JP2548377B2 - Ｈ形鋼の圧延方法 - Google Patents
Ｈ形鋼の圧延方法Info
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- JP2548377B2 JP2548377B2 JP1142170A JP14217089A JP2548377B2 JP 2548377 B2 JP2548377 B2 JP 2548377B2 JP 1142170 A JP1142170 A JP 1142170A JP 14217089 A JP14217089 A JP 14217089A JP 2548377 B2 JP2548377 B2 JP 2548377B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はＨ形鋼の圧延方法に関し、とくにウェブ高
さが一定でしかも断面寸法の良好なＨ形鋼を安定して製
造しようとするものである。
さが一定でしかも断面寸法の良好なＨ形鋼を安定して製
造しようとするものである。
（従来の技術） 一般に、Ｈ形鋼は、第６図（ａ）（ｂ）に示すように
ブレークダウン圧延機６の下流に粗ユニバーサル圧延機
７、エッジャー圧延機８および仕上げユニバーサル圧延
機９を配設したラインにおいて、第７図（ａ）（ｂ）及
び（ｃ）に示すような種々の断面形状を有する素材1,2
又は３を熱間圧延することによって製造されている。
ブレークダウン圧延機６の下流に粗ユニバーサル圧延機
７、エッジャー圧延機８および仕上げユニバーサル圧延
機９を配設したラインにおいて、第７図（ａ）（ｂ）及
び（ｃ）に示すような種々の断面形状を有する素材1,2
又は３を熱間圧延することによって製造されている。
上掲第７図（ａ）（ｂ）及び（ｃ）に示す各素材（つ
まり、符号１はスラブ、符号２は矩形鋼片、符号３はＨ
形鋼用鋼片）はまずブレークダウン圧延機６にて所定形
状にまで粗造型されるが、このような圧延に適した圧延
機６としては、通常第８図（ａ）（ｂ）に示すような開
孔形４あるいは閉孔形５を刻設した上下ロールを有する
２重式ブレークダウン圧延機が用いられていた。
まり、符号１はスラブ、符号２は矩形鋼片、符号３はＨ
形鋼用鋼片）はまずブレークダウン圧延機６にて所定形
状にまで粗造型されるが、このような圧延に適した圧延
機６としては、通常第８図（ａ）（ｂ）に示すような開
孔形４あるいは閉孔形５を刻設した上下ロールを有する
２重式ブレークダウン圧延機が用いられていた。
ブレークダウン圧延機６による圧延は、具体的に複数
個の孔形を使用して順次各複数パスによる圧延にて素材
を以後の中間圧延に適合した形状にまで加工する工程で
ある。
個の孔形を使用して順次各複数パスによる圧延にて素材
を以後の中間圧延に適合した形状にまで加工する工程で
ある。
上記の圧延にて粗造形された素材はつぎに第９図
（ａ）に示す如き形状になるロールを備えた１基以上の
粗ユニバーサル圧延機７と第９図（ｂ）に示す如き形状
になるロールを備えた１基以上のエッジャー圧延機８と
によって、１パスあるいは複数パスにて中間圧延され、
次いで第９図（ｃ）に示す如き形状になるロールを備え
た仕上げユニバーサル圧延機９にて通常は１パスでＨ形
鋼製品に圧延される。従って、製品寸法が決まれば、仕
上げユニバーサル圧延機９のロール寸法とそれ以前の圧
延機のロール寸法が決まる。
（ａ）に示す如き形状になるロールを備えた１基以上の
粗ユニバーサル圧延機７と第９図（ｂ）に示す如き形状
になるロールを備えた１基以上のエッジャー圧延機８と
によって、１パスあるいは複数パスにて中間圧延され、
次いで第９図（ｃ）に示す如き形状になるロールを備え
た仕上げユニバーサル圧延機９にて通常は１パスでＨ形
鋼製品に圧延される。従って、製品寸法が決まれば、仕
上げユニバーサル圧延機９のロール寸法とそれ以前の圧
延機のロール寸法が決まる。
つまり、第８図（ａ）における寸法（イ）、第９図
（ａ）〜（ｃ）における寸法（ロ）〜（ニ）はほぼ等し
くなる如く設計されているのである。
（ａ）〜（ｃ）における寸法（ロ）〜（ニ）はほぼ等し
くなる如く設計されているのである。
このようにＨ形鋼の圧延においては特にブレークダウ
ン圧延後の素材の形状変化は限定されたものであるが、
特定のシリーズ（例えばH600×300等）のＨ形鋼を圧延
する場合にはそれに適合した特定幅の水平ロールが使用
される。
ン圧延後の素材の形状変化は限定されたものであるが、
特定のシリーズ（例えばH600×300等）のＨ形鋼を圧延
する場合にはそれに適合した特定幅の水平ロールが使用
される。
このような特定幅になる水平ロールによって圧延され
たＨ形鋼はウェブ内幅が一定になるが、例えば１つのシ
リーズにおいて、厚さの異なる多種サイズの形鋼を製造
するには通常、水平ロールと垂直ロールのロール間隔を
変えて圧延することにより製造され、この場合形鋼製品
のフランジ厚の最大のものと最小のものとの厚み差は一
例を示せば片側で16mm前後、両側ではその２倍、つま
り、32mm程度ウェブ高さが変化することになる。
たＨ形鋼はウェブ内幅が一定になるが、例えば１つのシ
リーズにおいて、厚さの異なる多種サイズの形鋼を製造
するには通常、水平ロールと垂直ロールのロール間隔を
変えて圧延することにより製造され、この場合形鋼製品
