JP4811031B2 - Universal rolling method for section steel - Google Patents
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Description
本発明は、H形鋼などの形鋼を圧延する形鋼のユニバーサル圧延方法、特に、形鋼を圧延することによって生じる形鋼の左右の曲がりを抑制する形鋼のユニバーサル圧延方法に関する。 The present invention relates to a universal rolling method for a shape steel that rolls a shape steel such as an H-shaped steel, and more particularly to a universal rolling method for a shape steel that suppresses left and right bending of the shape steel caused by rolling the shape steel .
H形鋼を代表とする、ウェブとそのウェブの両側にフランジを有する形鋼は、通常、ユニバーサル圧延機を使用して圧延製造されている。ユニバーサル圧延機は、軸心が水平方向に延びている上下一対の水平ロールと、軸心が水平ロールの軸心に対して鉛直方向に延びている左右一対の垂直ロールとを備えた圧延機であり、圧延材のウェブを一対の水平ロールが上下から圧下する動作と、圧延材のフランジを一対の垂直ロールと一対の水平ロールの側面で圧下する動作とを同時に行うことによって形鋼を圧延製造していく。 A web and a shape steel having flanges on both sides of the web, represented by an H-shaped steel, are usually produced by rolling using a universal rolling mill. The universal rolling mill is a rolling mill provided with a pair of upper and lower horizontal rolls whose axis extends in the horizontal direction and a pair of left and right vertical rolls whose axis extends in the vertical direction with respect to the axis of the horizontal roll. Yes, rolled steel is manufactured by simultaneously rolling the web of rolled material from the top and bottom with a pair of horizontal rolls, and rolling the rolled material flange with the pair of vertical rolls and the side surfaces of the pair of horizontal rolls. I will do it.
ところで、H形鋼の場合を例にとると、H形鋼を圧延製造する際には、図6(a)に示す左右方向の曲がり(以下、曲がりと称する)や、図6(b)に示す上下方向の反り(以下、反りと称する)が全体的あるいは局部的に生じやすい。この曲がりや反りを矯正する方法として、ユニバーサル圧延機での圧延条件を調整する方法が知られている。しかし、曲がりや反りの発生には、ユニバーサル圧延機の圧下アンバランスや被圧延材の形状不良など、すなわち、ユニバーサル圧延機や圧延材に種々の上下左右非対称圧延要因が影響しており、これら全ての要因に対応してユニバーサル圧延機の圧延条件を微妙に調整することは困難で、安定して曲がりや反りのないH形鋼を製造することは困難である。 By the way, taking the case of H-shaped steel as an example, when rolling and manufacturing H-shaped steel, the bending in the left-right direction shown in FIG. 6 (a) (hereinafter referred to as bending) or FIG. 6 (b). The vertical warping shown below (hereinafter referred to as warping) tends to occur entirely or locally. As a method of correcting this bending and warping, a method of adjusting rolling conditions in a universal rolling mill is known. However, the occurrence of bending and warping is affected by the rolling unbalance of the universal rolling mill and defective shape of the material to be rolled, i.e. various vertical and horizontal asymmetric rolling factors affect the universal rolling mill and the rolled material. It is difficult to finely adjust the rolling conditions of the universal rolling mill corresponding to the above factors, and it is difficult to stably produce an H-section steel without bending or warping.
従って、圧延条件の調整でも曲がりや反りが防止できない場合には、圧延後のH形鋼を冷却して所定長さに切断した後に矯正する方法が不可欠となる。この方法に関しては、通常、反りに対してはローラ矯正機によりオンラインで矯正を行っているが、曲がりに対しては、反り矯正の場合と比較すると矯正荷重が著しく過大となることから、オフラインでプレス矯正処理を行っている。このように、オフラインでプレス矯正処理を行うと作業能率が低くなってしまい、H形鋼の生産能力を大きく阻害してしまう。 Therefore, if bending or warping cannot be prevented even by adjusting the rolling conditions, a method for correcting the hot-rolled H-section steel after cooling it and cutting it to a predetermined length becomes indispensable. Regarding this method, warping is usually corrected online using a roller straightener, but for bending, the correction load is significantly excessive compared to warping correction. Press correction processing is performed. As described above, when the press correction process is performed off-line, the work efficiency is lowered, and the production capacity of the H-section steel is greatly hindered.
このような問題を解決するものとして、例えば、図7に示すH形鋼の圧延装置が提案されている(特許文献1参照)。
図7に示す圧延装置101は、上下一対の水平ロール102aと左右一対の垂直ロール102b、102cとを有するユニバーサル圧延機102を備えた圧延装置であって、ユニバーサル圧延機102の入側に、圧延前のH形鋼105rのフランジ外面に対向しかつフランジ外面に向かって進退自在で、その断面輪郭形状が圧延前のH形鋼105rのフランジ外面の断面形状と略同一の入側拘束ローラ103a,103bを備え、ユニバーサル圧延機102の出側に、圧延後のH形鋼105Rのフランジ外面に対向しかつフランジ外面に向かって進退自在で、その断面輪郭形状が圧延後のH形鋼105Rのフランジ外面の断面形状と略同一の出側拘束ローラ104a,104bを備えている。そして、これら入側拘束ローラ103a,103b及び出側拘束ローラ104a,104bを、フランジ両外面の略全面に当接してフランジを拘束しながらH形鋼を圧延するようにしている。
In order to solve such a problem, for example, an H-section steel rolling device shown in FIG. 7 has been proposed (see Patent Document 1).
