JP2804346B2 - 形鋼の圧延方法 - Google Patents
形鋼の圧延方法Info
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-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
- B21B1/08—Metal-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
- B21B1/088—H- or I-sections
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、Ｈ形鋼および類似のウェブとフランジと
を有する形鋼を圧延によって製造する方法に関し、特に
ウェブ高さの異なる種々の形鋼を得るのに有利な圧延方
法を提案しようとするものである。以下代表例としてＨ
形鋼につき述べる。
を有する形鋼を圧延によって製造する方法に関し、特に
ウェブ高さの異なる種々の形鋼を得るのに有利な圧延方
法を提案しようとするものである。以下代表例としてＨ
形鋼につき述べる。
圧延によってＨ形鋼を製造する際に、従来同一の圧延
チャンスでは同一幅のロールを使用するためウェブのフ
ランジ間内幅（以下単にウェブ内幅で示す）が一定のＨ
形鋼を得ていたが、フランジ厚み等断面寸法を変更する
場合や、圧延ロールのロール側端面の摩耗が大きくなっ
た場合には、それに伴いウェブ高さが変化するために同
一シリーズでありながら呼称寸法とウェブ高さが合致し
ないものが生じることがあった。
チャンスでは同一幅のロールを使用するためウェブのフ
ランジ間内幅（以下単にウェブ内幅で示す）が一定のＨ
形鋼を得ていたが、フランジ厚み等断面寸法を変更する
場合や、圧延ロールのロール側端面の摩耗が大きくなっ
た場合には、それに伴いウェブ高さが変化するために同
一シリーズでありながら呼称寸法とウェブ高さが合致し
ないものが生じることがあった。
ここにＨ形鋼を溶接によって製造する際は、所定のサ
イズに合わせた厚板を用いるために同一シリーズにおい
ては、フランジ厚み等の断面寸法を変化させてもウェブ
高さを全て一定にすることができるが、上述のような圧
延によってＨ形鋼を製造する際は、得るべき形鋼の断面
寸法に対応した圧延ロール及びガイドの頻繁な組み換え
を必要とすることからウェブ内幅の異なる種々のＨ形鋼
を１チャンスで圧延できることが望まれていた。
イズに合わせた厚板を用いるために同一シリーズにおい
ては、フランジ厚み等の断面寸法を変化させてもウェブ
高さを全て一定にすることができるが、上述のような圧
延によってＨ形鋼を製造する際は、得るべき形鋼の断面
寸法に対応した圧延ロール及びガイドの頻繁な組み換え
を必要とすることからウェブ内幅の異なる種々のＨ形鋼
を１チャンスで圧延できることが望まれていた。
（従来の技術） 上記のような観点から開発されたＨ形鋼の圧延方法と
して例えば特開昭59−178101号公報には、形材のウェブ
部に部分圧延を施し、圧延ロール等の取り替えを要する
ことなくウェブ高さを自由に調整し得る圧延方法が、ま
た特開昭59−202101号公報には、斜行ロール方式により
ウェブ高さを任意に拡張しようとする圧延方法がそれぞ
れ開示されている。
して例えば特開昭59−178101号公報には、形材のウェブ
部に部分圧延を施し、圧延ロール等の取り替えを要する
ことなくウェブ高さを自由に調整し得る圧延方法が、ま
た特開昭59−202101号公報には、斜行ロール方式により
ウェブ高さを任意に拡張しようとする圧延方法がそれぞ
れ開示されている。
しかし上記特開昭59−178101号公報に開示の方法で
は、部分圧延を行う際のロール面圧が著しく大きくなっ
て圧延機に過大な負荷が加わり、また拡幅量がウェブの
突起量で制約を受け、さらにウェブ厚の大きい材料では
拡幅が難しいという問題があった。また上記特開昭59−
202101号公報に開示の方法では、複雑な構造をした圧延
機を新たに設置する必要があり、多大な設備投資及び設
備メンテナンスを必要とする問題があった。
は、部分圧延を行う際のロール面圧が著しく大きくなっ
て圧延機に過大な負荷が加わり、また拡幅量がウェブの
突起量で制約を受け、さらにウェブ厚の大きい材料では
拡幅が難しいという問題があった。また上記特開昭59−
202101号公報に開示の方法では、複雑な構造をした圧延
機を新たに設置する必要があり、多大な設備投資及び設
備メンテナンスを必要とする問題があった。
