JP2010149181A - Process for producing t-bar steel and series of rolling devices - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延によるT形鋼の製造方法および圧延設備列に関する。 The present invention relates to a method for producing a T-section steel by hot rolling and a rolling equipment row.
図12にT形鋼の断面形状を示す。T形鋼10はウェブ11とフランジ12からなる断面がT字形状の形鋼であり、造船や橋梁等の分野で広く使用され、その用途や使用条件、使用箇所等によって様々な寸法の製品が製造されている。
FIG. 12 shows the cross-sectional shape of the T-section steel. The T-
通常用いられるT形鋼の寸法は、ウェブ高さ:200〜1000mm程度、ウェブ厚:8〜25mm程度、ウェブ内法寸法:190〜980mm程度、フランジ幅:80〜300mm程度、フランジ厚:12〜40mm程度である。さらに、造船用として用いられるT形鋼の場合、ウェブ高さはフランジ幅の2倍以上であることが多い。 The dimensions of the T-shaped steel usually used are as follows: web height: about 200-1000 mm, web thickness: about 8-25 mm, internal web dimension: about 190-980 mm, flange width: about 80-300 mm, flange thickness: 12- It is about 40 mm. Furthermore, in the case of a T-shaped steel used for shipbuilding, the web height is often more than twice the flange width.
また、ウェブ高さとフランジ幅がほぼ同じであっても、ウェブ厚とフランジ厚が異なる複数のサイズのT形鋼が、必要とされる強度に応じて選択され、構造物に適用される。図13に示すように、ウェブ高さの基準として、ウェブの内法寸法Aiとウェブの外法寸法Ao(図12のウェブ高さと同じ)を使用する場合があり、サイズが変わってもウェブ内法寸法Aiが同じ場合をウェブ内法一定、ウェブ外法寸法Aoが同じ場合をウェブ外法一定と呼ぶ。ウェブ内法一定の場合、図13(a)のようにフランジ厚tfがtf1,tf2,tf3と変化すると、Aiが一定でAoがAo1,Ao2,Ao3と変化する。また、ウェブ外法一定の場合、図13(b)のようにフランジ厚tfがtf1,tf2,tf3と変化すると、Aoが一定でAiがAi1,Ai2,Ai3と変化する。サイズの異なるT形鋼を長さ方向に接続すると、ウェブ内法一定の場合はフランジの内面(ウェブ側の面)が同じ高さになり、フランジの外面に段差が生じる。逆にウェブ外法一定の場合には、長さ方向に接続するとフランジの外面が同じ高さで内面に段差が生じる。どちらを使用するかは、用途や使用部位に応じて施工性の観点で選択される。 Further, even when the web height and the flange width are substantially the same, a plurality of sizes of T-shaped steel having different web thicknesses and flange thicknesses are selected according to the required strength and applied to the structure. As shown in FIG. 13, the web internal dimension Ai and the web external dimension Ao (same as the web height in FIG. 12) may be used as the web height reference. The case where the legal dimension Ai is the same is referred to as constant in-web method, and the case where the external dimension Ao is the same is referred to as constant external method. When the in-web method is constant, as shown in FIG. 13A, when the flange thickness tf changes to tf1, tf2, and tf3, Ai is constant and Ao changes to Ao1, Ao2, and Ao3. When the outer web method is constant, as shown in FIG. 13B, when the flange thickness tf changes to tf1, tf2, and tf3, Ao is constant and Ai changes to Ai1, Ai2, and Ai3. When T-shaped steels having different sizes are connected in the length direction, the inner surface of the flange (surface on the web side) becomes the same height when the inner web method is constant, and a step is generated on the outer surface of the flange. On the contrary, when the outer web method is constant, the flange has the same height as the outer surface of the flange when connected in the length direction, resulting in a step on the inner surface. Which one is used is selected from the viewpoint of workability according to the application and use site.
ところで、T形鋼はウェブ11とフランジ12とを溶接して製造されることが一般的であるが、圧延にてT形鋼を一体成形する技術も提案されている。
By the way, the T-shaped steel is generally manufactured by welding the
例えば、ウェブ厚、フランジ厚、ウェブ高さおよびフランジ幅が様々な寸法のT形鋼を効率よく製造するため、ユニバーサル圧延機を中間圧延工程と仕上圧延工程に1基ずつ配置した熱間圧延設備が提案されている(例えば特許文献1)。 For example, in order to efficiently produce T-shaped steels with various web thicknesses, flange thicknesses, web heights and flange widths, a hot rolling facility in which one universal rolling mill is arranged in each of the intermediate rolling process and the finishing rolling process. Has been proposed (for example, Patent Document 1).
図14は、その一例を示し、加熱炉(図示しない)から搬出された素材鋼片を往復圧延して断面略T形に粗成形する粗造形圧延機1と、この粗造形圧延機1により略T形形状に粗成形したT形鋼片(図示しない)を略製品寸法のT形鋼に成形するための粗ユニバーサル圧延機2、粗ユニバーサル圧延機2の下流に近設されたエッジャ圧延機3および仕上ユニバーサル圧延機5を備える(図14(a))。
FIG. 14 shows an example, and a rough shaping rolling mill 1 that reciprocally rolls a raw steel piece carried out from a heating furnace (not shown) to roughly form a cross-section into a substantially T-shaped section, and the rough shaping rolling mill 1 A rough universal rolling
粗ユニバーサル圧延機2およびエッジャ圧延機3による圧延工程が中間圧延工程、仕上ユニバーサル圧延機5による圧延工程が仕上圧延工程であり、図14(b)に粗ユニバーサル圧延機2の構成を、図14(c)にエッジャ圧延機3の構成を、図14(d)に仕上ユニバーサル圧延機5の構成を模式的に示す。
The rolling process by the rough universal rolling
粗ユニバーサル圧延機2は水平ロール21a,21bと、竪ロール22a,22bとを有しており、また、仕上ユニバーサル圧延機5は、水平ロール51a,51bと竪ロール52a,52bとを有しており、それぞれのロール開度を調整することによってロール交換を行わずとも種々のフランジ厚、ウェブ厚の製品に圧延することが可能である。
The rough universal rolling
エッジャ圧延機3はエッジャロール31a、31bを有し、これらは大径部33と小径部32で構成され、小径部32でフランジ12の端面を圧下し、フランジ幅の調整を行うことができる。
The edger rolling mill 3 has
また、特許文献2には、3軸粗圧延機および3軸エッジャを用いてT形鋼を効率よく製造する方法が開示されている。粗圧延後に図15に示す3軸エッジャによりウェブ11の端面11aとフランジ12の端面12aとを同時に圧下し、ウェブ11の高さの調整も行う。
さらに、特許文献3には、鋼片に粗圧延を行って造形されたT形鋼の粗形鋼片に、タンデム配列された少なくとも2台のユニバーサル圧延機による往復圧延を行うに際し、図16に示すように一方のユニバーサル圧延機URにより該粗形鋼片のウェブ及びフランジを厚み方向へ圧下し、他方のユニバーサル圧延機UFにより前記粗形鋼片のフランジを幅方向へ圧下すること、又は、フランジの幅方向の圧下とウェブの高さ方向の圧下とを同時に行うことを特徴とする熱間圧延T形鋼の製造方法が開示されている。 Furthermore, in Patent Document 3, when performing reciprocating rolling with at least two universal rolling mills arranged in tandem on a rough shaped steel piece of T-shaped steel formed by roughly rolling a steel piece, FIG. As shown, the web and flange of the rough steel slab are reduced in the thickness direction by one universal rolling mill UR, and the flange of the rough steel slab is reduced in the width direction by the other universal rolling mill UF, or A method of manufacturing a hot-rolled T-section steel is disclosed in which the reduction in the width direction of the flange and the reduction in the height direction of the web are simultaneously performed.