A
この圧延装置101による圧延方法によれば、ユニバーサル圧延機102の圧下バランスや圧延材の左右方向の形状不良など種々の左右方向非対称圧延要因が生じても、微妙な圧延条件の調整を行うことなく、オンラインでH形鋼の曲がりを矯正することができる。
また、上述の問題を解決する他の例として、例えば、図8に示すH形鋼の圧延装置も提案されている(特許文献2参照)。
According to the rolling method by the
As another example for solving the above-described problem, for example, an H-section steel rolling device shown in FIG. 8 has been proposed (see Patent Document 2).
図8に示す圧延装置201は、上下一対の水平ロール202aと左右一対の垂直ロール202b、202cとを有するユニバーサル圧延機202を備えた圧延装置であって、ユニバーサル圧延機202の入側に1個の入側拘束装置203を備え、ユニバーサル圧延機202の出側の圧延方向に沿った位置に3個の第1〜第3出側拘束装置204、205、206を備えている。そして、入側拘束装置203は、圧延前のH形鋼207rのフランジ外面に対向しかつフランジ外面に向かって進退自在の入側拘束ローラ203a,203bを有している。また、第1〜第3出側拘束装置204、205、206の各々は、圧延後のH形鋼207Rのフランジ外面に対向しかつフランジ外面に向かって進退自在の出側拘束ローラ204a,204b、205a,205b、206a,206bを備えている。そして、これら入側束装置203及び第1〜第3出側拘束装置204、205、206で、圧延前のH形鋼207r及び圧延後のH形鋼207Rのフランジ外面を拘束しながら圧延するようにしている。
The
この圧延装置201による圧延方法によっても、ユニバーサル圧延機202の圧下バランスや圧延材の左右方向の形状不良など種々の左右方向非対称圧延要因が生じても、微妙な圧延条件の調整を行うことなく、オンラインでH形鋼の曲がりを矯正することができる。
しかしながら、図7に示す圧延装置101による圧延方法及び図8に示す圧延装置201による圧延方法あっては、以下の問題点があった。
即ち、図7に示す圧延装置101による圧延方法の場合には、ユニバーサル圧延機102の出側においては出側拘束ローラ104a,104bによる1箇所でしかH形鋼105Rのフランジ外面を拘束していない。このため、出側拘束ローラ104a,104bの設定位置に誤差があった場合には、H形鋼105Rの曲がりを十分に矯正することができない。また、H形鋼105Rのフランジを拘束する出側拘束ローラ104a,104bは、ユニバーサル圧延機102のハウジングよりも外側に配置され、出側拘束ローラ104a,104bの配置位置がロールバイト出口(H形鋼の長手方向において垂直ロール102b、102cの中心位置と同一の位置)からかなり遠方となっている。従って、いくら出側拘束ローラ104a,104bの位置を正しく設定したとしても、図9に示すように、H形鋼105Rの先端部がロールバイト出口から出側拘束ローラ104a,104bまでの間にあるときには出側拘束ローラ104a,104bでH形鋼105Rの先端部を十分に拘束できず、結局、H形鋼105Rの先端部に生じた局部曲がりを矯正できない場合があった。
However, the rolling method using the
That is, in the case of the rolling method using the
一方、図8に示す圧延装置201による圧延方法の場合には、ユニバーサル圧延機202の出側においては第1〜第3出側拘束装置204、205、206の3箇所でH形鋼207Rのフランジ外面を拘束しており、図2に示す圧延装置101による圧延方法よりはH形鋼207Rの曲がりの矯正効果を期待できる。しかし、H形鋼207Rの長手方向において断続的に拘束しているにすぎず、また、図2に示す圧延装置101と同様に、H形鋼207Rのフランジを拘束する1番目の第1出側拘束装置204がユニバーサル圧延機202のハウジングよりも外側に配置され、第1出側拘束装置204の配置位置がロールバイト出口からかなり遠方となっている。このため、H形鋼207Rの先端部がロールバイト出口から第1出側拘束装置204までの間や3箇所の第1〜第3出側拘束装置204、205、206間にあるときには、第1〜第3出側拘束装置204、205、206でH形鋼207Rの先端部を十分に拘束できず、結局、H形鋼207Rの先端部に生じた局部曲がりを矯正できない場合があった。
On the other hand, in the case of the rolling method by the
従って、本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、形鋼のフランジ外面を拘束するガイドの厳密な設定精度を必要とせずに、形鋼の先端部の局部的な曲がりまでをも矯正できる形鋼のユニバーサル圧延機及びユニバーサル圧延方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of these problems, and the object thereof is to provide a local guide at the tip of the section steel without requiring strict setting accuracy of the guide for restraining the flange outer surface of the section steel. An object of the present invention is to provide a universal rolling mill and a universal rolling method for a shaped steel that can correct even a slight bend.