（発明が解決しようとする課題） この発明は、ロール面に過大な圧力を生じさせること
なくウェブ内幅を任意の値に調整可能な、形鋼のウェブ
高さを縮小圧延する方法であって、従来から使用されて
いるＨ形鋼圧延用の圧延機をそのまま適用でき、さらに
多大な設備投資も必要としない圧延方法を提案すること
を目的とする。
なくウェブ内幅を任意の値に調整可能な、形鋼のウェブ
高さを縮小圧延する方法であって、従来から使用されて
いるＨ形鋼圧延用の圧延機をそのまま適用でき、さらに
多大な設備投資も必要としない圧延方法を提案すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） この発明は、Ｈ形および類似のウェブ部とフランジ部
とを有する粗形鋼片に、少なくとも２基の粗ユニバーサ
ル圧延機を用いて粗圧延を施した後、仕上ユニバーサル
圧延機を用いてウェブ高さ方向の圧下を兼ねた仕上圧延
を施してウェブを所定の高さまで縮小する形鋼の圧延方
法であって、 連続する粗ユニバーサル圧延機のうち仕上圧延機直前
の粗圧延機の水平ロール及び竪ロールを、上流側のロー
ルと比べて、フランジのウェブに対する傾きが大でかつ
ウェブ高さが短くなるロールを用いて、この圧延機を粗
圧延の最終パスに用いるか否かによって、ウェブ高さが
異なる複数種類の被圧延材を仕上ユニバーサル圧延機に
供給可能とすることを特徴とする形鋼の圧延方法であ
る。
とを有する粗形鋼片に、少なくとも２基の粗ユニバーサ
ル圧延機を用いて粗圧延を施した後、仕上ユニバーサル
圧延機を用いてウェブ高さ方向の圧下を兼ねた仕上圧延
を施してウェブを所定の高さまで縮小する形鋼の圧延方
法であって、 連続する粗ユニバーサル圧延機のうち仕上圧延機直前
の粗圧延機の水平ロール及び竪ロールを、上流側のロー
ルと比べて、フランジのウェブに対する傾きが大でかつ
ウェブ高さが短くなるロールを用いて、この圧延機を粗
圧延の最終パスに用いるか否かによって、ウェブ高さが
異なる複数種類の被圧延材を仕上ユニバーサル圧延機に
供給可能とすることを特徴とする形鋼の圧延方法であ
る。
（作 用） この発明のようにウェブ内幅を縮小してウェブ高さを
任意の値にしようとする圧延方法においては、通常仕上
圧延は１パスの縮小圧下にてウェブ高さの調整を行うわ
けであるが、この縮小量の増加に伴ってウェブが座屈す
るという問題が生じてくる。
任意の値にしようとする圧延方法においては、通常仕上
圧延は１パスの縮小圧下にてウェブ高さの調整を行うわ
けであるが、この縮小量の増加に伴ってウェブが座屈す
るという問題が生じてくる。
かかる問題に対しては、この縮小量を制限すること
（縮小を分散させて１バス当たりの縮小量を低減するこ
とも含む）と、座屈限界縮小量を大きくすることが考え
られる。
（縮小を分散させて１バス当たりの縮小量を低減するこ
とも含む）と、座屈限界縮小量を大きくすることが考え
られる。
この発明では縮小量を分散させる手法を採用して、同
一チャンス（同一ロール列）で広い範囲のウェブ高さの
成品を製造することができるようにした。具体的には、
ウェブ内幅の可変範囲を拡大するために、仕上ユニバー
サル圧延機へ供給する形鋼の寸法（ベース寸法）を２種
類以上にできるようしたのである。
一チャンス（同一ロール列）で広い範囲のウェブ高さの
成品を製造することができるようにした。具体的には、
ウェブ内幅の可変範囲を拡大するために、仕上ユニバー
サル圧延機へ供給する形鋼の寸法（ベース寸法）を２種
類以上にできるようしたのである。
すなわち一般に粗ユニバーサル圧延機のタンデム配置
は、その意図するところは、互いに同じ寸法形状の水平
ロールを用いて連続圧延することによりパス時間を短縮
しようとするものであった。ここに発明者らは、厚みを
圧下してゆくには水平ロールの寸法形状は同じでなくと
も可能で、連続往復の圧延ができる条件を見出せば水平
ロールの圧延幅を変えることも可能であると考えこの発
明に至ったのである。
は、その意図するところは、互いに同じ寸法形状の水平
ロールを用いて連続圧延することによりパス時間を短縮
しようとするものであった。ここに発明者らは、厚みを
圧下してゆくには水平ロールの寸法形状は同じでなくと
も可能で、連続往復の圧延ができる条件を見出せば水平
ロールの圧延幅を変えることも可能であると考えこの発
明に至ったのである。
なおこの発明では、粗ユニバーサル圧延機は２スタン
ドに限ることはないが、この発明では具体的に最小の２
スタンドで連続往復圧延する場合について以下説明す
る。
