウェブ高拡大用増厚部の解消のみの説明とする。なお、図2はH形鋼のウェブ両端の増厚部7についての説明図であり、増厚部7を拡大して図示している。 For example, in the rolling of the shape steel in the rolling equipment row as shown in FIG. 1, the thickened portions 7 as shown in FIG. 2 are formed at both ends of the web 9 in order to create multiple sizes without frequently changing roll guides. Is installed, and a web roll enlargement roll roll (R3) is installed in front of the 4-roll finish universal rolling mill 3 to reduce the thickened portion 7 and at the same time expand the flange 10 to the outside so that the web height can be widened. A rolling method has been proposed (see Patent Document 1). A rolling method has also been proposed in which the web height is reduced by left and right vertical rolls so that the web height can be reduced (see Patent Document 2). In this rolling method, the vicinity of both end portions of the web 9 may be larger than other web thicknesses due to the reduction in the web height direction. Note that the thickened part for web height enlargement is larger than the thickened part generated when the web height is reduced, and if the thickened part for web height enlargement can be eliminated, the thickened part in either case can be eliminated. In the following, only the elimination of the thickened portion for increasing the web height will be described. FIG. 2 is an explanatory view of the thickened portion 7 at both ends of the H-shaped steel web. The thickened portion 7 is enlarged and illustrated.
図3は、本実施の形態にかかる仕上ユニバーサル圧延機11を正面から見た図(図3(a))と、堅ロール部(従来の堅ロール又は本発明にかかる小径の堅ロールの設置部分)についての拡大上面図(図3(b))である。なお、図3(b)では説明のために従来の径の大きさである堅ロール4と、本発明にかかる小径の堅ロール(但し、右堅ロール26のみ図示)を両方図示している。 FIG. 3 is a front view of the finishing universal rolling mill 11 according to this embodiment (FIG. 3A), and a hard roll portion (a conventional hard roll or a small diameter hard roll installation portion according to the present invention). ) Is an enlarged top view (FIG. 3B). For the sake of explanation, FIG. 3B shows both the rigid roll 4 having a conventional diameter and the small-diameter rigid roll according to the present invention (however, only the right rigid roll 26 is shown).
図3に示すように、仕上ユニバーサル圧延機11は被圧延材20のウェブ9を上下方向から圧下し、且つフランジ10を内側から拡幅する上下一対の水平ロール22、23(上水平ロール22、下水平ロール23)と、被圧延材20のフランジ10を外側から圧下する左右一対の堅ロール25、26を備えている。本実施の形態にかかる堅ロール25、26(左堅ロール25、右堅ロール26)の径は、水平ロール22、23の径よりも小径となっており、例えば堅ロール25、26の径は水平ロール22、23の径の15〜40%の長さとした。即ち、図3(b)に示すように、堅ロール25、26(図3(b)では右堅ロール26のみ図示)の径は、従来の圧延機における堅ロール4の径よりも小径となっている。なお、上述した、堅ロール25、26の径を水平ロール22、23の径の15〜40%の長さとすることが望ましいことについては、後述する図4〜図9を参照して詳細にその根拠を説明する。 As shown in FIG. 3, the finishing universal rolling mill 11 includes a pair of upper and lower horizontal rolls 22, 23 (upper horizontal roll 22, lower roll) that lowers the web 9 of the material 20 to be rolled from the vertical direction and widens the flange 10 from the inside. A horizontal roll 23) and a pair of left and right hard rolls 25, 26 for pressing the flange 10 of the material 20 to be rolled from the outside are provided. The diameters of the rigid rolls 25 and 26 (left rigid roll 25 and right rigid roll 26) according to the present embodiment are smaller than the diameters of the horizontal rolls 22 and 23. For example, the diameters of the rigid rolls 25 and 26 are as follows. The length was 15 to 40% of the diameter of the horizontal rolls 22 and 23. That is, as shown in FIG. 3B, the diameters of the hard rolls 25 and 26 (only the right hard roll 26 is shown in FIG. 3B) are smaller than the diameter of the hard roll 4 in the conventional rolling mill. ing. In addition, it is desirable to make the diameters of the above-described rigid rolls 25 and 26 15 to 40% longer than the diameters of the horizontal rolls 22 and 23 in detail with reference to FIGS. Explain the rationale.
