JP3988586B2

JP3988586B2 - Manufacturing method of section steel with flange inner surface projection and finishing universal rolling mill used therefor

Info

Publication number: JP3988586B2
Application number: JP2002248922A
Authority: JP
Inventors: 倫哉駒城; 克活竹林; 啓徳三浦
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004082185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フランジ内面突起付形鋼の製造方法及びそれに使用される仕上ユニバーサル圧延機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェブとそのウェブの両端に設けられたフランジとを有するＨ形鋼等の形鋼は、一般に図１７に示す圧延設備によって圧延されて最終製品となる。
この圧延設備１０１は、図１７中（Ａ）に示すように、ブレークダウン圧延機１０２、粗ユニバーサル圧延機１０３、エッジング圧延機１０４、及び仕上ユニバーサル圧延機１０５からなる場合や、図１７中（Ｂ）に示すように、ブレークダウン圧延機１０２、第１粗ユニバーサル圧延機１０３ａ、エッジング圧延機１０４、第２粗ユニバーサル圧延機１０３ｂ、及び仕上ユニバーサル圧延機１０５からなる場合等があり、加熱炉で加熱されたスラブやブルーム、或いはビームブランク等の素材を順次に各圧延機で圧延することによって所定の断面寸法の形鋼が製造されるようになっている。
【０００３】
図１７中（Ａ）に示す圧延設備１０１によってＨ形鋼を圧延する方法について説明すると、先ず、加熱炉で加熱された素材はブレークダウン圧延機１０２によって粗形のＨ断面に圧延される。このブレークダウン圧延機１０２は、ロール胴に沿って開孔型又は閉孔型を複数個設けた上下ロールが配置された二重式の圧延機である。
【０００４】
そして、ブレークダウン圧延機１０２によって粗形のＨ断面に圧延された素材は、粗ユニバーサル圧延機１０３及びエッジング圧延機１０４からなる粗ユニバーサル圧延機群で複数回往復圧延され、図１８中（Ｂ）に示す形状の所定厚みを有するＨ形断面に圧延される。ここで、粗ユニバーサル圧延機１０３は、上下一対の水平ロール１０６と左右一対の垂直ロール１０７とを備え、上下一対の水平ロール１０６により形成されるロール隙で素材ＳのウェブＳ_Ｗがその厚さ方向に圧下され、左右それぞれの垂直ロール１０７と上下の水平ロール１０６の側面とにより形成されるロール隙で左右のフランジＳ_Ｆがその厚さ方向に圧下される（図１８中（Ａ）参照）。また、エッジング圧延機１０４は、上下一対のエッジングロール１０８を備え、上下一対のエッジングロール１０８によって形成されるロール隙でフランジＳ_Ｆの幅が所定の寸法にまで圧下される（図１８中（Ｂ）参照）。
【０００５】
そして、図１８中（Ｂ）に示す形状に圧延された素材Ｓは、上下一対の水平ロール１０９と左右一対の垂直ロール１１０とを備えた仕上ユニバーサル圧延機１０５により、フランジＳ_Ｆ及びウェブＳ_Ｗの厚み圧下とフランジＳ_Ｆの角度起こしとが行われ、最終製品の寸法に仕上られる（図１８中（Ｃ）参照）。
ところで、ビル建設等で用いられる鉄筋・鉄骨コンクリート工法においては、コンクリートと鉄骨との付着性を増すため、突起付の鋼材が使用されることがある。例えば、柱・梁材等で使用されるＨ形鋼では、フランジの内面や外面に突起を有するものが用いられる。この突起は、ある程度の高さ（例えば１ｍｍ以上）が必要とされており、また、突起の数が多い場合や突起の長さが長い場合にはよりコンクリートとの付着性が増加することになる。
【０００６】
ここで、図１９に示すように、フランジＳ_Ｆの外面に複数の突起ｔを有するＨ形鋼Ｓを製造する場合には、仕上ユニバーサル圧延機２０５において、左右一対の垂直ロール２１０の外面に垂直方向に延びる複数の溝２１０ａを形成しておき、この垂直ロール２１０でフランジＳ_Ｆの外面を圧下することにより、フランジＳ_Ｆの外面に複数の突起ｔを有するＨ形鋼Ｓを比較的容易に製造することができる。図１９中、符号２０９は水平ロールである。
【０００７】
一方、仕上ユニバーサル圧延機１０５による仕上ユニバーサル圧延においては、図１８中（Ｃ）に示すように、フランジＳ_Ｆの内面は水平ロール１０９の側面で圧下されるが、水平ロール１０９の側面には抜け勾配がほとんどなく、かつ、ロールと材料との相対すべりが大きいため、水平ロール１０９の側面に単に溝を形成し、これをフランジＳ_Ｆの内面に転写させて突起を形成しても、圧延の出側で突起がつぶれてしまうという問題があった。このため、フランジＳ_Ｆの内面に突起を有するＨ形鋼は、熱間圧延では簡単に製造できないと考えられていた。
【０００８】
フランジの内面に突起を有するＨ形鋼は、フランジの外面に突起を有するものよりコンクリートとの付着性が優れているといわれているため、熱間圧延後に溶接によりリブや突起をフランジの内面に付与して製造されていた。しかし、生産性は非常に悪かった。
そこで、熱間圧延によってフランジの内面に突起を付与することはなおも望まれており、いくつか提案されている。
【０００９】
例えば、特開平３−３２４０８号公報には、図２０に示すように、Ｈ形鋼Ｓの各フランジＳ_Ｆ内面を圧下する溝付の小径ロールからなる第２垂直ロール３０８を上下左右各フランジＳ_Ｆ内面毎に４個配設し、フランジＳ_Ｆ外面を圧下する左右２個の垂直ロール３０７の各チョック３０９を内方へ延長して各第２垂直ロール３０８を軸受にて支持し、各水平ロール３０６側面のベベルギヤ３１０と各第２垂直ロール３０８のベベルギヤ３１１とを噛合せ、これらベベルギヤ３１０，３１１による駆動部周速と第２垂直ロール３０８の圧下側面部周速との周速調整手段を設けた仕上圧延装置３０５が開示されている。
【００１０】
この仕上圧延装置３０５によれば、コンクリートとの付着性が優れたフランジの内面に突起を有するＨ形鋼を、熱間圧延で製造することができる。
また、特開昭６１−８２９０３号公報には、図２１に示すように、加熱炉（図示せず）により加熱された素材を、ブレークダウン圧延機４０２、第１粗ユニバーサル圧延機４０３、第２粗ユニバーサル圧延機４０４、及び仕上ユニバーサル圧延機４０５を経てフランジ内面に突起を有するＨ形鋼とする圧延設備４０１が開示されている。
【００１１】
ここで、第１粗ユニバーサル圧延機４０３においては、図２２中（Ａ）に示すように、水平ロール４０３Ａの側面の傾斜を４５°程度と大きくするとともにこの側面のほぼ中央部に凹部４０７を形成し、複数パスで線形鋼片４０６のフランジ４０６Ａ内面に圧延方向に連続する線状突起４０８を造形するようにしている。また、第２粗ユニバーサル圧延機４０４においては、図２２中（Ｂ）に示すように、水平ロール４０４Ａの傾斜側面に圧延方向において断続的な凹部４１０を複数形成し、水平ロール４０４Ａで線形鋼片４０６のフランジ４０６Ａ及びウェブ４０６Ｂを圧下しつつ線状突起４０８を断続的に圧下し、所定ピッチの縞突起４１１を造形するようにしている。そして、仕上ユニバーサル圧延機４０５においては、水平ロール４０５Ａでウェブ４０６Ｂを圧下しつつ、フラットな垂直ロール４０５ＢによりＶ字形状のフランジ４０６Ａを徐々に押し広げてゆき、これにより、所定の高さ及びピッチの縞突起４１１をフランジ内面に有するＨ形鋼４０６を得るようにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の図２０に示す仕上圧延装置３０５や図２１及び図２２に示すＨ形鋼の圧延法にあっては、以下の問題点があった。
すなわち、図２０に示す仕上圧延装置３０５の場合、水平ロール３０６及び第１垂直ロール３０７以外に仕上圧延装置３０５に特殊な第２垂直ロール３１１を４個も組み込む必要があり、大きな設備投資が必要となっていた。このため、仕上圧延設備にかかるコストが非常に高かった。
【００１３】
また、図２１及び図２２に示すＨ形鋼の圧延法の場合、粗ユニバーサル圧延機が２機（符号４０３及び４０４）必要になり、また、各粗ユニバーサル圧延機４０３，４０４において傾斜側面に凹部４０７，４１０を形成した特殊な水平ロール４０３Ａ，４０４Ａを組み込む必要があり、設備コストが非常に高かった。また、仕上ユニバーサル圧延機４０５による仕上圧延において、Ｖ字形状のフランジ４０６Ａを徐々に押し広げて行く際に、フランジ４０６Ａの内面に縞突起４１１が形成されていることからフランジ４０６Ａの厚み方向の圧下を行うことができなかった。さらに、フランジ内面に突起を設けた形鋼は、その使われ方からフランジ幅方向（圧延方向に直交する垂直方向）に延びる形状の突起が望まれる場合が多いのに対し、前述の圧延法でフランジ内面に設けられる縞突起４１１は圧延方向に延びる形状となっていた。
【００１４】
また、折角形成した突起が、装置の突起形成部材等に接触してしまい、フランジから剥離してしまう場合もある。この場合、そのように接触した装置側の部材もその接触により破損してしまうことがある。このようなことから、形成した突起を装置側の部材によって破損してしまうことを防止することが望まれる。
なお、本発明者らは、大きな設備投資なしで、フランジ内面にフランジ幅方向に延びる形状の突起を有する形鋼を熱間圧延で製造することができるフランジ内面突起突形鋼の製造方法を提案している（特願２００１−２５０７１９）。すなわち、フランジ及びウェブを有する形鋼の仕上圧延を行うに際して、ロール側面のコーナ部を始点としてほぼロール軸に向かう複数のスリットを形成した水平ロールを組み込んだ仕上ユニバーサル圧延機を使用し、水平ロールの側面によるフランジ内面への押圧時に、当該フランジ内面に複数の突起を形成する方法であり、ある程度の長さの突起には効果があるが、突起長さを長くするのは難しかった。
【００１５】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、大きな設備投資なしで、フランジ内面にフランジ幅方向に延びる形状の突起を有する形鋼を熱間圧延で製造することができ、さらに形成した突起の損傷をなくして、その突起長さをより長くすることができる、フランジ内面突起付形鋼の製造方法及びそれに使用される仕上ユニバーサル圧延機を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記問題を解決するために、請求項１記載の発明に係るフランジ内面突起付形鋼の製造方法は、フランジ及びウェブを有する形鋼の仕上圧延を行うに際して、ロール側面のコーナー部を始点としほぼロール軸に向かう複数のスリットを形成した水平ロールを組み込み、前記スリットの深さを前記ロール軸に向かうに従い浅くしている仕上ユニバーサル圧延機を使用し、前記水平ロールの側面による前記フランジ内面への押圧時に前記フランジ内面に複数の突起を形成することを特徴としている。
【００１９】
また、請求項２記載の発明に係るフランジ内面突起付形鋼の製造方法は、請求項１に記載の発明に係るフランジ内面突起付形鋼の製造方法において、前記スリットの各々が、前記ロール側面のコーナー部を始点として前記形鋼の圧延方向とは逆方向に湾曲する形状で形成されていることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項３記載の発明に係るフランジ内面突起付形鋼の製造方法は、請求項１又は２に記載の発明に係るフランジ内面突起付形鋼の製造方法において、前記仕上ユニバーサル圧延使用前の材料のフィレット部近傍に余肉を形成しておくことを特徴としている。
