JP2000312902A - H形鋼の圧延方法 - Google Patents

H形鋼の圧延方法

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JP2000312902A
JP2000312902A JP12170599A JP12170599A JP2000312902A JP 2000312902 A JP2000312902 A JP 2000312902A JP 12170599 A JP12170599 A JP 12170599A JP 12170599 A JP12170599 A JP 12170599A JP 2000312902 A JP2000312902 A JP 2000312902A
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JP
Japan
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mill
rolling
universal
roll
flange
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JP12170599A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Kusaba
芳昭 草場
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の圧延に比べ、圧延設備のコンパクト化
と生産性の向上を可能とするH形鋼の圧延方法を提供す
る。 【解決手段】 ブレークダウンミルで鋳片を粗形材に粗
圧延し、次いで、ブレークダウンミルの下流側に設けら
れ、それぞれ1対の水平ロールと1対の竪ロールを備え
た2台のユニバーサルミルを近接配置したミル群のみで
粗形材をH形鋼に圧延し、ミル群のいずれか一方のユニ
バーサルミルの水平ロールでフランジの幅圧下をおこな
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築や土木の分野
に用いられるH形鋼の圧延方法に関する。詳しくは、本
発明は、コンパクトな設備で高能率の圧延を可能とする
H形鋼の圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、H形鋼の断面形状と各部の寸法
を示す図である。Hはウェブ高さ、Bはフランジ幅、t
1はウェブ厚、t2はフランジ厚、b1、b2はウェブ
からフランジ先端までの距離である。
【0003】H形鋼の呼称は、例えば、H500×B2
00×10/15のごとく表示され、H500はウェブ
高さが500mm、B200はフランジ幅が200m
m、10/15は、ウェブ厚が10mmでフランジ厚が
15mmであることを表す。
【0004】図2は、従来のH形鋼の圧延方法によるミ
ル配置例の平面図である。同図に示すように、H形鋼の
圧延は、2重式孔型ロール粗圧延機1(以下、「ブレー
クダウンミル」という)で鋳片をドックボーン状の粗形
材(以下、ビームブランクともいう)とした後、ユニバ
ーサル粗ミル2と2重式ロールのエッジャミル3(以
下、「2Hiエッジャミル」ともいう)で構成される粗
ミル群とユニバーサル仕上げミル4を用いておこなわれ
る。すなわち、前記粗ミル群で往復圧延による中間圧延
が施され、次いで、ユニバーサル仕上げミルでの1パス
の圧延によりH形鋼に仕上げられる。
【0005】ユニバーサル粗ミルによる圧延では、一対
の水平ロールと一対の竪ロールを用いてH形鋼の粗形状
が形成される。
【0006】2Hiエッジャミルによる圧延では、一対
の水平ロールを用いてフランジの幅圧下がおこなわれ、
圧延材のウエブ中心偏りが矯正され、フランジ幅やウェ
ブ中心(ウェブがフランジ中央部に位置する中心)など
の各部寸法の精度が確保される。
【0007】ユニバーサル仕上げミルによる仕上げ圧延
では、一対の水平ロールと一対の竪ロールを用いて、1
パスの圧延によりフランジ部の立上げ(フランジ部の平
坦化)などをおこなって、製品寸法のH形鋼が得られ
る。
【0008】上記ユニバーサル粗ミルの圧延において、
圧延材のフランジ幅拡がりの不均一、噛み込み姿勢の不
良、あるいは上下水平ロールの不整合などの原因でウエ
ブ中心偏りが生じた場合、2Hiエッジャーミルで矯正
しようとしても、フランジ挫屈が生じ矯正できないため
寸法精度が得られないという問題がある。
【0009】そこで、本発明者は、WO095/172
69号公報に開示するように、1対の水平ロールと1対
の竪ロールを備えたユニバーサルエッジャミルの竪ロー
ルでフランジ外面を拘束し、水平ミルでフランジを幅圧
下するH形鋼の製造方法を提案した。
【0010】図3は、上記公報に提示した圧延方法によ
るミル配置の平面図である。同図に示すように、ブレー