のフランジ厚の最大のものと最小のものとの厚み差は一
例を示せば片側で16mm前後、両側ではその２倍、つま
り、32mm程度ウェブ高さが変化することになる。
同一シリーズ内でのウェブ高さの変化はこのように従
来の圧延法では避けられないものであり、これを例え
ば、建築材として用いる場合に大きな問題となることが
あった。
来の圧延法では避けられないものであり、これを例え
ば、建築材として用いる場合に大きな問題となることが
あった。
すなわち、梁を同一シリーズ内の数サイズのＨ形鋼を
複数接合して造る場合、上述したように同一シリーズ内
のＨ形鋼であってもウエブ高さにばらつきがあるから、
それらの一方のフランジ外面を合わせると他方に大きな
（フランジ厚み差の２倍）ずれを生じ、施工上問題とな
る。
複数接合して造る場合、上述したように同一シリーズ内
のＨ形鋼であってもウエブ高さにばらつきがあるから、
それらの一方のフランジ外面を合わせると他方に大きな
（フランジ厚み差の２倍）ずれを生じ、施工上問題とな
る。
また、通常、建築物の構造を設計する場合は、外側か
ら内側へと寸法が順次決定されていく。これに対し、圧
延Ｈ形鋼はウェブ内幅寸法が一定で、フランジ厚の分だ
け外幅寸法（ウェブ高さ寸法）が変わる場合があるので
施工個所での他との寸法のとり合いに厳密さを要求され
る場合には非常に問題となる。
ら内側へと寸法が順次決定されていく。これに対し、圧
延Ｈ形鋼はウェブ内幅寸法が一定で、フランジ厚の分だ
け外幅寸法（ウェブ高さ寸法）が変わる場合があるので
施工個所での他との寸法のとり合いに厳密さを要求され
る場合には非常に問題となる。
さらに圧延Ｈ形鋼には寸法精度上の問題もある。すな
わち、Ｈ形鋼の圧延においては、第10図に示すように粗
ユニバーサル圧延機７の水平ロール10の側面部11が圧延
本数の増加とともに摩耗して水平ロール10の内幅寸法が
減少する傾向がある。ここに垂直ロール12は、水平ロー
ル10とともに摩耗するが、垂直ロール12の摩耗について
はその開度を摩耗分だけ調整すればよく、水平ロールほ
どの問題は生じない。
わち、Ｈ形鋼の圧延においては、第10図に示すように粗
ユニバーサル圧延機７の水平ロール10の側面部11が圧延
本数の増加とともに摩耗して水平ロール10の内幅寸法が
減少する傾向がある。ここに垂直ロール12は、水平ロー
ル10とともに摩耗するが、垂直ロール12の摩耗について
はその開度を摩耗分だけ調整すればよく、水平ロールほ
どの問題は生じない。
しかしながら、水平ロールの摩耗に対しては、第11図
で示す如く、フランジ厚み（ホ）を一定にして圧延する
場合にウェブ内幅（ヘ）だけでなくウェブ高さ（ト）が
水平ロール10の側面部11の摩耗分だけ低くなるので、通
常は、寸法公差の許す範囲でフランジ厚み（ホ）を厚く
してウェブ高さ（ト）を確保していた。
で示す如く、フランジ厚み（ホ）を一定にして圧延する
場合にウェブ内幅（ヘ）だけでなくウェブ高さ（ト）が
水平ロール10の側面部11の摩耗分だけ低くなるので、通
常は、寸法公差の許す範囲でフランジ厚み（ホ）を厚く
してウェブ高さ（ト）を確保していた。
ところが、製品のウェブ高さの許容差はウェブ高さ40
0mm未満のものについては±3.0mm、同400mm以上600mm未
満のものについては±4.0mm、同600mm以上のものについ
ては±5.0mmとJIS G 3192に規定されている。材料のウ
ェブ高さ（ト）は水平ロール10の幅の大小に影響される
ので、通常、ウェブ高さ（ト）の寸法許容差の範囲内で
使用する有効ロール幅が制限される。
0mm未満のものについては±3.0mm、同400mm以上600mm未
満のものについては±4.0mm、同600mm以上のものについ
ては±5.0mmとJIS G 3192に規定されている。材料のウ
ェブ高さ（ト）は水平ロール10の幅の大小に影響される
ので、通常、ウェブ高さ（ト）の寸法許容差の範囲内で
使用する有効ロール幅が制限される。
従って、使用する水平ロール10の幅によってフランジ
厚みが異なり、特に、摩耗して幅が減少した水平ロール
10で圧延すると同一圧延チャンス内でも製品のフランジ
厚は厚くなる。当然、圧延チャンス毎に所定のロール幅
になるロールに取替えたとしても、摩耗の進行に伴ない
ロール幅が変わることになるからチャンス毎の製品寸法
にもばらつきが生じ、これらは寸法精度上好ましくな
い。
厚みが異なり、特に、摩耗して幅が減少した水平ロール
10で圧延すると同一圧延チャンス内でも製品のフランジ
厚は厚くなる。当然、圧延チャンス毎に所定のロール幅
になるロールに取替えたとしても、摩耗の進行に伴ない
ロール幅が変わることになるからチャンス毎の製品寸法
にもばらつきが生じ、これらは寸法精度上好ましくな
い。
圧延Ｈ形鋼には以上のような問題があるため、とくに
建築用には、フランジ厚が変化してもウェブ高さが一定
になるようにプレートを溶接して製造したＨ形鋼が用い
られるが、当然、この場合圧延Ｈ形鋼より製造コストが
高くなるという不利があった。
建築用には、フランジ厚が変化してもウェブ高さが一定
になるようにプレートを溶接して製造したＨ形鋼が用い
られるが、当然、この場合圧延Ｈ形鋼より製造コストが
高くなるという不利があった。
この点に関する先行文献としては、例えば特開昭59−
