JP3339466B2 - Ｈ形鋼とその圧延方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、造船、建築、土木
などの分野で用いられるＨ形鋼の圧延方法に関する。詳
しくは、本発明は、従来、圧延による製造が不可能とさ
れてきたフランジ幅が６００ｍｍ程度以上のＨ形鋼とそ
の圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、Ｈ形鋼の断面形状と各部の寸法
を示す図である。Ｈはウェブ高さ、Ｂはフランジ幅、ｔ
１はウェブ厚、ｔ２はフランジ厚、ｂ１、ｂ２はウェブ
からフランジ先端までの距離である。

【０００３】Ｈ形鋼の呼称は、例えば、Ｈ５００×Ｂ２
００×１０／１５のごとく表示され、Ｈ５００はウェブ
高さが５００ｍｍ、Ｂ２００はフランジ幅が２００ｍ
ｍ、１０／１５は、ウェブ厚が１０ｍｍでフランジ厚が
１５ｍｍであることを表す。

【０００４】図２は、従来のＨ形鋼の圧延方法によるミ
ル配置例の平面図であり、符号１は２重式孔型ロール粗
圧延機、２はユニバーサル粗ミル、３はエッジャミル、
４はユニバーサル仕上げミル、５は加熱炉である。

【０００５】同図に示すように、Ｈ形鋼の圧延は、２重
式孔型ロール粗圧延機１（以下、「ブレークダウンミ
ル」という）でスラブやビームブランクなどの連続鋳造
鋳片（以下、鋳片とも言う）をドックボーン状の粗形材
とした後、ユニバーサル粗ミル２とエッジャミル３で構
成される粗ミル群とユニバーサル仕上げミル４を用いて
おこなわれる。すなわち、前記粗ミル群で往復圧延によ
る中間圧延が施され、次いで、ユニバーサル仕上げミル
での１パスの圧延によりＨ形鋼に仕上げられる。なお、
エッジャミルとしては、２重式ロールのエッジャミル
（２Ｈｉエッジャミル）や４ロールのユニバーサルエッ
ジャミルが用いられる。

【０００６】ところで、上記従来の圧延により製造され
るＨ形鋼のフランジ幅は最大５００ｍｍ程度が限界とさ
れ、フランジ幅が６００ｍｍ以上のＨ形鋼は圧延による
製造が不可能と考えられてきた。したがって、フランジ
幅６００ｍｍ以上のＨ形鋼は厚板を溶接して製造されて
きた。以下、溶接で製造されるＨ形鋼を溶接Ｈ形鋼、圧
延で製造されるＨ形鋼を圧延Ｈ形鋼ともいう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶接Ｈ
形鋼は、溶接コストが高く、圧延Ｈ形鋼に比べ製造コス
トが高いという欠点がある。

【０００８】したがって、圧延によりフランジ幅６００
ｍｍ以上のＨ形鋼を製造する技術が求められているが、
従来の鋳片設計によれば、超極厚のスラブあるいは超大
型のビームブランクが必要となり、連続鋳造設備が大型
化し設備コストが嵩むといった問題がある。すなわち、
例えば、フランジ幅６００ｍｍのＨ形鋼を従来の圧延方
法で得るためには、厚さ３５０ｍｍ以上のスラブまたは
フランジ幅６５０ｍｍ以上のビームブランクの鋳造が可
能な鋳造設備が必要となり、経済的観点から実用的でな
い。

【０００９】本発明の課題は、従来、圧延による製造が
不可能とされてきたフランジ幅が６００ｍｍ〜７００ｍ
ｍのＨ形鋼とその圧延方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ブレークダ
ウンミルの圧延で得られた粗形材のフランジ幅をブレー
クダウンミルに続く２台のユニバーサル粗ミルとエッジ
ャミルなどのミル群による圧延で拡大する圧延方法を検
討した。

【００１１】ユニバーサル粗ミルの圧延において、ウエ
ブの厚圧下率に対しフランジの厚圧下率を増大するとフ
ランジの幅が増大することは従来から知られているが、
この場合、ウエブの幅中央部の減肉や穴あきの発生が問
題となる。

【００１２】そこで、上記２台の一方のユニバーサル粗
ミルの水平ロールの幅中央部に凹部を設けて、ウエブ厚
の部分圧下をおこなう方法を想到し、この方法により上
記問題が解消され、フランジ幅の大幅拡大が可能である
ことが判った。

【００１３】本発明は、上記知見に基づき完成されたも
ので、その要旨は以下のとおりである。

【００１４】（１）ブレークダウンミルで鋳片を粗形材
に圧延し、次いで、下流方向に向かって４ロールのユニ
バーサル粗ミル（２Ａ）と、２ロールのエッジャミルま
たは４ロールのユニバーサルエッジャミルと、４ロール
のユニバーサル粗ミル（２Ｂ）とをこの順に配置したミ
ル群で粗形材を圧延し、次いで４ロールのユニバーサル
仕上げミルでＨ形鋼に仕上げる方法であって、前記２
Ａ、２Ｂのいずれか一方のユニバーサル粗ミルの水平ロ
ールとしてウエブに対向する部位のロール幅中央部に凹
部を設けたロールを用い、前記ミル群の圧延でフランジ
幅を拡大し、粗形材のフランジ幅よりＨ形鋼のフランジ
幅を大きくすることを特徴とするＨ形鋼の圧延方法。