本発明者らは、ユニバーサル圧延機の出側に配置される種々のガイドの形態を変更してH形鋼のユニバーサル圧延を行ない、曲がりの抑制効果がどのように変化するかを実験した。図10乃至図12に種々のガイドの形態の模式を示す。
図10に示すガイドの形態においては、図8に示す圧延装置と同様に、圧延装置301が上下一対の水平ロール302aと左右一対の垂直ロール302b、302cとを有するユニバーサル圧延機302を備え、ユニバーサル圧延機302の出側の圧延方向に沿った位置に3個の第1〜第3ガイド303、304、305を備えている。垂直ロール302b、302cの各々は、ロールチョック302d、302eに支持されている。そして、第1〜第3ガイド303、304,305の各々は、圧延後のH形鋼306のフランジ外面に対向しかつフランジ外面に向かって進退自在のローラガイド303a,303b、304a,304b、305a,305bを備えている。そして、圧延後のH形鋼306のフランジ外面をローラガイド303a,303b、304a,304b、305a,305bで拘束しながら(実際には、各ローラガイドとH形鋼206との間の隙間をS4 だけ開けて)圧延するようにしている。そして、第1ガイド303のローラガイド303a,303bの設定位置は、ロールバイト出口(H形鋼の長手方向において垂直ロール302b、302cの中心位置と同一の位置)からローラガイド303a,303bの中心位置までの距離L5 が、ユニバーサル圧延機302のハウジング等の位置との兼ね合いから、1.5mとなるようになっている。また、第1ガイド303のローラガイド303a,303bの中心位置と第2ガイド304のローラガイド304a,304bの中心位置との間の距離L6 は1.0m、第2ガイド304のローラガイド304a,304bの中心位置と第3ガイド305のローラガイド305a,305bの中心位置との間の距離L7 も1.0mとなっている。以下、図10に示すガイドの形態を条件(a)という。
The present inventors changed the shape of various guides arranged on the exit side of the universal rolling mill to perform universal rolling of the H-section steel and experimented how the bending suppression effect changes. 10 to 12 show various types of guides.
In the form of the guide shown in FIG. 10, the
また、図11に示すガイドの形態においては、圧延装置401が上下一対の水平ロール402aと左右一対の垂直ロール402b、402cとを有するユニバーサル圧延機402を備えている。垂直ロール402b、402cの各々は、ロールチョック402d、402eに支持されている。そして、ユニバーサル圧延機402の垂直ロール402b、402cの出側であってロールチョック402d、402eの内側には、H形鋼404のフランジ外面を拘束する一対のスクレーパガイド403a、403bを、ロールバイト出口直近から延びるように配置している。そして、圧延後のH形鋼404のフランジ外面をスクレーパガイド403a、403bで拘束しながら(実際には、各スクレーパガイド403a、403bとH形鋼404との間の隙間をS5 だけ開けて)圧延するようにしている。そして、各スクレーパガイド403a、403bの長さL8 は、0.7mとなっている。以下、図11に示すガイドの形態を条件(b)という。
Moreover, in the form of the guide shown in FIG. 11, the
更に、図12に示すガイドの形態においては、圧延装置501が上下一対の水平ロール502aと左右一対の垂直ロール502b、502cとを有するユニバーサル圧延機502を備え、ユニバーサル圧延機502の出側の圧延方向に沿った位置にガイド504を備えている。垂直ロール502b、502cの各々は、ロールチョック502d、502eに支持されている。そして、ユニバーサル圧延機502の垂直ロール502b、502cの出側であってロールチョック502d、502eの内側には、H形鋼505のフランジ外面を拘束する一対のスクレーパガイド503a、503bを、ロールバイト出口直近から延びるように配置している。また、ガイド504は、スクレーパガイド503a、503bのそれぞれから延長する一対のサイドガイド504a、504bを有している。そして、圧延後のH形鋼505のフランジ外面をスクレーパガイド503a、503b及びサイドガイド504a、504bで拘束しながら(実際には、各スクレーパガイド503a、503b、504a、504bとH形鋼505との間の隙間をS6 だけ開けて)圧延するようにしている。そして、スクレーパガイド503a、503b及びサイドガイド504a、504bの合計長さL9 は、2mとなっている。以下、図12に示すガイドの形態を条件(c)という。
Further, in the form of the guide shown in FIG. 12, the
本実験においては、H形鋼306、404、505の左右フランジ厚み圧下率に1%程度の差をつけて、ユニバーサル圧延機302、402、502による圧延によって曲がりを強制的に発生させ、隙間S4 、S5 、S6 を調整して曲がりの矯正効果を評価した。隙間S4 、S5 、S6 は、それぞれ、ユニバーサル圧延機302、402、502の垂直ロール302b,302c、402b,402c、502b,502cの周面と同一の左右方向位置を基準:0として、垂直ロール302b,302c、402b,402c、502b,502cよりも外側(材料から遠ざかる方向)にあるときを正と定義した。また、左右のガイドは、各条件について、左右対称な位置に設定した。
In this experiment, a difference of about 1% is applied to the left and right flange thickness reduction ratios of the H-shaped
