JP2661495B2 - Ｈ形鋼のウエブ中心偏り制御圧延方法およびそのためのｈ形鋼誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設、土木などの分野
で用いられるＨ形鋼の熱間圧延方法、特にＨ形鋼のウエ
ブ中心偏り制御圧延方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧延にてＨ形鋼を製造する場合、
同一圧延チャンスでは同一幅のロールを使用するため、
Ｈ形鋼のフランジ内幅を一定にすることができるが、フ
ランジ厚みなどの断面寸法を変更する場合には、それに
伴いウエブ高さが変化するため、同一シリーズでありな
がら呼称寸法とウエブ高さが合致しないものが多く得ら
れる。これらの関係は図１に示すが、図中、Ｈ形鋼10の
H₀、H₁、H₂はウエブ高さ、W₀はフランジ内幅である。tf
₀＜tf₁ ＜tf₂ であるとすると、W₀が一定のときはH₀＜H
₁＜H₂となる。

【０００３】これに対して、Ｈ形鋼を溶接にて製造する
場合には、所定のサイズになるように厚板を選択して用
いることができるため、同一シリーズにおいては断面寸
法が変化してもウエブ高さを一定にできる。これらの関
係は図２に示すが、図中の符号は図１に同じである。
W₀、W₁、W₂を変更できるためH₀、H₁、H₂を一定とするこ
ともできる。

【０００４】本出願人は、以上述べた従来のフランジを
有する形材の圧延方法に関する問題を解決する手段とし
て既にいくつかの方法を提案した。特願平１−149851号
( 特開平３−18401 号公報参照) においては図３に示す
ような垂直ロール34と幅可変２分割水平ロール32を有す
るユニバーサルミル (圧延機)30 を図４(a) 、(b) に示
すような圧延ラインに仕上げユニバーサルミル (圧延
機) として適用し、そのときの仕上げユニバーサルミル
において、１パスまたは複数パスのリバース圧延を行う
ことでウエブ高さ (ウエブ内幅) の縮小を行う方法を提
案した。

【０００５】さらには、同特願平１−149851号におい
て、図５(a) 、(b) に示すように固定幅水平ロールから
なる仕上げユニバーサルミル(UF₁) と幅可変水平ロール
からなる仕上げユニバーサルミル(UF₂) の２基の仕上げ
ユニバーサルミルを用いて、ウエブ高さ (ウエブ内幅)
の縮小圧延を行う方法について提案した。

【０００６】これらの発明によれば、１種類のロールで
同一シリーズのＨ形鋼のウエブ高さ外寸法を一定化する
ことが可能となり、また、粗ユニバーサルミルの水平ロ
ール幅に制約されることなく、自由なウエブ高さのＨ形
鋼が同一圧延チャンスで同一圧延ロールで製造でき、ロ
ール保有数の大幅削減、ロール原単位の大幅向上が実現
できる。

【０００７】しかしながら、本出願人が提示したフラン
ジを有する形材の圧延方法によりＨ形鋼の製造を行う際
に、ウエブ高さの縮小量によっては、図６に示すような
製品のウエブ中心偏りが問題になることがある。ここ
で、ウエブ中心偏り量ＳはＳ＝(a−b)/2で表わされる。

【０００８】すなわち、ウエブ高さ (ウエブ内幅) の縮
小量がある範囲を越えると、急激にウエブの中心偏りが
増大し、所定の公差を満足しない製品になる。JIS G 31
92では、ウエブ中心偏りの許容範囲をウエブ高さ300 mm
以下のものでは±2.5 mm、ウエブ高さ300 mmを越えるも
のについては±3.5 mmと規定している。

【０００９】そこで、上記ウエブ高さ縮小圧延における
Ｈ形鋼のウエブ中心偏りの悪化を防止する方法として、
本出願人は例えば特願平２−7812号( 特開平３−216201
号公報参照) に開示した技術を開発したが、これはウエ
ブ高さ (ウエブ内幅) 縮小圧延前のＨ形鋼素材のウエブ
中心偏りをウエブ高さ (ウエブ内幅) 縮小圧延により一
層悪化させないための方法であって、一旦悪くなった中
心偏りを矯正させる技術ではない。従って、仕上げ圧延
以前の圧延過程で生じた大きなウエブ中心偏りについて
は、本出願人が提示した上述のウエブ高さ (ウエブ内
幅) 縮小圧延で矯正されることなく、製品のウエブ中心
偏りとして残存して寸法公差はずれの原因となる。