堅ロール25、26の径を水平ロール22、23の径よりも小径としたため、図3(b)に示すように、従来の仕上ユニバーサル圧延機に比べ堅ロール25、26(図3(b)には堅ロール26にも図示している)と、被圧延材20のフランジ10との接触長が短縮される。この短縮される接触長6は図3(b)に図示している。短い圧延区間においてロールバイト内でのフランジ10の圧下が急激に行われることになり、ウェブ9に対してフランジ10厚み比の変化が大きくなり、ウェブ−フランジ間の厚み比が揃うことになる。なお、このウェブ厚み比、フランジ厚み比は、それぞれ以下の2つの式(1)、(2)によって定義される。
上述したように、本実施の形態によれば、堅ロール25、26の径を水平ロール22、23の径よりも小径とすることにより、ウェブ−フランジ間の厚み比が揃い、ウェブ9とフランジ10の圧下の同期化が実現される。ここで、堅ロール25、26と、被圧延材20のフランジ10との接触長が短縮されることでウェブ9とフランジ10の圧下が同期化されるのは、堅ロール25、26の径が水平ロール22、23の径の15〜40%の長さの場合である。以下には、図4〜図8を参照して被圧延材のウェブ9とフランジ10の厚み比について検討した結果について説明する。 As described above, according to the present embodiment, by setting the diameters of the rigid rolls 25 and 26 to be smaller than the diameters of the horizontal rolls 22 and 23, the thickness ratio between the web and the flange is uniform, and the web 9 and the flange Synchronization under 10 rolls is realized. Here, the contact length between the hard rolls 25 and 26 and the flange 10 of the material 20 to be rolled is shortened so that the reduction of the web 9 and the flange 10 is synchronized. In this case, the length is 15 to 40% of the diameter of the horizontal rolls 22 and 23. Below, with reference to FIGS. 4-8, the result of having examined the thickness ratio of the web 9 and the flange 10 of a to-be-rolled material is demonstrated.
図4〜図8は、堅ロール径が水平ロール径より短い場合の被圧延材のウェブ9とフランジ10の厚み比(対製品厚み)を示すグラフであり、図4は堅ロール径が水平ロール径の75%である場合、図5は堅ロール径が水平ロール径の40%である場合、図6は堅ロール径が水平ロール径の19%である場合、図7は堅ロール径が水平ロール径の15%である場合、図8は堅ロール径が水平ロール径の9%である場合についてのグラフである。なお、被圧延材の入側ウェブ厚み及び入側フランジ厚みについては堅ロール径の大きさを小さくする点とは直接関係がないため、図4〜図8では圧延方向位置が0mm〜−40mm(ロール直下を0とし、圧延上流を−側とした場合)の範囲のみについてグラフを記載している。 4 to 8 are graphs showing the thickness ratio (the product thickness) between the web 9 and the flange 10 of the material to be rolled when the hard roll diameter is shorter than the horizontal roll diameter, and FIG. FIG. 5 shows a case where the hard roll diameter is 40% of the horizontal roll diameter, FIG. 6 shows a case where the hard roll diameter is 19% of the horizontal roll diameter, FIG. When the roll diameter is 15%, FIG. 8 is a graph for the case where the hard roll diameter is 9% of the horizontal roll diameter. In addition, since it is not directly related to the point which makes the magnitude | size of a hard roll diameter small about the entrance side web thickness and entrance side flange thickness of a to-be-rolled material, a rolling direction position is 0 mm--40 mm in FIGS. The graph is shown only for the range of 0) immediately below the roll and 0 side of the upstream of rolling.