条件(a),(b),(c)におけるガイドの形態についての、設定ガイド位置と全体曲がり量との関係を図13(a)に、設定ガイド位置と局部曲がり量との関係を図13(b)に示す。設定ガイド位置は、隙間S4 、S5 、S6 に対応する。また、全体曲がり量は、図6(a)において、H形鋼の全長L=10mでの最も曲がった部分の変形量δであり、局部曲がり量は、H形鋼の端部から1.5mの間で最も曲がった部分の変形量δである。局部曲がり量は、H形鋼の両端で評価するが、H形鋼の端部から1.5mの位置を仮想的な端部として、全体曲がり量と同様の方法で変形量δを求める。変形量δは、図6(a)に示すように、H形鋼が左に曲がって最も曲がった部分が端部に対して右側にへこむ場合を正、H形鋼が右に曲がって最も曲がった部分が端部に対して左側にへこむ場合を負とする。なお、10mでの全体曲がり量の目標範囲は、JIS規格(JIS G3136,3192)どおり製品長の1/ 1000=10mm以内、1.5mでの局部曲がり量の目標範囲はここでは1mmとした。 FIG. 13A shows the relationship between the setting guide position and the total bending amount, and FIG. 13 shows the relationship between the setting guide position and the local bending amount, with respect to the guide forms in the conditions (a), (b), and (c). Shown in (b). The setting guide position corresponds to the gaps S 4 , S 5 , S 6 . Further, in FIG. 6A, the total bending amount is the deformation amount δ of the most bent portion of the H-shaped steel with the total length L = 10 m, and the local bending amount is 1.5 m from the end of the H-shaped steel. Is the deformation amount δ of the most bent portion. The local bending amount is evaluated at both ends of the H-section steel, but the deformation amount δ is obtained by the same method as the total bending amount with the position 1.5 m from the end of the H-section steel as a virtual end portion. As shown in FIG. 6 (a), the deformation amount δ is positive when the H-shaped steel is bent to the left and the most bent portion is indented to the right with respect to the end, and the H-shaped steel is bent to the right and bent most. Negative if the part is dented to the left with respect to the edge. The target range of the total bending amount at 10 m is within 1/1000 = 10 mm of the product length as per JIS standard (JIS G3136, 3192), and the target range of the local bending amount at 1.5 m is 1 mm here.
条件(a)のガイドの形態においては、図13(b)に示すように、ローラガイド303a,303b、304a,304b、305a,305bの設定ガイド位置によらず、H形鋼306の先端に曲がりが発生し易いことが判明した。即ち、隙間S4 を0〜3mmのいずれに調整しても、局部曲がり量が目標範囲1mmを超えている。この理由は、圧延で曲がりの発生したH形鋼306の先端が1番目のローラガイド303a,303bに到達するまでは、曲げ矯正力が働かないためである。また、H形鋼306の先端が1番目のローラガイド303a,303bに到達した時点で、急に圧延で生じた曲がりの方向とは逆の方向に曲げ矯正力が働くため、局部的なS字曲がりが発生し易いことも判明した。また、全体曲がりに対する矯正効果も小さく、図13(a)に示すように、ローラガイド303a,303b、304a,304b、305a,305bの設定ガイド位置によらず、H形鋼306の全体曲がり量も目標範囲の10mmを超えている。
In the form of the guide of the condition (a), as shown in FIG. 13B, it is bent at the tip of the H-shaped
また、条件(b)のガイドの形態においても、全体曲がりに対する矯正効果が小さく、図13(a)に示すように、スクレーパガイド403a,403bの設定ガイド位置によらず、即ち隙間S5 を0〜3mmのいずれに調整しても、H形鋼404の全体曲がり量が目標範囲の10mmを超えている。また、局部曲がりに対する矯正効果も小さく、図13(b)に示すように、ローラガイド303a,303b、304a,304b、305a,305bの設定ガイド位置によらず、即ち隙間S5 を0〜3mmのいずれに調整しても、H形鋼404の局部曲がり量が目標範囲の1mmを超えている。
Further, even in the guide form of the condition (b), the correction effect on the entire bending is small, and as shown in FIG. 13A, the gap S 5 is set to 0 regardless of the set guide position of the scraper guides 403a and 403b. Even if it adjusts to any of -3mm, the total bending amount of the H-
