JP2006075856A - Method and apparatus for cooling h-section steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土木構造物や建築物に使用されるH形鋼の冷却方法及び冷却装置に関し、特に、高強度特性を有するH形鋼を製造する際における仕上げ圧延後のH形鋼の冷却方法及び冷却装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling method and a cooling apparatus for H-section steel used for civil engineering structures and buildings, and more particularly, a cooling method for H-section steel after finish rolling in manufacturing H-section steel having high strength characteristics. And a cooling device.
近年、土木構造物や建築物の柱材として採用されるH形鋼は、高強度化、厚肉化する傾向にある。この高強度化、厚肉化されたH形鋼を安価に製造する手段として、冷却による焼き入れ処理が有効であり、種々の冷却方法や冷却装置が提案されている。 In recent years, H-section steel employed as a pillar material for civil engineering structures and buildings tends to increase in strength and thickness. Quenching treatment by cooling is effective as means for producing this high strength and thick H-shaped steel at low cost, and various cooling methods and cooling devices have been proposed.
特に、極厚H形鋼の場合はウェブが相対的に厚いため、フランジ内外面やウェブ上下面を積極的に冷却して、フランジとウェブを均一に冷却する必要が生じる。しかるに、従来の冷却装置は、ウェブ波という形状不良の発生を防止すべく、図7に示したように、H形鋼1のフランジ1aの外側に配置したスプレーノズル2a〜2eから噴射する冷却水によってフランジ1aの外面のみを冷却して、ウェブとフランジの温度差ΔTを低減するようにしてウェブ波形状不良を抑制しており、フランジ内面やウェブ上下面の冷却は行っていなかった。
In particular, in the case of extremely thick H-section steel, since the web is relatively thick, it is necessary to cool the flange and the web uniformly by actively cooling the inner and outer surfaces of the flange and the upper and lower surfaces of the web. However, in the conventional cooling device, as shown in FIG. 7, cooling water sprayed from the
そこで、フランジとウェブの均一冷却に関する技術として、フランジ内面やウェブ表面、フィレット近傍内面に近接したノズルから水を噴射させて冷却する技術が開示されている。
また、H形鋼の上フランジ内面とウェブ上面に囲まれる上側凹部に乱流ジェットを噴射して水プールを形成し、下フランジ内面とウェブ下面で囲まれる下側凹部とフランジ外面に乱流ジェットを噴射して冷却する技術が開示されている。
また、フランジ内面及びウェブ上面に5〜50mmに近接して長手方向に沿って配置され、フランジ内面とウェブ上面夫々への冷却水の供給を制御可能な箱型冷却装置により、フランジ内面とウェブ上面を冷却する技術が開示されている。
また、パスラインを挟んで千鳥状に設けられたノズルから噴射する冷却水で、フランジ内面を反対側から冷却しつつ、冷却によりウェブの上面に冷却水が溜まった場合には、その対流する冷却水を回収する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、冷却に際し、走行する高温のH形鋼表面の約10〜20mmまで冷却ヘッダーを近接させ、さらに走行するH形鋼の蛇行や冷却中の変形に対しても衝突しないように精度良く制御する必要があり、設備や制御装置の製造コストが非常に高くなるという問題がある。
However, in the technique described in
また、特許文献2に記載された技術では、走行する高温のH形鋼の上側凹部内にウェブ高さ方向に移動可能な冷却ヘッダーを、H形鋼に接触しないように制御する必要があるため、高度な制御装置と頑丈な冷却ヘッダーが必要で、設備コストが非常に増加するという問題がある。
Moreover, in the technique described in
また、特許文献3に記載された技術は、フランジ冷却とウェブ冷却を独立して制御でき、各部位を同一の温度履歴で、厚みの違いや長手方向の温度むらに応じて均一に冷却できるものではあるが、走行する高温のH形鋼の上側凹部内に冷却ヘッダー位置を高精度に制御する必要があるため、製造コストが高くなるという問題がある。また、フランジ内外面の温度差や冷却能の差から発生する内折れや外折れ防止については効果的ではない。
Moreover, the technique described in
また、特許文献4に記載された技術は、内面側の冷却においてはフランジ部のみが対象で、ウェブ部の冷却については考慮されていない。そして、フランジ部の冷却も、千鳥状に配置されたノズルから交差状に冷却するので、水量密度を大きくできず、冷却能が不足する場合がある。また、水冷後に発生する変形防止方法についての考慮はなされていない。 In the technique described in Patent Document 4, only the flange portion is targeted for cooling on the inner surface side, and cooling of the web portion is not considered. And since the cooling of a flange part is also carried out in the crossing form from the nozzle arrange | positioned in zigzag form, a water quantity density cannot be enlarged and a cooling capability may be insufficient. Further, no consideration is given to a method for preventing deformation that occurs after water cooling.
