JP2003260516A - 形鋼の製造方法及び製造装置 - Google Patents

形鋼の製造方法及び製造装置

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JP2003260516A
JP2003260516A JP2002065386A JP2002065386A JP2003260516A JP 2003260516 A JP2003260516 A JP 2003260516A JP 2002065386 A JP2002065386 A JP 2002065386A JP 2002065386 A JP2002065386 A JP 2002065386A JP 2003260516 A JP2003260516 A JP 2003260516A
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flange
shaped steel
flanges
straightening
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Yoshiaki Maki
義明 牧
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JFE Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】常温に冷却した後の形鋼の曲がり、形鋼の反
り、フランジ直角度、及びフランジ反りを確実に許容限
度内に納めることができる形鋼の製造方法及び製造装置
を提供する。 【解決手段】形鋼の製造装置は、仕上圧延された形鋼1
10に、形鋼110のフランジ反りfw及びフランジ直
角度fr、形鋼の曲がりb、形鋼の反りwを順次矯正す
る矯正処理を施す矯正手段5,6,7を有する。そし
て、矯正手段5による矯正処理の開始時の、形鋼110
の両フランジ112の温度TF を650℃〜850℃
に、矯正手段7による矯正処理の完了時の、両フランジ
112の温度T F を450℃〜600℃に、矯正手段7
による矯正処理の完了時の、両フランジ112間の温度
差TDROPの絶対値及び両フランジ112の上部と下部
との温度差TUPLOw の絶対値を50℃以内に制御する
温度制御手段2,3,4、8,9,10を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、H形鋼等の形鋼の
仕上圧延後に、形鋼の曲がり、反り、フランジ直角度、
及びフランジ反りを矯正する矯正処理を形鋼に施す形鋼
の製造方法及び製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ウェブとそのウェブの両端に設
けられたフランジとを有するH形鋼等の形鋼は、成形時
の冷却条件の差に起因して、仕上圧延後において、両フ
ランジ間及び両フランジの上部と下部との間に温度差が
生じる。以下、H形鋼の両フランジ間及び両フランジの
上部と下部との間に温度差が生じた場合について説明す
ると、前記温度差が生じると、H形鋼を常温まで冷却し
た際に、図7に示すH形鋼の曲がり、図8に示すH形鋼
の反り、図9に示すフランジ直角度の悪化、及び図10
に示すフランジ反りが発生することが多い。
【0003】H形鋼の曲がりについては、図7(A)に
示すように、H形鋼110のウェブ111及び両フラン
ジ112が通材方向に対して左方に曲がる(+)曲がり
の場合と、図7(B)に示すように、H形鋼110のウ
ェブ111及び両フランジ112が通材方向に対して右
方に曲がる(−)曲がりの場合とがある。H形鋼110
の曲がりは、H形鋼110の全長Lに対してのH形鋼1
10の曲がり量Δxの比をとって、(+)曲がりの場
合、曲がりb=Δx/ Lで表され、(−)曲がりの場
合、曲がりb=−Δx/ Lで表される。また、H形鋼の
反りについては、図8(A)に示すように、H形鋼11
0のウェブ111及び両フランジ112が通材方向に対
して上方に反る(+)反りの場合と、図8(B)に示す
ように、H形鋼110のウェブ111及び両フランジ1
12が通材方向に対して下方に反る(−)反りの場合と
がある。H形鋼110の反りは、H形鋼110の全長L
に対してのH形鋼110の反り量Δyの比をとって、
(+)反りの場合、反りw=Δy/ Lで表され、(−)
反りの場合、反りw=−Δy/ Lで表される。また、フ