これらに対し、条件(c)のガイド形態の場合には、全体曲がり及び局部曲がりに対して矯正効果が大きく、スクレーパガイド503a,503b及びサイドガイド504a,504bの設定ガイド位置、即ち隙間S6 を1mm以下にすれば、図13(a)、(b)に示すように、H形鋼505の全体曲をり量が目標範囲の10mm以下にでき、H形鋼505の局部曲がり量を目標範囲の1mm以下にできることが判明した。
For these conditions in the case of the guide form of (c) has a large correction effect against bending and local bending
次に、曲がりの矯正効果が良好であった条件(c)に対して、スクレーパガイド503a、503b及びサイドガイド504a、504bの合計長さL9 を変更して、局部曲がりの矯正効果の変化を調査した。この調査においては、隙間S6 を1mmに固定した。調査結果である、ガイドの長さと局部曲がり量との関係を図14に示す。図14に示すように、スクレーパガイド503a、503b及びスクレーパガイド504a、504bの合計長さL9 が長くなると、局部曲がりの矯正効果が向上し、製品先端1.5mmでの局部曲がり量を目標範囲の1mm以内にするには、スクレーパガイド503a、503b及びサイドガイド504a、504bの合計長さL9 を1.5m以上とすればよいことが判明した。
Next, with respect to the condition (c) in which the bending correction effect was good, the total length L 9 of the scraper guides 503a and 503b and the side guides 504a and 504b was changed to change the correction effect of the local bending. investigated. In this investigation, the gap S 6 was fixed to 1 mm. FIG. 14 shows the relationship between the length of the guide and the amount of local bending, which is the investigation result. As shown in FIG. 14, the
本発明は、これらの知見を基に更に検討を加えてなされたものである。
即ち、本発明のうち請求項1に係る形鋼のユニバーサル圧延方法は、上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより、ウェブ及び該ウェブの左右端に設けられたフランジを有する形鋼を圧延するユニバーサル圧延機であって、前記ユニバーサル圧延機の前記垂直ロールの出側に、前記垂直ロールによるロールバイト出口直近から延びるようにロールチョックの内側に配置された、前記形鋼のフランジ外面を拘束する一対の第1ガイドと、該一対の第1ガイドの出側に、該第1ガイドに続いて連続的に延びるように配置された、前記形鋼のフランジ外面を拘束する一対の第2ガイドとを具備し、前記第1ガイド及び前記第2ガイドの圧延方向の合計長さが1.5m以上である形鋼のユニバーサル圧延機を用い、前記第1ガイドと形鋼のフランジ外面との隙間を0.5〜1mmとし、前記第2ガイドと形鋼のフランジ外面との隙間を0〜1mmとして、前記形鋼を圧延することを特徴としている。
The present invention has been made based on these findings and further studies.
That is, in the universal rolling method of a section steel according to
また、本発明のうち請求項2に係る形鋼のユニバーサル圧延方法は、請求項1記載の発明において、前記第2ガイドの各々が、複数のローラで構成されていることを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項3に係る形鋼のユニバーサル圧延方法は、請求項2記載の発明において、隣接する前記ローラ間にガイド板を配置して前記第2ガイドの各々を構成したことを特徴としている。
Moreover, the universal rolling method of the section steel which concerns on
Furthermore, in the universal rolling method of a section steel according to
本発明のうち請求項1に係る形鋼のユニバーサル圧延方法によれば、ユニバーサル圧延機の垂直ロールの出側に、形鋼のフランジ外面を拘束する一対の第1ガイドを、垂直ロールによるロールバイト出口直近から延びるようにロールチョックの内側に配置し、前記一対の第1ガイドの出側に、前記形鋼のフランジ外面を拘束する一対の第2ガイドを、前記第1ガイドに続いて連続的に延びるように配置して、前記第1ガイド及び第2ガイドで前記形鋼のフランジ外面を拘束しながら前記形鋼を圧延するので、圧延により生じる形鋼の左右方向の曲がりをロールバイト直近から延びる第1ガイド及び第1ガイドに続いて連続的に延びる第2ガイドで拘束でき、形鋼の左右方向の全体の曲がりのみならず、形鋼の先端部の局部的な曲がりまでをも矯正できる。そして、第1ガイド及び第2ガイドと形鋼のフランジ外面との隙間に少々の誤差があっても曲がりの矯正効果を望めるので、形鋼のフランジ外面を拘束するガイドの厳密な設定精度を必要とすることはない。
また、第1ガイド及び第2ガイドの圧延方向の合計長さが1.5m以上であるので、H形鋼の先端部の局部的な曲がりを一層効果的に矯正できる。
According to the universal rolling method for section steel according to
Moreover, since the total length of the first guide and the second guide in the rolling direction is 1.5 m or more, the local bending of the tip of the H-section steel can be more effectively corrected.
