JP2504409B2 - H形鋼等の製造方法 - Google Patents

H形鋼等の製造方法

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088H- or I-sections
    • B21B1/0886H- or I-sections using variable-width rolls

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、H形鋼等の製造方法に係り、特に、H形鋼
やチヤンネル等のウエブ内幅を拡大する際に用いるのに
好適な、少なくとも水平ロールを有する圧延機を用いて
H形鋼等を製造する方法の改良に関する。
【従来の技術】
第3図に示すような、フランジ部8A、ウエブ部8B及び
アール部8CからなるH形鋼8やチヤンネル等(以下H形
鋼等と称する)を圧延する場合、寸法精度向上、ロール
原単位の削減、生産能率の向上等を目的として、仕上ユ
ニバーサル圧延機に、例えば出願人が特開昭60-82209で
開示したようなロール幅が変更可能な水平ロール(以
下、幅可変式水平ロールと称する)を用いる従来技術が
ある。 この幅可変式水平ロール9は、例えば第4図に示す如
く、一対のスリーブロール10をアーバ12に摺動自在に嵌
合し、該アーバ12に油路14及び一対の油圧シリンダ16を
設け、該油圧シリンダ16に加わる油圧を変えることによ
つて、スリーブロール10をアーバ12の軸方向に摺動させ
て、水平ロール幅Wrを可変としたものである。図におい
て、18は、スリーブロール10の動きを円滑化するための
オイル注入溝である。 このような幅可変式水平ロールを用いることによつ
て、ロールを組替えることなく、オンラインで任意の水
平ロール幅Wrに設定することができ、水平ロール幅Wrの
使用範囲を広げて、任意のウエブ高さHやフランジ幅B
(第3図参照)を有する、異なつたウエブ内幅WのH形
鋼8を製造することが可能となる。
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、仕上ユニバーサル圧延機の前段に用い
られる粗、中間ユニバーサル圧延機の水平ロールは一体
ロールであり、そのロール幅が、仕上ユニバーサル圧延
機の幅可変式水平ロールの幅Wrにより規制され、圧延材
を円滑に噛み込ませるためには、両者の差が約3mm以内
となるように圧延材のウエブ内幅Wを変化させて調整す
る必要があるので、仕上水平ロール幅に応じて粗、中間
ユニバーサル圧延機の水平ロールを交換する必要があ
り、ロール保有数の増大に伴なつてロール原単位の悪化
を生じていた。 一方、出願人は既に特公昭59-53121で、本発明に類似
する幅出し圧延方法を提案しているが、これは、専ら粗
形鋼片用の大型素材の幅出し圧延に適した方法であり、
本発明のように、H形鋼等の製造に用いるのに適したも
のではなかつた。
【発明の目的】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされた
もので、例えば粗、中間ユニバーサル圧延機で圧延され
る圧延材のウエブ内幅を拡大して、ロール幅保有数の減
少及びロール原単位の向上を図ることができるH形鋼等
の製造方法を提供することを第1の目的とする。 又、本発明は、前記圧延材のウエブ内幅を拡大する圧
延が組込まれたH形鋼等の製造方法を提供することを第
2の目的とする。
【問題点を解決するための手段】
本発明は、少なくとも水平ロールを有する圧延機を用
いてH形鋼等を製造するH形鋼等の製造方法において、
凸形状の水平ロールで圧延材のウエブ両端部に段部を刻
設し、この刻設された段部を、凹形状の水平ロールで圧
下して所定の段部形状に成形し、次いで、ロール幅が変
更可能な水平ロールで、前記段部をウエブ中央部厚さま
で圧下して、圧延材のウエブ内幅を拡大することによ
り、前記第1の目的を達成したものである。 又、本発明は、同様のH形鋼等の製造方法において、
前記ロール幅が変更可能な水平ロールで、前記段部をウ
エブ中央部厚さまで圧下するに際して、圧延材のウエブ
内幅を仕上圧延の水平ロール幅に合うよう拡大し、更
に、ロール幅が変更可能な水平ロールと垂直ロールで仕
上圧延して、ウエブとフランジを整形することにより、
前記第2の目的を達成したものである。
【作用】
本発明は、少なくとも水平ロールを有する圧延機を用
