JP2000015316A - 平行フランジ圧延形鋼の温度測定法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の温度測定装置では、被圧延材の寸法や
材質等が変更された場合に、コスト上昇を伴わずに、圧
延材の温度を正確に測定できなかった。 【解決手段】 圧延Ｈ形鋼の粗ユニバーサルミルおよび
／またはエッジャーミルの入側および／または出側に配
置された放射温度計33と、放射温度計33を昇降させる昇
降装置34と、放射温度計33が、搬送される被圧延材30の
材質および寸法に基づいて決定された設置高さとなるよ
うに、昇降装置34を制御する昇降制御装置35とを備える
温度測定装置32である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数パスの圧延に
よりウエブおよびフランジそれぞれの厚みと幅とが徐々
に低減されながら製造される、圧延Ｈ形鋼や圧延溝形鋼
といった平行フランジ圧延形鋼の、中間圧延工程におけ
る温度測定法および温度測定装置に関する。具体的に
は、本発明は、特にＴＭＣＰ(Thermo Mechanical Contr
ol Process)鋼のような、圧延時における材料温度を適
切な範囲に制御することによって所望の機械的性質を得
られる平行フランジ圧延形鋼を、安定的かつ効率的に製
造するための温度測定法および温度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築や土木等の分野で用いられる各種構
造用鋼材は、一般構造用圧延鋼材(JISG 3101)、溶接用
構造用圧延鋼材(JIS G 3106)の熱間圧延Ｈ形鋼等が広く
利用されている。

【０００３】これらの鋼種をベースとして、それぞれの
用途に適合する機械的性質を満足した、圧延Ｈ形鋼や圧
延溝形鋼等の平行フランジ圧延形鋼 (以降の説明では、
便宜上、「圧延Ｈ形鋼」を例にとる。) は、従来より、
連続鋳造または分塊圧延により製造された鋼片を圧延素
材として熱間圧延を行うことにより、製造される。

【０００４】図７は、この熱間圧延工程１を模式的に示
す説明図である。また、図８は、熱間圧延工程１の各工
程における被圧延材の断面形状例を示す説明図であっ
て、図８(a) は粗圧延終了時の断面形状例を、図８(b)
は中間圧延時の断面形状例を、さらに図８(c) は仕上げ
圧延終了時の断面形状例を、それぞれ示す。

【０００５】図７に示すように、ビームブランク、スラ
ブまたはブルームといった鋼片は、加熱炉２により所定
の温度に加熱された後、ブレークダウンミル３等の粗圧
延機により、図８(a) に示すように、粗形鋼片（ビーム
ブランク）７に粗圧延される。

【０００６】次に、この粗形鋼片７は、一般的に、図７
に示すように上下一対および左右一対の合計４個の圧延
ロールからなる粗ユニバーサルミル４と上下一対の圧延
ロールからなるエッジャーミル５とからなる圧延機列を
少なくとも１組以上配置した中間圧延工程により、中間
圧延を行われる。この中間圧延では、粗ユニバーサルミ
ル４およびエッジャーミル５により複数パスの可逆圧延
が行われ、ウェブ厚、フランジ厚およびフランジ幅が所
定値まで延伸され、図８(b) に示す断面形状の中間圧延
材８とされる。

【０００７】さらに、この中間圧延材８は、図７および
図８(c) に示すように上下一対および左右一対の合計４
個の圧延ロールからなる仕上げユニバーサルミル６を配
置した仕上げ圧延工程により、仕上げ圧延を行われて、
最終製品９である圧延Ｈ形鋼とされる。この仕上げ圧延
では、一般的に、通常１パスでフランジおよびウェブそ
れぞれの厚み調整 (均一化) と、中間圧延工程で略５度
の角度がつけられたフランジの角度起こしとが行われる
だけであり、ウェブおよびフランジの厚み圧下率は数％
程度である。

【０００８】なお、図８に示した圧延Ｈ形鋼のみなら
ず、例えば、図９に示す断面形状のウェブ10a およびフ
ランジ10b 、10b を有する圧延溝形鋼10も、図７および
図８に示すのと同様な熱間圧延工程１により製造され
る。

【０００９】ところで、熱間圧延により製造される圧延
Ｈ形鋼は、一般的に、焼き入れや焼き戻しといった調質
処理を行われることなく、圧延のままの性質で使用され
る。このため、圧延Ｈ形鋼は、厚鋼板を条切りした３枚
の長尺板を断面Ｈ形に組み合わせた後に溶接して組立て
られる溶接Ｈ形鋼よりも、経済性の面では優れるが、熱
間加工条件や冷却条件の影響から、溶接Ｈ形鋼よりも高
い炭素当量が必要となるという組成の面での不利を有し
ており、溶接Ｈ形鋼に比較すると、靱性および溶接性が
低下し易い。

