JP2020163418A - Web center position correction rolling mill for h-section steel, and h-section steel rolling method - Google Patents

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Yosuke Miura
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Abstract

To prevent the deterioration of web center position accuracy that is likely to occur in universal rolling and improve the productivity and product quality of rolling shaping in an H-section steel production line using universal rolling.SOLUTION: A web center position correction rolling mill that corrects the plate thickness center of the web portion of a rolled material to the width center position of a flange portion with respect to the rolled material, i.e., an intermediate material in the rolling process of H-section steel, which rolling mill includes a vertically symmetrical horizontal roll pair and a horizontally symmetrical upright roll pair. The horizontal roll pair is provided with a relief portion in the vicinity of the flange tip corresponding to a portion on a side surface of the horizontal roll pair. The upright roll pair is provided with a collar that restrains the flange tip of the rolled material.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、圧延によって製造されるH形鋼のウェブ中心位置を修正するための装置及び方法に関し、詳しくは中間圧延を施した直後の仕上ユニバーサル圧延直前の被圧延材に対して、該被圧延材のウェブ中心位置を修正するためのウェブ中心位置修正圧延機及びH形鋼の圧延方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for correcting the web center position of an H-beam produced by rolling. Specifically, the present invention relates to a material to be rolled immediately before finishing universal rolling immediately after intermediate rolling. The present invention relates to a web center position correction rolling mill for correcting the web center position of a material and a rolling method for H-shaped steel.

図10(a)、(b)に製造ラインL上で熱間圧延によってH形鋼を製造するための圧延設備1の例を示す。図10(a)の例では、まず最初に素材の矩形断面スラブ11を加熱炉3で熱間圧延に必要な温度まで加熱し、該素材に対し粗圧延機4の上下ロール対に刻設された孔型列により粗圧延を施して断面の形状寸法がH形粗形の材料(以下、H形粗形材13と呼ぶ)を造形する。続いて、該H形粗形材13に対して中間ユニバーサル圧延機5により該H形粗形材13のウェブ部10やフランジ部12の板厚を圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機5に近接したエッジャー圧延機9によって前記H形粗形材13のフランジ部12に対し幅圧下や端面の鍛錬と整形を施して第1中間材14を造形する。そして、該第1中間材14に対して仕上ユニバーサル圧延機8により板厚を軽く圧下して傾斜した左右のフランジ部12を真っ直ぐに矯正するとともに、これをウェブ部10に対して垂直に矯正し、H形鋼製品16を製造する。 10 (a) and 10 (b) show an example of a rolling equipment 1 for manufacturing H-section steel by hot rolling on the production line L. In the example of FIG. 10A, first, the rectangular cross-section slab 11 of the material is heated to the temperature required for hot rolling in the heating furnace 3, and the material is engraved on the upper and lower roll pairs of the rough rolling mill 4. Rough rolling is performed by a rectangular row to form a material having an H-shaped rough cross section (hereinafter referred to as an H-shaped rough material 13). Subsequently, the intermediate universal rolling mill 5 is used to reduce the thickness of the web portion 10 and the flange portion 12 of the H-shaped rough material 13 with respect to the H-shaped rough material 13, and the intermediate universal rolling mill 5 is simultaneously used. The first intermediate material 14 is formed by rolling down the width of the flange portion 12 of the H-shaped rough shape member 13 and forging and shaping the end face by an adjacent edger rolling mill 9. Then, the plate thickness of the first intermediate material 14 is lightly reduced by the finishing universal rolling mill 8 to straighten the inclined left and right flange portions 12, and this is straightened perpendicular to the web portion 10. , H-shaped steel product 16 is manufactured.

なお、図10(b)のように前記中間ユニバーサル圧延機5・前記エッジャー圧延機9と前記仕上ユニバーサル圧延機8の間に斜行ロール圧延機7(スキューロール圧延機)を配置し、当該斜行ロール圧延機7により第1中間材14のウェブ内法((ウェブ高さ−2×フランジ厚)で示されるウェブ幅寸法)を所定の寸法に拡幅・整形(以下、ウェブ内法拡幅圧延と呼ぶ)して第2中間材15を造形し、該第2中間材15に対して仕上ユニバーサル圧延機8により圧下を加えてH形鋼製品16を製造する場合もある。 As shown in FIG. 10B, a skew roll rolling mill 7 (skew roll rolling mill) is arranged between the intermediate universal rolling mill 5, the edger rolling mill 9, and the finishing universal rolling mill 8, and the skew roll rolling mill 7 is arranged. The row roll rolling mill 7 widens and shapes the in-web method (web width dimension indicated by (web height-2 x flange thickness)) of the first intermediate material 14 to a predetermined dimension (hereinafter referred to as in-web method widening rolling). In some cases, the second intermediate material 15 is formed, and rolling is applied to the second intermediate material 15 by a finishing universal rolling mill 8 to manufacture an H-shaped steel product 16.

H形鋼はその用途が多岐にわたり、その断面サイズの数が非常に多い鉄鋼製品であり、ウェブ部及びフランジ部の板厚のみならず、ウェブ内法、フランジ片幅((フランジ幅−ウェブ厚)/2で示されるフランジ片側分の幅長さ)が異なる様々な断面寸法の製品が製造される。H形鋼のウェブ部及びフランジ部の板厚は中間ユニバーサル圧延機5で、フランジ幅とフランジ片幅はエッジャー圧延機9で、またウェブ内法は斜行ロール圧延機7と胴幅可変水平ロールを組み込んだ仕上ユニバーサル圧延機8で、圧延ロールを組み替えることなしに造り分けられる。なお、以下では、説明のために製造ラインL上の鋼材を、総称して「被圧延材」と記載する場合がある。 H-section steel is a steel product with a wide variety of uses and a large number of cross-sectional sizes. Not only the plate thickness of the web part and flange part, but also the in-web method and flange piece width ((flange width-web thickness)) ) / 2 to produce products with various cross-sectional dimensions with different widths and lengths for one side of the flange. The thickness of the web and flange of the H-section steel is the intermediate universal rolling mill 5, the flange width and flange piece width are the edger rolling mill 9, and the in-web method is the oblique roll rolling mill 7 and the variable body width horizontal roll. With the finishing universal rolling mill 8 incorporating the above, the rolling rolls can be manufactured separately without rearranging. In the following, for the sake of explanation, the steel materials on the production line L may be collectively referred to as "rolled materials".

ところで、エッジャー圧延機9は、被圧延材のフランジ部12に対し幅圧下を施したり、その端面に対し鍛錬や整形を施す機能の他に、前記被圧延材のウェブ部10の板厚中心をフランジ部12の幅中央位置に修正する、所謂ウェブ中心位置修正機能を有している。 By the way, the edger rolling mill 9 has a function of rolling down the width of the flange portion 12 of the material to be rolled and forging or shaping the end face thereof, as well as the center of the thickness of the web portion 10 of the material to be rolled. It has a so-called web center position correction function that corrects the width center position of the flange portion 12.

図11は古くから用いられている最も基本的な上下エッジャーロール対9a、9bが組み込まれたエッジャー圧延機9によって、被圧延材のウェブ中心位置が修正される状況を示す。図11(a)はエッジャー圧延を側面から(ロール軸に平行に)見た断面図であり、被圧延材Mは右から左方向に進行している。上下エッジャーロール対9a、9bのロール軸直下の断面(出口断面)O−Oを(b)に、入側にある断面B−Bとその上流の断面A−Aを(c)と(d)に示す。エッジャー圧延前において、例えば(d)のように被圧延材Mにはウェブ中心偏り(フランジ部の幅中央位置に対するウェブ部の板厚中心のずれ)があり、フランジ部12の幅中央位置に対してウェブ部10の板厚中心が上方にsだけずれているとする。この場合、(c)のように、断面B−Bで上下エッジャーロール対9a、9bのフランジ幅圧下部9a−2、9b−2により被圧延材Mのフランジ部12はその上下の先端部が拘束され、被圧延材Mのウェブ部10に対して上ロール9aのウェブ拘束部9a−1が下ロール9bのウェブ拘束部9b−1よりも先に接触する。そして、出口断面O−Oに向かって上下ロール隙が閉じていくにつれて、被圧延材Mのフランジ部12が上下エッジャーロール対9a、9bのフランジ幅圧下部9a−2、9b−2によって幅圧下されるとともに、ウェブ部10がウェブ拘束部9a−1によって下方に押し下げられていく。この間、押し下げ力Pwによってフランジ部12とウェブ部10の接続部が剪断され、ウェブ部10の板厚中心はフランジ部12の幅中央位置に向かって移動し、出口断面O−Oではウェブ部10に下ロール9bのウェブ拘束部9b−1も接触する。このような過程を経てs値は0になりウェブ中心位置修正が完了する。エッジャー圧延においては、(a)に示すように被圧延材Mには、エッジャーロール対9a、9bからフランジ部12に対して下方向にP1、上方向にP2の力が作用し、またウェブ部10に対して下方向にPwの力が作用し、力の釣り合いから以下の式(1)の関係がある。
P2−P1=Pw ・・・(1)
FIG. 11 shows a situation in which the web center position of the material to be rolled is corrected by the edger rolling mill 9 incorporating the most basic upper and lower edger roll pairs 9a and 9b that have been used for a long time. FIG. 11A is a cross-sectional view of edger rolling viewed from the side surface (parallel to the roll axis), and the material M to be rolled is traveling from right to left. The cross sections (exit cross sections) OO of the upper and lower edger roll pairs 9a and 9b just below the roll axis are shown in (b), and the cross sections BB on the entry side and the cross sections AA upstream thereof are shown in (c) and (d). ). Before edginger rolling, for example, as shown in (d), the material M to be rolled has a web center bias (deviation of the thickness center of the web portion with respect to the width center position of the flange portion) with respect to the width center position of the flange portion 12. It is assumed that the thickness center of the web portion 10 is shifted upward by s. In this case, as shown in (c), the flange portion 12 of the material M to be rolled is formed by the upper and lower tip portions thereof due to the flange width pressure lower portions 9a-2 and 9b-2 of the upper and lower edger roll pairs 9a and 9b in the cross section BB. Is restrained, and the web restraint portion 9a-1 of the upper roll 9a comes into contact with the web portion 10 of the material M to be rolled before the web restraint portion 9b-1 of the lower roll 9b. Then, as the vertical roll gap closes toward the outlet cross section OO, the flange portion 12 of the material M to be rolled is widened by the flange width compression lower portions 9a-2 and 9b-2 of the vertical edger roll pairs 9a and 9b. As it is rolled down, the web portion 10 is pushed downward by the web restraint portion 9a-1. During this time, the connecting portion between the flange portion 12 and the web portion 10 is sheared by the pushing force Pw, the center of the thickness of the web portion 10 moves toward the center position of the width of the flange portion 12, and the web portion 10 in the outlet cross section OO. The web restraint portion 9b-1 of the lower roll 9b also comes into contact with. Through such a process, the s value becomes 0 and the web center position correction is completed. In edger rolling, as shown in (a), the force of P1 in the downward direction and P2 in the upward direction acts on the flange portion 12 from the edger roll pairs 9a and 9b, and the web. The force of Pw acts downward on the portion 10, and there is a relationship of the following equation (1) from the balance of the forces.
P2-P1 = Pw ... (1)

H形鋼のウェブ中心偏りを小さくし、ウェブ中心位置精度を高めることは、圧延造形の生産性及び製品品質の両面から極めて重要であり、ウェブ中心偏りの小さい中間材及び製品を製造するために、これまで様々なエッジャー圧延機が創案されている。例えば、特許文献1には、エッジャー圧延機の上下ロールの作動面(すなわち、フランジ幅圧下部)から軸方向に近接した外周面に、軸受を介して偏心リングを回動自在に設け、偏心リングの外周面に当該偏心リングの外形円と同心に軸受を介してウェブ拘束リングロール(すなわち、ウェブ拘束部)を回動自在に設けたエッジャー圧延機の構成が開示されている。このエッジャー圧延機は、被圧延材のフランジ片幅が異なってもクリアランス(上下ロールのウェブ拘束リングロール隙と被圧延材のウェブ厚の差)を0に設定することができる。これにより、上下エッジャーロール対を組み替えることなく高いウェブ中心位置精度で、被圧延材のフランジ幅及びフランジ片幅を造り分けることができる。 It is extremely important to reduce the web center bias of H-beams and improve the web center position accuracy from both the productivity of rolling molding and the product quality, and to manufacture intermediate materials and products with a small web center bias. , Various edger rolling mills have been devised so far. For example, in Patent Document 1, an eccentric ring is rotatably provided via a bearing on an outer peripheral surface close to the working surface (that is, the lower part of the flange width pressure) of the vertical roll of the edger rolling mill in the axial direction. Disclosed is a configuration of an edger rolling mill in which a web restraint ring roll (that is, a web restraint portion) is rotatably provided on the outer peripheral surface of the eccentric ring via a bearing concentrically with the outer circle of the eccentric ring. In this edger rolling mill, the clearance (difference between the web restraint ring roll gap of the upper and lower rolls and the web thickness of the material to be rolled) can be set to 0 even if the flange piece width of the material to be rolled is different. As a result, the flange width and the flange piece width of the material to be rolled can be made separately with high web center position accuracy without rearranging the upper and lower edger roll pairs.