クダウンミル1で粗形材に粗圧延された後、ユニバーサ
ル粗ミル2と上記ユニバーサルエッジャミル5とで構成
される粗ミル群でフランジの幅圧下とともに往復圧延に
よる中間圧延が施され、次いで、ユニバーサル仕上げミ
ル4の1パスの圧延によりH形鋼に仕上げられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】H形鋼の圧延では、製
造コスト低減の観点から、圧延設備のコンパクト化と高
い生産性が要求される。
【0012】しかしながら、上記公報に提示した方法を
含む従来の圧延方法は、上記したようにブレークダウン
ミルの下流に粗ミル群ならびにユニバーサル仕上げミル
を設置し、粗圧延、中間圧延ならびに仕上げ圧延により
H形鋼を圧延するという基本的な考え方に基づくもので
あり、設備のコンパクト化と生産性の向上に限界があっ
た。すなわち、ユニバーサルミルの圧延では、水平ロー
ル側面の摩耗が問題となる。摩耗が大きくなると、圧延
される製品のウエブ高さが小さくなり寸法外れが生じ
る。したがって、摩耗しても水平ロール幅の減少が少な
くなるように水平ロール側面の角度を93〜95°とし
たユニバーサル粗ミルと、圧延パスを1パスに限定し、
水平ロール側面の角度を90°としたユニバーサル仕上
げミルとが必要であった。
【0013】本発明の課題は、従来の圧延に比べ、ユニ
バーサル仕上げミルの必要性を無くして圧延設備のコン
パクト化と生産性の向上を可能とするH形鋼の圧延方法
を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために完成されたもので、その要旨は以下のとお
りである。
【0015】(1)ブレークダウンミルで鋳片を粗形材
に粗圧延し、次いで、ブレークダウンミルの下流側に設
けられ、それぞれ1対の水平ロールと1対の竪ロールを
備えた2台のユニバーサルミルを近接配置したミル群の
みで粗形材をH形鋼に圧延する方法であって、上記ミル
群のいずれか一方のユニバーサルミルの水平ロールでフ
ランジの幅圧下をおこなうことを特徴とするH形鋼の圧
延方法。
【0016】(2)上記一方のユニバーサルミルの水平
ロールとして幅可変の水平ロールを用いることを特徴と
する上記(1)項に記載のH形鋼の圧延方法。
【0017】
【発明の実施の形態】図4は、本発明の方法を実施する
設備レイアウト例を示す模式図である。同図に示すよう
に、ブレークダウンミル1の下流側にそれぞれ1対の水
平ロールと1対の竪ロールを備えた2台のユニバーサル
ミルA、Bを近接配置したミル群を設ける。ここで、近
接配置とは、2つのスタンド間にテーブルローラが存在
しないか、存在しても数台程度以下であり、実質的にこ
れらのスタンドが連続して配列された状態を指す。
【0018】上記ブレークダウンミルは、公知のブレー
クダウンミルでよく、通常、複数個の孔型を有する1対
の水平ロールを備えたミルが用いられる。
【0019】図5は、本発明で用いるブレークダウンミ
ルの水平ロール例の正面図と圧延材の断面の模式図であ
る。
【0020】同図に示すように、ブレークダウンミルの
水平ロール6には、通常、割入れ孔型K−1、ボックス
孔型K−2および造形孔型K−3が形成され、これらの
孔型を用い、通常、15〜19パスの往復圧延により鋳
片からドックボーン状の粗形材が圧延される。なお、通
常、鋳片として断面がドックボーン状の鋳片を用いる場
合には、上記割入れ孔型は使用しない。
【0021】本発明では、前記ユニバーサルミル群のい
ずれか一方のユニバーサルミルの水平ロールでフランジ
の幅圧下をおこなう。以下、このユニバーサルミルをU
Eミルといい、他方のユニバーサルミルをUミルとい
う。
【0022】図6は、本発明で用いるUミルの竪ロール
と水平ロールの正面図と圧延材の断面を示す模式図であ
る。
【0023】同図に示すように、Uミルは、角度αが9
0〜91°である水平ロール7、7と角度βが89〜9
0°である竪ロール8、8を同一断面内に有し、水平ロ
ール7と竪ロール8で圧延材9のフランジの厚圧下と水
平ロール7、7でウエブの厚圧下がおこなわれる。
【0024】図7は、本発明で用いるUEミルの竪ロー
ルと水平ロールの正面図と圧延材の断面を示す模式図で
ある。
【0025】同図に示すように、UEミルは、角度αが
90〜91°である水平ロール7、7と角度βが89〜
90°である竪ロール8、8を同一断面内に有し、水平
ロール7、7で圧延材9のフランジ端部を圧下しフラン
ジ幅を縮小する。フランジの幅圧下の際に生じるフラン
ジ挫屈の防止や圧延パス回数の削減の観点から、フラン
ジの幅圧下とともに水平ロール7と竪ロール8でフラン
ジの厚圧下や水平ロール7、7でウエブ圧下をおこなう
のが望ましい。
【0026】Uミル、UEミルの双方の水平ロールと竪
ロールの角度を上記の角度とすることにより、フランジ