【００１０】また、高層建築の柱材として、一般的に、
厚鋼板を溶接したボックス柱が使用されるが、このよう
な用途への圧延Ｈ形鋼の適用性を改善するためにも、圧
延Ｈ形鋼の靱性および溶接性の改善が要望されている。
特に、ボックス柱への適用では、フランジ、ウェブとも
に板厚を厚くする必要がある。

【００１１】しかし、高温で仕上げ圧延を終了した後に
徐冷する従来の圧延方法では、強度確保のために高炭素
当量の組成とせざるを得ない。そのため、むしろ、靱性
および溶接性をともに悪化させてしまう。

【００１２】このような問題を解決すべく、近年、ＴＭ
ＣＰ(Thermo Mechanical Control Process、加工熱処
理) 技術を利用し、所定の合金元素を添加した鋼片を所
定の温度域で熱間圧延することによって、高強度であっ
て靱性および溶接性を兼ね備えた圧延Ｈ形鋼を製造する
方法が種々開示されている。例えば、特開平６−240350
号公報には、Mn、AlおよびNbを添加した鋼片を1200〜13
50℃に加熱した後、Ar₃変態点以上の温度域で熱間圧延
を終了する方法等が開示されている。

【００１３】ところで、1994年に制定された建築構造用
圧延鋼材規格(JIS G 3136)では、従来の一般構造用圧延
鋼材規格(JIS G 3101)や、溶接用構造用圧延鋼材規格(J
IS G3106)とは異なり、降伏点 (または耐力) の上限や
降伏比 (降伏点／引張強さまたは耐力／引張強さ) の上
限が規制された。このため、鋼材の圧延仕上げ温度が低
下すると降伏点や降伏比が上昇する傾向にあることか
ら、Ｈ形鋼の中間圧延工程〜仕上げ圧延工程における被
圧延材の温度を、所定の下限温度以上に厳格に制御する
必要性が高まってきた。

【００１４】一方、従来の一般構造用圧延鋼材規格(JIS
G 3101)や、溶接用構造用圧延鋼材規格(JIS G 3106)に
おいては、むしろ降伏点 (または耐力) や引張強さの下
限値を満足させるために、中間圧延工程〜仕上げ圧延工
程における被圧延材の温度を、所定の上限温度以下に制
御する必要もある。このように、近年では、圧延Ｈ形鋼
の圧延工程における被圧延材の温度管理に対する要求
は、従来に比較してかなり厳しくなってきた。

【００１５】圧延Ｈ形鋼の圧延工程では、一般的に、被
圧延材からの放射エネルギおよびこれを運ぶ波動を熱電
対に当てて発生する熱起電力から温度を図る放射温度計
を用いた圧延温度管理がなされる。

【００１６】具体的には、各ミルの入側および出側の一
方または双方で、放射温度計を架台に搭載して設置して
おき、被圧延材の圧延前後における表面温度を測定して
記録する。放射温度計によりフランジおよび／またはウ
エブの局部的な表面温度が測定され、これらの局部的な
測定値の平均値が表面温度とされてきた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、圧延Ｈ形鋼
の圧延工程でのフランジ表面温度は、フランジ幅方向に
ついて一様ではない。図10は、圧延工程における圧延Ｈ
形鋼11のフランジ11b における表面温度の分布例を示す
説明図である。

【００１８】同図に示すように、フランジ11b の表面温
度は、フランジ幅方向の中央部付近をピークとしてフラ
ンジ両端部側に向かって低下し、ピーク温度とフランジ
先端部との温度差Δt₁は、圧延Ｈ形鋼11の寸法や材質に
よっても変動するが、70〜150 ℃もある。また、フラン
ジ11b の下半分は上半分よりもΔt₂：20〜30℃も温度が
高い。

【００１９】したがって、圧延Ｈ形鋼の温度を制御する
場合、例えば、フランジ幅方向の最高温度が所定の温度
管理上限値を上回らないように制御するときや、フラン
ジ幅方向の最低温度が所定の温度管理下限値を下回らな
いように制御するときに、圧延Ｈ形鋼の寸法や材質等が
変更されると、前述したように放射温度計は架台により
設置高さが固定されて設置されるため、圧延Ｈ形鋼に対
する測定位置が変わってしまい、測定値が異なってしま
う。このため、圧延Ｈ形鋼の寸法や材質等の変化や変更
に応じて迅速に、圧延Ｈ形鋼の正確な温度を測定するこ
とができなかった。

