JP2015123477A - Rolling operation design method of steel sheet pile - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling operation design method of a steel sheet pile, capable of manufacturing a large-sized product by reducing a minimum diameter of a roll compared to those of prior products while securing quality of the product.SOLUTION: The rolling operation design method of the steel sheet pile comprises: a first step of designing a hole type roll shape on the basis of a shape of a steel sheet pile product to be manufactured; a second step of setting a temporary effective diameter using a minimum roll diameter of a hole type roll based on an actual value; a third step of designing a pass schedule for securing a mechanical property of the steel sheet pile product to be manufactured with the temporary effective diameter of the hole type roll; a temperature evaluation step of evaluating the finish rolling temperature of a rolled material in the pass schedule; and a load evaluation step of evaluating a rolling load and/or rolling torque to the hole type roll with the temporary effective diameter having been set in the pass schedule.

Description

本発明は、例えばハット形鋼矢板、U形鋼矢板、Z形鋼矢板等の鋼矢板の圧延操業設計方法に関する。   The present invention relates to a rolling operation design method for steel sheet piles such as hat-shaped steel sheet piles, U-shaped steel sheet piles, and Z-shaped steel sheet piles.

鋼矢板の製造は、一般的に孔型圧延法によって行われることが知られている。具体的には、孔型圧延法の一般的な工程として、先ず加熱炉において所定の温度に加熱した素材(スラブ等)を、孔型を備えた粗圧延機、中間圧延機及び仕上圧延機によって順に圧延することが知られている。   It is known that the manufacture of steel sheet piles is generally performed by a perforated rolling method. Specifically, as a general process of the hole-type rolling method, first, a raw material (such as a slab) heated to a predetermined temperature in a heating furnace is subjected to a roughing mill, an intermediate rolling mill and a finish rolling mill equipped with a hole mold. It is known to roll in order.

鋼矢板を含む鋼製品を製造する場合には、一般的に操業を行う圧延設備や圧延条件は、所望の製品品質、操業効率、コスト等を考慮して、総合的に評価され、各事業所にて優先すべき項目の順位を定め設定される。例えば、特許文献1にはH形鋼の圧延において圧延能率を定められた条件下において最大とする技術が開示されている。また、例えば特許文献2にはH形鋼の圧延において被圧延材に発生する疵を抑制し、圧延能率を大幅に向上させる技術が開示されている。   When manufacturing steel products including steel sheet piles, generally the rolling equipment and rolling conditions for operation are evaluated comprehensively in consideration of the desired product quality, operation efficiency, cost, etc. The order of items to be prioritized is determined and set. For example, Patent Document 1 discloses a technique for maximizing the rolling efficiency under a predetermined condition in rolling H-section steel. Further, for example, Patent Document 2 discloses a technique for suppressing wrinkles generated in a material to be rolled in rolling H-section steel and greatly improving the rolling efficiency.

特許文献1、2のように、鋼製品を製造する場合の圧延能率の向上については種々の技術が創案されている。ここで、特に鋼矢板製品の製造は、孔型ロールを備えた圧延設備における孔型圧延法によって行われるため、圧延能率にはこの孔型ロールの設計が大きく影響する。具体的には、孔型ロールを造形するに当たり、当該孔型ロールの最小ロール径が所定の値以上でないとロール強度が不足し、ロール折れ等が発生し、ロールコストが過大となってしまう。即ち、孔型ロールの最小ロール径には制約がかかることになり、当該最小ロール径の部分にかかる圧延負荷を制限して操業が行われる。   As in Patent Documents 1 and 2, various techniques have been devised for improving the rolling efficiency when manufacturing steel products. Here, in particular, the manufacture of the steel sheet pile product is performed by the perforated rolling method in the rolling equipment equipped with the perforated roll, and therefore the design of the perforated roll greatly affects the rolling efficiency. Specifically, when forming the hole-type roll, if the minimum roll diameter of the hole-type roll is not equal to or greater than a predetermined value, roll strength is insufficient, roll breakage or the like occurs, and roll cost becomes excessive. That is, the minimum roll diameter of the hole-type roll is restricted, and the operation is performed while limiting the rolling load applied to the portion of the minimum roll diameter.

しかしながら、近年では鋼矢板を打設するにあたりコストの効率的な削減が求められており、打設場所に応じた適切な断面性能の鋼矢板を製造する、即ち、断面性能の異なる複数種の鋼矢板を効率的に製造することが必要とされている。特に、鋼矢板高さの高い大型製品が所望されており、このような大型製品を製造する際には、品質を担保しつつ、ロール径等の圧延条件を最適化することが求められている。   However, in recent years, there has been a demand for efficient cost reduction in placing steel sheet piles, and steel sheet piles having appropriate cross-sectional performance according to the placement location are manufactured, that is, a plurality of types of steel having different cross-sectional performances. There is a need to efficiently manufacture sheet piles. In particular, a large product with a high steel sheet pile height is desired, and when manufacturing such a large product, it is required to optimize rolling conditions such as a roll diameter while ensuring quality. .

特許第3293393号Japanese Patent No. 3293393 特開平9−108704号公報JP-A-9-108704

従来、鋼材を圧延する際の圧延条件の最適化においては、ロール形状が決定され、その後操業上許容できるロール有効径を設定している。そして、品質の担保を確認すると共に、圧延時のロールにかかる反力を評価し、パス回数を定めるといった評価を繰り返して最終的に圧延条件が最適化される。即ち、従来技術では、所定のロール有効径を決めた上で、製品の品質を確保し、その中で圧延能率が最大となるようにパス回数を少なくする方法が採用されていた。なお、ここで製品の品質の担保とは、製品の仕上がり温度が所定の範囲内の温度であることによって、当該製品JIS規格によって定められる機械的性質(衝撃試験値・伸び)を満足していることをいう。   Conventionally, in optimizing rolling conditions when rolling a steel material, a roll shape is determined, and then an effective roll diameter that is acceptable for operation is set. And while confirming the guarantee of quality, the reaction force concerning the roll at the time of rolling is evaluated, evaluation which determines the frequency | count of a pass is repeated, and rolling conditions are finally optimized. That is, in the prior art, after determining a predetermined roll effective diameter, a method of ensuring the product quality and reducing the number of passes so that the rolling efficiency is maximized has been adopted. In addition, the guarantee of the quality of the product here satisfies the mechanical properties (impact test value / elongation) defined by the JIS standard of the product when the finished temperature of the product is within a predetermined range. That means.

しかしながら、大型の製品を製造する場合には、ロール有効径をできる限り小さくすることで製品の大型化が実現されるため、製品の品質を確保し、ロール最小径を可能な限り小さくすることが求められる。即ち、上記従来技術では、操業上の制約下で圧延能率を最大とするようにロール最小径を定めていたが、このように定められたロール最小径では十分な大型製品を製造することができないといった問題がある。   However, when manufacturing a large product, it is possible to increase the size of the product by reducing the effective roll diameter as much as possible. Therefore, it is possible to ensure the product quality and reduce the minimum roll diameter as much as possible. Desired. That is, in the above prior art, the roll minimum diameter is determined so as to maximize the rolling efficiency under operational constraints, but a sufficiently large product cannot be manufactured with the roll minimum diameter thus determined. There is a problem.

そこで、本発明の目的は、製品の品質を担保すると共に、ロール強度を保ちつつ従来に比べてロールの最小径を小さくすることで大型の製品を製造することが可能な鋼矢板の圧延操業設計方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to ensure the quality of the product and to design a rolling operation of a steel sheet pile capable of producing a large product by reducing the minimum diameter of the roll as compared with the conventional one while maintaining the roll strength. It is to provide a method.