【００２２】
また、請求項４記載の発明に係る仕上ユニバーサル圧延機は、フランジ及びウェブを有する形鋼の仕上圧延を行うに際して、ロール側面のコーナー部を始点としほぼロール軸に向かう複数のスリットを形成した水平ロールを組み込み、前記スリットの深さを前記ロール軸に向かうに従い浅くしていることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項５記載の発明に係る仕上ユニバーサル圧延機は、請求項４に記載の発明に係る仕上ユニバーサル圧延機において、前記スリットの各々が、前記ロール側面のコーナー部を始点として前記形鋼の圧延方向とは逆方向に湾曲する形状で形成されていることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項１及び４に記載の発明では、スリットの深さをロール軸に向かうに従い浅くすることで、フランジ内面からの突起の高さを先端部側で低くする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
先ず、第１の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係るフランジ内面突起付形鋼の製造方法が適用される第１の実施の形態の圧延設備の概略構成図である。図２は図１の圧延設備における仕上ユニバーサル圧延機に組み込まれる水平ロールの側面図である。図３は水平ロールのロール側面に設けた好ましい形状のスリットを示す側面図である。図４は図２に示す水平ロールを用いての仕上ユニバーサル圧延における水平ロールの側面とフランジ内面との接触状態を模式的に示した図である。但し、図４においては、スリットの表示を省略するとともにフランジを透視している。図５はフランジ内面に突起を有するＨ形鋼の部分斜視図である。
【００２６】
図５に示すウェブＳ_ＷとそのウェブＳ_Ｗの左右両端に設けられたフランジＳ_Ｆとを有し、フランジＳ_Ｆ内面に突起ｔを有するＨ形鋼Ｓを製造する場合を例にとって本発明の実施の形態を説明する。
図１に示すように、Ｈ形鋼Ｓを製造するための圧延設備１は、図１７中（Ａ）に示す圧延設備１０１と同様に、ブレークダウン圧延機２、粗ユニバーサル圧延機３、エッジング圧延機４、及び仕上ユニバーサル圧延機５からなり、加熱炉で加熱された素材を順次に各圧延機で圧延することによって所定の断面寸法のフランジＳ_Ｆ内面に突起ｔを有するＨ形鋼Ｓが製造される。
【００２７】
ここで、ブレークダウン圧延機２、粗ユニバーサル圧延機３、及びエッジング圧延機４においては、素材は図１８中（Ｂ）に示す形状と同一の形状に圧延される。そして、図１８中（Ｂ）に示す形状と同一の形状に圧延された素材は、図２又は図３に示すような、上下一対の水平ロール６と、左右一対の垂直ロール７とを備えた仕上ユニバーサル圧延機５により、フランジＳ_Ｆ及びウェブＳ_Ｗの厚み圧下、フランジＳ_Ｆ内面への突起ｔの形成、及びフランジＳ_Ｆの角度起こしが行われ、最終製品の寸法に仕上られる。
【００２８】
仕上ユニバーサル圧延機５によるフランジＳ_Ｆ内面への突起ｔの形成について詳細に説明すると、仕上ユニバーサル圧延機５の各水平ロール６は、図２に示すように、水平ロール６の側面６ａのコーナー部６ｂを始点としロール軸８に向かう複数の直線状のスリット１０を形成している。
ここで言う「コーナー部６ｂ」とは、水平ロール６の周面と側面（ロール側面）６ａとの境界部であり、このコーナー部６ｂには、丸みや面取りが施されている。そして、水平ロール６の側面６ａによるフランジＳ_Ｆ内面への押圧時（フランジＳ_Ｆの厚み圧下時）にフランジＳ_Ｆ内面に複数の突起ｔを圧延方向において所定ピッチで形成する。
【００２９】
また、各スリット１０の形状については、ロール側面６ａのコーナー部６ｂを始点としほぼロール軸８に向かう形状になっている。具体的には、図３に示すように、各スリット１０は、ロール側面６ａのコーナー部６ｂを始点としほぼロール軸８に向かって延びるものの、先細形状で、且つ水平ロール６の回転方向に対して反った湾曲形状或いは前記形鋼の圧延方向とは逆方向の湾曲形状であることが好ましい。
【００３０】
また、図４に示すように、左右一対の垂直ロール７は、上下一対の水平ロール６に対して、圧延方向にオフセット量ＯＳでオフセットされて配置（ずらされて配置）している。すなわち、垂直ロール７のロール軸９と、一対の水平ロール６のロール軸８間を結ぶ線８ａとが、圧延方向において所定距離をなすように、左右一対の垂直ロール７と上下一対の水平ロール６との位置関係を決定している。
【００３１】
このような仕上ユニバーサル圧延機５により、フランジＳ_Ｆ内面には、図５に示すように、圧延方向に対してほぼ直交する垂直方向、すなわちフランジ幅方向に延びる突起ｔが形成される。また、スリット１０が図３に示すような形状の場合には、その突起ｔの形状は先細で且つ湾曲形状になる。
ここで、突起ｔの形成に際し、水平ロール６のスリット１０の形状は水平ロール６の側面６ａでフランジＳ_Ｆ内面を圧下する図４中に示す領域Ａ、すなわちロールバイト内でフランジＳ_Ｆ内面に転写される。さらに、ロールバイトを出た圧延機出側では、フランジＳ_Ｆの厚み圧下は終了しているが、フランジＳ_Ｆ内面と水平ロール６の側面６ａが未だに接触した状態の図４中に示す領域Ｂを形成する。また、圧延方向における前記領域Ａと領域Ｂとの境界は、左右一対の垂直ロール７のロール軸９それぞれを含む面近傍、すなわち、垂直ロール７とフランジＳ_Ｆ外面との接触部分近傍とされている。
【００３２】
このように、水平ロール６の側面６ａのコーナー部６ｂを始点としロール軸８に向かう複数のスリット１０を形成するだけで仕上ユニバーサル圧延機５による仕上圧延によってフランジＳ_Ｆ内面にフランジ幅方向に延びる形状の突起ｔを有するＨ形鋼を熱間圧延で製造することができる。このため、大きな設備投資も不要となり、仕上圧延設備にかかるコストを安価にすることができる。
【００３３】
なお、左右一対の垂直ロール７を、上下一対の水平ロール６に対して圧延方向にオフセットさせて配置しており、これにより、突起ｔが過度にスリット１０と接触しないようにして、スリット１０から突起ｔを抜きやすくしている。この効果は以下のような理由による。
ここで、図６に示すように、オフセットさせて配置することなく、左右一対の垂直ロール７のロール軸９それぞれを含む面内に、一対の水平ロール６のロール軸８間を結ぶ線８ａが存在するように、左右一対の垂直ロール７と上下一対の水平ロール６とを、通常のユニバーサル圧延機の場合のように配置した場合を考える。この場合、圧延方向における前記領域Ａと領域Ｂとの境界は、左右一対の垂直ロール７のロール軸９それぞれを含む面内に一対の水平ロール６のロール軸８間を結ぶ線８ａとともに存在することになる。すなわち、図６でみた場合、紙面垂直方向において、前記領域Ａと領域Ｂとの境界が一対の水平ロール６のロール軸８間を結ぶ線８ａと一致する。
【００３４】
この場合において、ロールバイト内で転写されたフランジＳ_Ｆ内面の突起ｔが領域Ｂで形をつぶされないようにするためには、「突起ｔが領域Ｂにおいて常にスリット１０に接している(スリット１０の内側に突起がある）」ことが望まれる。
領域Ｂでは、例えば、ロールバイト出口におけるフランジＳ_Ｆ内面の点ａ（図６中に図示）は、圧延方向と同一の方向に進むため、点ａは点ａと同一の高さとなる水平ロール６の側面６ａから領域Ｂを抜けるときに接するロールコーナー部６ｂまで連続的に水平ロール６の側面に接していく。このとき、突起ｔが形成されている点ａが、水平ロール６のスリット１０以外に接触すると（スリット１０に過度に接触すると）、突起ｔの変形やフランジＳ_Ｆ内面からの剥離が発生する可能性があり、健全な突起形成が損なわれる可能性がある。特に、その可能性は突起の先端側で大きい。
【００３５】
図７中（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を用いて、突起の形成が損なわれてしまう場合を具体的に説明する。
図７中（Ａ）は、突起ｔが領域Ｂにおいて常にスリット１０の内側に突起ｔが位置している場合であり、この場合には、破損することなく突起ｔがうまく形成される。
【００３６】
図７中（Ｂ）は、Ｈ形鋼Ｓの圧延方向の速度に対し水平ロール６の回転方向の速度が遅い場合であり、この場合、右側上部ｂで突起ｔが、スリット１０における水平ロール６の回転方向側に位置される部位ｃでつぶされてしまい、破損してしまう。この現象は、突起ｔのフランジ幅方向の長さを長くすればするほど顕著に現れる。
【００３７】
このような現象を回避し健全な突起を形成させるためには、「水平ロール６の側面に形成するスリット１０の上端右側の湾曲形状をより大きくする」という条件が必要になる。
一方、図７中（Ｃ）は、Ｈ形鋼Ｓの圧延方向の速度に対し水平ロール６の回転方向の速度が速い場合であり、この場合、左側上部ｄで突起ｔがスリット１０における水平ロール６の回転方向とは反対側に位置される角部ｅでこすり上げられてしまい、破損してしまう。
【００３８】
このような現象を回避し健全な突起を形成させるためには、「スリット１０の左側の形状をロール側面６ａのコーナー部６ｂに近い下部で広げた形状とする」という条件が必要になる。
このように、「水平ロール６の側面に形成するスリット１０の上端右側の湾曲形状をより大きくする」や「スリット１０の左側の形状をロール側面６ａのコーナー部６ｂに近い下部で広げた形状とする」等といったように条件を多くすれば「突起ｔが領域Ｂにおいて常にスリット１０内に接している(スリット１０の内側に突起がある)」を満たすことができるが、本発明では、このような条件を設けることなく、「突起ｔが領域Ｂにおいて常にスリット１０内に接している(スリット１０の内側に突起がある)」をより簡単に実現している。
【００３９】
前述したように、本発明では、左右一対の垂直ロール７を上下一対の水平ロール６に対して圧延方向にオフセットさせて配置させている。これにより、図６との比較でもわかるように、水平ロール６のロール軸８までの範囲だった領域Ａ（フランジ内面を圧下する領域）が水平ロール６のロール軸８より圧延方向出側位置を含む範囲に移動させている。
【００４０】
従って、図８に示すように、前記線８ａを通過したスリット１０により、突起ｔがフランジ内面に転写されるようになる。これにより、図４や図８に示すように、領域Ｂの圧延方向の長さが短くなるので、フランジＳ_Ｆ内面と水平ロール６の側面が未だに接触した状態を少なくすることができる。よって、水平ロール６のスリット１０に突起ｔが過度に接触しないようになり、スリット１０から突起ｔが抜けやすくなり、これにより、健全な突起ｔとしてフランジ幅方向長さの長い突起が形成されるようになる。
【００４１】
さらには、前記線８ａを通過したスリット１０によりフランジ内面に転写された突起ｔは、前記線８ａの位置で形成される場合に比べ圧延方向とは逆方向に傾いて形成される。よって、特に、図３や図８に示すように、スリット１０が圧延方向とは逆方向に湾曲して、且つその裾野が幅広形状である場合には、スリット１０から突起ｔが抜けやすくなる。
【００４２】
以上のように、左右一対の垂直ロール７を上下一対の水平ロール６に対して圧延方向にオフセットさせて配置することで、水平ロール６のスリット１０から突起ｔを抜きやすくして、フランジ幅方向長さの長い突起ｔを形成することができる。
