JP2018043249A - H形鋼の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたH形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型は、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された複数の割り込み孔型と、前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、前記複数の割り込み孔型のうちいずれか1つの孔型において所定の圧下量でのエッジング圧延を行う。
【選択図】図10
Description
前記所定の圧下量は、前記平造形孔型での圧延造形が前記分割部位に相当する被圧延材のフランジ部において、フランジ片幅とフランジ厚との比Iが1.30以下となる条件で実施されるような圧下量に定められても良い。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面30a、30b及び孔型底面31a、31bと、突起部35、36の傾斜面とのなす角度θfは、図3に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面40a、40b及び孔型底面41a、41bと、突起部45、46の傾斜面とのなす角度θfは、図4に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
なお、ここで形成される割り込み48、49の寸法に基づき粗圧延工程でのフランジ造形工程終了時のフランジ片幅が決定される。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面50a、50b及び孔型底面51a、51bと、突起部55、56の傾斜面とのなす角度θfは、図5に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面60a、60b及び孔型底面61a、61bと、突起部65、66の傾斜面とのなす角度θfは、上記第3孔型K3と同様に、図6に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
このようにして造形された被圧延材Aの上下端部の部位は、後のH形鋼製品のフランジに相当する部位であり、ここではフランジ部80と呼称する。
図8は、本実施の形態に係る第5孔型K5における、並行フランジ形状を有するフランジ部80の圧延造形の様子を示す概略図である。図8中の実線が圧延造形前の形状であり、メッシュ部が圧延造形後の形状である。図8に示すように、圧延造形後の1/2フランジ片幅部付近(図中の破線で囲った箇所)が、フランジ部80の幅方向において最も薄く造形された箇所となっていることが分かる。
図9は第2−0孔型K2−0の概略説明図である。第2−0孔型K2−0は、一対の水平ロールである上孔型ロール90と下孔型ロール91に刻設され、これら上孔型ロール90と下孔型ロール91のロール隙において被圧延材Aが圧下・造形される。また、上孔型ロール90の周面(即ち、第2−0孔型K2−0の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部95が形成されている。更に、下孔型ロール91の周面(即ち、第2−0孔型K2−0の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部96が形成されている。これら突起部95、96はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部95と突起部96とでそれぞれ等しく構成されている。突起部95、96の高さ(突出長さ)をh1aとし、先端部角度は第1孔型と同じθ1aであることが望ましい。
また、突起部95、96の高さh1aは、第1孔型K1の突起部25、26の高さh1より高く、且つ、第2−1孔型K2−1の突起部35、36の高さh2aよりは低く構成され、h1<h1a<h2aとの関係となっている。
このような孔型構成の第2−0孔型K2−0においては、第1孔型K1において形成された割り込み28、29に対して突起部95、96が押し当てられ、当該割り込みが更に深くなるような造形が行われ、割り込み98、99が形成される。また、被圧延材Aの上下端部と孔型周面とが接触した状態でこのような造形が行われることから、被圧延材Aの上下端部に対し、孔型上面及び孔型底面にて積極的な圧下を加え、エッジング圧延が可能な構成となっている。
なお、以下に説明する図10、図11のデータは、2000×300mm断面のスラブを素材として1000×500mmのH形鋼製品を製造する場合のデータであり、第2−1孔型K2−1、第2−2孔型K2−2、第3孔型K3、第4孔型K4のそれぞれでスラブ上下端部に対しエッジング圧延による圧下を加える際には、上記表2に示す孔型設計に基づいてエッジング圧延を行うものとした。
また、図10(b)及び図11(b)に示すように、フランジ部の先端部厚に関しては、必ずしも早い段階でのエッジング圧延が効率的であるとはいえないものの、例えば第2−0孔型K2−0〜第2−2孔型K2−2といった前段工程でのエッジング圧延がフランジ部80の先端部厚の増厚や断面積の増大化に有効である事は明らかである。