また、本発明のうち請求項2に係る形鋼のユニバーサル圧延方法によれば、第2ガイドの各々が、複数のローラで構成されているので、第2ガイドの各々を簡単な構成で構成することができる。
更に、本発明のうち請求項3に係る形鋼のユニバーサル圧延方法によれば、隣接するローラ間にガイド板を設置して第2ガイドの各々を構成したので、形鋼の先端部がローラ間で曲がる現象をガイド板で防止することができ、第2ガイドの各々を複数のローラで構成する場合よりも、形鋼の先端部の局部的な曲がりをより効果的に矯正できる。
According to the universal rolling method for shape steel according to
Furthermore, according to the universal rolling method for shape steel according to
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明に係るユニバーサル圧延方法が適用される圧延装置を模式的に示す平面図である。図2は、図1の圧延装置におけるユニバーサル圧延機及びユニバーサル圧延用ガイドを部分的に拡大した平面図である。図3は、図1の圧延装置を示し、(a)は側面図、(b)は(a)におけるA−A’線に沿う断面図である。但し、図3においては、垂直ロールのチョックやハウジング等を省略している。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a rolling apparatus to which the universal rolling method according to the present invention is applied. FIG. 2 is a partially enlarged plan view of the universal rolling mill and the universal rolling guide in the rolling apparatus of FIG. FIG. 3 shows the rolling apparatus of FIG. 1, (a) is a side view, and (b) is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in (a). However, in FIG. 3, the vertical roll chock, the housing, and the like are omitted.
図1乃至図3に示す圧延装置1は、ウェブ及びウェブの左右端に設けられたH形鋼10を圧延するユニバーサル圧延機2と、ユニバーサル圧延機2の出側に配置されるユニバーサル圧延用ガイド3とを具備している。
そして、ユニバーサル圧延機2は、上下一対の水平ロール2a,2aと左右一対の垂直ロール2b,2cとを有し、これら水平ロール2a,2a及び垂直ロール2b、2cにより、図1及び図2における矢印方向に搬送されるH形鋼10を圧延製造するようになっている。ここで、左側の垂直ロール2bは、ハウジング2fに取り付けられたチョック2dに支持され、その一方、右側の垂直ロール2cは、ハウジング2fに取り付けられたチョック2eに支持されている。
A rolling
And the
また、ユニバーサル圧延用ガイド3は、ユニバーサル圧延機2の垂直ロール2b,2cの出側に、垂直ロール2b、2cによるロールバイト出口(H形鋼10の長手方向において垂直ロール2b、2cの中心位置と同一の位置)直近から延びるように配置された、H形鋼10のフランジ外面を拘束する一対の第1ガイド4a,4bと、一対の第1ガイド4a,4bの出側に、第1ガイド4a,4bに続いて連続的に延びるように配置された、H形鋼10のフランジ外面を拘束する一対の第2ガイド5a,5bとを具備している。
In addition, the
第1ガイド4a,4bの各々は、垂直ロール2b、2cのチョック2d,2eの各々に取り付けられている。そして、第1ガイド4a,4bの各々のロールバイト出口からの長さはL1 に設定されている。第1ガイド4a,4bの各々を、ロールバイト出口直近から延びるように配置することにより、ロールバイト出口直近でのH形鋼10の左右フランジの拘束を簡便に行うことができる。そして、第1ガイド4a,4bの各々は、本実施形態にあっては、垂直ロール2b、2cの各々の表面に付着したスケール等の異物を除去するスクレーパガイドで構成されている。なお、一対の第1ガイド4a,4bは、図2に示すように、H形鋼10のフランジ外面との間が隙間S2 となるように配置される。この隙間S2 は、0.5〜1mm程度とすることが好ましい。隙間S2 が0.5mmよりも小さいと、H形鋼10のフランジ外面が第1ガイド4a,4bにぶつかってH形鋼10のフランジ外面に疵ができてしまい、その一方、隙間S2 が1mmよりも大きいと、H形鋼10の先端部の局部的な曲がりを効果的に抑制できない。
Each of the
また、第2ガイド5a,5bの各々は、複数(本実施形態にあっては3つ)のローラ6a,6bと、隣接するローラ6a,6b間に配置された複数(本実施形態にあっては2つ)のガイド板7a,7bとで構成されている。そして、本実施形態における1番目のローラ6a,6bの設定位置は、ロールバイト出口からローラ6a,6bの中心位置までの距離がL2 に設定され、1番目のローラ6a,6bの中心位置と2番目のローラ6a,6bの中心位置との間の距離がL3 に設定され、また、2番目のローラ6a,6bの中心位置と3番目のローラ6a,6bの中心位置との間の距離がL4 に設定されている。そして、ローラ6a,6b及びガイド板7a,7bは、それぞれ支持板8a,8bにに支持され、支持板8a,8bは、それぞれハウジング2fに固定されたシリンダ9a,9bに取り付けられている。シリンダ9a,9bは、それぞれ支持板8a,8bを介してローラ6a,6b及びガイド板7a,7bをH形鋼10のフランジ外面に対して進退させるものであり、ローラ6a,6bとH形鋼10のフランジ外面との隙間S1 及びガイド板7a,7bとフランジ外面との隙間S3 を調整できるようになっている。この隙間S1 は、0〜1mm程度とすることが好ましい。隙間S1 が1mmよりも大きいと、H形鋼10の曲がりを効果的に抑制できない。また、隙間S3 は、ローラ6a,6bとH形鋼10のフランジ外面との隙間S1 よりもわずかに大きくすること、例えば0.5mm程度大きくすることが好ましい。隙間S3 を隙間S1 よりもわずかに大きくすることにより、H形鋼10のフランジ外面の疵を防止することができる。
Each of the
そして、圧延装置1によってH形鋼10を圧延する際には、第1ガイド4a,4b及び第2ガイド5a,5bでH形鋼10のフランジ外面を拘束しながらH形鋼10を圧延する。