特許文献1に基づく上下エッジャーロール対9a、9bが組み込まれたエッジャー圧延機9によって、被圧延材のウェブ中心位置が修正される状況を図12に示す。ウェブ中心位置修正の原理は図11と同じであるが、フランジ幅圧下部9a−2、9b−2とウェブ拘束部9a−1、9b−1が一体物ではなく、図示しない偏心リングの回動位置を調整することによってそれぞれが独立に動くことができ、被圧延材Mのフランジ片幅が異なってもクリアランスを0に設定できるという特長を有する。 FIG. 12 shows a situation in which the web center position of the material to be rolled is corrected by the edger rolling mill 9 incorporating the upper and lower edger roll pairs 9a and 9b based on Patent Document 1. The principle of correcting the center position of the web is the same as in FIG. 11, but the flange width rolling lower portions 9a-2 and 9b-2 and the web restraint portions 9a-1 and 9b-1 are not integrated, and the rotation of the eccentric ring (not shown) By adjusting the position, each can move independently, and even if the flange piece width of the material M to be rolled is different, the clearance can be set to 0.

また、特許文献2には、偏心リングを駆動軸に設け、ウェブ拘束リングロール(すなわち、ウェブ拘束部)の外側面幅を被圧延材のフランジ片幅より大きく形成することにより、被圧延材のフランジ部の内側にウェブ拘束リングロールの内周面と偏心リングとの摺動面が位置している構成を回避し、各ロール部材の間隙にスケール、冷却水、粉塵等が進入するのを防止する技術が開示されている。なお、この特許文献2は上記特許文献1の改良発明である。 Further, in Patent Document 2, an eccentric ring is provided on the drive shaft, and the outer surface width of the web restraint ring roll (that is, the web restraint portion) is formed to be larger than the flange piece width of the material to be rolled. Avoids the configuration where the inner peripheral surface of the web restraint ring roll and the sliding surface of the eccentric ring are located inside the flange, and prevents scale, cooling water, dust, etc. from entering the gaps between the roll members. The technology to be rolled is disclosed. This Patent Document 2 is an improved invention of the above Patent Document 1.

また、特許文献3には、エッジングロール(すなわち、フランジ幅圧下部)について偏心リングに対して相対的軸方向位置の微調整を可能にし、フランジ部の内側面全体にウェブ拘束リングロール(すなわち、ウェブ拘束部)と偏心リングが当接するような構成とし、被圧延材が遊動してしまうといった問題を回避して、フランジ部の座屈を起こりにくくし、フランジ部(特に先端部)の形状を正常にする技術が開示されている。この特許文献3も上記特許文献1の改良発明である。 Further, Patent Document 3 enables fine adjustment of the relative axial position of the edging roll (that is, the lower part of the flange width compression) with respect to the eccentric ring, and the web restraint ring roll (that is, the entire inner surface of the flange portion) is covered. The structure is such that the web restraint portion) and the eccentric ring come into contact with each other to avoid problems such as the material to be rolled floating, making it difficult for the flange portion to buckle, and making the shape of the flange portion (particularly the tip portion). The technology to make it normal is disclosed. This Patent Document 3 is also an improved invention of the above Patent Document 1.

また、特許文献4には、図13のようにエッジャー圧延機を4ロールユニバーサル型とし、ウェブ中心位置修正の原理は図11と同じであるが、エッジャー圧延時に竪ロール対9c、9dによって被圧延材のフランジ外側部を拘束し、フランジ部が座屈しにくい状態でフランジ部に対する幅圧下を実施する技術が開示されている。 Further, in Patent Document 4, as shown in FIG. 13, the edger rolling mill is a 4-roll universal type, and the principle of correcting the web center position is the same as that of FIG. 11, but the edger is rolled by the vertical roll pairs 9c and 9d. Disclosed is a technique for restraining the outer side of a flange of a material and performing width rolling on the flange in a state where the flange is less likely to buckle.

また、特許文献5には、エッジャー圧延機を、ピッチラインに対して上下対称な上ロール対及び下ロール対を備え、前記上ロール対は圧延機中心に対して左右対称な上左ロール及び上右ロールからなり、前記下ロール対は圧延機中心に対して左右対称な下左ロール及び下右ロールからなり、前記上左ロール、上右ロール、下左ロール及び下右ロールのロール軸は、圧延時に当該各ロールが当接する被圧延材のフランジ部の傾斜角度と同じ角度だけ傾斜して構成される技術が開示されている。 Further, in Patent Document 5, the edger rolling mill is provided with an upper roll pair and a lower roll pair that are vertically symmetrical with respect to the pitch line, and the upper roll pair is symmetrical with respect to the center of the rolling mill. The lower roll pair consists of a lower left roll and a lower right roll that are symmetrical with respect to the center of the rolling mill, and the roll axes of the upper left roll, the upper right roll, the lower left roll and the lower right roll are A technique is disclosed in which the rolls are inclined by the same angle as the inclination angle of the flange portion of the material to be rolled that the rolls come into contact with during rolling.

特公平5−32128号公報Special Fair 5-32128 Gazette 特公平7−41294号公報Special Fairness 7-41294 特開昭63−60008号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-6008 特開平9−108704号公報JP-A-9-108704 特開2016−144811号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-144811

しかしながら、上記特許文献1〜3に記載の技術では、被圧延材のフランジ外側部が拘束されないので、フランジ幅圧下の際にフランジ部が座屈する恐れがある。フランジ部が座屈すると、エッジャー圧延のフランジ幅圧下効率が低下したり(例えば、幅圧下しても後続のユニバーサル圧延パスで板厚圧下を加えると幅が元に戻るといった現象)、ウェブ中心位置精度やフランジ幅精度が低下する。特に、被圧延材の尾端部は周囲からの拘束が弱いため、フランジ幅圧下量が小さくても尾端抜け時にフランジ部が座屈しやすく、このような問題が生じやすい。また、フランジ外側部が拘束されないので、図14のように出口断面O−Oにおいてフランジ部12の内面が上下エッジャーロール対9a、9bのウェブ拘束部9a−1、9b−1の側面部から離れ、フランジ部12とウェブ部10の境界で剪断変形が起こらずに、ウェブ部10が前記境界付近で局所的に曲がり、ウェブ中心位置修正機能が不十分になる懸念がある。 However, in the techniques described in Patent Documents 1 to 3, the outer flange portion of the material to be rolled is not constrained, so that the flange portion may buckle when the flange width is reduced. When the flange is buckled, the flange width reduction efficiency of edger rolling decreases (for example, even if the width is reduced, the width returns to the original when the plate thickness reduction is applied in the subsequent universal rolling pass), or the web center position. Accuracy and flange width accuracy are reduced. In particular, since the tail end portion of the material to be rolled is weakly restrained from the surroundings, the flange portion tends to buckle when the tail end is pulled out even if the flange width reduction amount is small, and such a problem is likely to occur. Further, since the outer side portion of the flange is not restrained, the inner surface of the flange portion 12 is from the side surface portion of the web restraint portions 9a-1 and 9b-1 of the upper and lower edger roll pairs 9a and 9b in the outlet cross section OO as shown in FIG. There is a concern that the web portion 10 will bend locally near the boundary without shear deformation at the boundary between the flange portion 12 and the web portion 10 and the web center position correction function will be insufficient.

また、エッジャー圧延によるフランジ部に対する幅圧下に伴って、フランジ部の厚みが局所的に増加する(バルジングを起こす)。エッジャー圧延の入側で被圧延材にウェブ中心偏りがあれば、図11(b)、図12(b)のように出側において上下フランジ部のバルジングδ1、δ2の間に差が生じる。そのメカニズムについては後述する。 In addition, the thickness of the flange portion locally increases (bulging occurs) as the width of the flange portion is reduced by edger rolling. If the material to be rolled has a web center bias on the entry side of edger rolling, a difference will occur between the bulging δ1 and δ2 of the upper and lower flange portions on the exit side as shown in FIGS. 11 (b) and 12 (b). The mechanism will be described later.

上下フランジ部間にバルジング差のある被圧延材を後続のユニバーサル圧延パスで板厚圧下を加えると、フランジ部の内側面が水平ロール側面部から受ける摩擦力の上下方向分力の上下差により、フランジ部が上下方向に移動し、ウェブ中心位置精度を低下させる。この状況を図15で説明する。図15は、仕上ユニバーサル圧延機8によって被圧延材M(第1中間材14又は第2中間材15)が圧延されてH形鋼製品16が造形される様子を示す。図15(a)は仕上ユニバーサル圧延を側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、被圧延材Mは右から左方向に進行している。図15(a)の出口断面O−Oを(b)に、入側にある断面B−Bとその上流の断面A−Aを(c)と(d)に示す。(d)のように被圧延材Mの上フランジにバルジングδ1、下フランジにバルジングδ2があり、δ1<δ2であるとする。断面B−Bでは、(c)のように左右竪ロール対64、65が被圧延材Mのフランジ部12の外側部を押圧し、水平ロール60a、60b、61a、61bの側面部との間で厚み圧下が始まる。フランジ部12の厚みが圧下されるとロール面に反力が作用するため、図15(a)のように水平ロール60a、60b、61a、61bの側面部から該側面部の周方向の摩擦力Ft、Fbが作用する。Ftは上ロール60a、60bから被圧延材Mのフランジ部12の内側部に対し斜め下方に働く摩擦力であり、Fbは下ロール61a、61bから被圧延材Mのフランジ部12に内側部に対し斜め上方に働く摩擦力である。δ1<δ2であることからFt<Fbであり、Ft、Fbの鉛直成分Fty、FbyについてもFty<Fbyの関係がある。そのため、フランジ部12は出口断面O−Oに向かうに従って上方に移動し、出口断面O−Oでは図15(b)のようにフランジ部12の幅中央位置がウェブ部の板厚中心よりも上方に位置するようになり、ウェブ中心偏りsが発生している。 When a material to be rolled with a bulging difference between the upper and lower flanges is subjected to plate thickness reduction in the subsequent universal rolling pass, the vertical difference in the vertical component of the frictional force received by the inner side surface of the flange from the horizontal roll side surface causes the vertical difference. The flange portion moves in the vertical direction, which reduces the accuracy of the web center position. This situation will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows a state in which the material M (first intermediate material 14 or second intermediate material 15) to be rolled is rolled by the finishing universal rolling mill 8 to form an H-shaped steel product 16. FIG. 15A is a cross-sectional view of the finished universal rolling viewed from the side surface (parallel to the horizontal roll axis), and the material M to be rolled is traveling from right to left. The exit cross section OO of FIG. 15 (a) is shown in (b), and the cross section BB on the entrance side and the cross section AA upstream of the cross section BB are shown in (c) and (d). As shown in (d), it is assumed that the upper flange of the material M to be rolled has bulging δ1 and the lower flange has bulging δ2, and δ1 <δ2. In the cross section BB, as shown in (c), the left and right vertical roll pairs 64 and 65 press the outer portion of the flange portion 12 of the material M to be rolled and are between the horizontal rolls 60a, 60b, 61a and 61b. The thickness rolling starts at. When the thickness of the flange portion 12 is reduced, a reaction force acts on the roll surface. Therefore, as shown in FIG. 15A, a frictional force from the side surface portions of the horizontal rolls 60a, 60b, 61a, 61b in the circumferential direction of the side surface portions. Ft and Fb act. Ft is a frictional force acting diagonally downward from the upper rolls 60a and 60b to the inner portion of the flange portion 12 of the material M to be rolled, and Fb is an inner portion from the lower rolls 61a and 61b to the flange portion 12 of the material M to be rolled. It is a frictional force that acts diagonally upward. Since δ1 <δ2, Ft <Fb, and the vertical components Fty and Fby of Ft and Fb also have a relationship of Fty <Fby. Therefore, the flange portion 12 moves upward toward the outlet cross section OO, and in the outlet cross section OO, the width center position of the flange portion 12 is higher than the plate thickness center of the web portion as shown in FIG. 15 (b). It comes to be located in, and the web center bias s occurs.

