JP2010017751A - Method for manufacturing shape steel - Google Patents
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Description
本発明は、H形鋼やI形鋼のようにウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a section steel having flanges at both ends in the width direction of the web, such as H-section steel and I-section steel.
ウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼、例えばH形鋼は、通常、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延されたH形鋼素材を上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより仕上げ圧延することにより、所望の製品寸法とフランジ直角度を有するH形鋼として製造される。そして、このようにして製造されるH形鋼の仕上げ圧延工程では、中間圧延機により図4に示す形状に圧延されたH形鋼素材11を製品サイズに応じてウェブ12の幅が拡大する方向や縮小する方向に仕上げ圧延しているため、仕上げ圧延されたH形鋼素材11のフランジ13が図5に示す形状(ウェブ12の外側に折れ曲がった形状)になったり、あるいは図6に示す形状(ウェブ12の内側に折れ曲がった形状)になったりすることがある。特に、H形鋼素材11をウェブ12の幅が縮小する方向に仕上げ圧延すると、図7に示すように、フランジ13がウェブ12の内側に折れ曲がった形状になる割合が高く、また、図8に示すように、H形鋼素材のフランジ温度が高いほどフランジ13がウェブ12の内側に折れ曲がりやすい。
Shaped steels having flanges at both ends in the width direction of the web, for example, H-shaped steels, are typically H-shaped steel materials hot rolled into a predetermined shape by a roughing mill and an intermediate rolling mill with a pair of upper and lower horizontal rolls and left and right By finishing and rolling with a pair of vertical rolls, it is manufactured as an H-shaped steel having a desired product size and flange perpendicularity. And in the finish rolling process of the H-section steel manufactured in this way, the direction in which the width of the
このため、ウェブ12に対するフランジ13の直角度が許容範囲から外れてしまうことがあり、仕上げ圧延後のフランジ13がウェブ12の外側に大きく折れ曲がってフランジ13の直角度が許容範囲から外れている場合には、フランジ13の外側面に矯正ローラを押し当てて仕上げ圧延後のフランジ形状を矯正している。
しかし、仕上げ圧延後のフランジ13がウェブ12の内側に大きく折れ曲がってフランジ13の直角度が許容範囲から外れている場合には、フランジの外側面中央部にガス焼きを施してフランジ形状をウェブの外側に折れ曲がった形状に戻した後、フランジ13の外側面に矯正ローラを押し当てて仕上げ圧延後のフランジ形状を矯正している。このため、従来においては、仕上げ圧延後のフランジ形状がウェブの内側に大きく折れ曲がっている場合には、フランジ形状の矯正に多くの手間と時間を要し、製造コストの上昇を招いていた。
For this reason, the perpendicularity of the
However, when the
ところで、ユニバーサルミルのロール傾き角度に起因するフランジ反りを抑制する方法として、最終仕上げ圧延における形鋼のフランジ温度を、形鋼の種類およびサイズによって決定する設定温度に対して±25℃の範囲に調整することによって、フランジの反り量を制御する方法が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、図9に示すように、素材の先端側と後端側との間には温度差があり、また、フランジの中央部側と端部側との間にも温度差があるため、特許文献1に記載された方法のように、最終仕上げ圧延における形鋼のフランジ温度を設定温度に対して±25℃の範囲に調整することは実際には困難である。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になることを抑制することのできる形鋼の製造方法を提供することを目的とするものである。
However, as shown in FIG. 9, there is a temperature difference between the front end side and the rear end side of the material, and there is also a temperature difference between the center side and the end side of the flange. As in the method described in Document 1, it is actually difficult to adjust the flange temperature of the shape steel in the final finish rolling to a range of ± 25 ° C. with respect to the set temperature.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a method for manufacturing a shape steel capable of suppressing the flange shape of the shape steel material from being bent inside the web during finish rolling. It is for the purpose.
上記課題を解決するため、本発明者らは、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になる原因について鋭意検討した。その結果、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジが水平ロールによりウェブ側に大きく擦り下げられることによって、形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になるという知見を得た。
また、形鋼素材を仕上げ圧延したときの仕上げ圧延機出側温度と形鋼素材のフランジ折れ曲がり量との関係を調べた結果、図8に示したように、フランジ外面中央部で測定した仕上げ圧延機出側温度が700℃より高くなると、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になりやすいという知見を得た。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors diligently studied the cause of the flange shape of the shaped steel material being bent inside the web during finish rolling. As a result, it was found that the flange shape of the shape steel material is bent to the inside of the web when the flange of the shape steel material is greatly rubbed down to the web side by a horizontal roll during finish rolling.
