JPH07284801A - Ｈ形鋼の圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粗形鋼片を用いてＨ形鋼を製造する際に、ウ
ェブからフランジへのメタルフローを盛んにしてフラン
ジの肉引けや凹みの発生を抑制し、フランジ肉量を十分
確保することによって特にフランジ肉量が大きいサイズ
のＨ形鋼の製造を可能とする。 【構成】 粗形鋼片から複数基の粗ユニバーサル圧延機
を用いてＨ形鋼を製造する圧延方法において、第１粗ユ
ニバーサル圧延機の上下水平ロールのウェブ圧下中央部
からコーナー部までの外形線を単数または複数の円弧、
もしくは円弧と直線の組み合わせで構成し、ウェブから
フランジへのメタルフローを生じさせつつ粗形鋼片のウ
ェブ部を圧延し、続く第２粗ユニバーサル圧延機でウェ
ブ厚をウェブ高さ方向にほぼ均一の分布になるように圧
延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粗形鋼片からユニバー
サル圧延機を使用してＨ形鋼を製造する圧延方法に関
し、特にフランジ厚みの大きいＨ形鋼（以下、「極厚Ｈ
形鋼」と称す）や、フランジ幅あるいはウェブ高さの大
きいＨ形鋼（以下、「大型Ｈ形鋼」と称す）のようにフ
ランジ肉量が大きい製品シリーズをフランジ肉引けを防
止して製造するための圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユニバーサル圧延によるＨ形鋼の製造工
程は、例えば図５に示すように、圧延素材を粗造形する
２重式のブレークダウン圧延機１、第１粗ユニバーサル
圧延機２ａとユニバーサル圧延機２ａに近接して設けら
れたエッジャー圧延機２ｂ、第２粗ユニバーサル圧延機
３ａ、エッジャー圧延機３ｂ、および仕上げユニバーサ
ル圧延機４で構成されている。

【０００３】Ｈ形鋼用圧延素材としては、近年、歩留向
上の他、省エネルギーや工程省略、品質向上などの利点
のため、連続鋳造による矩形断面スラグを多く用い、多
種類の断面のＨ形鋼を製造している。この矩形断面スラ
グを素材としてブレークダウン圧延機１で粗形鋼片を成
形する粗造形法としては、例えば特公昭５８−３７０４
２号公報に開示されている圧延方法があり、図６のブレ
ークダウン圧延機の孔型ロールを例にして説明する。こ
の圧延方法では、まず第１の孔型Ｉによって図７のよう
にスラブ５の短辺に幅方向両端から板厚の中央に楔状の
割り込み１０を入れ被圧延材５１を得る。次に第２孔型
II、第３孔型III で第１の孔型で付けた割り込み部１０
をさらに押し広げながらスラブ幅のエッジング圧延を行
ってフランジ幅拡がりを促進させ、所定のフランジ幅、
ウェブ高さのドッグボーン断面形状のドッグボーン鋼片
５３まで成形する。こうして圧延されるドッグボーン鋼
片５３のウェブ６の中央部の板厚はスラブ厚に対しわず
かに減少しているものの、製品のウェブ厚に対しては非
常に厚くなっている。一方、フランジ７の厚みはスラブ
幅を大きくしてエッジング量を増加させれば次第に増加
するものの、設備的な制約から使用可能なスラブ幅に制
限があったり、矩形断面スラブの短辺に割り込みを入れ
るという本法の特性上、得られるドッグボーン鋼片５３
のフランジ厚には限界がある。したがって、ドッグボー
ン鋼片５３のウェブ厚とフランジ厚ではウェブ厚の方が
フランジ厚に対して２倍程度も大きく、そのため、成形
孔型IVによってウェブ厚とフランジ厚の比が製品のそれ
に比較的近くなるまで複数パスでウェブ厚の圧下を行
い、同時にフランジの成形も行って粗形鋼片５４を得て
いる。

【０００４】しかし、この方法では成形孔型IVでのウェ
ブの圧下とともにフランジが肉引けを起こしてフランジ
断面積が減少する。特に、図８（ａ），（ｂ）に示す大
型Ｈ形鋼や極厚Ｈ形鋼を造形するには粗形鋼片５４のフ
ランジ肉量を大きくする必要がある。しかし、ドッグボ
ーン鋼片５３のフランジ面積に対するウェブ面積が大き
いため、ウェブ圧下の際のウェブ延伸とウェブ高さの拡
がりによって多大なフランジ肉引けが発生し、図
（ａ），（ｂ）に示すようなフランジ肉量不足を生じた
り、フランジ内面に凹みを発生させて、適正な寸法形状
の製品を製造できない等の問題がある。