また、特許文献3には、鋼片に粗圧延を行って造形されたT形鋼の粗形鋼片に、少なくとも1台の粗ユニバーサル圧延機URとこれに隣接配置された少なくとも1台の2重式圧延機Eとによる往復圧延を行って、粗ユニバーサル圧延機により該粗形鋼片のウェブの厚み及びフランジの厚みの圧下と該粗形鋼片のウェブ高さの調整とを行うとともに、2重式圧延機により粗形鋼片のフランジ幅の圧下とウェブの端部の厚みの圧下とを行う中間圧延を行ってT形鋼を造形した後に、仕上げユニバーサル圧延機UFにより、前記フランジの厚み、前記ウェブの厚み又は前記ウェブの高さのうち少なくとも1つの寸法調整を行う仕上げ圧延を行うことによって、T形鋼を製造する技術が開示されている(図17)。 Further, Patent Document 3 discloses that at least one rough universal rolling mill UR and at least one two 2 arranged adjacent to a rough shape steel piece of T-shaped steel formed by performing rough rolling on a steel piece. While performing reciprocating rolling with a heavy rolling mill E, the coarse universal rolling mill performs the reduction of the web thickness and flange thickness of the rough shaped steel slab and the adjustment of the web height of the rough shaped steel slab, After forming the T-shaped steel by performing intermediate rolling in which the reduction of the flange width of the rough shaped steel slab and the reduction of the thickness of the end of the web is performed by a double rolling mill, the finished universal rolling mill UF is used to A technique for manufacturing a T-shaped steel by performing finish rolling for adjusting at least one of the thickness, the thickness of the web, or the height of the web is disclosed (FIG. 17).
図14に示した圧延設備で圧延する場合、中間圧延工程の粗ユニバーサル圧延機2では、水平ロール21a,21bでT形鋼片(被圧延材)Hのウェブ11をその板厚方向に圧下するとともに、竪ロール22aと水平ロール21a,21bとの間でT形鋼片Hのフランジ12をその板厚方向に圧下する。
When rolling with the rolling equipment shown in FIG. 14, in the rough universal rolling
フランジ12を圧下しない側の竪ロール22bは、水平ロール21a,21bの側面に接して配置され、フランジ12を圧下する際に、竪ロール22aから水平ロール21a,21bの軸方向に働くスラスト力により、水平ロール21a,21bが移動しないようにそれらの側面を押圧する。
The
また、粗ユニバーサル圧延機2の下流に近設されたエッジャ圧延機3では、T形鋼片Hのフランジ12の幅方向の端面を圧下してフランジ12の幅を調整する。仕上圧延工程では、仕上ユニバーサル圧延機5によってフランジ12が水平ロール51a,51bと、竪ロール52a、52bとの間で垂直に整形されて、ウェブはその高さ方向に圧下されずにT形鋼の熱間圧延が終了する。
Further, in the edger rolling mill 3 provided close to the downstream of the rough universal rolling
すなわち、図14に示した圧延設備を用いた場合、中間圧延工程において、粗ユニバーサル圧延機2を用いてウェブ厚およびフランジ厚を調整し、さらに、エッジャ圧延機3によってフランジ端面を圧下してフランジ幅を調整しているが、ウェブは、その高さ方向にロールで圧下されることがない。
That is, when the rolling equipment shown in FIG. 14 is used, the web thickness and the flange thickness are adjusted using the rough universal rolling
このため、ウェブはその高さが必ずしも目標寸法とならない場合が生じ、また、ウェブ先端部(図12におけるウェブ11の端面11a)が断面形状(製品の長手方向に直角な断面形状、以下同様)において円弧状となり、製品形状として好ましくない。
For this reason, the height of the web may not necessarily be the target dimension, and the web tip (the
熱間圧延の後でガス切断やスリッター等でウェブの先端部を切断して製品とするという対策もあるが、この場合、熱間圧延の後に切断工程を追加するため、T形鋼の製造コストの増加や製造所要期間の長期化(納期遅れ等)が生じる。 There is also a measure to cut the web tip with a gas cutter or slitter after hot rolling to make a product, but in this case, a cutting process is added after hot rolling, so the manufacturing cost of T-section steel Increase in production time and production period (such as delay in delivery).
特許文献1には、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールに切断部を設けて仕上圧延工程でウェブの端部を切断整形することが記載されているが、切断部にかえりや丸みが生じるため、断面形状の良い製品が得られない。 Patent Document 1 describes that a cutting portion is provided in a horizontal roll of a finishing universal rolling mill and a web end portion is cut and shaped in a finishing rolling process. A product with good shape cannot be obtained.
特許文献2に開示された、3軸エッジャによりウェブ11の端面11aとフランジ12の端面12aとを同時に圧下する方法では、ウェブ高さの調整も行われる。
In the method disclosed in
しかし、エッジャ圧延時にウェブ11は端面のみが拘束されることとなるため、ウェブ高さが大きい場合や、ウェブ厚が小さい寸法のT形鋼を製造する際に、ウェブ端面に対して強い圧下を行おうとすると、ウェブ11が座屈してしまいウェブ高さを精度よく調整することはできない。特にウェブ高さがフランジ幅の2倍以上の寸法である造船用T形鋼では、座屈が発生しやすくウェブ高さの精度が悪化するという問題がある。
However, since only the end face of the
これに対し、特許文献3に記載の圧延方法では、図16(b)に示す第2のユニバーサル圧延機の竪ロールでウェブを高さ方向に圧下するため、ウェブ先端の成形とウェブ高さ寸法の調整が可能である。 On the other hand, in the rolling method described in Patent Document 3, the web is pressed down in the height direction by the roll of the second universal rolling mill shown in FIG. Can be adjusted.
しかし、当該ユニバーサル圧延機ではフランジ幅とウェブ先端の圧下を同時に行う役割を担うものの、ウェブとフランジの厚み圧下率は数%程度と小さくせざるを得ない。これは、小径部と大径部を有する段差状の水平ロールを用いてフランジ幅を圧下するため、フランジ側に小径部を有する竪ロールを用いる必要があり、この竪ロールではフランジ両端が圧下できずにフランジ厚の段差を生じさせるためである。また、フランジ幅を圧下することにより、フランジ先端の厚みが増加するため、フランジ厚の段差は一層大きくなり、フランジ外面に折れ込み疵などの表面欠陥が発生する可能性が高まる。 However, although the universal rolling mill plays a role of simultaneously reducing the flange width and the web tip, the thickness reduction ratio of the web and the flange must be as small as several percent. This is because the flange width is reduced by using a step-shaped horizontal roll having a small diameter part and a large diameter part, so it is necessary to use a saddle roll having a small diameter part on the flange side. This is to cause a step difference in the flange thickness. Further, by reducing the flange width, the thickness of the flange tip increases, so that the step of the flange thickness is further increased, and the possibility that surface defects such as folds on the flange outer surface will occur increases.
以上のような第2のユニバーサル圧延機の構造上の問題から、ユニバーサル圧延機が2台あるにもかかわらず、実質的に1台のユニバーサル圧延機だけで厚みを圧下することとなり、圧延パス数が多くなるという問題がある。 Due to the structural problems of the second universal rolling mill as described above, although there are two universal rolling mills, the thickness is substantially reduced by only one universal rolling mill. There is a problem that increases.
また、図16に示す第2のユニバーサル圧延機においては、片方の竪ロールがフランジを圧下することによる圧延反力が水平ロールの軸方向に作用するが、ウェブ先端側の竪ロールが水平ロールの側面に接していないため、竪ロールで水平ロールの軸方向荷重を支持することができない。すなわち、フランジ厚を有効に圧下しようとする場合、水平ロールに作用する数千kNの軸方向荷重を支持することが困難であるため、フランジ圧下率を大きくすることができない。 In the second universal rolling mill shown in FIG. 16, the rolling reaction force caused by one of the saddle rolls rolling down the flange acts in the axial direction of the horizontal roll. Since it is not in contact with the side surface, the axial load of the horizontal roll cannot be supported by the heel roll. That is, when trying to effectively reduce the flange thickness, it is difficult to support an axial load of several thousand kN acting on the horizontal roll, and therefore the flange reduction rate cannot be increased.
さらに、中間圧延におけるフランジの傾斜角は5度以下が望ましい、とされているため、第2のユニバーサル圧延機でフランジ厚を有効に圧下しようとすると、フランジ内面と水平ロール側面の接触長が長くなり、ロールと圧延材の滑りによってフランジ内面に疵がつきやすいという問題もある。 Furthermore, since the inclination angle of the flange in intermediate rolling is preferably 5 degrees or less, when the second universal rolling mill is used to effectively reduce the flange thickness, the contact length between the flange inner surface and the horizontal roll side surface is long. Therefore, there is also a problem that the flange inner surface is easily wrinkled by the sliding of the roll and the rolled material.