In addition, as a result of investigating the relationship between the finish rolling mill exit temperature when the shape steel material was finish-rolled and the flange bending amount of the shape steel material, as shown in FIG. 8, the finish rolling measured at the center of the flange outer surface It has been found that when the machine exit side temperature is higher than 700 ° C., the flange shape of the shaped steel material tends to be bent inside the web during finish rolling.
請求項1記載の発明に係る形鋼の製造方法は、上記の知見に基づいてなされたものであり、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延された形鋼素材を上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより仕上げ圧延してウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼を製造するに際して、前記水平ロールの側面に潤滑剤を付与して前記形鋼素材を仕上げ圧延することにより、フランジ直角度を調整することを特徴とするものである。
請求項2記載の発明に係る形鋼の製造方法は、請求項1記載の形鋼の製造方法において、前記形鋼素材のフィレット部と接触する部位を除いた水平ロールの側面に潤滑剤を付与して前記形鋼素材を仕上げ圧延することを特徴とするものである。
The method for producing a shape steel according to the invention of claim 1 is based on the above knowledge, and a pair of upper and lower shape steel materials hot rolled into a predetermined shape by a rough rolling mill and an intermediate rolling mill. When a shape steel having flanges at both ends in the width direction of the web is manufactured by finish rolling with a horizontal roll and a pair of left and right vertical rolls, a lubricant is applied to the sides of the horizontal roll to finish the shape steel material. The flange perpendicularity is adjusted by rolling.
The method for manufacturing a section steel according to the invention described in
請求項1記載の発明に係る形鋼の製造方法によると、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジと水平ロールの側面との間に発生する摩擦力が水平ロールの側面に付与された圧延油によって小さくなり、これにより、形鋼素材のフランジが水平ロールによりウェブ側に大きく擦り下げられることがない。したがって、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になることを抑制することができる。 According to the method for manufacturing a shape steel according to the first aspect of the present invention, the frictional force generated between the flange of the shape steel material and the side surface of the horizontal roll during finish rolling is reduced by the rolling oil applied to the side surface of the horizontal roll. Thus, the flange of the shaped steel material is not greatly scraped to the web side by the horizontal roll. Therefore, it can suppress that the flange shape of a shape steel raw material turns into the shape bent inside the web at the time of finish rolling.
請求項2記載の発明に係る形鋼の製造方法によると、水平ロールの側面に付与された潤滑剤が形鋼素材のフィレット部に付着することによって形鋼素材のフィレット部と水平ロールの側面との間に発生する摩擦力が小さくなってフィレット部の余肉がフランジ幅方向に多く流れるということがないので、形鋼素材を所望の製品サイズに安定して仕上げ圧延することができる。
According to the method for manufacturing a shaped steel according to the invention described in
本発明に係る形鋼の製造方法をH形鋼の製造方法に適用した一実施形態を図1及び図2に示す。図1に示されるように、本発明の一実施形態は、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延されたH形鋼素材11を上下一対の水平ロール15,15と左右一対の垂直ロール16,16とにより仕上げ圧延してH形鋼を製造するに際して、水平ロール15,15の側面15aに潤滑剤としての圧延油17を不図示の圧延油噴射ノズルから付与してH形鋼素材11を仕上げ圧延するものである。
FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment in which the method for producing a shaped steel according to the present invention is applied to a method for producing an H-shaped steel. As shown in FIG. 1, in one embodiment of the present invention, an H-
ここで、圧延油17が付与される箇所は、図2に示すように、H形鋼素材11のフィレット部14と接触する部位を除いた水平ロール15の側面15aであることが好ましい。また、水平ロール15の側面15aに付与される圧延油17としては、サルファ(硫黄)等の添加剤が添加されているものが好ましい。
上述のように、水平ロール15の側面15aに圧延油17を付与すると、H形鋼素材11のフランジ13と水平ロール15の側面15aとの間に発生する摩擦力が水平ロール15の側面15aに付与された圧延油17によって小さくなり、これにより、H形鋼素材11のフランジ13が水平ロール15によりウェブ側に大きく擦り下げられることがない。したがって、仕上げ圧延時にH形鋼素材11のフランジ形状がウェブ12の内側に折れ曲がった形状になることを抑制することができる。
Here, as shown in FIG. 2, the portion to which the
As described above, when the rolling
また、水平ロール15の側面15aに付与された圧延油17がH形鋼素材11のフィレット部(ウェブ12とフランジ13との交差部付近)14と接触する部位に付着すると、H形鋼素材11のフィレット部14と水平ロール側面15aとの間に発生する摩擦力が小さくなり、H形鋼素材11のフィレット部14に付いた余肉がフランジ13側に多く流れ、所望の製品サイズよりもウェブが小さく、フランジ幅が大きく製品が出来上がるという不具合が生じる場合がある。これに対し、図2に示すように、H形鋼素材11のフィレット部14と接触する部位を除いた水平ロール15の側面15aに圧延油17を付与すると、H形鋼素材11のフィレット部14と水平ロール15の側面15aとの間に発生する摩擦力が小さくなることがないので、H形鋼素材11を所望の製品サイズに安定して仕上げ圧延することができる。
Further, when the
[実施例]
H形鋼素材の仕上げ圧延時に水平ロールの側面に圧延油を付与した場合と付与しなかった場合におけるフランジの折れ曲がり量を下記の条件1で調べた結果を図3に示す。
(条件1)
圧延油組成:エステル、石油系炭化水素、脂肪酸、極圧添加剤で構成
圧延油濃度:0.5%
圧延油供給量:四箇所合計で1.0L/min
圧延油供給範囲:H形鋼素材の先端から長手方向35m
圧延油供給位置:H形鋼素材のフィレット部と接触する部位を除いた水平ロール側面
[Example]
FIG. 3 shows the results of examining the bending amount of the flange under the following condition 1 when the rolling oil is applied to the side surface of the horizontal roll during finish rolling of the H-shaped steel material and when it is not applied.