ドに限ることはないが、この発明では具体的に最小の２
スタンドで連続往復圧延する場合について以下説明す
る。
仕上圧延機において座屈を発生させずにウェブを縮小
圧延できる縮小量ΔＢは、その最大値の目安として、 が経験的にあり（第５図参照）、例えば代表的なH500×
200,ウェブ厚12.0mmでは、縮小限界値は約28mmとなる。
圧延できる縮小量ΔＢは、その最大値の目安として、 が経験的にあり（第５図参照）、例えば代表的なH500×
200,ウェブ厚12.0mmでは、縮小限界値は約28mmとなる。
ここで粗ユニバーサル圧延機の水平ロールの圧延幅に
差をつけて、仕上圧延でのウェブ縮小より前に被圧延材
の形状を変えればかかるウェブ内幅の縮小による可変範
囲が拡大し、前記の例では、ロール圧延幅差が6mmつけ
られれば可変範囲は34mmに拡大する。
差をつけて、仕上圧延でのウェブ縮小より前に被圧延材
の形状を変えればかかるウェブ内幅の縮小による可変範
囲が拡大し、前記の例では、ロール圧延幅差が6mmつけ
られれば可変範囲は34mmに拡大する。
このように、粗ユニバーサル圧延機での往復圧延に支
障を来すことなく２種類の水平ロール圧延幅を有するた
めには次の条件すなわち ａ） それぞれのロール形状による被圧延材が、互いに
かみ込み可能であること ｂ） 粗ユニバーサル圧延機２スタンドの中間にはエッ
ジング圧延機があるので、いずれのユニバーサル圧延機
で圧延された後の被圧延材形状もエッジング圧延が可能
であること を満足することが要求される。
障を来すことなく２種類の水平ロール圧延幅を有するた
めには次の条件すなわち ａ） それぞれのロール形状による被圧延材が、互いに
かみ込み可能であること ｂ） 粗ユニバーサル圧延機２スタンドの中間にはエッ
ジング圧延機があるので、いずれのユニバーサル圧延機
で圧延された後の被圧延材形状もエッジング圧延が可能
であること を満足することが要求される。
この点につきこの発明では、フランジ先端部での内幅
がほぼ同じで、フランジのウェブに対する傾きが大で、
かつウェブ高さが短くなるロールを、仕上圧延機直前の
粗ユニバーサル圧延機に用い、ウェブ内幅の広い断面寸
法の形鋼を圧延する際は、最終パスでこの圧延機を空通
しすることにより上掲の条件を満足して２種のウェブ内
幅が異なる被圧延材を仕上ユニバーサル圧延機に供給可
能となる。
がほぼ同じで、フランジのウェブに対する傾きが大で、
かつウェブ高さが短くなるロールを、仕上圧延機直前の
粗ユニバーサル圧延機に用い、ウェブ内幅の広い断面寸
法の形鋼を圧延する際は、最終パスでこの圧延機を空通
しすることにより上掲の条件を満足して２種のウェブ内
幅が異なる被圧延材を仕上ユニバーサル圧延機に供給可
能となる。
（実施例） 第１図にこの発明法を適用する圧延機列の一例を示
し、同図を用いて、粗圧延工程がユニバーサル圧延機２
基とその間のエッジング圧延機からなるタンデム往復圧
延機群の設備を使って、H500×200のウェブ高さが一定
のＨ形鋼を製造する例について以下説明する。以下粗ユ
ニバーサル圧延機のうち前段の圧延機をU1ミル、後段仕
上圧延機直前の圧延機をU2ミルと略称する。
し、同図を用いて、粗圧延工程がユニバーサル圧延機２
基とその間のエッジング圧延機からなるタンデム往復圧
延機群の設備を使って、H500×200のウェブ高さが一定
のＨ形鋼を製造する例について以下説明する。以下粗ユ
ニバーサル圧延機のうち前段の圧延機をU1ミル、後段仕
上圧延機直前の圧延機をU2ミルと略称する。
なお仕上ユニバーサル圧延機５は幅可変の水平ロール
5a、5a′でウェブ内幅を任意に縮小圧延する機能を有し
ている。
5a、5a′でウェブ内幅を任意に縮小圧延する機能を有し
ている。
従来のＨ形鋼圧延においては、U1ミルの水平ロール2
a,2a′とU2ミルの水平ロール4a,4a′とには、互いにほ
とんど同じ寸法形状のロールを用い、したがってU1ミル
の竪ロール2b,2b′、U2ミルの竪ロール4b,4b′にもほぼ
同じロールを用いていた。
a,2a′とU2ミルの水平ロール4a,4a′とには、互いにほ
とんど同じ寸法形状のロールを用い、したがってU1ミル
の竪ロール2b,2b′、U2ミルの竪ロール4b,4b′にもほぼ
同じロールを用いていた。
これに対しこの発明では、U1ミルの断面寸法形状を第
２図に、U2ミルの断面寸法形状を第３図に、エッジング
圧延機の断面寸法形状を第４図にそれぞれ示すように、
U1、U2及びエッジング圧延機におけるフランジ先端部の