一方、図17に示す特許文献3に記載の粗ユニバーサル圧延機と2重式圧延機を用いたもう1つの方法では、粗ユニバーサル圧延機が1台なので圧延パス数が多く、またフランジの角度を0度以上5度以下が望ましいとしているため、フランジ内面に疵がつきやすいという問題がある。 On the other hand, in another method using the rough universal rolling mill and the double rolling mill described in Patent Document 3 shown in FIG. 17, since there is one rough universal rolling mill, the number of rolling passes is large, and the angle of the flange is set. Since 0 degree or more and 5 degrees or less are desirable, there exists a problem that a wrinkle is easy to be attached to the flange inner surface.
本発明は、上述した問題を解決するためになされたもので、ウェブ先端部の形状が良好で、且つ所望のウェブ高さが精度良く得られ、T形鋼を少ないパス数で効率よく製造するための製造方法と圧延設備列を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the shape of the web tip is good, the desired web height can be obtained with high accuracy, and the T-shaped steel is efficiently manufactured with a small number of passes. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a rolling equipment train for the purpose.
本発明の課題は以下の手段により達成可能である。
1.T形形状に粗成形されたT形鋼片のウェブとフランジとを圧延する中間圧延工程と、前記中間圧延工程で得られたT形鋼片を製品形状とする仕上圧延を行う仕上圧延工程とを有するT形鋼の製造方法であって、
前記中間圧延工程は、上下の水平ロールがウェブの板厚方向における上下面の全面を圧下する第1の粗ユニバーサル圧延機による圧延工程と、
フランジの端面を圧下するエッジャ圧延工程と、
ロール外周面の幅が目標ウェブ内法寸法と同じで、ウェブ先端部側のコーナー部がウェブ面を圧延しない形状に加工された上下の水平ロールを用いて、ウェブを先端部近傍を除いた板厚方向の上下面を圧下しつつ、左右の竪ロールの一方がフランジをその板厚方向に圧下し、他方がその竪ロール外周面を水平ロールに接触させつつウェブの端面をウェブの高さ方向に圧下する第2の粗ユニバーサル圧延機による圧延工程と
を有することを特徴とするT形鋼の製造方法。
2.前記第2の粗ユニバーサル圧延機による圧延工程において、ウェブ端面を圧下する竪ロールの外周面を水平ロールに接触させつつ、もう一方の竪ロールと水平ロール側面との開度を調整することにより、ウェブ内法寸法が一定でフランジ厚が異なる複数のサイズのT形鋼を製造することを特徴とする、1に記載のT形鋼の製造方法。
3.T形形状に粗成形されたT形鋼片を被圧延材として、そのウェブとフランジとを圧延するT形鋼の圧延設備列であって、
ロール外周面の幅が前記被圧延材の目標ウェブ内法寸法より広い上下の水平ロールを有する第1の粗ユニバーサル圧延機と、前記被圧延材のフランジの端面を圧下するエッジャ圧延機と、ロール外周面の幅が前記被圧延材の目標ウェブ内法寸法と同じでウェブ先端側のコーナー部がウェブ面を圧延しない形状に加工された上下の水平ロールおよび一方がフランジをその板厚方向に圧下し他方がその竪ロール外周面を水平ロールに接触させつつウェブの端面をウェブの高さ方向に圧下する左右の竪ロールを有する第2の粗ユニバーサル圧延機とが配置されてなることを特徴とするT形鋼の圧延設備列。
The object of the present invention can be achieved by the following means.
1. An intermediate rolling step of rolling a web and a flange of a T-shaped steel piece roughly formed into a T-shape, and a finish rolling step of performing finish rolling to make the T-shaped steel piece obtained in the intermediate rolling step into a product shape; A method for producing a T-section steel having
The intermediate rolling step includes a rolling step by a first rough universal rolling mill in which upper and lower horizontal rolls reduce the entire upper and lower surfaces in the web thickness direction,
An edger rolling process for rolling down the end face of the flange;
A plate where the width of the roll outer peripheral surface is the same as the target internal web dimension, and the web is removed from the vicinity of the tip using the upper and lower horizontal rolls that are processed into a shape in which the corner on the tip of the web does not roll the web surface. While rolling down the upper and lower surfaces in the thickness direction, one of the left and right heel rolls squeezes the flange in the plate thickness direction, while the other brings the outer surface of the heel roll into contact with the horizontal roll and the web end face in the web height direction. And a rolling process using a second rough universal rolling mill that is rolled down to a T-shaped steel.
2. In the rolling process by the second rough universal rolling mill, by adjusting the opening degree of the other roll roll and the horizontal roll side face while bringing the outer peripheral surface of the roll roll that reduces the web end face into contact with the horizontal roll, 2. The method for producing a T-section steel according to 1, wherein a plurality of sizes of T-section steel having different in-web dimensions and different flange thicknesses are produced.
3. A T-section rolling equipment row for rolling a web and a flange with a T-shaped steel piece roughly formed into a T-shape as a material to be rolled,
A first rough universal rolling mill having upper and lower horizontal rolls whose width of the outer peripheral surface of the roll is wider than a target in-web dimension of the material to be rolled; an edger rolling machine for rolling down the end face of the flange of the material to be rolled; Upper and lower horizontal rolls whose outer peripheral surface width is the same as the target in-web dimension of the material to be rolled and the corner portion on the front end side of the web is processed into a shape that does not roll the web surface, and one of them rolls down the flange in the plate thickness direction. And a second rough universal rolling mill having left and right reed rolls that press the end face of the web in the height direction of the web while the other outer surface is in contact with the horizontal roll. T-steel rolling equipment line.
本発明に係るT形鋼の製造方法と圧延設備列によれば、以下の効果により、熱間圧延ままで、ウェブ先端部の形状が良好で、且つ所望のウェブ高さが精度良く得られるT形鋼の効果的な製造方法と圧延設備列が得られ産業上極めて有用である。
1.中間圧延工程のウェブ厚とフランジ厚の圧下を第1と第2の粗ユニバーサル圧延機の両方で実施するため、一基の粗ユニバーサル圧延機で厚みを圧延する場合と比較して、1パス当たりのウェブ厚とフランジ厚の圧下量を大きくすることが可能で、圧延パスを削減し、圧延能率が向上する。また、第1の粗ユニバーサル圧延機、エッジャ圧延機、第2の粗ユニバーサル圧延機の少なくともいずれかを、複数基配置することにより、更に圧延能率を向上させることができる。
2.第2の粗ユニバーサル圧延機により、水平ロールのフランジ厚を圧下しない方(ウェブ先端側)に竪ロールの外周を接触させて、フランジ厚の圧下による水平ロールの軸方向に作用する圧延反力を支持するとともに、ウェブの端面を高さ方向に圧下することにより、水平ロールの軸方向移動を防止し、寸法精度の良好なT形鋼を圧延することができる。
3.第2の粗ユニバーサル圧延機に用いる水平ロールのウェブ先端側のコーナー部がウェブ面を圧延しない形状に加工されているため、ウェブ先端を圧下しても耳状の突起が形成されることがなく、良好なウェブ先端形状が得られる。
According to the T-section steel manufacturing method and rolling equipment row according to the present invention, the following effects can keep hot rolling, the web tip shape is good, and the desired web height can be accurately obtained. An effective method for producing a shape steel and a rolling equipment line are obtained, which are extremely useful in industry.
1. Since the reduction of the web thickness and the flange thickness in the intermediate rolling process is performed by both the first and second rough universal rolling mills, compared to the case of rolling the thickness by one rough universal rolling mill, per pass It is possible to increase the reduction amount of the web thickness and the flange thickness, thereby reducing the rolling pass and improving the rolling efficiency. Moreover, the rolling efficiency can be further improved by arranging a plurality of at least one of the first rough universal rolling mill, the edger rolling mill, and the second rough universal rolling mill.
2. With the second rough universal rolling mill, the outer periphery of the roll is brought into contact with the side (web tip side) that does not reduce the flange thickness of the horizontal roll, and the rolling reaction force acting in the axial direction of the horizontal roll due to the reduction of the flange thickness is By supporting and rolling down the end face of the web in the height direction, it is possible to prevent the horizontal roll from moving in the axial direction and to roll a T-shaped steel with good dimensional accuracy.
3. Since the corner portion on the web tip side of the horizontal roll used in the second rough universal rolling mill is processed into a shape that does not roll the web surface, no ear-shaped projections are formed even if the web tip is rolled down. A good web tip shape can be obtained.
以下、本発明に係る製造方法および圧延設備列の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a manufacturing method and a rolling equipment line according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る圧延設備列の一例を示し、図において1は粗造形圧延機、2は第1の粗ユニバーサル圧延機、3はエッジャ圧延機、4は第2の粗ユニバーサル圧延機、5は仕上圧延機を示す。
FIG. 1 shows an example of a rolling equipment line according to the present invention, in which 1 is a rough shaping rolling mill, 2 is a first rough universal rolling mill, 3 is an edger rolling mill, and 4 is a second rough universal rolling mill.