【０００５】そのため、特開昭６０−１６２５０３号公
報では、成形孔型IVとして、ウェブ圧下部の形状を図１
０に示すような中央部が凸でウェブ両端方向に傾斜させ
た孔型（以下、「傾斜型成形孔型」と称す）１１を使用
し、ウェブ８からフランジ９へ効率よくメタルフローを
生じさせながらウェブ部を圧下する方法が提案されてい
る。この方法で圧延された粗形鋼片５５のウェブ厚は、
ウェブ中央を極小としてウェブ両端に向かって徐々に大
きくなる分布を持っており、ウェブの延伸作用が抑制さ
れてフランジ厚の減少が少なくなる。しかし、この方法
でもウェブ厚の圧下量が大きくなるとフランジ内面がロ
ールから離れて凹みが発生したり、ウェブ高さの拡がり
量が大きくなりフランジ外面が孔型側壁ですり下げられ
たり、噛み出しが発生するなどの問題がある。また、特
開平５−２６９５０１号公報には成形孔型IVに図１１に
示すようなウェブとフランジ内面の圧下部が単数または
複数の円弧で構成される孔型（以下、「円弧型成形孔
型」と称す）１２で圧延する方法が提案されているが、
この場合も同様の問題が生じ得る。

【０００６】そのため、こうした製品サイズでは成形孔
型でのウェブ厚の圧下を所望のところまで行うことがで
きずに、続く粗ユニバーサル圧延機２ａの上下水平ロー
ルによりウェブをフランジに対して強圧下している。し
かし、図１２のように粗ユニバーサル圧延機の上下水平
ロール１３のウェブ圧下部１５はフラットでありコーナ
ー部１７も通常製品のコーナーアールに近い小さな円弧
で形成されているので、前述のウェブ厚の分布を有する
粗形鋼片５５をこのユニバーサル圧延機２ａで圧延する
場合にはウェブ両端部の肉厚部１８が非常に強圧下とな
り、しかも前述の理由から粗ユニバーサル圧延機の前半
パスではフランジ圧下率に対しウェブ圧下率がかなり大
きいパススケジュールをとるため、傾斜型成形孔型１１
あるいは円弧型成形孔型１２を使用してフランジ肉量の
減少を抑制したにもかかわらず、粗ユニバーサル圧延で
再びフランジ肉量の減少が促進され、かつ、ウェブ高さ
の拡がりが大きくなるため、図１２に示すようにフラン
ジ内側が水平ロール側面１６から離れたり、フランジ内
面に凹みを発生さてしまう。フランジ内側と水平ロール
側面との間に隙ができた場合、竪ロール１４による積極
的なフランジ厚の圧下が始まるとウェブ高さが縮小さ
れ、その際にコーナー部１７近傍に折れ込み疵が発生し
て問題になる。また、フランジ内面に凹みが発生した場
合には、凹みを消滅させるためにフランジ圧下量を増大
させる必要が生じ、製造可能な製品のフランジ厚は大き
く減少してしまう。

【０００７】以上は、ブレークダウン圧延機で粗形鋼片
を成形し、ユニバーサル圧延を行う場合の問題点につい
て述べたが、連続鋳造で直接に粗形鋼片を製造した後、
図１２の粗ユニバーサル圧延機で圧延する場合も同様の
問題が発生する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した従
来の欠点を解消すべくなされたもので、粗形鋼片からユ
ニバーサル圧延機でＨ形鋼を製造する圧延方法に関し、
粗形鋼片をユニバーサル圧延する際に、ウェブからフラ
ンジへのメタルフローを活発にしてフランジの肉引けや
凹みの発生を防止し、さらにサイズの大きい極厚Ｈ形鋼
や大型Ｈ形鋼を圧延する方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは次のとおりである。すなわち、 （１）粗形鋼片を用いて複数基の粗ユニバーサル圧延機
と１基の仕上げユニバーサル圧延機でＨ形鋼を圧延する
方法において、第１粗ユニバーサル圧延機の上下水平ロ
ールの横断面におけるウェブ圧下中央部からコーナー部
までの外形線を単数あるいは複数の円弧、もしくは円弧
と直線の組み合わせで構成し、ウェブからフランジへメ
タルフローを生じさせつつ前記粗形鋼片のウェブを圧延
し、続く第２粗ユニバーサル圧延機でウェブ厚をウェブ
高さ方向にほぼ均一に圧延するＨ形鋼の圧延方法。