また、このようにスリット１０で形成した突起ｔを装置側の部材によってつぶしてしまうことを防止することで、接触した装置側の部材、例えば水平ロール６がその接触により破損してしまうことも防止することができる。
【００４３】
なお、水平ロール６のロール軸８に対して垂直ロール７のロール軸９を圧延方向出側に位置させる方法としては、垂直ロールチョック或いは水平ロールチョックにシフト機構をもたせる方法や、ロールチョックと圧延機ハウジング間に挿入するライナーの厚みを圧延入側と圧延方向出側で変えるなど様々な方法が挙げられる。
【００４４】
次に、第２の実施の形態を説明する。
第２の実施の形態では、図９に示すように、水平ロール６のロール側面６ａをテーパをつけて形成している。
ここで、圧延設備は、前記第１の実施の形態と同様に、図１に示すように構成される。第２の実施の形態では、圧延設備において、その仕上ユニバーサル圧延機５の水平ロール６のロール側面６ａにテーパをつけていることが異なるだけで、特に言及しない限り、他の構成さらにはその動作については、第１の実施の形態と同様とされている。
【００４５】
例えば、第２の実施の形態では、左右一対の垂直ロール７と上下一対の水平ロール６との位置関係は、前記図６に示すように、左右一対の垂直ロール７のロール軸９と上下一対の水平ロール６のロール軸８とを圧延方向でオフセットさせなくともよく、或いは第１の実施の形態で特徴とするように、左右一対の垂直ロール７のロール軸９と上下一対の水平ロール６のロール軸８とを圧延方向でオフセットさせてもよい。
【００４６】
ここで、テーパをつけたロール側面６ａとは、水平ロール６のロール軸８に直交する垂直面８ｂに対して逃げる方向に角度αで傾いているロール側面６ａをいう。例えば、角度αは１°若しくは１°よりも大きいことが好ましい。
そして、このロール側面６ａのコーナー部６ｂの近傍に、複数のスリット１０を形成している。スリット１０の形状は、図３や図４に示すような形状である。
【００４７】
このような水平ロール６を用いた仕上ユニバーサル圧延機５により、図１０に示すように、フランジＳ_Ｆ内面には、圧延方向に対してほぼ直交する垂直方向、すなわちフランジ幅方向に延びる突起ｔが形成される。
そして、スリット１０がロール側面６ａにテーパをつけていることで、フランジＳ_Ｆ内面と水平ロール６のロール側面６ａが未だに接触した状態の領域Ｂでのこすり上げを防止することができる。
【００４８】
前述したように、フランジＳ_Ｆ内面に形成された突起ｔは、左側上部ｄで突起ｔがスリット１０の前記角部ｅでこすり上げられてしまい、破損してしまう（図７中（Ｃ）参照）。
しかし、第２の実施の形態では、水平ロール６のロールコーナー部６ｂは、図１０に示すように、突起ｔの最下部を基準として水平ロール６のロール軸８に直交する垂直面内を移動することになる。すなわち、突起ｔを形成した以降で、コーナー部６ｂの軌道は、常に、当該突起ｔから離れた領域に位置される。
【００４９】
よって、例えば、圧延方向出側である前記Ｂ領域のある時点では、図１０に示すように、前記角部ｅが突起ｔの先端部ｆよりも内側に位置することになり、突起ｔと当該突起ｔを形成したスリット１０の前記角部ｅとが離間された位置関係になる。
このように、突起ｔを形成した以降、水平ロール６におけるその形成に用いた部位が突起ｔから離れるようになるので、こすり上げを防止して、突起ｔを破損してしまうことを防止できる。よって、接触防止のためにスリット１０の形状をその下部（前記コーナー部６ｂ近傍の部位）で広げた形状にする必要もなくなるので、ロール側面６ａへのスリット１０の形成間隔を細かくすることができ、この結果、ピッチが細かい突起群を形成することができる。
【００５０】
なお、ロール側面６ａのテーパについては、図９に示すように、ロール側面６ａ全体にテーパをつけるようにしてもよく、少なくともロール側面６ａの外周部、すなわち例えば、図９に示すように、ロール側面６ａにおいてスリット１０を形成している外周領域Ｃだけにテーパをつけるようにしてもよい。
また、テーパ角度αを１°若しくはそれよりも大きくしているが、これは、通常、フランジ内面の突起高さは１ｍｍ以上であり、フランジ幅方向の長さは５０ｍｍ以上であり、このような寸法条件で、前述したように前記角部ｅが突起ｔの先端部ｆに接触しないようにするための幾何学的関係として得たものである。
【００５１】
次に、第３の実施の形態を説明する。
第３の実施の形態では、図１１に示すように、スリット１０の深さを前記コーナー部６ｂで最も深くして、水平ロール６の中心に向かうに従い浅くしている。すなわち例えば、図１１に示すように、前記ロールコーナー部６ｂでのスリット１０の深さＬ１は、当該スリット１０において前記水平ロール６側に最も近い位置の深さＬ２よりも深くなっている。なお、ここで、スリット１０の深さとは、ロール側面６ａを基準にとった当該水平ロール６内部への深さである。また、スリット１０の形状（平面形状）は、図３や図４に示すような形状である。
【００５２】
ここで、圧延設備は、前記第１の実施の形態と同様に、図１に示すように構成される。第３の実施の形態では、圧延設備において、その仕上ユニバーサル圧延機５の水平ロール６のスリット１０が、ロールコーナー部６ｂで最も深く、水平ロール６の中心に向かうに従い浅くなっていることが異なるだけで、特に言及しない限り、他の構成さらにはその動作については、第１の実施の形態と同様とされている。
【００５３】
例えば、第３の実施の形態では、左右一対の垂直ロール７と上下一対の水平ロール６との位置関係は、前記図６に示すように、左右一対の垂直ロール７のロール軸９と上下一対の水平ロール６のロール軸８とを圧延方向でオフセットさせなくともよく、或いは第１の実施の形態で特徴とするように、左右一対の垂直ロール７のロール軸９と上下一対の水平ロール６のロール軸８とを圧延方向でオフセットさせてもよい。
【００５４】
このような水平ロール６を用いた仕上ユニバーサル圧延機５により、図１２に示すように、フランジＳ_Ｆ内面には、圧延方向に対してほぼ直交する垂直方向、即ちフランジ幅方向に延びる突起ｔが形成される。
そして、スリット１０が前記コーナー部６ｂで最も深く、水平ロール６の中心（ロール軸８）に向かうに従い浅くなっていることで、形成された突起ｔは、図１２に示すように、付け根部(フィレット部)ｇで最も高く（厚く）なり、先端部ｆで最も低く（薄く）なる。
【００５５】
水平ロール６と突起ｔとの接触によるロール内面６ａからの剥離や水平ロール６（例えば、コーナー部６ｂ）によるこすり上げは、突起ｔの先端部ｆで起きる場合が多い。このようなことから、先端部ｆの高さを、他の部分よりも予め低く抑えておくことで、水平ロール６が突起ｔと接触してしまう可能性を低くし、また、水平ロール６が突起ｔとその先端部ｆで接触しても、先端部ｆに働く水平ロール６の力を低減することができる。これにより、突起ｔの大きな剥離や水平ロール６側の欠損等を防止できる。
【００５６】
また、先端部ｆの突起高さを低く抑えた分が、付け根部ｇの突起高さが高くなっていることで補足されるので、突起ｔの大きな剥離や水平ロール６側の欠損等を防止しつつも、必要なコンクリートとの付着強度を確保することができる。
また、仕上圧延前の材料のフィレット部近傍には、図１４乃至図１６に示すように、余肉ｘ１、ｘ２、ｘ３を形成しておくことが好ましい。突起ｔを形成する部分において、強圧下となるので、突起ｔがより高く形成されるためである。ここで、フィレット部とは、フランジＳ_ＦとウェブＳ_Ｗとが結合する部位である。
【００５７】
なお、余肉の形成に際しては、図１４及び図１５に示すようにフランジＳ_Ｆの内面に形成しても、或いは図１６に示すようにフランジＳ_Ｆの外面に形成してもよい。
フランジＳ_Ｆの内面に余肉を形成する手段としては、例えば、図１４に示す、仕上ユニバーサル圧延機よりも前段の水平ロール（粗ユニバーサル圧延機の水平ロール）５０１のロールコーナ内半径寸法Ｒ１を仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール６０１のコーナ内半径Ｒ２よりも大きくする手段、或いは図１５に示す、仕上ユニバーサル圧延機より前段の水平ロール（粗ユニバーサル圧延機の水平ロール）５０１の側面に凹部５０２を形成しておく手段がある。即ち、図１４に示す手段にあっては、図１４中（Ａ）に示すように、仕上ユニバーサル圧延機よりも前段の水平ロール５０１のロールコーナ内半径寸法Ｒ１を仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール６０１のコーナ内半径Ｒ２よりも大きくしておいて、上下一対の水平ロール５０１により形成されるロール隙でウェブＳ_Ｗをその厚さ方向に圧下し、垂直ロール（図示せず）と上下の水平ロール５０１の側面とにより形成されるロール隙でフランジＳ_Ｆをその厚さ方向に圧下することで、フランジＳ_Ｆの内面に余肉ｘ１を形成する。その後、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール６０１の側面と垂直ロール（図示せず）によるロール隙でフランジＳＦをその厚さ方向に圧下する。水平ロール６０１の側面にはロールコーナ部からスリットを形成しており、余肉ｘ１を含んで圧下して突起ｔを形成する。また、図１５に示す手段にあっては、図１５中（Ａ）に示すように、仕上ユニバーサル圧延機より前段の水平ロール（粗ユニバーサル圧延機の水平ロール）５０１の側面に凹部５０２を形成しておいて、上下一対の水平ロール５０１により形成されるロール隙でウェブＳ_Ｗをその厚さ方向に圧下し、垂直ロール（図示せず）と上下の水平ロール５０１の側面とにより形成されるロール隙でフランジＳ_Ｆをその厚さ方向に圧下する。これにより、フランジＳ_Ｆの内面に先ず余肉ｘ２を形成しておく。その後、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール６０１の側面と垂直ロール（図示せず）でフランジＳF の厚み圧下を余肉ｘ２を含んで行い、スリットをもつ水平ロール６０１のコーナ部側面と接するフランジＳ_Ｆの内面に突起ｔを形成する。
【００５８】
また、フランジＳ_Ｆの外面に余肉を形成する手段としては、例えば、図１６に示すように、仕上ユニバーサル圧延機よりも前段の垂直ロール（粗ユニバーサル圧延機の垂直ロール）５０３のロール高さ方向中央部に面取部５０４を形成しておき、上下一対の水平ロール５０１により形成されるロール隙でウェブＳ_Ｗをその厚さ方向に圧下し、垂直ロール５０３と上下の水平ロール５０１の側面とにより形成されるロール隙でフランジＳ_Ｆをその厚さ方向に圧下することで、フランジＳ_Ｆの外面に余肉ｘ３を形成する。その後、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロール６０１の側面と垂直ロール６０３によるロール隙でフランジＳ_Ｆをその厚さ方向に圧下する。水平ロール６０１の側面にはロールコーナ部からスリットを形成しており、余肉ｘ３を含んで圧下して突起ｔを形成する。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、第１乃至第３の実施の形態を任意の組み合わせとして構成してもよい。
また、第１乃至第３の実施の形態では、フランジ内面に突起ｔを形成する形鋼がＨ形鋼である場合に説明したが、これに限定されることなく、他の形鋼、すなわち、ウェブ及びフランジを有するＩ形鋼、Ｔ形鋼或いは溝形鋼であってもよい。
【００６０】