図4に示すように、例えば従来の圧延設備に一般的に用いられている構成である、堅ロール径が水平ロール径の75%である場合には、ウェブ9の厚み比の変化に対してフランジ10の厚み比の変化が緩やかである。即ち、ウェブ9の圧延方向伸びをフランジ10が拘束するといった状態となっている。そして、図5に示すように、堅ロール径が水平ロール径の40%である場合には、フランジ10の厚み比の変化が図4に示す場合に比べ緩やかではなくなっている。更に、図6〜図8に示すように、堅ロール径が小径となる(水平ロール径の19%〜9%)につれてフランジ10の厚み比の変化が急勾配となっていることが分かる。 As shown in FIG. 4, for example, when the hard roll diameter is 75% of the horizontal roll diameter, which is a configuration generally used in conventional rolling equipment, the thickness ratio of the web 9 is changed. The change in the thickness ratio of the flange 10 is gradual. That is, the flange 10 constrains the elongation of the web 9 in the rolling direction. As shown in FIG. 5, when the hard roll diameter is 40% of the horizontal roll diameter, the change in the thickness ratio of the flange 10 is less gradual than in the case shown in FIG. Furthermore, as shown in FIGS. 6-8, it turns out that the change of the thickness ratio of the flange 10 becomes steep as the hard roll diameter becomes small (19% -9% of the horizontal roll diameter).
また、図4〜図8に示すようにウェブ9の厚み比は一定である。ここで、図5〜図7に示すように、堅ロール径を水平ロール径の40%、19%、15%とすると、堅ロール径が水平ロール径の75%である場合(図4に示す場合)に比べフランジ10の厚み比に近づく。即ち、例えば図4に示す場合である従来の圧延設備での圧延より、図5〜図7に示す堅ロールを小径とした場合の方がウェブ9とフランジ10の圧下率が近づくため圧延方向におけるウェブ9の伸びをフランジ10の伸びが拘束するといったことが抑制され、圧下の同期化が実現される。 Moreover, as shown in FIGS. 4-8, the thickness ratio of the web 9 is constant. Here, as shown in FIGS. 5 to 7, when the hard roll diameter is 40%, 19%, and 15% of the horizontal roll diameter, the hard roll diameter is 75% of the horizontal roll diameter (shown in FIG. 4). The thickness ratio of the flange 10 is closer to that in the case of (case). That is, for example, the rolling rate in the rolling direction in the case where the diameter of the rigid roll shown in FIGS. 5 to 7 is smaller than that in the conventional rolling equipment shown in FIG. The elongation of the web 9 is restrained from being restrained by the elongation of the flange 10, and the reduction in synchronization is realized.
上述した図5〜図7に示される条件では、堅ロールを従来よりも水平ロールに比べ小径とすることで、ウェブ9とフランジ10の圧下が同期化され、圧延方向伸びにおけるウェブ−フランジ間の拘束が軽減される。しかしながら、図8に示すように、堅ロール径を水平ロール径の9%とした場合には、ウェブ9の厚み比に対してフランジ10の厚み比が大き過ぎ、図4に示した場合とは逆に、フランジ10の圧延方向伸びがウェブ9によって拘束される。この拘束によりウェブ高さの造り分けのために形成されたウェブ両端部の増厚部7を解消することが困難となってしまう。 Under the conditions shown in FIG. 5 to FIG. 7 described above, the rolls of the web 9 and the flange 10 are synchronized by reducing the diameter of the rigid roll as compared with the horizontal roll, and the web-flange is stretched in the rolling direction. Restraint is reduced. However, as shown in FIG. 8, when the rigid roll diameter is 9% of the horizontal roll diameter, the thickness ratio of the flange 10 is too large with respect to the thickness ratio of the web 9, and the case shown in FIG. Conversely, the elongation in the rolling direction of the flange 10 is constrained by the web 9. Due to this restriction, it becomes difficult to eliminate the thickened portions 7 at both ends of the web formed for different web heights.