【００１０】このような問題点を解決するために本発明
者は、特開平４−143009号公報において、幅可変水平ロ
ールを有する仕上げユニバーサルミルを用いて、Ｈ形鋼
のウエブ高さ (ウエブ内幅) 縮小圧延を行うに際して、
該圧延機の上流側および／または下流側に設置したウエ
ブ中心偏り測定器によって検出された圧延材全長に亘る
ウエブ中心偏り測定値に基づき、上記仕上げユニバーサ
ルミルの入側に近接配置したローラガイドにより被圧延
材のフランジ部のミルパスセンターに対する上下方向の
位置を圧延中に調整することを特徴とするＨ形鋼のウエ
ブ中心偏り制御圧延方法を提案した。この発明の好適態
様によれば、図７(a) 、(b) に示す通り、垂直ロール70
と分割タイプの水平ロール72から成る仕上げユニバーサ
ルミル74の入側に近接配置したローラガイドが、被圧延
材のフランジ端部を上下から拘束するフランジガイド82
である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図７(a) は圧延前の被
圧延材76がＳ＝(a₁-b₁)/2 でa₁＜b₁のウエブ中心偏りＳ
を有している場合を表わし、図７(b) は圧延前の被圧延
材76がＳ＝(a₁-b₁)/2 でa₁＞b₁のウエブ中心偏りＳを有
している場合を表わしている。ここに、ａ₁ およびｂ₁
は仕上げ圧延前のそれぞれ上下のフランジ高さである、
ａ₂ 、ｂ₂ は圧延後のそれである。

【００１２】図７(a) ではa₁＜b₁であることから、ｅ＞
０すなわちフランジセンターをパスセンターに対して上
側に｜ｅ｜離れた位置に保持するようにフランジローラ
ガイド82の位置を調整する。また図７(b) ではa₁＞b₁で
あることから、ｅ＜０すなわちフランジセンターをパス
センターに対して下側に｜ｅ｜離れた位置に保持するよ
うにフランジローラガイド82の位置を調整する。これに
よって、ウエブ高さ縮小圧延後の製品はa₂≒b₂となりウ
エブ中心偏りの矯正が可能となる。

【００１３】ところが、本出願人が提示した上述のよう
なＨ形鋼のウエブ中心偏り制御圧延方法に関して、本発
明者は実際の圧延機を用いた膨大な回数のテストを行
い、次のような問題点を明らかにした。

【００１４】(1) 一般に熱間圧延Ｈ形鋼のウエブ中心偏
りは、既述のように幅可変あるいは幅固定の水平ロール
を有するユニバーサルミルによるウエブ高さ (ウエブ内
幅) 縮小圧延によるもの以外に、ブレークダウンミルや
粗ユニバーサルミル、エッジャーミルといった、より上
流側の圧延工程において発生することが少なくない。ま
た、その発生形態としても、図６に例示するような左右
のフランジ部で中心偏り量が等しくなることはまずな
く、さらに左右のフランジで中心偏りの正負が逆転して
いることも頻繁に生じる。

【００１５】(2) 従って、Ｈ形鋼のウエブ高さ (ウエブ
内幅) の縮小圧延を行うユニバーサルミルの入側あるい
は出側で検出した被圧延材のウエブ中心偏り測定値がミ
ル駆動側および操作側でほぼ等しい場合には、それら測
定値の平均値を基に、前述のように本出願人が特開平４
−143009号公報で開示した方法により、最適なフランジ
ガイドローラの位置を決定することは容易であるが、当
該中心偏りの測定値がミル駆動側、操作側で大きく異な
る場合、特に正負の異なった値を検出した場合にはフラ
ンジローラガイドの適正な位置を決定することが難しく
なる。ここに、ミル駆動側とはミル駆動用電動機の位置
する側であり、ミル操作側とはミルを挟んでミル駆動側
と反対に位置する側をいう。具体的にはそれぞれＨ形鋼
の両フランジのそれぞれ一方に相当する。