【００１０】（２）第１粗ユニバーサル圧延機の上下水
平ロールの横断面において、ウェブ圧下中央部からコー
ナー部までの外形線を構成する円弧または直線のうち、
最もウェブ中央寄りの円弧もしくは直線が水平ロールの
円周面中央Ａを通る水平線Ｌ１と交わるかあるいは接す
る点Ｂから前記水平線Ｌ１と水平ロール側面の延長線Ｌ
２との交点Ｏまでの距離Ｘ１と、最もウェブ中央寄りの
円弧もしくは直線が水平ロール側面の直線Ｌ２と交わる
かあるいは接する点Ｃから前記水平線Ｌ１までの距離Ｙ
１を、第１粗ユニバーサル圧延機の水平ロール胴幅Ｗ１
と第１粗ユニバーサル圧延後のウェブ厚ｔ１および製品
のウェブ厚ｔ０とコーナーアールｒ０から下記の関係式
の範囲に設定する前記（１）項記載のＨ形鋼の圧延方
法。

【００１１】Ｗ１／１０≦Ｘ１≦Ｗ１／２ ｒ０／６≦Ｙ１≦（ｔ１−ｔ０）／２＋ｒ０ （３）粗形鋼片を用いて２基の粗ユニバーサル圧延機と
１基の仕上げユニバーサル圧延機でＨ形鋼を圧延する方
法において、第１粗ユニバーサル圧延機の上下水平ロー
ルの横断面におけるウェブ圧下中央部からコーナー部ま
での外形線を単数あるいは複数の円弧、もしくは円弧と
直線の組み合わせで構成し、ウェブからフランジへメタ
ルフローを生じさせつつ前記粗形鋼片のウェブを圧延
し、続く第２粗ユニバーサル圧延機の上下水平ロールの
横断面におけるウェブ圧下中央部からコーナー部までの
外形線を複数の円弧、もしくは円弧と直線の組み合わせ
で構成し圧延するＨ形鋼の圧延方法。

【００１２】（４）第１粗ユニバーサル圧延機および第
２粗ユニバーサル圧延機の上下水平ロールの横断面にお
いて、それぞれ、ウェブ圧下中央部からコーナー部まで
の外形線を構成する円弧または直線のうち、最もウェブ
中央寄りの円弧もしくは直線が水平ロールの円周面中央
Ａを通る水平線Ｌ１と交わるかあるいは接する点Ｂから
前記水平線Ｌ１と水平ロール側面の延長線Ｌ２との交点
Ｏまでの距離Ｘ１およびＸ２と、最もウェブ中央寄りの
円弧もしくは直線が水平ロール側面の直線Ｌ２と交わる
かあるいは接する点Ｃから水平線Ｌ１までの距離Ｙ１お
よびＹ２を、第１粗ユニバーサル圧延機および第２粗ユ
ニバーサル圧延機の水平ロール胴幅Ｗ１およびＷ２と第
１粗ユニバーサル圧延後および第２粗ユニバーサル圧延
後のウェブ厚ｔ１およびｔ２、さらに製品のウェブ厚ｔ
０とコーナーアールｒ０から下記の関係式の範囲に設定
する前記（３）記載のＨ形鋼の圧延方法。

【００１３】Ｗ１／１０≦Ｘ１≦Ｗ１／２ ｒ０／６≦Ｙ１≦（ｔ１−ｔ０）／２＋Ｙ２＋ｒ０ Ｗ２／１０≦Ｘ２≦Ｗ２／２ ０＜Ｙ２≦（ｔ２−ｔ０）／２＋ｒ０ （５）第２粗ユニバーサル圧延機と仕上げユニバーサル
圧延機の間に１基または複数基配置した、軸芯が圧延方
向に水平な面内でかつ圧延方向に垂直な面に対して所定
の角度θＨをなす左右一対の斜行ロールを有する圧延機
で、第２粗ユニバーサル圧延機で圧延後のウェブ両端部
を圧延することを特徴とする前記（３）項もしくは
（４）項記載のＨ形鋼の圧延方法にある。

