JPH0596304A - 不等辺不等厚山形鋼の圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 左右曲がりの制御およびこれに伴う噛み出し
・未充満の防止を図るとともに圧延能率の向上および手
入率の低減を実現して、インバートの圧延を行う。 【構成】 熱間圧延による不等辺不等厚山形鋼の製造工
程の中間工程において、前記不等辺不等厚山形鋼の粗形
鋼片５の外面に接する水平ロールが前記粗形鋼片５の短
辺5a部に接するロール４と前記粗形鋼片５の長辺部5bに
接するロール６とに２分割されているユニバーサルミル
を用いて往復圧延を行った後、エッジャーミルを用いて
前記粗形鋼片５の各辺の長さを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不等辺不等厚山形鋼の
圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば造船におけるロンジ材
として使用される不等辺不等厚山形鋼(以下、「インバ
ート」という) は、２Hi孔型圧延により製造されてい
る。図11は、この２Hi孔型圧延方法の製造工程の中間工
程におけるロール孔型を示す略式縦断面図であり、図中
の一点鎖線は孔型ロールの回転軸を示す (以下同じ) 。
図11から明らかなように、インバート１は、従来は２Hi
の孔型圧延により多数の孔型を有する孔型ロール２、２
により往復圧延が行われて製造されていた。

【０００３】因に、２Hiの孔型圧延による等辺等厚山形
鋼の圧延方法として、例えば特開昭60−102203号公報に
は、山形鋼の粗形鋼片の周囲を取り囲むようにして設置
された下ロールおよび傾斜した２つの上ロールを用いて
圧延を行う際に、２つの上ロールの周面相互または周面
と端面とを接触せしめて圧延を行う方法が、特開昭60−
102204号公報には、フラットな状態から20〜30゜の角度
で予備曲げされた山形鋼の粗形鋼片に、面角が15〜30゜
のロール面を有する上ロールを備えた３軸圧延機により
仕上げ圧延を行う方法が、それぞれ提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、インバート
は、左右の辺の厚みや長さが異なるため、前述の２Hiの
孔型圧延によると、粗形鋼片の温度分布やロール孔型の
軸方向のずれ等に起因して、簡単に圧延のロールバイト
内で左右ずれを生じ、片側へ噛み出すとともに他方へは
未充満を生じてしまう。一旦、このような左右曲がりが
発生してしまうと、ロール軸調整やガイド調整を行って
も左右曲がりの改善が非常に困難である。そのため、イ
ンバートの圧延能率は、同一断面のＨ形鋼に比較して50
％以下と極めて低くなっていた。また、左右曲がりに起
因した全長にわたる噛み出し疵が発生し易く、製品の手
入率の上昇に伴う製造コストの増大も招いていた。

【０００５】また、前述の特開昭60−102203号公報に開
示されている方法は、大型のベアリング機構に頼ること
なく圧延反力によりロールに作用するスラスト力に適切
に対抗して等辺等厚山形鋼の製造を可能とするための方
法であり、また特開昭60−102204号公報に開示されてい
る方法は、数サイズの等辺等厚山形鋼に対して圧延ロー
ルを共用化可能な方法であり、これらの方法では、イン
バートの前記左右曲がりを改善することができない。

【０００６】ここに、本発明の目的は、前記のような左
右曲がりの制御およびこれに伴う噛み出し・未充満の防
止を図ることができるインバートの圧延方法を提供する
ことにあり、さらに圧延能率の向上および手入率の低減
を実現できるインバートの圧延方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために種々検討を重ねた結果、以下に示す知見
およびを得た。 インバートの製造工程の中間圧延工程に、幅可変の水
平ロールを有するユニバーサルミルを適用し、前記水平
ロールのうちの１つのロールの開度およびスリーブ位置
を適宜変更しながら粗形鋼片に往復圧延を行った後、仕
上孔型で１パスで仕上げることにより、前記左右曲がり
の制御を行うとともに圧延能率の向上および手入率の低
減を実現できる。

【０００８】図１には、前記水平ロールの構成の一例を
模式的に示す。同図において、孔型ロールの上ロール３
を、ロール回転軸方向に水平上ロール４、６に２分割す
るとともに一方の水平上ロール４をロール回転軸方向に
も移動自在とすることにより、幅可変の水平ロールとす
る。幅可変のこの水平上ロール４、６により、粗形鋼片
５の左右の２辺 (短辺：5a、長辺：5b) をそれぞれ独立
して圧下することができ、圧延中に曲がりが生じた場合
には、水平上ロール４をロール回転軸方向に移動するこ
とにより、一方の水平上ロール４または６の圧下量を相
対的に大きくすることにより前記曲がりを修正できる。
なお、７は水平下ロールである。

