JP2011101888A - T形鋼の圧延設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】T形鋼の圧延設備は、圧延方向の上流側から下流側に向かって、粗造形圧延機1、粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、及び仕上ユニバーサル圧延機4が順次配されてなり、断面略T字状の鋼製素材10’を熱間圧延してT形鋼製品10を製造する設備である。粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、及び仕上ユニバーサル圧延機4のそれぞれの上流側近傍部分及び下流側近傍部分には、鋼製素材10’を各圧延機2,3,4に案内し且つ鋼製素材10’の異常な変形を抑制するフランジガイド5A,5Bとウェブガイド6A,6Bが設置されている。これらのガイド5A,5B,6A,6Bにより、鋼製素材10’の湾曲,捩れや長手方向尾端におけるフランジ12’の倒れ込みが抑制される。
【選択図】図1
Description
さらに、特許文献4には、H形鋼用圧延素材を圧延するユニバーサル圧延機の入側及び出側に配置される圧延用ガイドが開示されている。この圧延用ガイドは、圧延素材の圧延パスラインを上下に挟む一対のガイドフレーム203を備えており、各ガイドフレーム203には、圧延素材のフランジの内面とウェブに接するガイド本体204と、圧延素材のフランジの両端部にそれぞれ接して転動するガイドローラ205とを連結してある(図17を参照)。
本発明者らの検討によれば、特許文献1に開示のガイドでは、フランジがウェブ側に倒れ込むことを防止する効果は不十分であった。
また、特許文献2,3には、T形鋼の圧延時に生じる素材の湾曲やフランジ倒れ込みを防止する方法は開示されていない。
そこで、本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、圧延時に素材に湾曲,捩れ,フランジ倒れ込み等の異常な変形が生じにくいT形鋼の圧延設備を提供することを課題とする。
さらに、本発明に係る請求項3のT形鋼の圧延設備は、ウェブの一端にフランジを有してなる断面略T字状の鋼製素材を圧延してT形鋼製品を製造する圧延設備において、前記フランジの先端に一対のエッジャロールを圧接してフランジ幅を調整するエッジャ圧延機を備えるとともに、前記フランジの外面に対向して設けられ、前記両エッジャロールの間に前記フランジを案内し且つ前記鋼製素材のフランジ側への湾曲を抑制するエッジャ圧延機用フランジガイドと、前記ウェブの上下両面及び前記フランジの内面に対向して設けられ、前記両エッジャロールの間に前記ウェブを案内し且つ前記鋼製素材のウェブ側への湾曲を抑制する上下一対のエッジャ圧延機用ウェブガイドと、を前記エッジャ圧延機の入側及び出側に備える。
さらに、本発明に係る請求項6のT形鋼の圧延設備は、請求項4又は請求項5に記載のT形鋼の圧延設備において、前記ユニバーサル圧延機及び前記エッジャ圧延機のうち隣り合う圧延機が備える前記各ガイドについては、対向する同種のガイド同士が連結され一体的に形成されていることを特徴とする。
図1に示すT形鋼の圧延設備は、ウェブ11’の一端にフランジ12’を有してなる断面略T字状の鋼製素材10’(図10を参照)を熱間圧延してT形鋼製品10(図11を参照)を製造する圧延設備であって、圧延方向の上流側から下流側に向かって、粗造形圧延機1、粗ユニバーサル圧延機2、エッジャ圧延機3、仕上ユニバーサル圧延機4が順次配されてなる。なお、粗ユニバーサル圧延機2とエッジャ圧延機3が、中間圧延機群をなす。
まず、図示しない加熱炉から搬出された鋼片(図示せず)を、粗造形圧延機1によって往復圧延して、断面略T字状の鋼製素材10’に粗圧延する(粗造形圧延工程)。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ことができる。