また、仕上げユニバーサル圧延機の垂直ロールの側面にも垂直方向に伸びるスリットを設け、フランジ外面にも突起を形成してもよい。また、水平ロール６の周面やコーナー部（Ｒ面部）にも当該水平ロール６のロール軸８に平行なスリットを設け、ウェブ面やフィレッ卜部にも突起を形成してもよい。
【００６１】
【実施例１】
この実施例１は、前記第１の実施の形態に対応したものであり、いわゆるＶロールシフトと称するものである。
図１に示す圧延設備１において、図１３に示す形状のスリット１０をロール側面６ａに設けた水平ロール６を仕上ユニバーサル圧延機５に組み込んで仕上圧延を行い、フランジ内面に突起を有するＨ形鋼（製品寸法：ウェブ高さ５９８ｍｍ、フランジ幅３１０ｍｍ、ウェブ厚１４ｍｍ、フランジ厚２５ｍｍ）を製造した。
【００６２】
スリット１０の長さＬは９０ｍｍ、スリット１０の裾野幅Ｗは４８ｍｍ、スリット１０の圧延方向先行側の曲率半径Ｒ１は１８６ｍｍ、スリット１０の圧延方向後行側の曲率半径Ｒ２＝９７ｍｍ、スリット１０の先端の曲率半径Ｒ３は７．０ｍｍであり、スリット１０の深さは位置によらず２．５ｍｍで一定とした。また、水平ロール径は１２５０ｍｍである。また、仕上げユニバーサル圧延における目標圧下率はウェブで６％、フランジで１２％とした。また、水平ロール６のロール側面６ａのテーパ角度αは０°である。
【００６３】
ここで、第１の実施の形態に適合させるための条件として、仕上ユニバーサル圧延機５の垂直ロールチョックのライナー厚みを調整することにより、垂直ロール７のロール軸９を水平ロール６のロール軸８に対し、圧延方向出側に１０ｍｍ（オフセット量ＯＳ＝１０ｍｍ）シフトさせた。以下これを第１の適合例という。また、比較として、垂直ロール７のロール軸９と水平ロール６のロール軸８の圧延方向位置を一致させた場合（オフセット量ＯＳ＝０ｍｍ）についても圧延を行った（第１の比較例）。
【００６４】
この結果、第１の適合例では、突起ｔがつぶされたり、剥がされたりすることなく、長さ９０ｍｍ、高さ１．８ｍｍ、裾野の幅４８ｍｍである健全な突起を形成することができた。その一方、第１の比較例では、突起の先端がつぶされてしまい、健全な突起を形成できなかった。
また、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールのロールコーナ内半径を１３ｍｍとし、これに対し、粗ユニバーサル圧延機の水平ロールのロールコーナ内半径を３０ｍｍとして、フィレット部に最大７ｍｍの予肉を形成させて前記第１の適合例と同じ条件で仕上圧延を施した。その結果、高さが３ｍｍ、長さが９０ｍｍ、幅が４８ｍｍの突起を形成することができた。
【００６５】
【実施例２】
この実施例２は、前記第２の実施の形態に対応したものである。いわゆるＨロールテーパと称するものである。
前記実施例１と同様に、図１に示す圧延設備において、図１３に示す形状のスリット１０をロール側面６ａに設けた水平ロール６を、仕上ユニバーサル圧延機５に組み込で仕上げ圧延を行い、フランジ内面に突起ｔを有するＨ形鋼（製品寸法：ウェブ高さ５９８ｍｍ、フランジ幅３１０ｍｍ、ウェブ厚１４ｍｍ、フランジ厚２５ｍｍ）を製造した。
【００６６】
スリット１０の長さＬは９０ｍｍ、スリット１０の裾野幅Ｗは３６ｍｍ、スリット１０の圧延方向先行側の曲率半径Ｒ１は１９８ｍｍ、スリット１０の圧延方向後行側の曲率半径Ｒ２＝１３２ｍｍ、スリット１０の先端の曲率半径Ｒ３は４．５ｍｍであり、スリット１０の深さは位置によらず２．５ｍｍで一定とした。また、水平ロール径は１２５０ｍｍである。また、仕上げユニバーサル圧延における目標圧下率はウェブで４％、フランジで１５％とした。
【００６７】
ここで、第２の実施の形態に適合させるための条件として、水平ロール６のロール側面６ａのテーパ角度αは１．５°とした。以下これを第２の適合例という。また、比較として、前記テーパ角度αを０°とした場合についても圧延を行った（第２の比較例）。また、第２の適用例と第２の比較例とは、いずれも垂直ロール軸心と水平ロール軸心とは圧延方向で一致させている。
【００６８】
この結果、第２の適合例では、突起がつぶされたり、剥がされたりすることなく、長さ９０ｍｍ、高さ２．３ｍｍ、裾野の幅３６ｍｍである健全な突起を形成することができた。その一方、第２の比較例では、突起の先端がこすり上げられてしまい、健全な突起を形成できなかった。
【００６９】
【実施例３】
この実施例３は、前記第３の実施の形態に対応したものである。
前記実施例１や実施例２と同様に、図１に示す圧延設備において、図１３に示す形状のスリット１０をロール側面６ａに設けた水平ロール６を、仕上ユニバーサル圧延機５に組み込で仕上げ圧延を行い、フランジ内面に突起ｔを有するＨ形鋼（製品寸法：ウェブ高さ６２２ｍｍ、フランジ幅３１５ｍｍ、ウェブ厚１９ｍｍ、フランジ厚３７ｍｍ）を製造した。
【００７０】
スリット１０の長さＬは７５ｍｍ、スリット１０の裾野幅Ｗは４８ｍｍ、スリット１０の圧延方向先行側の曲率半径Ｒ１は１８０ｍｍ、スリット１０の圧延方向後行側の曲率半径Ｒ２＝１２４ｍ、スリット１０の先端の曲率半径Ｒ３は１１ｍｍとした。また、仕上ユニバーサル圧延における目標圧下率はウェブで４％、フランジで１６％であり、水平ロールのテーパ角度αは０°である。
【００７１】
ここで、第３の実施の形態に適合させるための条件として、スリット１０の深さを、先端部分で２．０ｍｍとし、裾野部分で４．０ｍｍとした。以下これを第３の適合例という。また、比較として、スリットの深さを位置によらず３．０ｍｍで一定にした場合についても圧延を行った（第３の比較例）。また、第３の適用例と第３の比較例とは、いずれも垂直ロール軸心と水平ロール軸心とは圧延方向で一致させている。
【００７２】
この結果、第３の適合例では、突起の先端がややつぶされた状況となったが、長さ７５ｍｍ、先端部の高さ１．５ｍｍ、裾野の幅４８ｍｍの良好な突起を形成することができた。装置側の部位であるスリットを設けている水平ロール６にも問題は生じなかった。
その一方、第３の比較例でも長さ７２ｍｍ程度の突起を形成できたが、突起の先端が大きくつぶされてしまい、突起高さを計測することがきなかった。突起の先端が大きくつぶされてしまうのは、スリット１０の先端部の深さが３．０ｍｍと深いことから、突起の厚みが厚くなっているためである。また、この第３の比較例では、水平ロールの先端のスリットを施した部分で欠損が生じた。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１及び４に記載の発明によれば、フランジ内面からの突起の高さを先端部側で低くすることができるので、突起が先端部側で水平ロールの部位と接触してしまう可能性を低くすることができる。また、突起の先端部側ではフランジ内面からの高さが低いので、たとえ先端部側が水平ロールの部位と接触した場合でも、その水平ロール側の損傷を小さく抑えることができる。
【００７６】
また、請求項２に記載の発明によれば、スリットの各々が、ロール側面のコーナー部を始点として形鋼の圧延方向とは逆方向に湾曲する形状で形成されているので、形成された突起はスリットから抜けやすくなる。
また、請求項３に記載の発明によれば、位上ユニバーサル圧延機使用前の材料のフィレット部近傍に予肉を形成しておくので、フランジ内面に形成される突起をより高く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフランジ内面突起付形鋼の製造方法が適用される圧延設備の概略構成図である。
【図２】図１の圧延設備における仕上ユニバーサル圧延機に組み込まれる水平ロールの側面図である。
【図３】本発明の実施に好適な、水平ロールの側面に形成されたスリットを示す模式図である。
【図４】第１の実施の形態の説明のために、図２に示す水平ロール用いての仕上ユニバーサル圧延における水平ロールの側面とフランジ内面との接触状態を模式的に示した図である。但し、図４においては、スリットの表示を省略するとともにフランジを透視している。
【図５】フランジ内面に突起を有するＨ形鋼の部分斜視図である。
【図６】第１の実施の形態の効果の説明のために、図２に示す水平ロール用いての仕上ユニバーサル圧延における水平ロールの側面とフランジ内面との接触状態を模式的に示した図である。
【図７】第１の実施の形態の効果の説明のために使用した、従来のスリットと突起との関係を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の効果の説明のために使用したスリットと突起との関係を示す図である。
【図９】第２の実施の形態の水平ロールの形状を示す断面図である。
【図１０】前記第２の実施の形態の水平ロールに設けたスリットによる突起の形成を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態の水平ロールの形状を示す断面図である。
【図１２】前記第３の実施の形態の水平ロールに設けたスリットにより形成した突起を示す図である。
【図１３】実施例の説明のために使用したスリットの形状を示す図である。
【図１４】粗ユニバーサル圧延機の水平ロールのロールコーナ内半径寸法を仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールのコーナ内半径よりも大きくしてフランジの内面に余肉を形成する手段を示し、（Ａ）は粗圧延の様子を（Ｂ）は仕上圧延の様子を示している。
【図１５】粗ユニバーサル圧延機の水平ロールの側面に凹部を形成してフランジの内面に余肉を形成する手段を示し、（Ａ）は粗圧延の様子を（Ｂ）は仕上圧延の様子を示している。
【図１６】粗ユニバーサル圧延機の垂直ロールのロール高さ方向中央部に面取りを施してフランジの外面に余肉を形成する手段を示し、（Ａ）は粗圧延の様子を（Ｂ）は仕上圧延の様子を示している。
【図１７】ウェブとフランジを有する形鋼の一般的な圧延設備の概略構成図で、（Ａ）は１つの粗ユニバーサル圧延機を配列した圧延設備の概略構成図、（Ｂ）は２つの粗ユニバーサル圧延機を配列した圧延設備の概略構成図である。
【図１８】図１７中（Ａ）に示す圧延設備によってＨ形鋼を圧延する場合の圧下状態を示し、（Ａ）は粗ユニバーサル圧延による圧下状態、（Ｂ）はエッジング圧延による圧下状態、（Ｃ）は仕上ユニバーサル圧延による圧下状態を示している。
【図１９】従来の、フランジ外面に突起を形成する仕上ユニバーサル圧延機の概略斜視図である。
【図２０】従来例の、フランジ内面に突起を形成する仕上圧延装置の概略正面図である。
【図２１】従来例の、フランジ内面に突起を形成する内面突起付Ｈ形鋼の製造方法が適用される圧延設備の概略構成図である。
【図２２】図２１に示す圧延設備によってＨ形鋼を圧延する場合の圧下状態を示し、（Ａ）は第１粗ユニバーサル圧延機による圧下状態、（Ｂ）は第２粗ユニバーサル圧延機による圧下状態、（Ｃ）は仕上ユニバーサル圧延機による圧下状態を示している。
【符号の説明】
１圧延設備
２ブレークダウン圧延機
３粗ユニバーサル圧延機
４エッジング圧延機
５仕上ユニバーサル圧延機
６水平ロール
６ａロール側面
６ｂロールコーナー部
７垂直ロール
８，９ロール軸
１０スリット
ＯＳオフセット量
ＳＨ形鋼（形鋼）
Ｓ_Ｆフランジ
Ｓ_Ｗウェブ
ｔ突起
α テーパ角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a flanged inner surface shaped steel and a finishing universal rolling mill used therefor.
