JP3117590B2 - Method and apparatus for cooling H-section steel - Google Patents

Method and apparatus for cooling H-section steel

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JP3117590B2
JP3117590B2 JP05254336A JP25433693A JP3117590B2 JP 3117590 B2 JP3117590 B2 JP 3117590B2 JP 05254336 A JP05254336 A JP 05254336A JP 25433693 A JP25433693 A JP 25433693A JP 3117590 B2 JP3117590 B2 JP 3117590B2
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    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088H- or I-sections

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はH形鋼の熱間圧延製造ラ
イン上で、H形鋼を冷却し材質を制御する方法およびそ
の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for controlling the quality of H-section steel by cooling the H-section steel on a hot rolling production line.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧延鋼材を圧延中もしくは圧延後のいず
れかで、強制冷却等の熱処理によっての機械的性質を制
御する技術が既に実用化されている。たとえば、特開昭
62−15882号公報の熱延鋼板に適用した例や、厚
板のTMCP、さらには棒鋼、レールにおける強制冷却
など多数の手段が提案されている。
2. Description of the Related Art Techniques for controlling mechanical properties by heat treatment such as forced cooling during rolling or after rolling of rolled steel have already been put to practical use. For example, various means have been proposed, such as an example applied to a hot-rolled steel sheet disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-15882, TMCP of a thick plate, and forced cooling of a bar or rail.

【0003】形鋼分野においても、たとえば特開昭60
−77924号公報では、圧延形鋼材の垂直部分に層流
の水ジェットを付与し、水平部分には一部分層流の水ジ
ェットと一部分水の層とを付与する圧延材の冷却手段が
提案されている。また米国特許4,120,455号に
は気液混合体を噴射するノズルで構成される冷却装置に
よってH姿勢のI形鋼のフランジ内外面を冷却する手段
が示されている。また、H形鋼の強制冷却については、
機械的性質の制御目的以外に、不均一冷却が原因となっ
て発生する残留応力軽減のために、垂直面のフランジ外
側面のみを水冷する技術が特開昭62−174326号
公報他、多くの例が公知である。これらの従来手段にお
ける水冷はスプレー冷却が多用されている。しかし、内
面冷却の内、下部の冷却については曲がりやウェブの反
り防止を目的として、スプレー冷却を行う例はあるが、
上部の冷却については前記層流の水ジェットと気液混合
の冷却方式が採用され、スプレー冷却を用いる方法は採
用されていない。上部のフランジ内面冷却やウェブの冷
却を行う場合、冷却水はウェブ上面に冷却水が溜まって
プール状となり、いわゆるプール冷却が混在することに
なる。以上のごとく、H形鋼のフランジの内外面の同時
冷却あるいはフランジ内外面とウェブ上下面の同時冷却
による機械的性質の制御手段として、冷却函体から層流
ジェットを供給する方法と、気液混合体を吹き付けるの
が、従来技術である。
In the section steel section, for example,
JP-77-924A proposes a means for cooling a rolled material in which a laminar flow water jet is applied to a vertical portion of a rolled steel and a partially laminar water jet and a partial water layer are applied to a horizontal portion. I have. U.S. Pat. No. 4,120,455 discloses means for cooling the inner and outer surfaces of an I-shaped steel flange in an H position by a cooling device comprising a nozzle for injecting a gas-liquid mixture. Regarding forced cooling of H-section steel,
In addition to the purpose of controlling the mechanical properties, a technique of water cooling only the outer surface of the vertical flange to reduce residual stress caused by uneven cooling is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-174326. Examples are known. Spray cooling is often used for water cooling in these conventional means. However, of the inner surface cooling, there is an example of spray cooling for the lower part cooling for the purpose of preventing bending and web warpage,
As for the cooling of the upper part, a cooling method of the above-mentioned laminar water jet and gas-liquid mixing is adopted, and a method using spray cooling is not adopted. When cooling the inner surface of the upper flange or cooling the web, the cooling water accumulates on the upper surface of the web to form a pool, and so-called pool cooling is mixed. As described above, a method of supplying a laminar jet from a cooling box as a means of controlling mechanical properties by simultaneous cooling of the inner and outer surfaces of the flange of the H-section steel or simultaneous cooling of the inner and outer surfaces of the flange and the upper and lower surfaces of the web, It is the prior art to spray the mixture.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、冷却の
目的が機械的性質の制御あるいは残留応力制御のいずれ
の場合も、フランジ外面、内面の冷却上・下部の冷却に
ついては、層流ジェット、あるいは気液混合体が用いら
れる。スプレーが用いられる場合は、フランジ内面ある
いは/およびフランジとウェブの交点部(以下フィレッ
ト部)に冷却水を噴射し、ウェブに乗る水についてはウ
ェブに広がる前に吸引・除去する。ところで、層流ジェ
ットを用いる前記の特開昭60−77924号公報技術
では、冷却函体に多数の孔を穿孔し、この孔から冷却水
を層流状態すなわち底流速で被冷却面に噴射するが、冷
却函体と被冷却面の間隔は10〜20mmと小さいな間
隔にする必要がある。このため圧延材が、フランジ外側
面冷却のために左右対称に構成された冷却函体およびフ
ランジ内面とウェブ冷却のためウェブ上下に配置された
冷却函体の間を冷却函体に衝突あるいは接触することな
く通過していくためには強固なガイドが必要となる。ち
なみに冷却函体と被冷却面の間隔を許容最大限の20m
mとしても、圧延材の走行中における縦・横方向の触れ
を考慮すると設計上は10mmにしなければならない。
圧延材は圧延姿勢での左右方向の反りだけでなく、上下
方向にも反りがあり、特に圧延材の先端部および後端部
の非定常部の曲がりは大きく、前記隙10mmでは圧延
材と冷却函体の衝突あるいは接触を免れることは困難で
ある。冷却函体と圧延材が接触すると函体に設けられた
オリフィスは変形あるいはつぶれて所望の冷却が得られ
なくなる問題があり、また函体が破壊されることもあ
る。また、気液混合体を用いる方法は、気体および液体
両方の供給設備や配管が必要で、かつヘッダーおよびノ
ズル構造も複雑で、設備費も高額となる。
As described above, when the purpose of cooling is to control the mechanical properties or control the residual stress, the cooling of the upper and lower portions of the outer surface and inner surface of the flange is performed by laminar jet or cooling. Alternatively, a gas-liquid mixture is used. When a spray is used, cooling water is injected to the inner surface of the flange or / and the intersection (hereinafter referred to as a fillet) of the flange and the web, and water on the web is sucked and removed before spreading on the web. In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-77924, which uses a laminar jet, a large number of holes are formed in a cooling box, and cooling water is injected from the holes into the surface to be cooled in a laminar flow state, that is, a bottom flow velocity. However, the space between the cooling box and the surface to be cooled needs to be as small as 10 to 20 mm. For this reason, the rolled material collides with or contacts the cooling box between the cooling box arranged symmetrically for cooling the outer surface of the flange and the inner wall of the flange and the cooling box arranged above and below the web for cooling the web. A strong guide is required to pass without any trouble. By the way, the maximum distance between the cooling box and the surface to be cooled is 20m
m should be set to 10 mm in consideration of the vertical and horizontal contact during running of the rolled material.
The rolled material has warpage not only in the horizontal direction in the rolling posture but also in the vertical direction. Particularly, the unsteady portions at the leading end and the rear end of the rolled material have a large bend. It is difficult to avoid collision or contact of the box. When the cooling box and the rolled material come into contact with each other, the orifice provided in the box is deformed or crushed so that desired cooling cannot be obtained, and the box may be broken. In addition, the method using the gas-liquid mixture requires both gas and liquid supply equipment and piping, and the header and nozzle structures are complicated, and the equipment cost is high.

