JP2013027882A

JP2013027882A - Ｈ形鋼の製造方法

Info

Publication number: JP2013027882A
Application number: JP2011163851A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Azuma; 悦男東; Yoshifumi Kotani; 良文小谷
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: JP5652350B2

Abstract

【課題】断面が扁平形状のＨ形鋼素材からＨ形鋼を製造する際に粗圧延機の孔型ロールとして複数種類の孔型ロールを用意することなくウェブ高さの異なる複数種類のＨ形鋼を製造することのできるＨ形鋼の製造方法を提供する。
【解決手段】割り形成用孔型８によりＨ形鋼素材１の両側端面に形成された割り１７の深さを割り深さ増大用孔型１４の中央部に形成された上下一対のＶ字形突起１５により大きくした後、割り１７を押し拡げてＨ形鋼素材１をドックボーン造形用孔型１２によりドックボーン形状に造形し、次いでＨ形鋼のウェブに相当するＨ形鋼素材１のウェブ相当部１８をウェブ圧下用孔型９により圧下した後、Ｈ形鋼のフランジに相当するＨ形鋼素材１のフランジ相当部１９，２０の間隔を拡幅用突起１６とＶ字形突起１５とにより上側孔型ロール６と下側孔型ロール７の軸方向に拡げてＨ形鋼を製造する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スラブ等の断面が扁平形状のＨ形鋼素材からＨ形鋼を製造する方法に関するものである。

Ｈ形鋼を製造する際に用いられるＨ形鋼素材としては、連続鋳造機で鋳造されたスラブやビームブランクなどが挙げられ、Ｈ形鋼のフランジ幅が３００ｍｍを超える場合には、断面が扁平形状のスラブをＨ形鋼素材として用いることが多い。しかし、スラブをＨ形鋼素材として用いると、粗圧延工程でスラブをドックボーン形状に粗造形圧延する必要があり、非常に大きな圧下量を必要とするため、スラブの長手方向両端部に大きなフィッシュテールが発生するなどの問題がある。

そこで、スラブをドックボーン形状に粗造形圧延する方法として、図５に示すような上側孔型ロール６と下側孔型ロール７を用い、上側孔型ロール６と下側孔型ロール７との間に形成された４つの孔型２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄによりスラブをドックボーン形状に粗造形圧延する方法が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、特許文献３には、粗圧延機の孔型ロールとして、互いにフランジ部の一部を共用した複数の孔型を有するものを用い、Ｈ形鋼素材としてのビームブランクにフランジ形状の調整およびウェブ圧下を行った後、ビームブランクのフランジ部を孔型ロールの両端側に押し拡げてビームブランクのウェブ高さを高くする方法が記載されている。

特開２００３−０１０９０２号公報（０００３、図１０）特開２００５−０８８０２７号公報（０００３、図６）特開２０００−２７１６０１号公報（００１３−００２０）

特許文献１、２に記載された方法によると、大きな圧下量を要することなくスラブをドックボーン形状に造形圧延することが可能であるが、上側孔型ロール６と下側孔型ロール７との間に形成された孔型２１ａ〜２１ｄのうち孔型２１ｄの幅ｗが９００ｍｍである場合には、孔型２１ｄを通過したＨ形鋼素材のウェブ高さは９００ｍｍ程度となる。このため、例えばウェブ高さが９５０ｍｍや１０００ｍｍのＨ形鋼を製造するためには、孔型２１ｄの幅ｗが異なる複数種類の孔型ロールを用意しなければならないという問題がある。

また、特許文献３に記載された孔型ロールはビームブランク専用であるため、Ｈ形鋼素材としてスラブを用いる場合には、スラブをビームブランク形状に造形圧延するための孔型ロールを別途必要とするという問題がある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、断面が扁平形状のＨ形鋼素材からＨ形鋼を製造する際に粗圧延機の孔型ロールとして複数種類の孔型ロールを用意することなくウェブ高さの異なる複数種類のＨ形鋼を製造することのできるＨ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。

上記目的を達成するために、本発明は、断面が扁平形状のＨ形鋼素材を粗圧延機により粗造形圧延し、次いで前記Ｈ形鋼素材に中間圧延を施した後、仕上圧延を施して製造されるＨ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延機として、前記Ｈ形鋼素材の両側端面にＶ字形の割りを形成する割り形成用孔型と、該割り形成用孔型の側方に形成されたウェブ圧下用孔型と、該ウェブ圧下用孔型と前記割り形成用孔型との間に形成されたドックボーン造形用孔型と、該ドックボーン造形用孔型と前記割り形成用孔型との間に形成された割り深さ増大用孔型と、前記ウェブ圧下用孔型と前記ドックボーン造形用孔型との間に形成された上下一対の拡幅用突起とを上側孔型ロールと下側孔型ロールとの間に有するものを用い、前記Ｈ形鋼素材の両側端面に形成された割りの深さを前記割り深さ増大用孔型の中央部に形成された上下一対のＶ字形突起により大きくした後、前記割りを押し拡げて前記Ｈ形鋼素材を前記ドックボーン造形用孔型によりドックボーン形状に造形し、次いで前記Ｈ形鋼のウェブに相当するＨ形鋼素材のウェブ相当部を前記ウェブ圧下用孔型により圧下した後、前記Ｈ形鋼のフランジに相当するＨ形鋼素材のフランジ相当部の間隔を前記拡幅用突起と前記Ｖ字形突起とにより前記上側孔型ロールと前記下側孔型ロールの軸方向に拡げてＨ形鋼を製造することを特徴とする。