【００１６】(3) ミル駆動側、操作側で大きく異なるウ
エブ中心偏り値を検出した際に、本出願人が特開平４−
143009号公報で開示したようなフランジローラガイドあ
るいはウエブローラガイドでは、被圧延材のフランジ両
端あるいはウエブ面をミル駆動側、操作側で別個に適正
位置に調整を行うことはできない。 (4) 従って、ミル駆動側と操作側のいずれについても、
製品のウエブ中心偏りが所定の公差範囲に収まるような
小さなレベルに制御することは困難であった。

【００１７】ここに、本発明の目的とするところは、ウ
エブ内幅寸法を変更自在として、複数シリーズのＨ形鋼
を同じユニバーサルミルで製造する場合において、同一
のユニバーサルミルの水平ロールを用いて、フランジ厚
みの異なるサイズについてもウエブ高さの外寸法一定の
Ｈ形鋼を製造する際、製品のウエブ中心偏りが全長にわ
たり、かつミルの駆動側および操作側のいずれについて
も所定の公差を外れることのないように小さなレベルに
抑制することを可能にするＨ形鋼のウエブ中心偏り制御
圧延方法とそのための装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】ここに、上述の課題を解
決すべく種々検討を重ねた結果、ミル駆動側、操作側
各々別個にウエブセンターまたはフランジセンターを上
下方向の適正位置に調整し得る機構を設けるとが効果的
であること、そのための被圧延材の誘導装置として、
ミル駆動側、操作側各々別個にウエブまたはフランジの
上下拘束位置調整可能としたローラガイドを設ける必要
があること、を知り本発明を完成した。

【００１９】よって、本発明の要旨とするところは、Ｈ
形鋼の熱間圧延方法であって、ユニバーサル圧延機の水
平ロールを分割し、オンラインで幅調整可能な構造と
し、該ユニバーサル圧延機における１パスあるいは複数
パスの圧延によってウエブ内幅の縮小を行う圧延方法に
おいて、当該圧延機の上流側および／または下流側に設
置したウエブ中心偏り測定装置によって検出された圧延
材全長にわたる駆動側および操作側のウエブ中心偏り測
定値に基づき、上記ユニバーサル圧延機の入側に近接配
置したＨ形鋼誘導装置により被圧延材のフランジ部のミ
ルパスセンターに対する上下方向の位置を駆動側および
操作側各々別個に圧延中に調整することを特徴とするＨ
形鋼のウエブ中心偏り制御圧延方法である。

【００２０】ここに、ウエブ中心偏りは前述のＳで定義
されるが、本発明にあってはこれをウエブセンターある
いはフランジセンターとして捉え、ミルパスセンターに
一致させるのである。そしてそのために本発明にあって
はウエブロールあるいはフランジロールから成る誘導装
置を用いるのである。

【００２１】したがって、本発明は、別の面からは、被
圧延材のウエブの両端部を駆動側および操作側各々個別
に上下から拘束する少なくとも一対のローラガイドを備
えたことを特徴とするＨ形鋼の誘導装置である。また、
本発明は、被圧延材のフランジの両端部を駆動側および
操作側各々別個に上下から拘束する少なくとも一対のロ
ーラガイドを備えたことを特徴とするＨ形鋼の誘導装置
である。

【００２２】さらに、本発明は被圧延材のフランジの両
端部を上下から拘束する少なくとも一対の鼓型ローラガ
イドであって、かつローラガイド全体の上下位置が調整
可能であるとともに、上下の該ローラガイドをその回転
軸方向に各々相反する方向に移動させることが可能であ
るように構成したことを特徴とするＨ形鋼のの誘導装置
である。

【００２３】

【作用】添付図面を参照して、本発明をさらに具体的に
説明する。本発明にかかる圧延方法は、例えば第４図
(a) にその１例を示す圧延ラインによって実施すること
ができる。

【００２４】まず、本発明にかかる圧延方法によれば、
ブレークダウン圧延は従来法と同様に行えばよく、これ
により圧延素材をビームブランクにまで圧延する。その
後の粗ユニバーサルミル (圧延機：UR) およびエッジャ
ーミル (圧延機：E)を用いた中間圧延で、圧延素材は最
終寸法に近いフランジ幅、フランジ厚、ウエブ厚にまで
仕上げる。

【００２５】このようにして得られた中間圧延形鋼は、
２分割幅可変水平ロールおよび垂直ロールからなる仕上
げユニバーサルミル (圧延機：UF) により、１パスまた
は複数パスのウエブ高さ縮小圧延を施され、数10mmの範
囲内でＨ形鋼のウエブ高さの外寸法は自由に変更でき
る。この仕上げユニバーサルミルによる圧延は必要によ
り複数パスのレバース圧延としてもよい。