【００２０】なお、特開平５−117754号公報には、形鋼
フランジの幅方向に温度センサを複数個配置して、必要
に応じて複数の放射温度計を設置することにより、フラ
ンジ幅方向の複数の箇所で表面温度を測定する方法が提
案されている。また、温度センサをフランジ幅方向に高
速で走査することにより、フランジ幅方向の表面温度の
分布を測定する方法も提案されている。しかし、これら
によると、温度測定装置に要するコストが著しく嵩み、
現実には実施できない。

【００２１】ここに、本発明の目的は、圧延Ｈ形鋼等の
平行フランジ圧延形鋼に対する従来の材料温度測定に関
する課題に鑑み、高価な温度測定装置を導入することな
く既存の放射温度計に若干の変更を加えるだけで、被圧
延材の寸法や材質等が変更されても、圧延温度を最適に
管理することができ、製品の機械的性質のバラツキを抑
制し、かつ規格外れを発生させることがない平行フラン
ジ圧延形鋼の温度測定法および温度測定装置を提供する
ことである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】ここに、本発明の要旨と
するところは、平行フランジ圧延形鋼の中間圧延工程を
構成する粗ユニバーサルミルおよび／またはエッジャー
ミルの入側および／または出側に配置された放射温度計
を用いて、放射温度計の設置高さを、搬送される被圧延
材の材質および／または、中間圧延工程の各パス毎の寸
法に基づいて、被圧延材の温度測定を行う前に調整して
おき、被圧延材のフランジの一部における表面温度を測
定することを特徴とする平行フランジ圧延形鋼の温度測
定法である。

【００２３】上記の本発明にかかる平行フランジ圧延形
鋼の温度測定法では、設置高さが、材質および／または
寸法を用いた下記式により、決定されることが、望ま
しい。

【００２４】 ｈ_n ＝ｆ_n ×ｇ_n ×Ｂ_n ・・・・・・ ただし、ｈ_n ：ｎパス目の放射温度計の設置高さ（テー
ブル上面から放射温度計までの高さ） ｆ_n ：ｎパス目の被圧延材の材質に基づく補正係数 ｇ_n ：ｎパス目の被圧延材の寸法に基づく補正係数 Ｂ_n ：ｎパス目の被圧延材のフランジ幅 を示す。

【００２５】また、別の観点からは、本発明は、平行フ
ランジ圧延形鋼の中間圧延工程を構成する粗ユニバーサ
ルミルおよび／またはエッジャーミルの入側および／ま
たは出側に配置された放射温度計と、放射温度計を昇降
させる昇降装置と、放射温度計が、搬送される被圧延材
の材質および／または、中間圧延工程の各パス毎の寸法
に基づいて決定された設置高さとなるように、昇降装置
を制御する昇降制御装置とを備えることを特徴とする平
行フランジ圧延形鋼の温度測定装置である。

【００２６】上記の本発明にかかる平行フランジ圧延形
鋼の温度測定装置においては、(1)さらに、設置高さ
を、演算して昇降制御装置へ入力する圧延制御装置を備
えること、(2) 設置高さは、材質および／または寸法を
用いた上記式により、決定されることが、ともに望ま
しい。

【００２７】

【発明の実施の形態】(第１実施形態)以下、本発明にか
かる平行フランジ圧延形鋼の温度測定方法および温度測
定装置の実施形態を、添付図面を参照しながら、詳細に
説明する。なお、以降の実施形態の説明は、平行フラン
ジ圧延形鋼が圧延Ｈ形鋼である場合を例にとる。また、
本実施形態は、同一の中間圧延材30に対して圧延パスの
進行に伴って放射温度計の設置高さを変更する場合であ
る。

【００２８】図１は、本実施形態の温度測定装置を設置
した熱間圧延工程20を、各工程における被圧延材の断面
形状例とともに、模式的に示す説明図である。この圧延
工程20は、大別すると、２重式圧延機であるブレークダ
ウンミル21を用いた粗圧延工程22と、粗ユニバーサルミ
ル23とエッジャーミル24とからなる中間圧延工程25と、
仕上げユニバーサルミル26からなる仕上げ圧延工程27と
の３工程からなる。

【００２９】まず、粗圧延工程22におけるブレークダウ
ンミル21は、複数の孔型を刻設された上下一対の水平ロ
ールにより構成される。素材である連続鋳造スラブまた
は連続鋳造ビームブランク (粗形鋼片) は、加熱炉28に
より1200〜1300℃に加熱された後、ブレークダウンミル
21により複数パスの可逆圧延 (リバース圧延) を行われ
て、粗形鋼片29に造形、延伸される。