前記の目的を達成するため、本発明によれば、鋼矢板の圧延操業設計方法であって、製造する鋼矢板製品の形状に基いて孔型ロール形状を設計する第1ステップと、実績値に基いた孔型ロールの最小ロール径を用いて仮有効径を設定する第2ステップと、孔型ロールの前記仮有効径で製造される鋼矢板製品の機械的性質が担保されるパススケジュールを設計する第3ステップと、前記パススケジュールにおける被圧延材の仕上がり圧延温度の評価を行う温度評価ステップと、前記パススケジュールにおいて前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクの評価を行う負荷評価ステップと、を備える、鋼矢板の圧延操業設計方法が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method for designing a rolling operation of a steel sheet pile, the first step of designing a hole roll shape based on the shape of a steel sheet pile product to be manufactured, and the actual value. The second step of setting the temporary effective diameter using the minimum roll diameter of the base hole roll, and the pass schedule that ensures the mechanical properties of the steel sheet pile products manufactured with the temporary effective diameter of the hole roll are designed. A third step, a temperature evaluation step for evaluating a finished rolling temperature of the material to be rolled in the pass schedule, and an evaluation of a rolling load and / or a rolling torque with respect to the perforated roll in which the temporary effective diameter is set in the pass schedule A method for designing the rolling operation of a steel sheet pile, comprising:

また、前記温度評価ステップは、前記パススケジュールにおける被圧延材の仕上がり圧延温度が所定の温度範囲の下限値を下回っているか否かを評価する第4ステップと、前記パススケジュールにおける被圧延材の仕上がり圧延温度が所定の温度範囲の上限値を上回っているか否かを評価する第5ステップからなるものでも良い。   In addition, the temperature evaluation step includes a fourth step of evaluating whether or not the finished rolling temperature of the material to be rolled in the pass schedule is below a lower limit value of a predetermined temperature range, and the finish of the material to be rolled in the pass schedule. It may consist of a fifth step for evaluating whether the rolling temperature exceeds the upper limit of the predetermined temperature range.

また、前記負荷評価ステップは、前記パススケジュールにおいて前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクが、当該孔型ロールの許容荷重及び/又は許容トルクを所定量以上下回っているか否かを評価する第6ステップと、前記パススケジュールにおいて前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクが、当該孔型ロールの許容荷重及び/又は許容トルクを超過しているか否かを評価する第7ステップからなるものでも良い。   In the load evaluation step, a rolling load and / or a rolling torque for the hole roll whose temporary effective diameter is set in the pass schedule is less than a predetermined amount of the allowable load and / or the allowable torque of the hole roll. The sixth step of evaluating whether or not the rolling load and / or the rolling torque for the punch roll whose temporary effective diameter is set in the pass schedule exceeds the allowable load and / or the allowable torque of the punch roll. It may consist of a seventh step for evaluating whether or not.

上記鋼矢板の圧延操業設計方法においては、被圧延材の仕上がり温度が前記第4ステップ及び前記第5ステップにおいて所定の温度範囲内に入るまで、前記第2ステップ〜第5ステップを繰り返し行い、更に、前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクが所定の範囲に収まるまで、前記第2ステップ〜第7ステップを繰り返し行っても良い。   In the rolling operation design method of the steel sheet pile, the second step to the fifth step are repeated until the finish temperature of the material to be rolled falls within a predetermined temperature range in the fourth step and the fifth step. The second step to the seventh step may be repeated until the rolling load and / or the rolling torque with respect to the perforated roll having the provisional effective diameter set falls within a predetermined range.

また、前記鋼矢板はハット形鋼矢板であり、前記第4ステップ及び第5ステップにおける所定の温度範囲とは、720℃以上800℃以下であっても良い。   Moreover, the said steel sheet pile is a hat-shaped steel sheet pile, and 720 degreeC or more and 800 degrees C or less may be sufficient as the predetermined temperature range in the said 4th step and 5th step.

また、前記鋼矢板の製造は、加熱炉において1200℃以上に加熱された材料を用いて行われても良い。   The steel sheet piles may be manufactured using a material heated to 1200 ° C. or higher in a heating furnace.

本発明によれば、製品の品質を担保すると共に、ロール強度を保ちつつ従来に比べてロールの最小径を小さくすることで大型の製品を製造することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while ensuring the quality of a product, it becomes possible to manufacture a large sized product by making the minimum diameter of a roll small compared with the past, maintaining roll strength.

本発明の実施の形態にかかる圧延ラインの概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the rolling line concerning embodiment of this invention. 第1孔型の孔型形状についての概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing about the hole shape of a 1st hole type. 第2孔型の孔型形状についての概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing about the hole shape of a 2nd hole type. 第3孔型の孔型形状についての概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing about the hole shape of a 3rd hole type. 第4孔型の孔型形状についての概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing about the hole shape of a 4th hole type. 第5孔型の孔型形状についての概略的な説明図である。It is a schematic explanatory drawing about the hole shape of a 5th hole type. 従来の製造方法における圧延操業設計方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the rolling operation design method in the conventional manufacturing method. 本発明に係る圧延操業設計方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the rolling operation design method which concerns on this invention. ハット形鋼矢板を製造する孔型ロールの概略図である。It is the schematic of the hole-type roll which manufactures a hat-shaped steel sheet pile.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本実施の形態では鋼材製品としてハット形鋼矢板を製造する場合を例に挙げて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the present embodiment, a case where a hat-shaped steel sheet pile is manufactured as a steel product will be described as an example.

また、本実施の形態では、ハット形鋼矢板を製造する際に圧延ラインL上を通材される鋼材を総称して被圧延材Aと呼称し、被圧延材Aの各部位については以下に記述する別途異なる呼称にて記載するものとする。ここで、被圧延材Aはハット形鋼矢板製品のウェブに対応するウェブ対応部3と、ウェブ対応部3の両端部それぞれに接続されるフランジ対応部4、5と、フランジ対応部4、5のそれぞれの先端に形成される腕対応部6、7と、腕対応部6、7の先端に形成される継手対応部8、9から構成されている。また、継手対応部8、9の先端には爪対応部8a、9aが形成されている。   Moreover, in this Embodiment, when manufacturing a hat-shaped steel sheet pile, the steel materials passed on the rolling line L are named generically as a material to be rolled A, and each part of the material A to be rolled is described below. It shall be described with a different name. Here, the material A to be rolled includes a web corresponding portion 3 corresponding to the web of the hat-shaped steel sheet pile product, flange corresponding portions 4 and 5 connected to both ends of the web corresponding portion 3, and flange corresponding portions 4 and 5 respectively. The arm corresponding portions 6 and 7 formed at the respective distal ends and the joint corresponding portions 8 and 9 formed at the distal ends of the arm corresponding portions 6 and 7. Further, claw corresponding portions 8a and 9a are formed at the tips of the joint corresponding portions 8 and 9, respectively.

図1は、本発明の実施の形態にかかるハット形鋼矢板を製造する圧延ラインLと、圧延ラインLに備えられる圧延機についての説明図である。図1に示すように、圧延ラインLには、粗圧延機(BD)10、中間圧延機(R1)13、仕上圧延機(F)19が順に配置されている。圧延ラインLは複数のラインL1〜L3によって構成されており、ラインL1とラインL2が隣接し、ラインL2とラインL3が隣接している。それぞれのラインL1〜L3は、互いの一部が重なるようにして直列的に連結しており、被圧延材AはL1からL2、あるいはL2からL3に、その幅方向に平行移動して圧延ラインLを進む構成となっている。   FIG. 1 is an explanatory diagram of a rolling line L for manufacturing a hat-shaped steel sheet pile according to an embodiment of the present invention and a rolling mill provided in the rolling line L. As shown in FIG. 1, in the rolling line L, a rough rolling mill (BD) 10, an intermediate rolling mill (R1) 13, and a finishing rolling mill (F) 19 are arranged in this order. The rolling line L is composed of a plurality of lines L1 to L3. The line L1 and the line L2 are adjacent to each other, and the line L2 and the line L3 are adjacent to each other. Each of the lines L1 to L3 is connected in series so that a part of each line overlaps, and the material A to be rolled is moved in parallel in the width direction from L1 to L2 or from L2 to L3. It is the structure which advances L.