形鋼の圧延においては、断面内におけるウェブ9とフランジ10の圧下が同期化していない場合、例えば、ウェブ9のみが圧下される場合には、ウェブ9周辺では圧下により圧延長手方向のメタルフローが発生する。しかし、フランジ10周辺では圧延長手方向のメタルフローが発生しないため、フランジ10がウェブ9の圧延長手方向のメタルフローを拘束し、増厚部7の解消や断面内の復元の減少が妨げられてしまう。フランジ10のみが圧下される場合も同様である。従って、ウェブ9とフランジ10の圧下を同期化させることで、圧延長手方向のメタルフローの拘束が抑制され、増厚部7の解消や断面内の復元の減少が実現されることとなる。即ち、上記圧下の同期化は増厚部7の解消や断面内の復元の減少を図るために非常に有効である。 In rolling of shape steel, when the reduction of the web 9 and the flange 10 in the cross section is not synchronized, for example, when only the web 9 is reduced, the metal flow in the rolling longitudinal direction is caused by reduction around the web 9. Will occur. However, since the metal flow in the rolling longitudinal direction does not occur around the flange 10, the flange 10 restrains the metal flow in the rolling longitudinal direction of the web 9, thereby preventing the thickened portion 7 from being eliminated and the reduction in restoration in the cross section from being prevented. It will be. The same applies when only the flange 10 is rolled down. Therefore, by synchronizing the reduction of the web 9 and the flange 10, the restriction of the metal flow in the rolling longitudinal direction is suppressed, and the elimination of the thickened portion 7 and the reduction of restoration in the cross section are realized. In other words, the above-described synchronization under reduction is very effective for eliminating the thickened portion 7 and reducing the restoration in the cross section.
以上説明した、図4〜図8を参照して得られた知見から、仕上ユニバーサル圧延機11において被圧延材20を圧下するに際し、堅ロールの径を水平ロールの径の15%〜40%とすることで、従来に比べウェブ9とフランジ10の厚み比が近づき、その圧下の同期化が図られ、ウェブ高さの造り分けのために形成されたウェブ両端部の増厚部7を効率的に解消できることが分かる。また、ウェブ9とフランジ10の厚み比が近づく程、ウェブ9とフランジ10の圧下の同期化が促されることから、堅ロールの径を水平ロールの径の15%〜25%とすることがより望ましい。 From the knowledge obtained with reference to FIGS. 4 to 8 described above, when rolling down the material 20 to be rolled in the finishing universal rolling mill 11, the diameter of the hard roll is 15% to 40% of the diameter of the horizontal roll. By doing so, the thickness ratio between the web 9 and the flange 10 becomes closer than before, the reduction of the synchronization is achieved, and the thickened portions 7 at both ends of the web formed for different web heights are efficiently used. It can be seen that it can be resolved. Further, as the thickness ratio between the web 9 and the flange 10 approaches, synchronization of the reduction of the web 9 and the flange 10 is promoted, so the diameter of the hard roll is more preferably 15% to 25% of the diameter of the horizontal roll. desirable.
一方、図9は、堅ロール径と水平ロール径との比(即ち、堅ロール径/水平ロール径であり0〜1で表している)と与肉復元率(%)との関係を示すグラフであり、具体的には、堅ロールの径を水平ロールの径の9%、15%、19%、40%、75%として圧延を行った場合それぞれの与肉復元率(圧下直後に回復してしまった肉厚の割合(%))を示したグラフである。なお、図9に示すグラフは減面率(断面減少率)が5%のときの与肉復元率を図示したものである。 On the other hand, FIG. 9 is a graph showing the relationship between the ratio of the hard roll diameter to the horizontal roll diameter (that is, the hard roll diameter / the horizontal roll diameter, represented by 0 to 1) and the meat restoration rate (%). Specifically, when rolling is performed with the diameter of the hard roll being 9%, 15%, 19%, 40%, 75% of the diameter of the horizontal roll, the respective meat restoration rate (recovered immediately after the reduction) It is the graph which showed the ratio (%) of the thickness which has been. In addition, the graph shown in FIG. 9 illustrates the meat restoration rate when the area reduction rate (cross-sectional reduction rate) is 5%.