【0005】本発明は、液体だけの簡易な冷却方法で、
かつ、圧延材が冷却設備に衝突あるいは接触することを
防止する、特に機械的性質を制御するための冷却方法と
装置を提供するものである。
The present invention provides a simple cooling method for only a liquid,
Another object of the present invention is to provide a cooling method and apparatus for preventing a rolled material from colliding or contacting a cooling facility, particularly for controlling mechanical properties.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明法はフランジ内外
面およびウェブ上下面を乱流ジェットを用いて冷却する
方法および装置であってその要旨は、以下のとおりであ
る。
According to the present invention, there is provided a method and apparatus for cooling the inner and outer surfaces of a flange and the upper and lower surfaces of a web by using a turbulent jet. The gist of the method is as follows.

【0007】(1)熱間圧延中および圧延終了後、もし
くは熱間圧延中か圧延終了後のいずれかのH形鋼をH姿
勢で載置のまま又は水平方向の移送中に冷却する方法に
おいて、前記H形鋼の上側凹部には乱流水ジェットを噴
射して水プールを形成せしめ、下側凹部およびフランジ
外側面には乱流水ジェットを噴射して冷却するH形鋼の
冷却方法。
(1) A method of cooling an H-section steel during or after hot rolling, or after hot rolling or after rolling, while being placed in an H position or during horizontal transfer. A method for cooling an H-section steel, wherein a turbulent water jet is jetted to an upper concave portion of the H-shaped steel to form a water pool, and a turbulent water jet is jetted to a lower concave portion and an outer surface of a flange to cool the H-shaped steel.

【0008】(2)乱流水ジェットの噴射量および冷却
時間、もしくは噴射量と冷却時間のいずれかを、H形鋼
の上側凹部よりも下側凹部を大ならしめて冷却する前記
(1)項記載のH形鋼の冷却方法。
(2) The cooling amount of the turbulent water jet and the cooling time or the injection amount and the cooling time are set to be larger in the lower concave portion than in the upper concave portion of the H-section steel and cooled. Method of cooling H-section steel.

【0009】(3)H形鋼を水平方向に往復移動させつ
つ冷却する前記(1)項または(2)項記載のH形鋼の
冷却方法。
(3) The method for cooling an H-section steel according to the above (1) or (2), wherein the H-section steel is cooled while being reciprocated in a horizontal direction.

【0010】(4)H形鋼の上側凹部の乱流スプレーの
冷却水量をH形鋼の断面部位の温度分布に応じて変化せ
しめる前記(1)項、または(2)項または(3)項記
載のH形鋼の冷却方法。
(4) The above item (1), (2) or (3) wherein the cooling water amount of the turbulent spray in the upper concave portion of the H-section steel is changed according to the temperature distribution in the cross section of the H-section steel. The method for cooling an H-section steel as described above.

【0011】(5)H形鋼の上側凹部の内側にH形鋼の
ウェブ高さ方向に移動自在に2分割された冷却ヘッダー
にスプレーノズルを有する上部冷却装置と、左右のサイ
ドガイドにスプレーノズルを設けたフランジ外面冷却装
置と、搬送ローラーの搬送面の下方に設けたH形鋼の下
側凹部を冷却する下部スプレー冷却装置と、前記冷却ヘ
ッダーの前後面に、冷却水の流動を阻止する止水機構と
を設けたH形鋼の冷却装置。
(5) An upper cooling device having a spray nozzle in a cooling header divided into two parts movably in the height direction of the web of the H-section steel inside the upper concave portion of the H-section steel, and spray nozzles in left and right side guides. A cooling device for cooling the lower concave portion of the H-shaped steel provided below the conveying surface of the conveying roller, and a cooling water flow preventing front and rear surfaces of the cooling header. A cooling device for H-section steel provided with a water stop mechanism.

【0012】(6)下部スプレーノズルがH形鋼のウェ
ブ高さ方向に移動自在に2分割した前記(5)項記載の
H形鋼の冷却装置。
(6) The cooling device for an H-section steel according to the above (5), wherein the lower spray nozzle is divided into two parts so as to be movable in the height direction of the H-section steel web.

【0013】(7)H形鋼の上側凹部の内側に設けた冷
却ヘッダーの冷却ゾーン長よりも下側凹部を冷却するス
プレーノズルゾーン長を長く設けた前記(5)項または
(6)項記載のH形鋼の冷却装置。
(7) The above (5) or (6), wherein the spray nozzle zone for cooling the lower concave portion is provided longer than the cooling zone length of the cooling header provided inside the upper concave portion of the H-section steel. H-beam cooling system.

【0014】[0014]

【作用】以下、図面にしたがって本発明を詳細に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0015】図2は本発明法を実施する工程の平面略図
であり、粗圧延工程以前は図示を省略している。図にお
いて、被冷却材1は中間ユニバーサル圧延機Uおよびエ
ッジャーEによって圧延された後、仕上げ圧延機Fによ
り最終圧延され、矢印アの方向に移動している段階にフ
ランジ外面冷却装置4、上部フランジ内面およびウェブ
上面冷却装置5、下部フランジ内面およびウェブ下面冷
却装置6により行う。ただし、重度の強制冷却を行う場
合においては、仕上げ圧延時の一方向だけでなく、一旦
冷却装置を強制冷却しつつ通過させた後、仕上げ圧延機
Fのロールを解放し、所定の冷却が得られるまで繰り返
し往復させることができる。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a process for carrying out the method of the present invention, and is not shown before the rough rolling process. In the drawing, after the material to be cooled 1 is rolled by an intermediate universal rolling mill U and an edger E, it is finally rolled by a finishing rolling mill F, and moves to the direction of arrow A in the stage where the outer flange cooling device 4 and the upper flange are moved. The cooling is performed by the inner surface and web upper surface cooling device 5 and the lower flange inner surface and web lower surface cooling device 6. However, in the case of performing severe forced cooling, not only in one direction during the finish rolling, but also after passing through the cooling device while forcibly cooling it, the roll of the finishing mill F is released, and a predetermined cooling is obtained. Can be reciprocated repeatedly until it is