加熱炉(図示せず)から搬出された素材鋼片(図示せず)は粗造形圧延機1によって断面形状が略T形のT形鋼片に圧延される。粗造形圧延機1としては、公知の設備が利用でき、例えば、孔型を有するロールが装備された二重式圧延機とする。 A raw steel slab (not shown) carried out of a heating furnace (not shown) is rolled into a T-shaped steel slab having a substantially T-shaped cross section by the rough shaping rolling mill 1. As the rough shaping rolling mill 1, known equipment can be used, for example, a double rolling mill equipped with a roll having a hole shape.
得られたT形鋼片を、第1の粗ユニバーサル圧延機2とエッジャ圧延機3と第2の粗ユニバーサル圧延機4が近接して配置された圧延設備列で圧延を行って、ウェブとフランジの圧下を行う(中間圧延工程)。
The obtained T-shaped slab is rolled in a rolling equipment row in which the first rough
図2(a)に第1の粗ユニバーサル圧延機2の構造を説明する模式図を示す。第1の粗ユニバーサル圧延機2は、水平軸上を回転する水平ロール21a,21bと、垂直軸上を回転する竪ロール22a,22bを有する。水平ロール21aと21b、竪ロール22aと22bは、夫々対向配置される。
The schematic diagram explaining the structure of the 1st rough
本発明では、水平ロール21a、21bのロール外周面の幅(圧下面の幅)W1を、ウェブ11の目標内法寸法L(フランジ内面からウェブ先端部までの距離)より大きくする。好ましくは、ウェブ11の目標内法寸法Lの105〜150%程度とする。
In the present invention, the width (width of the pressed surface) W1 of the outer peripheral surface of the
第1の粗ユニバーサル圧延機2では、水平ロール21a,21bによりウェブ11の高さ方向の全面をその板厚方向に圧下し、竪ロール22aと、水平ロール21a,21bの側面でフランジ12をその板厚方向に圧下する。
In the first rough
ウェブ11の板厚調整は、水平ロール21a,21bの開度調整で行い、フランジ12の板厚調整は、竪ロール22aと、水平ロール21a,21bの側面との開度調整で行う。
The thickness of the
フランジ12を圧下する際、竪ロール22aにより、水平ロール21a,21bの一方の側面から軸方向にスラスト力が作用するので、竪ロール22bを水平ロール21a,21bの、他方の側面に押圧して、水平ロール21a,21bが軸方向に移動しないようにすることが好ましい。また、竪ロール22bとこれに押圧される水平ロールの側面は、図2(b)に示すように傾斜のない垂直な形状としてもよい。
When the
図3にエッジャ圧延機3の構造を説明する模式図を示す。エッジャ圧延機3は、水平軸方向に大径ロール部33と小径ロール部32を備えたエッジャロール31a,31bを有し、大径ロール部33が被圧延材Hのウェブ11を誘導し、小径ロール部32のロール表面32aがフランジ12の端面12aをその幅方向に圧下する。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the structure of the edger rolling mill 3. The edger rolling mill 3 has edger rolls 31a and 31b each having a large
大径ロール部33のロール径と、小径ロール部32のロール径は、小径ロール部32によるフランジ12の端面12aの圧延中に、大径ロール部33のロール表面がウェブ11の板厚方向の上下面に若干の隙間を有するように調整するのが好ましい。
The roll diameter of the large
若干の隙間を設けることで、大径ロール部33がウェブに接触した場合に発生する余分な圧延反力をなくすとともに、大径ロール部33がガイドとして働き、上下のウェブ面から上下のフランジ先端までの長さを揃える効果が生まれ、寸法精度を向上させることができる。隙間は2mm以下とすることが好ましい。
By providing a slight gap, an excessive rolling reaction force generated when the large-
図4に第2の粗ユニバーサル圧延機4の構造を説明する模式図を示す。なお、図5〜図9も第2の粗ユニバーサル圧延機4の構造の他の例を説明する模式図である。第2の粗ユニバーサル圧延機4は、水平軸上を回転する水平ロール41a,41bと、垂直軸上を回転する竪ロール42a,42bを有する。水平ロール41aと41b、竪ロール42aと42bは、夫々対向配置される。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the structure of the second rough
第2の粗ユニバーサル圧延機4では、水平ロール41a,41bのロール開度を調整にしてウェブ11の板厚を調整し、竪ロール42aと、水平ロール41a,41bの一方の側面との開度を調整することによりフランジ12の板厚を調整する。この際、水平ロール41a,41bが軸方向に移動しないように竪ロール42bの周面cを水平ロール41a,41bの他方の側面bに接触させて配置する。
In the 2nd rough
水平ロール41a、41bのロール外周面の幅(圧下面の幅)W2は、ウェブ11の中間圧延工程における目標内法寸法L(フランジ内面からウェブ先端部の端面11aまでの距離)とほぼ同じ値とする(すなわちW2<W1でもある)。尚、ウェブ11の中間圧延工程における目標内法寸法Lは、最終の圧延工程となる仕上ユニバーサル圧延機での微小なウェブ高さの増加を考慮し、通常は製品段階におけるT形鋼の内法寸法に対し0〜5mm程度短い値とすることが好ましい。すなわち、水平ロール41a、41bの周方向圧下面の幅W2は、T形鋼製品のウェブ内法寸法に対し0〜5mm程度小さい値とすることが好ましい。
The width (width of the pressed surface) W2 of the roll outer peripheral surface of the
水平ロール41a,41bの幅がウェブ11の目標内法寸法Lと同じ寸法であるため、竪ロール42bがウェブ11の先端に接触して圧下し、ウェブ11の高さと端面11aの形状を調整することが可能となる。
Since the widths of the horizontal rolls 41 a and 41 b are the same as the target internal dimension L of the
さらに、本発明では、水平ロール41a,41bのウェブ先端側のコーナー部aには、曲面加工、面取りを施したり、段差を設ける。
Furthermore, in the present invention, the corner portion a on the web tip side of the
一般にH形鋼などのフランジを有する形鋼の粗ユニバーサル圧延機に組込む上下水平ロールのコーナー部には、圧延される形鋼の製品形状に合わせて円弧状加工が施されている。しかし、T形鋼の圧延においては、ウェブ先端は直角に成形することが望ましいため、従来と同様の製品寸法に合わせるという観点からはウェブ先端側のコーナー部は円弧状加工が不要と考えられる。ところが、ウェブ先端が竪ロール42bに圧下されると、圧下部分の体積が断面内でウェブ厚みを増加させる変形が生じる。そして、コーナー部に空間がない場合、圧下されたウェブ先端の変形が、竪ロール42bの周面cと水平ロール41a,41bの他方の側面bとの僅かな隙間に流れ込み、図11に示すようにウェブの先端に耳状の突起15が形成され、仕上げユニバーサル圧延機での圧延で折れ込み疵などの欠陥を発生させてしまう。
In general, corner portions of upper and lower horizontal rolls incorporated in a rough universal rolling mill of a shape steel having a flange such as an H-shape steel are subjected to arc processing according to the product shape of the shape steel to be rolled. However, in rolling T-shaped steel, it is desirable to form the web tip at a right angle. From the viewpoint of adjusting to the same product dimensions as in the prior art, it is considered that arc processing is not necessary for the corner portion on the web tip side. However, when the tip of the web is crushed by the
これを回避するため、本発明では、水平ロールコーナー部がウェブ面を圧延しない形状に加工して圧延を行う。これにより、ウェブ11の先端近傍の水平ロール41a,41bの周方向圧下面と竪ロール42bの周面との間に大きな空間が形成されるため、ウェブの端面11aが圧下された際に僅かな隙間に局所的な変形(突起15)が形成されることが防止される。
In order to avoid this, in the present invention, the horizontal roll corner portion is processed and rolled into a shape that does not roll the web surface. Thereby, since a large space is formed between the circumferential direction pressure lower surface of the
具体的には、水平ロール41a,41bのコーナー部aの形状は、円弧状加工(図4、図7)、面取り加工(図5、図8)、または、段差加工(図6、図9)などによるものとし、ウェブ先端の厚み増加によるウェブの板厚方向のウェブ面の変形部を圧延しない空間を確保する。面取りや段差を設ける際には、角に丸みを持たせることが好ましい。
Specifically, the shape of the corner part a of the
通常、円弧状加工の場合の円弧半径は20mm以上、面取り加工の場合はC20以上の加工を施すことにより、耳状突起の発生を防止できる。また、段差加工の場合も段差部分の幅を20mm以上とすることが好ましい。一方、加工寸法の上限は、ウェブ11の中間圧延工程における目標内法寸法Lの70%以上のウェブ面が圧延されるようにすることが好ましい。すなわち、水平ロール41a、41bのロール外周面の幅W2に対して30%以内とすることが好ましい。これにより、竪ロール42bでウェブ11の端面をウェブの高さ方向に圧延する際、水平ロール41a,41bによりウェブ11の大部分(すなわち先端部の近傍以外)はウェブの板厚方向に圧延されているので、竪ロール42bでウェブ先端部の端面11aを圧下してもウェブ11は座屈しない。
Usually, the arc radius is 20 mm or more in the case of arc processing, and C20 or more processing is performed in the case of chamfering, thereby preventing the occurrence of the ear-like projections. In the case of step processing, the width of the step portion is preferably 20 mm or more. On the other hand, the upper limit of the processing dimension is preferably such that a web surface of 70% or more of the target internal dimension L in the intermediate rolling process of the
なお、水平ロールコーナー部を、ウェブ面を圧延しない形状とした場合、水平ロールのウェブ端部側はウェブ厚みより大きい開口を形成する。この開口の開口幅dは(ウェブ厚+10mm)〜(ウェブ厚+200mm)程度が好ましい。より好ましくは、(ウェブ厚+10mm)〜(ウェブ厚+100mm)程度である。上記以外の形状においても、非圧延部の幅:20mm〜Lの30%とし、dを上記範囲とすることが好ましい。 In addition, when a horizontal roll corner part is made into the shape which does not roll a web surface, the web edge part side of a horizontal roll forms opening larger than web thickness. The opening width d of this opening is preferably about (web thickness + 10 mm) to (web thickness + 200 mm). More preferably, it is about (web thickness + 10 mm) to (web thickness + 100 mm). Also in shapes other than the above, it is preferable that the width of the non-rolled portion is 30% of 20 mm to L, and d is in the above range.