間隔x1、x2及びxeについてx1≒x2≒xe＝495mm同様に
U1、U2及びエッジング圧延機におけるフランジ脚長y1、
y2及びyeについてy1≒y2≒ye＝94.0mmとすることで、往
復するいずれのロール形状でもエッジングを可能とし
た。被圧延材がU1ミルから出てくる際には、第４図
（ｂ）で示すエッジング形状に、またU2ミルから戻って
くる際には、第４図（ａ）に示すエッジング形状となれ
ば良いので、エッジャロール3a、3a′は、U2ミル4a、4
a′の形状と合わせるようにロール幅ＷをWe≒W2とす
る。
２図に、U2ミルの断面寸法形状を第３図に、エッジング
圧延機の断面寸法形状を第４図にそれぞれ示すように、
U1、U2及びエッジング圧延機におけるフランジ先端部の
間隔x1、x2及びxeについてx1≒x2≒xe＝495mm同様に
U1、U2及びエッジング圧延機におけるフランジ脚長y1、
y2及びyeについてy1≒y2≒ye＝94.0mmとすることで、往
復するいずれのロール形状でもエッジングを可能とし
た。被圧延材がU1ミルから出てくる際には、第４図
（ｂ）で示すエッジング形状に、またU2ミルから戻って
くる際には、第４図（ａ）に示すエッジング形状となれ
ば良いので、エッジャロール3a、3a′は、U2ミル4a、4
a′の形状と合わせるようにロール幅ＷをWe≒W2とす
る。
次にU2ミルで圧延した被圧延材4cがU1ミルの水平ロー
ル4a、4a′にうまくかみ込むことが必要であるためには
W1≦（W2＋x2）/2を満足させればよい。この実施例で
は、θ１＝３゜、W1＝485mm及びx2＝495mmを選び、W2≧
475mmの条件から、W2＝475mmとした、またθ２≒６゜で
ある。
ル4a、4a′にうまくかみ込むことが必要であるためには
W1≦（W2＋x2）/2を満足させればよい。この実施例で
は、θ１＝３゜、W1＝485mm及びx2＝495mmを選び、W2≧
475mmの条件から、W2＝475mmとした、またθ２≒６゜で
ある。
上記のようなロールをそなえる粗ユニバーサル圧延機
を用いて、H500×200でフランジ厚9.0mmを圧延にて得よ
うとする際には、粗ユニバーサル圧延機の最終パスのU2
ミルは空通し（竪ロール4b、4b′を開いた状態で圧延）
とし、ウェブ内幅は485.0mmで仕上ユニバーサル圧延機
５へ送る。仕上ユニバーサル圧延機５でのウェブ内幅の
縮小量は、０（熱間寸法）とする。なお、冷却による縮
小代が3mmである。
を用いて、H500×200でフランジ厚9.0mmを圧延にて得よ
うとする際には、粗ユニバーサル圧延機の最終パスのU2
ミルは空通し（竪ロール4b、4b′を開いた状態で圧延）
とし、ウェブ内幅は485.0mmで仕上ユニバーサル圧延機
５へ送る。仕上ユニバーサル圧延機５でのウェブ内幅の
縮小量は、０（熱間寸法）とする。なお、冷却による縮
小代が3mmである。
次に呼称寸法が上記と同じでフランジの厚みが厚い場
合、例えば28mmの場合には、粗ユニバーサル圧延の最終
パスもU2ミルで圧延し、ウェブ内幅を475mmとする。そ
して仕上ユニバーサル圧延機５でのウェブ内幅縮小量は
28mmとする。なお、冷却による縮小代が3mmである。こ
こにこの発明のウェブ内幅２種類選択技術を適用しない
場合、フランジ厚28mmの形鋼を圧延して得る際の仕上ユ
ニバーサル圧延機のウェブ内幅縮小量は38mmにもなり、
ウェブ厚が12mmでのウェブ座屈指数は、38×485/122≒1
25にもなって従来安定して縮小できる限界値95を大きく
超えてウェブの座屈を生じる結果となるが、この発明に
おいては、ウェブ座屈指数は28×475/122≒92となって
限界値内に収まる。
合、例えば28mmの場合には、粗ユニバーサル圧延の最終
パスもU2ミルで圧延し、ウェブ内幅を475mmとする。そ
して仕上ユニバーサル圧延機５でのウェブ内幅縮小量は
28mmとする。なお、冷却による縮小代が3mmである。こ
こにこの発明のウェブ内幅２種類選択技術を適用しない
場合、フランジ厚28mmの形鋼を圧延して得る際の仕上ユ
ニバーサル圧延機のウェブ内幅縮小量は38mmにもなり、
ウェブ厚が12mmでのウェブ座屈指数は、38×485/122≒1
25にもなって従来安定して縮小できる限界値95を大きく
超えてウェブの座屈を生じる結果となるが、この発明に
おいては、ウェブ座屈指数は28×475/122≒92となって
限界値内に収まる。
（発明の効果） この発明によれば、ウェブ内幅を縮小して任意の寸法
にする際、粗ユニバーサル圧延機でのウェブ内幅を２種