【0016】図1は本発明実施例装置を示す図で被冷却
材1が冷却装置4,5,6で冷却中の断面状態を示す。
フランジ外面冷却装置4には乱流ジェットを噴射するス
プレーノズル4aが、多段に配置されており、被冷却材
1のフランジ幅に応じて使用する段数が設定可能であ
る。この冷却装置は被冷却材の案内用サイドガイド7に
組み込まれており、被圧延材1のサイズが異なる場合
も、サイドガイドの位置調節によりノズル4aとフラン
ジ2の外面2aの距離d1が調整可能である。サイドガ
イド7とフランジ外面の距離d2は被冷却材の曲がりな
どもあることから20〜30mmに設定するのが一般的
で、特に精度良く両側のサイドガイドの中央を通過させ
るために、遊動コロを数m毎にサイドガイド7に10m
m〜20mm突出させて取り付けることは有効である。
ノズル4aから噴射する乱流ジェットによる強制冷却は
既存の技術が適用できる。左右フランジ2の上部内面2
bおよびウェブ3の上面3aで形成される凹部を、本発
明では単に上側凹部と称し、この上側凹部の冷却は、上
側凹部内にその全体を没入あるいは一部没入するヘッダ
ー51に取り付けたスプレーノズル5a,5b,5cよ
り乱流ジェットを噴射することにより行う。ここでスプ
レーノズル5a,5b,5cはそれぞれフランジ内面2
b、フランジとウェブの交点部2c、ウェブ上面3aに
向けた例を示す。しかし、フランジ2の厚みに比較して
ウェブ3の厚みが小さく冷却が早く進行するようなサイ
ズの被冷却材に対してはウェブ上面への乱流ジェットの
噴射ノズル5cは必ずしも必要ではない。逆にフランジ
とウェブの交点部2cのように、強く冷却を行う必要の
ある部位に対しては、噴射水量の大きなノズルを用いる
か、ノズルを密に配置すればよい。従来技術における層
流ジェットによる冷却の場合、被冷却材1のフランジ内
面2bおよびウェブ上面3aと上部内面冷却用ヘッダー
51との間隔d3,d4は10〜20mmにする必要が
あったが、乱流スプレーノズルによる場合、この間隔d
1,d2は50mm以上にしても十分冷却能が得られ、
したがって被冷却材の搬送における被冷却材とヘッダー
の接触は防止できる。
FIG. 1 is a view showing an apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional state of a material to be cooled 1 being cooled by cooling devices 4, 5, and 6.
Spray nozzles 4a for jetting a turbulent jet are arranged in multiple stages in the flange outer surface cooling device 4, and the number of stages to be used can be set according to the flange width of the coolant 1 to be cooled. This cooling device is incorporated in the side guide 7 for guiding the material to be cooled, and even when the size of the material to be rolled 1 is different, the distance d1 between the nozzle 4a and the outer surface 2a of the flange 2 can be adjusted by adjusting the position of the side guide. It is. The distance d2 between the side guide 7 and the outer surface of the flange is generally set to 20 to 30 mm because of the bending of the material to be cooled. 10m on side guide 7 every few meters
It is effective to attach it by protruding m to 20 mm.
Existing technology can be applied to the forced cooling by the turbulent jet jetted from the nozzle 4a. Upper inner surface 2 of left and right flanges 2
In the present invention, the recess formed by the upper surface 3a of the web 3 and the upper surface 3a of the web 3 is simply referred to as an upper recess. This is performed by injecting a turbulent jet from 5a, 5b, 5c. Here, each of the spray nozzles 5a, 5b, 5c is a flange inner surface 2
b, an example directed to the intersection 2c of the flange and the web and the web upper surface 3a. However, the jet nozzle 5c of the turbulent jet onto the upper surface of the web is not necessarily required for a material to be cooled whose thickness is smaller than the thickness of the flange 2 so that the cooling proceeds quickly. Conversely, for a portion that needs to be cooled strongly, such as the intersection 2c between the flange and the web, a nozzle having a large amount of sprayed water may be used or the nozzles may be densely arranged. In the case of cooling by a laminar jet in the prior art, the distances d3 and d4 between the flange inner surface 2b and the web upper surface 3a of the coolant 1 and the upper inner surface cooling header 51 need to be 10 to 20 mm. When using a spray nozzle, this distance d
1 and d2 have sufficient cooling capacity even if they are 50 mm or more,
Therefore, contact between the cooling material and the header in the transfer of the cooling material can be prevented.

【0017】次に、左右フランジ2の下部内面2dおよ
びウェブ3の下面3bで形成される凹部を、本発明では
単に下側凹部と称するが、この下側凹部の冷却は下部冷
却用ヘッダー61に取り付けたノズル6a,6bより乱
流ジェットを噴射して行う。ヘッダー61およびノズル
6a,6b搬送用ローラーテーブル上面8より下方に取
り付けることにより被冷却材との接触や衝突を防止する
ことが可能である。ノズル6a,6bの配置については
特に強く冷却したい部分たとえばウェブ3の板厚に比較
してフランジ板厚の大きいサイズに於けるフランジ内面
2dの冷却では、フランジ冷却用のノズル2aの噴射水
量をウェブを冷却するノズル6bの噴射水量より大きく
するか、ノズルを密に配置すればよい。また、フランジ
2とウェブ3の交点部の表面2eを特に強令する必要が
ある場合、フランジ冷却用ノズル6aの噴射する乱流ジ
ェットとウェブ冷却用ノズル6bの噴射する乱流ジェッ
トの噴射領域を部分的に重ね合わせることにより冷却が
強化できる。また下部冷却ノズルは水を噴射する領域の
広さや部分的な冷却の強弱に対してフランジ内面冷却用
ノズル、ウェブ冷却用ノズルの列数を設定すればよい。
なお、下側凹部の冷却用ヘッダーおよびノズルを被冷却
材搬送ローラーテーブル上面より下方に配置することに
より、被冷却材の下方への曲がりが発生してもヘッダー
およびノズルと被冷却材との接触や衝突を防止できる。
Next, the concave portion formed by the lower inner surface 2d of the left and right flanges 2 and the lower surface 3b of the web 3 is simply referred to as a lower concave portion in the present invention, and the lower concave portion is cooled by the lower cooling header 61. The turbulent jet is jetted from the attached nozzles 6a and 6b. By mounting the header 61 and the nozzles 6a, 6b below the upper surface 8 of the transport roller table, it is possible to prevent contact and collision with the coolant. With regard to the arrangement of the nozzles 6a and 6b, when cooling the flange inner surface 2d in a portion to be particularly strongly cooled, for example, a flange having a large thickness in comparison with the thickness of the web 3, the amount of water jetted by the nozzle 2a for cooling the flange is reduced by the web. May be made larger than the injection water amount of the nozzle 6b for cooling the nozzle, or the nozzles may be densely arranged. When it is necessary to particularly intensify the surface 2e at the intersection of the flange 2 and the web 3, the jet region of the turbulent jet jetted by the flange cooling nozzle 6a and the turbulent jet jetted by the web cooling nozzle 6b are set. Cooling can be enhanced by partially overlapping. The number of rows of nozzles for cooling the inner surface of the flange and the number of nozzles for cooling the web may be set for the lower cooling nozzle in accordance with the size of the area for spraying water and the strength of partial cooling.
By arranging the cooling header and nozzle of the lower recess below the upper surface of the cooling material transport roller table, even if the cooling material is bent downward, contact between the header and the nozzle and the cooling material is prevented. And collision can be prevented.