次に、上記特許文献4に記載の技術を適用すれば、フランジ部の座屈やウェブ部の局所的曲がりは、フランジ外側部に対する竪ロールの支持によって起こりにくくなる。しかしながら、フランジ部の先端近傍は板厚方向に拘束されていないため、エッジャー圧延によるフランジ幅圧下に伴いフランジ部の先端にバルジングが生じる。被圧延材にウェブ中心偏りがあれば、上記と同様に上下フランジ部のバルジングの間に差が生じ、後続のユニバーサル圧延パスで板厚圧下を加えたときウェブ中心偏りが発生する。 Next, if the technique described in Patent Document 4 is applied, buckling of the flange portion and local bending of the web portion are less likely to occur due to the support of the vertical roll with respect to the outer side portion of the flange. However, since the vicinity of the tip of the flange portion is not constrained in the plate thickness direction, bulging occurs at the tip of the flange portion as the flange width is reduced by edger rolling. If the material to be rolled has a web center bias, a difference will occur between the bulging of the upper and lower flanges as described above, and a web center bias will occur when plate thickness rolling is applied in the subsequent universal rolling pass.

ここで、図11を用いてエッジャー圧延の入側で被圧延材にウェブ中心偏りがあれば、上下フランジ部のバルジングの間に差が生じるメカニズムを説明する(図12、図13でも同様の説明が可能である)。図11(a)のように、上下水平ロール対9a、9bのフランジ幅圧下部9a−2、9b−2の半径をr、ウェブ拘束部9a−1の半径をRとし、フランジ幅圧下部9a−2によるフランジ幅圧下量をΔh1、フランジ幅圧下部9b−2によるフランジ幅圧下量をΔh2とおく。また、フランジ幅圧下部9a−2からフランジ部12に作用する荷重をP1、フランジ幅圧下部9b−2からフランジ部12に作用する荷重をP2、ウェブ拘束部9a−1からウェブ部10に作用する荷重をPwとする。P1、P2はそれぞれ図11(a)に記載したフランジ幅圧下の投影接触弧長ld1、ld2に比例すると考えられ、以下の式(2)、式(3)が成り立つ。
P1∝ld1≒(2rΔh1)1/2 ・・・(2)
P2∝ld2≒(2rΔh2)1/2 ・・・(3)
また、Pwは図11(a)に記載したウェブ面に対するウェブ拘束部9a−1の投影接触弧長ldに比例すると考えられ、ウェブ部10は出口断面O−Oに至るまでに入側における被圧延材Mのウェブ中心偏りsに等しい量の押圧を受けるから以下の式(4)が成り立つ。
Pw∝ld≒(2Rs)1/2 ・・・(4)
上記式(2)、(3)、(4)に上記式(1)を考慮すると、以下の式(5)が成り立つことが分かる。
(Δh2)1/2−(Δh1)1/2
∝(s・R/r)1/2 ・・・(5)
Here, with reference to FIG. 11, if the material to be rolled has a web center bias on the entry side of edger rolling, a mechanism in which a difference occurs between the bulging of the upper and lower flange portions will be described (the same description will be given in FIGS. Is possible). As shown in FIG. 11A, the radius of the flange width pressure lower portions 9a-2 and 9b-2 of the vertical horizontal roll pairs 9a and 9b is r, the radius of the web restraint portion 9a-1 is R, and the flange width pressure lower portion 9a. Let Δh1 be the flange width reduction amount due to -2, and Δh2 be the flange width reduction amount due to the flange width pressure lower portion 9b-2. Further, the load acting on the flange portion 12 from the flange width pressure lower portion 9a-2 acts on P1, the load acting on the flange portion 12 from the flange width pressure lower portion 9b-2 acts on P2, and the load acting on the web restraint portion 9a-1 acts on the web portion 10. Let Pw be the load to be applied. It is considered that P1 and P2 are proportional to the projected contact arc lengths ld1 and ld2 under the flange width reduction shown in FIG. 11A, respectively, and the following equations (2) and (3) are established.
P1 ∝ ld1 ≒ (2rΔh1) 1/2 ... (2)
P2∝ld2≈ (2rΔh2) 1/2 ... (3)
Further, Pw is considered to be proportional to the projected contact arc length ld of the web restraint portion 9a-1 with respect to the web surface shown in FIG. 11A, and the web portion 10 is covered on the entry side before reaching the exit cross section OO. Since the rolled material M receives a pressure equal to the web center bias s, the following equation (4) holds.
Pw∝ld ≒ (2Rs) 1/2 ... (4)
Considering the above equation (1) in the above equations (2), (3), and (4), it can be seen that the following equation (5) holds.
(Δh2) 1/2 − (Δh1) 1/2
∝ (s ・ R / r) 1/2・ ・ ・ (5)

一方、図11(b)に示すバルジングδ1、δ2はそれぞれフランジ幅圧下量Δh1、Δh2に比例すると考えられ、以下の式(6)、(7)が成り立つ。
δ1∝Δh1 ・・・(6)
δ2∝Δh2 ・・・(7)
即ち、上記式(5)、(6)、(7)より、以下の式(8)が成り立つ。
(δ2)1/2−(δ1)1/2
∝ (s・R/r)1/2 ・・・(8)
上記式(8)から、エッジャー圧延の入側で被圧延材Mにウェブ中心偏りsがあれば、上下フランジ部のバルジングδ1、δ2の間に差が生じる。従って、上記特許文献1〜4に開示された技術については、被圧延材のウェブ中心位置の修正に伴いフランジ部の間にバルジング差が生じることを避けることができない。
On the other hand, the bulging δ1 and δ2 shown in FIG. 11B are considered to be proportional to the flange width reduction amounts Δh1 and Δh2, respectively, and the following equations (6) and (7) hold.
δ1∝Δh1 ・ ・ ・ (6)
δ2∝Δh2 ・ ・ ・ (7)
That is, from the above equations (5), (6), and (7), the following equation (8) holds.
(Δ2) 1/2 − (δ1) 1/2
∝ (s ・ R / r) 1/2・ ・ ・ (8)
From the above formula (8), if the material M to be rolled has a web center bias s on the entry side of edger rolling, a difference occurs between the bulgings δ1 and δ2 of the upper and lower flange portions. Therefore, with respect to the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 4, it is unavoidable that a bulging difference occurs between the flange portions due to the correction of the web center position of the material to be rolled.

次に、特許文献5の技術は、孔型ロール形状を袋形にし、ロール軸を被圧延材のフランジ対応部の傾斜角度と同じ角度だけ傾斜させた片持ち式4ロール式とすることにより被圧延材のフランジ部全体を包み込み、フランジ部がバルジングしないようにしたものである。これによりフランジ部の間にバルジング差を生じる問題は解決された。しかしながら、フランジ幅圧下に伴うフランジ部のバルジングを袋孔のロール面で拘束することから、ロール面にはフランジ内外側部から強い内圧を受ける。そして、ロール軸がフランジ対応部の傾斜角度と同じ角度だけ傾斜しているので、ロール面は拘束するフランジ表面の接線方向に動くため、被圧延材のフランジ部がロール面に焼き付き、すり疵を生じやすいといった問題がある。 Next, the technique of Patent Document 5 is a cantilever 4-roll type in which the hole-shaped roll shape is made into a bag shape and the roll shaft is inclined by the same angle as the inclination angle of the flange-corresponding portion of the material to be rolled. The entire flange portion of the rolled material is wrapped so that the flange portion does not bulge. This solved the problem of creating a bulging difference between the flanges. However, since the bulging of the flange portion due to the reduction of the flange width is restrained by the roll surface of the bag hole, the roll surface receives a strong internal pressure from the inner and outer portions of the flange. Since the roll shaft is inclined by the same angle as the inclination angle of the flange corresponding portion, the roll surface moves in the tangential direction of the flange surface to be restrained, so that the flange portion of the material to be rolled seizes on the roll surface and causes scratches. There is a problem that it is easy to occur.

H形鋼の圧延造形の生産性及び製品品質を高めることは極めて重要であり、上記事情に鑑み、本発明の目的は、H形鋼の圧延過程における中間材に対し、該中間材のウェブ中心位置を修正するための、ウェブ中心位置修正圧延機及びH形鋼の圧延方法を提供することにある。 It is extremely important to improve the productivity and product quality of rolling molding of H-shaped steel, and in view of the above circumstances, the object of the present invention is to focus on the web of the intermediate material with respect to the intermediate material in the rolling process of H-shaped steel. It is an object of the present invention to provide a web center position correction rolling mill and a rolling method for H-beams for correcting the position.

前記の目的を達成するため、本発明によれば、H形鋼の圧延過程での中間材である被圧延材に対し、当該被圧延材のウェブ部の板厚中心をフランジ部の幅中央位置に修正するウェブ中心位置修正圧延機であって、上下対称形状の水平ロール対、及び左右対称形状の竪ロール対を備え、前記水平ロール対には、該水平ロール対の側面部のフランジ先端対応部付近に逃がし部が設けられ、前記竪ロール対には、被圧延材のフランジ先端部を拘束する鍔が設けられることを特徴とする、ウェブ中心位置修正圧延機が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, with respect to the material to be rolled, which is an intermediate material in the rolling process of H-shaped steel, the center of the thickness of the web portion of the material to be rolled is positioned at the center of the width of the flange portion. It is a web center position correction rolling mill that corrects to, and is provided with a vertically symmetrical horizontal roll pair and a left-right symmetrical vertical roll pair, and the horizontal roll pair corresponds to the flange tip of the side surface portion of the horizontal roll pair. A web center position correction rolling mill is provided in which a relief portion is provided in the vicinity of the portion, and a flange for restraining a flange tip portion of a material to be rolled is provided in the vertical roll pair.

前記水平ロール対は、上ロール、下ロールのいずれも左右対に分割して構成され、
当該左右対の間隔は変更自在に構成されても良い。
The horizontal roll pair is configured by dividing both the upper roll and the lower roll into left and right pairs.
The distance between the left and right pairs may be freely changed.