本発明が解決しようとする問題点は、高強度化、厚肉から薄肉まで多様化する傾向にあるH形鋼の製造において、フランジ内面やウェブ上下面の均一冷却、及び内折れ発生(これが発生すると次工程での形状修正に多大な時間とコストを要する)の抑制を行うには、設備長さの拡張が必要になるという点、および、複雑な構成の装置や高精度な制御が必要であるという点である。 The problem to be solved by the present invention is that, in the manufacture of H-shaped steel, which tends to increase in strength and diversify from thick to thin, uniform cooling of the inner surface of the flange and upper and lower surfaces of the web and occurrence of internal bending (this occurs) In order to reduce the amount of time and cost required for shape correction in the next process, it is necessary to extend the equipment length, and it is necessary to have a complicated device and high-precision control. It is a point.
本発明は、発明者等が行った後述の実験の結果に基づいて成されたものであり、
第1の本発明のH形鋼の冷却方法は、
簡易な方法で、フランジ内面やウェブ上下面の均一冷却、及び内折れ発生の抑制を実施可能とするために、
熱間圧延時、H形鋼のフランジ内外面およびウェブ上下面を冷却するに際し、
前記冷却の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方で、ウェブ上面に滞留する冷却水を塞き止め、
この塞き止めた滞留冷却水によってウェブ上面冷却ゾーンの濡れ長さとフランジ上部内面冷却ゾーンの濡れ長さを制御することで、冷却後のフランジ内折れを防止することを最も主要な特徴としている。
The present invention was made based on the results of experiments described later by the inventors,
The cooling method of the H-section steel of the first invention is as follows:
In order to enable uniform cooling of the inner surface of the flange and the upper and lower surfaces of the web, and suppression of internal folds, with a simple method,
When cooling the flange inner and outer surfaces of the H-shaped steel and the upper and lower surfaces of the web during hot rolling,
Blocking the cooling water staying on the upper surface of the web on at least one of the cooling inlet side and outlet side,
The main feature is to prevent the flange from being bent after cooling by controlling the wetting length of the web upper surface cooling zone and the wetting length of the flange upper inner surface cooling zone by the blocked staying cooling water.
前記本発明のH形鋼の冷却方法において、滞留冷却水によってウェブ上面冷却ゾーンの濡れ長さとフランジ上部内面冷却ゾーンの濡れ長さを制御する方法としては、たとえばウェブ上面に滞留する冷却水の塞き止め位置を変更することで行うことができる。 In the cooling method of the H-section steel of the present invention, the method of controlling the wetting length of the web upper surface cooling zone and the wetting length of the flange upper inner surface cooling zone by the staying cooling water is, for example, blocking the cooling water staying on the web upper surface. This can be done by changing the stop position.
また、前記本発明のH形鋼の冷却方法に代えて、
熱間圧延時、H形鋼のフランジ内外面およびウェブ上下面を冷却するに際し、
前記冷却の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方で、ウェブ下面とフランジ下部内面の冷却を実施するノズル群をH形鋼の進行方向に複数列設置し、
これら複数列のノズルを選択して、ウェブ下面とフランジ内面下部の冷却長さを制御することで、冷却後のフランジ内折れを防止するようにしても良い。これが第2の本発明のH形鋼の冷却方法である。
Moreover, instead of the method for cooling the H-section steel of the present invention,
When cooling the flange inner and outer surfaces of the H-shaped steel and the upper and lower surfaces of the web during hot rolling,
In at least one of the cooling inlet side and outlet side, a plurality of nozzle groups are installed in the direction of travel of the H-section steel to cool the lower surface of the web and the inner surface of the flange lower part,
By selecting these plural rows of nozzles and controlling the cooling length of the lower surface of the web and the lower surface of the inner surface of the flange, it is possible to prevent bending in the flange after cooling. This is the second method for cooling the H-section steel of the present invention.
