JP2005279656A - U型鋼矢板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧延設備では、熱間圧延機1で、その出側でウェブ部の板厚を継手支持部の板厚よりも厚くする圧延を行うことで、当該出側でウェブ部の温度を継手支持部の温度よりも高くし、その後の冷却床3で、ウェブ部の温度と継手支持部の温度との温度差に起因して発生するウェブ部と継手支持部との熱収縮差を利用して、U型鋼矢板をウェブ部側に反らせ、ローラ矯正機10で、ウェブ部へのローラ矯正によりそのU型鋼矢板を当該反り方向とは反対方向に曲げ戻して、反りを矯正する。
【選択図】図1
Description
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、矯正用の上下ローラによるU型鋼矢板の拘束部位を少なくしつつも、継手支持部等のU型鋼矢板の形状に影響を与えることなく、U型鋼矢板の反りを適切に矯正できるU型鋼矢板の製造方法の提供を目的とする。
また、請求項2記載の発明によれば、ウェブ部の温度と継手支持部の温度との温度差を明確にできるので、冷却工程でのウェブ部と継手支持部との熱収縮差を利用したU型鋼矢板のウェブ部側への反りを確実に発生させることができる。
本実施形態は、フランジ部と継手部との間に継手支持部或いは腕部を有するU型鋼矢板、すなわちハット型鋼矢板の圧延設備に適用したものである。
図1は、その設備の構成の例を示す。この図1に示すように、ハット型鋼矢板の圧延設備は、熱間圧延機1、熱間鋸断機2、冷却床3、ローラ矯正機10及び検査床4を備えている。このハット型鋼矢板の圧延設備では、熱間圧延機1でハット型鋼矢板が熱間圧延されて、その熱間圧延されたハット型鋼矢板を熱間鋸断機2で鋸断し、その鋸断したハット型鋼矢板を冷却床3で冷却し、その冷却したハット型鋼矢板の反りをローラ矯正機10で矯正して、その矯正をしたハット型鋼矢板を検査床4で検査する。
熱間圧延機1では、具体的には次のような条件の下で圧延を行う。ここで、図2は、熱間圧延中におけるハット型鋼矢板100の形状を示す。
熱間圧延機1は、図1に示すように、ハット型鋼矢板の通板方向に粗ミル1a、中間ミル1b及び仕上ミル1cを備えている。この熱間圧延機1では、ハット型鋼矢板を逆U姿勢、すなわち図2に示すようにウェブ部101が上側、継手支持部103が下側になるように圧延を行う。また、ウェブ部101の厚さをtw、フランジ部102の厚さをtf、継手支持部103の厚さをtbとしたとき、熱間圧延機1での出側でのこれらの寸法が下記(1)式として成り立つように圧延する。
tw>tb>tf ・・・(1)
ここで、前述したように前記(1)式を満たすような寸法となるようにハット型鋼矢板を熱間圧延していることから、ウェブ部101の温度をTw、フランジ部102の温度をTf、継手支持部103の温度をTbとしたとき、熱間圧延機1の出側、或いは冷却床3へのハット型鋼矢板100の搬入前のこれらの温度は、下記(2)式のような関係になる。
Tw>Tb>Tf ・・・(2)
このように上反り状態になったハット型鋼矢板は、冷却床3を経てローラ矯正機10に送られる。
ローラ矯正機10は、複数の上下ローラにより、ハット型鋼矢板100を冷間矯正するように構成されている。このローラ矯正機10に搬入されるハット型鋼矢板が前述したように上反り状態になっていることから、ローラ矯正機10は、その上反りだけを矯正するように構成されている。図3は、そのローラ矯正機10の具体的構成の例を示す。
このようなローラ矯正機10は、上側ローラ111〜114と下側ローラ121〜125との間に形成される通板路にU型鋼矢板100が通板されて、U型鋼矢板100を下側の一方向だけに連続して曲げを与えて、ハット型鋼矢板の反りを矯正する。