前記竪ロール対は、左ロール、右ロールのいずれも上下対に分割して構成され、
当該上下対の間隔は変更自在に構成されても良い。
The vertical roll pair is configured by dividing both the left roll and the right roll into upper and lower pairs.
The distance between the upper and lower pairs may be freely changed.

また、別の観点からの本発明によれば、上記記載のウェブ中心位置修正圧延機を仕上圧延機の前面に配置し、素材から粗圧延、中間ユニバーサル圧延、及び、エッジャー圧延を経て造形された中間材、又は、粗圧延、中間ユニバーサル圧延、エッジャー圧延、及び、ウェブ内法拡幅圧延により造形された中間材を、前記ウェブ中心位置修正圧延機のロール隙に通してウェブ中心位置を修正した後、仕上ユニバーサル圧延を行いH形鋼製品を製造することを特徴とする、H形鋼の圧延方法が提供される。 Further, according to the present invention from another viewpoint, the web center position correction rolling mill described above is arranged in front of the finishing rolling mill, and is formed from the material through rough rolling, intermediate universal rolling, and edger rolling. After the intermediate material or the intermediate material formed by rough rolling, intermediate universal rolling, edger rolling, and in-web widening rolling is passed through the roll gap of the web center position correction rolling mill to correct the web center position. Provided is a method for rolling an H-shaped steel, which comprises performing universal rolling for finishing to produce an H-shaped steel product.

また、本発明によれば、上記記載のウェブ中心位置修正圧延機を仕上圧延機の前面に配置し、素材から粗圧延、中間ユニバーサル圧延、及び、エッジャー圧延を経て造形された中間材、又は、粗圧延、中間ユニバーサル圧延、エッジャー圧延、及び、ウェブ内法拡幅圧延により造形された中間材に関し、当該中間材のウェブ内法寸法に対応して前記水平ロール対の上ロール及び下ロールの左右対の間隔を調整し、前記中間材のウェブ部及びフランジ部の板厚寸法に対応して前記水平ロール対のロール隙、及び、前記水平ロール対の側面部と前記竪ロール対の円周部の隙を調整して、前記中間材の断面のウェブ内法、フランジ幅及びフランジ厚の圧下率が1%以下となる条件下で、前記中間材を前記ウェブ中心位置修正圧延機に通してウェブ中心位置を修正した後、仕上ユニバーサル圧延を行いH形鋼製品を製造することを特徴とする、H形鋼の圧延方法が提供される。 Further, according to the present invention, the web center position correction rolling mill described above is arranged in front of the finishing rolling mill, and an intermediate material formed from the material through rough rolling, intermediate universal rolling, and edger rolling, or an intermediate material, or With respect to intermediate materials formed by rough rolling, intermediate universal rolling, edger rolling, and in-web widening rolling, the left and right pairs of the upper roll and lower roll of the horizontal roll pair correspond to the in-web dimensions of the intermediate material. The roll gap of the horizontal roll pair and the peripheral portion of the side surface portion of the horizontal roll pair and the circumferential portion of the vertical roll pair are adjusted according to the thickness dimensions of the web portion and the flange portion of the intermediate material. By adjusting the gap, the intermediate material is passed through the web center position correction rolling mill under the condition that the in-web method of the cross section of the intermediate material and the rolling reduction of the flange width and the flange thickness are 1% or less. Provided is a method for rolling H-shaped steel, which comprises performing universal rolling for finishing after correcting the position to produce an H-shaped steel product.

また、本発明によれば、上記記載のウェブ中心位置修正圧延機を仕上圧延機の前面に配置し、素材から粗圧延、中間ユニバーサル圧延、及び、エッジャー圧延を経て造形された中間材、又は、粗圧延、中間ユニバーサル圧延、エッジャー圧延、及び、ウェブ内法拡幅圧延により造形された中間材に関し、当該中間材の断面のフランジ幅寸法に対応して前記竪ロール対の左ロール及び右ロールの上下対の間隔を調整し、前記中間材のウェブ部及びフランジ部の板厚寸法に対応して前記水平ロール対のロール隙、及び、前記水平ロール対の側面部と前記竪ロール対の円周部の隙を調整して、前記中間材の断面のウェブ内法、フランジ幅及びフランジ厚の圧下率が1%以下となる条件下で、前記中間材を前記ウェブ中心位置修正圧延機に通してウェブ中心位置を修正した後、仕上ユニバーサル圧延を行いH形鋼製品を製造することを特徴とする、H形鋼の圧延方法が提供される。 Further, according to the present invention, the web center position correction rolling mill described above is arranged in front of the finishing rolling mill, and an intermediate material formed from the material through rough rolling, intermediate universal rolling, and edger rolling, or an intermediate material, or With respect to the intermediate material formed by rough rolling, intermediate universal rolling, edger rolling, and in-web widening rolling, the upper and lower left rolls and right rolls of the vertical roll pair correspond to the flange width dimension of the cross section of the intermediate material. By adjusting the distance between the pairs, the roll gap of the horizontal roll pair and the peripheral portion of the side surface portion of the horizontal roll pair and the circumferential portion of the vertical roll pair are adjusted according to the thickness dimensions of the web portion and the flange portion of the intermediate material. The intermediate material is passed through the web center position correction rolling mill under the condition that the in-web method of the cross section of the intermediate material and the rolling reduction of the flange width and the flange thickness are 1% or less. Provided is a method for rolling an H-shaped steel, which comprises correcting the center position and then performing a universal finish rolling to produce an H-shaped steel product.

前記中間材のフランジ内側部に当接する前記水平ロール対の側面部のテーパ角、及び、前記中間材のフランジ外側部に当接する前記竪ロール対の円周部のテーパ角を、前記中間材のフランジ傾斜角より小さく設定し、前記中間材のフランジ部の傾斜角を縮小しつつ前記中間材のウェブ中心位置を修正しても良い。 The taper angle of the side surface portion of the horizontal roll pair that abuts on the inner side of the flange of the intermediate material and the taper angle of the circumferential portion of the vertical roll pair that abuts on the outer side of the flange of the intermediate material are determined by the intermediate material. It may be set smaller than the flange inclination angle, and the web center position of the intermediate material may be corrected while reducing the inclination angle of the flange portion of the intermediate material.

本発明によれば、H形鋼のユニバーサル圧延で避けることの難しいウェブ中心偏り、すなわち被圧延材のウェブ部の板厚中心のフランジ部の幅中央部からのずれを修正し、H形鋼の圧延造形の生産性及び製品品質を高めることが可能となる。 According to the present invention, the web center bias that is difficult to avoid in universal rolling of H-section steel, that is, the deviation of the flange portion at the center of the plate thickness of the web portion of the material to be rolled from the width center portion of the H-section steel is corrected. It is possible to improve the productivity and product quality of rolling molding.