水平ロール41a(41b)のウェブ先端に近い側面bは、図4、5、6に示すように垂直でも、また図7、8、9に示すようにフランジ側の側面と同様の傾斜、好ましくは鉛直から角度θ:5<θ≦10°を有していてもよい。
The side b close to the web tip of the
傾斜を設ける場合は、その傾斜角度に合わせて竪ロール42bの外周にも同じ角度の傾斜を設け、ロール面の幅方向中心を頂点とする、傾いた斜辺を有する上下対称の山形形状とする。ただし、ウェブ先端を圧下するロール面の幅方向中心には、被圧延材Hのウェブ厚よりも大きな幅の平端部を設ける。
In the case of providing an inclination, an inclination of the same angle is also provided on the outer periphery of the
上述した第1の粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、および第2の粗ユニバーサル圧延機4による中間圧延工程においては、仕上圧延が可能な形状が得られるまで、往復圧延を行う。第1および第2の粗ユニバーサル圧延機では、ウェブ厚とフランジ厚の圧下率が10〜30%となる圧延を行うのが好ましい。ただし、中間圧延を終了する最後の圧延機などの特定のパスで圧下率10%以下の圧延を行ったり、圧下を行わずに圧延材を通過させてもよい。
In the intermediate rolling process by the first rough
尚、第2の粗ユニバーサル圧延機4で、ウェブ11を板厚方向に圧延すると、水平ロール41a,41bにより圧下される部分と圧下されない部分(ウェブ先端部11a近傍)で、板厚差が生じることがある。往復圧延中は第1の粗ユニバーサル圧延機2でウェブ先端の厚みが圧下されて板厚差が解消されるため、第2の粗ユニバーサル圧延機で板厚差が生じても問題はない。往復圧延中に板厚差の境界部に折れ込み疵等の有害な表面疵が発生する懸念があるが、本発明者らの検討ではウェブ厚の圧下率30%以下の範囲で表面疵は発生しなかった。
In addition, when the
しかし、第2の粗ユニバーサル圧延機が中間圧延を終了する最後の圧延機となっている場合、次工程の仕上ユニバーサル圧延機5でのウェブ圧下率が小さいため、第2の粗ユニバーサル圧延機で生じた段差を仕上げ圧延機で平坦化できない場合がある。
However, when the second rough universal rolling mill is the last rolling mill that finishes the intermediate rolling, the web rolling reduction in the finishing
そのように当該板厚差が仕上ユニバーサル圧延機5による仕上圧延で解消されない程度に大きい場合は、被圧延材Hを逆送して、再度第1の粗ユニバーサル圧延機2で圧延して、ウェブの高さ方向の全面を圧下して解消すればよい。一方、当該板厚差が仕上圧延機5による仕上圧延で解消される程度の大きさの場合は、そのまま中間圧延工程を終了し、仕上圧延工程を開始する。尚、中間圧延工程の最後の圧延パスで第2の粗ユニバーサル圧延機4のロール開度を被圧延材Hの寸法よりも大きくしておき、圧延せずに通過させてもよく、この場合にはウェブ先端近傍に板厚差は発生しない。
If the difference in sheet thickness is so large that it cannot be eliminated by finishing rolling by the finishing
また、中間圧延工程では、被圧延材を圧延方向からみた断面視で、フランジとウェブとの交差角αを95<α≦110°とすることが好ましく、さらに95<α≦100°とすることがより好ましい。当該交差角とすることで、水平ロールと被圧延のフランジ内面が圧延後、速やかにはなれて、フランジ内面に疵が発生することが防止される。また、ロール磨耗時のロール改削量を小さくでき、ロール寿命が延長される。 In the intermediate rolling step, the crossing angle α between the flange and the web is preferably 95 <α ≦ 110 °, more preferably 95 <α ≦ 100 °, in a cross-sectional view of the material to be rolled as viewed from the rolling direction. Is more preferable. By setting the crossing angle, it is possible to prevent the horizontal roll and the inner surface of the flange to be rolled from coming off quickly after rolling and generating wrinkles on the inner surface of the flange. In addition, the amount of roll refurbishment during roll wear can be reduced, and the roll life can be extended.
フランジとウェブの交差角αを95<α≦100°とする場合は、粗ユニバーサル圧延機2,4において、水平ロール21,41のフランジを圧下する側の側面を、鉛直方向から角度θ:5<θ≦10°となるよう傾ける。
When the crossing angle α between the flange and the web is 95 <α ≦ 100 °, in the rough
本発明は、図1に示す配置に限られるものではなく、第1の粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3および第2の粗ユニバーサル圧延機4を1基以上ずつ有する設備であれば、他のどのような配置であっても適用することができる。
The present invention is not limited to the arrangement shown in FIG. 1, and may be any other equipment as long as it has one or more first rough
例えば、第1の粗ユニバーサル圧延機、エッジャ圧延機、第2の粗ユニバーサル圧延機の少なくともいずれかを、2基以上連続して配置してもよい。 For example, at least one of the first rough universal rolling mill, the edger rolling mill, and the second rough universal rolling mill may be continuously arranged.
また、第1の粗ユニバーサル圧延機、エッジャ圧延機、第2の粗ユニバーサル圧延機の配置順を変更して、例えば、中間圧延工程の最初にエッジャ圧延機や第2の粗ユニバーサル圧延機を配置してもよい。さらに、各圧延機は通常、リバース圧延や素通し(圧延を行わずに圧延機を通過させる)が可能なので、圧延の順番は圧延機の順番と一致せずともよい。 Further, the arrangement order of the first rough universal rolling mill, the edger rolling mill, and the second rough universal rolling mill is changed, for example, the edger rolling mill and the second rough universal rolling mill are arranged at the beginning of the intermediate rolling process. May be. Furthermore, since each rolling mill is normally capable of reverse rolling or through (passing the rolling mill without rolling), the rolling order does not have to coincide with the rolling mill order.
中間圧延工程で得られたT形鋼は、仕上圧延工程で製品寸法に圧延する。 The T-shaped steel obtained in the intermediate rolling process is rolled to the product dimensions in the finish rolling process.