図9に示すように、圧延時の与肉復元率は、堅ロールの径を水平ロールの径の19%とした場合に最も低い値(55%)となっており、9%の場合(95%)や75%の場合(100%)には、極めて高い値となっている。これは、上述したように、堅ロールの径を水平ロールの径より小さい所定の径とすることで、ウェブ9とフランジ10の圧下の同期化に伴い被圧延材の圧延方向伸びが大きくなり、与肉復元率が減少するからである。 As shown in FIG. 9, the meat restoration rate during rolling is the lowest value (55%) when the diameter of the hard roll is 19% of the diameter of the horizontal roll, and is 9% (95 %) And 75% (100%), the values are extremely high. As described above, by setting the diameter of the rigid roll to be a predetermined diameter smaller than the diameter of the horizontal roll, the elongation in the rolling direction of the material to be rolled increases with the synchronization of the web 9 and the flange 10 under the reduction, This is because the meat restoration rate decreases.
また、図9に示すグラフから、堅ロール径を水平ロール径の15%、19%、40%とした場合には、従来の圧延設備における一般的なロール径の比率である堅ロール径を水平ロール径の75%とした場合に比べ与肉復元率が減少している。即ち、上述したように堅ロール径を水平ロール径の15%〜40%とすることで、従来に比べウェブ9とフランジ10の圧下の同期化が促され、与肉復元率を減少させることが可能となることが分かる。 Further, from the graph shown in FIG. 9, when the hard roll diameter is 15%, 19%, and 40% of the horizontal roll diameter, the hard roll diameter, which is a general roll diameter ratio in the conventional rolling equipment, is horizontal. The meat restoration rate is reduced as compared with 75% of the roll diameter. That is, as described above, by setting the rigid roll diameter to 15% to 40% of the horizontal roll diameter, synchronization between the web 9 and the flange 10 is promoted and the meat restoration rate can be reduced. It turns out that it is possible.
以上、図4〜図8及び図9から分かる知見により、堅ロールの径を水平ロールの径より小さい所定の径(即ち、水平ロール径の15%〜40%)とすることで、従来の圧延に比べウェブ9とフランジ10の圧下の同期化が進み、同一セットのロールでもってウェブ9の両端部に形成された増厚部7の解消を効率的に行うことができ、ウェブ高さが異なり、且つ均一なウェブ厚みの製品が製造できる。加えて、保有すべきロールセット数の削減やロール組み替えの省略が可能となるため、圧延時間の短縮が図られる。 As described above, according to the knowledge that can be seen from FIGS. 4 to 8 and FIG. 9, the diameter of the hard roll is set to a predetermined diameter smaller than the diameter of the horizontal roll (that is, 15% to 40% of the horizontal roll diameter). In comparison with the above, the synchronization of the web 9 and the flange 10 is reduced, and the thickened portions 7 formed at both ends of the web 9 can be efficiently eliminated with the same set of rolls, and the web height is different. In addition, a product having a uniform web thickness can be manufactured. In addition, it is possible to reduce the number of roll sets to be held and to omit roll reassignment, so that the rolling time can be shortened.