【００２６】本発明によれば、仕上げユニバーサルミル
の上流側および／または下流側に設置したウエブ中心偏
り測定装置によってウエブ中心偏り (Ｓ) を検出し、前
記ユニバーサル圧延機の入側に近接配置したＨ形鋼誘導
装置により被圧延材のフランジ部のミルパスセンターに
対する上下方向の位置、つまりミルパスセンターから見
て被圧延材のフランジセンターがウエブの付け替え方向
に所定量（＝ｅ）だけシフトするように駆動側および操
作側各々別個に圧延中に調整する。駆動側および操作側
におけるそれぞれの誘導装置の調整操作自体は、図７に
関連して説明した従来例に準じて行えばよい。なお、図
７はフランジローラガイドの例を示すものであるが、ウ
エブローラガイドの場合も同様である。

【００２７】このように左右独立してウエブ中心偏りを
調整するということで、当初は、被圧延材の捩れや倒れ
などの不都合が予想されたが、予想外にもそのような問
題は生じなかった。上記ガイドによる被圧延材の拘束効
果が大きいためであるためと考えられる。

【００２８】図８(a) 、(b) は、本発明のＨ形鋼誘導装
置の１例を正面からみた状態を示すものである。幅可変
水平ロールを有する仕上げユニバーサルミル( 図示せ
ず、図７参照) の入側に近接してミル駆動側およびミル
操作側にぞれぞれ配置した上下一対のウエブローラガイ
ド80、82により、被圧延材であるＨ形鋼84のウエブ86の
面両端部を上下から拘束しつつ、フランジ88の上下位置
を圧延中に調整するものである。

【００２９】このように本発明にかかるローラガイド8
0、82は、図示例では、ミル駆動側、操作側で別個にフ
ランジの上下位置調整が可能なように、左右 (ミル駆動
側、操作側) 各一対のローラガイド80、82をそれぞれ軸
90、92で片持ちで支える構造を有し、いずれのガイドも
互いに独立して上下に移動可能であるように、例えば油
圧機構を使った適宜調整機構94によって、計測されたウ
エブ中心偏りに応じてその位置が調整される。図示例で
は左右のローラガイド80、82は互いに独立して上下の方
向にその位置が変更される。

【００３０】図８(a) が通常のウエブ拘束状態を示して
おり、左右のウエブセンターはユニバーサルミルのパス
センターに対して上下同じ位置に支持されており、被圧
延材のウエブ中心偏り測定値が左右でほぼ均等な場合に
は、この状態に保たれる。一方、図８(b) は左右で非対
称なウエブ拘束状態を示しており、左右のウエブセンタ
ーはユニバーサルミルのパスセンターに対して上下位置
が異なった状態に支持されており、被圧延材のウエブ中
心偏り測定値が左右で異なる場合には、この状態に変更
する。

【００３１】図９(a) 、(b) は、本発明の別のＨ形鋼誘
導装置を正面からみた状態を示すものである。幅可変水
平ロールを有する仕上げユニバーサルミル( 図示せず、
図７参照) の入側に近接してミル駆動側およびミル操作
側のぞれぞれ配置した上下一対のフランジローラガイド
96、98により、被圧延材であるＨ形鋼84のフランジ88の
端部を上下から拘束しつつ、フランジ88の上下位置を圧
延中に調整するものである。

【００３２】この例のローラガイドの特徴は、ミル駆動
側および操作側で別個にフランジの上下位置調整が可能
なように、左右 (ミル駆動側、操作側) 各一対のローラ
ガイドを軸100 、102 で片持ちで支える構造とし、いず
れのガイドも互いに独立して上下に移動可能であるよう
に、例えば油圧機構を使った適宜調整機構104 によっ
て、計測されたウエブ中心偏りに応じてその位置が調整
される。図示例では左右のローラガイド80、82は互いに
独立して上下の方向にその位置が変更される。

【００３３】なお、図中のローラガイドのローラは軸芯
に対してθの角度を有する円錐状であるが、これは被圧
延材のフランジが鉛直線に対して角度θ (一般に５度前
後)だけ傾いていることに対応して、フランジ先端部と
ガイドローラの表面とを面接触させるためである。