いてH形鋼等を製造するに際して、凸形状の水平ロール
で圧延材のウエブ両端部に段部を刻設し、この刻設され
た段部を、凹形状の水平ロールで圧下して所定の段部形
状に成形し、次いで、ロール幅が変更可能な水平ロール
で、前記段部をウエブ中央部厚さまで圧下して、圧延材
のウエブ内幅を拡大するようにしている。従つて、例え
ば粗、中間ユニバーサル圧延機の水平ロール幅が、幅可
変式水平ロールを使用した仕上ユニバーサル圧延機の水
平ロール幅よりかなり小さい場合でも、圧延材のウエブ
内幅を、例えば仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール幅
に合わせて拡大することができ、従つて、仕上ユニバー
サル圧延機に圧延材を円滑に噛み込ませることができ
る。よつて、粗、中間ユニバーサル圧延機の水平ロール
幅の使用範囲を広げて、ロール保有数の減少及びロール
原単位の向上を図ることができる。
【実施例】
以下図面を参照して、本発明に係るH形鋼の製造方法
の実施例を詳細に説明する。 本実施例で用いられる中段以降の圧延機の構成をロー
ル形状と対比させて図示すると第1図に示す如くとなつ
ている。なお、第1図には示していないが、前段圧延と
してH形鋼の粗形鋼片を成形する孔型ロールを有する2
重圧延機が配置されている。 本実施例において、粗ユニバーサル圧延は、2台のユ
ニバーサル圧延機U1、U2と、1台のエツジヤー圧延機E1
のタンデム圧延とされている。この場合、前記前方のユ
ニバーサル圧延機U1の水平ロール20の両端部には、第1
図に示した如く、長さl、深さdの凹部が設けられてい
る。なお垂直ロール22は従来通りで、側面にテーパを有
する。 又、前記後方のユニバーサル圧延機U2の水平ロール24
の両端部には、長さl′(l′≧l)、深さd′(d′
d)の凸部が設けられている。なお垂直ロール26は、
ユニバーサル圧延機U1と同様のものが用いられている。 又、前記エツジヤー圧延機E1は、従来通りの2重圧延
機によるフランジ幅のみの圧延とされている。 又、前記粗ユニバーサル圧延につぐ中間圧延は、1台
の中間圧延機U3で行われる。この中間圧延機U3には、水
平ロール28に片側のロール幅がl以上の幅可変式水平ロ
ールを使用し、垂直ロールは組込まれていないか、組込
まれていたとしても該垂直ロールによる圧延は積極的に
行わないようにされる。従つて、この中間圧延機U3は、
必ずしもユニバーサル圧延機である必要はなく、例えば
2重圧延機であつてもよい。 最後に仕上圧延は、1台のユニバーサル圧延機Ufで行
われる。この仕上ユニバーサル圧延機Ufは、前記中間圧
延機U3と同様の幅可変式水平ロール30を使用し、垂直ロ
ール32はテーパなしのものを用いる。 以下、本実施例の圧延方法を詳細に説明する。 前記粗ユニバーサル圧延機U1、U2は、タンデムリバー
ス圧延である。まず、圧延材のウエブ両端部に、圧延機
U1の水平ロール20の形状を転写して長さl、深さdの端
部を刻設する。次いで、圧延機U2の水平ロール24で、前
記刻設された端部のみを圧下して、所定の段部高さd″
に成形する。この場合、フランジ部も垂直ロール22、26
で圧下して減面する。 上記圧延を数パス繰返した後、圧延機U2の最終パスで
水平ロール24により、第2図(A)に示す如く、圧延材
の両端部の段部のみを単独圧下する。この圧下により、
圧延材の未圧下部の拘束が大きいため、圧延材は長手方
向には伸びず、ウエブ内幅が拡大する。 続いて、中間圧延機U3の水平ロール28で、更に圧延材
ウエブ両端部の残りの段部を、第2図(B)に示す如
く、ウエブ中央部厚さまで圧下し、ウエブ内幅を所定の
量ΔWまで拡大して、仕上圧延機Ufの水平ロール幅と一
致させる。 最後に、仕上圧延機Ufで第2図(C)又は(D)に示
す如く、フランジ部のテーパを起して形を整える軽圧延
の整形を目的として圧延し、任意のウエブ内幅を有する
H形鋼を製造する。 以上のように、ユニバーサル圧延における段部高さ
(面積)を調整することによつて、ウエブ内幅の拡大量
を制御でき、同一シリーズ内で、フランジ厚さが異なる
サイズでもウエブ高さが一定のH形鋼が製造できる。 前記圧延機U1の水平ロール20の段部形状(長さl×深
さd)は、例えば次のようにして求める。即ち、最大ウ
エブ内幅拡大量ΔWは、第2図(C)、(D)に、仕上
圧延機Ufの水平ロール30を示すように、ウエブ高さを一
定とすると、ウエブ内幅の拡大を必要としない、即ち最
