CN101678413A - T型钢的制造方法及轧制设备组 - Google Patents

Abstract

一种T型钢的制造方法，具有：中间轧制工序，轧制粗成形为T型形状的T型钢坯的腹板和翼缘；和终轧工序，进行使由所述中间轧制工序得到的T型钢坯成为产品形状的终轧，所述中间轧制工序通过具有：利用第1万能粗轧机的轧制工序，所述第1万能粗轧机的上下的水平辊轧制腹板的板厚方向的上下表面的整个面；轧边工序，轧制翼缘的端面；和利用第2万能粗轧机的轧制工序，所述第2万能粗轧机的上下的水平辊轧制除腹板的端部附近以外的板厚方向的上下表面，并且左右的立辊中的一个在腹板的高度方向上轧制腹板的端面，另一个在翼缘的板厚方向上轧制翼缘，而能够不切断腹板的端部使腹板的高度尺寸达到目标，并将腹板前端整形为良好的形状。

Description

T型钢的制造方法及轧制设备组

技术领域

本发明涉及通过热轧制造的T型钢(T-bar)的制造方法及用于制造T型钢的轧制设备。

背景技术

图9示出了T型钢的截面形状。T型钢10是由腹板11(web)和翼缘12(flange)构成的截面为T字形状的型钢(shape steel bar)。T型钢广泛使用于造船、桥梁等领域，根据其用途、使用条件、使用场所等制造出各种尺寸的产品。其中，11b称为腹板高度，11c称为腹板内侧尺寸(inner height of web)、高度，11d称为腹板厚度，12b称为翼缘宽度，12c称为翼缘厚度。

通常T型钢是通过焊接腹板11和翼缘12来制造的，但作为生产率、形状精度更优良的方法，提出了通过轧制整体成型T型钢的技术。

例如，作为用于高效地制造腹板厚度、翼缘厚度、腹板高度及翼缘宽度为各种尺寸的T型钢的设备，提出了在中间轧制工序和终轧工序各配置一台万能轧机的热轧设备(例如日本特公昭43-19671号公报(专利文献1))。

图10A示出其的一个例子。在该例子中具有：粗造型轧机1，其为将钢坯粗成形为截面大致T型的粗造型轧机，所述粗造型轧机往复轧制从加热炉(未图示)输出的原材钢坯；万能粗轧机2，用于将通过上述粗造型轧机粗成形为截面大致T型形状的T型钢坯成型为大致产品尺寸的T型钢；轧边机3(edger mill)，设置在万能粗轧机2的下游附近；及万能精轧机5。

虽然T型钢坯的截面形状未图示，但其形状如专利文献1的图3、日本特开昭59-189003号公报(专利文献2)的图6所示。

利用万能粗轧机2及轧边机3的轧制工序为中间轧制工序，利用万能精轧机5的轧制工序为终轧工序。图10B中模式性地示出万能粗轧机2的结构，图10C中模式性地示出轧边机3的结构，图10D中模式性地示出万能轧机5的结构。

万能粗轧机2具有水平辊(horizontal roll)21a及21b，和立辊(vertical roll)22a及22b。并且，万能精轧机5具有水平辊51a及51b，和立辊52a及52b。通过调整各万能轧机的各自的辊的辊缝(roll gap)，能够不进行辊交换而轧制各种的翼缘厚度、腹板厚度的产品。

轧边机3具有水平辊31a及31b，上述水平辊由大直径部33和小直径部32构成。用小直径部32轧制翼缘12的端面，能够进行翼缘宽度的调整。

并且，日本特开昭57-4301号公报(专利文献3)中公开了，使用3轴粗轧机及3轴轧边机高效地制造T型钢的方法。粗轧后，如图11所示，使用3轴轧边机9同时轧制腹板11的端面11a和翼缘12的端面12a，进行腹板11的高度的调整。

发明内容

通过如图10A所示的轧制设备进行轧制时，中间轧制工序的万能粗轧机2(图10B)，通过水平辊21a、21b在其板厚方向上轧制T型钢坯H的腹板11，并且通过立辊22a和水平辊21a、21b的间隙在其板厚方向上轧制T型钢坯H的翼缘12。

另外，在轧制翼缘12时，推力在立辊22a到水平辊21a、21b的轴方向上起作用。因此，为了使水平辊21a、21b不由于该推力而移动，还在水平辊21a、21b的侧面连接配置有不轧制翼缘12侧的立辊22b，压住该侧面。