粗ユニバーサル圧延機2又は仕上ユニバーサル圧延機4に設置されたフランジガイド5A(本発明の構成要件であるユニバーサル圧延機用フランジガイドに相当する)は、水平ロール21a,21b(又は41a,41b)と竪ロール22a(又は42a)との間に姿勢を制御しつつフランジ12’を案内する機能を有しているとともに、フランジ12’の外面に沿う平面を備えているため、フランジ12’の外面を支持して鋼製素材10’のフランジ側への湾曲を抑制する機能を有している。
第二の効果は、鋼製素材10’の長手方向尾端で発生しやすいフランジ12’のウェブ側への倒れ込みを抑制する効果である。フランジ12’の上下の内面がウェブガイド6Aにより支持されるため、前記倒れ込みが抑制される。
また、鋼製素材10’のフランジ12’の内面とウェブガイド6Aとの間隔は、5mm以下とすることが好ましく、2mm以下とすることがより好ましい。そうすれば、前記倒れ込みの抑制効果が、より高くなり、前記倒れ込みをほぼ完全に防止することが可能となる。
水平ロール21a,21bや竪ロール22a,22bのロール面(外周面)とフランジガイド5A,ウェブガイド6Aとの間の隙間は、そこに鋼製素材10’が入り込まないように、可能な限り狭くすることが好ましく、5mm以下が好ましく、2mm以下がより好ましい。
例えば、粗ユニバーサル圧延機とエッジャ圧延機と仕上ユニバーサル圧延機が近接配置されている場合(特許文献2を参照)、2台の粗ユニバーサル圧延機と1台のエッジャ圧延機で中間圧延機群が構成される場合(特許文献3を参照)、多数の粗ユニバーサル圧延機とエッジャ圧延機で中間圧延機群が構成され1パスで中間圧延工程を終了させる連続圧延ラインの場合においても、本発明を適用可能である。
粗造形圧延機としては、複数の孔型を設けた上下ロールを有する二重式圧延機を用いた。また、粗ユニバーサル圧延機としては、図2に示す構造のものを用いた。粗ユニバーサル圧延機の水平ロールは、その側面が鉛直方向から7°傾斜しているものを用いた。左右の竪ロールは対向するように配置し、ロール面(外周面)の断面形状を、高さ方向中央部を頂点とし、鉛直方向から7°傾斜した斜辺を有する上下対称の山形形状とした。さらに、左右の竪ロールのうちフランジとは反対側に配される竪ロールは、水平ロールの側面に接触するので、フランジの圧延時に水平ロールが水平軸方向に移動しないように、水平ロールの側面への押圧力を調整した。
さらに、粗ユニバーサル圧延機,エッジャ圧延機,及び仕上ユニバーサル圧延機のそれぞれの上流側近傍部分及び下流側近傍部分には、図5,7,8に示すフランジガイドとウェブガイドを設置した。
続いて、上記の粗ユニバーサル圧延機とエッジャ圧延機からなる中間圧延機群で5パスの往復圧延を行った。粗ユニバーサル圧延機でウェブ及びフランジを厚さ方向に圧下して、ウェブ厚さ及びフランジ厚さを小さくし、エッジャ圧延機でフランジ両先端を圧下して、フランジ幅を小さくした。このとき、鋼製素材の湾曲はほとんど生じず、問題なく圧延を行うことができた。また、フランジの倒れ込みも発生しなかった。
3 エッジャ圧延機
4 仕上ユニバーサル圧延機
5A,5B フランジガイド
6A,6B ウェブガイド
10 T形鋼製品
10’ 鋼製素材
11,11’ ウェブ
12,12’ フランジ
21a,21b 水平ロール
22a,22b 竪ロール
31a,31b エッジャロール
41a,41b 水平ロール
42a,42b 竪ロール
Claims (8)
- ウェブの一端にフランジを有してなる断面略T字状の鋼製素材を圧延してT形鋼製品を製造する圧延設備において、
上下一対の水平ロールの間に前記ウェブを挟み且つ竪ロールと前記水平ロールとの間に前記フランジを挟んで前記ウェブと前記フランジを圧延するユニバーサル圧延機を備えるとともに、
前記フランジの外面に対向して設けられ、前記水平ロールと前記竪ロールとの間に前記フランジを案内し且つ前記鋼製素材のフランジ側への湾曲を抑制するユニバーサル圧延機用フランジガイドと、
前記ウェブの上下両面及び前記フランジの内面に対向して設けられ、前記両水平ロールの間に前記ウェブを案内し且つ前記鋼製素材のウェブ側への湾曲及び前記フランジのウェブ側への倒れ込みを抑制する上下一対のユニバーサル圧延機用ウェブガイドと、