図10に、仕上ユニバーサル圧延機の構造を説明する模式図を示す。仕上ユニバーサル圧延機5は、水平軸上を回転する水平ロール51a,51bと垂直軸上を回転する竪ロール52a,52bを有し、水平ロール51a,51bの側面はロール外周面と直交させる。
In FIG. 10, the schematic diagram explaining the structure of a finishing universal rolling mill is shown. The finishing
仕上圧延工程では、前工程の中間圧延工程でフランジとウェブの交差角αが90°より大きな角度となっていた圧延材を、フランジとウェブの交差角が90°になるように成形する。外周が平坦な竪ロール52aで被圧延材Hのフランジを圧延すると、ウェブに対し、フランジが垂直に整形される。フランジの厚み圧下率は数%、大きくても5%以下の軽圧下が望ましい。このとき、竪ロール52bを水平ロール51a,51bのフランジと対向しない側の側面に押圧することで水平ロール51a,51bが軸方向に移動しないようにできる。
In the finish rolling process, the rolled material in which the crossing angle α between the flange and the web is larger than 90 ° in the intermediate rolling process in the previous step is formed so that the crossing angle between the flange and the web becomes 90 °. When the flange of the material to be rolled H is rolled with the
仕上ユニバーサル圧延機では、ウェブはほとんど圧下されないか、または、形・寸法を整える程度に数%の厚み圧下率で軽圧下される。特に、第2の粗ユニバーサル圧延機4での圧延によって、水平ロール41a,41bにより圧下される部分と圧下されない部分(ウェブ先端部11a近傍)で板厚差が生じている場合には、これを解消するようにウェブを軽圧下する。この目的に適うため、水平ロール51a,51bの圧下面の幅は、ウェブ内法寸法より大きくする(したがってW2より大きい)。好ましくは、ウェブ11の内法寸法の105〜150%程度とする。
In the finishing universal rolling mill, the web is hardly reduced or is lightly reduced at a thickness reduction rate of several% to adjust the shape and dimensions. In particular, when a difference in sheet thickness occurs between the portion that is squeezed by the
以上の本発明の製造方法と圧延設備列を用いれば、内法寸法が同じでフランジ厚が異なる複数のサイズのT形鋼を製造することができる。内法寸法が一定のT形鋼は、図13(a)に示すように、フランジ厚tfが変化してもウェブ内法寸法Aiが一定である。 If the manufacturing method and rolling equipment row of the present invention described above are used, a plurality of sizes of T-shaped steel having the same internal dimensions and different flange thicknesses can be manufactured. As shown in FIG. 13A, the T-shaped steel having a constant internal dimension has a constant internal web dimension Ai even if the flange thickness tf changes.
本発明では、フランジの板厚tfは、第2の粗ユニバーサル圧延機の竪ロール42aと、水平ロール41a,41bの一方の側面との開度を調整することにより調整することができる。この際、水平ロール41a,41bが軸方向に移動しないように竪ロール42bの周面cを水平ロール41a,41bの他方の側面bに接触させて配置する。ここで、水平ロール41a,41bのロール外周面の幅はウェブ内法寸法と同じであるので、ウェブ内法寸法Aiはフランジ厚によらず一定の寸法に圧延することができ、内法寸法が一定のT形鋼を容易に製造することができる。
In the present invention, the plate thickness tf of the flange can be adjusted by adjusting the opening degree between the
図1に示す圧延設備を用いて、厚さ250mm、幅310mmの長方形断面を有するブルームから、ウェブ高さ300mm、フランジ幅100mm、ウェブ厚9mm、フランジ厚16mmを目標寸法とするT形鋼を圧延した。 Using the rolling equipment shown in FIG. 1, a T-section steel having a target dimension of a web height of 300 mm, a flange width of 100 mm, a web thickness of 9 mm, and a flange thickness of 16 mm is rolled from a bloom having a rectangular cross section with a thickness of 250 mm and a width of 310 mm. did.
第1の粗ユニバーサル圧延機2は、図2(a)に示す構造のものを用いた。水平ロールは、圧下面の幅W1が目標ウェブ内法寸法L(283mmとした)よりも広くなるように320mmとし、水平ロールの側面の鉛直方向からの角度θは、7°とした。
The 1st rough
左右の竪ロールは対向するように配置し、断面形状においてロール面の幅方向中心を頂点とする、鉛直から角度7°傾いた斜辺を有する上下対称の山形形状とした。 The left and right scissors rolls are arranged so as to be opposed to each other, and in the cross-sectional shape, a vertically symmetrical mountain shape having a hypotenuse inclined at an angle of 7 ° from the vertical with the center in the width direction of the roll surface as a vertex.
また、左右の竪ロールのうち、水平ロールの側面を押圧するものは、フランジの圧延で水平ロールが水平軸方向に移動しないように、押圧力を調整した。 In addition, among the left and right scissors rolls, the pressing force of the one that presses the side surface of the horizontal roll was adjusted so that the horizontal roll would not move in the horizontal axis direction by rolling the flange.
エッジャ圧延機3は図3に示す構造のものを用いた。エッジャロールの大径部と小径部との段差は44mmとし、ロール幅は大径部が500mm以上、小径部が200mm以上を確保した。また、段差部分の傾斜角は鉛直から角度7°とした。 The edger rolling mill 3 has a structure shown in FIG. The step between the large-diameter portion and the small-diameter portion of the edger roll was 44 mm, and the roll width was 500 mm or more for the large-diameter portion and 200 mm or more for the small-diameter portion. Further, the inclination angle of the step portion was set to 7 ° from the vertical.
第2の粗ユニバーサル圧延機4は、図4に示す構造のものを用いた。水平ロールのロール軸には特段の補強をせず、一般的な構造のものを使用した。水平ロールは、圧下面の幅W2が中間圧延工程におけるウェブ目標内法寸法と同じになるように283mmとし、水平ロールの、フランジを圧延する側の側面は鉛直から角度7°傾けた。また、水平ロールコーナー部aの曲面加工の大きさは半径30mmの円弧状とした(水平ロールのウェブ端部側開口幅dは被圧延材のウェブ厚+約60mm)。
The 2nd rough
また、左右の竪ロールで、フランジを圧延する一方の竪ロールは、断面形状においてロール面の幅方向中心を頂点とする、鉛直から角度7°傾いた斜辺を有する上下対称の山形形状とし、ウェブ先端部を高さ方向に圧下する他方の竪ロールは、ロール面が平坦な円筒型とした。 In addition, one of the scissors rolls that rolls the flange with the left and right scissors rolls has a vertically-symmetrical chevron shape having a hypotenuse inclined at an angle of 7 ° from the vertical with the center in the width direction of the roll surface in the cross-sectional shape. The other scissors roll that squeezes the tip in the height direction was a cylindrical shape with a flat roll surface.
仕上ユニバーサル圧延機5は図10に示す構造のものを用いた。水平ロールの幅は320mmとした。
A finishing
最初に、上記ブルームを粗造形圧延機1(孔型ロールを組み込んだ二重式圧延機を用いた)で圧延し、略T形断面形状のT形鋼片とした。得られたT形鋼片のウェブ厚は40mm、フランジ厚は75mm、ウェブ高さ365mm、フランジ幅130mmであった。 First, the bloom was rolled with a rough shaping rolling mill 1 (using a double rolling mill incorporating a perforated roll) to obtain a T-shaped steel piece having a substantially T-shaped cross section. The obtained T-shaped billet had a web thickness of 40 mm, a flange thickness of 75 mm, a web height of 365 mm, and a flange width of 130 mm.
続いて、上述した第1粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、および第2粗ユニバーサル圧延機4をこの順に近接配置した圧延機群で5パスの往復圧延を行って、ウェブとフランジを圧下した。中間圧延工程のパススケジュールを表1に示す。
Subsequently, reciprocal rolling of 5 passes is performed by a rolling mill group in which the first rough
第2粗ユニバーサル圧延機4では竪ロールを用いてウェブ先端部をウェブ高さ方向に圧下し、ウェブ高さの調整を行った。このとき、ウェブ先端を圧下する竪ロールが水平ロール側面に接する状態とし、水平ロールの軸方向荷重を支持しつつ圧延を行った。最後に、水平ロールと竪ロールとを有する仕上ユニバーサル圧延機5でフランジに軽圧下を加えつつ圧延してフランジの傾斜を鉛直に整形した。ウェブ部は軽圧下とした。
In the 2nd rough
熱間圧延後、得られたT形鋼のウェブ高さ、フランジ幅、ウェブ厚、フランジ厚を測定したところ、目標通りの寸法で、本発明によれば目標寸法を満足するT形鋼を熱間圧延ままで製造できることが確認された。 After hot rolling, the web height, flange width, web thickness, and flange thickness of the obtained T-shaped steel were measured. As a result, according to the present invention, the T-shaped steel satisfying the target dimension was heated. It was confirmed that it could be produced as it was rolled.