【００１４】

【作用】以下図面を参照して、本発明の作用を詳細に説
明する。

【００１５】本発明は、粗形鋼片からユニバーサル圧延
機でＨ形鋼を製造する圧延方法に関するものであり、本
発明における粗形鋼片とは、連続鋳造で製造される矩形
断面スラブを素材としてブレークダウン圧延機で製造し
たものを使用しても、連続鋳造で製造した粗形鋼片を直
接あるいはブレークダウン圧延機でさらに圧延したもの
を使用してもよい。ここでは、特に矩形断面スラブをブ
レークダウン圧延機で粗形鋼片まで圧延した後、ユニバ
ーサル圧延でＨ形鋼を製造する場合を代表例にして説明
する。

【００１６】図１は本発明の対象となる代表的な圧延装
置列について、被圧延材の断面形状の変化と代表的なロ
ール形状を示したものである。ここでは、２重式のブレ
ークダウン圧延機１、第１粗ユニバーサル圧延機２ａと
ユニバーサル圧延機２ａに近接して設けられたエッジャ
ー圧延機２ｂ、第２粗ユニバーサル圧延機３ａ、エッジ
ャー圧延機３ｂ、および仕上げユニバーサル圧延機４で
構成している。

【００１７】まず、図１のブレークダウン圧延機１で
は、図７のように第１孔型Ｉ、第２孔型II、第３孔型II
I によってスラブ幅方向に両端面を割り広げながらスラ
ブ幅のエッジング圧延を行ってフランジを生成させ、所
定のフランジ幅、ウェブ高さのドッグボーン鋼片５３を
成形する。そして、例えば図１０あるいは図１１に示す
ようなウェブ圧下部からコーナー部、フランジ内面圧下
部にかけての部位が単数あるいは複数の円弧、もしくは
円弧と直線の組み合わせで構成された成形孔型IVによっ
て所定の粗形鋼片５５を製造する。

【００１８】続く、第１粗ユニバーサル圧延機２ａにお
いては上下水平ロール２２のウェブ圧下部２４およびコ
ーナー部２５が、単数あるいは複数の円弧、もしくは円
弧と直線の組み合わせで構成されている。図２（ａ），
（ｂ）は本発明の第１粗ユニバーサル圧延機２ａの代表
的な上下水平ロールと左右竪ロールの横断面形状であ
る。図２（ａ）は第１粗ユニバーサル圧延機の上下水平
ロール２２１のウェブ圧下中央部からコーナー部までの
外形線を曲率の異なる２個の円弧ｒ１，ｒ２で構成した
もの、（ｂ）は曲率の異なる３個の円弧ｒ１，ｒ２，ｒ
３で構成したものである。

【００１９】ウェブ中央の厚みに対してウェブ両端部の
厚みを大きく形成した粗形鋼片の場合、従来の粗ユニバ
ーサル圧延機の水平ロール形状では図１２に示すように
初期パスでウェブ両端の厚肉部１８を強圧下するために
フランジ肉引けを大きくするとともに、圧下したウェブ
のメタルがフランジ方向に効率よく供給されず結果的に
フランジ肉量の確保が困難になる。本発明における水平
ロールを使用すると図３のように従来の場合と比較して
初期パスにおけるウェブ両端の厚肉部１８の圧下が小さ
くなるとともに、ウェブを圧下した際、フランジ側に向
かう分力Ｆｔが水平ロール表面から作用するためフラン
ジにメタルが流れやすくなり、フランジ肉量の多い中間
鋼片５６が得られる。中間鋼片５６はウェブ中央部に対
してウェブ両端部でウェブ厚が大きくなっている。

【００２０】次に、この中間鋼片５６をウェブ圧下部を
ほぼフラットに形成した第２粗ユニバーサル圧延機３ａ
の上下水平ロール３２によってウェブ厚がウェブ高さ方
向にほぼ均一な分布となるように圧延する。ここで、ほ
ぼ均一と表現したが、仕上げユニバーサル圧延機４にお
いてウェブ高さ方向にウェブ厚が均一な製品を製造でき
る範囲でわずかな板厚分布を与える場合も含んでいる。