を前記ユニバーサル圧延機の入側に備えることを特徴とするT形鋼の圧延設備。 - 前記ユニバーサル圧延機用フランジガイドと前記ユニバーサル圧延機用ウェブガイドを前記ユニバーサル圧延機の出側にさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のT形鋼の圧延設備。
- ウェブの一端にフランジを有してなる断面略T字状の鋼製素材を圧延してT形鋼製品を製造する圧延設備において、
前記フランジの先端に一対のエッジャロールを圧接してフランジ幅を調整するエッジャ圧延機を備えるとともに、
前記フランジの外面に対向して設けられ、前記両エッジャロールの間に前記フランジを案内し且つ前記鋼製素材のフランジ側への湾曲を抑制するエッジャ圧延機用フランジガイドと、
前記ウェブの上下両面及び前記フランジの内面に対向して設けられ、前記両エッジャロールの間に前記ウェブを案内し且つ前記鋼製素材のウェブ側への湾曲を抑制する上下一対のエッジャ圧延機用ウェブガイドと、
を前記エッジャ圧延機の入側及び出側に備えることを特徴とするT形鋼の圧延設備。 - ウェブの一端にフランジを有してなる断面略T字状の鋼製素材を圧延してT形鋼製品を製造する圧延設備において、
上下一対の水平ロールの間に前記ウェブを挟み且つ竪ロールと前記水平ロールとの間に前記フランジを挟んで前記ウェブと前記フランジを圧延するユニバーサル圧延機と、前記フランジの先端に一対のエッジャロールを圧接してフランジ幅を調整するエッジャ圧延機と、を備えるとともに、下記の2つの条件のうち少なくとも一方を満たしていることを特徴とするT形鋼の圧延設備。
条件A:前記フランジの外面に対向して設けられ、前記水平ロールと前記竪ロールとの間に前記フランジを案内し且つ前記鋼製素材のフランジ側への湾曲を抑制するユニバーサル圧延機用フランジガイドと、前記ウェブの上下両面及び前記フランジの内面に対向して設けられ、前記両水平ロールの間に前記ウェブを案内し且つ前記鋼製素材のウェブ側への湾曲及び前記フランジのウェブ側への倒れ込みを抑制する上下一対のユニバーサル圧延機用ウェブガイドと、を前記ユニバーサル圧延機の入側に備える。
条件B:前記フランジの外面に対向して設けられ、前記両エッジャロールの間に前記フランジを案内し且つ前記鋼製素材のフランジ側への湾曲を抑制するエッジャ圧延機用フランジガイドと、前記ウェブの上下両面及び前記フランジの内面に対向して設けられ、前記両エッジャロールの間に前記ウェブを案内し且つ前記鋼製素材のウェブ側への湾曲を抑制する上下一対のエッジャ圧延機用ウェブガイドと、を前記エッジャ圧延機の入側及び出側に備える。 - 前記条件Aを満たす場合に、前記ユニバーサル圧延機用フランジガイドと前記ユニバーサル圧延機用ウェブガイドを前記ユニバーサル圧延機の出側にさらに備えることを特徴とする請求項4に記載のT形鋼の圧延設備。
- 前記ユニバーサル圧延機及び前記エッジャ圧延機のうち隣り合う圧延機が備える前記各ガイドについては、対向する同種のガイド同士が連結され一体的に形成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のT形鋼の圧延設備。
- 前記ユニバーサル圧延機用フランジガイドのフランジ幅方向の長さが、前記フランジ幅よりも大きく、且つ、前記ユニバーサル圧延機用ウェブガイドの前記フランジの内面に対向する面のフランジ幅方向の長さが、前記フランジ幅の1/2よりも大きいことを特徴とする請求項1,2,4,5,及び6のうちのいずれか一項に記載のT形鋼の圧延設備。
- 前記エッジャ圧延機用フランジガイドのフランジ幅方向の長さが、前記フランジ幅よりも大きく、且つ、前記エッジャ圧延機用ウェブガイドの前記フランジの内面に対向する面のフランジ幅方向の長さが、前記フランジ幅の1/2よりも大きいことを特徴とする請求項3〜6のいずれか一項に記載のT形鋼の圧延設備。
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