【００１５】（２）ブレークダウンミルで鋳片を粗形材
に圧延し、次いで、下流方向に向かって４ロールのユニ
バーサル粗ミル（２Ａ）と、２ロールのエッジャーミル
または４ロールのユニバーサルエッジャミルと、４ロー
ルのユニバーサル粗ミル（２Ｂ）とをこの順に配置した
ミル群の圧延で粗形材をＨ形鋼に仕上げる方法であっ
て、前記２Ａ、２Ｂのいずれか一方のユニバーサル粗ミ
ルの水平ロールとしてウエブに対向する部位のロール幅
中央部に凹部を設けたロールを用い、前記ミル群の圧延
でフランジ幅を拡大し、粗形材のフランジ幅よりＨ形鋼
のフランジ幅を大きくすることを特徴とするＨ形鋼の圧
延方法。

【００１６】（３）上記ミル群で粗形材を中間材に圧延
した後、圧延された中間材を加熱し、次いで加熱された
中間材を前記ミル群で圧延し、次いでユニバーサル仕上
げミルでＨ形鋼に仕上げることを特徴とする上記（１）
項に記載のＨ形鋼の圧延方法。

【００１７】（４）上記ミル群で粗形材を中間材に圧延
した後、圧延された中間材を加熱し、次いで加熱された
中間材を前記ミル群で圧延してＨ形鋼に仕上げることを
特徴とする上記（２）項に記載のＨ形鋼の圧延方法。

【００１８】（５）上記Ｈ形鋼のフランジ幅が６００ｍ
ｍ以上７００ｍｍ以下であることを特徴とする上記
（１）項ないし（４）項のいずれかに記載のＨ形鋼の圧
延方法。

【００１９】（６）ブレークダウンミルとブレークダウ
ンミルの下流に配置された２台のユニバーサル粗ミルと
エッジャミルあるいはさらにその下流に設けたユニバー
サル仕上げミルとで圧延されたＨ形鋼であって、Ｈ形鋼
はブレークダウンミルで圧延された粗形材のフランジ幅
より大きなフランジ幅を有することを特徴とするＨ形
鋼。

【００２０】（７）上記Ｈ形鋼のフランジ幅が６００ｍ
ｍ以上７００ｍｍ以下であることを特徴とする上記
（６）項に記載のＨ形鋼。

【００２１】以下、上記（１）ならびに（２）項に記載
の発明をそれぞれ第１の発明、第２の発明という。

【００２２】

【発明の実施の形態】図３は、第１の発明を実施する設
備レイアウト例を示す模式図である。符号２Ａ、２Ｂは
ユニバーサル粗ミルで、図２と同じ要素は同一の符号で
示す。

【００２３】同図に示すように、ブレークダウンミル１
の下流側にそれぞれ１対の水平ロールと１対の竪ロール
を備えた２台のユニバーサル粗ミル２Ａ、２Ｂを配置
し、そのユニバーサル粗ミル２Ａ、２Ｂの間にエッジャ
ーミル３を設け、さらにユニバーサル粗ミル２Ｂの下流
に一対の水平ロールと一対の竪ロールを備えたユニバー
サル仕上げミル４を配置する。

【００２４】図４は、第２の発明を実施する設備レイア
ウト例を示す模式図であり、図３と同じ要素は同一の符
号で示す。

【００２５】同図に示すように、ブレークダウンミル１
の下流側にそれぞれ１対の水平ロールと１対の竪ロール
を備えた２台のユニバーサル粗ミル２Ａ、２Ｂを配置
し、そのユニバーサル粗ミル２Ａ、２Ｂの間にエッジャ
ミル３を設ける。

【００２６】図３、４において、ユニバーサル粗ミル２
Ａとエッジャミル３ならびにエッジャーミル３とユニバ
ーサル粗ミル２Ｂはそれぞれ近接して配置するのが好ま
しい。近接配置とは、２つのスタンド間にテーブルロー
ラが存在しないか、存在しても数台程度以下であり、実
質的にこれらのスタンドが連続して配列された状態を指
す。以下、ブレークダウンミルをＢＤミル、ユニバーサ
ル粗ミル２ＡをＵＲ１ミル、ユニバーサル粗ミル２Ｂを
ＵＲ２ミル、エッジャミルをＥミル、ユニバーサル仕上
げミルをＵＦミルともいう。

【００２７】上記ＢＤミルは、公知のＢＤミルでよく、
通常、複数個の孔型を有する１対の水平ロールを備えた
ミルが用いられる。

【００２８】図５は、第１の発明や第２の発明で用いる
ブレークダウンミルの水平ロール例の正面の模式図であ
り、符号１ａは水平ロールである。

【００２９】同図に示すように、ＢＤミルの水平ロール
１ａには、通常、複数個の割入れ孔型（図示例ではｋ
１、ｋ２、ｋ３の３個）とボックス孔型ｋ４および造形
孔型ｋ５が形成され、これらの孔型を用い、通常、２１
〜２７パス程度の往復圧延により鋳片からドックボーン
状の粗形材が圧延される。なお、通常、鋳片として断面
がドックボーン状の鋳片（ビームブランク）を用いる場
合には、上記割入れ孔型は使用しない。

【００３０】図６は、第１の発明で用いるＵＲ１ミルの
竪ロールと水平ロールの正面と圧延材の断面の模式図で
あり、符号６ａは水平ロール、７は凹部、８ａは竪ロー
ル、９は圧延材を示す。