并且，万能粗轧机2的下游附近设置的轧边机3(图10C)，通过轧制T型钢坯H的翼缘12的宽度方向的端面调整翼缘12的宽度。终轧工序中，使用万能精轧机5(图10D)，通过水平辊51a、51b和立辊52a、52b的间隙将翼缘12整形至垂直，T型钢的热轧结束。在该轧制中，也没有在腹板的高度方向上轧制腹板。

即，使用如图10A所示的轧制设备时，虽然通过中间轧制工序使用万能粗轧机2调整了腹板厚度及翼缘厚度，并且通过轧边机3轧制翼缘端面、调整了翼缘宽度，但没有使用辊在腹板的高度方向上轧制腹板。

因此，产生了腹板的高度不一定达到目标尺寸的情况。并且，腹板前端部(图9的腹板11的端面11a)在截面形状(与产品的长度方向成直角的截面形状，以下相同)上成为圆弧形，作为产品形状不优选。

虽然有在热轧之后，使用气体切割、分切等切断腹板的前端部而得到产品的对策，但在这种情况下，在热轧之后追加了切断工序。因此，产生T型钢的制造成本的增加、制造所需要时间的延长(交货期推迟等)。

专利文献1中记载了在万能精轧机的水平辊上设有切断部，并通过利用终轧工序切断腹板的端部而进行整形的技术。但是，由于在切断部产生塌角、圆角，因此不能得到截面形状良好的产品。

专利文献3公开的技术，即在通过3轴轧边机同时轧制腹板11的端面11a和翼缘的端面12a的方法中，也进行了腹板高度的调整。但是，该技术中，轧边时腹板11仅受到端面的限制。因此，在腹板高度大时、制造腹板厚度小的尺寸的T型钢时，若对腹板端面进行强力的轧制，则腹板11屈曲，不能高精度地调整腹板高度。

本发明是为了利用生产率优良的万能轧机、并解决上述的问题而完成的。即本发明的目的在于，提供在热轧状态下腹板前端部的形状良好，且能精度良好地得到所要求的腹板高度的T型钢的制造方法和轧制设备。

本发明的问题能够通过以下的方法来实现。

(1)一种T型钢的制造方法，具有：中间轧制工序，轧制粗成形为T型形状的T型钢坯的腹板和翼缘；和终轧工序，进行使由所述中间轧制工序得到的T型钢坯成为产品形状的终轧，

所述制造方法的特征在于，所述中间轧制工序具有：利用第1万能粗轧机的轧制工序，所述第1万能粗轧机的上下的水平辊轧制腹板的板厚方向的上下表面的整个面；轧边工序，轧制翼缘的端面；和利用第2万能粗轧机的轧制工序，所述第2万能粗轧机的上下的水平辊轧制除腹板的端部附近以外的板厚方向的上下表面，并且左右的立辊中的一个在腹板的高度方向上轧制腹板的端面，另一个在翼缘的板厚方向上轧制翼缘。

(2)一种T型钢用的轧制设备组，轧制粗成形的T型钢坯的腹板和翼缘为T型形状，

所述轧制设备组的特征在于，配置有：具有上下的水平辊的第1万能粗轧机，所述平辊的辊面的宽度比被轧制材料的腹板内侧尺寸宽；轧边机，轧制被轧制材料的翼缘端面；和具有上下的水平辊以及左右的立辊的第2万能粗轧机，所述水平辊的辊面的宽度比所述被轧制材料的内侧尺寸窄，所述立辊中的一个在翼缘的板厚方向上轧制翼缘、另一个在腹板的高度方向上轧制腹板的端面。

(3)T型钢用的轧制设备组，其特征在于，在上述(2)中，在第2万能粗轧机的在腹板高度方向上轧制腹板端面的立辊的高度方向中央部，形成有底部为直线状且其宽度大于腹板厚度的槽部。

另外，本发明的轧制设备组特别独特的部分为，优选按顺序具有第1万能粗轧机、轧边机和第2万能粗轧机，且第2万能粗轧机具有的水平辊的宽度比第1万能轧机具有的水平辊宽度窄。其中，进一步优选在第2万能粗轧机具有的一个立辊的高度方向中央部，形成有底部为直线状的槽部。