ランジ直角度については、図9に示すように、両フラン
ジ112がウェブ111に対して直角の状態から傾いた
度合いを示し、フランジ直角度は、フランジ112の上
下方向の幅Bに対してのフランジ112の傾き量Δzの
比をとって、フランジ直角度fr=Δz/ Bで表され
る。さらに、フランジ反りについては、図10に示すよ
うに、両フランジ112がウェブ111を中心に外側に
反った状態をいい、フランジ反りは、フランジ112の
上下方向の幅Bに対してのフランジ112の反り量Δu
の比をとって、フランジ反りfw=Δu/ Bで表され
る。
【0004】これらH形鋼110の曲がりb、H形鋼1
10の反りw、フランジ直角度frの悪化、及びフラン
ジ反りfwは製品として好ましくないため、仕上圧延後
にこれらH形鋼110の曲がりb、反りw、フランジ直
角度fr、及びフランジ反りfwを矯正する矯正処理を
H形鋼110に施すことが行われている。しかしなが
ら、H形鋼110の曲がり等の程度が大きいと、矯正処
理の際に、H形鋼の曲がりの大きい部分に割れ及び形状
不良が発生するため、十分な矯正効果を得ることができ
ない。
【0005】そこで、従来にあっては、冷却後のH形鋼
の反り量を最上限度に抑制する方法として、例えば、図
11に示すもの(特開昭63−248501号公報参
照)が知られている。この方法は、仕上圧延機101を
出たH形鋼110に対して、H形鋼110の両フランジ
112の上部113と下部114との温度差をほとんど
無くす冷却処理を冷却装置102により施した後、直ち
に冷却処理がなされたH形鋼110に対して、冷却処理
によりH形鋼110に生じた反り変形を矯正する矯正処
理を矯正装置103により施すものである。
【0006】この方法によれば、冷却処理後のフランジ
112の反り曲率をほぼ零にすることができるため、矯
正装置103による矯正処理に際し矯正量を小さくで
き、フランジ112の反りを十分に矯正することができ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のH形鋼の反り量を最上限度に抑制する方法にあって
は、冷却装置102による冷却処理の条件としては、仕
上圧延機101を出たH形鋼110に対して、H形鋼1
10の両フランジ112の上部113と下部114との
温度差をほとんど無くす処理を施す、ということのみに
とどまり、矯正処理の開始時の、H形鋼110の両フラ
ンジ112の温度をどのくらいにするのか、矯正処理の
完了時の、H形鋼110の両フランジ112の温度をど
のくらいにするのか、矯正処理の完了時の、H形鋼11
0の両フランジ112間の温度差及びH形鋼110の両
フランジ112の上部113と下部114との温度差を
どのくらいにするのか、といった具体的な条件が開示さ
れていない。
【0008】このため、H形鋼110を常温まで冷却し
た後のH形鋼110のフランジ反りを許容限度内に収め
ることができないことがあった。従って、本発明は上述
の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、常
温に冷却した後のH形鋼等の形鋼の曲がり、形鋼の反
り、フランジ直角度、及びフランジ反りを確実に許容限
度内に納めることができる形鋼の製造方法及び製造装置
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
め、本発明のうち請求項1に係る形鋼の製造方法は、形
鋼の仕上圧延後に、前記形鋼のフランジ反り及びフラン
ジ直角度、形鋼の曲がり、形鋼の反りを順次矯正する矯
正処理を前記形鋼に施す形鋼の製造方法であって、前記
矯正処理の開始時の、前記形鋼の両フランジの温度を6
50℃〜850℃に、前記矯正処理の完了時の、前記形
鋼の両フランジの温度を450℃〜600℃に、前記矯
正処理の完了時の、前記形鋼の両フランジ間の温度差の
絶対値及び前記形鋼の両フランジの上部と下部との温度
差の絶対値を50℃以内に制御することを特徴としてい
る。
【0010】この製造方法によれば、矯正処理の開始時
の、形鋼の両フランジの温度が650℃〜850℃に、
矯正処理の完了時の、形鋼の両フランジの温度が450
℃〜600℃に、矯正処理の完了時の、形鋼の両フラン
ジ間の温度差の絶対値及び形鋼の両フランジの上部と下
部との温度差の絶対値が50℃以内に制御され、常温に
冷却した後の形鋼の曲がり、形鋼の反り、フランジ直角
度、及びフランジ反りが確実に許容限度内に収められ