【００３０】次に、ブレークダウンミル21により造形さ
れた粗形鋼片29は、連続圧延可能に近接設置された粗ユ
ニバーサルミル23およびエッジャーミル24を用いた複数
パスのタンデムリバース圧延を行われて、所定の製品厚
みおよびフランジ幅に近い断面形状の中間圧延材30に延
伸される。

【００３１】粗ユニバーサルミル23は、上下一対の水平
ロールと左右一対の垂直 (竪) ロールとを備え、上下の
水平ロール間でウエブ厚みを、垂直ロールと水平ロール
と側面の隙間でフランジ厚みを、それぞれ圧下、延伸す
る。一方、エッジャーミル24は、上下一対の水平ロール
からなり、フランジを所定幅になるように軽圧下すると
ともにフランジ先端を矩形に整える。

【００３２】なお、図１に示す熱間圧延工程20では、１
組の粗ユニバーサルミル23およびエッジャーミル24によ
り中間圧延工程25を構成するが、２組以上用いてもよ
い。最後に、仕上げ圧延工程27として、中間圧延材30は
仕上げユニバーサルミル26により通常１パスの仕上げ圧
延を経て最終製品31に仕上げられる。本工程は、中間圧
延材30のフランジの角度起こしとウエブおよびフランジ
の若干の厚み圧下とが行われ、最終製品である圧延Ｈ形
鋼31とされる。

【００３３】熱間圧延工程では、通常、▲印を付した位
置Ａに温度測定装置を配置することにより加熱炉抽出時
の被圧延材温度を、位置Ｂに温度測定装置を配置するこ
とにより粗圧延時の被圧延材温度を、位置Ｃおよび位置
Ｄに温度測定装置を配置することにより中間圧延時の被
圧延材のウェブおよびフランジの表面温度を、位置Ｅに
温度測定装置を配置することにより仕上げ圧延時の被圧
延材のウェブおよびフランジの表面温度等を、測定して
管理する。特に、中間圧延工程25においては、圧延温度
が1000〜800 ℃の鋼の未再結晶温度領域で10数％の複数
パス圧延を行う必要があるため、製品の機械的性質 (引
張強さ、降伏点および衝撃値) が圧延条件 (温度、圧下
率等) の影響を最も受け易い。そこで、本実施形態で
は、図１における位置Ｃおよび位置Ｄのそれぞれに、本
実施形態の温度測定装置32を配置した。

【００３４】図２は、位置Ｃに配置した温度測定装置32
を示す斜視図である。図２において、ローラテーブル40
により中間圧延材30が搬送されており、このローラテー
ブル40の側方に、温度測定装置32が配置される。なお、
図においては、説明の便宜上、ローラテーブル40の軸支
部は省略してある。本実施形態の温度測定装置32は、放
射温度計33と、昇降装置34と、昇降制御装置35と、圧延
制御装置36とを備える。これらについて順次説明する。

【００３５】[放射温度計33]放射温度計33には、本実施
形態では、中間圧延材30から放射される光の中で0.5 〜
1.2 μｍの比較的狭い波長域の光のエネルギをレンズ33
a により内蔵されたシリコンセル (図示しない。) に集
めて測定し、電気信号に変換することにより、中間圧延
材30のフランジの温度を測定する、非接触式の温度計を
用いた。この温度計は、いわゆる連続光高温計である。

【００３６】なお、この連続光高温計以外にも、中間圧
延材30からの放射光の全て、または相当広い波長域のエ
ネルギを、レンズや反射鏡により熱電対に集めて測定し
電気信号に変換する全放射型温度計を用いることも可能
である。このような放射温度計については、周知である
ため、これ以上の説明は省略する。

【００３７】[昇降装置34]図２において、放射温度計33
は、昇降装置34により図中白抜き矢印方向へ昇降自在に
支持される。この昇降装置34は、本実施形態では、床面
に設置された架台37に電動 (または油圧) ジャッキ34a
を搭載して、構成される。電動ジャッキ34a が伸縮する
ことにより、放射温度計33が適当な設置高さに昇降す
る。

【００３８】[昇降制御装置35]本実施形態では、昇降装
置34の動作を制御するために、後述する圧延制御装置36
に接続された昇降制御装置35が設けられる。図３は、昇
降装置34と、昇降制御装置35と、圧延制御装置36との間
における制御信号のやりとりを示す説明図である。