また、図1に示すように、ラインL1には粗圧延機10が配置され、ラインL2には中間圧延機13が配置され、ラインL3には仕上圧延機19が配置されている。各ラインL1〜L3にはそれぞれ別の被圧延材Aを載せて圧延を行うことが可能であり、圧延ラインL上において複数の被圧延材Aの圧延を同時に並行して実施することが可能な構成となっている。 Moreover, as shown in FIG. 1, the roughing mill 10 is arrange | positioned at the line L1, the intermediate rolling mill 13 is arrange | positioned at the line L2, and the finishing mill 19 is arrange | positioned at the line L3. Each of the lines L1 to L3 can be rolled with another material A to be rolled, and a plurality of materials A can be simultaneously rolled on the rolling line L in parallel. It has a configuration.

図1に示す圧延ラインLにおいては、図示しない加熱炉において例えば1200℃以上に加熱された矩形材(被圧延材A)が粗圧延機10〜仕上圧延機19において順次圧延され、最終製品であるハット形鋼矢板となる。即ち、被圧延材Aに対して粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程をこの順に行うことで最終製品が製造される。   In the rolling line L shown in FIG. 1, a rectangular material (rolled material A) heated to, for example, 1200 ° C. or higher in a heating furnace (not shown) is sequentially rolled in a roughing mill 10 to a finishing mill 19 to be a final product. It becomes a hat-shaped steel sheet pile. That is, the final product is manufactured by performing the rough rolling process, the intermediate rolling process, and the finish rolling process in this order on the material A to be rolled.

以下では、圧延ラインLに配置される粗圧延機10、中間圧延機13、仕上圧延機19(以下、適宜粗圧延機10〜仕上圧延機19と略して記載する)に刻設される孔型の構成について、圧延ラインLの上流から順を追って図面を参照して簡単に説明する。なお、上記粗圧延機10、中間圧延機13、仕上圧延機19は従来から用いられている一般的な設備であるため、本明細書における以下の記述では孔型構成の説明に注視し、詳細な設備構成等についての説明は省略する。   Below, the hole type | mold stamped by the rough rolling mill 10 arrange | positioned at the rolling line L, the intermediate rolling mill 13, and the finishing mill 19 (Hereafter, it abbreviates as the rough rolling mill 10-the finishing mill 19 suitably.) This configuration will be briefly described with reference to the drawings sequentially from the upstream of the rolling line L. Note that the rough rolling mill 10, the intermediate rolling mill 13, and the finish rolling mill 19 are general facilities that have been conventionally used. Therefore, in the following description in the present specification, attention is paid to the description of the hole-type configuration. A description of the equipment configuration is omitted.

但し、以下に説明する本実施の形態に係る孔型(以下に示す第1孔型〜第5孔型)の構成は、図示の形態に限られるものではなく、例えば孔型の配置順や、各種孔型の修正孔型の増減配列については設備状況や製品寸法等の条件に応じて適宜変更可能である。また、素材の種類によっては、素材からの粗造形過程に用いる予備成形孔型を別途設けるといった構成も考えられる。   However, the configuration of the hole mold (the first hole mold to the fifth hole mold shown below) according to the present embodiment described below is not limited to the illustrated form, for example, the arrangement order of the hole molds, The increasing / decreasing arrangement of the modified hole types of various hole types can be changed as appropriate according to conditions such as equipment conditions and product dimensions. Further, depending on the type of material, a configuration in which a preformed hole mold used for a rough modeling process from the material is separately provided is also conceivable.

また、図2〜図6を参照して以下に説明する孔型は、粗圧延機10〜仕上圧延機19の各圧延機に刻設されるものであるが、以下に説明する各孔型をどの圧延機に刻設するかは、設備状況や製品寸法等の条件によって適宜変更可能なものである。そこで、本実施の形態ではこれらの孔型を第1孔型〜第5孔型と呼称し、それぞれの孔型は圧延ラインL上流側から順に刻設されていれば良いものとして説明する。なお、図2〜図6には、参考のためにそれぞれの孔型にて圧下・造形される被圧延材Aの形状を一点鎖線にて図示している。 Moreover, although the hole mold | type demonstrated below with reference to FIGS. 2-6 is engraved in each rolling mill of the rough rolling mill 10-finishing mill 19, each hole mold demonstrated below is shown. Which rolling mill is engraved can be changed as appropriate according to conditions such as equipment conditions and product dimensions. Therefore, in the present embodiment, these hole types are referred to as a first hole type to a fifth hole type, and each hole type will be described as long as it is formed in order from the upstream side of the rolling line L. In FIGS. 2 to 6, the shape of the material A to be rolled that is reduced and shaped in each hole mold is shown by a one-dot chain line for reference.

図2は、第1孔型30の孔型形状についての概略的な説明図である。図2に示すように、第1孔型30は上孔型ロール30aと下孔型ロール30bから構成され、この第1孔型30によって被圧延材A全体に対して厚み圧下が行われる。   FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the hole shape of the first hole mold 30. As shown in FIG. 2, the first hole mold 30 includes an upper hole mold roll 30 a and a lower hole mold roll 30 b, and the thickness reduction is performed on the entire material A to be rolled by the first hole mold 30.

図3は、第2孔型40の孔型形状についての概略的な説明図である。図3に示すように、第2孔型40は上孔型ロール40aと下孔型ロール40bから構成され、この第2孔型40によって被圧延材A全体に対して厚み圧下が行われ、それと共に、爪対応部8a、9aの高さを所望の高さに揃えるような成形が行われる。   FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of the hole shape of the second hole mold 40. As shown in FIG. 3, the second hole mold 40 is composed of an upper hole mold roll 40 a and a lower hole mold roll 40 b, and the thickness reduction is performed on the entire material to be rolled A by the second hole mold 40. At the same time, molding is performed so that the heights of the nail corresponding portions 8a and 9a are made equal to a desired height.

図4は、第3孔型50の孔型形状についての概略的な説明図である。図4に示すように、第3孔型50は上孔型ロール50aと下孔型ロール50bから構成され、この第3孔型50によって被圧延材A全体に対して厚み圧下が行われる。   FIG. 4 is a schematic explanatory view of the hole shape of the third hole mold 50. As shown in FIG. 4, the 3rd hole type | mold 50 is comprised from the upper hole type | mold roll 50a and the lower hole type | mold roll 50b, and thickness reduction is performed with respect to the to-be-rolled material A whole by this 3rd hole type | mold 50. As shown in FIG.

図5は、第4孔型60の孔型形状についての概略的な説明図である。図5に示すように、第4孔型60は上孔型ロール60aと下孔型ロール60bから構成され、この第4孔型60では、被圧延材Aの被圧延材Aの爪対応部8a、9aの成形が重点的に行われる。具体的には爪対応部8a、9aの爪高さを所望の高さに揃えて成形するような圧下が行われる。   FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of the hole shape of the fourth hole mold 60. As shown in FIG. 5, the 4th hole type | mold 60 is comprised from the upper hole type | mold roll 60a and the lower hole type | mold roll 60b, and this nail | claw corresponding | compatible part 8a of the to-be-rolled material A of the to-be-rolled material A in this 4th hole type | mold 60b. 9a is preferentially performed. Specifically, the reduction is performed such that the nail heights of the nail corresponding portions 8a and 9a are aligned to a desired height.