特に、従来圧延ままでは調整が困難であったウェブ高さは、目標値±1mmの範囲で熱間圧延することが可能で、端面形状も良好であった。 In particular, the web height, which was difficult to adjust with the conventional rolling, can be hot-rolled within the range of the target value ± 1 mm, and the end face shape was also good.
さらに、同じ圧延設備を用いて、内法寸法がフランジ厚16mmと同じでフランジ厚が19mmの内法一定T形鋼を製造した。フランジ厚16mmのときと同じ断面寸法の素材鋼片を粗造形圧延機1で圧延した後のT形鋼片の寸法は、ウェブ厚33mm、フランジ厚75mm、ウェブ高さ365mm、フランジ幅123mmであった。 Further, using the same rolling equipment, a constant inner T-shaped steel having an inner dimension equal to the flange thickness of 16 mm and a flange thickness of 19 mm was manufactured. The dimensions of the T-shaped steel slab after the raw steel slab having the same cross-sectional dimension as that of the flange thickness of 16 mm was rolled by the rough shaping rolling mill 1 were a web thickness of 33 mm, a flange thickness of 75 mm, a web height of 365 mm, and a flange width of 123 mm. It was.
続いて、第1粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、および第2粗ユニバーサル圧延機4をこの順に近接配置した圧延機群で5パスの往復圧延を行って、ウェブとフランジを圧下した。中間圧延工程のパススケジュールを表2に示す。
Subsequently, reciprocal rolling of 5 passes was performed by a rolling mill group in which the first rough
第2粗ユニバーサル圧延機4では竪ロールを用いてウェブ先端部をウェブ高さ方向に圧下し、ウェブ高さの調整を行った。このとき、ウェブ先端を圧下する竪ロールはフランジ厚16mmのときと同様に、水平ロール側面に接する状態とし、水平ロールの軸方向荷重を支持しつつ圧延を行った。最後に、水平ロールと竪ロールとを有する仕上ユニバーサル圧延機5でフランジに軽圧下を加えつつ圧延してフランジの傾斜を鉛直に整形した。ウェブ部は軽圧下とした。
In the 2nd rough
熱間圧延後の各部の寸法は、ウェブ高さ303mm、フランジ幅100mm、ウェブ厚9mm、フランジ厚19mmと目標どおりの寸法の製品が得られた。ウェブ内法寸法は284mmでフランジ厚16mmの製品と同じ値であった。 As for the dimensions of each part after hot rolling, a product having a target size such as a web height of 303 mm, a flange width of 100 mm, a web thickness of 9 mm, and a flange thickness of 19 mm was obtained. The in-web dimension was 284 mm and the same value as the product with a flange thickness of 16 mm.
一方、比較例として、中間圧延工程を、水平ロールの圧下面幅をウェブ幅より広く設定した粗ユニバーサル圧延機を1基と、エッジャ圧延機1基とからなる従来の圧延設備(図14)を用いて実施し、T形鋼を製造した。ブルーム寸法、T形鋼の熱間圧延後の各部目標寸法は本発明例のフランジ厚19mmと同じとした。中間圧延工程のパススケジュールを表3に示す。比較例の設備では粗ユニバーサル圧延機が1基しかないため、パス数が9パスの往復圧延を行って目標寸法まで圧延した。 On the other hand, as a comparative example, an intermediate rolling process is performed using a conventional rolling facility (FIG. 14) composed of one rough universal rolling mill in which the width of the pressed surface of the horizontal roll is set wider than the web width and one edger rolling mill. T-shaped steel was manufactured. The bloom dimensions and target dimensions of each part after hot rolling of the T-shaped steel were the same as the flange thickness of 19 mm of the example of the present invention. Table 3 shows the pass schedule of the intermediate rolling process. Since there was only one rough universal rolling mill in the equipment of the comparative example, reciprocating rolling with 9 passes was performed to the target dimension.
比較例では、ウェブの先端を圧下することができなかったため、ウェブ高さが目標の300mmよりも大きくなり、306mm程度となって寸法外れが発生した。このため、圧延後にウェブの端部を切断する必要が生じ、時間と費用がかかり製造コストが増加した。 In the comparative example, since the tip of the web could not be crushed, the web height became larger than the target of 300 mm, and was about 306 mm, resulting in a dimension error. For this reason, it became necessary to cut the edge part of a web after rolling, and time and expense increased, and the manufacturing cost increased.
また、パス数が増えたため本発明の実施例に比較して中間圧延の圧延時間が2倍程度に増え、生産性が大幅に悪化した。 In addition, since the number of passes increased, the rolling time of intermediate rolling increased to about twice as compared with the example of the present invention, and the productivity was greatly deteriorated.
なお、表1および表2のパススケジュールを用いた上記実施例において、W1および仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールの幅をそれぞれ340mmに変えてみたが、やはり結果は良好であった。 In the above examples using the pass schedules in Tables 1 and 2, the widths of the horizontal rolls of W1 and the finishing universal rolling mill were changed to 340 mm, respectively, but the results were also good.
さらに、上記実施例において、第2の粗ユニバーサル圧延機4の水平ロールのコーナー部aの形状を、半径30mmの円弧状(図4)に替えて、C20の面取り加工(図5)(d=ウェブ厚+40mm)、および水平ロールのコーナーから幅50mmの間を段差加工(図6)(d=ウェブ厚+30mm)として圧延した場合についても、やはり結果は良好であった。
Furthermore, in the said Example, the shape of the corner part a of the horizontal roll of the 2nd rough
次に本発明の第2の実施例として、図1に示す圧延設備を用いて厚さ300mm、幅620mmの長方形断面を有するブルームから、ウェブ高さ500mm、フランジ幅150mm、ウェブ厚12mm、フランジ厚22mmを目標寸法とするT形鋼を圧延した。 Next, as a second embodiment of the present invention, from a bloom having a rectangular cross section with a thickness of 300 mm and a width of 620 mm using the rolling equipment shown in FIG. 1, a web height of 500 mm, a flange width of 150 mm, a web thickness of 12 mm, and a flange thickness A T-shaped steel having a target dimension of 22 mm was rolled.
第1の粗ユニバーサル圧延機2は、図2(b)に示す構造のものを用いた。水平ロールは、圧下面の幅W1がウェブ内法寸法よりも広くなるように530mmとし、水平ロールの側面の鉛直方向からの角度θは、7°とした。
The 1st rough
左右の竪ロールは対向するように配置し、断面形状においてロール面の幅方向中心を頂点とする、鉛直から角度7°傾いた斜辺を有する上下対称の山形形状とした。また、左右の竪ロールのうち、水平ロールの側面を押圧するものは、フランジの圧延で水平ロールが水平軸方向に移動しないように、押圧力を調整した。 The left and right scissors rolls are arranged so as to be opposed to each other, and in the cross-sectional shape, a vertically symmetrical mountain shape having a hypotenuse inclined at an angle of 7 ° from the vertical with the center in the width direction of the roll surface as a vertex. In addition, among the left and right scissors rolls, the pressing force of the one that presses the side surface of the horizontal roll was adjusted so that the horizontal roll would not move in the horizontal axis direction by rolling the flange.
エッジャ圧延機3は図3に示す構造のものを用いた。エッジャロールの大径部と小径部との段差は67mmとし、ロール幅は大径部が550mm以上、小径部が200mm以上を確保した。また、段差部分の傾斜角は鉛直から角度7°とした。 The edger rolling mill 3 has a structure shown in FIG. The step between the large diameter portion and the small diameter portion of the edger roll was 67 mm, and the roll width was 550 mm or more for the large diameter portion and 200 mm or more for the small diameter portion. Further, the inclination angle of the step portion was set to 7 ° from the vertical.