【００３４】図９(a) が通常のウエブ拘束状態を示して
おり、左右のフランジセンターはユニバーサルミルのパ
スセンターに対して上下同じ位置に支持されており、被
圧延材のウエブ中心偏り測定値が左右でほぼ均等な場合
には、この状態に保たれる。一方、図９(b) は左右で非
対称なフランジ拘束状態を示しており、左右のフランジ
センターはユニバーサルミルのパスセンターに対して上
下位置が異なった状態に支持されており、被圧延材のウ
エブ中心偏り測定値が左右で異なる場合には、この状態
に変更する。

【００３５】図10(a) 、(b) は本発明のさらに別のＨ形
鋼誘導装置の例を示す正面図である。図中、幅可変水平
ロールを有する仕上げユニバーサルミルの入側に近接配
置したフランジローラガイド110 、112 により、被圧延
材であるＨ形鋼のウエブ端部を上下から拘束しつつ、フ
ランジの上下位置を圧延中に調整するものである。

【００３６】本例における各対のローラガイド110 、11
2 は、ミル駆動側および操作側( つまり左右側) で別個
にフランジ88の上下位置が同時に調整可能なように、
ローラガイドのローラは軸芯に対してθの角度を有する
鼓型とし、かつ上下ローラはそれぞれ同一軸114 、11
6 によって連結されており、その回転軸方向に各々相反
する方向に移動させることができるようにしてあり、そ
して各軸114 、116は適宜調整機構120 、122 によっ
てその全体が上下方向に位置が調整されるようにした点
にある。なお、ガイドによるスリ疵防止の面からローラ
ガイド110 と112 は互いに独立して回転できるように
(無駆動) しておくことが望ましい。

【００３７】図10(a) が通常のフランジ拘束状態を示し
ており、左右のフランジセンターはユニバーサルミルの
パスセンターに対して上下同じ位置に支持されており、
被圧延材のウエブ中心偏り測定値が左右でほぼ均等な場
合には、この状態に保たれる。一方、図10(b) は左右で
非対称なフランジ拘束状態を示しており、左右のフラン
ジセンターは互いに上下位置が２δtan θ (δ: 上下ロ
ーラの回転軸方向の移動量) だけ異なった状態に支持さ
れており、被圧延材のウエブ中心偏り測定値が左右で異
なる場合には、この状態に変更する。

【００３８】図８ないし図10から分かるように、ウエブ
ローラガイドおよびフランジローラガイドはそれぞれＨ
形鋼のウエブおよびフランジを図面で云えば上下方向に
押圧できるように上下各々で１個以上のローラを備えた
ものであればよく特に制限されない。例えば、図８、図
９ではミル駆動側、操作側各々に上下ローラ２個 (１
対) で計４個 (２対) 、図10では上下ローラ２個を備え
たものである。

【００３９】各ローラガイドから構成される本発明にか
かるＨ形鋼誘導装置の設置箇所であるが、これは仕上げ
ユニバーサルミルに可及的に近接して設けることが望ま
しい。

【００４０】次に図11〜図13は、本発明にかかるウエブ
中心偏り制御方法を実施するための各制御方式のブロッ
ク図を示している。図11は、仕上げユニバーサルミル13
0 の上流側にウエブ中心偏り測定器132 を設置し、この
測定器で検出したミル駆動側および操作側における圧延
素材 (Ｈ形鋼)134全長にわたるウエブ中心偏りＳの測定
値に基づき、圧延機入側に近接配置したフランジガイド
位置調整装置136 を経てフランジローラガイド138 の開
度 (さらに図10のフランジローラガイドについてはロー
ラの軸方向オフセット量) を圧延中に制御して、圧延後
のＨ形鋼のウエブ中心偏りを極小化しようとするもので
ある。ウエブ中心偏り測定器132 は従来のように例えば
光電式によって前述のa 、b の値を計測するものであっ
てもよい。

【００４１】フランジガイド位置調整装置の位置調整指
令にあたっては、入側ウエブ中心偏り検出値とメインプ
ロセスコンピューターから圧延パス毎に指示される圧延
条件および温度計で計測された圧延中の材料温度に基づ
き、演算器で適正なガイドの位置修正量が算出され、ウ
エブ中心偏りＳの測定位置が圧延機で圧延される時点で
ガイド位置調整がなされるようにタイミングよく指令が
出される。