本発明によれば、Ｈ形鋼のフランジに相当するＨ形鋼素材のフランジ相当部を拡幅用突起とＶ字形突起とにより孔型ロールの軸方向に拡げることで、Ｈ形鋼素材のウェブ相当部が孔型ロールの軸方向に引き延ばされ、これにより、１種類の孔型ロールでウェブ高さの異なる粗造形Ｈ形鋼素材を粗圧延機で粗造形することが可能となるので、断面が扁平形状のＨ形鋼素材からＨ形鋼を製造する際に粗圧延機の孔型ロールとして複数種類の孔型ロールを用意することなくウェブ高さの異なる複数種類のＨ形鋼を製造することができる。

本発明の一実施形態に用いられる圧延設備の一例を示す図である。図１に示される粗圧延機の上側孔型ロールと下側孔型ロールとの間に形成された孔型を示す図である。本発明の一実施形態に係るＨ形鋼の製造方法を説明するための図である。粗圧延機で粗造形されたＨ形鋼素材と中間圧延機水平ロールとの関係を示す図である。従来技術を説明するための図である。

以下、図１〜図４を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明の一実施形態に係るＨ形鋼の製造方法は、図１に示される圧延設備、すなわち断面が扁平形状のＨ形鋼素材１を加熱する加熱炉２と、加熱炉２で加熱処理されたＨ形鋼素材１を粗造形する粗圧延機３と、粗圧延機３で粗造形されたＨ形鋼素材１に中間圧延を施す中間圧延機４と、中間圧延機４で中間圧延が施されたＨ形鋼素材１に仕上圧延を施す仕上圧延機５とを備えた圧延設備を用いてＨ形鋼を製造する方法であり、粗圧延機３は、図２に示すように、上側孔型ロール６と下側孔型ロール７との間に、割り形成用孔型８、ウェブ圧下用孔型１０、ドックボーン造形用孔型１２および割り深さ増大用孔型１４を有している。

割り形成用孔型８はＨ形鋼素材１の両側端面にＶ字形の割りを形成するものであって、Ｈ形鋼素材１の厚さとほぼ同じ幅で上側孔型ロール６と下側孔型ロール７との間に形成されている。また、割り形成用孔型８は上下一対の割り形成用突起９を有し、これらの割り形成用突起９は割り形成用孔型８の中央部に相対向して形成されている。
ウェブ圧下用孔型１０はＨ形鋼のウェブに相当するＨ形鋼素材１のウェブ相当部を圧下するものであって、割り形成用孔型８の側方に形成されている。また、ウェブ圧下用孔型１０は上下一対の圧下用凸部１１を有し、これらの圧下用凸部１１はウェブ圧下用孔型１０の中央部に相対向して形成されている。

ドックボーン造形用孔型１２はＨ形鋼素材１をドックボーン形状に造形するものであって、ウェブ圧下用孔型１０と割り形成用孔型８との間に形成されている。また、ドックボーン造形用孔型１２は上下一対の押し拡げ用突起１３を有し、これらの押し拡げ用突起１３はドックボーン造形用孔型１２の中央部に相対向して形成されている。
割り深さ増大用孔型１４は割り形成用孔型８によりＨ形鋼素材１の両側端面に形成された割りの深さを大きくするものであって、ドックボーン造形用孔型１２と割り形成用孔型８との間に形成されている。また、割り深さ増大用孔型１４は上下一対のＶ字形突起１５を有し、これらのＶ字形突起１５は割り深さ増大用孔型１４の中央部に相対向して形成されている。

粗圧延機３は、また、ウェブ圧下用孔型１０とドックボーン造形用孔型１２との間に上下一対の拡幅用突起１６（図２参照）を有している。これらの拡幅用突起１６はＨ形鋼のフランジに相当するＨ形鋼素材１のフランジ相当部を拡げるためのものであって、割り深さ増大用孔型１４のＶ字形突起１５とほぼ同じ高さでＶ字状に形成されている。
このような粗圧延機３を用いてＨ形鋼素材１を粗造形する場合は、Ｈ形鋼素材１を割り形成用孔型８に挿入し、図３（ａ）に示すように、割り形成用孔型８の中央部に形成された上下一対の割り形成用突起９によりＨ形鋼素材１の両側端面に割り１７を形成する。次に、Ｈ形鋼素材１を割り深さ増大用孔型１４に挿入し、図３（ｂ）に示すように、割り深さ増大用孔型１４の中央部に形成された上下一対のＶ字形突起１５により割り１７の深さを大きくする。