【０００９】しかし、現実には、孔型ロールを全て２分
割とすることは設備投資が莫大なものとなるため不可能
であり、さらに検討を重ねた結果、幅可変の前記水平ロ
ールを有するユニバーサルミルを用い、ロールバイトを
適宜調整しながら往復圧延を行うことにより、使用する
前記水平ロールの個数を実施可能な程度にまで低減する
ことができる。

【００１０】前記の手段とは別に、インバートの製
造工程の中間圧延工程に、ユニバーサルミルとエッジャ
ーミルとを設けて、ユニバーサルミルにより減厚による
延伸圧延を行うとともにエッジャーミルにより粗形鋼片
の短辺長さおよび長辺長さを規定することにより、左右
曲がりとこれに伴う噛み出し・未充満を防止できる。

【００１１】これらの知見に基づいて、本発明者はさら
に検討を重ねた結果、本発明を完成した。ここに、本発
明の要旨とするところは、熱間圧延によるインバートの
製造工程の中間工程において、前記インバートの粗形鋼
片の外面に接する水平ロールが前記粗形鋼片の短辺部に
接するロールと前記粗形鋼片の長辺部に接するロールと
に２分割されているユニバーサルミルを用いて往復圧延
を行った後、エッジャーミルを用いて前記粗形鋼片の各
辺の長さを調整することを特徴とするインバートの圧延
方法である。

【００１２】また、本発明のもう１つの要旨とするとこ
ろは、熱間圧延によるインバートの製造工程の中間工程
において、ユニバーサルミルによって前記インバートの
粗形鋼片の短辺および長辺を圧下するに際し、前記ユニ
バーサルミルの一方の竪ロールおよび水平ロールの下ロ
ールで短辺を圧下し、上下の水平ロールで長辺を圧下し
て、もう一方の竪ロールを上下一対の前記水平ロールに
接触させながら圧延を行った後、エッジャーミルを用い
て前記粗形鋼片の各辺の長さを調整することを特徴とす
るインバートの圧延方法である。

【００１３】上記の本発明において、「インバートの製
造工程の中間工程」とは、ブレークダウン圧延終了後で
あって仕上げ圧延終了前の工程を意味する。

【００１４】

【作用】以下、添付図面を参照しながら、本発明を作用
効果とともに詳述する。本発明では、熱間圧延によるイ
ンバートの製造工程の中間工程において、まず、前記イ
ンバートの外面に接する水平ロールが前記インバートの
短辺部に接するロールと前記インバートの長辺部に接す
るロールとに２分割されているユニバーサルミルを用い
て往復圧延を行う。

【００１５】図２は、前記ユニバーサルミルの構成例を
示す略式縦断面図であり、インバートである粗形鋼片５
の外面に接する水平上ロールが水平上ロール４、６に分
割され、それぞれ短辺5aおよび長辺5bに接している。８
は竪ロールである。同図に示すように、この工程では、
短辺5a側に接する水平上ロール４の傾斜角度θを大きく
する必要がある。この理由は、噛み込み姿勢を安定にす
るために粗形鋼片５の左右の下端部を結んだ直線 (図２
中の破線) が圧延中に水平になるように粗形鋼片５の圧
延姿勢を調整する必要があるが、前記直線を水平にする
ためには前記θを大きくすることが有利だからである。
通常、この角度θは60〜90゜程度とする。このように、
短辺5a側の傾斜角度θを大きくすることにより、ロール
の上下開度の調整とともに、孔型スリーブのロール回転
軸方向の移動によっても短辺5a側の肉厚減少が可能とな
る。

【００１６】しかし、このように粗形鋼片５の短辺5aに
接する側の水平上ロール４の傾斜角度θを大きくする
と、前記水平上ロール４のスリーブに軸方向の大きな力
が作用して、スリーブを変形させ易くなる。そこで、本
発明では、図２に示すように、圧延ミルを竪ロール８、
８をも有するユニバーサル型とし、該竪ロール８、８を
上部の水平上ロール４、６に各パスで接触させることに
より、水平上ロール４、６のスリーブのずれを防止す
る。

【００１７】そして、本発明では、このようにして圧延
を行うユニバーサルミルの下流工程に、図３に示すよう
な粗形鋼片５の短辺5aおよび長辺5bの長さを規定できる
孔型のエッジャーミル９を設置し、このエッジャーミル
９により、粗形鋼片５の左右の２辺5a、5bの長さを正確
に調整する。したがって、本発明によれば、従来は頻繁
に発生していた、インバート２の両辺の端部の噛み出
し、または未充満が改善される。このように、このエッ
ジャーミル９は粗形鋼片５の短辺長さおよび長辺長さを
調整することができればよく、特定のものに制限されな
い。

【００１８】本発明では、このようにエッジャーミル９
を使用して各辺の長さの調整を行うこととしているた
め、図２に示す前記ユニバーサルミルでは、インバート
５の各辺5a、5bの長さの調整を行う必要がない。したが
って、図２に示すように、先端は自由に伸びる開放型の
孔型とすることが可能となり、インバート５の噛み出し
が発生しない。