本発明技術の実施に係るH形鋼の製造ラインについて、(a)、(b)の二例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows two examples of (a) and (b) about the manufacturing line of H-shaped steel which concerns on the implementation of the technique of this invention. 本発明技術の実施に係るウェブ中心位置修正圧延機による被圧延材のウェブ中心位置修正過程を示す説明図であり、(a)はウェブ中心位置修正圧延機の側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、(b)は出口断面O−O、(c)は入側にある断面B−B、(d)はその上流の断面A−Aを示す。It is explanatory drawing which shows the web center position correction process of the material to be rolled by the web center position correction rolling mill which concerns on the practice of this invention, (a) is from the side surface of the web center position correction rolling mill (parallel to a horizontal roll axis. ) It is a cross-sectional view seen, (b) shows an exit cross section OO, (c) shows a cross section BB on the entrance side, and (d) shows a cross section AA upstream thereof. 本発明技術の実施に係るフランジ角度の変更を伴う、ウェブ中心位置修正圧延機による被圧延材のウェブ中心位置修正過程を示す説明図であり、(a)はウェブ中心位置修正圧延機の側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、(b)は出口断面O−O、(c)は入側にある断面B−B、(d)はその上流の断面A−Aを示す。It is explanatory drawing which shows the web center position correction process of the material to be rolled by the web center position correction rolling mill which accompanies the change of the flange angle which concerns on the implementation of the present invention, (a) is from the side of the web center position correction rolling mill. It is a cross-sectional view (parallel to the horizontal roll axis), (b) is an exit cross section OO, (c) is a cross section BB on the entry side, and (d) is an upstream cross section AA. Shown. フランジ幅が異なる被圧延材のウェブ中心位置を修正するときのウェブ中心位置修正圧延機の出口断面を示す説明図であり、(a)は被圧延材のフランジ幅が広幅のとき、(b)は被圧延材のフランジ幅が細幅のときを示す。It is explanatory drawing which shows the exit cross section of the web center position correction rolling mill when the web center position of the material to be rolled which has a different flange width is corrected, (a) is (b) when the flange width of the material to be rolled is wide. Indicates when the flange width of the material to be rolled is narrow. フランジ幅、ウェブ高さが異なる被圧延材のウェブ中心位置を修正するときのウェブ中心位置修正圧延機の出口断面を示す説明図であり、(a)は被圧延材のフランジ幅が広幅でウェブ高さが小さいとき、(b)は被圧延材のフランジ幅が細幅でウェブ高さが小さいとき、(c)は被圧延材のフランジ幅が広幅でウェブ高さが大きいとき、(d)は被圧延材のフランジ幅が細幅でウェブ高さが大きいときのときを示す。It is explanatory drawing which shows the outlet cross section of the web center position correction rolling mill at the time of correcting the web center position of the material to be rolled which the flange width and the web height are different, and (a) is the web with a wide flange width of the material to be rolled. When the height is small, (b) is when the flange width of the material to be rolled is narrow and the web height is small, and (c) is when the flange width of the material to be rolled is wide and the web height is large (d). Indicates when the flange width of the material to be rolled is narrow and the web height is large. 本発明技術の実施に係るウェブ中心位置修正圧延機のロール(上下水平ロール対と左右竪ロール対)を示す説明図であり、(a)は基本形状のロール、(b)は竪ロールを上下分割型にしたもの、(c)は竪ロールを上下分割型にし、且つ、水平ロールを左右分割型にしたものを示す。It is explanatory drawing which shows the roll (vertical horizontal roll pair and left and right vertical roll pair) of the web center position correction rolling mill which concerns on the practice of this invention, (a) is the roll of the basic shape, (b) is the vertical roll up and down. The split type, (c) shows a vertical roll divided into upper and lower parts and a horizontal roll divided into left and right types. 本発明技術の実施に係るウェブ中心位置修正圧延機による被圧延材のウェブ中心位置修正過程が(a)、(b)、(c)の順に進行していくことを、被圧延材の右半分の断面について示す説明図であり、(a)は被圧延材のフランジ部が竪ロールの上下の鍔の間の空間に導入される断面図であり、(b)はフランジ部の上下先端部がそれぞれ前記上下の鍔に接触し拘束された瞬間の断面図であり、(c)はウェブ中心位置修正圧延機のロール軸直下の断面(出口断面)を示す。The right half of the material to be rolled indicates that the process of correcting the web center position of the material to be rolled by the web center position correction rolling mill according to the implementation of the present invention proceeds in the order of (a), (b), and (c). It is explanatory drawing which shows the cross section of (a), (a) is the sectional view which the flange part of the material to be rolled is introduced into the space between the upper and lower flanges of a vertical roll, (b) is the upper and lower tip part of a flange part. It is a cross-sectional view at the moment when they are in contact with and restrained by the upper and lower flanges, respectively, and (c) shows a cross section (exit cross section) just below the roll axis of the web center position correction rolling mill. 本発明技術の実施に係るウェブ中心位置修正圧延機による被圧延材のウェブ中心位置修正過程における不具合の一つを示す説明図であり、フランジ部の上下先端部が竪ロールの上下の鍔に均等に拘束されずに倒れて導入される状況を示す。It is explanatory drawing which shows one of the defects in the process of correcting the web center position of the material to be rolled by the web center position correction rolling mill which concerns on the practice of this invention, and the upper and lower tip portions of the flange part are equal to the upper and lower flanges of a vertical roll. It shows the situation where it collapses and is introduced without being restrained by. 本発明技術の実施に係る、ウェブ中心位置修正試験に基づくウェブ内法圧下率、フランジ幅圧下率、フランジ厚圧下率の適正条件範囲を求めた根拠となるデータであり、ウェブ内法圧下率を(a)は0%、(b)は1.0%、(c)は1.5%のもとで、フランジ幅圧下率とフランジ厚圧下率を変えたときのウェブ中心位置修正の安定性を表す説明図である。This data is the basis for obtaining the appropriate range of conditions for the in-web legal reduction rate, flange width reduction rate, and flange thickness reduction rate based on the web center position correction test related to the implementation of the technique of the present invention. Under (a) being 0%, (b) being 1.0%, and (c) being 1.5%, the stability of web center position correction when the flange width reduction rate and the flange thickness reduction rate are changed. It is explanatory drawing which shows. 従来におけるH形鋼の製造ラインについて、(a)、(b)の二例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows two examples of (a) and (b) about the conventional H-section steel production line. 従来におけるH形鋼のエッジャー圧延機による被圧延材のウェブ中心位置修正過程を示す説明図であり、(a)はエッジャー圧延の側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、(b)は出口断面O−O、(c)は入側にある断面B−B、(d)はその上流の断面A−Aを示す。It is explanatory drawing which shows the web center position correction process of the material to be rolled by the edger rolling mill of the conventional H-section steel, and (a) is the cross-sectional view seen from the side surface of edger rolling (parallel to the horizontal roll axis). (B) shows the exit cross section OO, (c) shows the cross section BB on the entrance side, and (d) shows the upstream cross section AA. 従来における水平ロールのウェブ拘束部とフランジ幅圧下部が偏心リングの回動位置を調整することによってそれぞれ独立に動くようにした、H形鋼のエッジャー圧延機による被圧延材のウェブ中心位置修正過程を示す説明図であり、(a)はエッジャー圧延の側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、(b)は出口断面O−O、(c)は入側にある断面B−B、(d)はその上流の断面A−Aを示す。The process of correcting the web center position of the material to be rolled by an H-shaped steel edger rolling mill in which the web restraint portion of the horizontal roll and the lower part of the flange width compression are moved independently by adjusting the rotation position of the eccentric ring. (A) is a cross-sectional view seen from the side surface of edger rolling (parallel to the horizontal roll axis), (b) is an exit cross section OO, and (c) is a cross section on the entry side. BB and (d) show the cross sections AA upstream of the BB. 従来における竪ロールを配置したH形鋼のエッジャー圧延機による被圧延材のウェブ中心位置修正過程を示す説明図であり、(a)はエッジャー圧延の側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、(b)は出口断面O−O、(c)は入側にある断面B−B、(d)はその上流の断面A−Aを示す。It is explanatory drawing which shows the process of correcting the web center position of the material to be rolled by the edger rolling mill of the H-section steel which arranged the vertical roll in the past, and (a) is seen from the side surface of edger rolling (parallel to the horizontal roll axis). It is a cross-sectional view, (b) is an exit cross section OO, (c) is a cross section BB on the entrance side, and (d) is an upstream cross section AA. 竪ロールを配置しないH形鋼のエッジャー圧延機で被圧延材のウェブ中心位置を修正したときに生じるウェブ部の局所的な曲がりを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the local bending of the web part which occurs when the web center position of the material to be rolled is corrected by the edger rolling mill of H-section steel which does not arrange a vertical roll. 上下フランジ部の間にバルジング差があり、下フランジ部のバルジングδ2が上フランジ部のバルジングδ1より大きいときにウェブ中心偏りsが生じる過程を示す説明図であり、(a)はエッジャー圧延の側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、(b)は出口断面O−O、(c)は入側にある断面B−B、(d)はその上流の断面A−Aを示す。It is explanatory drawing which shows the process that the web center bias s occurs when there is a bulging difference between the upper and lower flange portions, and the bulging δ2 of the lower flange portion is larger than the bulging δ1 of the upper flange portion, and (a) is a side surface of edger rolling. It is a cross-sectional view seen from (parallel to the horizontal roll axis), (b) is an exit cross section OO, (c) is a cross section BB on the entrance side, and (d) is an upstream cross section AA. Is shown. エッジャー圧延機の水平ロールのフランジ幅圧下部が巨大な直径であるときのエッジャー圧延の状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of edger rolling when the flange width pressure lower part of the horizontal roll of an edger rolling mill has a huge diameter. 仕上圧延機に噛み込む被圧延材(中間材)のフランジ傾斜角が大きい場合、被圧延材の噛み込み姿勢が崩れることを示す説明図であり、(a)は被圧延材のフランジ傾斜角が小さいとき、(b)は被圧延材のフランジ傾斜角が大きいときを示す。It is explanatory drawing which shows that when the flange inclination angle of the material to be rolled (intermediate material) which bites into a finish rolling mill is large, the biting posture of a material to be rolled collapses, and (a) is the flange inclination angle of a material to be rolled. When it is small, (b) indicates when the flange inclination angle of the material to be rolled is large.

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、本明細書及び図面において、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description.

図1は、本実施の形態にかかる圧延設備1を含むH形鋼の製造ラインLについての説明図である。図1(a)については、製造ラインLには上流側から順に、加熱炉3、粗圧延機4、中間ユニバーサル圧延機5、該中間ユニバーサル圧延機5に近接してエッジャー圧延機9、ウェブ中心位置修正圧延機19、仕上ユニバーサル圧延機8が配置されている。また図1(b)では、エッジャー圧延機9とウェブ中心位置修正圧延機19の間に斜行ロール圧延機7によるウェブ内法拡幅圧延が行われる。 FIG. 1 is an explanatory diagram of an H-section steel production line L including the rolling equipment 1 according to the present embodiment. Regarding FIG. 1A, in order from the upstream side, the heating furnace 3, the rough rolling mill 4, the intermediate universal rolling mill 5, the edger rolling mill 9 and the web center are close to the intermediate universal rolling mill 5 in the production line L. The position correction rolling mill 19 and the finishing universal rolling mill 8 are arranged. Further, in FIG. 1B, in-web widening rolling is performed by the oblique roll rolling mill 7 between the edger rolling mill 9 and the web center position correction rolling mill 19.

以下では、図1に示した各圧延機における被圧延材の圧延について図面を参照して説明する。なお、加熱炉3、粗圧延機4、中間ユニバーサル圧延機5、エッジャー圧延機9、斜行ロール圧延機7、仕上ユニバーサル圧延機8については従来より形鋼の製造に用いられているものと同一であり、その構成は既知であるため本明細書では説明を省略する。 In the following, the rolling of the material to be rolled in each rolling mill shown in FIG. 1 will be described with reference to the drawings. The heating furnace 3, the rough rolling mill 4, the intermediate universal rolling mill 5, the edger rolling mill 9, the diagonal roll rolling mill 7, and the finishing universal rolling mill 8 are the same as those conventionally used for manufacturing shaped steel. Since the configuration is known, the description thereof is omitted in the present specification.

図6は本発明技術の実施に係るウェブ中心位置修正圧延機19のロール(上下水平ロール対19a、19bと左右竪ロール対19c、19d)を示す説明図であり、(a)は基本形状のロール、(b)は竪ロールを上下分割型にしたもの、(c)は竪ロールを上下分割型にするとともに水平ロールを左右分割型にしたものを示す。(a)については、中間ユニバーサル圧延機5−エッジャー圧延機9で造形された第1中間材14、又は斜行ロール圧延機7で造形された第2中間材15を被圧延材として、該被圧延材を水平ロール対19a、19bと左右竪ロール対19c、19dで形成するH形形状のロール隙に導入する。(b)は、左右竪ロール対19c、19dの左ロール19c及び右ロール19dをそれぞれ上下対19c1、19c2及び上下対19d1、19d2に分割し、該上下対の間隔を変更自在に構成しており、これによりフランジ幅の異なる被圧延材に対応できる。これに加えて(c)は、上下水平ロール対19a、19bの上ロール19a及び下ロール19bをそれぞれ左右対19a1、19a2及び左右対19b1、19b2に分割し、該左右対の間隔を変更自在に構成しており、これによりフランジ幅及びウェブ高さの異なる被圧延材に対応できる。 FIG. 6 is an explanatory view showing the rolls (vertical horizontal roll pairs 19a, 19b and left and right vertical roll pairs 19c, 19d) of the web center position correction rolling mill 19 according to the implementation of the technique of the present invention, and FIG. 6A is an explanatory view of a basic shape. Rolls, (b) shows a vertical roll divided into upper and lower parts, and (c) shows a vertical roll divided into upper and lower parts and a horizontal roll divided into left and right types. Regarding (a), the first intermediate material 14 formed by the intermediate universal rolling mill 5-edger rolling mill 9 or the second intermediate material 15 formed by the oblique roll rolling mill 7 is used as the rolled material. The rolled material is introduced into the H-shaped roll gap formed by the horizontal roll pairs 19a and 19b and the left and right vertical roll pairs 19c and 19d. In (b), the left and right vertical roll pairs 19c and 19d of the left roll 19c and the right roll 19d are divided into upper and lower pairs 19c1 and 19c2 and upper and lower pairs 19d1 and 19d2, respectively, and the spacing between the upper and lower pairs can be changed freely. This makes it possible to handle materials to be rolled with different flange widths. In addition to this, in (c), the upper and lower horizontal roll pairs 19a and 19b are divided into left and right pairs 19a1, 19a2 and left and right pairs 19b1 and 19b2, respectively, and the distance between the left and right pairs can be changed freely. It is configured so that it can handle materials to be rolled with different flange widths and web heights.

図6(a)、(b)及び(c)において、水平ロール対19a(又は19a1、19a2)、19b(又は19b1、19b2)は、該水平ロール対の側面部のフランジ先端対応部付近に逃がし部19−1を設け、竪ロール対19c(又は19c1、19c2)、19d(又は19d1、19d2)には、該竪ロールの軸方向の両端部に鍔19−2を設けている。竪ロール対の鍔19−2は被圧延材のフランジ先端部に当接してこれを拘束し、該被圧延材を上下方向に固定するためのものであり、水平ロール対の側面部の逃がし部19−1は、前記竪ロール対の鍔19−2と水平ロール対の側面部が干渉しないように設けるものである。この逃がし部19−1のために、被圧延材のフランジ内側部の先端部付近には水平ロール側面部は接触しない。また、竪ロール対19c(又は19c1、19c2)、19d(又は19d1、19d2)には、鍔19−2以外の部分で、被圧延材のフランジ外側部に当接してこれを拘束する円周部19−4が設けられ、水平ロール対19a(又は19a1、19a2)、19b(又は19b1、19b2)には被圧延材のウェブの表面全体又は一部に当接してこれを拘束する円周部19−3が設けられる。 In FIGS. 6A, 6B and 6C, the horizontal roll pairs 19a (or 19a1, 19a2) and 19b (or 19b1, 19b2) are released to the vicinity of the flange tip corresponding portion of the side surface portion of the horizontal roll pair. Sections 19-1 are provided, and the vertical roll pairs 19c (or 19c1, 19c2) and 19d (or 19d1, 19d2) are provided with flanges 19-2 at both ends in the axial direction of the vertical roll. The flange 19-2 of the vertical roll pair is for contacting and restraining the flange tip portion of the material to be rolled and fixing the material to be rolled in the vertical direction, and is a relief portion of the side surface portion of the horizontal roll pair. Reference numeral 19-1 is provided so that the flange 19-2 of the vertical roll pair and the side surface portion of the horizontal roll pair do not interfere with each other. Due to this relief portion 19-1, the horizontal roll side surface portion does not come into contact with the vicinity of the tip portion of the inner flange portion of the material to be rolled. Further, the vertical roll pairs 19c (or 19c1, 19c2) and 19d (or 19d1, 19d2) have a circumferential portion that abuts on the outer side of the flange of the material to be rolled and restrains the portion other than the flange 19-2. 19-4 is provided, and the horizontal roll pairs 19a (or 19a1, 19a2) and 19b (or 19b1, 19b2) have a circumferential portion 19 that abuts and restrains the entire or part of the web surface of the material to be rolled. -3 is provided.