【００３１】同図に示すように、第１の発明で用いるＵ
Ｒ１ミルは、水平ロール側面角度αが９３〜９５°でウ
エブに対向する部位のロール幅中央部に凹部７を設けた
水平ロール６ａ、６ａと竪ロール角度βが８５〜８７°
の竪ロール８ａ、８ａを有し、水平ロールによるウエブ
の厚圧下ならびに竪ロールと水平ロール側面によるフラ
ンジの厚圧下がおこなわれる。水平ロールのロール幅中
央部に凹部を設けたため、ウエブ中央部の減肉や穴あき
の発生を防止して、フランジの厚圧下に伴うフランジの
幅拡がりを大幅に増大させることができる。水平ロール
中央部に設ける凹部の幅Ｗは水平ロールの幅ＷＨの３０
％〜７０％程度とするのがよい。好ましくは、４０％〜
６０％である。また、凹部の深さＤは５〜３０ｍｍとす
るのがよい。好ましくは、５〜１５ｍｍである。

【００３２】図７は、第２の発明で用いるＵＲ１ミルの
竪ロールと水平ロールの正面と圧延材の断面の模式図で
あり、図６と同じ要素は同一の符号で示す。

【００３３】同図に示すように、第２の発明で用いるＵ
Ｒ１ミルは、水平ロール側面角度αが９０〜９１°でウ
エブに対向する部位のロール幅中央部に凹部７を設けた
水平ロール６ａ、６ａと竪ロール角度βが８９〜９０°
の竪ロール８ａ、８ａを有し、水平ロールによるウエブ
の厚圧下ならびに竪ロールと水平ロール側面によるフラ
ンジの厚圧下がおこなわれる。水平ロールのロール幅中
央部に凹部を設けたため、ウエブ中央部の減肉や穴あき
の発生を防止して、フランジの厚圧下に伴うフランジの
幅拡がりを大幅に増大させることができる。水平ロール
中央部に設ける凹部の幅Ｗは水平ロールの幅ＷＨの３０
％〜７０％程度とするのがよい。好ましくは、４０％〜
６０％である。また、凹部の深さＤは５〜３０ｍｍとす
るのがよい。好ましくは、５〜１５ｍｍである。

【００３４】上記第１の発明で用いるＵＲ２ミルは、公
知のミルでよく、通常、１対の水平ロールと１対の竪ロ
ールを同一面内に配置したユニバーサルミルが用いられ
る。

【００３５】図８は、第１の発明で用いるＵＲ２ミルの
竪ロールと水平ロールの正面と圧延材の断面の模式図で
あり、符号６ｂは水平ロール、８ｂは竪ロール、９は圧
延材を示す。

【００３６】同図に示すように、ＵＲ２ミルは、水平ロ
ール側面角度αが９３〜９５°でウエブに対向する部位
が平坦な水平ロール６ｂ、６ｂと竪ロール角度βが８５
〜８７°の竪ロール８ｂ、８ｂを有し、水平ロールによ
るウエブの厚圧下ならびに竪ロールと水平ロール側面に
よるフランジの厚圧下がおこなわれる。

【００３７】図９は、第２の発明で用いるＵＲ２ミルの
竪ロールと水平ロールの正面と圧延材の断面の模式図で
あり、図８と同じ要素は同一の符号で示す。

【００３８】同図に示すように、ＵＲ２ミルは、水平ロ
ール側面角度αが９０〜９１°でウエブに対向する部位
が平坦な水平ロール６ｂ、６ｂと竪ロール角度βが８９
〜９０°の竪ロール８ｂ、８ｂを有し、水平ロールによ
るウエブの厚圧下ならびに竪ロールと水平ロール側面に
よるフランジの厚圧下がおこなわれる。

【００３９】上記第１の発明で用いるＥミルは、公知の
１対の水平ロールを備えた２重式エッジャーミル（２Ｈ
ｉエッジャミル）あるいは一対の水平ロールと１対の竪
ロールを同一面内に設けたユニバーサルエッジャミル
（ＵＥミル）を用いることができる。

【００４０】図１０は、第１の発明で用いるＵＥミルの
水平ロールと竪ロールの正面図と圧延材の断面の模式図
であり、符号６ｃは水平ロール、８ｃは竪ロール、９は
圧延材、１０は水平ロール端部を示す。

【００４１】同図に示すように、ＵＥミルは、水平ロー
ル側面角度αが９３〜９５°の水平ロール６ｃ、６ｃと
竪ロール角度βが８５〜８７°の竪ロール８ｃ、８ｃを
有し、竪ロールでフランジ外面を拘束しながら水平ロー
ル端部１０で圧延材９のフランジ端部を圧下しフランジ
幅を縮小する。なお、水平ロールと竪ロールでフランジ
の厚圧下や水平ロールでウエブの厚圧下をおこなうこと
もできる。

【００４２】図１１は、第１の発明で用いる２Ｈｉエッ
ジャミルの水平ロールの正面図と圧延材の断面の模式図
であり、図１０と同じ要素は同一の符号で示す。

【００４３】同図に示すように、２Ｈｉエッジャミル
は、水平ロール側面角度αが９３〜９５°の水平ロール
６ｃ、６ｃを有し、水平ロール端部１０で圧延材９のフ
ランジ端部を圧下しフランジ幅を縮小する。

【００４４】図１２は、第２の発明で用いるＵＥミルの
水平ロールと竪ロールの正面図と圧延材の断面の模式図
であり、図１０と同じ要素は同一の符号で示す。

【００４５】同図に示すように、ＵＥミルは、水平ロー
ル側面角度αが９０〜９１°の水平ロール６ｃ、６ｃと
竪ロール角度βが８９〜９０°の竪ロール８ｃ、８ｃに
有し、竪ロールでフランジ外面を拘束しながら水平ロー
ル端部１０で圧延材９のフランジ端部を圧下しフランジ
幅を縮小する。なお、水平ロールと竪ロールでフランジ
の厚圧下や水平ロールでウエブの厚圧下をおこなうこと
もできる。