る。なお、ここにいう「許容限度」とは、形鋼の曲がり
については、前述の曲がりbが絶対値で1/ 2000以
下、形鋼の反りについては、前述の反りwが絶対値で1
/ 2000以下、フランジ直角度については、前述のフ
ランジ直角度frが1/ 500以下、フランジ反りにつ
いては、前述のフランジ反りfwが1/ 500以下とす
るのが一般的である。すなわち、曲がりはL=2000
mmに対しb≦1mm、反りはL=2000mmに対し
w≦1mm、フランジ直角度はB=500mmに対しΔ
z≦1mm、フランジ反りはB=500mmに対しΔu
≦1mmということである。
【0011】ここで、矯正処理開始時の、形鋼の両フラ
ンジの温度を650℃以上としたのは、650℃よりも
低温であると、矯正処理における矯正力が大きくなり矯
正装置が複雑で大きくなるからである。一方、矯正処理
開始時の、形鋼の両フランジの温度を850℃以下とし
たのは、850℃よりも高温であると、矯正装置が熱に
より加熱されるため、冷却水により冷却する必要が生じ
るからである。また、矯正処理完了時の、形鋼の両フラ
ンジの温度を450℃以上としたのは、450℃よりも
低温であると、矯正処理における矯正力が大きくなり矯
正装置が複雑で大きくなるからである。一方、矯正処理
完了時の、形鋼の両フランジの温度を600℃以下とし
たのは、600℃よりも高温であると、矯正後、熱収縮
で形鋼に生じる曲がり及び反りの量が許容限度を超える
ことになるからである。さらに、矯正処理の完了時の、
形鋼の両フランジ間の温度差の絶対値を50℃以内とし
たのは、50℃を越えると、矯正完了から常温に冷却す
るときの形鋼に生じる曲がりが許容限度を超えることに
なるからである。また、矯正処理の完了時の、形鋼の両
フランジの上部と下部との温度差の絶対値を50℃以内
としたのは、50℃を越えると、矯正完了から常温に冷
却するときの形鋼に生じる反りが許容限度を超えること
になるからである。
【0012】また、本発明のうち請求項2に係る形鋼の
製造装置は、仕上圧延された形鋼に、該形鋼のフランジ
反り及びフランジ直角度、形鋼の曲がり、形鋼の反りを
順次矯正する矯正処理を施す矯正手段を有する形鋼の製
造装置であって、前記矯正手段による矯正処理の開始時
の、前記形鋼の両フランジの温度を650℃〜850℃
に、前記矯正手段による矯正処理の完了時の、前記形鋼
の両フランジの温度を450℃〜600℃に、前記矯正
手段による矯正処理の完了時の、前記形鋼の両フランジ
間の温度差の絶対値及び前記形鋼の両フランジの上部と
下部との温度差の絶対値を50℃以内に制御する温度制
御手段を備えたことを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図面を参
照して説明する。図1は本発明に係る形鋼の製造方法が
適用される形鋼熱間圧延ラインの一部概略構成図であ
る。図1に示す形鋼熱間圧延ラインにおいては、形鋼の
うちH形鋼が製造されるようになっている。そして、図
1において、仕上圧延機1により仕上圧延されたH形鋼
110は、水冷による第1冷却装置2により冷却され、
次に、H形鋼110のフランジ反りfw及びフランジ直
角度fr(図10、図9参照)がフランジ形状矯正装置
5により矯正される。そして、フランジ反りfw及びフ
ランジ直角度frが矯正されたH形鋼110は、その曲
がりb(図7参照)が曲がり矯正ローラ6により矯正さ
れ、水冷による第2冷却装置8により冷却される。その
後、H形鋼110は、その反りw(図8参照)が反り矯
正ローラ7により矯正され、次工程へ搬送される。
【0014】ここで、第1冷却装置2による冷却に際し
ては、フランジ形状矯正装置5による矯正処理の開始時
の、H形鋼110の駆動側及び作業側の両フランジ11
2の温度TF が650℃〜850℃になるように制御す
る。即ち、両フランジ112の温度TF は、作業側フラ
ンジ112の作業側フランジ温度をTOP、駆動側フラン
ジ112の駆動側フランジ温度をTDRとした場合、作業
側フランジ温度TOP及び駆動側フランジ温度TDRの全て
が650℃〜850℃になるように制御される。
【0015】具体的には、図2に示すように、作業側フ
ランジ温度TOPについて、作業側フランジ112の上下
方向略中央部の温度TOp/C、作業側フランジ112の上
部の温度TOp/Up 、及び作業側フランジ112の下部の
温度TOP/LOwを測定し、駆動側フランジ温度TDRについ