次に、前記ウェブ中心位置修正圧延機を用いた圧延法について図2を用いて説明する。図2はウェブ中心位置修正圧延機19による被圧延材Mのウェブ中心位置修正過程を示す説明図であり、(a)はウェブ中心位置修正圧延機19の側面から(水平ロール軸に平行に)見た断面図であり、(b)は出口断面O−O、(c)は入側にある断面B−B、(d)はその上流の断面A−Aを示す。(d)に示すように、被圧延材(前記中間材)Mには入側においてウェブ中心偏りsがあり、図ではウェブ部10の板厚中心がフランジ部12の幅中央位置よりsだけ上にある。また、フランジ部12は鉛直方向に対してαだけ傾斜している(以下、フランジ傾斜角と呼ぶ)。出口断面O−Oに向かってロール隙が閉じていくと、図2(c)のように被圧延材Mのフランジ部12の先端部が竪ロール対19c、19dの鍔19−2によって上下方向に拘束される。その直後に、上水平ロール19aが被圧延材Mのウェブ部10の上面に接触しウェブ部10を下方に押し下げ、ウェブ中心位置を修正する。そして、出口断面O−Oでは、図2(b)のようにフランジ外側部の全体を竪ロール対19c、19dの円周部19−4が支持し、同時に水平ロール対19a、19bがその円周部19−3で被圧延材Mのウェブ部10を上下から整形する。このような圧延過程では、被圧延材Mのフランジ部12の外側部全体が竪ロール対19c、19dの円周部19−4で拘束されるのでフランジ部12は座屈しにくく、また図14のようなウェブ部の局所的な曲がりは発生せず、フランジ部12とウェブ部10の境界で剪断変形が起こり、効率的にウェブ中心位置の修正が行われる。 Next, a rolling method using the web center position correction rolling mill will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory view showing a web center position correction process of the material M to be rolled by the web center position correction rolling mill 19, and (a) is a side view of the web center position correction rolling mill 19 (parallel to the horizontal roll axis). It is a cross-sectional view as seen, (b) is an exit cross section OO, (c) is a cross section BB on the entrance side, and (d) is an upstream cross section AA. As shown in (d), the material to be rolled (the intermediate material) M has a web center bias s on the entry side, and in the figure, the plate thickness center of the web portion 10 is s above the width center position of the flange portion 12. It is in. Further, the flange portion 12 is inclined by α with respect to the vertical direction (hereinafter, referred to as a flange inclination angle). As the roll gap closes toward the exit cross section OO, the tip of the flange portion 12 of the material to be rolled M is moved up and down by the vertical roll pair 19c and 19d flange 19-2 as shown in FIG. 2C. Be bound by. Immediately after that, the upper horizontal roll 19a contacts the upper surface of the web portion 10 of the material M to be rolled and pushes down the web portion 10 downward to correct the web center position. Then, in the exit cross section OO, as shown in FIG. 2B, the entire outer portion of the flange is supported by the vertical roll pairs 19c and 19d, and the horizontal roll pairs 19a and 19b are the circles at the same time. The web portion 10 of the material M to be rolled is shaped from above and below by the peripheral portion 19-3. In such a rolling process, the entire outer side of the flange portion 12 of the material M to be rolled is restrained by the vertical roll pair 19c and the circumferential portion 19-4 of 19d, so that the flange portion 12 is less likely to buckle, and FIG. Such local bending of the web portion does not occur, shear deformation occurs at the boundary between the flange portion 12 and the web portion 10, and the web center position is efficiently corrected.

一方、被圧延材Mのフランジ内側部の先端部付近には水平ロール対19a、19bの側面部は接触しないので、フランジ部12の先端部にバルジングを生じるのは避けられない。しかしながら、上フランジのバルジングδ1、下フランジのバルジングδ2を小さく抑えることができ、また両者の差δ2−δ1も小さくすることができる。以下、その理由を説明する。 On the other hand, since the side surface portions of the horizontal roll pairs 19a and 19b do not come into contact with the vicinity of the tip end portion of the flange inner portion of the material M to be rolled, it is inevitable that bulging occurs at the tip end portion of the flange portion 12. However, the bulging δ1 of the upper flange and the bulging δ2 of the lower flange can be suppressed to be small, and the difference between the two δ2-δ1 can also be reduced. The reason will be described below.

上記バルジングδ1、バルジングδ2を小さく抑えられるのは、被圧延材Mのフランジ先端部を拘束する竪ロール対19c、19dの鍔19−2の押圧面の曲率半径が非常に大きいからである。すなわち、上記式(8)の右辺のrの値が非常に大きくr≫Rであり、その場合、上記式(8)の右辺の値は小さく、従って上下フランジ部間のバルジング差δ2−δ1の値が小さい。ウェブ中心位置の修正に、図11のような従来のエッジャー圧延機の水平ロール対を用いた場合には、r<Rであることからδ2−δ1の値が大きくなる。rが大きい場合、図16のように上下のフランジ幅圧下部によるフランジ幅圧下の接触弧長ld1、ld2は大きくなり、フランジ部12の先端部に加わる荷重P1、P2が増大するので圧下量Δh1、Δh2は大きくできない。そのため、本発明技術のウェブ中心位置修正圧延機19はフランジ幅を積極的に圧下することはしないので、バルジングの値δ1、δ2は小さい。そのため、すでに図15を用いて説明したメカニズムによるウェブ中心偏りはほとんど発生しない。フランジ幅の圧下率は1%以下であり、またウェブ中心位置修正のプロセスを安定させるには、ウェブを大きく座屈させることは好ましくなくウェブ内法の圧下率についても1%以下とする。さらにフランジ厚の圧下についても、形状を整えるために1%以下の軽圧下とする。以下、その根拠を説明する。 The reason why the bulging δ1 and the bulging δ2 can be suppressed to be small is that the radius of curvature of the pressing surface of the vertical roll pair 19c and 19d that restrains the flange tip portion of the material M to be rolled is very large. That is, the value of r on the right side of the above equation (8) is very large and r >> R. In that case, the value of the right side of the above equation (8) is small, and therefore the bulging difference δ2-δ1 between the upper and lower flange portions. The value is small. When a horizontal roll pair of a conventional edger rolling mill as shown in FIG. 11 is used to correct the web center position, the value of δ2-δ1 becomes large because r <R. When r is large, as shown in FIG. 16, the contact arc lengths ld1 and ld2 under the flange width pressure due to the upper and lower flange width pressure lower parts increase, and the loads P1 and P2 applied to the tip of the flange portion 12 increase, so that the reduction amount Δh1 , Δh2 cannot be increased. Therefore, the web center position correction rolling mill 19 of the present invention does not positively reduce the flange width, so that the bulging values δ1 and δ2 are small. Therefore, the web center bias due to the mechanism already described with reference to FIG. 15 hardly occurs. The reduction rate of the flange width is 1% or less, and in order to stabilize the process of correcting the center position of the web, it is not preferable to buckle the web significantly, and the reduction rate of the in-web method is also 1% or less. Further, the reduction of the flange thickness is also a light reduction of 1% or less in order to adjust the shape. The grounds for this will be explained below.

ウェブ中心位置修正圧延機による被圧延材Mのウェブ中心位置修正過程は図7の(a)、(b)、(c)の順に進行していく。図7では簡単のため被圧延材Mの右半分の断面について示す。(a)は被圧延材Mのフランジ部12が竪ロールの上下の鍔19−2の間の空間に導入される断面図であり、(b)はフランジ部12の上下先端部がそれぞれ前記上下の鍔に接触し拘束された瞬間の断面図であり、(c)はウェブ中心位置修正圧延機のロール軸直下の断面(出口断面)を示す。 The web center position correction process of the material M to be rolled by the web center position correction rolling mill proceeds in the order of (a), (b), and (c) of FIG. FIG. 7 shows a cross section of the right half of the material to be rolled M for simplicity. (A) is a cross-sectional view in which the flange portion 12 of the material M to be rolled is introduced into the space between the upper and lower flanges 19-2 of the vertical roll, and (b) is the upper and lower tip portions of the flange portion 12 respectively. It is a cross-sectional view at the moment of contacting and restraining the flange of the above, and (c) shows a cross section (exit cross section) just below the roll axis of the web center position correction rolling mill.

入側では図7(a)のように、被圧延材Mの寸法は、ウェブ内法Hi、フランジ幅Fit+Fib(ウェブ中心偏りsが存在するために上フランジ幅Fitと下フランジ幅Fibは一般には異なる)、フランジ厚hfiである。図7(b)のように被圧延材Mのフランジ部12の上下先端部が竪ロール19dの上下の鍔19−2に拘束されて上下方向の動きを止められた後、ロール隙が閉じて行くに従ってウェブ内法、フランジ幅及びフランジ厚が圧下され、図7(c)のようにウェブ中心位置修正圧延機のロール軸直下の断面(出口断面)ではウェブ内法Ho、フランジ幅Fo、フランジ厚hfoになり、ウェブ中心偏りが解消される。Hoは水平ロールの上下対19a、19bの胴幅に等しい。このとき、ウェブ内法、フランジ幅、フランジ厚の圧下率は、それぞれ下記の式(9)、(10)、(11)で定義される。
ウェブ内法圧下率=(Hi−Ho)/Hi×100(%) ・・・(9)
フランジ幅圧下率=(Fit+Fib−Fo)/(Fit+Fib)×100(%) ・・・(10)
フランジ厚圧下率=(hfi−hfo)/hfi×100(%) ・・・(11)
On the entry side, as shown in FIG. 7A, the dimensions of the material M to be rolled are the in-web method Hi, the flange width Fit + Fib (because there is a web center bias s, the upper flange width Fit and the lower flange width Fib are generally Different), flange thickness hfi. As shown in FIG. 7 (b), the upper and lower tips of the flange portion 12 of the material M to be rolled are restrained by the upper and lower flanges 19-2 of the vertical roll 19d to stop the vertical movement, and then the roll gap is closed. As it goes, the in-web method, flange width and flange thickness are reduced, and as shown in FIG. 7C, the cross section (exit cross section) just below the roll axis of the web center position correction rolling mill shows the in-web method Ho, flange width Fo, and flange. The thickness is hfo, and the bias toward the center of the web is eliminated. Ho is equal to the body width of the upper and lower pairs 19a and 19b of the horizontal roll. At this time, the in-web method, the flange width, and the reduction rate of the flange thickness are defined by the following equations (9), (10), and (11), respectively.
In-web reduction rate = (Hi-Ho) / Hi × 100 (%) ・ ・ ・ (9)
Flange width reduction rate = (Fit + Fib-Fo) / (Fit + Fib) x 100 (%) ... (10)
Flange thickness reduction rate = (hfi-hfo) / hfi × 100 (%) ・ ・ ・ (11)

上記式(9)、(10)、(11)で定義されるウェブ内法圧下率、フランジ幅圧下率、フランジ厚圧下率の大きさは、図7(a)、(b)、(c)のような変形過程の安定性に大きく影響し、これらはいずれも0に近いほど安定し、特にウェブ内法圧下率については上記式(9)で定義される値が負の方が安定する。 The magnitudes of the in-web reduction rate, the flange width reduction rate, and the flange thickness reduction rate defined by the above formulas (9), (10), and (11) are shown in FIGS. 7 (a), (b), and (c). It greatly affects the stability of the deformation process as described above, and all of them are more stable as they are closer to 0. In particular, the negative value defined by the above equation (9) is more stable for the in-web reduction rate.