【００４６】図１３は、第２の発明で用いる２Ｈｉエッ
ジャミルの水平ロールの正面図と圧延材の断面の模式図
であり、図１２と同じ要素は同一の符号で示す。

【００４７】同図に示すように、２Ｈｉエッジャミル
は、水平ロール側面角度αが９０〜９１°の水平ロール
６ｃ、６ｃを有し、水平ロール端部１０で圧延材９のフ
ランジ端部を圧下しフランジ幅を縮小する。

【００４８】上記ＵＦミルは、公知のユニバーサル仕上
げミルでよく、１対の水平ロールと１対の竪ロールを同
一面内に設けたミルが用いられる。

【００４９】図１４は、ＵＦミルの竪ロールと水平ロー
ルの正面と圧延材の断面の模式図であり、符号６ｄは水
平ロール、８ｄは竪ロール、９は圧延材を示す。

【００５０】同図に示すように、ＵＦミルは、水平ロー
ル側面角度αが実質的に９０°の水平ロール６ｄ、６ｄ
とフラット形状の竪ロール８ｄ、８ｄを有し、水平ロー
ルによるウエブの厚圧下ならびに竪ロールと水平ロール
側面によるフランジの厚圧下の１パスの圧延によりＨ形
鋼が仕上げられる。なお、実質的に９０°とは、仕上げ
圧延により得られる製品の寸法が公差範囲内であれば若
干９０°からずれていてもよいことを意味する。

【００５１】なお、図３、４では、上流から下流に向か
ってＵＲ１ミル、Ｅミル、ＵＲ２ミルの順に配置する例
を示したが、上流から下流に向かってＵＲ２ミル、Ｅミ
ル、ＵＲ１ミルの順に配置してもよい。

【００５２】次ぎに、第１の発明を図３に示す設備レイ
アウトを用いて説明する。図３において、ブレークダウ
ンミル１で鋳片を粗形材に圧延し、次いで、ユニバーサ
ル粗ミル２Ａと、Ｅミル３ならびにユニバーサル粗ミル
２Ｂのミル群の往復圧延でフランジ厚とウエブ厚の圧下
をおこなうと共にフランジ幅を拡大し、次いでＵＦミル
４でフランジとウエブの厚圧下をおこないＨ形鋼に仕上
げる。以下、鋳片としてスラブを用い、ユニバーサル粗
ミル２Ａ、２ＢをそれぞれＵＲ１ミルとＵＲ２ミルとし
てＨ６００×６００サイズのＨ形鋼を圧延する例で説明
する。

【００５３】ａ．図５に示す水平ロール１ａを有するブ
レークダウンミルで厚２５０ｍｍ×幅１７００ｍｍのス
ラブに往復圧延を施しウエブ高さ：１２００ｍｍ、フラ
ンジ幅：５２０ｍｍ、ウエブ厚：２５０ｍｍのドックボ
ーン状の粗形材に成形する。

【００５４】ｂ．次いで、図６、８にそれぞれ基本構成
を示すＵＲ１ミルとＵＲ２ミルならびにＥミル（図１
０、１１にそれぞれ基本構成を示すＵＥミルまたは２Ｈ
ｉエッジャミル）とで構成されるミル群で往復圧延が施
される。ＵＲ１ミルとＵＲ２ミルでフランジ厚とウエブ
厚の圧下がおこなわれ、Ｅミルでフランジの幅圧下がお
こなわれる。その際、ＵＲ１ミルでは、図６に示すよう
に、水平ロール６ａのロール幅中央部に凹部７を設けて
いるためウエブ幅端部に比べウエブ幅中央部の厚圧下量
が少なく、フランジの厚圧下に伴うフランジの幅拡がり
を増大させることができる。ＵＲ２ミルは、図８に示す
ように、フラットな水平ロール６ｂを有し、ＵＲ１ミル
の圧延で形成されたウエブ中央部の段差を解消する平坦
化の圧延がおこなわれる。

【００５５】ｃ．次いで、図１４に示す基本構成のＵＦ
ミルの１パス圧延によりフランジとウエブの厚さが調整
されるとともにフランジの傾きが矯正されてＨ形鋼が仕
上げられる。上記ミル群の往復圧延によりフランジ幅は
拡大し、粗形材のフランジ幅より大きいフランジを有す
るＨ形鋼が得られる。

【００５６】ここで、第１の発明の好適態様にあって
は、ドックボーン状の粗形材に圧延した後、ミル群の少
なくともＥミルとＵＲ２ミルで粗形材をウエブ高さ：８
５０ｍｍ、フランジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ厚：１２０
ｍｍの中間材に圧延し、次いで圧延された中間材を所定
長さに切断して加熱炉で所定温度に加熱した後、そのま
ま、あるいはＢＤミルで圧延した後、前記ミル群で圧延
を施し、続いてＵＦミルの１パス圧延でＨ形鋼に仕上げ
る。この方法により、仕上げ温度を高温に維持すること
ができ、ＵＲ１ミル、ＵＲ２ミルおよびＵＦミルなどの
ロール摩耗や肌荒れが抑制され、製品の寸法精度を良好
に保つことができる。