て、駆動側フランジ112の上下方向略中央部の温度T
DR/C、駆動側フランジ112の上部の温度TDR/Up 、及
び駆動側フランジ112の下部の温度TDR/LOwを測定
し、それらすべての温度TOp/C、TOp/Up 、TOP /LOw
DR/C、TDR/Up 、及びTDR/LOwが650℃〜850℃
になるように制御する。なお、図2に示すように、T
Op/C、TOp/Up 、及びTOP/LOwのうちの最大値はTOP
max で定義され、TDR/C、TDR/Up 、及びTDR/LOwのう
ちの最大値はT DR max で定義され、TOP max 及びTDR
max のうちの大きい方はTF max で定義され、駆動側フ
ランジ温度TDRと作業側フランジ温度TOPとの差はTDR
OPで定義され、TDROPで絶対値が最大となるものは
DROP max で定義され、駆動側フランジ112の上部
の温度TDR/Up と下部の温度TDR/LOwとの差T
DR/Up-LOW 及び作業側のフランジ112の上部の温度T
Op/Up と下部の温度TOP/LOwとの差T Op/UP-LOW のそれ
ぞれがTUPLOW で定義され、TUPLOW で絶対値が最
大となるものはTUPLOW max で定義される。
【0016】両フランジ112の温度制御に際しては、
フランジ形状矯正装置5による矯正処理前のH形鋼11
0の前記温度TOp/C、TOp/Up 、TOP/LOw、TDR/C、T
DR/U p 、及びTDR/LOwを測定する第1温度計4と、第1
温度計4により測定された前記温度TOp/C、TOp/Up
OP/LOw、TDR/C、TDR/Up 、及びTDR/LOwが650℃
〜850℃になるように、第1冷却装置2による冷却水
の流量を制御する第1流量制御装置3と、第1流量制御
装置3により制御された流量の冷却水を、H形鋼1に噴
射する第1冷却装置2とを備えている。
【0017】また、第2冷却装置8による冷却に際して
は、反り矯正ローラ7による矯正処理の完了時の、H形
鋼110の駆動側及び作業側の両フランジ112の温度
Fが450℃〜600℃で、かつ、H形鋼110の両
フランジ112間の温度差T DROPの絶対値及びH形鋼
110の両フランジ112の上部と下部との温度差T UP
LOW の絶対値が50℃以内になるように制御する。
【0018】即ち、両フランジ112の温度TF は、作
業側フランジ112の作業側フランジ温度をTOP、駆動
側フランジ112の駆動側フランジ温度をTDRとした場
合、作業側フランジ温度TOP及び駆動側フランジ温度T
DRの全てが450℃〜600℃になるように制御され、
駆動側フランジ温度TDRと作業側フランジ温度TOPとの
差TDROPの絶対値が50℃以内になるように制御さ
れ、かつ、駆動側フランジ112の上部と下部の温度差
UPLOW の絶対値及び作業側フランジ112の上部と
下部の温度差TUPLOW の絶対値が50℃以内になるよ
うに制御される。
【0019】具体的には、作業側フランジ温度TOPにつ
いて、作業側フランジ112の上下方向略中央部の温度
Op/C、作業側フランジ112の上部の温度TOp/Up
及び作業側フランジ112の下部の温度TOP/LOwを測定
し、駆動側フランジ温度TDRについて、駆動側フランジ
112の上下方向略中央部の温度TDR/C、駆動側フラン
ジ112の上部の温度TDR/Up 、及び駆動側フランジ1
12の下部の温度TDR /LOwを測定し、それらすべての温
度TOp/C、TOp/Up 、TOP/LOw、TDR/C、TDR /Up 、及
びTDR/LOwが650℃〜850℃になるように制御す
る。また、駆動側フランジ112の温度TDR/C、温度T
DR/Up 、及び温度TDR/LOwと、作業側フランジ112の
温度TOp/C、温度TOp/Up 、及び温度TOP/LOwとの任意
の組合せの差の絶対値について、50℃以内になるよう
に制御する。さらに、駆動側フランジ112の上部の温
度TDR/Up と下部の温度TDR/LOwとの差TDR/Up-LOW
絶対値及び作業側のフランジ112の上部の温度T
Op/Up と下部の温度TOP/LOwとの差TOp/UP-LOW の絶対
値について、50℃以内となるように制御する。
【0020】この温度制御に際しては、反り矯正ローラ
7による矯正処理後のH形鋼110の前記温度TOp/C
Op/Up 、TOP/LOw、TDR/C、TDR/Up 、及びTDR/LOw