【0018】以上のごとく上側凹部と下側凹部では冷却
方法が異なるため、上下で冷却特性に差は生じるもの
の、その冷却特性差を把握することにより、冷却の不均
一に関わる問題を防止することが可能である。図3は上
側と下側の凹部の冷却特性差を把握するために、上下フ
ランジ内面の表面より2mm深さおよびウェブの上下表
面より各2mm深さ位置に熱電対を取り付けて、温度変
化を測定して冷却速度を算出しグラフ化したものであ
る。被冷却材のサイズは、H538×447×60×9
0(ウェブ高さ×フランジ幅×ウェブ厚×フランジ厚)
であり、図4に示すごとく、上部ヘッダー11にフラン
ジ水冷ノズル11a,フィレット部冷却ノズル11b、
ウェブ冷却ノズル11c、下部ヘッダー12にフランジ
冷却用ノズル12a,フィレット部冷却ノズル12bお
よびウェブ冷却ノズル12cを配置した。
As described above, since the cooling method is different between the upper concave portion and the lower concave portion, there is a difference in the cooling characteristics between the upper and lower portions. However, by grasping the difference in the cooling characteristics, it is possible to prevent a problem relating to uneven cooling. Is possible. Fig. 3 shows the measurement of temperature change by attaching thermocouples at a depth of 2mm from the inner surface of the upper and lower flanges and at a depth of 2mm from the upper and lower surfaces of the web in order to grasp the difference in cooling characteristics between the upper and lower recesses. The cooling rate is calculated and graphed. The size of the material to be cooled is H538 × 447 × 60 × 9
0 (web height x flange width x web thickness x flange thickness)
As shown in FIG. 4, a flange water cooling nozzle 11a, a fillet cooling nozzle 11b,
A flange cooling nozzle 12a, a fillet portion cooling nozzle 12b, and a web cooling nozzle 12c are arranged on the web cooling nozzle 11c and the lower header 12.

【0019】温度測定の代表点として、上部フランジに
ついては13a,14a、下部フランジについては13
b,14bの各2点づつを選定した。この中で温度測定
点13aと13bは、また温度測定点14aと14bは
ウェブ板厚中心線17に対して上下対称の位置である。
ウェブの温度測定の代表点として、上面については15
a,16a、下面については15b,16bの各2点づ
つを選定した。この中で15aと15bは、また16a
と16bはウェブ板厚中心線にたいして上下対称の位置
である。上部フランジ内面のふたつの温度測定点のうち
一点14aはフランジ内面冷却用ノズル11aから直接
乱流ジェットを噴射される部位、一点13aは直接に乱
流ジェットの噴射は受けないが、プール状の水が乱流ジ
ェットにより撹伴されて冷却が促進される部位である。
一方下部フランジ内面のふたつの温度測定点のうち一点
14bはフランジ冷却用ノズル12aから直接に乱流ジ
ェットを受ける部分、残る一点13bはフランジ冷却用
ノズル12aとウェブ冷却用ノズル12bの両者からの
乱流ジェットの水が流下することによって冷却される部
分である。
As representative points of temperature measurement, 13a and 14a are used for the upper flange, and 13a and 14a are used for the lower flange.
b and 14b were selected for each two points. The temperature measuring points 13a and 13b and the temperature measuring points 14a and 14b are vertically symmetrical with respect to the center line 17 of the web thickness.
As a representative point for measuring the temperature of the web, 15
a and 16a, and two points each of 15b and 16b were selected for the lower surface. Among them, 15a and 15b are also 16a
And 16b are vertically symmetrical with respect to the web thickness center line. Of the two temperature measurement points on the inner surface of the upper flange, one point 14a is a portion where the turbulent jet is directly jetted from the nozzle 11a for cooling the inner surface of the flange, and one point 13a is not directly subjected to the jet of the turbulent jet, but the pool-like water Is a part where cooling is promoted by the turbulent jet.
On the other hand, of the two temperature measuring points on the inner surface of the lower flange, one point 14b receives a turbulent jet directly from the flange cooling nozzle 12a, and the other point 13b is a turbulent jet from both the flange cooling nozzle 12a and the web cooling nozzle 12b. This is the part that is cooled by the water of the jet flowing down.

【0020】ウェブ上状面の温度測定点のうち一点15
aはフィレット部冷却用ノズル11bから乱流ジェット
を直接噴射を受ける部位、もう一点16aはウェブ幅方
向中央部であり、2列のウェブ冷却用ノズル11cから
噴射される乱流ジェットが若干重なり合う部位である。
ウェブ下面の温度測定点の一つ15bはウェブ冷却用ノ
ズル12bとフランジ冷却用ノズル12aから噴射され
る乱流ジェットの両方が交差する部位、残る一点はウェ
ブ幅方向中央部でウェブ冷却用ノズル12bから乱流ジ
ェットを直接受ける部位である。ここで15aと15
b、16aと16bはウェブ板厚中心線に対して上下対
称の位置関係にある。
One point 15 of the temperature measurement points on the upper surface of the web
a is a portion where the turbulent jet is directly injected from the fillet cooling nozzle 11b, and another point 16a is a central portion in the web width direction, where the turbulent jets injected from the two rows of web cooling nozzles 11c slightly overlap. It is.
One of the temperature measurement points 15b on the lower surface of the web is a portion where both the web cooling nozzle 12b and the turbulent jet jetted from the flange cooling nozzle 12a intersect, and the other point is a web cooling nozzle 12b at the center in the web width direction. This is the part that receives the turbulent jet directly from. Where 15a and 15
b, 16a and 16b are vertically symmetrical with respect to the web thickness center line.

【0021】以上のように温度測定点は上下対称である
が、各対称点の冷却は上下で全く異なる態様になってい
る。
As described above, the temperature measuring points are vertically symmetrical, but the cooling at each symmetrical point is completely different between the upper and lower sides.

【0022】図3において横軸は冷却水量密度であり、
ノズルから噴射される乱流ジェットのフランジ幅方向お
よびウェブ幅方向の分布を冷却ゾーン全長に平均化して
表したものである。竪軸は温度測定データから算出した
800〜500℃間の平均冷却速度である。図3(a)
のフランジ冷却の特徴として、上部フランジにおいては
直接乱流ジェットの噴射を受ける14aも直接の噴射を
強く受けない位置13aも大きな差異を生じない。これ
はヘッダ11とフランジ内面との距離が大きいためプー
ル状の水が広範囲に撹伴されるためである。したがっ
て、疎らなノズル配置にもかかわらず、冷却は噴射の強
さに影響を多少受けながら、ノズルから噴射する水量を
増加すれば全体的に冷却を早めることが可能である。下
部フランジについてはふたつの温度測定点13b,14
bの比較ではより乱流ジェットを強く受ける点14bの
熱伝達係数が大きく冷却が早いが、特に大きな差異を生
じるものではなく、強い冷却が必要な部位に多くの水を
噴射すればよい。
In FIG. 3, the horizontal axis is the cooling water density,
The distribution of the turbulent jet jet from the nozzle in the flange width direction and the web width direction is averaged over the entire length of the cooling zone. The vertical axis is the average cooling rate between 800 and 500 ° C. calculated from the temperature measurement data. FIG. 3 (a)
As a feature of the flange cooling, there is no significant difference between the upper flange 14a which receives the direct turbulent jet injection and the position 13a which does not receive the direct injection strongly. This is because the distance between the header 11 and the inner surface of the flange is large, so that pool-like water is widely stirred. Therefore, in spite of the sparse nozzle arrangement, cooling can be accelerated as a whole by increasing the amount of water injected from the nozzles, while cooling is somewhat affected by the intensity of injection. For the lower flange, two temperature measurement points 13b, 14
In comparison with b, although the heat transfer coefficient at the point 14b which receives the turbulent jet more strongly is large and the cooling is quick, there is no particular difference, and a large amount of water may be injected to a portion requiring strong cooling.