[0002]
[Prior art]
A section steel such as H-section steel having a web and flanges provided at both ends of the web is generally rolled into a final product by a rolling facility shown in FIG.
As shown in FIG. 17A, the rolling equipment 101 includes a breakdown rolling mill 102, a rough universal rolling mill 103, an edging rolling mill 104, and a finishing universal rolling mill 105, or in FIG. ), There may be a breakdown rolling mill 102, a first rough universal rolling mill 103a, an edging rolling mill 104, a second rough universal rolling mill 103b, and a finishing universal rolling mill 105, which are heated in a heating furnace. A shaped steel having a predetermined cross-sectional dimension is manufactured by rolling a material such as a slab, a bloom, or a beam blank sequentially with each rolling mill.
[0003]
A method of rolling H-section steel by the rolling equipment 101 shown in FIG. 17A will be described. First, a material heated in a heating furnace is rolled into a rough H section by a breakdown mill 102. The breakdown rolling mill 102 is a double rolling mill in which upper and lower rolls each having a plurality of open or closed holes are provided along a roll cylinder.
[0004]
Then, the material rolled into a rough H section by the breakdown mill 102 is reciprocally rolled a plurality of times by a rough universal rolling mill group including a rough universal rolling mill 103 and an edging rolling mill 104, as shown in FIG. To a H-shaped cross section having a predetermined thickness. Here, rough universal rolling mill 103 is provided with a pair of upper and lower horizontal rolls 106 and a pair of right and left vertical rolls 107, web S _W of the material S in the roll gap formed by the pair of upper and lower horizontal rolls 106 whose thickness is rolling direction, the flanges S _F of left and right roll gap formed by the left and right vertical rolls 107 and the side surface of the upper and lower horizontal rolls 106 is reduction in its thickness direction (in FIG. 18 (a) see) . Further, edging rolling mill 104 is provided with a pair of upper and lower edging rolls 108, the width of the flange S _F is rolling to a predetermined size in a roll gap formed by a pair of upper and lower edging rolls 108 (in FIG. 18 (B )reference).
[0005]
Then, the material S which has been rolled to the shape shown in FIG. 18 (B) is a universal rolling mill 105 finish having a pair of upper and lower horizontal rolls 109 and a pair of right and left vertical rolls 110, flange S _F and the web S _W conducted a raised angle of thickness reduction and the flange S _F of is be finished to the dimensions of the final product (see in FIG. 18 (C)).
By the way, in a reinforcing bar / steel concrete method used in building construction or the like, a steel material with a protrusion may be used in order to increase the adhesion between concrete and steel frame. For example, in the H-section steel used for pillars and beams, etc., those having protrusions on the inner and outer surfaces of the flange are used. The protrusions are required to have a certain height (for example, 1 mm or more), and when the number of protrusions is large or the length of the protrusions is long, the adhesion to concrete is further increased. .
[0006]
Here, as shown in FIG. 19, in the production of H-beams S having a plurality of projections t to the outer surface of the flange S _F is the finishing universal rolling mill 205, perpendicular to the outer surface of the pair of right and left vertical rolls 210 previously formed a plurality of grooves 210a extending in a direction, by rolling the outer surface of the flange S _F in the vertical roller 210, the H-beams S having a plurality of projections t to the outer surface of the flange S _F relatively easily Can be manufactured. In FIG. 19, reference numeral 209 denotes a horizontal roll.
[0007]
On the other hand, in the universal rolling finishing by the finishing universal rolling mill 105, as shown in FIG. 18 (C), the inner surface of the flange S _F is is pressure on the side of the horizontal rolls 109, omission on the side of the horizontal rolls 109 gradient little, and since the relative slippage between the roll and the material is large, only a groove is formed on the side surfaces of the horizontal rolls 109, it is formed protrusions by transferring it to the inner surface of the flange S _F, rolling There was a problem that the protrusion collapsed on the exit side. Thus, H-shaped steel having a protrusion on the inner surface of the flange S _F was thought to not be easily manufactured by hot rolling.
[0008]
H-shaped steel with protrusions on the inner surface of the flange is said to have better adhesion to concrete than those with protrusions on the outer surface of the flange, so ribs and protrusions are welded to the inner surface of the flange by hot rolling after welding. It was manufactured by giving. However, productivity was very poor.
Therefore, it is still desired to provide protrusions on the inner surface of the flange by hot rolling, and several proposals have been made.
[0009]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-32408, as shown in FIG. 20, H-section steel each flange S _F inner surface made of a small diameter roll grooved for reduction of the second vertical roll 308 up, down, left, and right the flanges S of S _F and four arranged each inside surface, a flange S _F external surface to rolling right and left two respective second vertical roll 308 by extending the respective chocks 309 inwardly of the vertical roll 307 is supported by bearings, each horizontal The bevel gear 310 on the side surface of the roll 306 and the bevel gear 311 of each second vertical roll 308 are meshed with each other, and the peripheral speed adjusting means between the drive portion peripheral speed by the bevel gears 310 and 311 and the reduction side surface peripheral speed of the second vertical roll 308 is provided. A finishing mill 305 provided is disclosed.
[0010]
According to the finish rolling apparatus 305, H-section steel having protrusions on the inner surface of the flange having excellent adhesion to concrete can be manufactured by hot rolling.
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-82903, as shown in FIG. 21, a material heated by a heating furnace (not shown) is used as a breakdown mill 402, a first rough universal mill 403, a second A rolling equipment 401 is disclosed which is made into an H-shaped steel having a protrusion on the inner surface of the flange via a rough universal rolling mill 404 and a finishing universal rolling mill 405.
[0011]
Here, in the first rough universal rolling mill 403, as shown in FIG. 22A, the inclination of the side surface of the horizontal roll 403A is increased to about 45 °, and a recess 407 is formed in the substantially central portion of this side surface. Then, the linear protrusion 408 continuous in the rolling direction is formed on the inner surface of the flange 406A of the linear steel piece 406 by a plurality of passes. Further, in the second rough universal rolling mill 404, as shown in FIG. 22 (B), a plurality of intermittent recesses 410 are formed on the inclined side surface of the horizontal roll 404A in the rolling direction, and linear steel slabs are formed by the horizontal roll 404A. While the flange 406A and the web 406B of 406 are being squeezed down, the linear protrusions 408 are intermittently squeezed to form the stripe protrusions 411 having a predetermined pitch. In the finishing universal rolling mill 405, the web 406B is crushed by the horizontal roll 405A, and the V-shaped flange 406A is gradually expanded by the flat vertical roll 405B. The H-section steel 406 having the stripe protrusions 411 on the inner surface of the flange is obtained.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional finish rolling apparatus 305 shown in FIG. 20 and the H-section steel rolling method shown in FIGS. 21 and 22 have the following problems.
That is, in the case of the finish rolling apparatus 305 shown in FIG. 20, it is necessary to incorporate four special second vertical rolls 311 into the finish rolling apparatus 305 in addition to the horizontal roll 306 and the first vertical roll 307, which requires a large capital investment. It was. For this reason, the cost concerning finishing rolling equipment was very high.
[0013]
Further, in the case of the H-section steel rolling method shown in FIGS. 21 and 22, two rough universal rolling mills (reference numerals 403 and 404) are required, and in each of the rough universal rolling mills 403 and 404, a concave portion is formed on the inclined side surface. It is necessary to incorporate special horizontal rolls 403A and 404A on which 407 and 410 are formed, and the equipment cost is very high. Further, in the finish rolling by the finish universal rolling mill 405, when the V-shaped flange 406A is gradually pushed and widened, the stripe protrusions 411 are formed on the inner surface of the flange 406A. Could not do. Furthermore, the shape steel with protrusions on the inner surface of the flange is often desired to have protrusions extending in the flange width direction (vertical direction perpendicular to the rolling direction) from the way it is used. The stripe protrusions 411 provided on the inner surface of the flange had a shape extending in the rolling direction.
[0014]
In addition, the bent protrusion may come into contact with the protrusion forming member of the apparatus and peel from the flange. In this case, the device-side member that has contacted in this way may also be damaged by the contact. For this reason, it is desirable to prevent the formed protrusions from being damaged by members on the apparatus side.
In addition, the present inventors have proposed a method for manufacturing a flange inner surface protrusion projecting steel, which can manufacture a shape steel having a protrusion having a shape extending in the flange width direction on the inner surface of the flange without hot capital investment. (Japanese Patent Application No. 2001-250719). That is, when performing finish rolling of a section steel having a flange and a web, a finish universal rolling mill incorporating a horizontal roll formed with a plurality of slits substantially starting from the corner portion on the side of the roll toward the roll axis is used. This is a method of forming a plurality of protrusions on the inner surface of the flange at the time of pressing against the inner surface of the flange, and it is effective for a protrusion having a certain length, but it is difficult to increase the protrusion length.
[0015]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to produce a shape steel having a protrusion extending in the flange width direction on the inner surface of the flange by hot rolling without a large capital investment. It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a flanged inner surface-projection shaped steel and a finishing universal rolling mill used therefor, which can further increase the length of the protrusion without damaging the formed protrusion.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the method of manufacturing a shaped steel with a flange inner surface projection according to the first aspect of the present invention includes a corner portion on a roll side surface as a starting point when finishing rolling a shaped steel having a flange and a web. Incorporating a horizontal roll formed with a plurality of slits toward the roll axis, and using a finishing universal rolling mill in which the depth of the slit becomes shallower toward the roll axis, the side surface of the horizontal roll is applied to the flange inner surface A plurality of protrusions are formed on the inner surface of the flange when pressed .
[0019]
In addition, the method for manufacturing a flanged inner surface protrusion-shaped steel according to a second aspect of the present invention is the flange inner surface protrusion-provided shaped steel according to the first aspect of the present invention, wherein each of the slits is formed on the roll side surface. It is characterized by being formed in the shape which curves in the direction opposite to the rolling direction of the said shape steel from the corner part of this.
[0020]
Further, a method for manufacturing a flanged inner surface protrusion-shaped steel according to a third aspect of the present invention is the method for manufacturing a flange inner surface protrusion-equipped shaped steel according to the first or second aspect of the present invention, wherein the method before the finish universal rolling is used. It is characterized by forming a surplus in the vicinity of the fillet portion of the material .