図7(b)に示すように、被圧延材Mのフランジ部12の上下先端部が竪ロール19dの上下の鍔19−2に拘束されて上下方向の動きを止められる断面においてロール面との間に隙間A、B、Cがある。これらの隙間が大きいほど変形過程は不安定になり、ウェブ内法圧下率、フランジ幅圧下率、フランジ厚圧下率が大きいほど、この隙間も大きい。上記隙間が大きいと、例えば図8に示すように、フランジ部12が倒れてウェブが折れ曲がる。この状態になると、出口断面においてフランジ部12の外側部を竪ロール19dの円周部19−4によってフランジ幅方向均等に拘束することができなくなり、ウェブ中心位置の修正に支障を来してしまう。 As shown in FIG. 7B, the upper and lower tip portions of the flange portion 12 of the material M to be rolled are constrained by the upper and lower flanges 19-2 of the vertical roll 19d to stop the movement in the vertical direction with the roll surface. There are gaps A, B, and C between them. The larger these gaps are, the more unstable the deformation process is, and the larger the in-web reduction rate, the flange width reduction rate, and the flange thickness reduction rate are, the larger these gaps are. If the gap is large, the flange portion 12 will fall and the web will bend, as shown in FIG. 8, for example. In this state, the outer portion of the flange portion 12 cannot be uniformly restrained in the flange width direction by the circumferential portion 19-4 of the vertical roll 19d in the exit cross section, which hinders the correction of the web center position. ..

そこで、本発明者らは、いくつかのサイズのH形鋼についてウェブ内法圧下率、フランジ幅圧下率、フランジ厚圧下率を変えたウェブ中心位置修正試験を行い、図8のようなフランジ部12又はウェブ部10に倒れや変形を起こさないための条件を見いだすことにした。被試験材は、H900×300×16/28(ウェブ高さ900mm、ウェブ内法844mm、ウェブ厚16mm、フランジ厚28mm)、H600×200×11/17(ウェブ高さ600mm、ウェブ内法566mm、ウェブ厚11mm、フランジ厚17mm)の仕上圧延直前の断面、従ってフランジ傾斜角が6度の鋼材を用いた熱間圧延実験を行った。このときウェブ中心偏りsはいずれも2mmでフランジ幅中央位置に対してウェブ板厚中心が上に2mmだけずれている材料を製作した。 Therefore, the present inventors conducted a web center position correction test in which the in-web reduction rate, the flange width reduction rate, and the flange thickness reduction rate were changed for H-shaped steels of several sizes, and the flange portion as shown in FIG. We decided to find a condition to prevent the 12 or the web part 10 from falling or deforming. The test materials were H900 x 300 x 16/28 (web height 900 mm, web inner method 844 mm, web thickness 16 mm, flange thickness 28 mm), H600 x 200 x 11/17 (web height 600 mm, web inner method 566 mm). A hot rolling experiment was carried out using a steel material having a web thickness of 11 mm and a flange thickness of 17 mm) immediately before finish rolling, and therefore a flange inclination angle of 6 degrees. At this time, a material was produced in which the web center bias s was 2 mm and the center of the web plate thickness was shifted upward by 2 mm with respect to the center position of the flange width.

上記試験の結果を図9に示す。図9(a)はウェブ内法圧下率を0%、(b)は1.0%、(c)は1.5%として、フランジ幅圧下率とフランジ厚圧下率を変えて試験をし、被圧延材に図8のような不具合が生じなかった場合(○、●)と不具合が生じた場合(△、▲)に分けた。図9から、ウェブ内法圧下率が1.0%以下、フランジ幅圧下率が1.0%以下、フランジ厚圧下率が1.0%以下のときに、ほぼ安定してウェブ中心位置修正が行えることが分かる。従って、ウェブ中心位置修正については、それを安定的に行うためには板厚や板幅の圧下率を1.0%以下で極軽く圧下するか、又は、ほとんど圧下しない条件とすべきであると言える。 The results of the above test are shown in FIG. In FIG. 9 (a), the in-web rolling rolling ratio was set to 0%, (b) was 1.0%, and (c) was 1.5%, and the test was performed by changing the flange width rolling ratio and the flange thickness rolling reduction. It was divided into the case where the defect as shown in FIG. 8 did not occur in the material to be rolled (○, ●) and the case where the defect occurred (Δ, ▲). From FIG. 9, when the in-web reduction rate is 1.0% or less, the flange width reduction rate is 1.0% or less, and the flange thickness reduction rate is 1.0% or less, the web center position correction is almost stable. You can see that you can do it. Therefore, regarding the correction of the center position of the web, in order to perform it stably, the reduction rate of the plate thickness and the plate width should be reduced extremely lightly at 1.0% or less, or the conditions should be such that the reduction is hardly performed. It can be said that.

以上、図1、図2及び図6を参照して説明したウェブ中心位置修正圧延機19を用いたH形鋼の製造技術においては、H形鋼の圧延過程における中間材(第1中間材14あるいは第2中間材15)に対し、ウェブ中心偏りの修正を効率的に行い、H形鋼の圧延造形の生産性及び製品品質を高めることが可能となる。 As described above, in the manufacturing technique of the H-shaped steel using the web center position correction rolling mill 19 described with reference to FIGS. 1, 2 and 6, the intermediate material (first intermediate material 14) in the rolling process of the H-shaped steel Alternatively, it is possible to efficiently correct the bias of the center of the web with respect to the second intermediate material 15), and improve the productivity and product quality of rolling molding of H-shaped steel.

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、各種の変更例又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。 Although an example of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the illustrated embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the ideas described in the claims, and these also naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood as a thing.

本発明の他の実施の形態について図3を参照して説明する。図3(d)に示すように、被圧延材(前記中間材)Mには入側においてウェブ中心偏りsがあり、フランジ部12は鉛直方向に対してαだけ傾斜している点は図2と同様である。異なる点は、被圧延材Mのフランジ内側部に当接する水平ロール対19a、19bの側面部のテーパ角、及び前記被圧延材Mのフランジ外側部に当接する竪ロール対19c、19dの円周部19−4のテーパ角を前記被圧延材Mのフランジ傾斜角より小さいβ(<α)に設定しておき、前記被圧延材Mのフランジ部の傾斜角をβに縮小しつつ前記中間材のウェブ中心位置を修正する点であり、この技術についても本発明技術の範疇に入る。 Other embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3D, the material to be rolled (the intermediate material) M has a web center bias s on the entry side, and the flange portion 12 is inclined by α with respect to the vertical direction in FIG. Is similar to. The differences are the taper angles of the side surface portions of the horizontal roll pairs 19a and 19b that abut the inner flange portion of the material M to be rolled, and the circumferences of the vertical roll pairs 19c and 19d that abut the outer flange portion of the material M to be rolled. The taper angle of the portion 19-4 is set to β (<α) smaller than the flange inclination angle of the material M to be rolled, and the intermediate material is reduced to β while reducing the inclination angle of the flange portion of the material M to be rolled. This is a point of correcting the center position of the web, and this technique also falls within the scope of the technique of the present invention.

図3に示すような形態によれば、被圧延材(中間材)Mを、フランジ傾斜角を縮小して仕上ユニバーサル圧延機8に噛み込ませることで、仕上ユニバーサル圧延でのウェブ中心位置精度の低下を抑制することができる。図17は、被圧延材Mのフランジ傾斜角の小さい場合の(a)とフランジ傾斜角の大きい場合の(b)を比較している。被圧延材Mのフランジ傾斜角が大きい(b)のとき、フランジ傾斜角が小さい(a)に比べて出口断面から上流方向の遠い位置で竪ロール対64、65によるフランジ外側部に対する押圧が始まる。そのため、そのときの水平ロールの上下対60a、61a及び60b、61bの隙ghが大きいので、被圧延材Mのウェブ部10に対する上下方向の拘束が緩いので、(b)のように被圧延材Mの噛み込み姿勢が崩れ、仕上ユニバーサル圧延で再びウェブ中心偏りが発生する危険が増す。仕上ユニバーサル圧延ではフランジ傾斜角の縮小をできるだけ抑えることが望ましく、その意味でウェブ中心位置修正圧延機19によるフランジ傾斜角の縮小は効果的である。 According to the form shown in FIG. 3, the material to be rolled (intermediate material) M is engaged with the finishing universal rolling mill 8 by reducing the flange inclination angle to obtain the accuracy of the web center position in the finishing universal rolling. The decrease can be suppressed. FIG. 17 compares (a) when the flange inclination angle of the material M to be rolled is small and (b) when the flange inclination angle is large. When the flange inclination angle of the material M to be rolled is large (b), the vertical roll pairs 64 and 65 start pressing the outer side of the flange at a position farther upstream from the outlet cross section than in (a) where the flange inclination angle is small. .. Therefore, since the gap gh between the vertical pairs 60a, 61a, 60b, and 61b of the horizontal roll at that time is large, the material to be rolled M is loosely restrained in the vertical direction with respect to the web portion 10, and the material to be rolled is as shown in (b). The biting posture of M collapses, and the risk of web center bias occurring again in finish universal rolling increases. In finish universal rolling, it is desirable to suppress the reduction of the flange inclination angle as much as possible, and in that sense, the reduction of the flange inclination angle by the web center position correction rolling mill 19 is effective.

また、ウェブ中心位置修正圧延機19は、サイズフリー化に対応させることも可能であり、図4のように竪ロールを上下分割型にして上下対とし、該上下対の間隔cを変更することにより、異なるフランジ幅の被圧延材に対応できる。また、図5のように、水平ロールについても左右分割型にして左右対とし、該左右対の間隔dを変更することにより、異なるウェブ高さの被圧延材にも対応できる。これらについても本発明の技術的範囲に属する。 Further, the web center position correction rolling mill 19 can be made size-free, and as shown in FIG. 4, the vertical rolls are vertically divided into upper and lower pairs, and the distance c between the upper and lower pairs is changed. Therefore, it is possible to handle materials to be rolled with different flange widths. Further, as shown in FIG. 5, the horizontal roll is also divided into left and right to form a left and right pair, and by changing the distance d between the left and right pairs, it is possible to cope with the material to be rolled with different web heights. These also belong to the technical scope of the present invention.

本発明は、圧延によって製造されるH形鋼のウェブ中心位置を修正するための装置及び方法に関し、詳しくは中間圧延を施した直後の仕上ユニバーサル圧延直前の被圧延材に対して、該被圧延材のウェブ中心位置を修正するための修正圧延機及びH形鋼の圧延方法に適用できる。 The present invention relates to an apparatus and a method for correcting the web center position of an H-beam produced by rolling. Specifically, the present invention relates to a material to be rolled immediately before finishing universal rolling immediately after intermediate rolling. It can be applied to a modified rolling mill for modifying the web center position of a material and a rolling method for H-beams.