【0023】上下フランジを比較すると、同一水量密度
に対して上部の平均冷却速度が大きくかつ、水量密度の
変化に対して、平均冷却速度も敏感に変化する。ただ
し、上下の熱伝達係数のレベルは大差ないので、実際の
冷却においては、上下で使用する冷却水量に差を設定す
ることによっても、容易に上下の冷却をバランスさせる
ことができる。
When the upper and lower flanges are compared, the average cooling rate of the upper portion is large for the same water density, and the average cooling rate is also sensitive to changes in the water density. However, since the upper and lower heat transfer coefficient levels do not differ greatly, in actual cooling, the upper and lower cooling can be easily balanced by setting a difference in the amount of cooling water used in the upper and lower parts.

【0024】図3(b)はウェブについて示したもので
あるが、上部の平均冷却速度は下部に比べてかなり大き
い。上部の水量密度0のデータはフランジ冷却用ノズル
11aおよびフィレット部冷却用ノズル11bから乱流
ジェットを噴射するが、ウェブ冷却用ノズル15a,1
6aを使用せずプール状の冷却水によって冷却する場合
のものである。すなわち、ウェブ上面は乱流ジェットを
噴射しなくても、大きな熱伝達係数を示す。このように
ウェブ上面と下面の冷却差異は冷却中および冷却後の形
状に影響するので、上下面の冷却をバランスさせるに
は、上下の冷却水量差だけでなく、下部冷却ゾーン長を
上部より長くすることが効果的である。同様にフランジ
内面の冷却の上下バランスは上下の冷却ゾーン長差を利
用することも効果的である。
FIG. 3 (b) shows the web, where the average cooling rate at the top is much higher than at the bottom. The data of the water density 0 at the upper part jets a turbulent jet from the nozzle 11a for cooling the flange and the nozzle 11b for cooling the fillet portion.
This is a case where cooling is performed by pool-like cooling water without using 6a. That is, the upper surface of the web exhibits a large heat transfer coefficient without jetting the turbulent jet. As described above, since the difference in cooling between the upper surface and the lower surface of the web affects the shape during and after cooling, to balance the cooling of the upper and lower surfaces, not only the difference between the upper and lower cooling water amounts but also the length of the lower cooling zone is made longer than that of the upper portion. It is effective to do. Similarly, it is effective to use the difference between the lengths of the upper and lower cooling zones for the vertical balance of the cooling of the inner surface of the flange.

【0025】また、H形鋼はウェブ高やフランジ幅の異
なるサイズが多く、圧延サイズが変わるたびに、上部内
面冷却用ヘッダおよび下部内面冷却用ヘッダを交換する
と、人手と時間が必要となるのでサイズ変更に対応でき
る可変ヘッダ構造を用いるのが便利である。図5は上側
凹部冷却用ヘッダのウェブ幅方向の可変幅機構を示す。
上部ヘッダ21a,21bを分割し、被冷却材H形鋼1
のウェブ高uに応じてヘッダの幅Bを調節してフランジ
2の内面2bとヘッダ21aおよび21bとの距離d3
を、またフランジ幅Fに応じてウェブ3の上面3aとヘ
ッダ21aおよび21bの間隔d4を調節する。フラン
ジ内面2bとヘッダ21aおよび21bとの距離d3の
調整は、ヘッダ21a,21bの懸架装置に取り付けら
れた金具22に横移動を拘束した回転自在の2本のスク
リュー23,24をその端部に同軸上に歯車24,25
を噛み合わせて取付け、その一方例えば歯車24を電動
モーター28により回転する歯車26により回転させる
ことにより、ヘッダー21a,21bを懸架する金具2
7a,27bを互いに相反する方向に移動させることに
より行う。ヘッダ21aおよび21bとウェブ上面3a
との間隔d4は懸架装置の金具22の上下位置可変機構
により調整する。
In addition, H-shaped steels have many web heights and flange widths different from each other, and if the upper inner cooling header and the lower inner cooling header are exchanged every time the rolling size changes, it takes time and manpower. It is convenient to use a variable header structure that can respond to size changes. FIG. 5 shows a variable width mechanism of the upper recess cooling header in the web width direction.
The upper headers 21a and 21b are divided, and the material to be cooled H-section steel 1
The width d of the header 2 is adjusted according to the web height u, and the distance d3 between the inner surface 2b of the flange 2 and the headers 21a and 21b is adjusted.
The distance d4 between the upper surface 3a of the web 3 and the headers 21a and 21b is adjusted according to the flange width F. Adjustment of the distance d3 between the inner surface 2b of the flange and the headers 21a and 21b is performed by using two rotatable screws 23 and 24, which are restrained from moving laterally by a metal fitting 22 attached to a suspension device of the headers 21a and 21b, at their ends. Gears 24 and 25 on the same axis
, And one of them, for example, the gear 24 is rotated by the gear 26 rotated by the electric motor 28 so that the metal fittings 2 for suspending the headers 21a and 21b are provided.
7a and 27b are moved in directions opposite to each other. Headers 21a and 21b and web upper surface 3a
Is adjusted by a mechanism for changing the vertical position of the bracket 22 of the suspension device.

【0026】図6は下部内面冷却用のヘッダを3つ用い
る場合のヘッダの位置調節方法である。ヘッダ31a,
31bはフランジ2の下部内面2dおよびフィレット部
2e冷却用、ヘッダ32はウェブ3の下面3bおよびフ
ィレット部2e冷却用であり、各ヘッダー個別に図示し
ない横送り機構および上下位置可変機構を有する。ウェ
ブ幅uおよびフランジ片形幅Fiを持つH形鋼1の冷却
から、ウェブ幅U’、フランジ片幅Fi’を持つH形鋼
1’にサイズが変更になった場合、フランジ内面冷却用
ヘッダ31a,31bの位置を横送り機能および上下位
置可変機構により変更し、ウェブ下面冷却用ヘッダ32
の位置を上下位置可変機構により変更することにより乱
流ジェットが被冷却材に好適に衝突するように調節する
ことができる。
FIG. 6 shows a method of adjusting the position of the header when three headers for cooling the lower inner surface are used. Header 31a,
31b is for cooling the lower inner surface 2d of the flange 2 and the fillet portion 2e, and the header 32 is for cooling the lower surface 3b and the fillet portion 2e of the web 3, and has a horizontal feed mechanism and a vertical position variable mechanism (not shown) for each header individually. When the size of the H-section steel 1 having the web width u and the flange piece width Fi changes from the cooling of the H-section steel 1 having the web width U 'and the flange piece width Fi' to the H-section steel 1 ', the header for cooling the inner surface of the flange. The positions of 31a and 31b are changed by a horizontal feed function and a vertical position variable mechanism, and the web lower surface cooling header 32 is changed.
Can be adjusted so that the turbulent jet suitably collides with the material to be cooled by changing the position of the turbulent jet.

【0027】次に冷却水噴射量の設定について述べる
と、下部内面冷却では図4や図6のように、噴射狙い位
置別にヘッダーを設ける場合、それぞれのヘッダに任意
に流量を設定することが可能である。上部内面冷却用の
場合、図7に示すようにヘッダー41をその内部に仕切
板42,43,44を取り付けることによりフランジ内
面2b冷却用ヘッダ45、フィレット2c部冷却用ヘッ
ダ46、ウェブ上面3a冷却用ヘッダ47に分割し、分
割された各ヘッダに個別に流量を設定することにより、
被冷却材サイズに応じた冷却部位毎の冷却制御が可能と
なる。
Next, the setting of the cooling water injection amount will be described. In the case of lower inner surface cooling, as shown in FIGS. 4 and 6, when a header is provided for each injection target position, the flow rate can be arbitrarily set in each header. It is. In the case of cooling the upper inner surface, as shown in FIG. 7, a header 41 is attached to the inside thereof and partitioning plates 42, 43, 44 are attached thereto, thereby cooling the flange inner surface 2b, the fillet 2c portion cooling header 46, and the web upper surface 3a. By dividing the header into individual headers 47 and individually setting the flow rate to each of the divided headers.
Cooling control for each cooling part according to the size of the material to be cooled can be performed.