また、前記第1の本発明の冷却方法によるウェブ上面とフランジ上部内面を冷却する滞留冷却水の濡れ長さの制御と、前記第2の本発明の冷却方法によるウェブ下面とフランジ内面下部の冷却長さの制御を独立に実施し、冷却後のフランジ内折れを防止しても良い。これが第3の本発明のH形鋼の冷却方法である。 Further, the control of the wet length of the staying cooling water for cooling the upper surface of the web and the upper inner surface of the flange by the cooling method of the first aspect of the present invention, and the cooling of the lower surface of the web and the lower inner surface of the flange by the cooling method of the second aspect of the present invention. The length may be controlled independently to prevent bending in the flange after cooling. This is the third method for cooling the H-section steel of the present invention.
前記第1の本発明方法は、
熱間圧延工程に配置された、H形鋼のフランジ内外面およびウェブ上下面の冷却装置の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方に、前記冷却装置による冷却によってウェブ上面に滞留する冷却水を塞き止める手段を設けた第1の本発明のH形鋼の冷却装置によって実施できる。この冷却水の塞き止め手段としては、水スプレーやガス、ミストなど,冷却水が塞き止められるものであればどのようなものでも良い。
The first inventive method comprises:
Cooling water staying on the upper surface of the web by cooling by the cooling device is placed on at least one of the inlet side and the outlet side of the cooling device on the inner and outer surfaces of the flange of the H-shaped steel and the upper and lower surfaces of the web, which are arranged in the hot rolling process. This can be implemented by the H-shaped steel cooling device of the first aspect of the present invention provided with a means for blocking. The cooling water blocking means may be any means that can block the cooling water, such as water spray, gas, and mist.
また、前記第1の本発明のH形鋼の冷却装置における冷却水を塞き止める手段を、H形鋼の進行方向に複数設置した場合には、ウェブ上面に滞留する冷却水の塞き止め位置を変更することで、ウェブ内滞留水の濡れ長さの制御が行える。 Further, when a plurality of means for blocking the cooling water in the H-section steel cooling device of the first aspect of the present invention are installed in the traveling direction of the H-section steel, the cooling water staying on the upper surface of the web is blocked. By changing the position, the wet length of the staying water in the web can be controlled.
また、前記第2の本発明方法は、
熱間圧延工程に配置された、H形鋼のフランジ内外面およびウェブ上下面の冷却装置の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方に、ウェブ下面とフランジ内面下部の冷却が可能なノズル群を、H形鋼の進行方向に複数列設置した第2の本発明のH形鋼の冷却装置によって実施できる。
In addition, the second method of the present invention comprises:
A nozzle group capable of cooling the lower surface of the web and the lower surface of the inner surface of the flange is disposed on at least one of the inlet side and the outlet side of the cooling device for the H-shaped steel flange inner and outer surfaces and the upper and lower surfaces of the web arranged in the hot rolling process The cooling apparatus for H-section steel according to the second aspect of the present invention installed in a plurality of rows in the traveling direction of the H-section steel.
また、前記第3の本発明方法は、前記第1の本発明装置と前記第2の本発明装置を備えた第3の本発明のH形鋼の冷却装置によって実施できる。 The third method of the present invention can be carried out by the H-shaped steel cooling device of the third present invention provided with the first device of the present invention and the second device of the present invention.