上述中，“底部为直线状”是指底部平坦的槽。即含义为：在包含辊中心轴的辊截面上，槽的底部实质上成为直线。

附图说明

图1是表示本发明的实施中使用的、用于T型钢的轧制设备的配置的一例的图。

图2是说明本发明的实施中使用的、第1万能粗轧机的构成的一例的模式图。

图3是说明本发明的实施中使用的、轧边机的构成的一例的模式图。

图4是说明本发明的实施中使用的、第2万能粗轧机的构成的一例的模式图。

图5A是说明本发明的实施中使用的、第2万能粗轧机的构成的另一例的模式图。

图5B是说明本发明的实施中使用的、第2万能粗轧机的构成的又一例的模式图。

图6是说明本发明的实施中使用的、精轧机的构成的一例的模式图。

图7是表示本发明的实施中使用的、用于T型钢的轧制设备的配置的另一例的图。

图8是表示本发明的实施中使用的、用于T型钢的轧制设备的配置的又一例的图。

图9是表示T型钢的截面形状的截面图。

图10A是表示以往的用于T型钢的轧制设备的配置图。

图10B是说明图10A所示的轧制设备的万能粗轧机的构成的图。

图10C是说明图10A所示的轧制设备的轧边机的构成的图。

图10D是说明图10A所示的轧制设备的万能精轧机的构成的图。

图11是表示以往的用于T型钢的3轴轧边机的结构的图。

另外，各图中的各标号的含义如下。

1  粗造型轧机

2  第1万能粗轧机

3  轧边机

4  第2万能粗轧机

5  万能精轧机

9  3轴轧边机

11   腹板

11a  腹板的端面(腹板前端部)

11b  腹板高度

11c  腹板内侧尺寸

11d  腹板厚度

12   翼缘

12a  翼缘的端面

12b  翼缘宽度

12c  翼缘厚度

21a，21b  水平辊

22a，22b  立辊

31a，31b  轧边辊

32   小直径部

32a  轧制面

33  大直径部

41a，41b  水平辊

42a，42b  立辊

43  槽部

51a，51b  水平辊

52a，52b  立辊

100  中间轧制工序

W1   第1万能粗轧机的水平辊的轧制面宽度

W2   第2万能粗轧机的水平辊的轧制面宽度

L    腹板内侧尺寸(轧制成型中)

H    被轧制材料

θ   水平辊侧面及立辊轧制面相对于垂直方向的角度

θf  翼缘与腹板的交叉角

a    槽部的宽度

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的制造方法及轧制设备的实施方式详细地进行说明。另外，在以下的说明中，轧制设备或其一部分在包含多个轧机时，特别称为轧制设备组。

(设备构成及粗造型工序)

图1表示本发明的轧制设备组的一例。图1中，1表示粗造型轧机，2表示第1万能粗轧机，3表示轧边机，4表示第2万能粗轧机，5表示精轧机。并且，100是指属于中间轧制工序的设备组。

从加热炉(未图示)输出的原材钢坯(未图示)，通过粗造型轧机1，被轧制成截面形状为大致T形的T型钢坯(例如专利文献1的图3、专利文献2的图6所示的形状)。作为粗造型轧机1，可以利用上述专利文献1、2等中记载的公知设备(专利文献1、2等)。例如，优选装有具有凹槽的辊的二辊式轧机(2Hi rolling mill)。

(中间轧制工序)

通过第1万能粗轧机2、轧边机3和第2万能粗轧机4邻接配置的轧制设备组，对得到的T型钢坯进行轧制，进行腹板和翼缘的轧制(中间轧制工序100)。另外，万能轧机通常是指设有轴心在水平方向上延伸的上下一对的水平辊、和轴心在相对于水平辊的轴心垂直的方向上延伸的左右一对的立辊，且这些辊的轴心配置成与轧制方向垂直的同一平面状的轧机的名称。

图2表示说明第1万能粗轧机2的结构的模式图。第1万能粗轧机2具有绕水平轴旋转的水平辊21a及21b、和绕垂直轴旋转的立辊22a及22b。水平辊21a与21b、立辊22a与22b分别相对配置。

本发明中，使水平辊21a、21b的轧制面的宽度W1大于腹板11的内侧尺寸L(从翼缘内表面到腹板前端部的距离)。第1万能粗轧机2，通过水平辊21a、21b，在腹板11的板厚方向上轧制其高度方向的整个面，通过立辊22a和水平辊21a及21b的侧面在翼缘12的板厚方向上轧制翼缘12。

腹板11的板厚调整通过调整水平辊21a与21b间的辊缝而进行。翼缘12的板厚调整通过调整立辊22a与水平辊21a及21b的侧面间的辊缝而进行。

在轧制翼缘12时，通过立辊22a从水平辊21a、21b的一个侧面向轴方向施加推力，因而优选使立辊22b挤压水平辊21a、21b的另一个侧面，以使水平辊21a、21b不在轴方向上移动。