133902号公報、特開昭60−82201号公報、特開昭61−262
404号公報などが参照される。
133902号公報、特開昭60−82201号公報、特開昭61−262
404号公報などが参照される。
（発明が解決しようとする課題） 特開昭59−133902号公報に開示の方法は軸方向の位置
を変更できる分割ロールを第６図（ａ）の粗ユニバーサ
ル圧延機７、エッジャー圧延機８ならびに仕上げユニバ
ーサル圧延機９に組込み、これによってウエブの部分圧
延、フランジ端部圧延を行ない同一ロールで異なったウ
ェブ高さサイズの圧延を可能とする圧延方法である。
を変更できる分割ロールを第６図（ａ）の粗ユニバーサ
ル圧延機７、エッジャー圧延機８ならびに仕上げユニバ
ーサル圧延機９に組込み、これによってウエブの部分圧
延、フランジ端部圧延を行ない同一ロールで異なったウ
ェブ高さサイズの圧延を可能とする圧延方法である。
また、特開昭60−82201号公報に開示の方法は軸方向
の位置を変更できる分割ロールを第６図（ｂ）の１次粗
ユニバーサル圧延機7a、エッジャー圧延機８、２次粗ユ
ニバーサル圧延機7bならびに仕上げユニバーサル圧延機
９に組込んで同一ロールで異なったウェブ高さサイズ、
フランジ幅サイズの圧延を可能にする圧延方法あるいは
軸方向の位置を変更できる分割ロールを第６図（ｂ）の
１次粗ユニバーサル圧延機7a、２次粗ユニバーサル圧延
機7bならびに仕上げユニバーサル圧延機９に組込んで同
一ロールで異なったウェブ高さサイズの圧延を可能とす
る圧延方法である。
の位置を変更できる分割ロールを第６図（ｂ）の１次粗
ユニバーサル圧延機7a、エッジャー圧延機８、２次粗ユ
ニバーサル圧延機7bならびに仕上げユニバーサル圧延機
９に組込んで同一ロールで異なったウェブ高さサイズ、
フランジ幅サイズの圧延を可能にする圧延方法あるいは
軸方向の位置を変更できる分割ロールを第６図（ｂ）の
１次粗ユニバーサル圧延機7a、２次粗ユニバーサル圧延
機7bならびに仕上げユニバーサル圧延機９に組込んで同
一ロールで異なったウェブ高さサイズの圧延を可能とす
る圧延方法である。
これらの先行技術はウェブ高さを大きな範囲にわたっ
て変更でき、数シリーズを連続して圧延できるので、従
来の圧延に比してロール交換頻度の減少等多くの効果を
有する。
て変更でき、数シリーズを連続して圧延できるので、従
来の圧延に比してロール交換頻度の減少等多くの効果を
有する。
しかしながら、同一シリーズ内の全サイズのウェブ高
さを一定にすることに関しては、分割ロール間隔の調整
量が30mm程度でよいのにも拘らず、粗ユニバーサルミ
ル、エッジャーミルならびに仕上げユニバーサルミルの
全てに水平ロールとして軸方向に移動可能な２つの分割
ロールを用いるため、その設備費が非常に大きくなると
いう不利があった。
さを一定にすることに関しては、分割ロール間隔の調整
量が30mm程度でよいのにも拘らず、粗ユニバーサルミ
ル、エッジャーミルならびに仕上げユニバーサルミルの
全てに水平ロールとして軸方向に移動可能な２つの分割
ロールを用いるため、その設備費が非常に大きくなると
いう不利があった。
一方特開昭61−262404号公報に開示の方法は、ブレー
クダウン圧延後の素材を粗圧延ならびにその後、仕上げ
圧延等の過程を経てＨ形鋼を熱間圧延するに際し、粗圧
延時においては、ウエブの両端部に突起を形成するよう
に粗圧延し、その後ロール軸方向の位置をパス毎に変化
できる少なくとも２つの分割ロールを有する水平ロール
により、これら分割ロールの位置を適宜変化させて仕上
圧延しようとするものであるが、この方法は、厚みが薄
くしかも温度の低下した前記ウェブ突起部を仕上げ圧延
工程において部分圧延することからロール面圧の増大に
よって、分割ロールに過負荷が加わるという問題点があ
った。
クダウン圧延後の素材を粗圧延ならびにその後、仕上げ
圧延等の過程を経てＨ形鋼を熱間圧延するに際し、粗圧
延時においては、ウエブの両端部に突起を形成するよう
に粗圧延し、その後ロール軸方向の位置をパス毎に変化
できる少なくとも２つの分割ロールを有する水平ロール
により、これら分割ロールの位置を適宜変化させて仕上
圧延しようとするものであるが、この方法は、厚みが薄
くしかも温度の低下した前記ウェブ突起部を仕上げ圧延
工程において部分圧延することからロール面圧の増大に
よって、分割ロールに過負荷が加わるという問題点があ
った。
同一シリーズ内において異なるフランジ厚みであって
もウェブ高さがほぼ一定になるＨ形鋼を製造コストの増
大を伴なったり圧延機に過大な負荷を加えることなく効
率よく製造できる圧延方法を提案することがこの発明の
目的である。
もウェブ高さがほぼ一定になるＨ形鋼を製造コストの増
大を伴なったり圧延機に過大な負荷を加えることなく効
率よく製造できる圧延方法を提案することがこの発明の
目的である。
（課題を解決するための手段） この発明はブレイクダウン圧延を経た素材に粗圧延次
いで仕上げ圧延を施してＨ形鋼を製造するに当り、全域
にわたってほぼ厚みの均一なウエブを有しそのウエブの
両側端フランジを備えた粗形鋼片を粗圧延したのち、該
鋼片のパスラインを左右に挟む一対の垂直ロールと粗圧
延段階よりもロール幅を小さく設定したロール幅の変更
可能な上下一対の水平ロールとを備えたユニバーサル圧
延機にて、該鋼片のフランジ部の角度起こしとウェブ高