【００３９】図２および図３に示すように、昇降制御装
置35は、後述する圧延制御装置36から入力される放射温
度計設定位置指令信号Ｆに基づいて、放射温度計33の設
定高さｈを制御する信号Ｇを、電動ジャッキ34a に出力
する。そして、電動ジャッキ34a に取り付けられた位置
検出器34b(図２においては省略する。) からのフィード
バック信号Ｈが設定高さｈとなるまで制御信号Ｇを出力
し続けて、電動ジャッキ34a を駆動する。この昇降制御
装置35による電動ジャッキ34a の高さの調整は、パス間
あるいは鋼片間等の非圧延時間に完了しておく。

【００４０】[圧延制御装置36]圧延制御装置36は、圧延
工程全体を管理するために従来から設置されている制御
用コンピュータであり、いわゆる圧延プロコンである。
この圧延制御装置36には、中間圧延材30の各パス毎の寸
法情報Ｉおよび材質情報Ｊ等といった圧延材料情報が予
め登録されている。

【００４１】本実施形態では、この圧延制御装置36によ
り、中間圧延材30に関する圧延材料情報に基づいて演算
を行い、放射温度計33の設定高さｈを決定する。具体的
には、予め登録されている中間圧延材30の寸法情報Ｉお
よび材質情報Ｊの１種以上に基づいて、まず上記式に
より、粗ユニバーサル圧延の各パス毎の放射温度計33の
設置高さｈ_n を、ｈ_n ＝ｆ_n ×ｇ_n ×Ｂ_n として算出す
る。

【００４２】ここで、補正係数ｆ_n は、ｎパス目の被圧
延材の材質による補正係数であり、材質情報テーブルＪ
に予め登録される。この値は０以上１以下である。補正
係数ｇ_n は、ｎパス目の被圧延材の寸法（ウェブ高さ、
フランジ幅、ウェブ厚およびフランジ厚）による補正係
数であり、寸法情報テーブルＩに予め登録される。この
値は０以上１以下である。なお、寸法情報テーブルＩに
は、各パス毎の目標とするウェブ厚み、フランジ厚みお
よびフランジ幅等が登録され、パス毎のユニバーサルミ
ルの水平ロールおよび垂直ロールそれぞれの開度、エッ
ジャーミルのロール開度、各ミルガイドの開度、前後面
ティルティングテーブル高さ等の設定値は、寸法情報テ
ーブルＩと材質情報Ｊとから計算され、パススケジュー
ルテーブルＫに登録される。

【００４３】さらに、値Ｂ_n は、ｎパス目の被圧延材の
フランジ幅を意味し、材質情報テーブルＪおよび寸法情
報テーブルＩに応じて決定されるパススケジュールテー
ブルＫから算出される。

【００４４】本実施形態では、設置高さｈ_n の算出にお
いては、補正係数ｆ_n 、ｇ_n を予め圧延制御装置36のメ
モリ内に数値テーブルとして保有しておき、製品の材質
や寸法に応じて適宜取り出して用い、最終的に放射温度
計33の設定高さｈ＝ｈ_n とすることにより、放射温度計
33の設定高さｈを演算により、求める。そして、放射温
度計33の設置高さを求めた設定高さｈとすべく、放射温
度計設定位置指令信号Ｆを、昇降制御装置35に出力す
る。

【００４５】本実施形態の温度測定装置32は、以上のよ
うに構成される。次に、この温度測定装置32により、中
間圧延材30のフランジの温度測定を行う場合を説明す
る。図４は、図２に示す温度測定装置32により中間圧延
材30のフランジの温度測定を行っている状況の一例を示
す説明図である。

【００４６】圧延Ｈ形鋼の中間圧延材30に対する複数パ
スの粗ユニバーサル圧延では、圧延パスが進行するに伴
って、中間圧延材30のウェブおよびフランジそれぞれの
厚さおよびフランジ幅が、図４に破線で示す圧延１パス
目から実線で示す圧延最終パスに示すように、徐々に小
さくなる。このため、本実施形態では、圧延パスが進行
するに応じて、放射温度計33の設置高さを各圧延パス間
で徐々に低くする。これにより、本実施形態の温度測定
装置32によれば、フランジ幅方向の任意の一点(例えば
フランジ幅方向の中央部30a)の温度を圧延各パスで正確
に測定することができる。