【0028】また、フランジ幅が変化した場合の、上部
のフランジ内面への乱流ジェット噴射位置制御について
は、図8のごとく上部内面2b冷却用ヘッダーを上下方
向でフランジ内面冷却用51a,およびフィレット部2
c冷却用52cに分割し、いずれか一方のヘッダー例え
ば51aを図5と同様に上下位置可変機能およびウェブ
幅方向位置可変機能を持たせ、この位置可変ヘッダーに
対して残る一方のヘッダー例えば52aに上下位置可変
機能を持たせればよい。この場合、ヘッダ52aを仕切
板53で分割すると、噴射位置を異にするノズル5a,
5b,5cに対して個別に冷却水の流量設定が可能であ
る。
As for the control of the turbulent jet injection position on the inner surface of the upper flange when the width of the flange is changed, the header for cooling the upper inner surface 2b is vertically arranged as shown in FIG. Part 2
c is divided into 52c for cooling, and one of the headers, for example, 51a is provided with a vertical position variable function and a web width direction position variable function in the same manner as in FIG. What is necessary is just to provide a function to change the vertical position. In this case, when the header 52a is divided by the partition plate 53, the nozzles 5a,
The cooling water flow rate can be individually set for 5b and 5c.

【0029】H形鋼にはフランジとウェブの板厚比が異
なるサイズが種々あり、両者の冷却をバランスさせるこ
とが重要で、その方法としてフランジ外面に対する冷却
の程度を制御する手段が効果的である。その手段の一つ
として冷却水量密度を被冷却材サイズに応じて変化させ
る方法とは別に、図9に示す方法が適用できる。図9は
冷却ゾーンの水平模式図であり、61,62および63
はそれぞれ上部内面冷却装置、下部内面冷却装置および
フランジ外面冷却装置を示す。本例では前述した上部冷
却と下部冷却の特性差から上部冷却ゾーン長L1より下
部冷却ゾーン長L2を長くして上下の冷却バランスを調
整する例である。フランジ外面の冷却ゾーン長L3は、
ウェブ板厚よりフランジ板厚が大きいサイズが多数ある
ことから、上下冷却ゾーンより大きくし、かつゾーン全
長を長さ方向に、任意に選択使用できる短いゾーン63
−1から63−Nに分割し、ウェブに対してフランジを
強く冷却する必要のあるサイズに対しては分割された短
ゾーンの多くを使用して冷却し、ウェブに対してフラン
ジの冷却を弱くする必要のあるサイズは逆に短ゾーンの
使用を少なくすればよい。このような冷却ゾーンを有す
る冷却装置を被冷却材が矢印方向に通過していくと断面
内の部位により、冷却時間差が設定されて全体の冷却バ
ランスの調整が可能である。同様に内面上部冷却装置6
1、下部の冷却装置62についても長さ方向に分割し、
フランジとウェブの冷却強度の要求に応じてその使用す
る数を決める方法も効果的である。しかし、前述の外面
冷却装置63のみ分割することにより、フランジとウェ
ブの冷却強度差を設定できかつ、被冷却材の送り速度を
調整することにより、被冷却材全体の冷却強度も調整で
きるので、内面冷却装置の長さ方向の分割は実用的には
必要でない。
There are various sizes of the H-section steel having different thickness ratios of the flange and the web, and it is important to balance the cooling of the two, and as a method for controlling the degree of cooling to the outer surface of the flange is effective. is there. As one of the means, a method shown in FIG. 9 can be applied separately from a method of changing the cooling water amount density according to the size of the material to be cooled. FIG. 9 is a horizontal schematic view of the cooling zone, and includes 61, 62 and 63.
Denotes an upper inner cooling device, a lower inner cooling device, and a flange outer cooling device, respectively. In this example, the upper and lower cooling balance is adjusted by making the lower cooling zone length L2 longer than the upper cooling zone length L1 due to the characteristic difference between the upper cooling and the lower cooling. The cooling zone length L3 on the outer surface of the flange is
Since there are many sizes in which the flange plate thickness is larger than the web plate thickness, a short zone 63 that is larger than the upper and lower cooling zones and that can be arbitrarily selected for use in the length direction of the entire zone is used.
-1 to 63-N and for many sizes where the flange needs to be cooled strongly against the web, use many of the divided short zones for cooling and reduce the cooling of the flange to the web. Conversely, for the size that needs to be done, the use of short zones may be reduced. As the material to be cooled passes through the cooling device having such a cooling zone in the direction of the arrow, the cooling time difference is set depending on the portion in the cross section, and the overall cooling balance can be adjusted. Similarly, the inner upper cooling device 6
1, the lower cooling device 62 is also divided in the length direction,
It is also effective to determine the number of flanges and webs to be used according to their cooling strength requirements. However, by dividing only the outer surface cooling device 63 described above, the cooling strength difference between the flange and the web can be set, and the cooling strength of the entire cooling target can be adjusted by adjusting the feed speed of the cooling target. The lengthwise division of the internal cooling device is not practically necessary.

【0030】上側凹部冷却における冷却水の長さ方向へ
の流動防止3について一例を図10に示す。被冷却材H
形鋼1の上部にフランジ内面冷却用ノズル5a,フィレ
ット部冷却用ノズル5b、図示しないウェブ冷却用ノズ
ルを組み込んだ上部水冷ヘッダ5の前後に、水冷中の被
冷却材の通材を阻害しない被冷却材と非接触の堰61お
よび62を配置する。非接触での水の流出阻止は、堰6
1,62に冷却水プール側に傾斜したスリット63を設
け、このスリットより空気のごとき気体を噴出させれば
可能であり、図11は堰62の詳細を示す縦断面図であ
る。
FIG. 10 shows an example of the prevention of flow 3 in the longitudinal direction of the cooling water in cooling the upper concave portion. Coolant H
The upper and lower water cooling headers 5 in which the flange inner surface cooling nozzles 5a, the fillet portion cooling nozzles 5b, and the web cooling nozzles (not shown) are installed at the upper part of the section steel 1 are provided so as not to impede the passage of the material to be cooled during water cooling. Weirs 61 and 62 that are not in contact with the coolant are arranged. Non-contact water outflow prevention
It is possible to provide a slit 63 on the cooling water pool side in each of the slits 1 and 62 so that a gas such as air is ejected from the slit. FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing details of the weir 62.