大断面の最大ウエブ内幅W2と、ウエブ内幅の拡大を必要
とする、即ち最小断面の最小ウエブ内幅W1との差であ
り、次式で表される。 ΔW=W2−W1=2(tf2−tf1) …(1) ここで、tf1、tf2は、それぞれ最小断面と最大断面のフ
ランジ厚さ(熱間値)である。 又、単独圧延時に段部面積のウエブ内幅拡がり方向の
メタルフロー率がαであるとすると、最小断面のウエブ
内幅W1が、圧延機U2、U3の単独圧延でΔWだけ拡大すれ
ばよいので、次式が成立する。 ΔW=α(4ld)/tw1 …(2) ここで、tw1は、最小断面のウエブ厚さ(熱間値)であ
る。 従つて、段部の深さdは、前出(1)、(2)式よ
り、次式で求めることができる。 d=tw1(tf2−tf1)/2αl …(3) 一方、段部の長さlは、圧延機U1、U2の水平ロール幅
Wrの約1/6とすると良い。 又、前記圧延機U1、U2の水平ロール幅Wrは、前記最大
断面のウエブ内幅W2と一致させる。 ウエブ内幅を最大寸法に拡大する場合、具体的には、
粗ユニバーサル圧延U1、U2の後半パスは、圧延機U1によ
る圧延のみとして、圧延材のウエブ両端部に、圧延機U1
の水平ロール形状(長さl×深さd)の段部を刻設し、
最終パスのU2圧延及びU3圧延でウエブ段部の圧延によ
り、ウエブ内幅をΔWだけ拡大し、仕上圧延機Ufの水平
ロール幅WfrをW1として、フランジの成形圧延を行えば
よい。この際、中間圧延機U3の水平ロール幅W3は、圧延
機U2による圧延後のウエブ内幅に一致させておく。 一方、中間断面の場合には、圧延機U2による圧延で、
段部の高さd″を調整して、所定のウエブ内幅拡大量を
確保し、圧延機U2、U3、Ufによる圧延を順次実施すれば
よい。 又、最大断面の場合には、ウエブ内幅の拡大は必要で
はなく、粗ユニバーサル圧延U1、U2では、圧延材ウエブ
両端部に段部を設けないよう、U2圧延で各パス段部を悪
化する。この場合、U3圧延は不要である。 以上の方法により、粗、中間圧延機の水平ロールを交
換することなく、同一シリーズ内でフランジ厚さが異な
るサイズでもウエブ高さが一定のH形鋼を製造すること
ができる。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、例えば粗、中間
ユニバーサル圧延機の水平ロール幅の使用範囲を広げる
ことができ、ロール保有数の減少や、これによるロール
原単位の向上を図ることができるという優れた効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るH形鋼の製造方法を実施するた
めの圧延機の構成及びロール形状の例を対比させて示す
線図、第2図は、前記実施例において、圧延材の幅を広
げている状態を示す断面図、第3図は、本発明が対象と
するH形鋼の形状を示す断面図、第4図は、本発明が利
用した、ロール幅が変更可能な水平ロールの構成の例を
示す断面図である。 8……H形鋼、8A……フランジ部、8B……ウエブ部、
9、28、30……幅可変式水平ロール、20、24……水平ロ
ール、W、W1、W2……ウエブ内幅。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも水平ロールを有する圧延機を用
    いてH形鋼等を製造するに際して、 凸形状の水平ロールで圧延材のウエブ両端部に段部を刻
    設し、 この刻設された段部を、凹形状の水平ロールで圧下して
    所定の段部形状に成形し、 次いで、ロール幅が変更可能な水平ロールで、前記段部
    をウエブ中央部厚さまで圧下して、圧延材のウエブ内幅
    を拡大することを特徴とするH形鋼等の製造方法。
  2. 【請求項2】水平ロールと垂直ロールを有する圧延機を
    用いてH形鋼等を製造するに際して、 凸形状の水平ロールで圧延材のウエブ両端部に段部を刻
    設し、 この刻設された段部を、凹形状の水平ロールで圧下して
    所定の段部形状に成形し、 次いで、ロール幅が変更可能な水平ロールで、前記段部
    をウエブ中央部厚さまで圧下して、圧延材のウエブ内幅
    を仕上圧延の水平ロール幅に合うよう拡大し、 更に、ロール幅が変更可能な水平ロールと垂直ロールで
    仕上圧延して、ウエブとフランジを整形することを特徴
    とするH形鋼等の製造方法。
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