さ圧下およびフランジ部の厚み圧下を行なう仕上げ圧延
を施してウェブ内幅寸法を縮小調整することを特徴とす
るＨ形鋼の圧延方法である。
いで仕上げ圧延を施してＨ形鋼を製造するに当り、全域
にわたってほぼ厚みの均一なウエブを有しそのウエブの
両側端フランジを備えた粗形鋼片を粗圧延したのち、該
鋼片のパスラインを左右に挟む一対の垂直ロールと粗圧
延段階よりもロール幅を小さく設定したロール幅の変更
可能な上下一対の水平ロールとを備えたユニバーサル圧
延機にて、該鋼片のフランジ部の角度起こしとウェブ高
さ圧下およびフランジ部の厚み圧下を行なう仕上げ圧延
を施してウェブ内幅寸法を縮小調整することを特徴とす
るＨ形鋼の圧延方法である。
上述したような従来の部分圧延法における問題点を解
消するためこの発明では、粗ユニバーサル圧延段階まで
は通常の圧延を行なうが、これに引続く仕上げユニバー
サル圧延段階では、ロール幅の変更可能な水平ロール対
の外幅寸法（チ）を第12図に示すように目標とするＨ形
鋼のウェブ内幅寸法（ｗ）に調整した圧延機にて、上記
の如く粗形鋼片のフランジ部の角度起こし、ウェブ部の
高さ圧下さらにフランジ部の厚み圧下を行ないウェブ高
さ一定のＨ形鋼を製造しようとするものである。
消するためこの発明では、粗ユニバーサル圧延段階まで
は通常の圧延を行なうが、これに引続く仕上げユニバー
サル圧延段階では、ロール幅の変更可能な水平ロール対
の外幅寸法（チ）を第12図に示すように目標とするＨ形
鋼のウェブ内幅寸法（ｗ）に調整した圧延機にて、上記
の如く粗形鋼片のフランジ部の角度起こし、ウェブ部の
高さ圧下さらにフランジ部の厚み圧下を行ないウェブ高
さ一定のＨ形鋼を製造しようとするものである。
なお、この発明においては、ウエブの中心偏りなどの
発生による形状劣化を防止するために仕上げ圧延におけ
る１パス当たりのウエブ内幅寸法の縮小量は、仕上げ圧
延前のウエブ厚みをTW0、仕上げ圧延前のウエブ内幅寸
法をBW0としたとき、 80・TW0 2/BW0 を越えない範囲に設定することが好ましい。
発生による形状劣化を防止するために仕上げ圧延におけ
る１パス当たりのウエブ内幅寸法の縮小量は、仕上げ圧
延前のウエブ厚みをTW0、仕上げ圧延前のウエブ内幅寸
法をBW0としたとき、 80・TW0 2/BW0 を越えない範囲に設定することが好ましい。
（作 用） この発明においてはＨ形鋼断面各部における圧下率の
均一化が可能であるため、部分圧延法で問題となる局部
的強圧下によるロール面圧の著しい増加を生じないとい
う利点がある。
均一化が可能であるため、部分圧延法で問題となる局部
的強圧下によるロール面圧の著しい増加を生じないとい
う利点がある。
すなわちＨ形鋼の圧延において例えば第１図（ａ）に
示すような粗ユニバーサル圧延後の粗形鋼片（ウェブ高
さ:HW0）を仕上ユニバーサル圧延にて第１図（ｂ）に示
すようなウェブ高さHW1になるＨ形鋼に仕上げる場合ウ
ェブ高さ方向の圧下率γHwは式で示される。
示すような粗ユニバーサル圧延後の粗形鋼片（ウェブ高
さ:HW0）を仕上ユニバーサル圧延にて第１図（ｂ）に示
すようなウェブ高さHW1になるＨ形鋼に仕上げる場合ウ
ェブ高さ方向の圧下率γHwは式で示される。
また、これと同じ圧下率でフランジ厚を圧下する仕上
ユニバーサル圧延における水平ロールの外幅BW1は式
で示される。
ユニバーサル圧延における水平ロールの外幅BW1は式
で示される。
ここに、 Hw:ウェブ高さ〔mm〕 BW:ウェブ内幅〔mm〕 Tf:フランジ厚み〔mm〕 添字0:仕上圧延前 1:仕上圧延後 目標のウェブ高さHW1、フランジ厚Tf1が与えられ粗ユ
ニバーサル圧延後のフランジ厚Tf0が求まれば式にお
いて仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール間隔を設定す
ることにより全断面がほぼ均一の圧下率で圧延される。
このため従来の圧延において問題となる局部的な面圧の
増大なしに安定した圧延が可能となる。
ニバーサル圧延後のフランジ厚Tf0が求まれば式にお
いて仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール間隔を設定す
ることにより全断面がほぼ均一の圧下率で圧延される。
このため従来の圧延において問題となる局部的な面圧の
増大なしに安定した圧延が可能となる。
ここで粗ユニバーサル圧延機と仕上ユニバーサル圧延
機では通常の圧延においても、両者の水平ロール幅にあ
る程度の許容差があり２〜3mm程度のウェブ内幅縮小を
行なう場合がある。しかしながらこの発明は前述のよう
にウェブ高さの圧下をロールの組替なしに積極的に行な
うものであり、ウェブ高さを、5mm以上圧下する場合が
この発明により有利に適合する。
機では通常の圧延においても、両者の水平ロール幅にあ
る程度の許容差があり２〜3mm程度のウェブ内幅縮小を
行なう場合がある。しかしながらこの発明は前述のよう
にウェブ高さの圧下をロールの組替なしに積極的に行な
うものであり、ウェブ高さを、5mm以上圧下する場合が
この発明により有利に適合する。
なおこのようにウェブ高さ圧下を行なう場合において
ウエブ内幅の縮小調整量が大きくなるとＲ部の折れこみ
やウェブの座屈あるいはウエブの中心偏りの発生などが
懸念される。