图3表示说明轧边机3的结构的模式图。轧边机3具有在水平轴方向上设有大直径辊部33和小直径辊部32的水平辊31a及31b。大直径辊部33不进行轧制地引导被轧制材料H的腹板11，小直径辊部32的辊面32a在宽度方向上轧制翼缘12的端面12a。

优选调整大直径辊部33的辊直径和小直径辊部32的辊直径，以使在利用小直径辊部32的翼缘12的端面12a的轧制中，大直径辊部33的辊表面距腹板11与板厚方向的上下表面具有少许的间隙。通过设置少许的间隙，消除了大直径辊部33与腹板接触时产生的额外的轧制反作用力，并且大直径辊部33作为导向装置起作用，产生了使从上下的腹板面到上下的翼缘前端的长度一致的效果，能够使尺寸精度提高。优选确保间隙在2mm以下。

图4是表示说明第2万能粗轧机4的结构的模式图。第2万能粗轧机4具有绕水平轴旋转的水平辊41a及41b、和绕垂直轴旋转的立辊42a及42b。水平辊41a与41b、立辊42a与42b分别相对配置。

本发明中，使水平辊41a、41b的辊面的宽度W2小于腹板11的内侧尺寸L(从翼缘内表面到腹板前端部11a的距离)(即W2＜W1)。在将被轧制材料H的翼缘12向水平辊41a、41b的侧面按压时，腹板前端部11a从水平辊41a、41b的辊面向外侧突出。因此，此时可以通过立辊42b在腹板11的高度方向上轧制腹板11。

第2万能粗轧机4通过调整水平辊41a与41b间的辊缝来调整腹板11的板厚。并且，通过调整立辊42a与水平辊41a及41b的一个侧面间的辊缝来调整翼缘12的板厚。而且，在本发明中，通过调整立辊42b与水平辊41a及41b的另一个侧面间的辊缝来调整腹板11的高度和端部的形状。

另外，就图4的辊形状而言，不能通过腹板前端侧的立辊42b抑制水平辊41a及41b的轴方向移动。因此，对于图4所示结构的情况，需要沿水平辊41a、41b的辊轴安装抑制水平方向的移动的机构。作为抑制水平方向的移动的机构，例如可以是沿辊轴安装推力球轴承(thrustball bearing)、推力滚子轴承(thrust roller bearing)，即承受轴方向的推力载荷的结构。

但是，若轧制被轧制材料H的翼缘12时的轧制载荷增大，则施加在水平辊41a及41b的辊轴的水平方向的载荷也增大，存在抑制水平辊41a及41b的水平方向的移动的机构规模增大而设备费用过高的情况。为了解决该问题，如图5A所示，优选第2万能粗轧机4的腹板前端部侧的立辊42b在高度方向中央部设有槽部43。即，若设计成使槽部43以外的立辊外周与水平辊41a及41b的侧面接触的结构，则能够不设置特别的机构而抑制水平辊41a及41b的轴方向移动。

槽部43的底部为垂直的直线状，且其宽度a大于被轧制材料H的腹板厚度。并且，槽部43的深度由成为产品的T型钢的腹板高度和水平辊的辊面宽度W2共同决定。水平辊41a及41b的形状，可以如图5A所示靠近腹板前端的侧面是垂直的，另外也可以如图5B所示靠近腹板前端的侧面具有与翼缘侧的侧面相同的斜度(斜度在后论述)。对于具有斜度的情况，优选对应该倾斜角度，在立辊42b的外周设置相同角度的斜度。

在使用第2万能粗轧机4、通过立辊42b在腹板11的高度方向上轧制腹板11的端面的本发明的方法中，通过水平辊41a及41b在腹板的板厚方向上轧制腹板的大部分(即除前端部11a附近之外)。因此，即使通过立辊42b强力轧制腹板前端部11a，腹板11也不会屈曲。但是，若水平辊41a及41b的宽度窄，则腹板的非轧制部分变长，易发生屈曲，因而优选辊面的宽度至少为腹板内侧尺寸的70％。另一方面，为了充分确保腹板端面的轧制余量，优选将腹板的端部附近20mm以上作为非轧制范围。

在利用上述的第1万能粗轧机2、轧边机3及第2万能粗轧机4的中间轧制工序中，在得到可以终轧的形状之前，根据需要进行往复轧制。

并且，若通过第2万能粗轧机4在板厚方向上轧制腹板11，则在被水平辊41a及41b轧制的部分与没有轧制的部分(腹板前端部11a附近)产生板厚差。该板厚差大到无法通过利用精轧机5的终轧来消除的程度时，反向输送被轧制材料H，再次通过第1万能粗轧机2进行轧制，轧制腹板的高度方向的整个面来消除即可。