【００２１】図４に示すように第１粗ユニバーサル圧延
機２ａの上下水平ロール２２の横断面において、水平ロ
ールの円周面中央Ａを通り水平に引いた直線Ｌ１と水平
ロール側面を延長した直線Ｌ２の交点をＯとする。ま
た、水平ロール２２のウェブ圧下中央部からコーナー部
までの外形線を構成する円弧または直線のうち、最もウ
ェブ中央寄りの円弧もしくは直線が、直線Ｌ１と交わる
かあるいは接する点Ｂから点Ｏまでの距離（以下、「交
点の水平距離」と称す）をＸ１、直線Ｌ２と交わるかあ
るいは接する点Ｃから点Ｏまでの距離（以下、「交点の
垂直距離」と称す）をＹ１と定義する。粗形鋼片から２
基以上の粗ユニバーサル圧延機を使用して、ウェブ圧下
によるメタルをフランジ側に効率よく移動させフランジ
肉引けを防止し、フランジ肉量を多く確保するために
は、第１粗ユニバーサル圧延機２ａの水平ロール形状を
Ｘ１，Ｙ１が次の関係式を満足するように設定すること
が望ましい。すなわち、第１粗ユニバーサル圧延機の水
平ロール胴幅をＷ１、第１粗ユニバーサル圧延後のウェ
ブ厚をｔ１、製品のウェブ厚をｔ０、コーナーアールを
ｒ０とすると、 Ｗ１／１０≦Ｘ１≦Ｗ１／２ （１） ｒ０／６≦Ｙ１≦（ｔ１−ｔ０）／２＋ｒ０ （２） である。

【００２２】この場合、（１）式のＸ１の最大値は水平
ロールの幾何学的形状から限定されるものであり、最小
値はこれ以下になると圧下したウェブのメタルをフラン
ジへ移動させる効果が従来型のフラットな水平ロールと
比べほとんど変わらなくなるために限定したものであ
る。一方、Ｙ１については、Ｙ１が大きいほど第１粗ユ
ニバーサル圧延機でのウェブ圧下によるフランジへのメ
タルの移動が多くなるが、第１粗ユニバーサル圧延後に
大きな厚肉部が残存し、第２粗ユニバーサル圧延機でこ
の部分を余分に圧下しなければならない。しかし、第２
粗ユニバーサル圧延段階では温度低下や板厚が小さくな
るために負荷が大きくなりパス回数が増加したり、コー
ナー部付近の強圧下による肉引けや疵が発生して製品ま
で残存して問題になる。Ｙ１の最大値は第２粗ユニバー
サル圧延機で圧下するウェブ厚のほぼ１／２に仕上げユ
ニバーサル圧延機の水平ロールのコーナーアールを足し
合わせた値で、この範囲内であれば形状の不良などを発
生させずに均一なウェブ厚を有する製品を製造できるも
のである。すなわち、第２粗ユニバーサル圧延機でのウ
ェブ圧下量が小さい場合にＹ１を大きくすると製品のウ
ェブ厚を均一化できなくなる。なお、Ｙ１の最小値はＸ
１の最小値と同様、これ以下になると圧下したウェブの
メタルをフランジへ移動させる効果が従来型のフラット
な水平ロールと比べほとんど変わらなくなるために設定
したものである。

【００２３】また、第１粗ユニバーサル圧延機２ａに続
く、第２粗ユニバーサル圧延機３ａの上下水平ロールの
ウェブ圧下中央部からコーナー部までの外形線を複数の
円弧、もしくは円弧と直線の組み合わせで構成する場合
においては、第１粗ユニバーサル圧延機および第２粗ユ
ニバーサル圧延機の上下水平ロールの横断面における前
述の交点の水平距離と垂直距離Ｘ１，Ｙ１およびＸ２，
Ｙ２が次の関係式を満足するように設定することが望ま
しい。すなわち、第１粗ユニバーサル圧延機および第２
粗ユニバーサル圧延機の水平ロール胴幅をＷ１，Ｗ２、
第１粗ユニバーサル圧延後および第２粗ユニバーサル圧
延後のウェブ厚をｔ１，ｔ２、さらに製品のウェブ厚を
ｔ０，コーナーアールをｒ０とすると、 Ｗ１／１０≦Ｘ１≦Ｗ１／２ （３） ｒ０／６≦Ｙ１≦（ｔ１−ｔ０）／２＋Ｙ２＋ｒ０ （４） Ｗ２／１０≦Ｘ２≦Ｗ２／２ （５） ０＜Ｙ２≦（ｔ２−ｔ０）／２＋ｒ０ （６） である。