前述したように、熱間圧延機1の出側でウェブ部101の厚さtwを継手支持部103の厚さtbよりも厚くすることで、当該熱間圧延機1の出側で、ウェブ部101の温度Twを継手支持部103の温度Tbよりも高くしている。これにより、冷却床3でのハット型鋼矢板100の冷却過程で、その温度差に起因してウェブ部101と継手支持部103と間に熱収縮差を発生させ、その熱収縮差でハット型鋼矢板100に上反りを発生させている。そして、その後、ローラ矯正機10でウェブ部101のローラ矯正によりU型鋼矢板100を当該反り方向とは反対方向に曲げ戻して、反りを矯正している。これにより、ハット型鋼矢板100に繰り返し曲げ変形を与えることなく、U型鋼矢板100の反りの矯正を実現している。よって、ハット型鋼矢板100に繰り返し曲げ変形を与えることなく反りを矯正しているので、継手支持部103が変形してしまうのを防止できる。また、反りの矯正をウェブ部101のローラ矯正だけで実現できるので、ローラ矯正で用いる上下ローラ21,22に継手支持部103の拘束部位を設ける必要もなく、これにより、たとえU型鋼矢板100に寸法誤差が発生しているとしても、当該ハット型鋼矢板100の反りの矯正を適切に行うことができる。
また、ウェブ部101と継手支持部103とに板厚差を与えて、その圧延後の温度差に起因した前記熱収縮差を利用することを前提とすれば、ハット型鋼矢板に先ず下反りを与えることも考えられる。しかし、この場合、下反りを矯正するには、長手方向でウェブ部101の長さを継手支持部103の長さに一致させる方向に変更させなければならないことから、ウェブ部101の長さを圧縮するか、継手支持部103を伸張する必要がある。しかし、この場合、ウェブ部101の長さを圧縮することは困難であり、また、ローラ矯正で継手支持部103の長さだけを伸張して下反りを矯正することも困難である。よって、本発明を適用したように、先ず上反りにしてから、ウェブ部101をローラ矯正により伸張させて行う手法の方が容易である。
例えば、継手104が継手支持部103の両面に対して突出していることから、前記逆U姿勢とは反対のU姿勢でハット型鋼矢板100を通板し、継手支持部103上に冷却水を溜めることも考えることができる。しかし、ハット型鋼矢板100をU姿勢で通板すれば、フランジ部102に囲まれることでウェブ部101にも冷却水が溜まることになる。これでは、ウェブ部101も冷却水で冷却されてしまい、ウェブ部101と継手支持部103との温度差を明確にすることができなくなる。このようなことから、ハット型鋼矢板100を逆U姿勢で通板する方が、ウェブ部101と継手支持部103との温度差をより明確にすることができる。
実施例では、下記表1に示すように、継手支持部103に対して水切り圧延と水乗せ圧延とについて、仕上圧延後の、ウェブ部、フランジ部及び継手支持部の温度を測定し、自然冷却後の反り量及びローラ矯正後の反り量を測定した。
そして、ローラ矯正によりハット型鋼矢板に発生した反りを矯正することができる結果を得ることができた。
2 熱間鋸断機
3 冷却床
4 検査床
10 ローラ矯正機
111〜114,21 上側ローラ
121〜125,22 下側ローラ
100,200 ハット型鋼矢板
101,201 ウェブ部
102 フランジ部
103,202 継手支持部
104 継手
Claims (2)
- ウェブ部、フランジ部、継手部及び前記フランジ部から延びて前記継手部を支持する継手支持部を有するU型鋼矢板の製造方法において、
前記ウェブ部の板厚を前記継手支持部の板厚よりも厚くする熱間圧延を行うことで、熱間圧延終了時に前記ウェブ部の温度を前記継手支持部の温度よりも高くし、
前記熱間圧延工程後の冷却工程で、前記ウェブ部の温度と前記継手支持部の温度との温度差に起因して発生する前記ウェブ部と前記継手支持部との熱収縮差を利用して、前記U型鋼矢板を前記ウェブ部側に反らせ、
前記冷却工程後の矯正工程で、前記ウェブ部へのローラ矯正によりそのU型鋼矢板を当該反り方向とは反対方向に曲げ戻して、前記反りを矯正することを特徴とするU型鋼矢板の製造方法。 - 前記熱間圧延工程は、上下方向で逆U字となる状態で前記U型鋼矢板を通板して、前記U型鋼矢板の継手支持部に対して上方から冷却水を吹きつけながら、当該U型鋼矢板を圧延するものであり、前記継手は前記継手支持部の表面に対して突出する形状をなしており、
前記熱間圧延工程では、前記U型鋼矢板の上方から吹きつけられる冷却水を突出した前記継手部でせき止めて前記継手支持部上に溜めることを特徴とする請求項1記載のU型鋼矢板の製造方法。
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