该板厚差为能通过利用精轧机5的终轧来消除的程度的大小时，结束中间轧制工序，开始终轧工序。也可以通过中间轧制工序的最后的轧制道次，使第2万能粗轧机4的辊缝大于被轧制材料H的尺寸，不进行轧制地使被轧制材料通过。对于这种情况，在腹板前端附近不产生板厚差。

另外，中间轧制工序中，根据从轧制方向观察被轧制材料的截面图，优选使翼缘与腹板的交叉角(图2中的θf)为95～100°。通过形成该交叉角，水平辊与被轧制的翼缘内表面在轧制后迅速分离，能防止在翼缘内表面产生瑕疵。并且，可以减小辊磨耗时的辊修磨量，延长辊寿命。

使翼缘与腹板的交叉角为95～100°时，对于万能粗轧机，使水平辊的侧面及立辊的轧制面从垂直方向倾斜的角度(图2的θ)为5～10°。并且，立辊的截面形状成为以辊面的宽度方向中心为顶点的、具有从垂直方向倾斜了角度θ：5～10°的斜边的上下对称的山形形状(图2、图4、图5A及图5B)。不轧制翼缘一侧的水平辊侧面及立辊，实质上θ＝0也可以(图4及图5A)。

本发明中，由于通过第1和第2万能粗轧机实施中间轧制工序，因此与通过一台万能粗轧机进行轧制的情况相比，存在使每1道次的腹板厚度和翼缘厚度的轧制量增大的可能。因此，消减轧制道次，轧制效率提高。

另外，若按照第1万能粗轧机、轧边机、第2万能粗轧机的顺序轧制被轧制材料，则能够高效地对T型钢进行中间轧制。但是，采用该顺序以外的顺序轧制T型钢也可以，在顺序方面没有特别的限制。同样地，轧制设备组虽然在效率方面优选按照第1万能粗轧机、轧边机、第2万能粗轧机的顺序配置，但并不限于此。例如，也可以在中间轧制工序的开始阶段配置轧边机、第2万能粗轧机。另外，各轧机通常能够可逆轧制、清楚可见，因而轧制的顺序也可以与轧机的顺序不一致。

进一步使轧制效率提高时，可以将第1万能粗轧机、轧边机、第2万能粗轧机中的至少任意一种配置多台。

例如，如图7、8所示，可以配置多组由第1万能粗轧机2、轧边机3及第2万能粗轧机4组成的构成。图7是配置了2组由第1万能粗轧机2、轧边机3及第2万能粗轧机4组成的构成的结构。另外，图8是配置了3组由第1万能粗轧机2、轧边机3及第2万能粗轧机4组成的构成的结构，且能够通过1道次使中间轧制工序结束，轧制效率大幅提高。

另外，本发明并不限于图1、7、8所示的配置。作为其他优选的排列，可以列举例如：将第1万能粗轧机、轧边机、第2万能粗轧机中的至少任意一种连续配置2台以上而使效率提高的设备组。而且，可以选择除此以外的任意排列。即，只要是第1万能粗轧机2、轧边机3及第2万能粗轧机4各具有1台以上的设备，则不管其它如何配置都能够应用。

(终轧工序)

通过终轧工序，将由中间轧制工序得到的T型钢轧制成产品尺寸。

图6是表示说明万能精轧机的结构的模式图。精轧机5具有绕水平轴旋转的水平辊51a及51b、和绕垂直轴旋转的立辊52a及52b，水平辊51a及51b的侧面与辊面正交。

若通过立辊52a轧制被轧制材料H的翼缘，则翼缘被整形至相对于腹板垂直。可以通过将立辊52b向水平辊51a及52b的不与翼缘相对一侧的侧面按压，使水平辊51a及52b不在轴方向上移动。

万能精轧机几乎没有轧制腹板，或者在修整形状/尺寸的程度上少量轧制(轧制率大于0％且在约3％以下)。为了符合该目的，使水平辊51a及52b的轧制面的宽度(没有标号)大于腹板内侧尺寸L(因此大于W2)。

通常，万能精轧机与万能粗轧机的翼缘侧的立辊的形状不同。即，就万能粗轧机而言，多制成θ：3～15°的山形形状。与此相对，就万能精轧机而言，实质上θ＝0。对于任意一种万能轧机，其水平辊的轧制面在含有中心轴的截面上实质上成直线。