【００５７】次ぎに、第２の発明を図４に示す設備レイ
アウトを用いて説明する。図４において、ブレークダウ
ンミル１で鋳片を粗形材に圧延し、次いで、ユニバーサ
ル粗ミル２Ａと、Ｅミル３ならびにユニバーサル粗ミル
２Ｂのミル群の往復圧延でフランジ厚とウエブ厚の圧下
をおこなうと共にフランジ幅を拡大してＨ形鋼に仕上げ
る。第２の発明は、図７、９、１２および１３に示すよ
うに、ユニバーサル粗ミル２Ａ、２ＢおよびＥミルの水
平ロール側面角度αを９０°〜９１、竪ロールの角度β
を８９°〜９０°することにより、ＵＦミルは不必要と
なる。以下、鋳片としてスラブを用い、ユニバーサル粗
ミル２Ａ、２ＢをそれぞれＵＲ１ミルとＵＲ２ミルとし
てＨ６００×６００サイズのＨ形鋼を圧延する例で説明
する。

【００５８】ａ．図５に示す水平ロール１ａを有するブ
レークダウンミルで厚２５０ｍｍ×幅１７００ｍｍのス
ラブに往復圧延を施しウエブ高さ：１２００ｍｍ、フラ
ンジ幅：５２０ｍｍ、ウエブ厚：２５０ｍｍのドックボ
ーン状の粗形材に成形する。

【００５９】ｂ．次いで、図７、９にそれぞれ基本構成
を示すＵＲ１ミルとＵＲ２ミルならびにＥミル（図１
２、１３にそれぞれ基本構成を示すＵＥミルまたは２Ｈ
ｉエッジャミル））で構成されるミル群で往復圧延が施
される。ＵＲ１ミルとＵＲ２ミルでフランジ厚とウエブ
厚の圧下がおこなわれ、Ｅミルでフランジの幅圧下がお
こなわれ、上記ミル群の最終パスをＵＲ２ミルでおこな
うことによりＨ形鋼が仕上げられる。その際、ＵＲ１ミ
ルでは、図７に示すように、水平ロール６ａの幅中央部
に凹部７を設けているためウエブ幅端部に比べウエブ幅
中央部の厚圧下量が少なく、フランジの厚圧下に伴うフ
ランジの幅拡がりを増大させることができる。ＵＲ２ミ
ルは、図９に示すように、フラットな水平ロール６ｂを
有し、ＵＲ１ミルの圧延で形成されたウエブ中央部の段
差を解消する平坦化の圧延がおこなわれる。上記ミル群
の往復圧延によりフランジ幅は拡大し、粗形材のフラン
ジ幅より大きいフランジを有するＨ形鋼が得られる。

【００６０】ここで、第２の発明の好適態様にあって
は、ドックボーン状の粗形材に圧延した後、ミル群の少
なくともＥミルとＵＲ２ミルで粗形材をウエブ高さ：８
５０ｍｍ、フランジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ厚：１２０
ｍｍの中間材に圧延し、次いで圧延された中間材を所定
長さに切断して加熱炉で所定温度に加熱した後、そのま
ま、あるいはＢＤミルで圧延した後、前記ミル群で圧延
を施し、Ｈ形鋼に仕上げる。この方法により、仕上げ圧
延温度を高温に保持することができ、ＵＲ１ミルやＵＲ
２ミルのロール摩耗や肌荒れを抑制することができ、製
品の寸法精度を高めることができる。

【００６１】本発明により、従来の圧延方法では不可能
であったフランジ幅６００ｍｍ以上のサイズのＨ形鋼の
圧延による製造が可能となる。なお、本発明でも、フラ
ンジ幅が７００ｍｍを超えるサイズの圧延には、厚さ３
５０ｍｍ以上のスラブまたはフランジ幅６５０ｍｍ以上
のビームブランク鋳片の鋳造が可能な連続鋳造設備が必
要であり、経済的観点から実用的でない。したがって、
本発明では、フランジ幅が６００ｍｍ以上、７００ｍｍ
未満のＨ形鋼とするのが望ましい。

【００６２】

【実施例】（実施例１）図３に示す設備レイアウトを有
する製造ラインを用い、厚２５０ｍｍ×幅１７００ｍｍ
の連続鋳造スラブからＨ６００×６００×２０／３５の
Ｈ形鋼を製造した。

【００６３】図３において、ＢＤミル１として図５に示
す基本構成の水平ロール１ａを有するミルを、ユニバー
サル粗ミル２Ａ、Ｅミル３およびユニバーサル粗ミル２
Ｂとして、それぞれ図６、図１１、図１０に示す基本構
成のＵＲ１ミル、２Ｈｉエッジャミル、ＵＲ２ミルを、
ユニバーサル仕上げミル４として図１４に示す基本構成
のＵＦミルを用いた。なお、ＵＲ１ミルならびにＵＲ２
ミルの水平ロール側面角度αと竪ロール角度βは、それ
ぞれ９４°、８６°とした。２Ｈｉエッジャミルの水平
ロール側面角度αは、９４°とした。また、図６に示す
ＵＲ１の水平ロール６ａとして、ロール幅中央部に幅Ｗ
がロール幅ＷＨ（５３０ｍｍ）の１／２で、深さＤが１
５ｍｍの凹部を有するロールを用いた。

【００６４】上記連続鋳造スラブを加熱炉で１３００℃
に加熱した後、ブレークダウンミルにおいて、スラブ幅
方向を上下方向として、図５に示す３個の割入れ孔型ｋ
１、ｋ２、ｋ３とボックス孔型ｋ４による計１５パスの
圧延でスラブ端部厚を２５０ｍｍから７５０ｍｍに増大
し、次いで、造形孔型ｋ５の１０パスの圧延でウエブ高
さ：７３０ｍｍ、フランジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ厚：
６０ｍｍの粗形材に造形した。