図6は、第5孔型70の孔型形状についての概略的な説明図である。図6に示すように、第5孔型70は上孔型ロール70aと下孔型ロール70bから構成され、この第5孔型70では、被圧延材Aの継手対応部8、9の曲げ成形や、軽圧下圧延による被圧延材A全体の整形が行われる。具体的には、爪対応部8a、9aを含む継手対応部8、9全体を製品の継手形状に近い形状となるように曲げる継手成形が行われる。これにより、第5孔型70ではハット形鋼矢板製品に極めて近い形状まで被圧延材Aが成形されることとなる。特に第5孔型70では、被圧延材Aの継手対応部8、9の形状を製品形状に近い形状とするような成形が行われる。   FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of the hole shape of the fifth hole mold 70. As shown in FIG. 6, the 5th hole type | mold 70 is comprised from the upper hole type | mold roll 70a and the lower hole type | mold roll 70b, In this 5th hole type | mold 70, the bending forming of the joint corresponding parts 8 and 9 of the to-be-rolled material A is carried out. Alternatively, the entire material A to be rolled is shaped by light rolling. Specifically, joint molding is performed in which the joint corresponding portions 8 and 9 including the claw corresponding portions 8a and 9a are bent so as to have a shape close to the joint shape of the product. Thereby, in the 5th hole type | mold 70, the to-be-rolled material A will be shape | molded to the shape very close to a hat-shaped steel sheet pile product. In particular, in the fifth hole mold 70, the shape of the joint corresponding portions 8 and 9 of the material A to be rolled is made to be a shape close to the product shape.

以上、図2〜図6を参照して第1孔型30〜第5孔型70の孔型形状について説明した。上述したように、孔型圧延法は粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程からなり、例えば第1孔型30〜第4孔型60までの孔型において粗圧延工程及び中間圧延工程が順次行われ、第5孔型70における圧延が仕上圧延工程とされる。第1孔型30〜第5孔型70の孔型形状はいずれも略ハット形形状であるが、後段の孔型へいくほど製品形状に近い形状にて刻設されている。即ち、最終工程が行われる第5孔型70の孔型形状は、略ハット形鋼矢板製品形状となる。   The hole shape of the first hole mold 30 to the fifth hole mold 70 has been described above with reference to FIGS. As described above, the hole rolling method includes a rough rolling process, an intermediate rolling process, and a finish rolling process. For example, the rough rolling process and the intermediate rolling process are sequentially performed in the hole molds of the first hole mold 30 to the fourth hole mold 60. The rolling in the fifth hole mold 70 is performed as a finish rolling process. The hole shapes of the first hole mold 30 to the fifth hole mold 70 are all substantially hat-shaped, but are engraved in a shape that is closer to the product shape toward the hole mold in the subsequent stage. That is, the hole shape of the fifth hole mold 70 in which the final process is performed is substantially a hat-shaped steel sheet pile product shape.

本実施の形態では圧延ラインLには粗圧延機10〜仕上圧延機19が配置されているものとしているが、第1孔型30〜第5孔型70は各圧延機に任意の構成にて分散して刻設される。一例としては、粗圧延機10に第1孔型30が刻設され、中間圧延機13に第2孔型40及び第3孔型50が刻設され、仕上圧延機19に第4孔型60及び第5孔型70が刻設されるといった構成が挙げられる。ただし、本発明における孔型構成はこのような構成に限定されるものではない。   In the present embodiment, it is assumed that the roughing mill 10 to the finishing mill 19 are arranged in the rolling line L. However, the first hole mold 30 to the fifth hole mold 70 have arbitrary configurations in each rolling mill. Scattered and engraved. As an example, the first hole mold 30 is engraved in the roughing mill 10, the second hole mold 40 and the third hole mold 50 are engraved in the intermediate rolling mill 13, and the fourth hole mold 60 is formed in the finishing mill 19. And the structure that the 5th hole type | mold 70 is engraved is mentioned. However, the hole configuration in the present invention is not limited to such a configuration.

また、上記説明した第1〜第5孔型に加え、継手対応部8、9の成形(即ち、継手成形工程)を行う孔型を更に設けた構成としても良い。この継手成形工程を行う孔型は、例えば粗圧延機10に設けられる。このような孔型を設けることで、鋼矢板製品の継手部や爪部の成形をより高精度で行うことが可能となる。
更には、上記第1〜第5孔型に加え、被圧延材A全体の厚み圧下を加えるような孔型を設けた構成としても良い。このような孔型は、例えば中間圧延機13に設けられ、鋼矢板製品の厚み圧下をより高精度で行うことが可能となる。
Further, in addition to the first to fifth hole molds described above, a hole mold for further forming the joint corresponding portions 8 and 9 (that is, a joint molding step) may be provided. The hole mold for performing the joint forming step is provided in the roughing mill 10, for example. By providing such a hole mold, it becomes possible to form the joint portion and the claw portion of the steel sheet pile product with higher accuracy.
Furthermore, it is good also as a structure which provided the hole type which adds the thickness reduction of the to-be-rolled material A whole in addition to the said 1st-5th hole type | mold. Such a hole mold is provided, for example, in the intermediate rolling mill 13, and the thickness reduction of the steel sheet pile product can be performed with higher accuracy.

本発明者らは、上記第1〜第5孔型を構成する孔型ロールのロール径の設定を行う場合(圧延条件を設定する場合)に、製品の品質を担保しつつロールの最小径を小さくするような設定方法について鋭意研究を行った。従来、所定のロール有効径を決めた上で、製品の品質を確保し、その中で圧延能率が最大となるようにパス回数を少なくし、圧延反力の評価を行って最終的な圧延条件を定めるといった方法が採られていた。ここで、圧延時のパス回数を増やすことで、1パス当たりの圧延荷重を低減させ、用いるロールの最小径をより小さくすることが可能となることを知見した。なお、本知見に基づく圧延条件の設定方法は、上記第1〜第5孔型のいずれに対しても適用可能であるが、通常、同一形状の製品を製造する際には第1〜第5孔型の形状は連動しており、ロールコストの影響度、被圧延材の加工度などから優先的に圧延条件を見直す孔型を選定することが望ましい。一般的には、実質の製品厚みを決める第3孔型の機能を持つロールに対して優先的に適用することが効果的である。更には、圧延ラインL上の全ての孔型に対して適用することも可能である。   When setting the roll diameter of the hole-type roll which comprises the said 1st-5th hole type | mold (when setting rolling conditions), the present inventors set the minimum diameter of a roll, ensuring the quality of a product. We have intensively studied how to make it smaller. Conventionally, after determining the effective roll diameter, the product quality is ensured, the number of passes is reduced so that the rolling efficiency is maximized, and the rolling reaction force is evaluated to determine the final rolling conditions. The method of deciding was adopted. Here, it has been found that by increasing the number of passes during rolling, the rolling load per pass can be reduced and the minimum diameter of the roll to be used can be made smaller. In addition, although the setting method of the rolling conditions based on this knowledge is applicable to any of the said 1st-5th hole type | mold, when manufacturing the product of the same shape normally, it is 1st-5th. The shape of the hole shape is linked, and it is desirable to select a hole shape that preferentially revises the rolling conditions from the degree of influence of roll cost, the degree of processing of the material to be rolled, and the like. In general, it is effective to preferentially apply to a roll having a third hole type function that determines the actual product thickness. Furthermore, it is also possible to apply to all hole types on the rolling line L.

以下では、従来の製造方法における圧延操業設計と、上記知見に基づく本発明に係る製造方法における圧延操業設計について、それぞれフローチャートを参照して説明する。なお、以下に説明する圧延操業設計は、実機による測定やシミュレーションによって実施される。   Below, the rolling operation design in the conventional manufacturing method and the rolling operation design in the manufacturing method based on the said knowledge based on the said knowledge are each demonstrated with reference to a flowchart. Note that the rolling operation design described below is carried out by measurement and simulation using an actual machine.