[0022]
Further, in the finishing universal rolling mill according to the invention of claim 4, when performing finish rolling of the shape steel having the flange and the web, a horizontal in which a plurality of slits starting from the corner portion of the roll side surface and substantially toward the roll axis is formed. A roll is incorporated, and the depth of the slit is made shallower toward the roll axis.
[0023]
Further, the finishing universal rolling mill according to the invention of claim 5 is the finishing universal rolling mill according to the invention of claim 4 , wherein each of the slits is made of the shape steel starting from a corner portion of the roll side surface. It is characterized by being formed in a shape that curves in the direction opposite to the rolling direction .
[0024]
Also, in the invention according to claim 1 and 4, by shallow as it approaches the depth of the slit to the roll axis, to reduce the height of the protrusion from the flange inner surface at the tip end.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rolling facility according to a first embodiment to which a method for manufacturing a flanged inner surface shaped steel according to the present invention is applied. FIG. 2 is a side view of a horizontal roll incorporated in a finishing universal rolling mill in the rolling equipment of FIG. FIG. 3 is a side view showing a slit having a preferable shape provided on the side surface of the horizontal roll. FIG. 4 is a view schematically showing a contact state between the side surface of the horizontal roll and the inner surface of the flange in the finishing universal rolling using the horizontal roll shown in FIG. However, in FIG. 4, the indication of the slit is omitted and the flange is seen through. FIG. 5 is a partial perspective view of an H-shaped steel having a protrusion on the inner surface of the flange.
[0026]
Has a web S _W shown in FIG. 5 and the flange S _F provided on the left and right ends of the web S _W, of the present invention as an example the case of producing the H-beams S having a projection t the flange S _F inside surface An embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the rolling equipment 1 for producing the H-section steel S is similar to the rolling equipment 101 shown in FIG. machine 4, and the finishing consists universal rolling machine 5, H-section steel S is produced having projections t the flange S _F inner surface of a predetermined cross-sectional dimension by rolling the heated material sequentially by each rolling mill in a heating furnace Is done.
[0027]
Here, in the breakdown rolling mill 2, the rough universal rolling mill 3, and the edging rolling mill 4, the material is rolled into the same shape as shown in FIG. And the raw material rolled into the same shape as the shape shown in FIG. 18B was provided with a pair of upper and lower horizontal rolls 6 and a pair of left and right vertical rolls 7 as shown in FIG. 2 or FIG. the universal rolling machine 5 finish, the thickness reduction of the flange S _F and the web S _W, the formation of projections t to the flange S _F inner surface, and cause the angle of the flange S _F is performed and be finished to the dimensions of the final product.
[0028]
To describe in detail the formation of the protrusion t of the flange S _F inside surface by the finishing universal rolling machine 5, the horizontal rolls 6 of the finishing universal rolling machine 5, as shown in FIG. 2, the corner portion of the side surface 6a of the horizontal rolls 6 A plurality of linear slits 10 starting from 6b and extending toward the roll shaft 8 are formed.
The “corner portion 6b” referred to here is a boundary portion between the peripheral surface of the horizontal roll 6 and the side surface (roll side surface) 6a, and the corner portion 6b is rounded or chamfered. Then, formed at a predetermined pitch in the rolling direction a plurality of projections t when pressed in (when the thickness reduction of the flange S _F) on the flange S _F inside surface of the flange S _F inner surface by side 6a of the horizontal rolls 6.
[0029]
Further, the shape of each slit 10 is such that the corner portion 6b of the roll side surface 6a is the starting point and is directed toward the roll shaft 8. Specifically, as shown in FIG. 3, each slit 10 starts from the corner portion 6 b of the roll side surface 6 a and extends almost toward the roll axis 8, but is tapered and is in a direction of rotation of the horizontal roll 6. It is preferable that the curved shape is warped or the curved shape is opposite to the rolling direction of the shape steel.
[0030]
As shown in FIG. 4, the pair of left and right vertical rolls 7 are offset (displaced) by being offset by an offset amount OS in the rolling direction with respect to the pair of upper and lower horizontal rolls 6. That is, the pair of left and right vertical rolls 7 and the pair of upper and lower horizontal rolls so that the roll shaft 9 of the vertical roll 7 and the line 8a connecting the roll shafts 8 of the pair of horizontal rolls 6 form a predetermined distance in the rolling direction. 6 is determined.
[0031]
The universal rolling machine 5 such finishing, the flange S _F inner surface, as shown in FIG. 5, a vertical direction substantially perpendicular to the rolling direction, i.e. projections t extending flange width direction is formed. When the slit 10 has a shape as shown in FIG. 3, the shape of the protrusion t is tapered and curved.
Here, upon formation of the projection t, region A shape of the slit 10 is shown in FIG. 4 for rolling the flange S _F inner surface on the side 6a of the horizontal rolls 6 of the horizontal rolls 6, i.e. on the flange S _F inner surface in the roll bite Transcribed. Further, in the delivery side of the rolling mill leaving the roll bite, the flange has a thickness reduction of S _F is terminated, the flanges S _F inner surface region shown in FIG. 4 in a state where the side surface 6a of the horizontal roll 6 has contacted still B Form. In addition, the boundary between the region A and the region B in the rolling direction is in the vicinity of the surface including the roll shafts 9 of the pair of left and right vertical rolls 7, that is, in the vicinity of the contact portion between the vertical roll 7 and the flange _SF outer surface. Yes.
[0032]
Thus, extending in a flange width direction to the flange S _F inner surface by finish rolling by a universal rolling mill 5 finish only form a plurality of slits 10 towards the roll axis 8 and starting from the corner portion 6b of the side surface 6a of the horizontal rolls 6 An H-section steel having a shape protrusion t can be manufactured by hot rolling. For this reason, a large capital investment is not required, and the cost for the finish rolling equipment can be reduced.
[0033]
In addition, the pair of left and right vertical rolls 7 are arranged to be offset in the rolling direction with respect to the pair of upper and lower horizontal rolls 6, thereby preventing the projection t from coming into contact with the slit 10 excessively. The protrusion t is easily removed. This effect is due to the following reasons.
Here, as shown in FIG. 6, a line 8 a connecting between the roll shafts 8 of the pair of horizontal rolls 6 is formed in a plane including the roll shafts 9 of the pair of left and right vertical rolls 7 without being offset. Consider a case where a pair of left and right vertical rolls 7 and a pair of upper and lower horizontal rolls 6 are arranged as in a normal universal rolling mill. In this case, the boundary between the region A and the region B in the rolling direction exists with a line 8 a connecting between the roll shafts 8 of the pair of horizontal rolls 6 in a plane including the roll shafts 9 of the pair of left and right vertical rolls 7. It will be. That is, when viewed in FIG. 6, the boundary between the region A and the region B coincides with a line 8 a connecting between the roll shafts 8 of the pair of horizontal rolls 6 in the direction perpendicular to the paper surface.
[0034]
In this case, since the projection t of the flange S _F inner surface which is transcribed in the roll bite is prevented collapsed form in region B, "protrusion t is in contact at all times the slit 10 in the region B (slit 10 It is desirable that there is a protrusion inside.
In region B, for example, horizontal rolls point of the flange S _F inner surface of the roll bite outlet a (shown in FIG. 6), to proceed to the rolling direction and the same direction, the point a is the same height as the point a 6 From the side surface 6a to the roll corner portion 6b that contacts when exiting the region B, the side surface of the horizontal roll 6 is continuously contacted. At this time, a point where the protrusion t is formed, in contact with non-slit 10 of the horizontal rolls 6 (Excessive contact with the slit 10), it is peeled from the deformation and the flange S _F inner surface of the projection t occurs There is a possibility that healthy protrusion formation is impaired. In particular, the possibility is great on the tip side of the protrusion.
[0035]
The case where the formation of the protrusions is impaired will be specifically described with reference to (A), (B), and (C) in FIG.
FIG. 7A shows a case where the protrusion t is always located inside the slit 10 in the region B. In this case, the protrusion t is well formed without being damaged.
[0036]
7B shows the case where the speed in the rotation direction of the horizontal roll 6 is slower than the speed in the rolling direction of the H-section steel S. In this case, the protrusion t is formed on the right upper part b, and the horizontal roll 6 in the slit 10. It will be crushed and damaged by the part c located on the rotation direction side. This phenomenon appears more prominently as the length of the protrusion t in the flange width direction is increased.
[0037]
In order to avoid such a phenomenon and form a sound projection, the condition that “the curved shape on the right side of the upper end of the slit 10 formed on the side surface of the horizontal roll 6 is made larger” is necessary.
On the other hand, (C) in FIG. 7 is a case where the speed in the rotation direction of the horizontal roll 6 is higher than the speed in the rolling direction of the H-section steel S. In this case, the protrusion t is the horizontal roll in the slit 10 at the upper left side d. 6 is rubbed up at the corners e located on the opposite side of the rotational direction 6 and damaged.
[0038]
In order to avoid such a phenomenon and to form a sound protrusion, a condition that “the shape on the left side of the slit 10 is widened in the lower portion near the corner portion 6b of the roll side surface 6a” is necessary.
As described above, “the curved shape on the right side of the upper end of the slit 10 formed on the side surface of the horizontal roll 6 is made larger” and “the shape on the left side of the slit 10 is widened at the lower portion near the corner portion 6b of the roll side surface 6a and If the conditions are increased, such as “Yes”, it is possible to satisfy the condition “the projection t is always in contact with the slit 10 in the region B (there is a projection inside the slit 10)”. Without providing such a condition, “the projection t is always in contact with the slit 10 in the region B (the projection is inside the slit 10)” can be realized more easily.
[0039]
As described above, in the present invention, the pair of left and right vertical rolls 7 are offset from the pair of upper and lower horizontal rolls 6 in the rolling direction. Thus, as can be seen from comparison with FIG. 6, the region A (region where the inner surface of the flange is squeezed down) that was the range up to the roll shaft 8 of the horizontal roll 6 is positioned in the rolling direction from the roll shaft 8 of the horizontal roll 6. It is moved to the range that includes it.
[0040]
Accordingly, as shown in FIG. 8, the protrusion t is transferred to the inner surface of the flange by the slit 10 passing through the line 8a. Thereby, as shown in FIG.4 and FIG.8, since the length of the rolling direction of the area | region B becomes short, the state which the flange _SF inner surface and the side surface of the horizontal roll 6 still contacted can be decreased. Therefore, the protrusion t does not contact the slit 10 of the horizontal roll 6 excessively, and the protrusion t is easily removed from the slit 10, thereby forming a long protrusion in the flange width direction as a healthy protrusion t. It becomes like this.
[0041]
Furthermore, the protrusion t transferred to the inner surface of the flange by the slit 10 that has passed through the line 8a is formed to be inclined in the direction opposite to the rolling direction as compared with the case where it is formed at the position of the line 8a. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 8, particularly, when the slit 10 is curved in the direction opposite to the rolling direction and the skirt has a wide shape, the protrusion t is easily removed from the slit 10.
[0042]
As described above, by arranging the pair of left and right vertical rolls 7 offset in the rolling direction with respect to the pair of upper and lower horizontal rolls 6, the protrusion t can be easily removed from the slit 10 of the horizontal roll 6, and the flange width direction A long projection t can be formed.
In addition, by preventing the protrusion t formed by the slit 10 from being crushed by the apparatus-side member, the contacted apparatus-side member, for example, the horizontal roll 6 is also prevented from being damaged by the contact. can do.