【００４７】なお、中間圧延材30の寸法やパススケジュ
ール等によっては、各圧延パス間での放射温度計33の設
置高さの調整必要量が極めて僅かであるために、各圧延
パス間で放射温度計33の設置高さの調整を行わなくても
実用上問題ない場合がある。このような場合には、放射
温度計33の設置高さは変更しなくともよく、例えば、圧
延１パスにおける設置高さと圧延最終パスにおける設置
高さとの平均値を、設置高さとすればよい。

【００４８】このように、本実施形態により、高価な温
度測定装置を導入することなく既存の放射温度計33に昇
降装置34および昇降制御装置35を追加するだけで、中間
圧延材30の寸法が圧延パスの進行に伴って変化しても、
被圧延材30の温度測定を高精度で行うことができる。そ
のため、圧延温度を最適に管理することができ、これに
より、製品である圧延Ｈ形鋼の機械的性質のバラツキを
抑制し、かつ規格外れを発生させることがない。

【００４９】(第２実施形態)次に、第２実施形態を説明
する。なお、以降の各実施形態の説明は、第１実施形態
と相違する部分についてだけ説明し、共通する部分につ
いては、同一の図中符号を付すことにより、重複する説
明を省略する。

【００５０】図５は、図２に示す温度測定装置32によ
り、フランジ幅が異なる２種の中間圧延材30−１、30−
２の温度測定を行っている状況の一例を示す説明図であ
る。本実施形態は、フランジ幅が比較的大きな圧延Ｈ形
鋼30−１のフランジ温度と、フランジ幅が比較的小さな
圧延Ｈ形鋼30−２のフランジ温度とを、同一の温度測定
装置32によりともに測定する場合である。

【００５１】この場合に、圧延Ｈ形鋼30−１、30−２そ
れぞれにおける、例えばフランジ幅方向の中央部30a で
の温度を、圧延各パスで正確に測定するには、放射温度
計33の設置高さを、圧延Ｈ形鋼30−１、30−２それぞれ
のフランジ幅の差の1/2 だけ変更すればよい。

【００５２】これにより、圧延Ｈ形鋼30−１、30−２に
対して、温度測定を高精度で行うことができる。そのた
め、フランジ幅が異なる２種の中間圧延材の圧延温度を
最適に管理することができ、これにより、製品である圧
延Ｈ形鋼の機械的性質のバラツキを抑制し、かつ規格外
れを発生させることがない。

【００５３】(第３実施形態)図６は、図２に示す温度測
定装置32により中間圧延材30のフランジの温度測定を行
っている状況の他の一例を示す説明図である。本実施形
態は、同一の中間圧延材30に対して、圧延温度の上限値
を規制するためにフランジ30b の幅方向でより温度が高
い領域を測定するとともに、圧延温度の下限値を規制す
るためにフランジ30b の幅方向でより温度が低い領域を
測定する場合である。この場合には、放射温度計33の設
置高さを、フランジ30b の幅の1/2 だけ変更すればよ
い。

【００５４】これにより、圧延Ｈ形鋼30に対して、フラ
ンジ30b の最高温度と最低温度とをともに測定すること
ができ、フランジ幅方向に関する温度測定を高精度で行
うことができる。そのため、圧延温度を最適に管理する
ことができ、これにより、製品である圧延Ｈ形鋼の機械
的性質のバラツキを抑制し、かつ規格外れを発生させる
ことがない。

【００５５】

【実施例】さらに、本発明を実施例を参照しながら、よ
り具体的に説明する。図１に示す熱間圧延工程20の位置
Ｃおよび位置Ｄに、図２に示す温度測定装置32を設置し
て中間圧延材30の温度測定を行うことにより中間圧延の
温度管理を行いながら、ＴＭＣＰ型圧延Ｈ形鋼 (引張強
さ50キロ鋼：ウエブ高さ612 mm、フランジ幅515 mm、ウ
エブ厚み65mm、フランジ厚み80mm) を、30種製造した。

【００５６】すなわち、所定の成分系に精練された溶鋼
(NbおよびＶ添加合金鋼) を連続鋳造スラブに鋳造し、
次いでこの連続鋳造スラブを加熱炉28で約1250℃に加熱
した後、ブレークダウンミル21により複数パスのリバー
ス圧延を行って、粗形鋼片29に粗圧延して造形した。

【００５７】この粗形鋼片29を所定時間待機させて空冷
することにより約950 ℃に降温させた後、粗ユニバーサ
ルミル23およびエッジャーミル24を用いて、15パスのリ
バース圧延を行って、所定のウエブ厚み、フランジ厚み
およびフランジ幅を有する中間圧延材30に中間圧延し
た。この中間圧延では、ウエブ厚みおよびフランジ厚み
は粗ユニバーサルミル23により圧下され、フランジ幅は
エッジャーミル24により圧下された。