図7は、従来の製造方法における圧延操業設計方法を示すフローチャートであり、各ステップ1〜8をそれぞれS1〜S8と記載している。図7に示すように、先ず、S1としてロール形状(孔型形状)の設計が行われる。このロール形状の設計は製品形状に応じて一義的に決まるものであり、製造する製品の形状毎に異なるものである。   FIG. 7 is a flowchart showing a rolling operation design method in a conventional manufacturing method, and steps 1 to 8 are denoted as S1 to S8, respectively. As shown in FIG. 7, first, a roll shape (hole shape) is designed as S1. The design of the roll shape is uniquely determined according to the product shape, and differs depending on the shape of the product to be manufactured.

次に、ロール形状が決定した後、S2として操業上許容できるロール径の範囲(以下、有効径とも呼称する)の設定が行われる。ここで設定される有効径とは、品質の担保を確認した状態で操業上許容できるロール径の範囲(即ち、最大ロール径と最小ロール径との差)を指している。この操業上許容できるロール径の範囲については、例えばロール摩耗量に基いて評価したロールの寿命計算等により判断される。   Next, after the roll shape is determined, a roll diameter range (hereinafter also referred to as an effective diameter) that is acceptable in operation is set as S2. The effective diameter set here refers to a range of roll diameters that can be allowed in operation in a state where quality is confirmed (that is, a difference between the maximum roll diameter and the minimum roll diameter). The range of roll diameter that is acceptable for operation is determined by, for example, calculating the life of a roll evaluated based on the amount of roll wear.

続いて、S2で定めた有効径を前提として、S3として圧延後の製品が所定の品質(機械的性質)を担保するためのパススケジュールの設計(操業設計)を行う。   Subsequently, on the premise of the effective diameter defined in S2, a pass schedule design (operation design) is performed for ensuring that the product after rolling has a predetermined quality (mechanical property) as S3.

次に、S4として、圧延後の製品の温度(仕上がり圧延温度)が所定の値を下回っているか否かを評価する。ここで、仕上がり圧延温度は、製品が所定の品質を保つために、ある一定の温度範囲内でなくてはならない。但し、上記S2において、製品の品質を担保した上で操業上許容できるロール最小径を設定し、それに基づきS3にてパススケジュールの設計をしているため、通常は仕上がり圧延温度が所定値を下回ることは無い。   Next, as S4, it is evaluated whether the temperature of the product after rolling (finished rolling temperature) is below a predetermined value. Here, the finished rolling temperature must be within a certain temperature range in order for the product to maintain a predetermined quality. However, in S2, the minimum roll diameter that is acceptable for operation is set after ensuring the quality of the product, and the pass schedule is designed in S3 based on that, so the finished rolling temperature is usually below a predetermined value. There is nothing.

次いで、S5として圧延後の製品の温度(仕上がり圧延温度)が所定の値を上回っているか否か評価を行う。ここで、仕上がり圧延温度は、製品が所定の品質を保つために、ある一定の温度範囲内でなくてはならない。即ち、S5では、仕上がり圧延温度が当該温度範囲内の上限値を超えているか否かの判定を行う。ここで、仕上がり圧延温度が所定の温度範囲内に入っていない場合には、再度上記S3に戻り、パス回数を含めた操業条件についての再設定が行われる。この操業条件の再設定ではパス回数に加え、圧延速度や鋼材重量についての検討も行われる。   Next, in S5, it is evaluated whether or not the temperature of the product after rolling (finished rolling temperature) exceeds a predetermined value. Here, the finished rolling temperature must be within a certain temperature range in order for the product to maintain a predetermined quality. That is, in S5, it is determined whether or not the finished rolling temperature exceeds the upper limit value in the temperature range. Here, when the finished rolling temperature is not within the predetermined temperature range, the process returns to S3 again, and the operation conditions including the number of passes are reset. In this resetting of operating conditions, in addition to the number of passes, the rolling speed and steel weight are also examined.

なお、一般的な鋼矢板製品として、製品の品質が担保されるような仕上がり圧延温度の所定の温度範囲は、例えば1200℃の素材を用いてハット形鋼矢板製品を製造する場合には720℃〜800℃である。また、被圧延材の温度は非特許文献1(棒線・形・管圧延 世界をリードする圧延技術(塑性加工技術シリーズ8)、日本塑性加工学会編、コロナ社、1991年8月20日)の87頁等に記載される、非定常熱伝導方程式によって算出される。 In addition, as a general steel sheet pile product, the predetermined temperature range of the finished rolling temperature that guarantees the quality of the product is, for example, 720 ° C. when a hat-shaped steel sheet pile product is manufactured using a material of 1200 ° C. ~ 800 ° C. The temperature of the material to be rolled is non-patent document 1 (bar wire / shape / tube rolling world leading rolling technology (plastic working technology series 8), edited by Japan Society for Plastic Working, Corona, August 20, 1991). No. 87, etc. is calculated by the unsteady heat conduction equation.

そして、S6、S7として圧延反力についての評価を行う。具体的には、上記S1にて設定されたロールの有効径の範囲内において最小径のロールに対して、実際に当該ロールにかかる荷重や圧延トルクがどの程度であるかを算出し、許容荷重・許容トルクと比較して当該ロールにかかる荷重やトルクが、許容荷重・許容トルクを大幅に下回っていない否か(S6)、あるいは、許容荷重・許容トルクを超えていないか否か(S7)を判定する。ここで、ロールの許容荷重をP許容とし、シミュレーションあるいは実測によって導かれるロールにかかる荷重をP実績とすると、S6、S7においては、例えばP実績がP許容の90%〜95%程度であることが好適条件である。P実績がP許容を大幅に下回る場合(S6においてP実績<<P許容)や、P実績がP許容を超過している場合(S7においてP実績>P許容)には、再度上記S3に戻り、操業条件についての再設定が行われる。   And evaluation about a rolling reaction force is performed as S6 and S7. Specifically, with respect to the roll having the smallest diameter within the range of the effective diameter of the roll set in S1, the degree of load or rolling torque actually applied to the roll is calculated, and the allowable load is calculated. -Whether the load and torque applied to the roll compared to the permissible torque are not significantly lower than the permissible load / permissible torque (S6), or whether the permissible load / permissible torque is not exceeded (S7). Determine. Here, assuming that the allowable load of the roll is P allowable and the load applied to the roll derived by simulation or actual measurement is the P actual, in S6 and S7, for example, the P actual is about 90% to 95% of the P allowable. Is the preferred condition. When the P performance is significantly lower than the P tolerance (P performance << P tolerance in S6) or when the P performance exceeds the P tolerance (P achievement P> S tolerance in S7), the process returns to S3 again. The operation conditions are reset.

ここで、圧延荷重や圧延トルクの計算は、例えば非特許文献1(棒線・形・管圧延 世界をリードする圧延技術(塑性加工技術シリーズ8)、日本塑性加工学会編、コロナ社、1991年8月20日)の85頁から88頁等に記載される、矩形換算法によって行われる。   Here, the calculation of rolling load and rolling torque is, for example, Non-Patent Document 1 (Rolling wire / shape / tube rolling world leading rolling technology (plastic working technology series 8), Japan Plastic Working Society, edited by Corona, 1991. (August 20), which is performed by the rectangular conversion method described on pages 85 to 88 and the like.

なお、圧延荷重や圧延トルク、仕上がり圧延温度の評価については、試験圧延や実操業によって得られたデータに基いて行うこともでき、またそれらデータに基いて上述した評価についての修正を行うことも可能である。 In addition, about evaluation of rolling load, rolling torque, and finishing rolling temperature, it can also be performed based on the data obtained by test rolling or actual operation, and the above-described evaluation can be corrected based on these data. Is possible.

そして、S1〜S7について繰り返し検証を行い、製品が所定の品質を満たした上で、ロールの有効径の範囲内において最小径のロールにかかる荷重が好適条件を満たすことが認められると、S8として操業設定が完了する。   Then, it is repeatedly verified for S1 to S7, and when the product satisfies the predetermined quality, if it is recognized that the load applied to the roll having the smallest diameter within the range of the effective diameter of the roll satisfies the preferable condition, as S8 Operation setting is completed.