(用途及尺寸)

各轧机的辊等的具体尺寸依赖于作为目标的T型钢的尺寸。通常所使用的T型钢的尺寸是，腹板高度：约200mm～约1000mm、腹板厚度：约8mm～约25mm、腹板内侧尺寸：约190mm～约980mm、翼缘宽度：约80mm～约400mm、翼缘厚度：约12mm～约40mm。但是中间轧制中途的腹板厚度、翼缘厚度可以比上述尺寸厚。

优选用于轧制这样的T型钢的万能精轧机及第1万能粗轧机的水平辊的宽度W1为约210mm～约1100mm(被轧制材料的腹板内侧尺寸的约105％～约150％)。并且，优选第2万能粗轧机的水平辊的宽度(W2)为约140mm～约950mm(被轧制材料的腹板内侧尺寸的约70％～约95％)。另外，优选确保W1与W2的差在30mm以上。

并且，在立辊上设有槽部43时，槽部的宽度根据腹板厚度优选为约20mm～约100mm，深度为约5mm～约100mm。另外，优选腹板端部的轧制量为约1％～约5％。

本发明的方法及设备适合用于制造造船用T型钢。在造船用T型钢的情况下，腹板高度多为约200mm～约1000mm、翼缘宽度多为约80mm～约250mm，并且腹板高度多为翼缘宽度的2倍以上。以往，造船用T型钢大多是通过焊接来制造的，但根据本发明的方法及设备，能够通过轧制容易且高精度低制造造船用T型钢。

实施例

(实施例1)

使用图1所示的轧制设备，将具有厚250mm、宽310mm的长方形截面的大钢坯轧制成目标尺寸为腹板高度300mm、翼缘宽度100mm、腹板厚度9mm、翼缘厚度16mm的适合造船用的T型钢。

第1万能粗轧机2使用图2所示结构的设备。使水平辊的轧制面宽度W1比腹板内侧尺寸宽，为320mm。使水平辊的侧面与垂直方向所成角度θ为7°。

将左右立辊相对配置，使截面形状成为以辊面的宽度方向中心为顶点、具有从垂直方向倾斜的角度为7°的斜边的上下对称的山形形状。

并且，在左右立辊中，按压水平辊的侧面的立辊调节按压力，以使翼缘的轧制中水平辊不在水平轴方向上移动。

第2万能粗轧机4使用图4所示结构的设备。沿水平辊的辊轴安装了推力滚子轴承，制成承受辊轴方向的载荷能力强的结构。使水平辊的轧制面宽度W2比腹板内侧尺寸窄，为250mm，水平辊的轧制翼缘一侧的侧面从垂直方向倾斜了角度7°。

并且，左右的立辊中，使轧制翼缘的一个立辊的截面形状成为以辊面的宽度方向中心为顶点、具有从垂直方向倾斜的角度为7°的斜边的上下对称的山形形状，使在高度方向上轧制腹板前端部的另一个立辊的辊面成为平坦的圆筒形。

轧边机3使用图3所示结构的设备。使水平辊的大直径部与小直径部的阶差为44mm，辊宽度方面确保大直径部为500mm以上、小直径部为200mm以上。并且，阶差部分的倾斜角设为与垂直方向所成角度为7°。

万能精轧机5使用图6所示结构的设备。使水平辊的宽度为320mm。

开始，通过粗造型轧机1(使用安装了有槽轧辊的二辊式轧机)轧制上述大钢坯，使其成为截面形状为大致T形的T型钢坯。得到的T型钢坯的腹板厚度为40mm、翼缘厚度为75mm、腹板高度为375mm、翼缘宽度为130mm。

接着，通过以上述的第1万能粗轧机2、轧边机3及第2万能粗轧机4的顺序邻接配置的轧机组进行5道次的往复轧制，轧制腹板和翼缘。

第2万能粗轧机4使用立辊在腹板高度方向上轧制腹板前端部，进行腹板高度的调整。最后，通过具有水平辊和立辊的万能精轧机5将翼缘的斜度整形至垂直。对腹板部进行少量轧制。

热轧后，测定得到的T型钢的腹板高度、翼缘宽度、腹板厚度、翼缘厚度，结果为符合目标的尺寸，确认了根据本发明能够在热轧状态下制造满足目标尺寸的T型钢。

特别是，以往仅靠轧制难以调整的腹板高度，能够在目标值±1mm的范围内进行热轧，端面形状也良好(其中，良好是指，观察截面形状，端面与正交于腹板高度方向的直线几乎一致，端面与腹板上下表面所成的角度为直角)。