この圧延に際しては、圧延により生じるH形鋼10の左右方向の曲がりをロールバイト出口直近から延びる第1ガイド4a,4b及び第1ガイド4a,4bに続いて連続的に延びる第2ガイド5a,5bで拘束でき、H形鋼10の左右方向の全体の曲がりのみならず、H形鋼10の先端部の局部的な曲がりまでをも矯正できる。そして、第1ガイド4a,4b及び第2ガイド5a,5bとH形鋼10のフランジ外面との隙間に少々の誤差があっても曲がりの矯正効果を望めるので、H形鋼10のフランジ外面を拘束するガイドの厳密な設定精度を必要とすることはない。
And when rolling the H-
In this rolling, the
また、第2ガイド5a,5bの各々を、複数(本実施形態にあっては3つ)のローラ6a,6bと、隣接するローラ6a,6b間に配置された複数(本実施形態にあっては2つ)のガイド板7a,7bとで構成してあるので、H形鋼10の先端部が隣接するローラ6a,6b間で曲がる現象をガイド板7a,7bで防止することができ、第2ガイド5a,5bの各々を複数のローラ6a,6bのみで構成する場合よりも、H形鋼10の先端部の局部的な曲がりをより効果的に矯正できる。
In addition, each of the
また、第1ガイド4a,4b及び第2ガイド5a,5bの圧延方向の合計長さL(ロールバイト出口から一番最後のローラ6a,6b、本実施形態では3番目のローラ6a,6bの中心位置までの距離)は、H形鋼10の先端部の局部的な曲がりをより一層効果的に矯正するために、1.5m以上とする。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
Also, the total length L in the rolling direction of the
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to this, A various change and improvement can be performed.
例えば、図1乃至図3に示す圧延装置1により圧延されるのは、H形鋼10のみならず、薄形鋼やI形鋼等のウェブ及び該ウエブの左右端に設けられたフランジを有する形鋼であればよい。
また、第1ガイド4a,4bは、H形鋼10等の形鋼のフランジ外面を拘束するものであれば、スクレーパガイドである必要はない。
For example, what is rolled by the rolling
Further, the
また、第1ガイド4a,4bと隣接するローラ6a,6b間にガイド板7a,7bとを配置する構成としては、図4(a)に示すように、第1ガイド4a,4bとガイド板7a,7bを一体としてもよい。
更に、第2ガイド5a,5bの各々は、図4(b)に示すように、ガイド板を配置せずに、複数のローラ6a,6bのみで構成してもよい。この場合、第2ガイド5a,5bの各々を簡単な構造で構成することができる。
As a configuration in which the
Further, each of the
また、ローラ6a,6bの各々の数は、3つに限るものではなく、H形鋼10等の形鋼のフランジ外面の疵を防止する観点から2本以上であればよい。
Further, the number of each of the
図1乃至図3に示す圧延装置1を用いて、図5に示す寸法(呼称寸法H900×300×16×28)のH形鋼の圧延を行った(本発明例)。また、比較のために、従来の図10に示す圧延装置301を用いて同様のH形鋼の圧延を行った(比較例)。
本発明例において、第1ガイド4a,4bの各々のロールバイト出口からの長さL1 は0.7m、1番目のローラ6a,6bの、ロールバイト出口からローラ6a,6bの中心位置までの距離L2 は0.8m、1番目のローラ6a,6bの中心位置と2番目のローラ6a,6bの中心位置との間の距離L3 は0.5m、2番目のローラ6a,6bの中心位置と3番目のローラ6a,6bの中心位置との間の距離L4 は0.5m、第1ガイド4a,4b及び第2ガイド5a,5bの圧延方向の合計長さLは1.8mにした。また、ローラ6a,6bとH形鋼のフランジ外面との隙間S1 は0mm、第1ガイド4a,4bとH形鋼のフランジ外面との隙間S2 は0.5mm、ガイド板7a,7bとH形鋼のフランジ外面との隙間S3 は0.5mmと初期設定し、曲がりの発生状況に応じて隙間S2 及び隙間S3 を適宜調整した。
The H-section steel having the dimensions shown in FIG. 5 (nominal dimensions H900 × 300 × 16 × 28) was rolled using the rolling
In the example of the present invention, the length L 1 from the roll bite outlet of each of the
比較例においては、ロールバイト出口から1番目のローラガイド303a,303bの中心位置までの距離L5 は1.5m、1番目のローラガイド303a,303bの中心位置と2番目のローラガイド304a,304bの中心位置との間の距離L6 は1.0m、2番目のローラガイド304a,304bの中心位置と3番目のローラガイド305a,305bの中心位置との間の距離L7 は1.0mにした。また、各ローラガイド305a,305bとH形鋼のフランジ外面との隙間S4 は初期に0mmと設定し、曲がりの発生状況に応じて隙間S4 を適宜調整した。
In the comparative example, the distance L 5 from the roll bite outlet to the center position of the first roller guides 303a and 303b is 1.5 m, the center position of the first roller guides 303a and 303b, and the second roller guides 304a and 304b. distance L 6 between the center position of 1.0m, 2
本発明例及び比較例のそれぞれについて20本ずつの圧延を行い、H形鋼の全体曲がり及び局部曲がりの発生状況を調査した。その結果を表1に示す。 For each of the inventive examples and comparative examples, 20 rolls were performed, and the occurrence of the entire bending and local bending of the H-section steel was investigated. The results are shown in Table 1.