本発明は、既存の冷却設備の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方に、簡易な装置を設置するだけで、後処理での矯正が困難なH形鋼冷却後のフランジ内折れ防止が可能になる。 The present invention can prevent bending in the flange after cooling H-shaped steel, which is difficult to correct in post-processing, by simply installing a simple device on at least one of the inlet side and outlet side of existing cooling equipment. become.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図1〜図5を用いて詳細に説明する。
図1は本発明のH形鋼の冷却装置の配置状態を説明する概念図、図2はH形鋼のフランジ外面、フランジ内面、および、ウェブ上下面を冷却する入側および出側において、ウェブ上面に滞留する冷却水を塞き止める場合の概念図、図3はH形鋼のフランジ外面、フランジ内面、および、ウェブ上下面を冷却する入側および出側において、異なるH形鋼サイズでフランジ下部内面とウェブの下面を冷却する場合の概念図、図4はH形鋼のフランジ外面、フランジ内面、および、ウェブ上下面を冷却する冷却装置の概略構成を説明する図、図5は図4の冷却装置でフランジ上部内面とウェブ上面を冷却する場合の概念図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an arrangement state of a cooling apparatus for H-section steel according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a web on an inlet side and an outlet side for cooling the flange outer surface, flange inner surface, and upper and lower surfaces of the H-section steel. Fig. 3 is a conceptual diagram when blocking the cooling water staying on the upper surface. Fig. 3 shows flanges with different H-section steel sizes on the outer side of the flange of the H-shaped steel, the inner surface of the flange, and the inlet and outlet sides for cooling the upper and lower surfaces of the web. FIG. 4 is a conceptual diagram when cooling the lower inner surface and the lower surface of the web, FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a cooling device that cools the flange outer surface of the H-shaped steel, the flange inner surface, and the upper and lower surfaces of the web. It is a conceptual diagram in the case of cooling a flange upper part inner surface and a web upper surface with this cooling device.
Aは、H形鋼1のたとえばフランジ1aの外面1aa、フランジ1aの内面1ab、および、ウェブ1bの上下面1ba,1bbを、搬送中に冷却する装置であり、図4に示すように、H形鋼1のフランジ1aの外面1aaは、フランジ1aの外側面近傍に、H形鋼1の搬送方向に沿って多数配置された各上下5列のスプレーノズル(以下、単に「ノズル」と言う。)2a〜2eから噴射する冷却水によって冷却される。また、H形鋼1のフランジ1aの上部内面1aba、ウェブ1bの上面1baは、図5に示すように、フランジ1aの外側面上方に、同じく搬送方向に千鳥状に配置された各上下2列のスプレーノズル(以下、単に「ノズル」と言う。)3a,3bから、反対側のフランジ1aの上部内面1abaから反対側のウェブ1bの上面に向けて噴射する冷却水によってその反対側を冷却される。
A is an apparatus that cools the outer surface 1aa of the flange 1a, the inner surface 1ab of the flange 1a, and the upper and lower surfaces 1ba, 1bb of the web 1b during the conveyance of the H-
一方、H形鋼1のフランジ1aの下部内面1abbは、H形鋼1の下方の搬送テーブルロール間に、搬送方向に多数配置された3列のスプレーノズル(以下、単に「ノズル」と言う。)4a〜4cのうちの両側のノズル4a,4cから噴射する冷却水によって主に冷却され、また、ウェブ1bの下面1bbは、前記3列のノズル4a〜4cのうちの中央のノズル4bから噴射する冷却水によって主に冷却される。
On the other hand, the lower inner surface 1abb of the flange 1a of the H-
本発明の冷却装置は、図1に示すように、前記冷却装置Aの、たとえば入側および出側に、冷却装置Aによる冷却によってH形鋼1のウェブ1bの上面1baに滞留する冷却水を塞き止める手段Bを、H形鋼の搬送方向に所定の間隔を存して各2組設けると共に、ウェブ1bの下面1bbとフランジ1aの下部内面1abbの冷却を実施するノズル群CをH形鋼1の進行方向に複数列設置しているのである。
As shown in FIG. 1, the cooling device of the present invention has cooling water staying on the upper surface 1ba of the web 1b of the H-
ところで、前記冷却水の塞き止め手段Bは、冷却装置Aによる冷却によってH形鋼1のウェブ1bの上面1baに滞留する冷却水を、前記冷却装置Aの入側および出側の所定位置で塞き止めることができるものであれば、どのような構成のものでも良い。
By the way, the cooling water blocking means B allows the cooling water staying on the upper surface 1ba of the web 1b of the H-
本例では、図2に示したように、H形鋼1の上方に、たとえば100mmピッチで上下に2列設けたノズル5a,5b(図2では上段に4つ、下段に5つのノズルを配置したものを示している。)からH形鋼1のウェブ1bの上面に向けて下向き45度の噴射角度で、0.1MPa以上の吐出圧力で噴射(噴射広角15度)する冷却水で、塞き止めるものを示している。
In this example, as shown in FIG. 2, nozzles 5a and 5b (for example, four nozzles at the upper stage and five nozzles at the lower stage in FIG. With cooling water sprayed at a discharge angle of 0.1 MPa or more (a spray wide angle of 15 degrees) at a spray angle of 45 degrees downward toward the upper surface of the web 1b of the H-
この時、ミストやガス噴流で塞き止めるものでも良い。この堰き止め位置により、フランジ1aの内面1abの冷却ゾーン長さが変化し(冷却時間が変化)、冷却停止温度の制御が可能になる。 At this time, it may be blocked by a mist or gas jet. By this damming position, the cooling zone length of the inner surface 1ab of the flange 1a changes (cooling time changes), and the cooling stop temperature can be controlled.