【0031】堰62はH形鋼1のウェブ3の上面3aお
よびフランジ2とで囲まれる空間に空気送出ブロック6
4と空気通路形成ブロック65を対設してなり、空気送
出ブロック64には冷却水のプール側(以下、前面)と
は反対側(以下、後面)から空気を供給する空気送給管
66が接続され、ブロック前面の左右および下方には空
気の流れを前面に向ける空気通路67が、空気通路形成
ブロックとの隙間(スリット)として形成されている。
空気送出ブロック64の前面には凹状の窪みの空気だま
りが形成されている。空気送出ブロック64と空気通路
形成ブロック65とはボルト68で連結され、このボル
ト68に外嵌したスぺーサー69は前記スリット67の
間隙を調整するために設けている。空気送出ブロック6
4と空気通路形成ブロック65との対設面の上方には空
気が飛散しないようにガスケット材70を介装してい
る。本堰は上部冷却用ヘッダに連結するかしないかは任
意である。
The weir 62 is provided in the space surrounded by the upper surface 3 a of the web 3 of the H-section steel 1 and the flange 2,
4 and an air passage forming block 65 are opposed to each other. The air delivery block 64 has an air supply pipe 66 for supplying air from a side (hereinafter, a rear side) opposite to a pool side (hereinafter, a front side) of the cooling water. Air passages 67 that are connected and that direct air flow toward the front surface are formed as gaps (slits) with the air passage forming block on the left, right, and lower sides of the front surface of the block.
A concave air pocket is formed on the front surface of the air delivery block 64. The air delivery block 64 and the air passage forming block 65 are connected by bolts 68, and a spacer 69 fitted on the bolt 68 is provided to adjust the gap of the slit 67. Air delivery block 6
A gasket member 70 is interposed above the opposite surface of the air passage forming block 65 and the air passage forming block 65 so that air is not scattered. It is optional whether this dam is connected to the upper cooling header or not.

【0032】以上、本発明による冷却法および装置は仕
上げ圧延機出側だけでなく、図2の中間圧延機の前後の
位置7,8に設置し、圧延中の冷却に供することも、ま
た仕上げ圧延機の前の位置9に設置し、仕上げ圧延後冷
却の予備的な冷却に供することは任意である。また、H
形鋼サイズに応じてフランジ外面冷却装置と内面冷却装
置を個別に使い分けることも任意である。
As described above, the cooling method and apparatus according to the present invention can be installed not only on the exit side of the finishing mill but also at positions 7 and 8 before and after the intermediate rolling mill shown in FIG. It is optional to install at a position 9 in front of the rolling mill and to provide preliminary cooling for cooling after finish rolling. Also, H
It is also optional to use the cooling device for the outer surface of the flange and the cooling device for the inner surface separately according to the size of the steel shape.

【0033】[0033]

【実施例】サイズH918×303×19×37(ウェ
ブ高さ×フランジ幅×ウェブ厚×フランジ厚)、鋼種S
S400のH形鋼を仕上げ圧延後に内外面水冷を行っ
た。水冷設備および水冷条件は表1のごとくである。
[Example] Size H918 x 303 x 19 x 37 (web height x flange width x web thickness x flange thickness), steel type S
After the finish rolling of the H-section steel of S400, the inner and outer surfaces were water-cooled. The water cooling equipment and the water cooling conditions are as shown in Table 1.

【0034】フランジ厚がウェブ厚より大きいことか
ら、フランジの冷却をウェブの冷却より強化する設備お
よび冷却水量密度に設定している。内面冷却については
上部より下部の冷却設備長を長くし、上下冷却の均一化
を図っている。またウェブ上下面の冷却にたいしては上
面は水の噴射をせずに、したがって弱い撹伴のプール冷
却にたいして、下部は乱流ジェットを吹き付けて冷却す
ることにより、バランスを取っている。内面の冷却水量
密度はフランジ、フィレットとも下部より上部の方が大
きいが、設備長の関係から、上下の冷却強度はおおむね
等しくなっている。
Since the flange thickness is larger than the web thickness, the equipment for cooling the flange more strongly than the cooling of the web and the cooling water flow density are set. Regarding the inner surface cooling, the length of the cooling equipment at the lower part is made longer than that at the upper part, and the vertical cooling is made uniform. In addition, the upper and lower surfaces of the web are balanced by spraying no water on the upper surface, and therefore cooling the pool by turbulent jets on the lower portion for pool cooling with weak stirring. The cooling water volume density of the inner surface is larger in the upper part than in the lower part in both the flange and the fillet, but the upper and lower cooling strengths are almost equal due to the equipment length.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表2は代表的部位の引っ張り試験値を示
す。延性の低下を招くことなく引張り強さ、降伏点を上
昇させることができた。本例では、400N/mm2
の鋼種を用いて490N/mm2 級の鋼種の製造が可能
である。すなわち、同一規格の鋼種に対して低炭素等量
化が図れ、溶接性、靭性に優れたH形鋼製品の製造が可
能になる。
Table 2 shows the tensile test values of representative portions. The tensile strength and the yield point could be increased without reducing the ductility. In this example, it is possible to manufacture a steel grade of 490 N / mm 2 using a steel grade of 400 N / mm 2 . That is, low carbon equivalent can be achieved for steel types of the same standard, and it becomes possible to manufacture H-shaped steel products having excellent weldability and toughness.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】[0038]

【発明の効果】従来用いられてきたフランジ外面冷却手
段に、フランジ内面およびウェブ上下面を、上下異なる
方式の乱流ジェットを用いる冷却手段を加えることによ
って、内外面からの温度制御が可能となった。本発明に
より、圧延時に曲がりが発生する場合も冷却装置と被冷
却材の衝突を防止でき、特にフランジ外面からだけの冷
却での板厚方向の材質特性差の問題が解消でき、ウェブ
の材質制御も可能となる。
The temperature control from the inner and outer surfaces becomes possible by adding cooling means using turbulent jets of different types to the inner and lower surfaces of the flange and the upper and lower surfaces of the web to the conventionally used outer surface cooling means of the flange. Was. According to the present invention, even when bending occurs during rolling, it is possible to prevent collision between the cooling device and the material to be cooled, and it is possible to eliminate the problem of material property differences in the thickness direction particularly when cooling only from the outer surface of the flange, and to control the material of the web. Is also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明装置の正面断面略図FIG. 1 is a schematic front sectional view of the apparatus of the present invention.

【図2】本発明を実施するH形鋼圧延工程の平面略図FIG. 2 is a schematic plan view of an H-beam rolling process for implementing the present invention.

【図3】冷却速度と冷却平均水量密度との関係を示すグ
ラフ
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a cooling rate and a cooling average water density.

【図4】本発明装置の実施態様を示す正面断面略図FIG. 4 is a schematic front sectional view showing an embodiment of the apparatus of the present invention.

【図5】本発明装置の冷却ヘッダの幅可変機構を示す断
面略図
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a variable width mechanism of a cooling header of the device of the present invention.

【図6】本発明の下側凹部冷却の実施態様を示す正面略
FIG. 6 is a schematic front view showing an embodiment of the lower recess cooling of the present invention.

【図7】本発明の冷却ヘッダの実施態様を示す部分略図FIG. 7 is a partial schematic diagram illustrating an embodiment of the cooling header of the present invention.

【図8】本発明の冷却ヘッダの実施態様を示す部分略図FIG. 8 is a partial schematic diagram illustrating an embodiment of a cooling header of the present invention.

【図9】本発明の冷却ゾーン長の制御を行う装置の平面
略図
FIG. 9 is a schematic plan view of an apparatus for controlling a cooling zone length according to the present invention.

【図10】H形鋼の上側凹部の冷却水の流出阻止機構を
示す部分断面側面略図
FIG. 10 is a partial cross-sectional side schematic view showing a cooling water outflow prevention mechanism in an upper concave portion of the H-section steel.