【００２４】各式の意味するところは、前述の（１）式
あるいは（２）式と同様であるが、特に、（４）式の右
辺には（２）式に対してさらに第２粗ユニバーサル圧延
機における交点の垂直距離Ｙ２を加えてある。すなわ
ち、仕上げユニバーサル圧延機で成形できるコーナー部
の断面積だけ第１粗ユニバーサル圧延機でのコーナー部
近傍の断面積をさらに大きくすることができるからであ
る。また、（６）式の左辺については、第２粗ユニバー
サル圧延機における本発明の作用による効果は小さくな
るが、もともと第１粗ユニバーサル圧延機でフランジ肉
量を確保しようとする本発明の目的からｒ０／６以上と
する限定を除いた。

【００２５】さらに本発明においては、こうして第２粗
ユニバーサル圧延機３ａで圧延後ウェブ両端部に形成さ
れたウェブ肉厚部を、図１に点線で記したように第２粗
ユニバーサル圧延機群３ａ，３ｂと仕上げユニバーサル
圧延機４の間に１基または複数機配置した、軸芯が圧延
方向に水平な面内でかつ圧延方向に垂直な面に対して所
定の角度θＨをなす左右一対の斜行ロールを有する圧延
機１９で圧延してウェブの拡幅を行い、ウェブ高さの異
なるＨ形鋼を製造することもできる。なお、特開昭６３
−３０３６０２号公報には中間圧延工程でウェブ両端部
に異なる曲率の数個の円弧の組み合わせとなるように余
肉を成形する圧延方法があるが、その余肉量はウェブ拡
幅圧延における拡幅量に相当する量であり、本発明の第
１粗ユニバーサル圧延で形成されるウェブ中央部からコ
ーナー部にかけて未圧下部として残存する面積に比べる
と小さい。

【００２６】ところで、第１粗ユニバーサル圧延機２ａ
に近接して設けられたエッジャー圧延機２ｂの上下水平
ロールは、フランジ幅中央位置に対するウェブ位置のず
れを修正できるように、通常、第１粗ユニバーサル圧延
のほぼ最終パスでフランジ先端を成形した際に胴部がウ
ェブに接触する孔型深さになっている。本発明の場合も
同様で、寸法精度を維持するためにはエッジャー圧延機
２ｂの上下水平ロールのウェブ圧下部およびコーナー部
の形状は第１粗ユニバーサル圧延機２ａの水平ロール形
状２２とほぼ等しくすることが望ましい。

【００２７】このほか、粗形鋼片を第１粗ユニバーサル
圧延機とエッジャー圧延機と第２粗ユニバーサル圧延機
を近接して配置した圧延装置列においては、前半は第１
粗ユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機で圧延を行
い、後半は第２粗ユニバーサル圧延機とエッジャー圧延
機で圧延を行う。また、第２粗ユニバーサル圧延機とエ
ッジャー圧延機に近接してさらに第３の粗ユニバーサル
圧延機を配置してタンデムで圧延する場合には、第２粗
ユニバーサル圧延機と第３粗ユニバーサル圧延機の水平
ロールはウェブ圧下部を同一のフラット形状とすれば良
い。

【００２８】なお、本発明では、特に極厚Ｈ形鋼や大型
Ｈ形鋼のようにフランジ肉量の確保が困難な製品を対象
にして説明したが、そのほかのサイズのＨ形鋼にも適用
することにより粗形鋼片におけるウェブのメタルを効率
よくフランジ方向に供給できるので、連続鋳造された矩
形断面スラブを素材として使用する場合、ブレークダウ
ン圧延機で形成する粗形鋼片のフランジ肉量を小さくで
き、そのためにスラブ幅圧下量が小さくなり、さらには
使用するスラブ幅を小さくできる。

【００２９】

【実施例】以下に、本発明による圧延方法を適用して、
Ｈ４００×４００シリーズの極厚Ｈ形鋼を１３５０ｍｍ
幅、２５０ｍｍ厚の矩形断面スラブから製造した実施例
を説明する。この場合、成形孔型には円弧型成形孔型１
２を使用した。また、第１粗ユニバーサル圧延機の上下
水平ロールのウェブ圧下中央部からコーナー部までの外
形線は、半径ｒ１＝５００ｍｍ、水平ロール側面との交
点がＹ１＝２０ｍｍとなるウェブ面に接する円弧１と、
水平ロール側面と前記円弧１に接する半径ｒ２＝５０ｍ
ｍの円弧２の２つの円弧で構成した。このとき、Ｘ１＝
１３７ｍｍであり、第１粗ユニバーサル圧延機の水平ロ
ール胴幅Ｗ１＝３５８ｍｍ、製品のコーナーアールｒ０
＝２２ｍｍに対して、（１），（２）式の関係が次の通
り満たされている。