【００５８】中間圧延における温度管理は、圧延各パス
の中間圧延材30のフランジ幅方向の中央部における表面
温度が所定の温度領域になるように、粗ユニバーサルミ
ル23による圧延開始温度、当該圧延各パス間での放射温
度計33の高さ、ならびに各パスでの圧延速度を、表１に
示すように調整することにより、行った。

【００５９】

【表１】

【００６０】表１において、補正係数ｆ_n は、ｎパス目
の被圧延材の材質による補正係数であるが、今回の被圧
延材については、温度管理ポイントを各パスともフラン
ジ幅方向外面温度のピークがフランジ幅方向中央部とす
るため、各パスともに0.5 とした。したがって、補正係
数ｆ_n は、温度管理ポイントがフランジ幅方向上部1/4
点である場合には、0.75とする。

【００６１】また、補正係数ｇ_n は、ｎパス目の被圧延
材の寸法（ウェブ高さ、フランジ幅、ウェブ厚およびフ
ランジ幅）によって変更し得るものであるが、今回の被
圧延材については各パスとも一律に1.0 とした。したが
って、補正係数ｇ_n は、例えば被圧延材の寸法によって
はフランジ外面幅方向の温度ピーク部がフランジ幅方向
中央部よりも下側にずれる場合が生じるが、この場合に
は１よりも小さい数値とする。

【００６２】この中間圧延材30に対し、仕上げユニバー
サルミル27を用いて１パスの仕上げ圧延を行って、最終
製品とした。これらの最終製品から、フランジ幅方向の
1/4 の位置であって肉厚方向の1/4の位置からＬ方向の
試料を採取し、これらの試料について、機械的性質（引
張強さ、降伏点および衝撃値）を測定した。

【００６３】表２には、本発明の温度測定方法ならびに
温度測定装置を用いて、上述した圧延Ｈ形鋼を製造した
場合の製品の機械的性質を示す。また、表２には、比較
例として、中間圧延の各パスについて、放射温度計33の
設置高さを圧延最終パスのフランジ幅の1/2 の位置に固
定し、圧延各パスの被圧延材のフランジ温度が所定の温
度領域になるように、粗ユニバーサル圧延開始温度、圧
延各パス間の温度計の高さ、ならびに各パスでの圧延速
度をいずれも調整した場合の製品の機械的性質を、あわ
せて示す。

【００６４】

【表２】

【００６５】表２から、本発明例は、比較例よりも、機
械試験値が優秀であり、かつバラツキが少ないことがわ
かる。したがって、製品性能が向上するとともに、製品
の性能バラツキが少ないため生産性を向上できたことも
わかる。

【００６６】すなわち、本実施形態では、粗ユニバーサ
ルミル23およびエッジャーミル24によるリバース圧延の
開始温度および終了温度を、ともに高目にシフトするこ
とができるため、中間圧延前に被圧延材を冷却するため
の待機時間の削減と、中間圧延速度の上昇とを図ること
ができ、圧延サイクルタイムの短縮による圧延能率向上
を図ることができる。

【００６７】さらに、製品の性能バラツキが少ないこと
から、既定値の下限を下回らない範囲で、性能確保のた
めに添加する合金元素の量を削減することができ、製造
コストを削減することもできる。

【００６８】

【変形形態】実施形態および実施例の説明では、平行フ
ランジ圧延形鋼が圧延Ｈ形鋼である場合を例にとった
が、本発明はかかる態様には限定されず、平行な２本の
フランジを有する圧延形鋼に対して、等しく適用するこ
とができる。例えば、圧延溝形鋼を例示できる。

【００６９】実施形態および実施例の説明では、本発明
にかかる温度測定装置を粗ユニバーサルミルの入側と、
エッジャーミルの出側とに設置した場合を例にとった
が、本発明はかかる態様に限定されるものではなく、粗
ユニバーサルミルおよび／またはエッジャーミルの入側
および／または出側に設置してもよい。

【００７０】さらに、近年、ＴＭＣＰ型平行フランジ圧
延形鋼の製造時に、中間圧延工程において、被圧延材の
温度を自在にコントロールし、鋼材中の添加元素の削減
と圧延能率向上とを図るため、中間圧延ミルの入側また
は出側に水冷装置を設置し、圧延パス間で被圧延材を冷
却しながら肉厚圧下をする方法が行われているが、この
際の温度管理に、本発明を適用することも可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、高価な温度測定装置を導入することなく既存の放射
温度計に簡単な変更を行うだけで、中間圧延材の寸法が
変化したり、または変更されても、被圧延材の温度測定
を高精度で行うことができる。そのため、圧延温度を最
適に管理することができ、これにより、製品である圧延
Ｈ形鋼の機械的性質のバラツキを抑制し、かつ規格外れ
を発生させることがなくなり、生産性の向上や製造コス
トの削減を図ることができる。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】第１実施形態の温度測定装置を設置した熱間圧
延工程を、各工程における被圧延材の断面形状例ととも
に、模式的に示す説明図である。