【図11】図10の堰の部分断面略図FIG. 11 is a schematic partial sectional view of the weir of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被冷却材(H形鋼) 4…フランジ外
面冷却装置 5…ウェブ上面冷却装置 6…ウェブ下面
冷却装置 7…サイドガイド 51…ウェブ上面冷却装置のヘッダー 61…ウェブ下面冷却装置のヘッダー 5a,5b,5c…スプレーノズル 6a,6b,6c…スプレーノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cooled material (H-shaped steel) 4 ... Flange outer surface cooling device 5 ... Web upper surface cooling device 6 ... Web lower surface cooling device 7 ... Side guide 51 ... Web upper surface cooling device header 61 ... Web lower surface cooling device header 5a, 5b, 5c: spray nozzle 6a, 6b, 6c: spray nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤裕厚 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (72)発明者 鈴木孟文 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (72)発明者 伊藤忠幸 富津市新富20−1 新日本製鐵株式会社 技術開発本部内 (56)参考文献 特開 平6−79333(JP,A) 特開 平5−285522(JP,A) 特開 昭62−54519(JP,A) 特開 昭53−43008(JP,A) 特開 昭51−63311(JP,A) 特開 昭60−77924(JP,A) 特開 昭62−174326(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 45/02 320 C21D 9/00 102 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroatsu Kato 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Corporation Technology Development Division (72) Inventor Takefumi Suzuki 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Corporation Inside the Technology Development Division (72) Inventor Tadayuki Ito 20-1 Shintomi, Futtsu City Nippon Steel Corporation Technology Development Division (56) References JP-A-6-79333 (JP, A) JP-A-5-285522 ( JP, A) JP-A-62-54519 (JP, A) JP-A-53-43008 (JP, A) JP-A-51-63311 (JP, A) JP-A-60-77924 (JP, A) 62-174326 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B21B 45/02 320 C21D 9/00 102

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 熱間圧延中および圧延終了後、もしくは
熱間圧延中か圧延終了後のいずれかのH形鋼をH姿勢で
載置のまま又は水平方向の移送中に冷却する方法におい
て、前記H形鋼の上側凹部には乱流水ジェットを噴射し
て水プールを形成せしめ、下側凹部およびフランジ外側
面には乱流水ジェットを噴射して冷却することを特徴と
するH形鋼の冷却方法。
1. A method of cooling an H-section steel during hot rolling and after rolling, or during hot rolling or after rolling, while being placed in an H position or during horizontal transfer. A turbulent water jet is injected into the upper concave portion of the H-shaped steel to form a water pool, and a turbulent water jet is injected into the lower concave portion and the outer surface of the flange to cool the H-shaped steel. Method.
【請求項2】 乱流水ジェットの噴射量および冷却時
間、もしくは噴射量と冷却時間のいずれかを、H形鋼の
上側凹部よりも下側凹部を大ならしめて冷却することを
特徴とする請求項1記載のH形鋼の冷却方法。
2. The method according to claim 1, wherein the injection amount and the cooling time of the turbulent water jet, or the injection amount and the cooling time, are cooled by making the lower recess larger than the upper recess of the H-section steel. 2. The method for cooling an H-section steel according to item 1.
【請求項3】 H形鋼を水平方向に往復移動させつつ冷
却することを特徴とする請求項1または請求項2記載の
H形鋼の冷却方法。
3. The method for cooling an H-beam according to claim 1, wherein the H-beam is cooled while being reciprocated in a horizontal direction.
【請求項4】 H形鋼の上側凹部の乱流スプレーの冷却
水量をH形鋼の断面部位の温度分布に応じて変化せしめ
ることを特徴とする請求項1または2または3記載のH
形鋼の冷却方法。
4. The H according to claim 1, wherein the cooling water amount of the turbulent spray in the upper concave portion of the H-section steel is changed according to the temperature distribution in the cross section of the H-section steel.
Cooling method for section steel.
【請求項5】 H形鋼の上側凹部の内側にH形鋼のウェ
ブ高さ方向に移動自在に2分割された冷却ヘッダーにス
プレーノズルを有する上部冷却装置と、左右のサイドガ
イドにスプレーノズルを設けたフランジ外面冷却装置
と、搬送ローラーの搬送面の下方に設けたH形鋼の下側
凹部を冷却する下部スプレー冷却装置と、前記冷却ヘッ
ダーの前後面に、冷却水の流動を阻止する止水機構とを
設けたことを特徴とするH形鋼の冷却装置。
5. An upper cooling device having a spray nozzle in a cooling header divided into two parts movably in the height direction of the web of the H-section steel inside an upper concave portion of the H-section steel, and a spray nozzle in left and right side guides. A flange outer surface cooling device provided, a lower spray cooling device for cooling a lower concave portion of an H-shaped steel provided below a conveying surface of a conveying roller, and a stop for preventing a flow of cooling water on front and rear surfaces of the cooling header. A cooling device for an H-section steel, comprising a water mechanism.
【請求項6】 下部スプレーノズルがH形鋼のウェブ高
さ方向に移動自在に2分割したことを特徴とする請求項
5記載のH形鋼の冷却装置。
6. The cooling device for an H-section steel according to claim 5, wherein the lower spray nozzle is divided into two parts so as to be movable in the height direction of the H-section steel web.
【請求項7】 H形鋼の上側凹部の内側に設けた冷却ヘ
ッダーの冷却ゾーン長よりも下側凹部を冷却するスプレ
ーノズルゾーン長を長く設けたことを特徴とする請求項
5または請求項6記載のH形鋼の冷却装置。
7. The spray nozzle zone for cooling the lower recess portion is provided longer than the cooling zone length of the cooling header provided inside the upper recess portion of the H-section steel. The cooling device for the H-section steel according to the above.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19757485A1 (en) * 1997-12-23 1999-06-24 Schloemann Siemag Ag Device for the controlled cooling of hot-rolled profiles, especially beams, directly from the rolling heat
JP4693055B2 (en) * 2006-05-30 2011-06-01 トヨタ自動車株式会社 Vehicle suspension system
JP4888078B2 (en) * 2006-11-20 2012-02-29 トヨタ自動車株式会社 Vehicle suspension system
KR100863855B1 (en) * 2007-05-04 2008-10-15 현대제철 주식회사 Spraying apparatus of cooling water for section shape steel
JP4946714B2 (en) * 2007-08-09 2012-06-06 トヨタ自動車株式会社 Vehicle suspension system
KR200447178Y1 (en) * 2007-12-04 2009-12-31 현대제철 주식회사 Cooling device for rolling process
JP4877240B2 (en) * 2008-01-29 2012-02-15 トヨタ自動車株式会社 Vehicle suspension system
KR101320267B1 (en) * 2011-09-28 2013-10-29 현대제철 주식회사 H-beam cooling device
KR101388288B1 (en) * 2012-01-31 2014-04-22 현대제철 주식회사 Cooling apparatus for rolling of h-bram
KR101435278B1 (en) * 2012-10-31 2014-09-29 현대제철 주식회사 Beam cooling apparatus
CN103357678B (en) * 2013-08-02 2015-09-23 莱芜钢铁集团有限公司 Casting H profile steel cooling device
JP6357666B2 (en) * 2013-09-26 2018-07-18 Jfeスチール株式会社 Rail manufacturing equipment
CN106001135B (en) * 2016-05-26 2018-03-13 中冶南方工程技术有限公司 Shape rolling mill centering cooling device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101257183B1 (en) * 2011-03-29 2013-04-22 현대제철 주식회사 Strip apparatus and method capable of performing accelerated reciprocating cooling action

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