【００３０】 ３５．８ｍｍ＜Ｘ１＝１３７ｍｍ＜１７９ｍｍ ３．７ｍｍ＜Ｙ１＝２０ｍｍ＜（ｔ１−ｔ０）／２＋２
２ 極厚Ｈ形鋼の製造においては、成形孔型１２でのウェブ
圧下をフランジ内面に凹みが発生し始めた段階で終了さ
せた後、粗形鋼片を第１粗ユニバーサル圧延機に送り、
ウェブとフランジの板厚比が製品のそれにほぼ等しくな
るまでウェブ圧下率をフランジ圧下率に対し大きくして
圧延し、続いて第２粗ユニバーサル圧延機、仕上げユニ
バーサル圧延機で圧延して製品にした、第１粗ユニバー
サル圧延機の上下水平ロールをフラットなウェブ圧下部
と製品のコーナーアールよりわずかに大きなコーナーア
ールを有する従来型とした場合、その初期パスでウェブ
両端の厚肉部を強圧下した際に、フランジ内側の肉が大
きく引け成形孔型で発生し始めた凹みがさらに拡大した
ため、適正な寸法形状の製品が製造できたサイズはフラ
ンジ厚８５ｍｍまでであったが、本圧延法を採用した場
合には、フランジ内面の凹みやフランジ先端の角落ちを
発生させずにフランジ厚１００ｍｍの製品まで製造でき
た。

【００３１】

【発明の効果】本発明を粗形鋼片を用いたＨ形鋼の製造
プロセスに適用することにより、フランジの肉引けを抑
制し、特にフランジ肉量確保が困難な極厚Ｈ形鋼や大型
Ｈ形鋼の大型サイズを寸法形状や表面性状の不良などを
発生させずに製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による造形手段の説明図。