また、ウェブ1bの下面1bbとフランジ1aの下部内面1abbの冷却を実施するノズル群Cとしては、図3に示すように、図4に示したH形鋼1のウェブ1bの下面1bbとフランジ1aの下部内面1abbを冷却するノズル4a〜4cと同じ構成のものを、搬送テーブルロール間(ロール間隔1500mmピッチ)に、搬送方向に例えば200mmのノズルピッチで複数列(この例ではロール間下部に7列)配置し、このロール間ノズル群を6セット(ロール間として6間隔分、トータル長さ1.5×6=9mでノズル列数7×6=42列)設置し、その平均水量密度が500リットル/分/m2以上の高水量密度で冷却できるようにしたものを設置している。
Further, as shown in FIG. 3, as the nozzle group C for cooling the lower surface 1bb of the web 1b and the lower inner surface 1abb of the flange 1a, the lower surface 1bb and the flange 1a of the web 1b of the H-
本発明のH形鋼の冷却方法は、たとえば前記のような構成の本発明冷却装置を使用して、冷却装置Aによる冷却に加えて、冷却水塞き止め手段Bによるフランジ1aの上部内面1abaおよびウェブ1bの上面1baの冷却と、ノズル群Cによるフランジ1aの下部内面1abbおよびウェブ1bの下面1bbの冷却の能力(冷却時間)を制御し、フランジ内面及びウェブ上下面の冷却停止温度を独立して制御することで、フランジ内面1abの冷却ゾーン長(冷却時間)を制御でき、フランジ1aの内面1abと外面1aaの冷却停止温度を調整し、フランジ1aの内折れを抑制するのである。 The cooling method of the H-section steel of the present invention uses, for example, the cooling device of the present invention configured as described above, and in addition to cooling by the cooling device A, the upper inner surface 1aba of the flange 1a by the cooling water blocking means B And the cooling ability (cooling time) of the cooling of the upper surface 1ba of the web 1b and the lower inner surface 1abb of the flange 1a and the lower surface 1bb of the web 1b by the nozzle group C, and the cooling stop temperatures of the flange inner surface and the upper and lower surfaces of the web are independent. Thus, the cooling zone length (cooling time) of the flange inner surface 1ab can be controlled, the cooling stop temperature of the inner surface 1ab and the outer surface 1aa of the flange 1a is adjusted, and the inner folding of the flange 1a is suppressed.
例えば、冷却水塞き止め手段Bによる冷却能の制御は、ウェブ1bの上面1baの滞留水等を利用し、前記冷却装置Aによる冷却水が冷却ゾーンの下流や上流に流出しないように、冷却ゾーンの入口および出口で堰き止めることにより行う。この時、搬送方向に所定の間隔を存して2組設置した冷却水塞き止め手段Bを選択することによって、堰き止める位置を変更する。これによりフランジ1aの上部内面1abaの冷却能(冷却時間)はたとえば2段階に制御でき、フランジ1aの上部内面1abaの冷却停止温度を変更できる。 For example, the control of the cooling capacity by the cooling water blocking means B uses the stagnant water on the upper surface 1ba of the web 1b, so that the cooling water from the cooling device A does not flow downstream or upstream of the cooling zone. By damming at the zone entrance and exit. At this time, the damming position is changed by selecting two cooling water blocking means B installed at a predetermined interval in the transport direction. Thereby, the cooling capability (cooling time) of the upper inner surface 1aba of the flange 1a can be controlled in two stages, for example, and the cooling stop temperature of the upper inner surface 1aba of the flange 1a can be changed.