另外，进行了对第2万能轧机4的水平辊的轧制面宽度W2进行各种变更的实验，若W2相对于产品的腹板内侧尺寸至少为70％，则腹板能够不发生屈曲地进行高度方向的轧制。

另一方面，作为比较例，使用1台设定了水平辊的轧制面宽度大于腹板宽度的万能粗轧机和1台轧边机组成的以往的轧制设备(图10)实施中间轧制工序，制造T型钢。大钢坯尺寸、T型钢的热轧后的各部分的目标尺寸与本实施例相同。由于比较例的设备中只有1台万能粗轧机，因此进行道次数为9道次的往复轧制直到轧制为目标尺寸。

比较例中，由于无法轧制腹板的前端，因此腹板高度大于目标300mm而达到约306mm，产生尺寸偏差。因此，在轧制后需要切断腹板的端部，花费时间和费用，制造成本增加。

并且，由于道次数增加，因此与本发明的实施例相比中间轧制的轧制时间增加至2倍，生产率大幅变差。

另外，在上述实施例中，尝试分别将W1及万能精轧机的水平辊的宽度变为340mm，结果仍然良好。

(实施例2)

然后，作为本发明的第2实施例，将图5B所示的在水平辊的两个侧面具有斜度的万能粗轧机用作第2万能粗轧机，轧制具有与本发明的第1实施例相同尺寸的T型钢。

粗造型轧机1、第1万能粗轧机及轧边机3使用与第1实施例相同的设备。第2万能粗轧机4的水平辊轴承不是如第1实施例那样的特殊轴承，而使用普通的轴承。因此，能够节约设备费用。

使水平辊的轧制面宽度W2比腹板内侧尺寸窄，为250mm，且水平辊的轧制翼缘侧的侧面从垂直方向倾斜了角度7°。使立辊的截面形状成为以辊面的宽度方向中心为顶点、且具有从垂直方向倾斜的角度为7°的斜边的上下对称的山形形状。而且，在腹板前端侧的立辊42b上设有深34mm(距立辊表面的深度)、宽100mm的底部为垂直的直线状的槽部。

T型钢的制造，首先，通过粗造型轧机1轧制具有与第1实施例相同尺寸的大钢坯，使其成为截面形状大致为T形的T型钢坯。得到的T型钢坯的尺寸与第1实施例相同，腹板厚度为40mm、翼缘厚度为75mm、腹板高度为375mm、翼缘宽度为130mm。

接着，通过以第1万能粗轧机2、轧边机3及第2万能粗轧机4的顺序邻接配置的轧机组进行5道次的往复轧制，轧制腹板和翼缘。

第2万能粗轧机4，在将腹板前端侧的立辊向水平辊侧面按压的状态下进行轧制，在腹板高度方向上轧制腹板前端部来进行腹板高度的调整。最后，通过具有水平辊和立辊的万能精轧机5将翼缘的斜度整形至垂直。

热轧后，测定得到的T型钢的腹板高度、翼缘宽度、腹板厚度、翼缘厚度，结果为符合目标的尺寸，腹板高度在目标值±1mm的范围内，端面形状也良好。从以上的结果可以确认，通过使用了本发明的图5B所示的第2万能粗轧机的T型钢的制造方法和轧制设备，能够在热轧状态下制造尺寸精度良好的T型钢。

(实施例3)

然后，作为本发明的第3实施例，在图1所示的轧制设备中，使用交换了第1万能粗轧机2和第2万能粗轧机4的轧制设备，将具有厚300mm、宽620mm的长方形截面的大钢坯，轧制成目标尺寸为腹板高度500mm、翼缘宽度150mm、腹板厚度12mm、翼缘厚度22mm的T型钢。即，第3实施例的中间轧制工序按照第2万能粗轧机4、轧边机3、第1万能粗轧机2的顺序进行配置。

第2万能粗轧机4使用了如图5B所示的水平辊的两个侧面具有斜度的结构。使水平辊的轧制面宽度W2比腹板内侧尺寸窄，为440mm，且水平辊的侧面从垂直方向倾斜了角度7°。使立辊的截面形状成为以辊面的宽度方向中心为顶点，且具有从垂直方向倾斜的角度为7°的斜边的上下对称的山形形状，且在腹板前端侧的立辊42b上设有距立辊表面的深度为37mm、宽度为100mm的底部为垂直的直线状的槽部。

轧边机3使用图3所示的结构的设备。使水平辊的大直径部和小直径部的阶差为68mm，辊宽度方面确保大直径部为550mm以上、小直径部为200mm以上。并且，阶差部分的倾斜角与垂直方向所成角度为7°。