ウエブ内幅の縮小調整量が大きくなるとＲ部の折れこみ
やウェブの座屈あるいはウエブの中心偏りの発生などが
懸念される。
このような問題は仕上げユニバーサル圧延機の入側に
ウェブガイドを配設したり粗形鋼片の案内精度を向上さ
せることによりある程度は防止できるが、１パス当たり
の縮小調整量を上記の条件に従って設定するのが好まし
い。
ウェブガイドを配設したり粗形鋼片の案内精度を向上さ
せることによりある程度は防止できるが、１パス当たり
の縮小調整量を上記の条件に従って設定するのが好まし
い。
以下その理由について述べる。
仕上げユニバーサル圧延機の水平ロールのロール幅を
粗圧延を経た粗形鋼片のウエブ内幅よりも小さく設定し
てウエブ内幅の縮小調整を行う場合にはロールと粗形鋼
片の接触状態は第２図に示すようになる。
粗圧延を経た粗形鋼片のウエブ内幅よりも小さく設定し
てウエブ内幅の縮小調整を行う場合にはロールと粗形鋼
片の接触状態は第２図に示すようになる。
ここでウエブ内幅ＢW０の縮小は垂直ロールＶによっ
て行われることになるから、通常のロール径、圧下率の
もとでは垂直ロールＶが水平ロールに先行して粗形鋼片
ｈと接触し次いで水平ロールのロール側面と外周面が圧
延材である粗形鋼片に接触してフランジ厚とウエブ厚の
圧下が行われる。
て行われることになるから、通常のロール径、圧下率の
もとでは垂直ロールＶが水平ロールに先行して粗形鋼片
ｈと接触し次いで水平ロールのロール側面と外周面が圧
延材である粗形鋼片に接触してフランジ厚とウエブ厚の
圧下が行われる。
このようにウエブ内幅の縮小は主として圧延機の水平
ロールと粗形鋼片ｈのウェブとの接触部Ｋよりやや入り
側の領域で行われるが、ウェブの圧下が始まる前の領域
では水平ロールのすき間が第３図（ａ）に示すようにウ
エブ厚より大きいことから、場合によっては第３図
（ｂ）（ｃ）に示すようにウエブ部の座屈やねじれが発
生する。
ロールと粗形鋼片ｈのウェブとの接触部Ｋよりやや入り
側の領域で行われるが、ウェブの圧下が始まる前の領域
では水平ロールのすき間が第３図（ａ）に示すようにウ
エブ厚より大きいことから、場合によっては第３図
（ｂ）（ｃ）に示すようにウエブ部の座屈やねじれが発
生する。
粗形鋼片ｈのウエブ部haは水平ロールＨによって圧下
されるから、たとえ圧延機の入り側で座屈等が発生して
も圧延後はほぼロールのすき間通りの形状となるので比
較的問題は少ない。
されるから、たとえ圧延機の入り側で座屈等が発生して
も圧延後はほぼロールのすき間通りの形状となるので比
較的問題は少ない。
しかしながら圧延機の入り側におけるウエブのねじれ
は、フランジhbの幅方向の中心が水平ロールＨのすき間
から外れた状態で圧延機を通過することになるから第４
図（ａ）（ｂ）に示すようなウエブ中心の偏りやウエブ
の付け替え現象などの不具合が発生する。この現象は圧
延前における粗形鋼片のウエブ厚みが薄いほど、またウ
エブの幅が大きいほど顕著であり、また縮小調整量が大
きいほど発生し易い。
は、フランジhbの幅方向の中心が水平ロールＨのすき間
から外れた状態で圧延機を通過することになるから第４
図（ａ）（ｂ）に示すようなウエブ中心の偏りやウエブ
の付け替え現象などの不具合が発生する。この現象は圧
延前における粗形鋼片のウエブ厚みが薄いほど、またウ
エブの幅が大きいほど顕著であり、また縮小調整量が大
きいほど発生し易い。
なお、仕上げ圧延前の粗形鋼片のウエブ厚みはユニバ
ーサル圧延での適性圧下量から決定され、また圧延前の
ウエブ内幅は同一圧延チャンス内で最もフランジ厚みの
薄いサイズになる粗形鋼片のウエブ内幅とほぼ同等の値
となる。このことから仕上げ圧延における上述のような
形状不良を防止するためには、ウエブの厚みとその内幅
寸法に応じて、１パス当たりの縮小量に限界を設けて必
要縮小量がその限界値を越える場合は２パス以上に分割
するのが望ましい。
ーサル圧延での適性圧下量から決定され、また圧延前の
ウエブ内幅は同一圧延チャンス内で最もフランジ厚みの
薄いサイズになる粗形鋼片のウエブ内幅とほぼ同等の値
となる。このことから仕上げ圧延における上述のような
形状不良を防止するためには、ウエブの厚みとその内幅
寸法に応じて、１パス当たりの縮小量に限界を設けて必
要縮小量がその限界値を越える場合は２パス以上に分割
するのが望ましい。
第５図は製品呼称寸法がH750×200、H600×200および
H450×200になる各Ｈ形鋼においてウエブ厚みが６〜16m
mの範囲で種ゝの幅縮小圧延を行い、圧延後のウエブ中
心の偏りの変化について調査した結果を示すものであ
る。
H450×200になる各Ｈ形鋼においてウエブ厚みが６〜16m
mの範囲で種ゝの幅縮小圧延を行い、圧延後のウエブ中
心の偏りの変化について調査した結果を示すものであ
る。
仕上げ圧延前のウエブ厚をTW0,仕上げ圧延前のウエブ
内幅をBW0,仕上げ圧延によるウエブ内幅の縮小量をΔ
BW,仕上げ圧延前後のウエブ中心の偏りの増加量をΔＣ
とした場合、第５図の横軸におけるΔBW・BW0/（TW0）
２が大きくなる程、すなわち、あるウエブ厚みの値に対
しウエブの内幅縮小量が大きくかつウエブの内幅が大き
いほどウエブ中心の偏りの値が指数的に増加していて、
ウエブ中心の偏りをある目標値以内に抑えようとする場
合には１パスでの縮小には限界があることがわかる。