【００４２】図12は、仕上げユニバーサルミルの下流側
にウエブ中心偏り測定器140 を設置し、この測定器で検
出したミル駆動側および操作側における圧延素材 (Ｈ形
鋼)全長にわたるウエブ中心偏りＳの測定値に基づき、
圧延機入側に近接配置したフランジガイド位置調整装置
を経てフランジローラガイドの開度 (さらに図10のフラ
ンジローラガイドについてはローラの軸方向オフセット
量) を圧延中に制御して、圧延後のＨ形鋼のウエブ中心
偏りを極小化しようとするものである。

【００４３】フランジガイド位置調整装置の位置調整指
令にあたっては、出側ウエブ中心偏り検出値とメインプ
ロセスコンピューターから圧延パス毎に指示される圧延
条件および温度計で計測された圧延中の材料温度に基づ
き、演算器で適正なガイドの位置修正量が算出され、遅
滞なくフランジガイド位置調整装置へ位置調整指令がな
される。

【００４４】図12の場合にはフィードバック制御である
ため、圧延機の出側に設置するウエブ中心偏り測定器14
0 は圧延機に極力近接させることが望ましく、演算器の
処理時間、ガイド位置調整装置の調整時間は極力短くす
る必要がある。

【００４５】図13は、幅可変水平ロールを有する仕上げ
ユニバーサルミル130 の上流側と下流側の双方にウエブ
中心偏り測定器132 、140 を設けて、各々の測定器で得
られたミル駆動側および操作側の圧延材の全長にわたる
ウエブ中心偏り測定値を演算器に入力する。そこで、メ
インプロセスコンピューターから圧延パス毎に入力され
る圧延条件および温度計で計測された圧延中の材料温度
に基づき、圧延後のＨ形鋼のウエブ中心偏りＳが最小に
なるように適正なガイド位置修正量が算出され、フラン
ジガイド位置調整装置136 へ適正なタイミングで上下位
置調整指令 (図10のガイドに付いてはガイドローラの上
下位置調整指令＋ローラの軸方向のオフセット量の調整
指令) がなされる。

【００４６】本構成の制御システムによれば、図11およ
び図12に示したようなフィードフォワード制御やフィー
ドバック制御を単独で行う場合に比べて、より高精度な
ウエブ中心偏り制御が可能になる。

【００４７】以上の説明では、フランジローラガイドに
よりフランジセンターを上下に位置調整することで、ウ
エブ中心偏りを制御する方法であったが、前述の通りウ
エブガイドによりフランジセンターを上下に位置調整す
ることで、ウエブ中心偏りを制御する場合にも上記説明
は当てはまることは言うまでもない。

【００４８】また、幅可変水平ロールを有する仕上げユ
ニバーサルミルで１パスでウエブ高さ (ウエブ内幅) の
縮小を行い、所定の寸法のＨ形鋼に仕上げる場合につい
て述べたが、複数パスのウエブ高さ (ウエブ内幅) 縮小
圧延で製品に仕上げる場合についても同様であって、各
パスについて図11から図13に示した構成で本発明を適用
すればよい。この場合には、圧延機の上流側でウエブ中
心偏り測定に用いた計測装置を、次パスでは下流側のウ
エブ中心偏り測定器として併用してもよく、その逆の使
われ方をしてもよい。

【００４９】さらには、幅可変水平ロールを有する仕上
げユニバーサルミルにおいてＨ形鋼のウエブ高さ (ウエ
ブ内幅) 縮小圧延を行う際に本発明を適用した場合を前
提としたが、例えば図４(b) に示す圧延レイアウトにお
いて２次粗ユニバーサルミルに幅可変水平ロールを組み
込み、当該ユニバーサルミルにおいてＨ形鋼のウエブ高
さ縮小圧延を行う場合に本発明を適用することも可能で
ある。なぜなら、仕上げユニバーサルミルと異なり、粗
ユニバーサルミルの水平ロール側面には５度前後の傾斜
が付与されているのが一般的であるが、この傾斜角度が
Ｈ形鋼のウエブ高さ縮小圧延に及ぼす影響はほとんど何
もなく、本発明で開示したＨ形鋼のウエブ中心偏り制御
圧延の原理がそのまま粗ユニバーサルミルでのウエブ高
さ (ウエブ内幅) 縮小圧延に対しても当てはまるからで
ある。