部の立上げ(フランジ部の平坦化)が不必要となる。し
たがって、従来の圧延では必須であったユニバーサル仕
上げミルは必要としない。
【0027】本発明の好適態様は、UEミルの水平ロー
ルとして幅可変ロールを用いることを特徴とする。
【0028】図8は、UEミルの幅方向に2分割した幅
可変水平ロールと竪ロールの正面図と圧延材の断面を示
す模式図である。符号10は幅可変水平ロール、11は
分割ロールで、図6、7と同じ要素は同一の符号で表
す。
【0029】図8に示すように、幅可変水平ロール10
は、図示しない駆動装置によりオンラインやオフライン
で分割ロール11の間隔を変更して水平ロール幅を調整
することができる。したがって、圧延により分割ロール
側面が摩耗しても水平ロール幅を常に適正な範囲に維持
することができる。例えば、一定量の圧延を実施する毎
に分割ロール側面の摩耗量を計測し、その摩耗量に基づ
き分割ロールの間隔を変更すればよい。Uミルの水平ロ
ール側面が摩耗しても、UEミルの水平ロール幅を適正
の範囲に維持することができ、ウエブ高さの寸法外れを
防止することができる。また、UEミルの水平ロールと
して幅可変ロールを用いることにより、フランジ幅が同
じでウエブ高さの異なるサイズを同一のUEミルで圧延
することが可能となり、水平ロールの保有数の削減やロ
ール交換頻度の減少による生産性向上を図ることができ
る。例えば、幅可変量を150mmとすると、H600
×300、H500×300、H450×300のサイ
ズの圧延がロールを交換することなく可能となる。
【0030】上述のように水平ロールの幅を可変とする
には、例えば、実開平3−111404号公報に示すよ
うに、可動スリーブロールの外周面に突起を設け、アー
バに対しすべりキーで連結させ、スリーブの基端部に雄
ねじを形成し、この雄ねじに螺合したナットの等分位置
に設けた突起を可動スリーブロールの突起部隙間に嵌合
させ、両突起端を分割キーで軸方向に固定した構造とす
ればよい。
【0031】次ぎに、本発明方法を図4を用いて説明す
る。なお、以下の説明は、図4のユニバーサルミルA、
BをそれぞれUEミルならびにUミルとする。
【0032】図4において、ブレークダウンミル1で鋳
片を往復圧延によりドックボーン状の粗形材に粗圧延し
た後、ユニバーサルミルA、Bのミル群による通常7〜
13パスの往復圧延によりH形鋼に仕上げられる。ユニ
バーサルミルBではフランジの厚圧下とウエブの厚圧下
が施され、ユニバーサルミルAではフランジの幅圧下が
施される。ユニバーサルAミルでは、フランジの幅圧下
とともにフランジの厚圧下やウエブの厚圧下を施すこと
ができる。なお、同図において、ユニバーサルミルA、
BをそれぞれUミルおよびUEミルとし、ユニバーサル
ミルBでフランジの幅圧下を施し、ユニバーサルAでフ
ランジの厚圧下とウエブの厚圧下を施してもよいが、こ
の場合、成品寸法精度の確保の観点から、ユニバーサル
ミルAでおこなう最終パスをミル群の最終パスとしてH
形鋼を仕上げるのがよい。
【0033】
【実施例】以下、本発明の効果を、H600×300シ
リーズのH形鋼を連続鋳造で鋳造されたビームブランク
の鋳片(フランジ幅:400mm、ウエブ高さ:800
mm、ウエブ厚:120mm)から圧延する場合を従来
例と比較して説明する。
【0034】(実施例1)図4に示すブレークダウンミ
ル1(BDミル)および2台のユニバーサルミルA、B
のミル群とで構成される圧延ラインのユニバーサルミル
A、Bに、図6に示す基本構造でα:90.3°の水平
ロールとβ:89.7°の竪ロールを有するユニバーサ
ルミルを配置した。ユニバーサルミルAとBは、それぞ
れUEミルならびにUミルとした。
【0035】この圧延ラインを用いて、BDミルで上記
鋳片からドックボーン状の粗形片(ウエブ厚70mm、
フランジ厚112mm、フランジ幅340mm、ウエブ
高さ800mm)に圧延し、次いで2台のユニバーサル
ミルの往復圧延(タンデムレバース圧延)によりH59
6×300×14/23のH形鋼を圧延した。表1、表
2にそれぞれBDミルとミル群でのパススケジュールを
示す。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】表1、2に示すように、BDミルで7パ
ス、ミル群で7パスでH形鋼の圧延が可能となり、後述
する従来例にくらべパス回数が減少し圧延能率が大幅に
向上した。
【0039】(実施例2)実施例1の圧延ラインのユニ
バーサルミルAの水平ロールとして幅可変水平ロール
(幅可変量:150mm)を用い、フランジ幅:400
mm、ウエブ高さ:800mm、ウエブ厚:120mm
の鋳片をBDミルでウエブ厚70mm、フランジ厚70
mm、フランジ幅112mm、ウエブ高さ340mmの
粗形状に圧延し、次いで2台のユニバーサルミルの7パ