内幅をBW0,仕上げ圧延によるウエブ内幅の縮小量をΔ
BW,仕上げ圧延前後のウエブ中心の偏りの増加量をΔＣ
とした場合、第５図の横軸におけるΔBW・BW0/（TW0）
２が大きくなる程、すなわち、あるウエブ厚みの値に対
しウエブの内幅縮小量が大きくかつウエブの内幅が大き
いほどウエブ中心の偏りの値が指数的に増加していて、
ウエブ中心の偏りをある目標値以内に抑えようとする場
合には１パスでの縮小には限界があることがわかる。
なお、ウエブの中心偏りは建築向けＨ形鋼の場合でJI
S G3192より厳しい±2mmを目標とし、フランジの作業側
と操作側とを別個に扱うこととした。
S G3192より厳しい±2mmを目標とし、フランジの作業側
と操作側とを別個に扱うこととした。
上記の結果からウエブ厚みに関しては、現行のＨ形鋼
の圧延では最も厚みの薄い6mmサイズになる形鋼製品を
考慮すると縦軸におけるΔC/TW0では0.33の値が限界で
ある。
の圧延では最も厚みの薄い6mmサイズになる形鋼製品を
考慮すると縦軸におけるΔC/TW0では0.33の値が限界で
ある。
この際の横軸におけるΔBW・BW0/（TW0）２は80であ
り、これがウエブ縮小量の限界値を示す指標となる。
り、これがウエブ縮小量の限界値を示す指標となる。
この発明においては上記の結果から、１パスあたりの
縮小量ΔBWが下記式 ΔBWmax＝80・TW0 2/BW0 から計算されるΔBWmaxの値を越えるときには２パス以
上に分割することとして１パスでの縮小量に制約を設け
たので仕上げ圧延時に懸念されるウエブ中心の偏りやウ
エブの付け替え現象などの形状不良の発生は効果的に回
避される。
縮小量ΔBWが下記式 ΔBWmax＝80・TW0 2/BW0 から計算されるΔBWmaxの値を越えるときには２パス以
上に分割することとして１パスでの縮小量に制約を設け
たので仕上げ圧延時に懸念されるウエブ中心の偏りやウ
エブの付け替え現象などの形状不良の発生は効果的に回
避される。
（実施例） 代表的な製品呼称寸法であるH450×200になるＨ形鋼
の製造を対象とした場合の実施例について説明する。
の製造を対象とした場合の実施例について説明する。
ウェブ厚およびフランジ厚がそれぞれ（8mm×14m
m），（9mm×16mm），（10mm×19mm），（11mm×22m
m），（14mm×28mm）の素材を粗ユニバーサル圧延で所
定の厚さまで圧延した後、これらの中で最もフランジ厚
みの小さいH450×200×８×14のＨ形鋼のウェブ高さに
そろうように仕上ユニバーサル圧延機の垂直ロールの間
隔を各々について設定し、またこのときのウェブ高さ方
向の圧下率に相当するフランジ厚圧下率となるように水
平ロールの外幅間隔を表１に示すような寸法に調整し
た。なおユニバーサル圧延機の垂直ロールは通常無駆動
なのでウェブ高さ方向の圧下量の大きいH450×200×14
×28ではとくに先端の噛みこみ不良が生じるため、入側
の補助的な押しこみ装置を用い噛みこむまでは材料を押
し込んだ。
m），（9mm×16mm），（10mm×19mm），（11mm×22m
m），（14mm×28mm）の素材を粗ユニバーサル圧延で所
定の厚さまで圧延した後、これらの中で最もフランジ厚
みの小さいH450×200×８×14のＨ形鋼のウェブ高さに
そろうように仕上ユニバーサル圧延機の垂直ロールの間
隔を各々について設定し、またこのときのウェブ高さ方
向の圧下率に相当するフランジ厚圧下率となるように水
平ロールの外幅間隔を表１に示すような寸法に調整し
た。なおユニバーサル圧延機の垂直ロールは通常無駆動
なのでウェブ高さ方向の圧下量の大きいH450×200×14
×28ではとくに先端の噛みこみ不良が生じるため、入側
の補助的な押しこみ装置を用い噛みこむまでは材料を押
し込んだ。
また粗ユニバーサル圧延機の水平ロールは通常使用し
ているものである。仕上げ圧延後のＨ形鋼のウェブ高さ
を測定した結果を表−１に併せて示す。
ているものである。仕上げ圧延後のＨ形鋼のウェブ高さ
を測定した結果を表−１に併せて示す。
つぎに代表的な製品呼称寸法であるH500×200のＨ形
鋼を製造すべく、目標のウエブ厚、フランジ厚がそれぞ
れ（6mm×9mm）、（9mm×12mm）、（9mm×16mm）、（12
mm×16mm）、（12mm×22mm）になる素材を、ロール幅が
482mmになる水平ロールを備えた粗ユニバーサル圧延機
にて所定の厚みになるまで圧延した後、これらの中で最
もフランジ厚みの小さいH500×200×６×９のＨ形鋼に
ウエブ高さが揃うように仕上げユニバーサル圧延機の垂
直ロールのロール間隔を設定し、各素材のフランジの厚
みに応じて該圧延機の水平ロールのロール幅の調整を行
った。このときのウエブ内幅の縮小パス回数と１回当た
りの縮小量及び製品形鋼の長手方向中央部での中心偏り
量の測定結果を表−２に示す。
鋼を製造すべく、目標のウエブ厚、フランジ厚がそれぞ
れ（6mm×9mm）、（9mm×12mm）、（9mm×16mm）、（12
mm×16mm）、（12mm×22mm）になる素材を、ロール幅が
482mmになる水平ロールを備えた粗ユニバーサル圧延機
にて所定の厚みになるまで圧延した後、これらの中で最
もフランジ厚みの小さいH500×200×６×９のＨ形鋼に