【００５０】なお、本発明の実施において用いられるウ
エブ中心偏り測定器としては、例えば特開昭58−179515
号に開示されているようなものが利用可能である。本発
明の作用効果についてその実施例をもとにさらに具体的
に説明する。

【００５１】

【実施例】

(実施例１)本実施例では、図４(a) に示す圧延ラインで
H400×200 シリーズのウエブ高さ外寸法一定Ｈ形鋼の熱
間圧延を行う際に、本発明の方法を適用したまず、連続
鋳造ブルームを加熱後、ロール孔型をもつブレークダウ
ンミルでリバース圧延を行い、ビームブランクを造形し
た。さらに粗ユニバーサルミル(UR)とエッジャーミル
(E) とでリバース圧延を行い、製品のフランジ厚、ウエ
ブ厚、フランジ幅に近い形状・寸法にまで仕上げた。

【００５２】ここでURの水平ロール幅は 386mmであり、
水平ロール側面は５度のテーパを有している。UR圧延後
の材料は、幅可変２分割水平ロールからなる仕上げユニ
バーサルミルにおいて、フランジ内面がこの水平ロール
に接するようにウエブ高さ (ウエブ内幅) の縮小圧延を
最大３パス行い、かつ同時にウエブ厚とフランジ厚の均
一化とフランジとウエブの直角度の矯正を主目的とした
整形圧延を行って製品とした。

【００５３】表１に、本発明を実施した場合の製品のウ
エブ中心偏り測定結果を、ミル駆動側および操業側のそ
れぞれに関して平均値と標準偏差の形でまとめて示す。
本実施例では、図８(a) 、(b) に示すウエブローラガイ
ドタイプのＨ形鋼誘導装置を採用し、幅可変水平ロール
を有する仕上げユニバーサルミル上流側に設けたウエブ
中心偏り測定器で圧延各パス毎にウエブ中心偏りの検出
を行い、図11に示す制御系に相当する制御系を用いてミ
ル入側に近接配置したウエブローラガイドの上下位置調
整をミル駆動側および操作側で独立して行うウエブ中心
偏り制御を行った。

【００５４】同表には、本発明の制御を行わずに、図８
(a) に示すようなミル駆動側と操作側とで全く同じ上下
位置調整を行う中心偏り制御を行った場合の結果につい
て比較のために併記してある。表１の結果から、本発明
を実施した場合には、実施しなかった場合に比べてミル
駆動側および操業側のいずれについても、中心偏りが小
さな寸法精度の優れた製品が得られていることが判る。

【００５５】

【表１】

【００５６】(実施例２)本例では実施例１と同じく、図
４(a) に示す圧延ラインでH400×200 シリーズのウエブ
高さ外寸法一定Ｈ形鋼の熱間圧延を行う際に、本発明を
適用した。

【００５７】本実施例の場合、ブレークダウン圧延から
粗ユニバーサル圧延およびエッジャー圧延までの工程
は、前述の実施例１の場合と同様であった。UR圧延後の
材料は、幅可変２分割水平ロールからなる仕上げユニバ
ーサルミルにおいて、フランジ内面が該水平ロール側面
に接するようにウエブ高さ (ウエブ内幅) の縮小圧延を
１パス行い、かつ同時にウエブ厚とフランジ厚の均一化
とフランジとウエブの直角度の矯正を主目的とした整形
圧延を行って製品とした。表２に、本発明を実施した場
合の製品のウエブ中心偏り測定結果を平均値と標準偏差
の形でまとめて示す。

【００５８】本実施例では、幅可変仕上げユニバーサル
ミルの上流側および下流側に設けたウエブ中心偏り測定
器でウエブ中心偏りの検出を行い、図13に示す制御系に
相当する制御系を用いてミル入側に近接配置した図10
(a) 、(b) に示すタイプのフランジローラガイドの上下
位置調整および軸方向位置調整によるウエブ中心偏り制
御を行った。同表には、本発明の制御を行わずに、図10
(a) に示すようにミル駆動側と操作側とで全く同じ上下
位置調整を行う中心偏り制御を行なった場合、つまり上
下位置調整装置 120、122 だけで位置調整を行い上下フ
ランジガイドローラの軸方向位置調整を行わない場合の
結果について比較のため併記してある。表２に示す結果
から、本発明を実施した場合には、実施しなかった場合
に比べてミル駆動側および操作側のいずれについても、
ウエブ中心偏りの小さな寸法制度の優れた製品が得られ
ていることが判る。