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the form of illustration. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
本発明の実施例として、従来用いられていた堅ロールによって圧延を行った場合と、本発明にかかる小径の堅ロールによって圧延を行った場合における圧延時の増厚部の厚みの変化をそれぞれ測定した。被圧延材としては、製品寸法がウェブ高さ600mm、フランジ幅300mm、ウェブ厚12mm、フランジ厚28mmのH形鋼が製造されるような材料を用いた。また、被圧延材のウェブ両端部にはウェブ高を拡大するための増厚部(断面積800mm2)が形成されている。なお、従来用いられていた堅ロールとしてはロール径φ1000mmのものを用い、本発明にかかる小径の堅ロールとしてはロール径φ250mmのものを用いた。また、この時の水平ロール径はいずれの場合もφ1315mmであった。即ち、本発明にかかる小径の堅ロールを用いる場合に、その堅ロール径は水平ロール径の約19%とした(上記実施の形態で説明した図6の場合に相当)。以下に示す表1には、それぞれの場合の増厚部の厚みと、その時のウェブ厚みを記載している。 As an example of the present invention, the change in the thickness of the thickened portion during rolling was measured when rolled with a conventionally used hard roll and when rolled with a small diameter hard roll according to the present invention. did. As the material to be rolled, such a material was used that a H-shaped steel having a product dimension of 600 mm in web height, 300 mm in flange width, 12 mm in web thickness, and 28 mm in flange thickness was manufactured. Moreover, the thickened part (cross-sectional area 800mm < 2 >) for expanding web height is formed in the both ends of the web of a to-be-rolled material. A conventionally used hard roll having a roll diameter of φ1000 mm was used, and a small diameter roll according to the present invention having a roll diameter of φ250 mm was used. The horizontal roll diameter at this time was φ1315 mm in all cases. That is, when the small-diameter hard roll according to the present invention is used, the hard roll diameter is about 19% of the horizontal roll diameter (corresponding to the case of FIG. 6 described in the above embodiment). Table 1 below shows the thickness of the thickened portion and the web thickness at that time in each case.
表1に示される通り、ウェブ両端部に増厚部が形成された被圧延材を圧延するに際し、従来用いられていた堅ロールによって圧延を行った場合には、圧延前に厚み2.26mmで形成されていた増厚部が、圧延後には厚み2.00mmとなった。一方、本発明にかかる小径(水平ロール径の約19%)の堅ロールによって圧延を行った場合には、圧延前に厚み2.26mmで形成されていた増厚部が、圧延後には厚み1.70mmとなった。この結果から、堅ロール径を水平ロール径の約19%である小径のロールとすることで、被圧延材に形成された増厚部の圧延による解消が従来に比べ効果的に行われ、本実施例では約15%の改善が見られた。従って、本発明にかかる小径の堅ロールを用いて圧延を行うことで、従来より均一なウェブ厚み分布を有する製品を製造することが可能となる。加えて、ウェブ高さの異なる製品(例えばH形鋼シリーズ)を製造する際に、複数のロールセットを用いる必要が無くなり、保有すべきロールセット数の削減やロール組み替えの省略が可能となる。これにより、圧延時間の短縮化や圧延の効率化が図られる。 As shown in Table 1, when rolling the material to be rolled with thickened portions formed at both ends of the web, when rolling with a conventionally used hard roll, the thickness is 2.26 mm before rolling. The formed thickened part became 2.00 mm in thickness after rolling. On the other hand, when rolling is performed with a small roll (about 19% of the horizontal roll diameter) according to the present invention, the thickened portion formed with a thickness of 2.26 mm before rolling has a thickness of 1 after rolling. 70 mm. From this result, by making the hard roll diameter a small diameter roll that is about 19% of the horizontal roll diameter, the thickened part formed in the material to be rolled can be effectively eliminated by rolling compared to the conventional one. In the example, an improvement of about 15% was observed. Therefore, by performing rolling using the small-diameter hard roll according to the present invention, a product having a more uniform web thickness distribution than before can be produced. In addition, when manufacturing products with different web heights (for example, H-section steel series), it is not necessary to use a plurality of roll sets, and it is possible to reduce the number of roll sets to be held and omit roll reassignment. Thereby, shortening of rolling time and efficiency of rolling are achieved.