を測定する第2温度計10と、第2温度計10により測
定された前記温度TOp/C、T Op/Up 、TOP/LOw
DR/C、TDR/Up 、及びTDR/LOwに基づき、矯正処理完
了時の、前記温度TOp/C、TOp/Up 、TOP/LOw
DR/C、TDR/Up 、及びTDR/LOwが450℃〜600℃
で、駆動側フランジ112の温度TDR/C、温度
DR/Up 、及び温度TDR/LOwと、作業側フランジ112
の温度TOp/C、温度TOp/Up 、及び温度TOP/LOwとの任
意の組合せの差の絶対値が50℃以内になり、かつ、駆
動側フランジ112の上部の温度TDR/Up と下部の温度
DR/LOwとの差TDR/Up-LOW の絶対値及び作業側のフラ
ンジ112の上部の温度TOp/Up と下部の温度TOP/LOw
との差TOp/UP-LOW の絶対値が50℃以内になるよう
に、第2冷却装置8による冷却水の流量を制御する第2
流量制御装置9と、第2流量制御装置9により制御され
た流量の冷却水を、H形鋼1に噴射する第2冷却装置8
とを備えている。
【0021】なお、矯正処理完了時の、H形鋼110の
両フランジ112間の温度差TDR OPの絶対値及びH形
鋼110の両フランジ112の上部と下部との温度差T
UP LOW の絶対値が50℃以内になるように制御するに
は、矯正処理は基本的に上下、左右対称に行うので、矯
正処理開始時に、H形鋼110の両フランジ112間の
温度差TDROPの絶対値及びH形鋼110の両フランジ
112の上部と下部との温度差TUPLOW の絶対値が1
00℃以内であることが好ましい。
【0022】そして、以上説明した、第1温度計4、第
1流量制御装置3、第1冷却装置2、第2温度計10、
第2流量制御装置9、及び第2冷却装置8により、請求
項2に規定した「温度制御手段」を構成する。なお、第
1冷却装置2及び第2冷却装置8による冷却は、単に冷
却水による場合のみならず、ミスト水冷や空冷による場
合であってもよい。
【0023】一方、フランジ形状矯正装置5は、H形鋼
110の駆動側及び作業側の両フランジ112側に設置
され、H形鋼110のフランジ112の外側に配置され
たフランジ形状矯正圧下ローラ5a及びフランジ112
の内側に配置されたフランジ形状矯正ガイドローラ5b
を、ウェブ111を挟んで上側及び下側のそれぞれに配
置している。フランジ形状矯正装置5によるフランジ反
りfw及びフランジ直角度frの矯正に際しては、フラ
ンジ112の内側にフランジ形状矯正ガイドローラ5b
を沿わせつつ、フランジ112の外側のフランジ形状矯
正圧下ローラ5aで圧下する。この圧下条件は、矯正後
のフランジ反りfw及びフランジ直角度frが、許容限
度(1/ 500)以内になるように設定する。このよう
に、フランジ形状矯正装置5によってフランジ反りfw
及びフランジ直角度frの矯正すると、矯正直後のみな
らず、常温に冷却した後においても、フランジ反りfw
及びフランジ直角度frを前記許容限度内とすることが
できる。そして、前記矯正に際しては、矯正処理の開始
時の、H形鋼110の両フランジ112の温度TFが6
50℃以上に制御されていることから、矯正処理におけ
る矯正力を小さくすることができ、矯正装置を簡単で小
さくすることができる。また、両フランジ温度TF が8
50℃以下に制御されていることから、矯正装置が不要
な熱により加熱されることはなく、矯正装置を冷却水に
より冷却する必要はない。
【0024】また、曲がり矯正ローラ6は、駆動側及び
作業側の両フランジ112の外側に通材方向に沿って交
互に所定ピッチで複数設置されている。曲がり矯正ロー
ラ6によるH形鋼110の曲がりbの矯正に際しては、
両フランジ112の外側から曲がり矯正ローラ6を圧下
する。圧下条件は、矯正後のH形鋼110の曲がりbが
許容限度(1/ 2000、−1/ 2000)以内になる
ように設定する。そして、矯正処理完了時の、H形鋼1
10の両フランジ112の温度TF が450℃〜600
℃に制御されると共に、強制処理完了時の、H形鋼11
0の両フランジ112間の温度差TDROPの絶対値が5
0℃以内に制御されていることから、常温に冷却した後
のH形鋼の曲がりbを許容限度(1/ 2000、−1/
2000)以内に抑制することができる。なお、矯正処
理完了時の、H形鋼110の両フランジ112の温度T
F が450℃以上であるので、矯正処理における矯正力
を小さくでき、矯正装置を簡単で小さくすることができ