第1万能粗轧机2使用图2所示结构的设备。使水平辊的轧制面宽度W1比腹板内侧尺寸宽，为530mm，且水平辊的侧面与垂直方向所成角度θ为7°。将左右立辊相对配置，使截面形状成为以辊面的宽度方向中心为顶点，具有从垂直方向倾斜的角度为7°的斜边的上下对称的山形形状。并且，在左右立辊中，按压水平辊的侧面的立辊调节按压力，以使在翼缘的轧制中水平辊不在水平轴方向上移动。

万能精轧机5使用图6所示结构的设备。使水平辊的宽度为520mm。

开始，通过粗造型轧机1(使用安装了有槽轧辊的二辊式轧机)轧制上述大钢坯，使其成为截面形状为大致T形的T型钢坯。得到的T型钢坯的腹板厚度为50mm、翼缘厚度为95mm、腹板高度为585mm、翼缘宽度为185mm。

接着，通过以上述的第2万能粗轧机4、轧边机3及第1万能粗轧机2的顺序邻接配置的轧机组进行5道次的往复轧制，轧制腹板和翼缘。

通过第2万能粗轧机4，在将腹板前端侧的立辊向水平辊侧面按压的状态下进行轧制，在腹板高度方向上轧制腹板前端部来进行腹板高度的调整。最后，通过具有水平辊和立辊的万能精轧机5将翼缘的斜度整形至垂直。

热轧后，测定得到的T型钢的腹板高度、翼缘宽度、腹板厚度、翼缘厚度，结果为符合目标的尺寸，腹板高度在目标值±1mm的范围内，端面形状也良好。从以上的结果可以确认，通过本发明的T型钢的制造方法和轧制设备，能够在热轧状态下制造尺寸精度良好的、腹板高度500mm、翼缘宽度150mm的大尺寸T型钢。

产业上的利用可能性

根据本发明的T型钢的制造方法和轧制设备组，能够在热轧状态下得到端部的形状良好，且满足目标值的腹板高度的腹板，而不需要在热轧后切断腹板前端部。由于不需要切断工序，因此能够缩短制造工序、降低制造成本，在产业上极其有用。

Claims (5)

1.一种T型钢的制造方法，具有：中间轧制工序，轧制粗成形为T型形状的T型钢坯的腹板和翼缘；和终轧工序，进行使由所述中间轧制工序得到的T型钢坯成为产品形状的终轧，所述制造方法的特征在于，

所述中间轧制工序具有：

利用第1万能粗轧机的轧制工序，所述第1万能粗轧机的上下的水平辊轧制腹板的板厚方向的上下表面的整个面；

轧边工序，轧制翼缘的端面；和

利用第2万能粗轧机的轧制工序，所述第2万能粗轧机的上下的水平辊轧制除腹板的端部附近以外的板厚方向的上下表面，并且左右的立辊中的一个在腹板的高度方向上轧制腹板的端面，另一个在翼缘的板厚方向上轧制翼缘。

2.一种T型钢用的轧制设备组，具有第1万能粗轧机、轧边机和第2万能粗轧机，其特征在于，第2万能粗轧机所具有的水平辊的宽度比第1万能粗轧机所具有水平辊的宽度窄。

3.如权利要求2所述的T型钢的轧制设备组，其特征在于，在第2万能粗轧机所具有的一个立辊的高度方向中央部，形成有底部为直线状的槽部。

4.如权利要求2所述的T型钢用的轧制设备组，以粗成形为T型形状的T型钢坯为被轧制材料，轧制其腹板和翼缘，所述轧制设备组的特征在于，配置有：

所述第1万能粗轧机，其为具有上下的水平辊的万能粗轧机，所述水平辊的辊面的宽度比所述被轧制材料的腹板内侧尺寸宽；

所述轧边机，其为轧制被轧制材料的翼缘端面的轧边机；和

所述第2万能粗轧机，其为具有上下的水平辊以及左右的立辊的万能粗轧机，所述水平辊的辊面的宽度比所述被轧制材料的内侧尺寸窄，所述立辊中的一个在翼缘的板厚方向上轧制翼缘、另一个在腹板的高度方向上轧制腹板的端面。

5.如权利要求4所述的T型钢用的轧制设备组，其特征在于，在所述第2万能粗轧机的、在腹板高度方向上轧制腹板端面的所述立辊的高度方向中央部，形成有底部为直线状且其宽度大于所述腹板厚度的槽部。

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