1…圧延設備
3…加熱炉
4…粗圧延機
5…中間ユニバーサル圧延機
7…斜行ロール圧延機
8…仕上ユニバーサル圧延機
9…エッジャー圧延機
9a、9b…エッジャー圧延機の水平ロールの上下対
9a−1、9b−1…エッジャー圧延機の水平ロールの上下対のウェブ拘束部
9a−2、9b−2…エッジャー圧延機の水平ロールの上下対のフランジ幅圧下部
9c、9d…エッジャー圧延機の竪ロールの左右対
10…H形断面のウェブ部
11…矩形断面スラブ
12…H形断面のフランジ部
13…H形粗形材
14…第1中間材(中間ユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機で圧延造形した直後)
15…第2中間材(斜行ロール圧延機でウェブ内法を拡幅した直後)
16…H形鋼製品
17…第3中間材(ウェブ中心位置修正圧延機で被圧延材のウェブ中心位置を修正した直後)
19…ウェブ中心位置修正圧延機
19a、19b…ウェブ中心位置修正圧延機の水平ロールの上下対
19a1、19a2…ウェブ中心位置修正圧延機の上水平ロールの左右対
19b1、19b2…ウェブ中心位置修正圧延機の下水平ロールの左右対
19c、19d…ウェブ中心位置修正圧延機の竪ロールの左右対
19c1、19c2…ウェブ中心位置修正圧延機の左竪ロールの上下対
19d1、19d2…ウェブ中心位置修正圧延機の右竪ロールの上下対
19−1…ウェブ中心位置修正圧延機の水平ロールの逃がし部
19−2…ウェブ中心位置修正圧延機の竪ロールの鍔
19−3…ウェブ中心位置修正圧延機の水平ロールの円周部
19−4…ウェブ中心位置修正圧延機の竪ロールの円周部
60、61…仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールの上下対
60a、60b…仕上ユニバーサル圧延機の上水平ロールの左右対
61a、61b…仕上ユニバーサル圧延機の下水平ロールの左右対
64、65…仕上ユニバーサル圧延機の竪ロールの左右対
L…製造ライン
M…被圧延材
1 ... Rolling equipment 3 ... Heating furnace 4 ... Rough rolling mill 5 ... Intermediate universal rolling mill 7 ... Diagonal roll rolling mill 8 ... Finishing universal rolling mill 9 ... Edger rolling mill 9a, 9b ... Top and bottom pairs of horizontal rolls of edger rolling mill 9a-1, 9b-1 ... Upper and lower pairs of web restraints on the horizontal roll of the edger rolling mill 9a-2, 9b-2 ... Upper and lower pairs of flange width pressure lower part of the horizontal roll of the edger rolling mill 9c, 9d ... Edger rolling mill Left and right pair of vertical rolls 10 ... Web part of H-shaped cross section 11 ... Rectangular cross-section slab 12 ... Flange part of H-shaped cross section 13 ... H-shaped rough-shaped material 14 ... First intermediate material (intermediate universal rolling mill and edger rolling mill) Immediately after rolling and modeling)
15 ... Second intermediate material (immediately after widening the in-web method with a diagonal roll rolling mill)
16 ... H-shaped steel product 17 ... Third intermediate material (immediately after the web center position of the material to be rolled is corrected by the web center position correction rolling mill)
19 ... Web center position correction rolling mill 19a, 19b ... Web center position correction rolling machine horizontal roll top and bottom pair 19a1, 19a2 ... Web center position correction rolling machine top horizontal roll left and right pair 19b1, 19b2 ... Web center position correction rolling machine Left and right of the lower horizontal roll of the machine 19c, 19d ... Left and right of the vertical roll of the web center position correction rolling mill 19c1, 19c2 ... Up and down of the left vertical roll of the web center position correction rolling mill 19d1, 19d2 ... Web center position correction rolling Vertical roll of the right vertical roll of the machine 19-1 ... Relief part of the horizontal roll of the web center position correction rolling mill 19-2 ... Vertical roll collar of the web center position correction rolling mill 19-3 ... Web center position correction rolling mill Horizontal roll circumference 19-4 ... Web center position correction Roller circumference 60, 61 ... Top and bottom of the horizontal roll of the finishing universal rolling mill 60a, 60b ... Top horizontal roll of the finishing universal rolling mill Left and right pairs 61a, 61b ... Left and right pairs of lower horizontal rolls of the finishing universal rolling mill 64, 65 ... Left and right pairs of vertical rolls of the finishing universal rolling mill L ... Production line M ... Material to be rolled

Claims (7)

H形鋼の圧延過程での中間材である被圧延材に対し、当該被圧延材のウェブ部の板厚中心をフランジ部の幅中央位置に修正するウェブ中心位置修正圧延機であって、
上下対称形状の水平ロール対、及び左右対称形状の竪ロール対を備え、
前記水平ロール対には、該水平ロール対の側面部のフランジ先端対応部付近に逃がし部が設けられ、
前記竪ロール対には、被圧延材のフランジ先端部を拘束する鍔が設けられることを特徴とする、ウェブ中心位置修正圧延機。
A web center position correction rolling mill that corrects the thickness center of the web portion of the material to be rolled to the center width of the flange portion with respect to the material to be rolled, which is an intermediate material in the rolling process of H-section steel.
It has a vertically symmetrical horizontal roll pair and a symmetrical vertical roll pair.
The horizontal roll pair is provided with a relief portion in the vicinity of the flange tip corresponding portion on the side surface portion of the horizontal roll pair.
A web center position correction rolling mill characterized in that the vertical roll pair is provided with a flange for restraining a flange tip portion of a material to be rolled.
前記水平ロール対は、上ロール、下ロールのいずれも左右対に分割して構成され、
当該左右対の間隔は変更自在に構成されることを特徴とする、請求項1に記載のウェブ中心位置修正圧延機。
The horizontal roll pair is configured by dividing both the upper roll and the lower roll into left and right pairs.
The web center position correction rolling mill according to claim 1, wherein the distance between the left and right pairs is freely changeable.
前記竪ロール対は、左ロール、右ロールのいずれも上下対に分割して構成され、
当該上下対の間隔は変更自在に構成されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のウェブ中心位置修正圧延機。
The vertical roll pair is configured by dividing both the left roll and the right roll into upper and lower pairs.
The web center position correction rolling mill according to claim 1 or 2, wherein the distance between the upper and lower pairs is freely changeable.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のウェブ中心位置修正圧延機を仕上圧延機の前面に配置し、
素材から粗圧延、中間ユニバーサル圧延、及び、エッジャー圧延を経て造形された中間材、又は、粗圧延、中間ユニバーサル圧延、エッジャー圧延、及び、ウェブ内法拡幅圧延により造形された中間材を、前記ウェブ中心位置修正圧延機のロール隙に通してウェブ中心位置を修正した後、仕上ユニバーサル圧延を行いH形鋼製品を製造することを特徴とする、H形鋼の圧延方法。
The web center position correction rolling mill according to any one of claims 1 to 3 is arranged in front of the finishing rolling mill.
The web is an intermediate material formed from a material through rough rolling, intermediate universal rolling, and edger rolling, or an intermediate material formed by rough rolling, intermediate universal rolling, edger rolling, and in-web widening rolling. Center position correction A method for rolling H-shaped steel, which comprises correcting the center position of the web through a roll gap of a rolling mill and then performing universal finishing rolling to manufacture an H-shaped steel product.
請求項2に記載のウェブ中心位置修正圧延機を仕上圧延機の前面に配置し、
素材から粗圧延、中間ユニバーサル圧延、及び、エッジャー圧延を経て造形された中間材、又は、粗圧延、中間ユニバーサル圧延、エッジャー圧延、及び、ウェブ内法拡幅圧延により造形された中間材に関し、
当該中間材のウェブ内法寸法に対応して前記水平ロール対の上ロール及び下ロールの左右対の間隔を調整し、前記中間材のウェブ部及びフランジ部の板厚寸法に対応して前記水平ロール対のロール隙、及び、前記水平ロール対の側面部と前記竪ロール対の円周部の隙を調整して、前記中間材の断面のウェブ内法、フランジ幅及びフランジ厚の圧下率が1%以下となる条件下で、前記中間材を前記ウェブ中心位置修正圧延機に通してウェブ中心位置を修正した後、仕上ユニバーサル圧延を行いH形鋼製品を製造することを特徴とする、H形鋼の圧延方法。
The web center position correction rolling mill according to claim 2 is arranged in front of the finishing rolling mill.
Regarding intermediate materials formed from raw materials through rough rolling, intermediate universal rolling, and edger rolling, or intermediate materials formed by rough rolling, intermediate universal rolling, edger rolling, and in-web widening rolling.
The distance between the left and right pairs of the upper roll and the lower roll of the horizontal roll pair is adjusted according to the in-web dimension of the intermediate material, and the horizontal is corresponding to the thickness dimension of the web portion and the flange portion of the intermediate material. By adjusting the roll gap of the roll pair and the gap between the side surface portion of the horizontal roll pair and the circumferential portion of the vertical roll pair, the in-web method of the cross section of the intermediate material, the flange width, and the rolling reduction ratio of the flange thickness can be adjusted. Under the condition of 1% or less, the intermediate material is passed through the web center position correction rolling mill to correct the web center position, and then finish universal rolling is performed to manufacture an H-section steel product. Rolling method of shaped steel.
請求項3に記載のウェブ中心位置修正圧延機を仕上圧延機の前面に配置し、
素材から粗圧延、中間ユニバーサル圧延、及び、エッジャー圧延を経て造形された中間材、又は、粗圧延、中間ユニバーサル圧延、エッジャー圧延、及び、ウェブ内法拡幅圧延により造形された中間材に関し、
当該中間材の断面のフランジ幅寸法に対応して前記竪ロール対の左ロール及び右ロールの上下対の間隔を調整し、前記中間材のウェブ部及びフランジ部の板厚寸法に対応して前記水平ロール対のロール隙、及び、前記水平ロール対の側面部と前記竪ロール対の円周部の隙を調整して、前記中間材の断面のウェブ内法、フランジ幅及びフランジ厚の圧下率が1%以下となる条件下で、前記中間材を前記ウェブ中心位置修正圧延機に通してウェブ中心位置を修正した後、仕上ユニバーサル圧延を行いH形鋼製品を製造することを特徴とする、H形鋼の圧延方法。
The web center position correction rolling mill according to claim 3 is arranged in front of the finishing rolling mill.
Regarding intermediate materials formed from raw materials through rough rolling, intermediate universal rolling, and edger rolling, or intermediate materials formed by rough rolling, intermediate universal rolling, edger rolling, and in-web widening rolling.
The distance between the upper and lower pairs of the left roll and the right roll of the vertical roll pair is adjusted according to the flange width dimension of the cross section of the intermediate material, and the thickness dimension of the web portion and the flange portion of the intermediate material is adjusted. By adjusting the roll gap of the horizontal roll pair and the gap between the side surface portion of the horizontal roll pair and the circumferential portion of the vertical roll pair, the rolling ratio of the cross section of the intermediate material, the flange width and the flange thickness are reduced. The intermediate material is passed through the web center position correction rolling mill to correct the web center position under the condition that the amount is 1% or less, and then the finish universal rolling is performed to manufacture an H-shaped steel product. Rolling method of H-beam.
前記中間材のフランジ内側部に当接する前記水平ロール対の側面部のテーパ角、及び、前記中間材のフランジ外側部に当接する前記竪ロール対の円周部のテーパ角を、前記中間材のフランジ傾斜角より小さく設定し、前記中間材のフランジ部の傾斜角を縮小しつつ前記中間材のウェブ中心位置を修正することを特徴とする、請求項4〜6のいずれか一項に記載のH形鋼の圧延方法。 The taper angle of the side surface portion of the horizontal roll pair that abuts on the inner side of the flange of the intermediate material and the taper angle of the circumferential portion of the vertical roll pair that abuts on the outer side of the flange of the intermediate material are determined by the intermediate material. The invention according to any one of claims 4 to 6, wherein the angle is set smaller than the flange inclination angle, and the web center position of the intermediate member is corrected while reducing the inclination angle of the flange portion of the intermediate member. Rolling method of H-section steel.
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