ウエブ高さが揃うように仕上げユニバーサル圧延機の垂
直ロールのロール間隔を設定し、各素材のフランジの厚
みに応じて該圧延機の水平ロールのロール幅の調整を行
った。このときのウエブ内幅の縮小パス回数と１回当た
りの縮小量及び製品形鋼の長手方向中央部での中心偏り
量の測定結果を表−２に示す。
なお（9mm×16mm）、（12mm×22mm）の素材は１パス
の縮小量がこの発明に従う縮小限界を超えるため２パス
の圧延としている。
の縮小量がこの発明に従う縮小限界を超えるため２パス
の圧延としている。
またこの実施例では比較のため（9mm×16mm）、（12m
m×22mm）の素材については縮小限界を超える圧下量の
条件ではあるが１パスでウエブの内幅縮小を行なう圧延
を行った。その結果についても表−２に併せて示す。
m×22mm）の素材については縮小限界を超える圧下量の
条件ではあるが１パスでウエブの内幅縮小を行なう圧延
を行った。その結果についても表−２に併せて示す。
表−２から明らかなように１パス当たりの内幅縮小量
に制約を設けた場合にはとくに形状不良の発生防止効果
が顕著に表れウエブの中心偏りは極めて小さいことが確
かめられた。
に制約を設けた場合にはとくに形状不良の発生防止効果
が顕著に表れウエブの中心偏りは極めて小さいことが確
かめられた。
（発明の効果） この発明（請求項１に係わる発明）によれば、粗ユニ
バーサル圧延段階では通常の圧延を行ない、仕上ユニバ
ーサル圧延段階では水平ロールのロール外幅寸法を調整
してウェブ高さの積極的な圧下を行ない、フランジの厚
さに応じてウェブ内幅を縮小するので同一シリーズにお
いてフランジ厚みが異なる場合であってもウェブ高さが
ほぼ同一のＨ形鋼をロールの組替を要することなしに効
率的に製造することができる。
バーサル圧延段階では通常の圧延を行ない、仕上ユニバ
ーサル圧延段階では水平ロールのロール外幅寸法を調整
してウェブ高さの積極的な圧下を行ない、フランジの厚
さに応じてウェブ内幅を縮小するので同一シリーズにお
いてフランジ厚みが異なる場合であってもウェブ高さが
ほぼ同一のＨ形鋼をロールの組替を要することなしに効
率的に製造することができる。
また、この発明（請求項２に係わる発明）によればウ
エブ内幅の縮小圧延を行うに際して、１パス当たりの縮
小調整量を規制しているので過大な縮小調整によるとこ
ろのウエブ中心の偏りやウエブの付け替え現象などの形
状不良を未然に防止できる。
エブ内幅の縮小圧延を行うに際して、１パス当たりの縮
小調整量を規制しているので過大な縮小調整によるとこ
ろのウエブ中心の偏りやウエブの付け替え現象などの形
状不良を未然に防止できる。
第１図（ａ）（ｂ）はこの発明に従う仕上ユニバーサル
圧延の前後におけるＨ形鋼の断面模式図、 第２図はＨ形鋼の圧延状況の説明図、 第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はＨ形鋼圧延用素材の断面を
示す図、 第４図（ａ）（ｂ）は形状不良の発生したＨ形鋼の断面
を示す図、 第５図はＨ形鋼の圧延過程で生じる形状不良の発生限界
を調査したグラフ、 第６図（ａ）（ｂ）はＨ形鋼の圧延要領の説明図、 第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）はＨ形鋼圧延用素材の断面を
示した図、 第８図（ａ）（ｂ）はブレークダウン圧延における圧延
ロールのカリバー形状を示した図、 第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）は粗ユニバーサル圧延、エッ
ジャ圧延および仕上げユニバーサル圧延の各圧延状況を
示した図、 第10図は水平ロールの摩耗状況を示した図、 第11図はＨ形鋼の主要寸法を示した図、 第12図はロール幅の変更可能な圧延ロールを模式的に示
した図である。 １……スラブ、２……矩形鋼片 ３……Ｈ形鋼用鋼片、４……オープンカリバー ５……クローズドカリバー ６……ブレークダウン圧延機 ７……粗ユニバーサル圧延機 ８……エッジャー圧延機 ９……仕上ユニバーサル圧延機
圧延の前後におけるＨ形鋼の断面模式図、 第２図はＨ形鋼の圧延状況の説明図、 第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）はＨ形鋼圧延用素材の断面を
示す図、 第４図（ａ）（ｂ）は形状不良の発生したＨ形鋼の断面
を示す図、 第５図はＨ形鋼の圧延過程で生じる形状不良の発生限界
を調査したグラフ、 第６図（ａ）（ｂ）はＨ形鋼の圧延要領の説明図、 第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）はＨ形鋼圧延用素材の断面を
示した図、 第８図（ａ）（ｂ）はブレークダウン圧延における圧延
ロールのカリバー形状を示した図、 第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）は粗ユニバーサル圧延、エッ
ジャ圧延および仕上げユニバーサル圧延の各圧延状況を
示した図、 第10図は水平ロールの摩耗状況を示した図、 第11図はＨ形鋼の主要寸法を示した図、 第12図はロール幅の変更可能な圧延ロールを模式的に示