【００６５】次いで、上記粗形材をＵＲ１、２Ｈｉエッ
ジャミル、ＵＲ２ミルのミル群に移送し、表１に示す７
パスの往復圧延を施した後、ＵＦミルの１パスの圧延に
て目標とするサイズのＨ形鋼に仕上げた。なお、２Ｈｉ
エッジャミルの圧延では、フランジ形状の確保のためフ
ランジの幅圧下量を各パス３ｍｍ程度とした。

【００６６】

【表１】

【００６７】（実施例２）図３に示す設備レイアウトを
有する製造ラインを用い、ウエブ高さ：１５００ｍｍ、
フランジ幅４５０ｍｍ、ウエブ厚２００ｍｍ、フランジ
厚３００ｍｍのビームブランク鋳片から粗形材を経て中
間材を圧延し、その中間材を加熱した後圧延する方法で
Ｈ８００×６００×２０／３５のＨ形鋼を製造した。

【００６８】図３に示すＢＤミル１、ユニバーサル粗ミ
ル２Ａ、２Ｂ、ＥミルならびにＵＦミルは実施例１と同
様の基本構成のミルを用い、ＵＲ１ミルならびにＵＲ２
ミルの水平ロール側面角度と竪ロール角度、ならびに２
Ｈｉエッジャミルの水平ロール側面角度は、実施例１と
同様とした。また、実施例１と同様に、ＵＲ１の水平ロ
ールとして、ロール幅中央部に幅がロール幅（７３０ｍ
ｍ）の１／２で、深さが１５ｍｍの凹部を有するロール
を用いた。

【００６９】上記ビームブランク鋳片を加熱炉で１２８
０℃に加熱した後、ブレークダウンミルにおいて、スラ
ブ幅方向を上下方向として図５に示す３個の割入れ孔型
ｋ１、ｋ２、ｋ３とボックス孔型ｋ４による計９パスの
圧延をした後、造形孔型ｋ５による１パスの圧延でウエ
ブ高さ：１１３０ｍｍ、フランジ幅：５６０ｍｍ、ウエ
ブ厚：１８０ｍｍの粗形材に造形した。

【００７０】次いで、上記粗形材をＵＲ１、２Ｈｉエッ
ジャミル、ＵＲ２ミルのミル群に移送し、表２に示す５
パスの往復圧延を施し、ウエブ高さ：９３０ｍｍ、フラ
ンジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ厚：６０ｍｍの中間材に造
形した。

【００７１】

【表２】

【００７２】次いで、その中間材の先後端のクロップを
切断除去するとともに、長手方向の中央部で２分割し、
再度加熱炉に挿入し１２６０℃に加熱した後、ＵＲ１、
２Ｈｉエッジャミル、ＵＲ２ミルのミル群に再度移送
し、表３に示す７パスの往復圧延を施した後、ＵＦミル
の１パスの圧延にて目標とするサイズのＨ形鋼に仕上げ
た。なお、２Ｈｉエッジャミルの圧延では、フランジ形
状の確保のためフランジの幅圧下量を各パス３ｍｍ程度
とした。

【００７３】

【表３】

【００７４】（実施例３）図４に示す設備レイアウトを
有する製造ラインを用い、ウエブ高さ：１３００ｍｍ、
フランジ幅４５０ｍｍ、ウエブ厚２００ｍｍ、フランジ
厚３００ｍｍのビームブランク鋳片からＨ６００×６０
０×２０／３５のＨ形鋼を製造した。

【００７５】図４において、ＢＤミル１として図５に示
す基本構成の水平ロール１ａを有するミルを、ユニバー
サル粗ミル２Ａ、Ｅミル３およびユニバーサル粗ミル２
Ｂとして、それぞれ図７、図１３、図９に示す基本構成
のＵＲ１ミル、２Ｈｉエッジャミル、ＵＲ２ミルを用い
た。なお、ＵＲ１ミルならびにＵＲ２ミルの水平ロール
側面角度αと竪ロール角度βは、それぞれ９０．３°、
８９．７°とした。２Ｈｉエッジャミルの水平ロール側
面角度αは、９０．３°とした。また、図７に示すＵＲ
１の水平ロール６ａとして、ロール幅中央部に幅Ｗがロ
ール幅ＷＨ（５３０ｍｍ）の１／２で、深さが１５ｍｍ
の凹部を有するロールを用いた。

【００７６】上記ビームブランク鋳片を加熱炉で１２８
０℃に加熱した後、ブレークダウンミルにおいて、スラ
ブ幅方向を上下方向として図５に示す３個の割入れ孔型
ｋ１、ｋ２、ｋ３とボックス孔型ｋ４による計９パスの
圧延をした後、造形孔型ｋ５による７パスの圧延でウエ
ブ高さ：７３０ｍｍ、フランジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ
厚：６０ｍｍの粗形材に造形した。

【００７７】次いで、上記粗形材をＵＲ１、２Ｈｉエッ
ジャミル、ＵＲ２ミルのミル群に移送し、表４に示す７
パスの往復圧延を施した目標とするサイズのＨ形鋼に仕
上げた。なお、２Ｈｉエッジャミルの圧延では、フラン
ジ形状の確保のためフランジの幅圧下量を各パス３ｍｍ
程度とした。