以上、図7に示すフローチャートを参照して説明したS1〜S7を繰り返し、従来の製造方法における圧延操業設計方法は行われる。この図7に示す従来の圧延操業設計方法の特徴は、S1としてロール形状設計が行われた後、S2において操業上許容可能なロールの有効径の範囲を定めることにある。これにより、設定される操業条件では、決められた有効径の範囲内で最大の圧延能率を指向することとなる。   As mentioned above, S1-S7 demonstrated with reference to the flowchart shown in FIG. 7 is repeated, and the rolling operation design method in the conventional manufacturing method is performed. The feature of the conventional rolling operation design method shown in FIG. 7 is that, after the roll shape design is performed as S1, the effective diameter range of the roll that is allowable in operation is determined in S2. As a result, under the set operating conditions, the maximum rolling efficiency is directed within the range of the determined effective diameter.

図8は、本発明に係る圧延操業設計方法を示すフローチャートであり、各ステップ1〜8をそれぞれM1〜M8と記載している。図8に示すように、先ず、M1としてロール形状(孔型形状)の設計が行われる。このロール形状の設計は、上記従来の方法と同じく製品形状に応じて一義的に決まるものであり、製造する製品の形状毎に異なるものである。   FIG. 8 is a flowchart showing a rolling operation design method according to the present invention, and steps 1 to 8 are denoted as M1 to M8, respectively. As shown in FIG. 8, first, a roll shape (hole shape) is designed as M1. The design of the roll shape is uniquely determined according to the product shape in the same manner as the conventional method described above, and differs depending on the shape of the product to be manufactured.

次に、M2として、用いるロールの最小径を極めて小さい値でもって仮設定する。この仮設定されるロール最小径の値は、例えば過去に製造した製品にて用いたロールの最小径等の実績値を参考に適宜定められる。具体的には、例えば各有効幅の代表商品である有効幅500mmのVL型鋼矢板や、有効幅600mmのIIW型鋼矢板、有効幅900mmの10H形鋼矢板等の圧延におけるロールの有効径に基いて設定される。これは各有効幅の商品の中で、製品高さの低い商品を選定したものであり、最小径が小さくなるように配慮している。以下では、この仮設定されたロール最小径を用いて設定される径範囲(設定されたロール最大径とロール最小径の差)を仮有効径と呼称する。   Next, as M2, the minimum diameter of the roll to be used is temporarily set with a very small value. The value of the roll minimum diameter that is temporarily set is appropriately determined with reference to the actual value such as the minimum diameter of the roll used in a product manufactured in the past. Specifically, for example, based on the effective diameter of a roll in rolling of a VL type steel sheet pile having an effective width of 500 mm, an IIW type steel sheet pile having an effective width of 600 mm, and a 10H type steel sheet pile having an effective width of 900 mm, which are representative products of each effective width. Is set. This is a product with a low product height selected from products of each effective width, and consideration is given to reducing the minimum diameter. Hereinafter, a diameter range (a difference between the set maximum roll diameter and minimum roll diameter) set using the temporarily set minimum roll diameter is referred to as a temporary effective diameter.

続いて、M2で定めた仮有効径を前提として、M3として圧延後の製品が所定の品質(機械的性質)を担保するためのパススケジュール設計(操業設計)を行う。   Subsequently, on the premise of the provisional effective diameter defined in M2, as M3, a pass schedule design (operation design) for ensuring a predetermined quality (mechanical property) of the rolled product is performed.

次に、M4として、圧延後の製品の温度(仕上がり圧延温度)が所定の値を下回っているか否かを評価する。ここで、仕上がり圧延温度は、製品が所定の品質を保つために、ある一定の温度範囲内でなくてはならない。仕上がり圧延温度が所定の値を下回った場合には、M2に戻り、定める仮有効径の値を小さくする。即ち、圧延パス回数を減らすために、ロール最小径を少し大きくして、許容できる圧延荷重を大きくする。なお、本発明に係る方法では、ロール最小径を極めて小さい値として仮設定しており、後述するM7における圧延反力の評価を行うことで、圧下を行うためのパス回数が従来に比べ増えることになる。パス回数が増えることで、仕上がり圧延温度は低下することになるため、このM4での仕上がり圧延温度の評価が重要となる。そして、このM4における評価に基いて設定する仮有効径の値を小さくし、パス回数の減少に伴い仕上がり圧延温度が所定の値を下回らないような条件を得ることができる。   Next, as M4, it is evaluated whether or not the temperature of the product after rolling (finished rolling temperature) is below a predetermined value. Here, the finished rolling temperature must be within a certain temperature range in order for the product to maintain a predetermined quality. When the finished rolling temperature falls below a predetermined value, the process returns to M2, and the provisional effective diameter value is reduced. That is, in order to reduce the number of rolling passes, the roll minimum diameter is slightly increased to increase the allowable rolling load. In the method according to the present invention, the roll minimum diameter is temporarily set as an extremely small value, and the evaluation of the rolling reaction force in M7, which will be described later, increases the number of passes for reduction. become. As the number of passes increases, the finished rolling temperature decreases, and therefore, the evaluation of the finished rolling temperature at M4 is important. Then, the provisional effective diameter value set based on the evaluation in M4 can be reduced, and conditions can be obtained such that the finished rolling temperature does not fall below a predetermined value as the number of passes decreases.

次いで、M5として圧延後の製品の温度(仕上がり圧延温度)が所定の値を上回っているか否か評価を行う。ここで、仕上がり圧延温度は、製品が所定の品質を保つために、ある一定の温度範囲内でなくてはならない。即ち、M5では、仕上がり圧延温度が当該温度範囲内の上限値を超えているか否かの判定を行う。但し、本発明に係る方法では、上述したようにロール最小径をできる限り小さい値に設定して、パス回数を比較的多い回数として圧延を行うことが前提であるため、通常は仕上がり圧延温度が所定温度範囲の上限値を超えることはないが、M5にて仕上がり圧延温度が所定の温度範囲内に入っていない場合には、再度上記M3に戻り、パス回数を含めた操業条件についての再設定が行われる。   Next, as M5, it is evaluated whether the temperature of the product after rolling (finished rolling temperature) exceeds a predetermined value. Here, the finished rolling temperature must be within a certain temperature range in order for the product to maintain a predetermined quality. That is, in M5, it is determined whether or not the finished rolling temperature exceeds the upper limit value in the temperature range. However, in the method according to the present invention, as described above, it is assumed that the roll minimum diameter is set as small as possible and the rolling is performed with a relatively large number of passes. If the upper limit of the predetermined temperature range is not exceeded, but the finished rolling temperature is not within the predetermined temperature range at M5, the process returns to M3 again, and the operation conditions including the number of passes are reset. Is done.

そして、M6、M7として圧延反力についての評価を行う。具体的には、上記M1〜M5にて設定された条件下において設定した仮有効径のロールに対して、実際に当該ロールにかかる荷重がどの程度であるかを算出し、許容荷重・許容トルクと比較して当該ロールにかかる荷重・トルクが、許容荷重・許容トルクを大幅に下回っていないか否か(M6)、あるいは、許容荷重・許容トルクを超えていないか否か(M7)を判定する。但し、M6では仮有効径を設定したロールにかかる荷重・トルクが当該ロールの許容荷重・許容トルクを大幅に下回っていないか否かを評価するものとしているが、本発明に係る方法では、上述したようにロール最小径をできる限り小さい値に設定しているため、ロールにかかる荷重・トルクが許容荷重・許容トルクを大幅に下回るということは考えにくい。   And evaluation about a rolling reaction force is performed as M6 and M7. Specifically, for a roll having a temporary effective diameter set under the conditions set in the above M1 to M5, it is calculated how much the load is actually applied to the roll, and the allowable load / allowable torque is calculated. It is determined whether or not the load / torque applied to the roll is significantly lower than the allowable load / allowable torque (M6) or whether it exceeds the allowable load / allowable torque (M7). To do. However, M6 evaluates whether or not the load / torque applied to the roll for which the temporary effective diameter is set is significantly lower than the allowable load / allowable torque of the roll. As described above, since the minimum roll diameter is set as small as possible, it is unlikely that the load / torque applied to the roll is significantly lower than the allowable load / allowable torque.