した図である。 １……スラブ、２……矩形鋼片 ３……Ｈ形鋼用鋼片、４……オープンカリバー ５……クローズドカリバー ６……ブレークダウン圧延機 ７……粗ユニバーサル圧延機 ８……エッジャー圧延機 ９……仕上ユニバーサル圧延機
フロントページの続き (72)発明者 藤本 洋二 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 河村 有秀 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 吉田 博 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社技術研究本部内 (72)発明者 磯辺 邦夫 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株 式会社技術研究本部内 (72)発明者 阿久根 俊幸 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 橋本 隆文 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭61−262404（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ブレイクダウン圧延を経た素材に粗圧延次
いで仕上げ圧延を施してＨ形鋼を製造するに当たり、 全域にわたってほぼ厚みの均一なウエブを有しそのウエ
ブの両側端にフランジを備えた粗形鋼片を粗圧延したの
ち、該粗形鋼片を左右に挟む一対の垂直ロールと粗圧延
段階よりもロール幅を小さく設定したロール幅の変更可
能な上下一対の水平ロールとを備えたユニバーサル圧延
機を用いて、該形鋼片のフランジ部の角度起こしとウエ
ブ高さ圧下およびフランジ部の厚み圧下を行う仕上げ圧
延を施してウエブ内幅寸法を微小調整することを特徴と
するＨ形鋼の圧延方法。 - 【請求項２】仕上げ圧延における１パス当たりのウエブ
内幅寸法の縮小量を、仕上げ圧延前のウエブ厚みを
TW0、仕上げ圧延前のウエブ内幅寸法をBW0としたとき、 80・TW0 2/BW0 を超えない範囲に設定し、これを超える場合には複数パ
スに分割して縮小圧延を行う、請求項１記載の圧延方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1142170A JP2548377B2 (ja) | 1988-06-29 | 1989-06-06 | Ｈ形鋼の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15951888 | 1988-06-29 | ||
| JP63-159518 | 1988-06-29 | ||
| JP1142170A JP2548377B2 (ja) | 1988-06-29 | 1989-06-06 | Ｈ形鋼の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280102A JPH0280102A (ja) | 1990-03-20 |
| JP2548377B2 true JP2548377B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=26474257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1142170A Expired - Lifetime JP2548377B2 (ja) | 1988-06-29 | 1989-06-06 | Ｈ形鋼の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548377B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2522059B2 (ja) * | 1989-06-13 | 1996-08-07 | 住友金属工業株式会社 | フランジを有する形材の熱間圧延方法 |
| US5203193A (en) * | 1990-11-05 | 1993-04-20 | Kawasaki Steel Corporation | Method of rolling h-beams |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58135705A (ja) * | 1982-02-06 | 1983-08-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ｈ形鋼の圧延方法 |
| JPH0763722B2 (ja) * | 1985-05-17 | 1995-07-12 | 川崎製鉄株式会社 | Ｈ形鋼の熱間圧延方法 |
-
1989
- 1989-06-06 JP JP1142170A patent/JP2548377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0280102A (ja) | 1990-03-20 |
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Legal Events
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