また、ノズル群Cでは、搬送方向に設置された複数列のノズル群をオン・オフ制御して冷却長さを制御することで、冷却停止温度を制御する。この時、使用するノズル数(ゾーン長)を選択可能にすることで2段階以上に冷却能を制御することができる。 Further, in the nozzle group C, the cooling stop temperature is controlled by controlling the cooling length by ON / OFF control of the plurality of rows of nozzle groups installed in the transport direction. At this time, the cooling capacity can be controlled in two or more stages by making the number of nozzles (zone length) to be used selectable.
また、前記複数のノズル4a〜4cを、ウェブ1bの高さサイズに応じて、たとえばウェブ1bの高さが大きいものは全部のノズル4a〜4cを使用し、ウェブ1bの高さが小さいものは両サイドのノズル4a,4cを使用しないなど、使用するノズルを選択するようにすると、周囲への水の飛散が防止できて、温度むら防止等に有効である。
In addition, according to the height size of the web 1b, the plurality of
すなわち、本発明では、フランジ1aの内面1abの冷却能を外面1aaの冷却能よりも大きくして(冷却ゾーン長を長くして)、冷却停止温度をフランジ1aの外面1aaよりも低くすることで、その後、H形鋼1全体が常温になる過程で、高温のフランジ外面1aaの収縮量が大きくなり、冷却床での変形発生を、最終のプレス矯正が容易な外折れ気味(図6(a)参照)に制御することができるようになる。
That is, in the present invention, the cooling capability of the inner surface 1ab of the flange 1a is made larger than the cooling capability of the outer surface 1aa (the cooling zone length is made longer), and the cooling stop temperature is made lower than the outer surface 1aa of the flange 1a. After that, in the process where the entire H-
これにより、もし変形が発生しても、最終のプレス矯正が可能となり(図6(b)に示した内折れの場合、手作業によるバーナ局部加熱等で修正する必要があるため、大きな変形はスクラップとなる)次工程の能率、歩留まりが大きく向上する。 As a result, even if a deformation occurs, the final press correction becomes possible (in the case of the inward folding shown in FIG. 6B, it is necessary to correct it by manual heating of the burner, etc. The efficiency and yield of the next process (which becomes scrap) is greatly improved.
もちろん冷却開始温度が等しく、圧延形状も良好の場合、同時に冷却を開始して均一冷却し、形状不良のないようにするのがベストであり、このように制御することも可能である。しかし、実機では微妙に圧延形状が異なり、フランジ内面の温度が外面に比べて高く、同じ冷却能で同一時間冷却すると、やや外面温度が低くなり、最終的にフランジ内折れとなり、次工程では手作業で加熱修正が必要となる場合が多いので、前述のように温度制御することが現実的である。 Of course, when the cooling start temperature is the same and the rolling shape is good, it is best to start cooling at the same time and uniformly cool it so that there is no shape defect, and it is possible to control in this way. However, in the actual machine, the rolling shape is slightly different, the temperature of the flange inner surface is higher than that of the outer surface, and if the same cooling capacity is used for the same time, the outer surface temperature becomes slightly lower and eventually the inner flange is bent. Since there are many cases where heating correction is required in the work, it is practical to control the temperature as described above.
本発明において、さらに冷却水の温度を制御し、冷却能を大きくして停止温度を下げる場合は25℃以下、冷却能を小さくして停止温度を上げる場合は水温を30℃以上にするとさらに有利である。冷却能(冷却停止温度)を制御するには、この他搬送速度を増減する(速度を遅くすると冷却時間が大きくなり停止温度は低くなる)。 In the present invention, it is further advantageous to further control the temperature of the cooling water to increase the cooling capacity to lower the stop temperature and to lower the stop temperature by 25 ° C. or lower, and to increase the stop temperature by decreasing the cooling capacity to increase the water temperature to 30 ° C. or higher. It is. In order to control the cooling capacity (cooling stop temperature), the conveyance speed is increased or decreased (decreasing the speed increases the cooling time and lowers the stop temperature).