また、ロールの許容荷重をP許容とし、シミュレーションあるいは実測によって導かれるロールにかかる荷重をP実績とすると、M7においては、例えばP実績がP許容の90%〜95%程度であることが好適条件である。この好適条件(P実績がP許容の90%〜95%程度)は、圧延操業のバラツキを考慮したものである。圧延操業のバラツキとは、例えばロールの圧延荷重が抽出されてからの経過時間や、運転が自動で行われているか手動で行われているかといった条件の違い、材料のバラツキ等の種々の要因に基くものである。即ち、特定の所定設備における圧延プロセスでは、当該設備において事前に評価試験を行って圧延操業のバラツキがどの程度であるかを評価し、上記好適条件を定めることができる。このM7においては、P実績がP許容を超過している場合(P実績>P許容)に、再度上記M3に戻り、操業条件についての再設定が行われる。 Further, assuming that the allowable load of the roll is P allowable and the load applied to the roll derived by simulation or actual measurement is the P actual, in M7, for example, it is preferable that the P actual is about 90% to 95% of the P allowable. It is. This suitable condition (P performance is about 90% to 95% of P tolerance) is considered in consideration of variations in rolling operation. The variation in rolling operation is due to various factors such as the elapsed time since the rolling load of the roll was extracted, the difference in conditions such as whether the operation is performed automatically or manually, and material variations. It is based. That is, in the rolling process in a specific predetermined facility, an evaluation test can be performed in advance in the facility to evaluate the degree of variation in rolling operation, and the above-described preferable conditions can be determined. In M7, when the P performance exceeds the P tolerance (P performance> P tolerance), the process returns to the above M3 again, and the operation conditions are reset.

そして、M1〜M7について繰り返し検証を行い、製品が所定の品質を満たした上で、仮設定したロール径によって操業を行い、当該ロールにかかる荷重が好適条件を満たすことが認められると、M8として操業設定が完了する。なお、図8に示したM4、M5における被圧延材の温度の算出は、上記従来の場合と同様に非定常熱伝導方程式によって行われる。また、M6、M7における圧延荷重・圧延トルクの算出についても、上記従来の場合と同様に矩形換算法によって行われる。   Then, M1 to M7 are repeatedly verified, and after the product satisfies a predetermined quality, operation is performed with a temporarily set roll diameter, and when it is recognized that the load applied to the roll satisfies a suitable condition, as M8 Operation setting is completed. Note that the temperature of the material to be rolled at M4 and M5 shown in FIG. 8 is calculated by the unsteady heat conduction equation as in the conventional case. Further, the calculation of the rolling load and rolling torque in M6 and M7 is also performed by the rectangular conversion method as in the conventional case.

以上、図8に示すフローチャートを参照して説明したM1〜M7を繰り返し、本発明に係る圧延操業設計方法は行われる。この図8に示す本発明に係る圧延操業設計方法の特徴は、M1としてロール形状設計が行われた後、M2において用いるロールの最小径を、過去の製品の実績値等に基いて極めて小さい値でもって仮設定し、M3〜M7における検証に従って、仮設定された仮有効径を徐々に縮小していくことにある。これにより、設定される操業条件におけるロールの最小径は、製品の品質の担保を前提とした操業において可能な限り小さい径を設定することが可能となる。   As described above, the rolling operation design method according to the present invention is performed by repeating M1 to M7 described with reference to the flowchart shown in FIG. The feature of the rolling operation design method according to the present invention shown in FIG. 8 is that, after roll shape design is performed as M1, the minimum diameter of the roll used in M2 is an extremely small value based on the past actual product values and the like. Thus, provisional setting is performed, and the provisionally set temporary effective diameter is gradually reduced according to the verification in M3 to M7. Thereby, the minimum diameter of the roll in the set operation condition can be set as small as possible in the operation on the premise of ensuring the quality of the product.

図7と図8を参照して従来の操業設計方法と、本発明に係る操業設計方法を比較検討すると、従来の操業設計方法では、製品の品質の担保と共に、決められた有効径の範囲内で最大の圧延能率を指向するのに対し、本発明に係る操業設計方法では、製品の品質の担保と共に、設備上運用が可能な最小のロール径を設定することが可能となっている。   Referring to FIGS. 7 and 8, the conventional operation design method and the operation design method according to the present invention are compared. In the conventional operation design method, the product quality is ensured and the effective diameter is within the determined range. However, in the operation design method according to the present invention, it is possible to set the minimum roll diameter that can be operated on the facility as well as ensuring the product quality.

ここで、上記第1〜第5孔型に示した孔型によって製造されるハット形鋼矢板の製造について考察すると、用いる孔型ロールの最小ロール径が小さい程高さの高い製品が製造できる。図9(a)、(b)は、ハット形鋼矢板を製造する孔型ロールの概略図であり、幅が同じで高さの異なる2種類の製品を製造する場合を示したものである。   Here, considering the manufacture of the hat-shaped steel sheet pile manufactured by the hole molds shown in the first to fifth hole molds, a product having a higher height can be manufactured as the minimum roll diameter of the hole roll used is smaller. 9 (a) and 9 (b) are schematic views of a perforated roll for producing a hat-shaped steel sheet pile, and show a case where two types of products having the same width and different heights are produced.

ここで、図9(a)に示す孔型ロールのロール最小径はR1であり、図9(b)に示す孔型ロールのロール最小径はR1より小さいR2(R1>R2)である。図9(a)に示す孔型によって製造されるハット形鋼矢板製品に比べ、図9(b)に示す孔型によって製造されるハット形鋼矢板製品はフランジ部が長く、高さの高い製品となる。図9(a)と図9(b)を比較して分かるように、孔型ロールのロール最小径が小さい程、高さの高いハット形鋼矢板製品を製造することが可能である。   Here, the minimum roll diameter of the perforated roll shown in FIG. 9A is R1, and the minimum roll diameter of the perforated roll shown in FIG. 9B is R2 (R1> R2) smaller than R1. Compared with the hat-shaped steel sheet pile product manufactured by the hole mold shown in FIG. 9 (a), the hat-shaped steel sheet pile product manufactured by the hole mold shown in FIG. 9 (b) has a long flange part and a high height. It becomes. As can be seen by comparing FIG. 9 (a) and FIG. 9 (b), it is possible to manufacture a hat-shaped steel sheet pile product having a higher height as the roll minimum diameter of the hole-type roll is smaller.

従って、従来の操業設計方法(図7参照)よりも小さいロール径を孔型ロールの最小径に設定することが可能な本発明に係る操業設計方法(図8参照)を用いることで、製品品質を担保しつつ、従来製品よりも高さの高いハット形鋼矢板製品を製造することができる。また、この場合に、孔型ロールそのものを大型化するといった設備の増強や新たに圧延スタンドを設けるといったことを必要としないため、設備コストの増大を抑えつつ、大型製品を製造することが可能となる。   Therefore, by using the operation design method (see FIG. 8) according to the present invention, which can set the roll diameter smaller than the conventional operation design method (see FIG. 7) as the minimum diameter of the perforated roll, the product quality is improved. It is possible to manufacture a hat-shaped steel sheet pile product having a height higher than that of conventional products. Further, in this case, it is not necessary to increase the equipment such as increasing the size of the perforated roll itself or to newly provide a rolling stand, so that it is possible to manufacture a large product while suppressing an increase in equipment cost. Become.

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although an example of embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the form of illustration. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.