なお、上記実施の形態において説明した図9のグラフによれば、堅ロール径を水平ロール径の約19%である小径のロールとした場合には与肉復元率が55%であるのに対し、本実施例では、表1に記載されているように、約75%(1.70/2.26×100=約75%)復元されている。これは、図9のグラフは圧下における減面率が5%のときの与肉復元率を示したものであるのに対し、本実施例での測定は、圧下における減面率を2%として行ったからである。 In addition, according to the graph of FIG. 9 demonstrated in the said embodiment, when a rigid roll diameter is made into a small diameter roll which is about 19% of a horizontal roll diameter, on the other hand, the meat restoration rate is 55%. In the present embodiment, as described in Table 1, about 75% (1.70 / 2.26 × 100 = about 75%) is restored. This is because the graph of FIG. 9 shows the meat restoration rate when the area reduction ratio under reduction is 5%, whereas the measurement in this example shows that the area reduction ratio under reduction is 2%. It is because it went.
本発明は、H形鋼の圧延方法および仕上ユニバーサル圧延機に適用できる。 The present invention can be applied to a rolling method for H-section steel and a finishing universal rolling mill.
1…ブレークダウン圧延機
2…R−E群
3…仕上ユニバーサル圧延機(従来)
4…堅ロール(従来)
6…短縮される接触長
7…増厚部
9…ウェブ
10…フランジ
11…仕上ユニバーサル圧延機
20…被圧延材
22…上水平ロール(水平ロール)
23…下水平ロール(水平ロール)
25…左堅ロール(堅ロール)
26…右堅ロール(堅ロール)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Breakdown rolling mill 2 ... RE group 3 ... Finishing universal rolling mill (conventional)
4 ... Hard roll (conventional)
6 ... Contact length to be shortened 7 ... Thickened part 9 ... Web 10 ... Flange 11 ... Finishing universal rolling mill 20 ... Rolled material 22 ... Upper horizontal roll (horizontal roll)
23 ... Lower horizontal roll (horizontal roll)
25 ... Left roll (hard roll)
26 ... Right roll (hard roll)
Claims (2)
前記増厚部が、最終パスまでにウェブ高拡幅用に設けた残り、最終パスまでにウェブ高縮幅によって発生したもの、及び、最終パスのウェブ高縮幅と同時に発生するもの、のうちの何れかであり、
当該仕上ユニバーサル圧延機の竪ロール径として水平ロール径の15〜40%のものを用い、
竪ロールの回転軸と水平ロールの回転軸とを同一平面上に設置し、
最終パスでウェブ両端の前記増厚部を圧下することを特徴とするH形鋼の圧延方法。 In rolling the H-section steel using a finishing universal rolling mill that applies a final pass to create multiple sizes by widening or reducing the web height while rolling down the thickened parts at both ends of the web,
The thickened portion is provided for web widening by the final pass, generated by the web high contraction by the final pass, and generated at the same time as the web high contraction of the final pass, Either
Used as 15 to 40% of the horizontal roll diameter as vertical roll diameter of the finish universal rolling mill,
回 転 Install the rotation axis of the roll and the rotation axis of the horizontal roll on the same plane.
A method for rolling H-section steel, wherein the thickened portions at both ends of the web are reduced in a final pass.
前記増厚部が、最終パスまでにウェブ高拡幅用に設けた残り、最終パスまでにウェブ高縮幅によって発生したもの、及び、最終パスのウェブ高縮幅と同時に発生するもの、のうちの何れかであり、The thickened portion is provided for web widening by the final pass, generated by the web high contraction by the final pass, and generated at the same time as the web high contraction of the final pass, Either
前記H形鋼のウェブをウェブ厚方向に圧延し、フランジを外側に拡幅する水平ロールと、A horizontal roll that rolls the H-shaped steel web in the web thickness direction and widens the flange outward;
前記水平ロールの回転軸と同一平面上に回転軸を有するように設置される前記H形鋼のフランジをフランジ厚方向に圧延する堅ロールと、を備え、A hard roll for rolling a flange of the H-shaped steel, which is installed so as to have a rotation axis on the same plane as the rotation axis of the horizontal roll, in the flange thickness direction,
前記堅ロールの径を、前記水平ロールの径の15〜40%としたことを特徴とする、仕上ユニバーサル圧延機。A finishing universal rolling mill characterized in that the diameter of the hard roll is 15 to 40% of the diameter of the horizontal roll.
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