Ｈ形鋼素材１の両側端面に形成された割り１７の深さを大きくしたならば、Ｈ形鋼素材１をドックボーン造形用孔型１２に挿入し、図３（ｃ）に示すように、ドックボーン造形用孔型１２の中央部に形成された上下一対の押し拡げ用突起１３により割り１７を押し拡げてＨ形鋼素材１をドックボーン形状に造形する。次に、Ｈ形鋼素材１をウェブ圧下用孔型１０に挿入し、図３（ｄ）に示すように、Ｈ形鋼のウェブに相当するＨ形鋼素材１のウェブ相当部１８をウェブ圧下用孔型１０の中央部に形成された上下一対の圧下用凸部１１により圧下する。

このようにしてＨ形鋼素材１のウェブ相当部１８をウェブ圧下用孔型１０により圧下したならば、図３（ｅ）に示すように、Ｈ形鋼のフランジに相当するＨ形鋼素材１のフランジ相当部１ｂ，１ｃがＶ字形突起１５と拡幅用突起１６に係合するようにＨ形鋼素材１を上側孔型ロール６と下側孔型ロール７との間にセットする。そして、上側孔型ロール６と下側孔型ロール７を互いに接近させ、図３（ｆ）に示すように、Ｈ形鋼のフランジに相当するＨ形鋼素材１のフランジ相当部１９，２０の間隔を拡幅用突起１６とＶ字形突起１５とにより孔型ロール６，７の軸方向に拡げると、これに伴ってＨ形鋼素材１のウェブ相当部１８が孔型ロール６，７の軸方向に引き延ばされる。これにより、１種類の孔型ロールでウェブ高さの異なる粗造形Ｈ形鋼素材を粗圧延機で粗造形することが可能となるので、断面が扁平形状のＨ形鋼素材からＨ形鋼を製造する際に粗圧延機の孔型ロールとして複数種類の孔型ロールを用意することなくウェブ高さの異なる複数種類のＨ形鋼を製造することができる。

また、粗圧延機３で粗造形圧延されたＨ形鋼素材１に中間圧延を中間圧延機４で施す際に、図４に示すように、ユニバーサルミルの水平ロールとして、ウェブ高さとフランジ幅が９００ｍｍ×４００ｍｍ、９５０ｍｍ×４００ｍｍ、１０００ｍｍ×４００ｍｍの３種類のＨ形鋼製造用水平ロールを使用することができる。

１…Ｈ形鋼素材
２…加熱炉
３…粗圧延機
４…中間圧延機
５…仕上圧延機
６…上側孔型ロール
７…下側孔型ロール
８…割り形成用孔型
９…割り形成用突起
１０…ウェブ圧下用孔型
１１…圧下用凸部
１２…ドックボーン造形用孔型
１３…押し拡げ用突起
１４…割り深さ増大用孔型
１５…Ｖ字形突起
１６…拡幅用突起
１７…割り
１８…ウェブ相当部
１９，２０…フランジ相当部
２１ａ〜２１ｄ…孔型

Claims

断面が扁平形状のＨ形鋼素材を粗圧延機により粗造形圧延し、次いで前記Ｈ形鋼素材に中間圧延を施した後、仕上圧延を施して製造されるＨ形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延機として、前記Ｈ形鋼素材の両側端面にＶ字形の割りを形成する割り形成用孔型と、該割り形成用孔型の側方に形成されたウェブ圧下用孔型と、該ウェブ圧下用孔型と前記割り形成用孔型との間に形成されたドックボーン造形用孔型と、該ドックボーン造形用孔型と前記割り形成用孔型との間に形成された割り深さ増大用孔型と、前記ウェブ圧下用孔型と前記ドックボーン造形用孔型との間に形成された上下一対の拡幅用突起とを上側孔型ロールと下側孔型ロールとの間に有するものを用い、
前記Ｈ形鋼素材の両側端面に形成された割りの深さを前記割り深さ増大用孔型の中央部に形成された上下一対のＶ字形突起により大きくした後、前記割りを押し拡げて前記Ｈ形鋼素材を前記ドックボーン造形用孔型によりドックボーン形状に造形し、次いで前記Ｈ形鋼のウェブに相当するＨ形鋼素材のウェブ相当部を前記ウェブ圧下用孔型により圧下した後、前記Ｈ形鋼のフランジに相当するＨ形鋼素材のフランジ相当部の間隔を前記拡幅用突起と前記Ｖ字形突起とにより前記上側孔型ロールと前記下側孔型ロールの軸方向に拡げてＨ形鋼を製造することを特徴とするＨ形鋼の製造方法。