つまり、単純に従来の冷却装置Aの長さを延長して、先頭部と後端部の冷却ゾーンで内面冷却を選択的に使用しても、ウェブ1bの上面1baの滞留水がきちっと塞き止め排出されないと、形状制御の効果が発揮されないばかりか、逆に温度むらが拡大して形状不良が大きくなる。しかも、従来の冷却装置Aを延長することはスペースの確保が困難で製造コストが非常に高くなり、不利である。これに対して、本発明では、スペースを取らず低コストで製造が可能で、しかも形状制御効果は十分大きく有効である。 In other words, even if the length of the conventional cooling device A is simply extended and inner surface cooling is selectively used in the cooling zone at the front and rear ends, the accumulated water on the upper surface 1ba of the web 1b is tightly closed. If it is not stopped and discharged, the effect of shape control is not exhibited, and conversely the temperature unevenness increases and the shape defect increases. Moreover, extending the conventional cooling device A is disadvantageous because it is difficult to secure a space and the manufacturing cost becomes very high. On the other hand, the present invention can be manufactured at low cost without taking up space, and the shape control effect is sufficiently large and effective.
本発明の効果を確認するために、前述の本発明装置(冷却装置Aのゾーン長30m、冷却水塞き止め手段Bおよびノズル群Cの長さは入側、出側各9m)を使用し、下記表1に示した冷却方法を実施して、高さ500mm、幅500mm、ウェブ厚み20〜35mm(フランジと同じ)のH形鋼(フランジ厚みは表1に記載)を冷却した場合における冷却後の形状を調査した。 In order to confirm the effect of the present invention, the above-described apparatus of the present invention (the zone length of the cooling device A is 30 m, the length of the cooling water blocking means B and the nozzle group C is 9 m for each of the inlet side and the outlet side) is used. Cooling in the case where the cooling method shown in Table 1 below was carried out to cool an H-shaped steel having a height of 500 mm, a width of 500 mm, and a web thickness of 20 to 35 mm (same as the flange) (the flange thickness is described in Table 1). The later shape was investigated.
前記表1に示した実施例1および2が本発明に該当するもので、それぞれ冷却装置Aでの冷却水をその入側で実施例1では9m、実施例2では6mの範囲塞き止め、出側は実施例1では9mの範囲塞き止め、実施例2では塞き止めを行わなかったものである。 Examples 1 and 2 shown in the above Table 1 correspond to the present invention, and the cooling water in the cooling device A is blocked on the inlet side in the range of 9 m in Example 1 and 6 m in Example 2, In the first embodiment, the exit side was blocked in a range of 9 m, and in Example 2, the blocking was not performed.
その結果、実施例1および2により、冷却開始や冷却終了の冷却ゾーン長を変化させることで、フランジ厚さが厚くても、H形鋼をフランジ外折れ形状に制御できることが判明した。 As a result, according to Examples 1 and 2, it was found that by changing the cooling zone length at the start and end of cooling, the H-section steel can be controlled to be bent outside the flange even when the flange thickness is large.
また、前記表1の実験を行ったものと同じ装置を用いて、下記表2に示した冷却方法を実施し、高さ500mm、幅500mm、ウェブ厚み30mm、フランジ厚み30mmのH形鋼を冷却した場合における冷却後の形状および矯正の可否を調査した。 In addition, using the same apparatus as that used in the experiment of Table 1, the cooling method shown in Table 2 below was performed to cool the H-section steel having a height of 500 mm, a width of 500 mm, a web thickness of 30 mm, and a flange thickness of 30 mm. In this case, the shape after cooling and the possibility of correction were investigated.
上記表2より明らかなように、実施例3および実施例4によれば、所期の形状に制御できることが確認できた。 As can be seen from Table 2 above, according to Example 3 and Example 4, it was confirmed that the desired shape could be controlled.