[0043]
In addition, as a method of positioning the roll shaft 9 of the vertical roll 7 on the exit side in the rolling direction with respect to the roll shaft 8 of the horizontal roll 6, a vertical roll chock or a method of providing a shift mechanism in the horizontal roll chock, Various methods such as changing the thickness of the liner to be inserted into the rolling side and the rolling direction side can be mentioned.
[0044]
Next, a second embodiment will be described.
In 2nd Embodiment, as shown in FIG. 9, the roll side surface 6a of the horizontal roll 6 is formed in the taper.
Here, the rolling equipment is configured as shown in FIG. 1 as in the first embodiment. In the second embodiment, in the rolling facility, the only difference is that the roll side surface 6a of the horizontal roll 6 of the finishing universal rolling mill 5 is tapered. This is the same as in the first embodiment.
[0045]
For example, in the second embodiment, the positional relationship between the pair of left and right vertical rolls 7 and the pair of upper and lower horizontal rolls 6 is as shown in FIG. It is not necessary to offset the roll shaft 8 of the horizontal roll 6 in the rolling direction, or as featured in the first embodiment, the roll shaft 9 of the pair of left and right vertical rolls 7 and the pair of upper and lower horizontal rolls 6. The roll shaft 8 may be offset in the rolling direction.
[0046]
Here, the tapered roll side surface 6 a refers to a roll side surface 6 a that is inclined at an angle α in a direction to escape with respect to a vertical surface 8 b orthogonal to the roll axis 8 of the horizontal roll 6. For example, the angle α is preferably 1 ° or larger than 1 °.
A plurality of slits 10 are formed in the vicinity of the corner portion 6b of the roll side surface 6a. The shape of the slit 10 is a shape as shown in FIGS.
[0047]
The universal rolling machine 5 finishing using such horizontal roll 6, as shown in FIG. 10, the flange S _F inner surface, a vertical direction substantially perpendicular to the rolling direction, i.e. projections t extending flange width direction It is formed.
And since the slit 10 taper | rolls the roll side surface 6a, it can prevent scraping in the area | region B of the state which the flange _SF inner surface and the roll side surface 6a of the horizontal roll 6 still contacted.
[0048]
As described above, the flanges S _F inner surface which is formed on projections t, the projection t on the left top d is will be raised rubbed with the corner portion e of the slit 10, being damaged (in FIG. 7 (C) see ).
However, in the second embodiment, the roll corner portion 6b of the horizontal roll 6 moves in a vertical plane perpendicular to the roll axis 8 of the horizontal roll 6 with reference to the lowest part of the protrusion t as shown in FIG. Will do. That is, after the formation of the protrusion t, the orbit of the corner portion 6b is always located in a region away from the protrusion t.
[0049]
Therefore, for example, at a certain point of the B region which is the exit side in the rolling direction, as shown in FIG. 10, the corner portion e is positioned inside the tip portion f of the projection t, The position of the slit 10 where the protrusion t is formed is separated from the corner e.
Thus, since the part used for the formation in the horizontal roll 6 comes away from the projection t after forming the projection t, it is possible to prevent scuffing and damage the projection t. Therefore, since it is not necessary to make the shape of the slit 10 wide at the lower part (site near the corner portion 6b) for preventing contact, the interval between the slits 10 on the roll side surface 6a can be made fine. As a result, a projection group having a fine pitch can be formed.
[0050]
In addition, about the taper of the roll side surface 6a, as shown in FIG. 9, you may make it taper the whole roll side surface 6a, and at least the outer peripheral part of the roll side surface 6a, ie, for example, as shown in FIG. Only the outer peripheral region C forming the slit 10 on the side surface 6a may be tapered.
Further, the taper angle α is set to 1 ° or larger, but this is usually because the protrusion height on the inner surface of the flange is 1 mm or more and the length in the flange width direction is 50 mm or more. As described above, the dimensional condition is obtained as a geometrical relationship for preventing the corner e from coming into contact with the tip f of the projection t.
[0051]
Next, a third embodiment will be described.
In the third embodiment, as shown in FIG. 11, the depth of the slit 10 is the deepest at the corner portion 6 b and becomes shallower toward the center of the horizontal roll 6. That is, for example, as shown in FIG. 11, the depth L1 of the slit 10 at the roll corner portion 6b is deeper than the depth L2 of the slit 10 closest to the horizontal roll 6 side. Here, the depth of the slit 10 is a depth into the horizontal roll 6 with respect to the roll side face 6a. Moreover, the shape (planar shape) of the slit 10 is a shape as shown in FIGS.
[0052]
Here, the rolling equipment is configured as shown in FIG. 1 as in the first embodiment. In the third embodiment, in the rolling facility, the slit 10 of the horizontal roll 6 of the finishing universal rolling mill 5 is the deepest at the roll corner portion 6b and becomes shallower toward the center of the horizontal roll 6. However, unless otherwise noted, other configurations and their operations are the same as those in the first embodiment.
[0053]
For example, in the third embodiment, the positional relationship between the pair of left and right vertical rolls 7 and the pair of upper and lower horizontal rolls 6 is as shown in FIG. It is not necessary to offset the roll shaft 8 of the horizontal roll 6 in the rolling direction, or as featured in the first embodiment, the roll shaft 9 of the pair of left and right vertical rolls 7 and the pair of upper and lower horizontal rolls 6. The roll shaft 8 may be offset in the rolling direction.
[0054]
The universal rolling machine 5 finishing using such horizontal roll 6, as shown in FIG. 12, the flange S _F inner surface, a vertical direction substantially perpendicular to the rolling direction, projections t i.e. extending flange width direction It is formed.
And since the slit 10 is deepest in the said corner part 6b and becomes shallow as it goes to the center (roll axis | shaft 8) of the horizontal roll 6, as shown in FIG. The fillet part) g is the highest (thick), and the tip part f is the lowest (thin).
[0055]
The peeling from the inner surface 6a of the roll due to the contact between the horizontal roll 6 and the projection t and the scrubbing by the horizontal roll 6 (for example, the corner portion 6b) often occur at the tip f of the projection t. For this reason, it is possible to reduce the possibility that the horizontal roll 6 will come into contact with the projection t by keeping the height of the tip portion f lower than that of the other portions. Even if the projection t contacts the tip part f, the force of the horizontal roll 6 acting on the tip part f can be reduced. Thereby, the big peeling of the protrusion t, the defect | deletion by the side of the horizontal roll 6, etc. can be prevented.
[0056]
In addition, since the height of the projection at the base portion g is supplemented by the fact that the height of the projection at the tip f is kept low, large separation of the projection t, loss on the horizontal roll 6 side, and the like are prevented. However, the necessary adhesion strength with concrete can be ensured.
Further, it is preferable to form surpluses x1, x2, and x3 in the vicinity of the fillet portion of the material before finish rolling, as shown in FIGS. This is because the portion where the protrusion t is formed is under a strong pressure, so that the protrusion t is formed higher. Here, the fillet portion is a portion where the flange S _F and the web S _W is bound.
[0057]
Incidentally, the formation of the excess metal can be formed on the inner surface of the flange S _F as shown in FIGS. 14 and 15, or may be formed on the outer surface of the flange S _F as shown in FIG. 16.
As a means for forming the excess metal on the inner surface of the flange S _F, for example, shown in FIG. 14, the roll corner within radius R1 of the finishing preceding (horizontal rolls of the rough universal rolling mill) horizontal roll than universal rolling machine 501 Concave portion 502 is formed on the side surface of the horizontal roll 501 preceding the finish universal rolling mill (horizontal roll of the coarse universal rolling mill) 501 shown in FIG. 15 or a means for making it larger than the corner inner radius R2 of the horizontal roll 601 of the finishing universal rolling mill. There is a means to form. That is, in the means shown in FIG. 14, as shown in FIG. 14 (A), the radius R1 in the roll corner of the horizontal roll 501 before the finishing universal rolling mill is set to the horizontal roll 601 of the finishing universal rolling mill. keep in greater than corner within a radius R2 of, by reduction of the web S _W a roll gap formed by the pair of upper and lower horizontal rolls 501 in the thickness direction, the vertical roll (not shown) and upper and lower horizontal rolls a roll gap formed by the 501 side of the by reduction of the flange S _F in the thickness direction to form a excess thickness x1 on the inner surface of the flange S _F. Thereafter, the flange SF is rolled down in the thickness direction by a roll gap formed by the side surface of the horizontal roll 601 of the finishing universal rolling mill and a vertical roll (not shown). A slit is formed on the side surface of the horizontal roll 601 from the roll corner portion, and the protrusion t is formed by rolling down including the surplus wall x1. Further, in the means shown in FIG. 15, as shown in FIG. 15A, a recess 502 is formed on the side surface of the horizontal roll 501 preceding the finishing universal rolling mill (horizontal roll of the coarse universal rolling mill). keep in the web S _W a roll gap formed by the pair of upper and lower horizontal rolls 501 and reduction in the thickness direction, the roll formed by the vertical rolls (not shown) and side surfaces of the upper and lower horizontal rolls 501 to pressure flange S _F in the thickness direction in space. Thus, first previously formed the excess thickness x2 on the inner surface of the flange S _F. Then, finishing is performed to a thickness reduction of the flange SF contains excess thickness x2 in the side surface of the horizontal roll 601 of the universal rolling mill and vertical roll (not shown), a flange S _F which is in contact with the corner portion side of the horizontal roll 601 having a slit Protrusions t are formed on the inner surface.
[0058]
As the means for forming the excess metal to the outer surface of the flange S _F, for example, as shown in FIG. 16, the finishing roll height of the universal rolling machine front vertical rolls than (the vertical rolls of the rough universal rolling machine) 503 previously formed a chamfered portion 504 toward the central portion, and rolling the web S _W a roll gap formed by the pair of upper and lower horizontal rolls 501 in the thickness direction, the side surface of the vertical roll 503 and below the horizontal rolls 501 by rolling the flange S _F in the thickness direction in the roll gap formed by the to form a excess thickness x3 to the outer surface of the flange S _F. Thereafter, pressure flange S _F in the thickness direction of the roll gap by side and vertical roll 603 of the horizontal rolls 601 of the finishing universal rolling mill. A slit is formed on the side surface of the horizontal roll 601 from the roll corner portion, and the protrusion t is formed by rolling down including the surplus wall x3.
[0059]
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to being realized as the above-described embodiment.
That is, you may comprise the 1st thru | or 3rd embodiment as arbitrary combinations.
In the first to third embodiments, the shape steel that forms the protrusion t on the inner surface of the flange has been described as an H-shape steel. However, the present invention is not limited to this. It may be an I-shaped steel, a T-shaped steel or a grooved steel having a web and a flange.
[0060]
Further, a slit extending in the vertical direction may be provided on the side surface of the vertical roll of the finishing universal rolling mill, and a protrusion may be formed on the outer surface of the flange. Further, slits parallel to the roll axis 8 of the horizontal roll 6 may be provided on the peripheral surface and corner portion (R surface portion) of the horizontal roll 6 to form protrusions on the web surface and the fillet portion.
[0061]
[Example 1]
Example 1 corresponds to the first embodiment and is called a so-called V roll shift.
In the rolling equipment 1 shown in FIG. 1, a horizontal roll 6 having slits 10 of the shape shown in FIG. 13 provided on the roll side surface 6a is incorporated into a finishing universal rolling mill 5 and finished rolling, and an H-section steel having protrusions on the flange inner face. (Product dimensions: web height 598 mm, flange width 310 mm, web thickness 14 mm, flange thickness 25 mm) were produced.