【００５９】

【表２】

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
複数シリーズのＨ形鋼を同じ幅可変水平ロールを有する
ユニバーサルミルで製造する場合、あるいは同一の幅可
変水平ロールを用いて厚みの異なるサイズについてもウ
エブ高さの外寸法一定のＨ形鋼を製造する場合におい
て、ミル駆動側および操作側のいずれについても、製品
のウエブ中心偏りを圧延材全長にわたり極小化しながら
Ｈ形鋼を熱間圧延することができる。これにより、大幅
なウエブ高さ (ウエブ内幅) の変更を要する場合につい
ても寸法精度の優れた製品が圧延でき、本発明は産業上
の利用価値の極めて高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧延によるＨ形鋼の現状の製品寸法体系の説明
図である。

【図２】溶接によるＨ形鋼の現状の製品寸法体系の説明
図である。

【図３】本発明方法を適用する幅可変水平ロールを有す
る仕上げユニバーサルミルの様子を示す説明図である。

【図４】図４(a) 、(b) は、本発明を実施する際のＨ形
鋼の圧延ミルレイアウトの一例を示す説明図である。

【図５】図５(a) 、(b) は、本発明を実施する際のＨ形
鋼の別の圧延ミルレイアウトの一例を示す説明図であ
る。

【図６】Ｈ形鋼のウエブ中心偏りの説明図である。

【図７】図７(a) 、(b) は、Ｈ形鋼のウエブ中心偏りを
矯正する圧延の様子を示す説明図である。

【図８】図８(a) 、(b) は、本発明のＨ形鋼誘導装置に
よるＨ形鋼の拘束状態を示す説明図である。

【図９】図９(a) 、(b) は、本発明の別のＨ形鋼誘導装
置によるＨ形鋼の拘束状態を示す説明図である。

【図１０】図10(a) 、(b) は、本発明のさらに別のＨ形
鋼誘導装置によるＨ形鋼の拘束状態を示す説明図であ
る。

【図１１】本発明を実施する際のウエブ中心偏り制御方
式のブロック図である。

【図１２】本発明を実施する際の別のウエブ中心偏り制
御方式のブロック図である。

【図１３】本発明を実施する際のさらに別のウエブ中心
偏り制御方式のブロック図である。

【符号の説明】

32 : 水平ロール 34 : 垂直ロール 84 : Ｈ形鋼 80 、82 : ウエブローラガイド 110、112 : フランジローラガイド 130 : 仕上げユニバーサルミル

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｈ形鋼の熱間圧延方法であって、ユニバ
   ーサル圧延機の水平ロールを分割し、オンラインで幅調
   整可能な構造とし、該ユニバーサル圧延機における１パ
   スあるいは複数パスの圧延によってウエブ内幅の縮小を
   行う圧延方法において、当該圧延機の上流側および／ま
   たは下流側に設置したウエブ中心偏り測定装置によって
   検出された圧延材全長にわたる駆動側および操作側のウ
   エブ中心偏り測定値に基づき、上記ユニバーサル圧延機
   の入側に近接配置したＨ形鋼誘導装置により被圧延材の
   フランジ部のミルパスセンターに対する上下方向の位置
   を駆動側および操作側各々別個に圧延中に調整すること
   を特徴とするＨ形鋼のウエブ中心偏り制御圧延方法。
2. 【請求項２】 被圧延材のウエブの両端部を駆動側およ
   び操作側各々個別に上下から拘束する少なくとも一対の
   ローラガイドを備えたことを特徴とするＨ形鋼の誘導装
   置。
3. 【請求項３】 被圧延材のフランジの両端部を駆動側お
   よび操作側各々別個に上下から拘束する少なくとも一対
   のローラガイドを備えたことを特徴とするＨ形鋼の誘導
   装置。
4. 【請求項４】 被圧延材のフランジの両端部を上下から
   拘束する少なくとも一対の鼓型ローラガイドであって、
   かつローラガイド全体の上下位置が調整可能であるとと
   もに上下の該ローラをその回転軸方向に各々相反する方
   向に移動させることが可能であるように構成したことを
   特徴とするＨ形鋼の誘導装置。