【００７８】

【表４】

【００７９】（実施例４）図４に示す設備レイアウトを
有する製造ラインを用い、厚２５０ｍｍ×幅１７００ｍ
ｍの連続鋳造スラブからＨ６００×６００×２０／３５
のＨ形鋼を製造した。

【００８０】図４に示すＢＤミル１、ユニバーサル粗ミ
ル２Ａ、２Ｂ、Ｅミルは実施例３と同様の基本構成のミ
ルを用い、ＵＲ１ミルならびにＵＲ２ミルの水平ロール
側面角度と竪ロール角度、ならびに２Ｈｉエッジャミル
の水平ロール側面角度は、実施例３と同様とした。ま
た、実施例３と同様に、ＵＲ１の水平ロールとして、ロ
ール幅中央部に幅がロール幅（５３０ｍｍ）の１／２
で、深さが１５ｍｍの凹部を有するロールを用いた。

【００８１】上記連続鋳造スラブを加熱炉で１２８０℃
に加熱した後、ブレークダウンミルにおいて、スラブ幅
方向を上下方向として図５に示す３個の割入れ孔型ｋ
１、ｋ２、ｋ３とボックス孔型ｋ４による計１３パスの
圧延でウエブ高さ：１２００ｍｍ、フランジ幅：５２０
ｍｍ、ウエブ厚：２５０ｍｍの粗形材に造形した。

【００８２】次いで、上記粗形材をＵＲ１、２Ｈｉエッ
ジャミル、ＵＲ２ミルのミル群に移送し、表５に示す５
パスの往復圧延を施し、ウエブ高さ：８５０ｍｍ、フラ
ンジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ厚：１２０ｍｍの中間材に
造形した。

【００８３】

【表５】

【００８４】次いで、その中間材の先後端のクロップを
切断除去するとともに、長手方向の中央部で２分割し、
再度加熱炉に挿入し１２６０℃に加熱した後、ブレーク
ダウンミルの９パスの圧延でウエブ高さ：７３０ｍｍ、
フランジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ厚：６０ｍｍに造形
し、次いで、ＵＲ１、２Ｈｉエッジャミル、ＵＲ２ミル
のミル群に移送し、表６に示す７パスの往復圧延を施し
目標とするサイズのＨ形鋼に仕上げた。なお、２Ｈｉエ
ッジャミルの圧延では、フランジ形状の確保のためフラ
ンジの幅圧下量を各パス３ｍｍ程度とした。

【００８５】

【表６】

【００８６】（比較例）図２に示す設備レイアウトを有
する製造ラインを用い、厚２５０ｍｍ×幅１７００ｍｍ
の連続鋳造スラブからＨ６００×６００×２０／３５の
Ｈ形鋼を圧延する試験を実施した。

【００８７】図２において、ＢＤミル１として図５に示
す基本構成の水平ロール１ａを有するミルを、ユニバー
サル粗ミル２として図８に示す基本構成のＵＲ２ミル
を、エッジャミル３として図１１に示す基本構成の２Ｈ
ｉエッジャミルを、ユニバーサル仕上げミル４として図
１４に示す基本構成のＵＦミルを用いた。なお、ＵＲ２
ミルの水平ロール側面角度αと竪ロール角度βは、それ
ぞれ９４°、８６°で、２Ｈｉエッジャミルの水平ロー
ル側面角度αは、９４°とした。

【００８８】上記連続鋳造スラブを加熱炉で１３００℃
に加熱した後、ブレークダウンミルにおいて、スラブ幅
方向を上下方向として、図５に示す３個の割入れ孔型ｋ
１、ｋ２、ｋ３とボックス孔型ｋ４による計１５パスの
圧延でスラブ端部厚を２５０ｍｍから７５０ｍｍに増大
し、次いで造形孔型ｋ５の１０パスの圧延でウエブ高
さ：７３０ｍｍ、フランジ幅：５９０ｍｍ、ウエブ厚：
６０ｍｍの粗形材に造形した。

【００８９】次いで、上記粗形材をユニバーサル粗ミル
とエッジャミルで構成される粗ミル群に移送し、７パス
の往復圧延を施した後ＵＦミルの１パスの圧延を実施し
た。なお、２Ｈｉエッジャミルの圧延では、フランジ形
状の確保のためフランジの幅圧下量を各パス３ｍｍ程度
とした。

【００９０】上記試験の結果、実施例１、４では厚２５
０×幅１７００ｍｍのスラブから、実施例３ではウエブ
高さ１３００ｍｍ、フランジ幅４５０ｍｍ、ウエブ厚２
００ｍｍ、フランジ厚３００ｍｍのビームブランク鋳片
から、いずれもフランジ幅６００ｍｍのＨ６００×６０
０×２０／３５のＨ形鋼が得られた。また、実施例２で
はウエブ高さ１５００ｍｍ、フランジ幅４５０ｍｍ、ウ
エブ厚２００ｍｍ、フランジ厚３００ｍｍのビームブラ
ンク鋳片からフランジ幅６００ｍｍのＨ８００×６００
×２０／３５のＨ形鋼が得られた。比較例では、ＵＦミ
ルの圧延により得られた製品のフランジ幅は５８０ｍｍ
であり、目標とするフランジ幅６００ｍｍの確保ができ
なかった。

【００９１】

【発明の効果】本発明によれば、従来、圧延による製造
には連続鋳造設備などの設備の大改造が必要とされ、経
済的に見合わないとされてきたフランジ幅６００ｍｍ〜
７００ｍｍのＨ形鋼の圧延による製造が設備の大改造無
しに可能となる。したがって、上記Ｈ形鋼の製造を従来
の溶接方法から圧延方法に変更することが可能となり、
製造コストを大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｈ形鋼の断面形状と各部の寸法を示す図であ
る。