例えば、上記実施の形態では鋼矢板製品としてハット形鋼矢板を製造する場合を例に挙げて図示・説明しているが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではなく、U形鋼矢板、Z形鋼矢板等の様々な鋼矢板製品に対して適用することが可能である。即ち、孔型ロールを用いた孔型圧延法によって鋼材製品を製造する場合に、ロール最小径を本発明に係る方法によって設定することで、種々の製品について大型化させた製品を製造することが可能となる。   For example, in the above embodiment, the case where a hat-shaped steel sheet pile is manufactured as a steel sheet pile product is illustrated and described as an example, but the scope of application of the present invention is not limited to this, and a U-shaped steel sheet pile It is possible to apply to various steel sheet pile products such as Z-shaped steel sheet piles. That is, when a steel product is manufactured by a perforated rolling method using a perforated roll, it is possible to manufacture products that are enlarged for various products by setting the minimum roll diameter by the method according to the present invention. It becomes possible.

本発明は、例えばハット形鋼矢板、U形鋼矢板、Z形鋼矢板等の鋼矢板の製造方法に適用できる。   The present invention can be applied to a manufacturing method for steel sheet piles such as hat-shaped steel sheet piles, U-shaped steel sheet piles, and Z-shaped steel sheet piles.

3…ウェブ対応部
4、5…フランジ対応部
6、7…腕対応部
8、9…継手対応部
8a、9a…爪対応部
10…粗圧延機
13…中間圧延機
19…仕上圧延機
30、40、50、60、70…第1〜第5孔型
L(L1〜L3)…圧延ライン
A…被圧延材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Web corresponding part 4, 5 ... Flange corresponding part 6, 7 ... Arm corresponding part 8, 9 ... Joint corresponding part 8a, 9a ... Nail corresponding part 10 ... Rough rolling mill 13 ... Intermediate rolling mill 19 ... Finishing rolling mill 30, 40, 50, 60, 70 ... 1st to 5th hole type L (L1 to L3) ... Rolling line A ... Rolled material

Claims (6)

鋼矢板の圧延操業設計方法であって、
製造する鋼矢板製品の形状に基いて孔型ロール形状を設計する第1ステップと、
実績値に基いた孔型ロールの最小ロール径を用いて仮有効径を設定する第2ステップと、
孔型ロールの前記仮有効径で製造される鋼矢板製品の機械的性質が担保されるパススケジュールを設計する第3ステップと、
前記パススケジュールにおける被圧延材の仕上がり圧延温度の評価を行う温度評価ステップと、
前記パススケジュールにおいて前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクの評価を行う負荷評価ステップと、を備える、鋼矢板の圧延操業設計方法。
A rolling operation design method for steel sheet piles,
A first step of designing a perforated roll shape based on the shape of the steel sheet pile product to be manufactured;
A second step of setting the temporary effective diameter using the minimum roll diameter of the hole roll based on the actual value;
A third step of designing a pass schedule that ensures the mechanical properties of the steel sheet pile product manufactured with the temporary effective diameter of the perforated roll;
A temperature evaluation step for evaluating the finished rolling temperature of the material to be rolled in the pass schedule;
A load evaluation step of evaluating a rolling load and / or a rolling torque for the perforated roll in which the temporary effective diameter is set in the pass schedule, and a rolling operation design method for a steel sheet pile.
前記温度評価ステップは、
前記パススケジュールにおける被圧延材の仕上がり圧延温度が所定の温度範囲の下限値を下回っているか否かを評価する第4ステップと、
前記パススケジュールにおける被圧延材の仕上がり圧延温度が所定の温度範囲の上限値を上回っているか否かを評価する第5ステップからなる、請求項1に記載の鋼矢板の圧延操業設計方法。
The temperature evaluation step includes
A fourth step of evaluating whether the finished rolling temperature of the material to be rolled in the pass schedule is below a lower limit value of a predetermined temperature range;
The steel sheet pile rolling operation design method according to claim 1, comprising a fifth step of evaluating whether a finished rolling temperature of the material to be rolled in the pass schedule exceeds an upper limit value of a predetermined temperature range.
前記負荷評価ステップは、
前記パススケジュールにおいて前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクが、当該孔型ロールの許容荷重及び/又は許容トルクを所定量以上下回っているか否かを評価する第6ステップと、
前記パススケジュールにおいて前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクが、当該孔型ロールの許容荷重及び/又は許容トルクを超過しているか否かを評価する第7ステップからなる、請求項1又は2に記載の鋼矢板の圧延操業設計方法。
The load evaluation step includes
A sixth evaluation is made as to whether or not the rolling load and / or the rolling torque with respect to the perforated roll for which the provisional effective diameter is set in the pass schedule is lower than the permissible load and / or the permissible torque of the perforated roll by a predetermined amount or more. Steps,
From the seventh step of evaluating whether or not the rolling load and / or rolling torque for the hole roll whose temporary effective diameter is set in the pass schedule exceeds the allowable load and / or allowable torque of the hole roll. The rolling operation design method of the steel sheet pile according to claim 1 or 2.
被圧延材の仕上がり温度が前記第4ステップ及び前記第5ステップにおいて所定の温度範囲内に入るまで、前記第2ステップ〜第5ステップを繰り返し行い、
更に、前記仮有効径を設定した孔型ロールに対する圧延荷重及び/又は圧延トルクが所定の範囲に収まるまで、前記第2ステップ〜第7ステップを繰り返し行う、請求項3に記載の鋼矢板の圧延操業設計方法。
Until the finish temperature of the material to be rolled falls within a predetermined temperature range in the fourth step and the fifth step, the second step to the fifth step are repeatedly performed,
Furthermore, the rolling of the steel sheet pile according to claim 3, wherein the second step to the seventh step are repeated until a rolling load and / or a rolling torque with respect to the perforated roll having the provisional effective diameter set fall within a predetermined range. Operation design method.
前記鋼矢板はハット形鋼矢板であり、前記第4ステップ及び第5ステップにおける所定の温度範囲とは、720℃以上800℃以下である、請求項2〜4のいずれかに記載の鋼矢板の圧延操業設計方法。 The steel sheet pile is a hat-shaped steel sheet pile, and the predetermined temperature range in the fourth step and the fifth step is 720 ° C or higher and 800 ° C or lower, and the steel sheet pile according to any one of claims 2 to 4. Rolling operation design method. 前記鋼矢板の製造は、加熱炉において1200℃以上に加熱された材料を用いて行われる、請求項1〜5のいずれかに記載の鋼矢板の圧延操業設計方法。 The manufacturing method of the steel sheet pile according to any one of claims 1 to 5, wherein the steel sheet pile is manufactured using a material heated to 1200 ° C or higher in a heating furnace.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021102219A (en) * 2019-12-25 2021-07-15 Jfeスチール株式会社 Detection method of shape defect in steel sheet pile, manufacturing method of steel sheet pile and steel sheet pile rolling facility line

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08252613A (en) * 1995-03-17 1996-10-01 Nkk Corp Method for deciding rolling pass schedule of wide flange shape steel
JP2006305606A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Nippon Steel Corp Manufacturing method for member with asymmetrical hat-shaped cross section, and rolling mill therefor
JP2009018329A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Hot rolling method for hat shape steel sheet pile

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08252613A (en) * 1995-03-17 1996-10-01 Nkk Corp Method for deciding rolling pass schedule of wide flange shape steel
JP2006305606A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Nippon Steel Corp Manufacturing method for member with asymmetrical hat-shaped cross section, and rolling mill therefor
JP2009018329A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Hot rolling method for hat shape steel sheet pile

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021102219A (en) * 2019-12-25 2021-07-15 Jfeスチール株式会社 Detection method of shape defect in steel sheet pile, manufacturing method of steel sheet pile and steel sheet pile rolling facility line
JP7205459B2 (en) 2019-12-25 2023-01-17 Jfeスチール株式会社 Method for detecting shape defects in steel sheet pile rolling and method for manufacturing steel sheet piles

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