る。
【0025】さらに、反り矯正ローラ7は、駆動側及び
作業側の両フランジ112を跨ぐようにH形鋼110の
上下に通材方向に沿って交互に所定ピッチで複数設置さ
れている。反り矯正ローラ7によるH形鋼110の反り
wの矯正に際しては、H形鋼110の上下から反りロー
ラ7を圧下する。圧下条件は、矯正後のH形鋼110の
反りwが許容限度(1/ 2000、−1/ 2000)以
内になるように設定する。そして、矯正処理完了時の、
H形鋼110の両フランジ112の温度TF が450℃
〜600℃に制御されると共に、強制処理完了時の、H
形鋼110の両フランジ112の上部と下部との温度差
UPLOW の絶対値が50℃以内に制御されていること
から、矯正処理完了後から常温に冷却した後のH形鋼の
反りwを許容限度(1/ 2000、−1/ 2000)以
内とすることができる。
【0026】ここで、常温に冷却した後のH形鋼110
の曲がりbと矯正完了時の両フランジ112の温度の最
大値TF max との関係を図3に、常温に冷却した後のH
形鋼110の曲がりbと矯正完了時の駆動側フランジ温
度TDRと作業側フランジ温度TOPとの差の最大値TDR
OP max との関係を図4に示す。図3を参照すると、曲が
りbは、両フランジ112の温度の最大値TF max との
関係で、傾きが1/ 1.2×106 と−1/ 1.2×1
6 の直線との間の値でばらついていることが分かる。
そして、曲がりbの許容限度である1/ 2000、−1
/ 2000となる両フランジ112の温度の最大値を求
めると、600℃となる。従って、両フランジ112の
温度の最大値TF max が600℃以下であれば、曲がり
bを許容限度(1/ 2000、−1/ 2000)以内に
抑制することができる。
【0027】また、図4を参照すると、曲がりbは、駆
動側フランジ温度TDRと作業側フランジ温度TOPとの差
の最大値TDROP max との関係で、傾きが1/ 1×10
5 の直線と水平軸との間でばらついていることが分か
る。そして、曲がりbの許容限度である1/ 2000、
−1/ 2000となる両フランジ温度差の最大値を求め
ると、50℃、−50℃となる。従って、駆動側フラン
ジ温度TDRと作業側フランジ温度TOPとの差の最大値T
DROP max の絶対値が50℃以下であれば、曲がりbを
許容限度(1/ 2000、−1/ 2000)以内に抑制
することができる。
【0028】さらに、常温に冷却した後のH形鋼110
の反りwと矯正完了時の両フランジ112の温度の最大
値TF max との関係を図5に、常温に冷却した後のH形
鋼110の反りwと矯正完了時の両フランジ112の上
部と下部の温度差の最大値T UPLOW max との関係を図
6に示す。図5を参照すると、反りwは、両フランジ1
12の温度の最大値TF max との関係で、傾きが1/
1.2×106 と−1/ 1.2×106 の直線の間の値
でばらついていることが分かる。そして、反りwの許容
限度である1/ 2000、−1/ 2000となる両フラ
ンジ112の温度の最大値を求めると、600℃とな
る。従って、両フランジ112の温度の最大値TF max
が600℃以下であれば、反りwを許容限度(1/ 20
00、−1/ 2000)以内に抑制することができる。
【0029】また、図6を参照すると、反りwは、両フ
ランジ112の上部と下部の温度差の最大値TUPLOW
max との関係で、傾きが1/ 1×105 の直線と水平軸
の間でばらついていることが分かる。そして、反りwの
許容限度である1/ 2000、−1/ 2000となる両
フランジ112の上部と下部の温度差の最大値を算出す
ると、50℃、−50℃となる。従って、反りwは、両
フランジ112の上部と下部との温度差の最大値TUP
LOW max が50℃以下であれば、反りwを許容限度(1
/ 2000、−1/ 2000)以内に抑制することがで
きる。
【0030】なお、フランジ形状矯正装置5、曲がり矯
正ローラ6、及び反り矯正ローラ7により、請求項2に
規定した「矯正手段」を構成する。以上、説明したよう
に、本実施形態によれば、矯正処理の開始時の、両フラ
ンジ温度TF を650℃〜850℃に、矯正処理の完了
時の、両フランジ温度TFを450℃〜600℃に、矯
正処理完了時の、両フランジ間の温度差TDROP及び両
フランジの上部と下部との温度差TUPLOw を50℃以
内に制御することにより、常温に冷却後のフランジ直角