【図２】第１実施形態の温度測定装置を示す斜視図であ
る。

【図３】第１実施形態において、昇降装置と、昇降制御
装置と、圧延制御装置との間における制御信号のやりと
りを示す説明図である。

【図４】図２に示す温度測定装置により中間圧延材のフ
ランジの温度測定を行っている状況の一例を示す説明図
である。

【図５】図２に示す温度測定装置により、フランジ幅が
異なる２種の中間圧延材の温度測定を行っている状況の
一例を示す説明図である。

【図６】図２に示す温度測定装置により中間圧延材のフ
ランジの温度測定を行っている状況の他の一例を示す説
明図である。

【図７】熱間圧延工程を模式的に示す説明図である。

【図８】熱間圧延工程の各工程における被圧延材の断面
形状例を示す説明図であって、図８(a) は粗圧延終了時
の断面形状例を、図８(b) は中間圧延時の断面形状例
を、さらに図８(c) は仕上げ圧延終了時の断面形状例
を、それぞれ示す。

【図９】圧延溝形鋼の断面形状を示す説明図である。

【図１０】圧延工程における圧延Ｈ形鋼のフランジにお
ける表面温度の分布例を示す説明図である。

【符号の説明】

30 被圧延材 32 温度測定装置 33 放射温度計 34 昇降装置 35 昇降制御装置 36 圧延制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ２１Ｄ 9/00 １０２ Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＧ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行フランジ圧延形鋼の中間圧延工程を
   構成する粗ユニバーサルミルおよび／またはエッジャー
   ミルの入側および／または出側に配置された放射温度計
   を用いて、当該放射温度計の設置高さを、搬送される被
   圧延材の材質および／または、前記中間圧延工程の各パ
   ス毎の寸法に基づいて、前記被圧延材の温度測定を行う
   前に調整しておき、前記被圧延材のフランジの一部にお
   ける表面温度を測定することを特徴とする平行フランジ
   圧延形鋼の温度測定法。
2. 【請求項２】 前記設置高さは、前記材質および／また
   は前記寸法を用いた下記式により、決定される請求項１
   記載の平行フランジ圧延形鋼の温度測定法。 ｈ_n ＝ｆ_n ×ｇ_n ×Ｂ_n ただし、ｈ_n ：ｎパス目の放射温度計の設置高さ（テー
   ブル上面から放射温度計までの高さ） ｆ_n ：ｎパス目の被圧延材の材質に基づく補正係数 ｇ_n ：ｎパス目の被圧延材の寸法に基づく補正係数 Ｂ_n ：ｎパス目の被圧延材のフランジ幅 を示す。
3. 【請求項３】 平行フランジ圧延形鋼の中間圧延工程を
   構成する粗ユニバーサルミルおよび／またはエッジャー
   ミルの入側および／または出側に配置された放射温度計
   と、当該放射温度計を昇降させる昇降装置と、前記放射
   温度計が、搬送される被圧延材の材質および／または、
   前記中間圧延工程の各パス毎の寸法に基づいて決定され
   た設置高さとなるように、前記昇降装置を制御する昇降
   制御装置とを備えることを特徴とする平行フランジ圧延
   形鋼の温度測定装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記設置高さを、演算して前記
   昇降制御装置へ入力する圧延制御装置を備えることを特
   徴とする請求項４記載の平行フランジ圧延形鋼の温度測
   定装置。
5. 【請求項５】 前記設置高さは、前記材質および／また
   は前記寸法を用いた下記式により、決定される請求項３
   または請求項４記載の平行フランジ圧延形鋼の温度測定
   装置。 ｈ_n ＝ｆ_n ×ｇ_n ×Ｂ_n ただし、ｈ_n ：ｎパス目の放射温度計の設置高さ（テー
   ブル上面から放射温度計までの高さ） ｆ_n ：ｎパス目の被圧延材の材質に基づく補正係数 ｇ_n ：ｎパス目の被圧延材の寸法に基づく補正係数 Ｂ_n ：ｎパス目の被圧延材のフランジ幅 を示す。