なお、図10ではフランジ部80の増厚に関し、中央部厚と先端部厚のデータを(a)、(b)にそれぞれ記載しているが、フランジ部80の先端部厚については、後工程である中間圧延や仕上圧延でも増厚を図ることが可能であることから、本実施の形態に係る圧延造形上、特にフランジ部80の中央部厚の増厚が重要視される。
即ち、本発明技術に係る所定の圧下量のエッジング圧延による圧下量は、各孔型における被圧延材Aの上下端部の圧下量の総計から軽圧下による圧下量を引いた後の余剰分として規定される。
2…加熱炉
3…サイジングミル
4…粗圧延機
5…中間ユニバーサル圧延機
8…仕上ユニバーサル圧延機
9…エッジャー圧延機
11…スラブ
13…H形粗形材
14…中間材
16…H形鋼製品
20…上孔型ロール(第1孔型)
21…下孔型ロール(第1孔型)
25、26…突起部(第1孔型)
28、29…割り込み(第1孔型)
30…上孔型ロール(第2−1孔型)
31…下孔型ロール(第2−1孔型)
35、36…突起部(第2−1孔型)
38、39…割り込み(第2−1孔型)
40…上孔型ロール(第2−2孔型)
41…下孔型ロール(第2−2孔型)
45、46…突起部(第2−2孔型)
48、49…割り込み(第2−2孔型)
50…上孔型ロール(第3孔型)
51…下孔型ロール(第3孔型)
55、56…突起部(第3孔型)
58、59…割り込み(第3孔型)
60…上孔型ロール(第4孔型)
61…下孔型ロール(第4孔型)
65、66…突起部(第4孔型)
68、69…割り込み(第4孔型)
80…フランジ部
82…ウェブ部
85…上孔型ロール(第5孔型)
86…下孔型ロール(第5孔型)
90…上孔型ロール(第2−0孔型)
91…下孔型ロール(第2−0孔型)
95、96…突起部(第2−0孔型)
98、99…割り込み(第2−0孔型)
K1…第1孔型
K2−0…第2−0孔型
K2−1…第2−1孔型
K2−2…第2−2孔型
K3…第3孔型
K4…第4孔型
K5…第5孔型(平造形孔型)
T…製造ライン
A…被圧延材
Claims (8)
- 粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたH形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型は、
被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された複数の割り込み孔型と、
前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、
前記複数の割り込み孔型のうちいずれか1つの孔型において所定の圧下量でのエッジング圧延を行うことを特徴とする、H形鋼の製造方法。 - 前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる複数種類の割り込み孔型から構成され、
前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、当該複数の割り込み孔型のうちの割り込み深さが最も浅い孔型において行われることを特徴とする、請求項1に記載のH形鋼の製造方法。 - 前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる2種類の割り込み孔型から構成され、
当該2種類の割り込み孔型では、前記割り込み深さが順に深くなるように造形が行われ、
前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、2種類の割り込み孔型のうち割り込み深さが浅い孔型において行われることを特徴とする、請求項1に記載のH形鋼の製造方法。 - 前記複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる3種類以上の割り込み孔型から構成され、
当該3種類以上の割り込み孔型では、前記割り込み深さが順に深くなるように造形が行われ、
前記所定の圧下量でのエッジング圧延は、3種類以上の割り込み孔型のうち割り込み深さが最も浅い孔型において行われることを特徴とする、請求項1に記載のH形鋼の製造方法。 - 前記複数の割り込み孔型に形成される突起部の先端角度は25°以上40°以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。
- 前記複数の割り込み孔型及び前記複数の折り曲げ孔型のうち、前記所定の圧下量でのエッジング圧延を行う孔型を除く孔型では、少なくとも1パス以上の造形において被圧延材の端面と当該端面に対向する孔型面とが接触した状態で軽圧下が行われることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。
- 前記複数の孔型は、前記複数の割り込み孔型及び前記複数の折り曲げ孔型を経た被圧延材に対し平造形圧延を行う平造形孔型を含み、
前記所定の圧下量は、前記平造形孔型での圧延造形が前記分割部位に相当する被圧延材のフランジ部において、フランジ片幅とフランジ厚との比Iが1.30以下となる条件で実施されるような圧下量に定められることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。 - 厚み300mm以上のスラブを素材とし、前記平造形孔型における圧延造形前の被圧延材のフランジ部のフランジ片幅が200mm以上となるように孔型設計が行われることを特徴とする、請求項7に記載のH形鋼の製造方法。
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