JP5139845B2 - Ｈ形鋼及び平鋼の兼用圧延ライン - Google Patents

Description

本発明は、ユニバーサルミルを有するＨ形鋼圧延ラインにおいて、平鋼等の幅方向圧延を行うことができるＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインに関する。

平鋼の圧延ラインは、通常、複数のミルをタンデムに配置した連続ミルとされ、複数の水平ミル間に竪ミルを近接配置することで、圧延材の板幅方向の動きが規制され、曲がりの少ない圧延を行うことができる。しかし、例えば５００〜１０００ｍｍの広幅の平鋼の圧延を行うためには、ミルの設備費が嵩むことから実現が困難であった。

そこで、特許文献１では、ユニバーサルミルを有するＨ形鋼圧延ラインにおいて、平鋼等の幅方向圧延を行うことができるＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインに関する発明が開示されている。

Ｈ形鋼圧延ラインでは、先ず、図６（Ａ）に示すブレイクダウンミルを用いて、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の順でリバース圧延を行い、ビームブランク（Ｈ形鋼専用の圧延素材）を形成する。次いで、図６（Ｂ）の第一の粗ユニバーサルミル、図６（Ｃ）のエッジャーミル、図６（Ｄ）の第二の粗ユニバーサルミル間でリバース圧延を繰り返し、ビームブランクの厚みを薄くすると共に、フランジ幅を狭くする。その後、図６（Ｅ）の仕上げユニバーサルミルで１パス圧延を行い、Ｘ形状のフランジをＨ形状に矯正し、最終製品形状に仕上げる。

特許文献１では、粗ユニバーサルミル及び仕上げユニバーサルミルのいずれか１つ又は双方について、Ｈ形鋼を圧延するロール群が、平鋼を圧延する複数のカリバーが形成された一対の平鋼用竪ロールのチョックを平鋼用竪ロールの開度方向に摺動自在に収納するインナースタンドを備えた竪形圧延ユニットと交換可能に構成される。

特許文献１に記載されたＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインを用いて平鋼を圧延する場合は以下のように行う。
二つある粗ユニバーサルミルの一方について、ロール群を竪形圧延ユニットと交換する。そして、一方の粗ユニバーサルミルの竪形圧延ユニットと他方の粗ユニバーサルミルの一対の水平ロールとの間でリバース圧延を繰り返し行った後、仕上げユニバーサルミルの一対の水平ロールで１パス圧延を行い、最終製品形状に仕上げる。

特開２００５−２７９７０４号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインを用いて平鋼の圧延を行う場合、一方の粗ユニバーサルミルに組み込まれた竪形圧延ユニットと他方の粗ユニバーサルミル及び仕上げユニバーサルミルの水平ロールとの間の距離が長いため、平鋼のセンタリングが困難となるだけでなく、リバース圧延での逆パス圧延時に水平ロールの入側に竪ミル（竪ロール）が無いため、水平ロールに対する平鋼のセンタリングが困難となる。このため、圧延された平鋼に横曲がりが発生する場合があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、横曲がりの無い良好な平鋼を圧延することが可能なＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、順次、ブレークダウンミル、粗ユニバーサルミル、エッジャーミル及び仕上げユニバーサルミルを備え、Ｈ形鋼と平鋼を圧延するＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインにおいて、一対の水平ロール及び一対の竪ロールを備える前記粗ユニバーサルミル及び／又は前記仕上げユニバーサルミルは、前記竪ロール及び該竪ロールを支持するチョックを、前記一対の水平ロールの入側と出側で平鋼の板幅方向の動きを規制する竪コロガイドと交換可能に構成されていること特徴としている。
本発明によれば、平鋼圧延時に、粗ユニバーサルミル及び／又は仕上げユニバーサルミルの竪ロール及び該竪ロールを支持するチョックを、一対の水平ロールの入側と出側で平鋼の板幅方向の動きを規制する竪コロガイドに交換することにより、平鋼のセンタリングが容易となり、横曲がりの無い良好な平鋼を圧延することができる。