【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の第１粗ユニバーサル
圧延機のロール形状例の概略図。

【図３】本発明による第１粗ユニバーサル圧延機でのメ
タルフローの説明図。

【図４】第１（第２）粗ユニバーサル圧延機の水平ロー
ル形状の説明図。

【図５】Ｈ形鋼の圧延設備の説明図。

【図６】従来の粗造形手段で用いる孔型例の略図。

【図７】従来の粗圧延工程における被圧延材の形状の変
化を表す説明図。

【図８】（ａ），（ｂ）は大型Ｈ形鋼と極厚Ｈ形鋼の概
略図。

【図９】（ａ），（ｂ）はフランジ形状不良を説明する
略図。

【図１０】傾斜型成形孔型の概略図とその孔型によるメ
タルフローの説明図。

【図１１】円弧型成形孔型の概略図。

【図１２】従来の粗ユニバーサル圧延機によるメタルフ
ローの説明図。

【符号の説明】

１…ブレークダウン圧延機 ２ａ…第１粗ユ
ニバーサル圧延機 ２ｂ…エッジャー圧延機 ３ａ…第２粗ユ
ニバーサル圧延機 ３ｂ…エッジャー圧延機 ４…仕上げユニ
バーサル圧延機 ５…矩形断面スラブ １９…傾斜ロー
ル方式圧延機 １３，２２，３２，２２１，２２２…水平ロール １４，２３，３３…竪ロール ５１〜５８…被
圧延材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生田和重 堺市築港八幡町１番地 新日本製鐵株式会 社堺製鐵所内 (72)発明者 小野寺 紀昭 堺市築港八幡町１番地 新日本製鐵株式会 社堺製鐵所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粗形鋼片を用いて複数基の粗ユニバーサ
   ル圧延機と１基の仕上げユニバーサル圧延機でＨ形鋼を
   圧延する方法において、第１粗ユニバーサル圧延機の上
   下水平ロールの横断面におけるウェブ圧下中央部からコ
   ーナー部までの外形線を単数あるいは複数の円弧、もし
   くは円弧と直線の組み合わせで構成し、ウェブからフラ
   ンジへメタルフローを生じさせつつ前記粗形鋼片のウェ
   ブを圧延し、続く第２粗ユニバーサル圧延機でウェブ厚
   をウェブ高さ方向にほぼ均一な厚みに圧延することを特
   徴とするＨ形鋼の圧延方法。
2. 【請求項２】 第１粗ユニバーサル圧延機の上下水平ロ
   ールの横断面において、ウェブ圧下中央部からコーナー
   部までの外形線を構成する円弧または直線のうち、最も
   ウェブ中央寄りの円弧もしくは直線が水平ロールの円周
   面中央Ａを通る水平線Ｌ１と交わるかあるいは接する点
   Ｂから前記水平線Ｌ１と水平ロール側面の延長線Ｌ２と
   の交点Ｏまでの距離Ｘ１と、最もウェブ中央寄りの円弧
   もしくは直線が水平ロール側面の直線Ｌ２と交わるかあ
   るいは接する点Ｃから前記水平線Ｌ１までの距離Ｙ１
   を、第１粗ユニバーサル圧延機の水平ロール胴幅Ｗ１と
   第１粗ユニバーサル圧延後のウェブ厚ｔ１および製品の
   ウェブ厚ｔ０とコーナーアールｒ０から下記の関係式の
   範囲に設定することを特徴とする請求項１記載のＨ形鋼
   の圧延方法。 Ｗ１／１０≦Ｘ１≦Ｗ１／２ ｒ０／６≦Ｙ１≦（ｔ１−ｔ０）／２＋ｒ０
3. 【請求項３】 粗形鋼片を用いて２基の粗ユニバーサル
   圧延機と１基の仕上げユニバーサル圧延機でＨ形鋼を圧
   延する方法において、第１粗ユニバーサル圧延機の上下
   水平ロールの横断面におけるウェブ圧下中央部からコー
   ナー部までの外形線を単数あるいは複数の円弧、もしく
   は円弧と直線の組み合わせで構成し、ウェブからフラン
   ジへメタルフローを生じさせつつ前記粗形鋼片のウェブ
   を圧延し、続く第２粗ユニバーサル圧延機の上下水平ロ
   ールの横断面におけるウェブ圧下中央部からコーナー部
   までの外形線を複数の円弧、もしくは円弧と直線の組み
   合わせで構成し圧延することを特徴とするＨ形鋼の圧延
   方法。
4. 【請求項４】 第１粗ユニバーサル圧延機および第２粗
   ユニバーサル圧延機の上下水平ロールの横断面におい
   て、それぞれ、ウェブ圧下中央部からコーナー部までの
   外形線を構成する円弧または直線のうち、最もウェブ中
   央寄りの円弧もしくは直線が水平ロールの円周面中央Ａ
   を通る水平線Ｌ１と交わるかあるいは接する点Ｂから前
   記水平線Ｌ１と水平ロール側面の延長線Ｌ２との交点Ｏ
   までの距離Ｘ１およびＸ２と、最もウェブ中央寄りの円
   弧もしくは直線が水平ロール側面の直線Ｌ２と交わるか
   あるいは接する点Ｃから水平線Ｌ１までの距離Ｙ１およ
   びＹ２を、第１粗ユニバーサル圧延機および第２粗ユニ
   バーサル圧延機の水平ロール胴幅Ｗ１およびＷ２と第１
   粗ユニバーサル圧延後および第２粗ユニバーサル圧延後
   のウェブ厚ｔ１およびｔ２、さらに製品のウェブ厚ｔ０
   とコーナーアールｒ０から下記の関係式の範囲に設定す
   ることを特徴とする請求項３記載のＨ形鋼の圧延方法。 Ｗ１／１０≦Ｘ１≦Ｗ１／２ ｒ０／６≦Ｙ１≦（ｔ１−ｔ０）／２＋Ｙ２＋ｒ０ Ｗ２／１０≦Ｘ２≦Ｗ２／２ ０＜Ｙ２≦（ｔ２−ｔ０）／２＋ｒ０
5. 【請求項５】 第２粗ユニバーサル圧延機と仕上げユニ
   バーサル圧延機の間に１基または複数基配置した、軸芯
   が圧延方向に水平な面内でかつ圧延方向に垂直な面に対
   して所定の角度θＨをなす左右一対の斜行ロールを有す
   る圧延機で、第２粗ユニバーサル圧延機で圧延後のウェ
   ブ両端部を圧延することを特徴とする請求項３もしくは
   請求項４記載のＨ形鋼の圧延方法。