類作り分けることにより、仕上ユニバーサル圧延機にお
けるウェブ座屈限界範囲が広がり、したがって広い範囲
（ロールセットアップ１回のチャンス内で）のウェブ内
幅のサイズ圧延が可能となった。
にする際、粗ユニバーサル圧延機でのウェブ内幅を２種
類作り分けることにより、仕上ユニバーサル圧延機にお
けるウェブ座屈限界範囲が広がり、したがって広い範囲
（ロールセットアップ１回のチャンス内で）のウェブ内
幅のサイズ圧延が可能となった。
第１図は、この発明の方法を適用する圧延機列の一例を
の説明図、 第２図、第３図は、実施例におけるこの発明に従う粗ユ
ニバーサル圧延機のロール説明図、 第４図は、粗ユニバーサル圧延機群のエッジャーロール
の説明図、 第５図は、ウェブ座屈発生の傾向を示すグラフである。 ２、４……粗ユニバーサル圧延機 ３……エッジング圧延機 ５……仕上ユニバーサル圧延機
の説明図、 第２図、第３図は、実施例におけるこの発明に従う粗ユ
ニバーサル圧延機のロール説明図、 第４図は、粗ユニバーサル圧延機群のエッジャーロール
の説明図、 第５図は、ウェブ座屈発生の傾向を示すグラフである。 ２、４……粗ユニバーサル圧延機 ３……エッジング圧延機 ５……仕上ユニバーサル圧延機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−80102（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 1/08 - 1/14
Claims (1)
- 【請求項１】Ｈ形および類似のウェブ部とフランジ部と
を有する粗形鋼片に、少なくとも２基の粗ユニバーサル
圧延機を用いた粗圧延を施した後、仕上ユニバーサル圧
延機を用いてウェブ高さ方向の圧下を兼ねた仕上圧延を
施してウェブを所定の高さまで縮小する形鋼の圧延方法
において、 連続する粗ユニバーサル圧延機のうち仕上圧延機直前の
粗圧延機の水平ロール及び竪ロールを、上流側のロール
に比べて、フランジのウェブに対する傾きが大でかつウ
ェブ高さが短くなるロールとし、この圧延機を粗圧延の
最終パスに用いるか否かによって、ウェブ高さが異なる
複数種類の被圧延材を仕上ユニバーサル圧延機に供給可
能とすることを特徴とする形鋼の圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13956990A JP2804346B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 形鋼の圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13956990A JP2804346B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 形鋼の圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433703A JPH0433703A (ja) | 1992-02-05 |
| JP2804346B2 true JP2804346B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=15248324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13956990A Expired - Fee Related JP2804346B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 形鋼の圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804346B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP13956990A patent/JP2804346B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0433703A (ja) | 1992-02-05 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| S533 | Written request for registration of change of name |
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