度fr、フランジ反りfw、H形鋼の曲がりb、及びH
形鋼の反りwを確実に許容限度内に抑制することができ
る。
【0031】そして、形鋼熱間圧延ラインにおいて、フ
ランジ直角度fr、フランジ反りfw、H形鋼の曲がり
b、及びH形鋼の反りwを矯正するので、オフラインに
おいてそれらフランジ直角度fr等を矯正する必要はな
く、H形鋼の生産性及び合格率が良好となる。また、冷
間における矯正が不要であるため、H形鋼の強度、靭性
等の機械的性質も高度に安定する。
【0032】なお、本発明は上述の実施形態に限定され
るものではなく、種々の変更を行うことができる。例え
ば、製造される形鋼は、H形鋼のみならず、ウェブとそ
の両端にフランジを有するものであれば、I形鋼であっ
てもよい。
【0033】
【実施例】図1に示す形鋼熱間圧延ラインにおいて、仕
上圧延されたH形鋼110を、表1に示す矯正条件(矯
正処理の有無、矯正温度)にて矯正した。矯正されるH
形鋼110の寸法は、図11(B)において、フランジ
112の幅Bが200mm、H形鋼110の幅lが50
0mm、ウェブ111の厚さtw が9mm、フランジ1
12の厚さtf が22mmである。そして、矯正処理に
おける圧下条件は、フランジ直角度及びフランジ反りに
ついてはフランジ矯正装置5により矯正後に所定の許容
限度(B/ 500)になる条件、H形鋼の曲がりについ
ては曲がり矯正ローラ6により矯正後に所定の許容限度
(1/2000、−1/ 2000)以内になる条件、H
形鋼の反りについては反り矯正ローラ7により矯正後に
所定の許容限度(1/2000、−1/ 2000)以内
になる条件である。
【0034】そして、常温に冷却後のフランジ直角度f
r、フランジ反りfw、H形鋼の曲がりb、及びH形鋼
の反りwを測定した。その結果を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】表1を参照すると、フランジ直角度・フラ
ンジ反り、H形鋼の曲がり、及びH形鋼の反りについて
いずれの矯正をも行わなかった比較例4においては、冷
却後のフランジ直角度fr、フランジ反りfw、H形鋼
の曲がりb、及びH形鋼の反りwはいずれも許容限度よ
りも大きくなっている。また、フランジ直角度・フラン
ジ反りについて矯正を行わなかった比較例5においては
冷却後のフランジ直角度fr及びフランジ反りfwが、
H形鋼の曲がりについて矯正を行わなかった比較例6に
おいてはH形鋼の曲がりbが、H形鋼の反りについて矯
正を行わなかった比較例7においてはH形鋼の反りw
が、それぞれ、許容限度よりも大きくなっている。な
お、「許容限度」とは、H形鋼の曲がりbについては、
絶対値で1/2000以下をいい、H形鋼の反りwにつ
いては、絶対値で1/ 2000以下をいい、フランジ直
角度frについては、1/ 500以下をいい、フランジ
反りfwについては、1/ 500以下であることをい
う。Bはフランジの上下方向の幅であることから、フラ
ンジ直角度frについては、1/ 500以下、フランジ
反りfwについては、1/ 500以下となる。
【0037】さらに、フランジ直角度・フランジ反り、
H形鋼の曲がり、及びH形鋼の反りについて全ての矯正
を行った比較例8乃至10については、矯正処理完了時
の両フランジ112の温度の最大値TF max が600℃
を超える611℃の比較例8においては、フランジ反り
fw、H形鋼の曲がりb、及びH形鋼の反りwが許容限
度よりも大きくなっており、駆動側フランジ温度TDR
作業側フランジ温度T OPとの差の最大値TDROP max
50℃を超える53℃の比較例9においては、H形鋼の
曲がりbが許容限度よりも大きくなっており、両フラン
ジ112の上部と下部の温度差の最大値TUPLOW max
が50℃を超える52℃の比較例10においては、H形
鋼の反りwが許容限度よりも大きくなっている。
【0038】一方、フランジ直角度・フランジ反り、H
形鋼の曲がり、及びH形鋼の反りについて全ての矯正を
行い、かつ、矯正処理の開始時の、両フランジ温度TF
のすべてを650℃〜850℃に、矯正処理の完了時
の、両フランジ温度TF のすべてをを450℃〜600
℃に、矯正処理完了時の、駆動側フランジ温度TDRと作
業側フランジ温度TOPとの差の最大値TDROP max 及び
両フランジ112の上部と下部の温度差の最大値TUP
LOW max を50℃以内に制御した実施例1乃至3におい