【図２】従来のＨ形鋼の圧延方法によるミル配置例の平
面図である。

【図３】第１の発明を実施する設備レイアウト例を示す
模式図である。

【図４】第２の発明を実施する設備レイアウト例を示す
模式図である。

【図５】第１の発明や第２の発明で用いるブレークダウ
ンミルの水平ロール例の正面の模式図である。

【図６】第１の発明で用いるＵＲ１ミルの竪ロールと水
平ロールの正面と圧延材の断面の模式図である。

【図７】第２の発明で用いるＵＲ１ミルの竪ロールと水
平ロールの正面と圧延材の断面の模式図である。

【図８】第１の発明で用いるＵＲ２ミルの竪ロールと水
平ロールの正面と圧延材の断面の模式図である。

【図９】第２の発明で用いるＵＲ２ミルの竪ロールと水
平ロールの正面と圧延材の断面の模式図である。

【図１０】第１の発明で用いるＵＥミルの水平ロールと
竪ロールの正面図と圧延材の断面の模式図である。

【図１１】第１の発明で用いる２Ｈｉエッジャミルの水
平ロールの正面図と圧延材の断面の模式図である。

【図１２】第２の発明で用いるＵＥミルの水平ロールと
竪ロールの正面図と圧延材の断面の模式図である。

【図１３】第２の発明で用いる２Ｈｉエッジャミルの水
平ロールの正面図と圧延材の断面の模式図である。

【図１４】ＵＦミルの竪ロールと水平ロールの正面と圧
延材の断面の模式図である。

【符号の説明】

１：２重式孔型ロール粗圧延機、１ａ、６ａ、６ｂ、６
ｃ、６ｄ：水平ロール、２、２Ａ、２Ｂ：ユニバーサル
粗ミル、３：エッジャミル、４：ユニバーサル仕上げミ
ル、５：加熱炉、７：凹部、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ：
竪ロール、９：圧延材、１０：水平ロール端部、α：水
平ロール側面角度、β：竪ロール角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−1203（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−127501（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−335702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−5119（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−137101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−16602（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−151512（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 1/00 - 1/46 B21B 27/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブレークダウンミルで鋳片を粗形材に圧
   延し、次いで、下流方向に向かって４ロールのユニバー
   サル粗ミル（２Ａ）と、２ロールのエッジャミルまたは
   ４ロールのユニバーサルエッジャミルと、４ロールのユ
   ニバーサル粗ミル（２Ｂ）とをこの順に配置したミル群
   で粗形材を圧延し、次いで４ロールのユニバーサル仕上
   げミルでＨ形鋼に仕上げる方法であって、前記２Ａ、２
   Ｂのいずれか一方のユニバーサル粗ミルの水平ロールと
   してウエブに対向する部位のロール幅中央部に凹部を設
   けたロールを用い、前記ミル群の圧延でフランジ幅を拡
   大し、粗形材のフランジ幅よりＨ形鋼のフランジ幅を大
   きくすることを特徴とするＨ形鋼の圧延方法。
2. 【請求項２】 ブレークダウンミルで鋳片を粗形材に圧
   延し、次いで、下流方向に向かって４ロールのユニバー
   サル粗ミル（２Ａ）と、２ロールのエッジャミルまたは
   ４ロールのユニバーサルエッジャミルと、４ロールのユ
   ニバーサル粗ミル（２Ｂ）とをこの順に配置したミル群
   の圧延で粗形材をＨ形鋼に仕上げる方法であって、前記
   ２Ａ、２Ｂのいずれか一方のユニバーサル粗ミルの水平
   ロールとしてウエブに対向する部位のロール幅中央部に
   凹部を設けたロールを用い、前記ミル群の圧延でフラン
   ジ幅を拡大し、粗形材のフランジ幅よりＨ形鋼のフラン
   ジ幅を大きくすることを特徴とするＨ形鋼の圧延方法。
3. 【請求項３】 上記ミル群で粗形材を中間材に圧延した
   後、圧延された中間材を加熱し、次いで加熱された中間
   材を前記ミル群で圧延し、次いでユニバーサル仕上げミ
   ルでＨ形鋼に仕上げることを特徴とする請求項１に記載
   のＨ形鋼の圧延方法。
4. 【請求項４】 上記ミル群で粗形材を中間材に圧延した
   後、圧延された中間材を加熱し、次いで加熱された中間
   材を前記ミル群で圧延してＨ形鋼に仕上げることを特徴
   とする請求項２に記載のＨ形鋼の圧延方法。
5. 【請求項５】 上記Ｈ形鋼のフランジ幅が６００ｍｍ以
   上７００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ない
   し４のいずれかに記載のＨ形鋼の圧延方法。
6. 【請求項６】 ブレークダウンミルとブレークダウンミ
   ルの下流に配置された２台のユニバーサル粗ミルとエッ
   ジャミルあるいはさらにその下流に設けたユニバーサル
   仕上げミルとで圧延されたＨ形鋼であって、Ｈ形鋼はブ
   レークダウンミルで圧延された粗形材のフランジ幅より
   大きなフランジ幅を有することを特徴とするＨ形鋼。
7. 【請求項７】 上記Ｈ形鋼のフランジ幅が６００ｍｍ以
   上７００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６に記
   載のＨ形鋼。