[0062]
The length L of the slit 10 is 90 mm, the skirt width W of the slit 10 is 48 mm, the curvature radius R1 on the leading side in the rolling direction of the slit 10 is 186 mm, the curvature radius R2 on the trailing side in the rolling direction of the slit 10 is 97 mm, The curvature radius R3 at the tip is 7.0 mm, and the depth of the slit 10 is constant at 2.5 mm regardless of the position. The horizontal roll diameter is 1250 mm. Further, the target rolling reduction in finish universal rolling was 6% for the web and 12% for the flange. The taper angle α of the roll side surface 6a of the horizontal roll 6 is 0 °.
[0063]
Here, as a condition for adapting to the first embodiment, the roll shaft 9 of the vertical roll 7 is changed to the roll shaft 8 of the horizontal roll 6 by adjusting the liner thickness of the vertical roll chock of the finishing universal rolling mill 5. On the other hand, 10 mm (offset amount OS = 10 mm) was shifted to the exit side in the rolling direction. Hereinafter, this is referred to as a first matching example. For comparison, rolling was also performed when the roll direction positions of the roll shaft 9 of the vertical roll 7 and the roll shaft 8 of the horizontal roll 6 were matched (offset amount OS = 0 mm) (first comparative example).
[0064]
As a result, in the first conforming example, a healthy protrusion having a length of 90 mm, a height of 1.8 mm, and a skirt width of 48 mm could be formed without the protrusion t being crushed or peeled off. . On the other hand, in the first comparative example, the tip of the protrusion was crushed, and a healthy protrusion could not be formed.
In addition, the inner radius of the roll corner of the horizontal roll of the finishing universal rolling mill is set to 13 mm, whereas the inner radius of the roll corner of the horizontal roll of the rough universal rolling mill is set to 30 mm. Finish rolling was performed under the same conditions as in the first matching example. As a result, a projection having a height of 3 mm, a length of 90 mm, and a width of 48 mm could be formed.
[0065]
[Example 2]
Example 2 corresponds to the second embodiment. This is a so-called H roll taper.
As in Example 1, in the rolling facility shown in FIG. 1, the horizontal roll 6 provided with the slit 10 having the shape shown in FIG. 13 on the roll side surface 6 a is assembled into the finishing universal rolling mill 5 and finish-rolled. An H-section steel (product dimensions: web height 598 mm, flange width 310 mm, web thickness 14 mm, flange thickness 25 mm) having protrusions t on the flange inner surface was produced.
[0066]
The length L of the slit 10 is 90 mm, the skirt width W of the slit 10 is 36 mm, the radius of curvature R1 on the leading side in the rolling direction of the slit 10 is 198 mm, the radius of curvature R2 of the trailing side of the slit 10 in the rolling direction R2 = 132 mm, The curvature radius R3 at the tip is 4.5 mm, and the depth of the slit 10 is constant at 2.5 mm regardless of the position. The horizontal roll diameter is 1250 mm. The target rolling reduction in finish universal rolling was 4% for the web and 15% for the flange.
[0067]
Here, as a condition for adapting to the second embodiment, the taper angle α of the roll side surface 6a of the horizontal roll 6 is 1.5 °. Hereinafter, this is referred to as a second matching example. As a comparison, rolling was also performed when the taper angle α was 0 ° (second comparative example). In both the second application example and the second comparative example, the vertical roll axis and the horizontal roll axis coincide with each other in the rolling direction.
[0068]
As a result, in the second matching example, a healthy projection having a length of 90 mm, a height of 2.3 mm, and a skirt width of 36 mm could be formed without the projection being crushed or peeled off. On the other hand, in the second comparative example, the tip of the protrusion was rubbed up, and a healthy protrusion could not be formed.
[0069]
[Example 3]
Example 3 corresponds to the third embodiment.
As in the first and second embodiments, in the rolling facility shown in FIG. 1, the horizontal roll 6 provided with the slit 10 having the shape shown in FIG. 13 on the roll side surface 6 a is assembled into the finishing universal rolling mill 5 and finished. Rolling was performed to produce an H-shaped steel (product dimensions: web height 622 mm, flange width 315 mm, web thickness 19 mm, flange thickness 37 mm) having protrusions t on the flange inner surface.
[0070]
The length L of the slit 10 is 75 mm, the skirt width W of the slit 10 is 48 mm, the curvature radius R1 on the leading side in the rolling direction of the slit 10 is 180 mm, the curvature radius R2 on the trailing side of the slit 10 in the rolling direction R2 = 124 m, The curvature radius R3 at the tip was 11 mm. Moreover, the target rolling reduction in finish universal rolling is 4% for the web and 16% for the flange, and the taper angle α of the horizontal roll is 0 °.
[0071]
Here, as a condition for adapting to the third embodiment, the depth of the slit 10 was 2.0 mm at the tip portion and 4.0 mm at the skirt portion. Hereinafter, this is referred to as a third matching example. For comparison, rolling was also performed when the depth of the slit was kept constant at 3.0 mm regardless of the position (third comparative example). In the third application example and the third comparative example, the vertical roll axis and the horizontal roll axis coincide with each other in the rolling direction.
[0072]
As a result, in the third matching example, the tip of the projection was slightly crushed, but a good projection having a length of 75 mm, a tip height of 1.5 mm, and a skirt width of 48 mm could be formed. did it. There was no problem with the horizontal roll 6 provided with a slit which is a part on the apparatus side.
On the other hand, even in the third comparative example, a projection having a length of about 72 mm could be formed, but the tip of the projection was greatly crushed and the projection height could not be measured. The reason why the tip of the projection is largely crushed is that the depth of the tip of the slit 10 is as deep as 3.0 mm, and thus the thickness of the projection is increased. Moreover, in this 3rd comparative example, the defect | deletion generate | occur | produced in the part which gave the slit of the front-end | tip of a horizontal roll.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and fourth aspects of the invention, the height of the protrusion from the inner surface of the flange can be lowered on the tip end side, so that the protrusion is located on the tip end side with the part of the horizontal roll. The possibility of contact can be reduced. Moreover, since the height from the inner surface of the flange is low on the tip end side of the protrusion, even if the tip end side contacts the part of the horizontal roll, damage on the horizontal roll side can be suppressed to a small level.
[0076]
Further, according to the invention described in claim 2 , since each of the slits is formed in a shape that curves in the direction opposite to the rolling direction of the shape steel starting from the corner portion of the roll side surface, the formed protrusion Is easy to come out of the slit.
In addition, according to the invention of claim 3 , since the pre-mesh is formed in the vicinity of the fillet portion of the material before the use of the higher universal rolling mill, the protrusion formed on the inner surface of the flange can be formed higher. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of rolling equipment to which a method for producing a flanged inner surface shaped steel according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a side view of a horizontal roll incorporated in a finishing universal rolling mill in the rolling facility of FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing a slit formed on a side surface of a horizontal roll, which is suitable for carrying out the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a contact state between a side surface of a horizontal roll and an inner surface of a flange in finish universal rolling using the horizontal roll shown in FIG. 2 for explaining the first embodiment. However, in FIG. 4, the indication of the slit is omitted and the flange is seen through.
FIG. 5 is a partial perspective view of an H-shaped steel having a protrusion on the inner surface of the flange.
6 is a diagram schematically showing the contact state between the side surface of the horizontal roll and the inner surface of the flange in the finish universal rolling using the horizontal roll shown in FIG. 2 for explaining the effect of the first embodiment. is there.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between a conventional slit and protrusion used for explaining the effect of the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between slits and protrusions used for explaining the effect of the first embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the shape of a horizontal roll according to a second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating formation of protrusions by slits provided in the horizontal roll according to the second embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the shape of a horizontal roll according to a third embodiment.
FIG. 12 is a view showing a protrusion formed by a slit provided in the horizontal roll of the third embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing a shape of a slit used for explaining an example.
FIG. 14 shows means for forming a surplus on the inner surface of the flange by making the radius dimension in the roll corner of the horizontal roll of the rough universal rolling mill larger than the radius in the corner of the horizontal roll of the finishing universal rolling mill. Shows the state of rough rolling and (B) shows the state of finish rolling.
FIG. 15 shows a means for forming a recess on the side surface of a horizontal roll of a rough universal rolling mill to form a surplus on the inner surface of the flange. (A) shows the state of rough rolling, and (B) shows the state of finish rolling. Show.
FIG. 16 shows a means for chamfering the central part in the roll height direction of the vertical roll of the rough universal rolling mill to form a surplus on the outer surface of the flange. (A) shows the state of rough rolling and (B) shows the finish. The state of rolling is shown.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a general rolling equipment of a section steel having a web and a flange. FIG. 17A is a schematic configuration diagram of a rolling equipment in which one rough universal rolling mill is arranged, and FIG. It is a schematic block diagram of the rolling equipment which arranged the universal rolling mill.
FIGS. 18A and 18B show a reduction state when rolling H-section steel with the rolling equipment shown in FIG. 17A, FIG. 18A is a reduction state by rough universal rolling, FIG. 18B is a reduction state by edging rolling, C) shows a reduction state by finish universal rolling.
FIG. 19 is a schematic perspective view of a conventional finishing universal rolling mill for forming protrusions on the outer surface of a flange.
FIG. 20 is a schematic front view of a finish rolling apparatus for forming protrusions on the inner surface of a flange according to a conventional example.
FIG. 21 is a schematic configuration diagram of a rolling equipment to which a conventional method for producing an H-shaped steel with protrusions on an inner surface that forms protrusions on the inner surface of a flange is applied.
FIGS. 22A and 22B show a reduction state when rolling H-section steel with the rolling equipment shown in FIG. 21, wherein FIG. 22A shows a reduction state by a first rough universal rolling mill, and FIG. 22B shows a reduction state by a second rough universal rolling mill. The state, (C), shows a reduction state by a finishing universal rolling mill.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling equipment 2 Breakdown rolling mill 3 Coarse universal rolling mill 4 Edging rolling mill 5 Finishing universal rolling mill 6 Horizontal roll 6a Roll side surface 6b Roll corner part 7 Vertical roll 8,9 Roll shaft 10 Slit OS Offset amount SH Shape steel)
_SF Flange SW _W web t Projection α Taper angle

Claims

When performing finish rolling of a section steel having a flange and a web, a horizontal roll in which a plurality of slits are formed starting from the corner portion of the roll side surface and extending substantially toward the roll axis is incorporated, and the depth of the slit is increased toward the roll axis. Use a shallow finish universal rolling mill,
A method for producing a flanged inner surface-projected shaped steel , wherein a plurality of protrusions are formed on the inner surface of the flange when the side surface of the horizontal roll is pressed against the inner surface of the flange.

Each of said slits, the shaping of the flange inner surface projections according to claim 1, the rolling direction of the shaped steel as a starting point the corner portion of the roll side, characterized in that it is formed in a shape curved in the opposite direction Steel manufacturing method.

3. The method of manufacturing a shaped steel with a flange inner surface projection according to claim 1 or 2 , wherein a surplus is formed in the vicinity of a fillet portion of the material before use of the finish universal rolling.

When performing finish rolling of a section steel having a flange and a web, a horizontal roll in which a plurality of slits are formed starting from the corner portion of the roll side surface and extending substantially toward the roll axis is incorporated, and the depth of the slit is increased toward the roll axis. Finishing universal rolling mill characterized by being shallow.

5. The finishing universal rolling mill according to claim 4 , wherein each of the slits is formed in a shape that curves in a direction opposite to a rolling direction of the shape steel, starting from a corner portion on the side surface of the roll.