スの往復圧延によりH596×300×14/23のH
形鋼を圧延する約3000トンの量産を実施した。
【0040】圧延開始時のUミルとUEミルの水平ロー
ル幅は共に550mmとした。UEミルでは、約500
トン圧延する毎に水平ロール幅を測定し、分割ロールの
間隔を変更して水平ロール幅を550mmに調整した。
【0041】上記量産の結果、Uミルの水平ロール幅は
4mm以上減少していたが、得られた製品のウエブ高さ
は595.5〜596.5mmの範囲内で、寸法公差内
であった。なお、UEミルの水平ロールとして幅可変機
能を備えないロールを用いた比較例の圧延では、約10
00トン圧延した段階でウエブ高さが593mmより小
さくなり、公差外れとなったため以後の圧延を中止し
た。
【0042】(従来例)図2に示すブレークダウンミル
1およびユニバーサル粗ミル2と2Hiエッジャミル3
とで構成される粗ミル群ならびにユニバーサル仕上げミ
ル4を用いて、BDミルで上記鋳片から上記と同じH形
鋼を圧延した。粗形片は実施例1と同様の寸法とした。
BDミルの圧延でウエブ厚70mmの粗形片とすると、
粗ミル群のパス回数が15パスとなったため、粗形片の
ウエブ厚を60mmに減少し粗ミル群の負荷を軽減し
た。粗形片のウエブ厚を60mmとしたときのBDミ
ル、粗ミル群ならびにユニバーサル仕上げミルのパスス
ケジュールを表3、4、5に示す。
【0043】
【表3】
【0044】
【表4】
【0045】
【表5】
【0046】表3〜5に示すように、従来例では、BD
ミルが11パス、粗ミル群が11パス、仕上げミルが1
パスとなった。
【0047】上述したように、本発明例では、ユニバー
サル仕上げミルを用いることなく、ブレークダウンミル
と2台のユニバーサルミルでH形鋼を圧延することがで
き、従来例に比べ、ユニバーサルミルによる粗形状から
H形鋼の圧延の際のパス回数が大幅に減少して圧延能率
が大幅に向上した。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、従来の圧延方法に比
べ、ユニバーサル仕上げミルの必要性を無くして圧延設
備のコンパクト化と生産性の大幅な向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】H形鋼の断面形状と各部の寸法を示す図であ
る。
【図2】従来のH形鋼の圧延方法によるミル配置例の平
面図である。
【図3】WO095/17269号公報に提示した圧延
方法によるミル配置の平面図である。
【図4】本発明の方法を実施する設備レイアウト例を示
す模式図である。
【図5】本発明で用いるブレークダウンミルの水平ロー
ル例の正面図と圧延材の断面の模式図である。
【図6】本発明で用いるUミルの竪ロールと水平ロール
の正面図と圧延材の断面を示す模式図である。
【図7】本発明で用いるUEミルの竪ロールと水平ロー
ルの正面図と圧延材の断面を示す模式図である。
【図8】UEミルの幅可変水平ロールと竪ロールの正面
図と圧延材の断面を示す模式図である。
【記号の説明】
1:2重式孔型ロール粗圧延機(ブレークダウンミ
ル)、 2:ユニバーサル粗ミル2、 3:2重式ロールのエッジャミル(2Hiエッジャミ
ル)、 4:ユニバーサル仕上げミル4、 5:ユニバーサルエッジャミル、 6:ブレークダウンミルの水平ロール、 7:水平ロール、 8:竪ロール、 9:圧延材、 10:幅可変水平ロール、 11:分割ロール。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブレークダウンミルで鋳片を粗形材に粗
    圧延し、次いで、ブレークダウンミルの下流側に設けら
    れ、それぞれ1対の水平ロールと1対の竪ロールを備え
    た2台のユニバーサルミルを近接配置したミル群のみで
    粗形材をH形鋼に圧延する方法であって、上記ミル群の
    いずれか一方のユニバーサルミルの水平ロールでフラン
    ジの幅圧下をおこなうことを特徴とするH形鋼の圧延方
    法。
  2. 【請求項2】 上記一方のユニバーサルミルの水平ロー
    ルとして幅可変の水平ロールを用いることを特徴とする
    請求項1に記載のH形鋼の圧延方法。
JP12170599A 1999-04-28 1999-04-28 H形鋼の圧延方法 Pending JP2000312902A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008093691A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Honda Motor Co Ltd ローラヘミング加工方法

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Effective date: 20021119