ては、常温に冷却後のフランジ直角度fr、フランジ反
りfw、H形鋼の曲がりb、及びH形鋼の反りwは、い
ずれも許容限度内に抑制された。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1に係る形鋼の製造方法及び請求項2に係る形鋼の製
造装置によれば、形鋼の仕上圧延後に、形鋼のフランジ
反り及びフランジ直角度、形鋼の曲がり、H形鋼の反り
を順次矯正する矯正処理を形鋼に施すとともに、前記矯
正処理の開始時の、前記形鋼の両フランジの温度を65
0℃〜850℃に、前記矯正処理の完了時の、前記形鋼
の両フランジの温度を450℃〜600℃に、前記矯正
処理の完了時の、前記形鋼の両フランジ間の温度差の絶
対値及び前記形鋼の両フランジの上部と下部との温度差
の絶対値を50℃以内に制御するので、常温に冷却した
後の形鋼の曲がり、形鋼の反り、フランジ直角度、及び
フランジ反りを確実に許容限度内に収めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るH形鋼の製造方法が適用される形
鋼熱間圧延ラインの一部概略構成図である。
【図2】H形鋼における温度測定ポイントの説明図であ
る。
【図3】常温に冷却した後のH形鋼の曲がりbと矯正完
了時の両フランジの温度の最大値TF max との関係を示
すグラフである。
【図4】常温に冷却した後のH形鋼の曲がりbと矯正完
了時の駆動側フランジ温度TDRと作業側フランジ温度T
OPとの差の最大値TDROP max との関係を示すグラフで
ある。
【図5】常温に冷却した後のH形鋼の反りwと矯正完了
時の両フランジの温度の最大値TF max との関係を示す
グラフである。
【図6】常温に冷却した後のH形鋼の反りwと矯正完了
時の両フランジ上部と下部の温度差の最大値TUPLOW
max との関係を示すグラフである。
【図7】H形鋼の曲がりの説明図である。
【図8】H形鋼の反りの説明図である。
【図9】フランジ直角度の説明図である。
【図10】フランジ反りの説明図である。
【図11】従来例の冷却後のH形鋼の反り量を最上限度
に抑制する方法の説明図である。
【符号の説明】
1 仕上圧延機 2 第1冷却装置(温度制御手段) 3 第1流量制御装置(温度制御手段) 4 第1温度計(温度制御手段) 5 フランジ形状矯正装置(矯正手段) 5a フランジ形状矯正圧下ローラ 5b フランジ形状矯正ガイドローラ 6 曲がり矯正ローラ(矯正手段) 7 反り矯正ローラ(矯正手段) 8 第2冷却装置(温度制御手段) 9 第2流量制御装置(温度制御手段) 10 第2温度計(温度制御手段) 110 H形鋼(形鋼) 111 ウェブ 112 フランジ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】形鋼の仕上圧延後に、前記形鋼のフランジ
    反り及びフランジ直角度、形鋼の曲がり、形鋼の反りを
    順次矯正する矯正処理を前記形鋼に施す形鋼の製造方法
    であって、 前記矯正処理の開始時の、前記形鋼の両フランジの温度
    を650℃〜850℃に、前記矯正処理の完了時の、前
    記形鋼の両フランジの温度を450℃〜600℃に、前
    記矯正処理の完了時の、前記形鋼の両フランジ間の温度
    差の絶対値及び前記形鋼の両フランジの上部と下部との
    温度差の絶対値を50℃以内に制御することを特徴とす
    る形鋼の製造方法。
  2. 【請求項2】仕上圧延された形鋼に、該形鋼のフランジ
    反り及びフランジ直角度、形鋼の曲がり、形鋼の反りを
    順次矯正する矯正処理を施す矯正手段を有する形鋼の製
    造装置であって、 前記矯正手段による矯正処理の開始時の、前記形鋼の両
    フランジの温度を650℃〜850℃に、前記矯正手段
    による矯正処理の完了時の、前記形鋼の両フランジの温
    度を450℃〜600℃に、前記矯正手段による矯正処
    理の完了時の、前記形鋼の両フランジ間の温度差の絶対
    値及び前記形鋼の両フランジの上部と下部との温度差の
    絶対値を50℃以内に制御する温度制御手段を備えたこ
    とを特徴とする形鋼の製造装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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