表1において、H形鋼が左に曲がって最も曲がった部分が端部に対して右側にへこむ場合を正、H形鋼が右に曲がって最も曲がった部分が端部に対して左側にへこむ場合を負とする。そして、表1においては、全体曲がり量及び局部曲がり量の製品20本の平均値、ばらつきの標準偏差1σ、最大値、及び最小値を示している。 In Table 1, the case where the H-shaped steel is bent to the left and the most bent portion is indented to the right with respect to the end is positive, the H-shaped steel is bent to the right and the most bent portion is indented to the left with respect to the end. Case is negative. Table 1 shows an average value, a standard deviation 1σ, a maximum value, and a minimum value of 20 products of the total bending amount and the local bending amount.
表1を参照すると、本発明例においては、H形鋼の全体曲がり量及び局部曲がり量とも平均値は小さく、また標準偏差、最大値及び最小値(絶対値)が比較例に対して小さく、良好であった。これに対して、比較例では、H形鋼の先端部における局部曲がり量の標準偏差、最大値及び最小値(絶対値)が大きく、また、H形鋼の全体曲がり量についても標準偏差、最大値及び最小値(絶対値)が大きかった。 Referring to Table 1, in the example of the present invention, the average value of both the total bending amount and the local bending amount of the H-section steel is small, and the standard deviation, the maximum value and the minimum value (absolute value) are small compared to the comparative example. It was good. On the other hand, in the comparative example, the standard deviation, the maximum value and the minimum value (absolute value) of the local bending amount at the tip portion of the H-section steel are large, and the standard deviation and the maximum of the entire bending amount of the H-section steel. The value and the minimum value (absolute value) were large.
なお、本発明例においては、H形鋼のフランジ外面に問題となるようなカキ疵等の発生はなかった。
また、本発明例では、H形鋼の圧延を行なっているが、同様の方法で薄形鋼やI形鋼の曲がりも矯正できることを確認している。
In the examples of the present invention, there was no occurrence of oysters or the like that would cause a problem on the outer surface of the flange of the H-shaped steel.
Moreover, in the example of this invention, although H-section steel is rolled, it has confirmed that the bending of thin-shaped steel and I-shaped steel can also be corrected by the same method.
1 圧延装置
2 ユニバーサル圧延機
2a 水平ロール
2b,2c 垂直ロール
2d,2e チョック
2f ハウジング
3 ユニバーサル圧延用ガイド
4a,4b 第1ガイド
5a,5b 第2ガイド
6a,6b ローラ
7a,7b ガイド板
8a,8b 支持板
9a,9b シリンダ
10 H形鋼
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ユニバーサル圧延機の前記垂直ロールの出側に、前記垂直ロールによるロールバイト出口直近から延びるようにロールチョックの内側に配置された、前記形鋼のフランジ外面を拘束する一対の第1ガイドと、
該一対の第1ガイドの出側に、該第1ガイドに続いて連続的に延びるように配置された、前記形鋼のフランジ外面を拘束する一対の第2ガイドとを具備し、
前記第1ガイド及び前記第2ガイドの圧延方向の合計長さが1.5m以上である形鋼のユニバーサル圧延機を用い、
前記第1ガイドと形鋼のフランジ外面との隙間を0.5〜1mmとし、
前記第2ガイドと形鋼のフランジ外面との隙間を0〜1mmとして、前記形鋼を圧延することを特徴とする形鋼のユニバーサル圧延方法。 A universal rolling mill for rolling a section steel having a web and a flange provided at the left and right ends of the web by a pair of upper and lower horizontal rolls and a pair of left and right vertical rolls,
A pair of first guides, which are disposed on the inner side of the roll chock so as to extend from the exit side of the vertical roll of the universal rolling mill so as to extend from the immediate vicinity of the roll bite exit by the vertical roll,
A pair of second guides, which are disposed on the exit side of the pair of first guides, and are arranged so as to extend continuously following the first guide, and restrain the flange outer surface of the shape steel;
Using a universal rolling mill of a section steel whose total length in the rolling direction of the first guide and the second guide is 1.5 m or more ,
The gap between the first guide and the flange outer surface of the section steel is 0.5 to 1 mm,
A method for universal rolling of section steel , wherein the section steel is rolled with a gap between the second guide and the flange outer surface of the section steel being 0 to 1 mm .
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