【００１９】さらに、従来は、図４に示すように、仕上
げ圧延工程で仕上げ孔型ロール10、10を用いてインバー
ト５の各辺の長さ規定を行っていたのに対し、本発明で
は、エッジャーミル９でこれを行うため、仕上げ孔型を
図５に示すような先端が自由に伸びる開放型の形状の仕
上げ孔型11、11とすることが可能である。このようにし
て、本発明によれば、短辺、長辺が独立圧下であるため
圧延のロールバイト内での左右ずれである左右曲がりの
制御を行うとともに、圧延能率の向上および手入率の低
減を実現できる。

【００２０】次に、本発明のもう１つの態様を説明す
る。この態様では、水平上ロールは分割することがなく
短辺の圧下は水平ロールと竪ロールによって行い、長辺
の圧下は上下の水平ロールによって行う。すなわち、熱
間圧延によるインバートの製造工程の中間工程におい
て、図６に示すように、まずユニバーサルミルを設置し
て、該ユニバーサルミルの一方の竪ロール12および水平
ロール15で粗形鋼片５の短辺5a側を圧下するとともに長
辺5bは上下水平ロール14、15で圧下し、もう一方の竪ロ
ール13は水平ロール14、15の回転軸方向の左右ずれを防
止するため、水平ロール14、15に接触するように設置し
て、粗形鋼片５の短辺5aおよび長辺5bの減肉を行う。

【００２１】この際に、粗形鋼片５の各辺5a、5bの先端
部を噛み出させないように、ロールの接触部の長さを充
分に確保しておく。このようにして、長辺5aおよび短辺
5bの減肉を終えた粗形鋼片５に対して、図７に示すよう
に、前記ユニバーサルミルの下流工程に設置したエッジ
ャーミル16により、粗形鋼片５の短辺5aの長さおよび長
辺5bの長さを規定する。この際に、同図から明らかなよ
うに、長辺5b側において噛み出しを生じることになる
が、このような噛み出しは次に繰り返えされるユニバー
サル圧延で消去されることになるため、何ら問題ない。

【００２２】このように、本発明によれば、粗形鋼片の
曲がりの修正が極めて容易になる。すなわち、図６およ
び図７に示すインバートの中間工程の圧延に際して、粗
形鋼片５に左右曲がりが発生しても、短辺5a側の圧下お
よび長辺5b側の圧下をそれぞれ独立して行うことができ
るからである。なお、前述したように、図４は従来の仕
上げ孔型を示す略式説明図であるが、従来はこの工程で
も短辺および長辺の長さの規定を行っているため、噛み
出しが発生し易かった。これに対し、本発明によれば、
最終の仕上げ孔型においては、各辺の長さを規定する必
要がないため、前述の図５に示すような、先端が自由に
伸びる開放型の形状の孔型ロール11を有する仕上げミル
とすることが可能である。なお、前述のように、粗形鋼
片の短辺側および長辺側の噛み出しは次に繰り返えされ
るユニバーサルミルでの圧延により解消されるため発生
しない。

【００２３】また、従来は、同一の圧延シリーズで厚さ
の異なるサイズのインバートを製造する場合、中間圧延
工程、仕上げ圧延工程でそれぞれ用いるロール孔型を最
適な寸法に変更する必要があっが、本発明の図２に示す
態様では分割水平ロールの離間幅とロール開度を調整す
ることにより、また、本発明の図６に示す態様において
は、ロールのロール開度をそれぞれ独立に変更するだけ
で、厚み違いサイズの圧延も可能となる。

【００２４】ただし、最終スタンドにおいては、１パス
であるため、ロール胴長内に各サイズ別のロール孔型を
刻設しておき、、サイズ別に材料をシフトして適宜選択
して用いればよい。さらに、本発明を実施例とともに詳
述するが、これは本発明の例示でありこれにより本発明
が限定されるものでない。

【００２５】

【実施例１】図８は、インバート 300×100 シリーズの
圧延を実施した圧延ミルラインのレイアウトを示す略式
説明図である。250t×300w(mm)の連鋳ブルームを1280℃
まで加熱し、ブレイクダウンミル（ＢＤミル）で９パス
の往復圧延により、図９に示す断面形状 (短辺厚さ：70
mm、長辺厚さ：50mm) の粗形鋼片５を造形した。次い
で、図２に示す構成のユニバーサル粗ミル (ＵＲ）、お
よび図３に示す構成のエッジャーミル（Ｅ）から構成さ
れる図８の中間ミル群において、７パスの往復圧延を行
った。