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範囲内で、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。たとえば、冷却装置Aの入側、出側のどちらか一方に冷却水塞き止め手段Bやノズル群Cを配置したものでも良く、また、冷却水塞き止め手段の設置数は2個に限らない。また、冷却装置AもH形鋼1のフランジ1aの外面1aaのみを冷却するもの等でもよいなどである。
The present invention is not limited to the above example, and it goes without saying that the embodiment may be appropriately changed within the scope of the technical idea described in each claim. For example, the cooling water blocking means B or the nozzle group C may be arranged on either the inlet side or the outlet side of the cooling device A, and the number of cooling water blocking means installed is limited to two. Absent. Further, the cooling device A may be one that cools only the outer surface 1aa of the flange 1a of the H-
本発明は、H形鋼の冷却だけでなく、他の形鋼の冷却にも適用できる。 The present invention can be applied not only to cooling H-section steel but also to cooling other section steels.
A 冷却装置
B 冷却水塞き止め手段
C ノズル群
1 H形鋼
1a フランジ
1aa 外面
1ab 内面
1aba 上部内面
1abb 下部内面
2a〜2e ノズル
3a,3b ノズル
4a〜4c ノズル
5a,5b ノズル
A Cooling device B Cooling water blocking means C Nozzle group 1 H section steel 1a Flange 1aa Outer surface 1ab Inner surface 1aba Upper inner surface 1abb Lower
Claims (8)
前記冷却の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方で、ウェブ上面に滞留する冷却水を塞き止め、
この塞き止めた滞留冷却水によってウェブ上面冷却ゾーンの濡れ長さとフランジ上部内面冷却ゾーンの濡れ長さを制御することで、冷却後のフランジ内折れを防止することを特徴とするH形鋼の冷却方法。 When cooling the flange inner and outer surfaces of the H-shaped steel and the upper and lower surfaces of the web during hot rolling,
Blocking the cooling water staying on the upper surface of the web on at least one of the cooling inlet side and outlet side,
By controlling the wetting length of the web upper surface cooling zone and the wetting length of the flange upper inner surface cooling zone by the blocked cooling water that is blocked, it is possible to prevent the H-section steel from being bent in the flange after cooling. Cooling method.
前記冷却の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方で、ウェブ下面とフランジ下部内面の冷却を実施するノズル群をH形鋼の進行方向に複数列設置し、
これら複数列のノズルを選択して、ウェブ下面とフランジ内面下部の冷却長さを制御することで、冷却後のフランジ内折れを防止することを特徴とするH形鋼の冷却方法。 When cooling the flange inner and outer surfaces of the H-shaped steel and the upper and lower surfaces of the web during hot rolling,
In at least one of the cooling inlet side and outlet side, a plurality of nozzle groups are installed in the direction of travel of the H-section steel to cool the lower surface of the web and the inner surface of the flange lower part,
A cooling method for H-section steel, wherein the plurality of rows of nozzles are selected and the cooling length of the lower surface of the web and the lower surface of the inner surface of the flange is controlled to prevent bending in the flange after cooling.
熱間圧延工程に配置された、H形鋼のフランジ内外面およびウェブ上下面の冷却装置の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方に、前記冷却装置による冷却によってウェブ上面に滞留する冷却水を塞き止める手段を設けたことを特徴とするH形鋼の冷却装置。 An apparatus for performing the method for cooling an H-section steel according to claim 1,
Cooling water staying on the upper surface of the web by cooling by the cooling device is placed on at least one of the inlet side and the outlet side of the cooling device on the inner and outer surfaces of the flange of the H-shaped steel and the upper and lower surfaces of the web, which are arranged in the hot rolling process. A cooling apparatus for H-section steel, characterized in that means for blocking is provided.
熱間圧延工程に配置された、H形鋼のフランジ内外面およびウェブ上下面の冷却装置の入側あるいは出側の少なくともどちらか一方に、ウェブ下面とフランジ内面下部の冷却が可能なノズル群を、H形鋼の進行方向に複数列設置したことを特徴とするH形鋼の冷却装置。 An apparatus for performing the method for cooling an H-section steel according to claim 3,
A nozzle group capable of cooling the lower surface of the web and the lower surface of the inner surface of the flange is disposed on at least one of the inlet side and the outlet side of the cooling device for the H-shaped steel flange inner and outer surfaces and the upper and lower surfaces of the web arranged in the hot rolling process. A cooling apparatus for H-section steel, wherein a plurality of rows are installed in the traveling direction of the H-section steel.
The apparatus of Claim 5 or 6 and the apparatus of Claim 7 were provided, The cooling device of the H-section steel which implements the cooling method of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
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