第2の粗ユニバーサル圧延機4は、図4に示す構造のものを用いた。水平ロールは、圧下面の幅W2が中間圧延工程におけるウェブ目標内法寸法と同じになるよう477mmとし、フランジを圧下する水平ロールの側面は鉛直から角度7°傾けた。また、水平ロールコーナー部aの曲面加工の大きさは半径30mmの円弧状とした(d=ウェブ厚+60mm)。
The 2nd rough
また、左右の竪ロールで、フランジを圧延する一方の竪ロールは、断面形状においてロール面の幅方向中心を頂点とする、鉛直から角度7°傾いた斜辺を有する上下対称の山形形状とし、ウェブ先端部を高さ方向に圧下する他方の竪ロールは、ロール面が平坦な円筒型とした。 In addition, one of the scissors rolls that rolls the flange with the left and right scissors rolls has a vertically-symmetrical chevron shape having a hypotenuse inclined at an angle of 7 ° from the vertical with the center in the width direction of the roll surface in the cross-sectional shape. The other scissors roll that squeezes the tip in the height direction was a cylindrical shape with a flat roll surface.
仕上ユニバーサル圧延機5は図10に示す構造のものを用いた。水平ロールの幅は520mmとした。
A finishing
最初に、上記ブルームを粗造形圧延機1で略T形断面形状のT形鋼片に圧延した。得られたT形鋼片のウェブ厚は50mm、フランジ厚は95mm、ウェブ高さ585mm、フランジ幅185mmであった。 First, the bloom was rolled into a T-shaped steel slab having a substantially T-shaped cross section by the rough shaping rolling mill 1. The obtained T-shaped billet had a web thickness of 50 mm, a flange thickness of 95 mm, a web height of 585 mm, and a flange width of 185 mm.
続いて、上述した第1粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、第2粗ユニバーサル圧延機4をこの順に近接配置した圧延機群で5パスの往復圧延を行って、ウェブとフランジを圧下した。中間圧延工程のパススケジュールを表4に示す。
Subsequently, the web and the flange were reduced by performing 5 passes of reciprocating rolling in a rolling mill group in which the first rough
第2粗ユニバーサル圧延機4ではウェブ先端側の竪ロールを水平ロール側面に押付けた状態で圧延し、ウェブ先端部をウェブ高さ方向に圧下してウェブ高さの調整を行った。最後に、水平ロールと竪ロールとを有する仕上ユニバーサル圧延機5でフランジの傾斜を鉛直に整形した。
In the second rough
熱間圧延後、得られたT形鋼のウェブ高さ、フランジ幅、ウェブ厚、フランジ厚を測定したところ、目標通りの寸法になっており、ウェブ高さは目標値±1mmの範囲で、端面形状も良好であった。 After hot rolling, when the web height, flange width, web thickness and flange thickness of the obtained T-shaped steel were measured, the dimensions were as intended, and the web height was within the target value ± 1 mm. The end face shape was also good.
比較例として、図16に示す第1のユニバーサル圧延機とエッジャ圧延機と第2のユニバーサル圧延機からなる従来の圧延設備を用いて中間圧延工程を実施し、同じ寸法のT形鋼を製造した。中間圧延工程のパススケジュールを表5に示す。この比較例の設備では第2のユニバーサル圧延機でウェブとフランジの厚みを圧下できないため、パス数が9パスの往復圧延を行って目標寸法まで圧延した。このため、本発明の実施例に比較して中間圧延の圧延時間が2倍程度に増え、生産性が大幅に悪化した。製品寸法は目標どおりで特に問題はなかった。 As a comparative example, an intermediate rolling process was performed using a conventional rolling facility including a first universal rolling mill, an edger rolling mill, and a second universal rolling mill shown in FIG. . Table 5 shows the pass schedule of the intermediate rolling process. In the equipment of this comparative example, since the thickness of the web and the flange cannot be reduced by the second universal rolling mill, reciprocating rolling with 9 passes was performed to the target dimension. For this reason, compared with the Example of this invention, the rolling time of intermediate | middle rolling increased about twice, and productivity deteriorated significantly. The product dimensions were as planned and there were no problems.
以上の結果から、本発明のT形鋼の製造方法と圧延設備で、ウェブ高さ500mm、フランジ幅150mmといった大きなサイズのT形鋼であっても、寸法精度の良好なT形鋼を熱間圧延ままで製造でき、さらに従来に比べて大幅に圧延能率が向上することが確認できた。 From the above results, the T-shaped steel of the present invention can be hot-rolled with a T-shaped steel having a good dimensional accuracy even with a large-sized T-shaped steel having a web height of 500 mm and a flange width of 150 mm. It could be manufactured as rolled, and it was confirmed that the rolling efficiency was significantly improved as compared with the conventional one.
1 粗造形圧延機
2 第1の粗ユニバーサル圧延機
3 エッジャ圧延機
4 第2の粗ユニバーサル圧延機
5 仕上ユニバーサル圧延機
10 T形鋼
11 ウェブ
11a 端面(ウェブ)
12 フランジ
12a 端面(フランジ)
15 耳状の突起
21a,21b 水平ロール
22a,22b 竪ロール
31a,31b エッジャロール
32 小径部
32a 圧下面
33 大径部
41a,41b 水平ロール
42a,42b 竪ロール
51a,51b 水平ロール
52a,52b 竪ロール
W1 第1の粗ユニバーサル圧延機の水平ロールの外周面の幅
W2 第2の粗ユニバーサル圧延機の水平ロールの外周面の幅
L ウェブ内法寸法
H 被圧延材(T形鋼片)
a コーナー部
b 側面
c 周面
d 開口幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rough
12
15 Ear-shaped
a Corner portion b Side surface c Peripheral surface d Opening width
Claims (3)
前記中間圧延工程は、上下の水平ロールがウェブの板厚方向における上下面の全面を圧下する第1の粗ユニバーサル圧延機による圧延工程と、
フランジの端面を圧下するエッジャ圧延工程と、
ロール外周面の幅が目標ウェブ内法寸法と同じで、ウェブ先端部側のコーナー部がウェブ面を圧延しない形状に加工された上下の水平ロールを用いて、ウェブを先端部近傍を除いた板厚方向の上下面を圧下しつつ、左右の竪ロールの一方がフランジをその板厚方向に圧下し、他方がその竪ロール外周面を水平ロールに接触させつつウェブの端面をウェブの高さ方向に圧下する第2の粗ユニバーサル圧延機による圧延工程と
を有することを特徴とするT形鋼の製造方法。 An intermediate rolling step of rolling a web and a flange of a T-shaped steel piece roughly formed into a T-shape, and a finish rolling step of performing finish rolling to make the T-shaped steel piece obtained in the intermediate rolling step into a product shape; A method for producing a T-section steel having
The intermediate rolling step includes a rolling step by a first rough universal rolling mill in which upper and lower horizontal rolls reduce the entire upper and lower surfaces in the web thickness direction,
An edger rolling process for rolling down the end face of the flange;
A plate where the width of the roll outer peripheral surface is the same as the target internal web dimension, and the web is removed from the vicinity of the tip portion using the upper and lower horizontal rolls that are processed into a shape in which the corner portion on the tip side of the web is not rolled. While rolling down the upper and lower surfaces in the thickness direction, one of the left and right heel rolls squeezes the flange in the plate thickness direction, while the other brings the outer surface of the heel roll into contact with the horizontal roll and the web end face in the web height direction. And a rolling process using a second rough universal rolling mill that is rolled down to a T-shaped steel.
ロール外周面の幅が前記被圧延材の目標ウェブ内法寸法より広い上下の水平ロールを有する第1の粗ユニバーサル圧延機と、前記被圧延材のフランジの端面を圧下するエッジャ圧延機と、ロール外周面の幅が前記被圧延材の目標ウェブ内法寸法と同じでウェブ先端側のコーナー部がウェブ面を圧延しない形状に加工された上下の水平ロールおよび一方がフランジをその板厚方向に圧下し他方がその竪ロール外周面を水平ロールに接触させつつウェブの端面をウェブの高さ方向に圧下する左右の竪ロールを有する第2の粗ユニバーサル圧延機とが配置されてなることを特徴とするT形鋼の圧延設備列。 A T-section rolling equipment row for rolling a web and a flange with a T-shaped steel piece roughly formed into a T-shape as a material to be rolled,
A first rough universal rolling mill having upper and lower horizontal rolls whose width of the outer peripheral surface of the roll is wider than a target in-web dimension of the material to be rolled; an edger rolling machine for rolling down the end face of the flange of the material to be rolled; Upper and lower horizontal rolls whose outer peripheral surface width is the same as the target in-web dimension of the material to be rolled and the corner portion on the front end side of the web is processed into a shape that does not roll the web surface, and one of them rolls down the flange in the plate thickness direction. And a second rough universal rolling mill having left and right reed rolls that press the end face of the web in the height direction of the web while the other outer surface is in contact with the horizontal roll. T-steel rolling equipment line.
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