【００２６】ユニバーサル粗ミル (ＵＲ）では、長辺お
よび短辺の肉厚を主に減じ、エッジャーミル（Ｅ）では
各辺の長さを規定した。このようにして、ユニバーサル
粗ミルの最終パスにおいて、短辺厚さ：17mm、長辺厚
さ：13mmとした後、図10に示す２種のロール孔型を刻設
されたユニバーサル仕上げミル(SF)において、１パスで
300 ×100 ×13/17 に仕上げた。一方、300 ×100 ×11
/16 に仕上げた場合は、300 ×100 ×13/17 の場合に比
較して、ユニバーサル粗ミルの片側スリーブを適宜移動
して、上下ロールの開度を小さくすることにより、ユニ
バーサル粗ミルのラストパスにおいて、短辺厚さ：16m
m、長辺厚さ：11mmとし、ユニバーサル仕上げミルの別
孔型により１パスで、正確に300 ×100 ×11/16mm に仕
上げた。

【００２７】以上のように、 300×100 のインバートの
圧延の場合、従来のBD、S1、SFの３台のスタンドを用い
て各スタンド：３パス以上の往復圧延を行う方法では、
圧延能率は、60 T/Hと低能率であったのに対し、BD、UR
−E 、SFを用いる本発明にかかる圧延法によれば、90T/
H と50％増となった。また、噛み出しによる製品手入率
も従来の20％から０％となり、大幅なコストダウンを図
ることができた。このように、本発明にかかるインバー
トの圧延方法によれば、前記左右曲がりの制御を行うと
ともに圧延能率の向上および手入率の低減を実現でき
る。

【００２８】

【実施例２】本例では実施例１を繰り返えしたが、中間
ミル群において図６に示す構成のユニバーサル粗ミルお
よび図７に示す構成のエッジャーミルを用いた。以上の
ように、本例においても実施例１と同様に従来法と比較
して、圧延能率は、90T/H と50％増となった。また、噛
み出しによる製品手入率も従来の20％から０％となり、
大幅なコストダウンとなった。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
造船におけるロンジ材として使用されるインバートの圧
延に際して、左右曲がりの制御およびこれに伴う噛み出
し・未充満の防止を図り、さらに圧延能率の向上および
手入率の低減を実現できることとなった。かかる効果を
有する本発明の意義は極めて著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する際に使用する分割孔型ロール
の構成を示す略式説明図である。

【図２】本発明で用いるユニバーサルミルの水平ロール
の孔型分割ロールの構成例を示す略式説明図である。

【図３】本発明で用いるエッジャー孔型ロールを示す略
式説明図である。

【図４】従来法での仕上げ孔型ロールを示す略式説明図
である。

【図５】本発明での仕上げ孔型ロールを示す略式説明図
である。

【図６】本発明のもう１つの態様を実施する際に使用す
るユニバーサルミルの構成例を示す略式説明図である。

【図７】本発明のもう１つの態様を実施する際に使用す
るエッジャーミルの構成例を示す略式説明図である。

【図８】300 ×100 シリーズ圧延のミルレイアウトを示
す略式説明図である。

【図９】BD放し形状を示す略式説明図である。

【図１０】SFミル孔型の配置例を示す略式説明図であ
る。

【図１１】従来の２Hi孔型ロールによるインバート圧延
法を示す略式説明図である。

【符号の説明】

１：インバート ２：孔型ロール ３：上ロール ４：水平上ロール ５：粗形鋼片 5a：短辺 5b：長辺 ６：水平上ロール ７：水平下ロール ８：竪ロール ９：エッジャーロール 10：仕上げ孔型ロ
ール 11：仕上げ孔型 12：竪ロール 13：竪ロール 14：水平ロール 15：水平ロール 16：エッジャーロ
ール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延による不等辺不等厚山形鋼の製
   造工程の中間工程において、前記不等辺不等厚山形鋼の
   粗形鋼片の外面に接する水平ロールが前記粗形鋼片の短
   辺部に接するロールと前記粗形鋼片の長辺部に接するロ
   ールとに２分割されているユニバーサルミルを用いて往
   復圧延を行った後、エッジャーミルを用いて前記粗形鋼
   片の各辺の長さを調整することを特徴とする不等辺不等
   厚山形鋼の圧延方法。
2. 【請求項２】 熱間圧延による不等辺不等厚山形鋼の製
   造工程の中間工程において、ユニバーサルミルによって
   前記不等辺不等厚山形鋼の粗形鋼片の短辺および長辺を
   圧下するに際し、前記ユニバーサルミルの一方の竪ロー
   ルおよび水平ロールの下ロールで短辺を圧下し、上下の
   水平ロールで長辺を圧下して、もう一方の竪ロールを上
   下一対の前記水平ロールに接触させながら圧延を行った
   後、エッジャーミルを用いて前記粗形鋼片の各辺の長さ
   を調整することを特徴とする不等辺不等厚山形鋼の圧延
   方法。