(Condition 1)
Rolling oil composition: Consists of ester, petroleum hydrocarbon, fatty acid, extreme pressure additive Rolling oil concentration: 0.5%
Rolling oil supply amount: 1.0 L / min in total at four locations
Rolling oil supply range: 35 m in the longitudinal direction from the tip of the H-shaped steel material
Rolling oil supply position: Horizontal roll side surface excluding the part in contact with the fillet part of the H-section steel material
図3に示されるように、水平ロールの側面に圧延油を付与しなかった場合は、温度の高い素材先端側でH形鋼素材のフランジがウェブの内側に折れ曲がりやすくなるのに対し、水平ロールの側面に圧延油を付与した場合はH形鋼素材のフランジがウェブの内側に折れ曲がり難くなることがわかる。
したがって、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延されたH形鋼素材を上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより仕上げ圧延してH形鋼を製造するに際して、水平ロールの側面に圧延油等の潤滑剤を付与してH形鋼素材を仕上げ圧延することにより、仕上げ圧延時にH形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になることを抑制することができる。
As shown in FIG. 3, when the rolling oil is not applied to the side surface of the horizontal roll, the flange of the H-shaped steel material tends to bend to the inside of the web on the leading end side of the high temperature material, whereas the horizontal roll It can be seen that when the rolling oil is applied to the side surface, the flange of the H-shaped steel material is difficult to bend inside the web.
Accordingly, when producing H-section steel by finish rolling the H-section steel material hot rolled into a predetermined shape by a rough rolling mill and an intermediate rolling mill with a pair of upper and lower horizontal rolls and a pair of left and right vertical rolls, By applying a lubricant such as rolling oil to the side of the roll and finish rolling the H-section steel material, the flange shape of the H-section steel material is prevented from being bent inside the web during finish rolling. Can do.
なお、本発明は図1に示した一実施形態に限られるものではない。例えば、先行材の仕上がりフランジ形状からフランジがウェブ内側に折れ曲がっている箇所を検知し、その検知結果から後行材のフランジがウェブ内側に折れ曲がりそうな箇所を予測し、予測した箇所のみに圧延油が付着するように水平ロールの側面に圧延油を自動的に付与するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. For example, the part where the flange is bent inside the web is detected from the finished flange shape of the preceding material, the part where the flange of the succeeding material is likely to be bent inside the web is predicted from the detection result, and the rolling oil is applied only to the predicted part. You may make it apply rolling oil automatically to the side of a horizontal roll so that may adhere.
また、H形鋼素材を仕上げ圧延する直前の素材長手方向の温度分布を測定し、温度の高い箇所に圧延油が付着するように水平ロールの側面に圧延油を自動的に付与するようにしてもよい。
また、図1及び図2に示した本発明の一実施形態では本発明をH形鋼の製造方法に適用した場合を例示したが、これに限られるものではなく、例えばI形鋼の製造方法にも適用できることは言うまでもない。
In addition, the temperature distribution in the longitudinal direction of the material immediately before finish rolling the H-shaped steel material is measured, and the rolling oil is automatically applied to the side surface of the horizontal roll so that the rolling oil adheres to the hot part. Also good.
Moreover, although the case where this invention was applied to the manufacturing method of H-section steel was illustrated in one Embodiment of this invention shown in FIG.1 and FIG.2, it is not restricted to this, For example, the manufacturing method of I-section steel Needless to say, it can also be applied.
11 H形鋼素材
12 ウェブ
13 フランジ
14 フィレット
15 水平ロール
16 垂直ロール
17 圧延油
11 H-shaped
Claims (2)
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