また、本発明に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインでは、前記竪コロガイドは、平鋼の板幅方向に進退可能とされた支持部と、該支持部に軸支され、平鋼の板幅方向端部に当接する竪コロとを有し、前記竪コロは、前記一対の水平ロールの入側と出側に形成される、該一対の水平ロールに挟まれた空間部に、それぞれ配置されることを好適とする。
本発明では、一対の水平ロールの入側と出側に形成される、該一対の水平ロールに挟まれた空間部にそれぞれ竪コロを配置して、水平ロールとの干渉を回避すると共に、竪コロガイドを平鋼の板幅方向に進退させるようにしているので、平鋼を挟んで対向する竪コロ間のギャップを平鋼の板幅に応じて調整することができる。これにより、平鋼の板幅が変更になってもサイズ替えのための休止が不要となり、圧延ラインの稼働効率を向上させることができる。

また、本発明に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインでは、前記竪コロは、防護カバーで保護され、平鋼の板幅方向端部に当接する部位のみ前記防護カバーから露出していることを好適とする。
本発明では、平鋼が竪コロに衝突して竪コロが破損するのを防止するため、竪コロを、平鋼の板幅方向端部に当接する部位を除いて防護カバーで保護している。

本発明に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインでは、平鋼圧延時に、粗ユニバーサルミル及び／又は仕上げユニバーサルミルの竪ロール及び該竪ロールを支持するチョックを、一対の水平ロールの入側と出側で平鋼の板幅方向の動きを規制する竪コロガイドに交換することにより、横曲がりの無い良好な平鋼を圧延することができる。また、竪コロガイドが平鋼の板幅方向に進退可能とされているので、平鋼の板幅が変更になってもサイズ替えのための休止が不要となる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。

本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインは、圧延ラインに沿って、ブレークダウンミル、第一の粗ユニバーサルミル、エッジャーミル、第二の粗ユニバーサルミル、及び仕上げユニバーサルミルの順に配置されている。

以下では、粗ユニバーサルミルを例に採りその構成を説明するが、仕上げユニバーサルミルも、竪ロールの表面形状を除いて基本的に粗ユニバーサルミルと同様の構成をしている。

図１に、粗ユニバーサルミルの簡略化した正面図を示す。粗ユニバーサルミル１０は、Ｈ形鋼１７を圧延する一対の水平ロール１１、１２及び一対の竪ロール１５、１５と、水平ロール１１、１２の軸受ハウジングであるチョック１３、１４と、竪ロール１５、１５の軸受ハウジングであるチョック１６、１６とを備えている。上側の水平ロール１１の高さ方向の位置を調整するため、上側の水平ロール１１を支持するチョック１３には圧下装置１８が設けられ、下側の水平ロール１２の高さ方向の位置を調整するため、下側の水平ロール１２を支持するチョック１４には圧上装置１９が設けられている。

また、竪ロール１５の水平方向の位置を調整するため、竪ロール１５を支持するチョック１６には竪圧下装置２０が設けられている。水平ロール１１、１２は、電動モータ（図示省略）に連結された水平ロール駆動スピンドル２１、２２を介して駆動されるようになっている。一方、竪ロール１５、１５は従動式である。

粗ユニバーサルミル１０を構成する一対の水平ロール１１、１２、水平ロール１１、１２のチョック１３、１４、一対の竪ロール１５、１５、及び竪ロール１５、１５のチョック１６、１６のロール群は交換可能とされている。平鋼を圧延する複数のカリバーが形成された一対の平鋼用竪ロールのチョックを平鋼用竪ロールの開度方向に摺動自在に収納するインナースタンドを備えた竪形圧延ユニットを粗ユニバーサルミル１０に組み込む場合は、これらロール群が撤去され、竪形圧延ユニットが組み込まれる。
一方、後述する一対の竪コロガイドを組み込む場合は、一対の竪ロール１５、１５と、竪ロール１５、１５のチョック１６、１６が撤去される。

竪コロガイドは、竪ロール１５、１５を支持するチョック１６、１６の位置に、水平ロール１１、１２を挟んで対向して配置され、水平ロール１１、１２の入側と出側で平鋼の板幅方向の動きを規制する。図２、図３に示すように、竪コロガイド３０は、平鋼２４の板幅方向に進退可能とされた支持部３２と、支持部３２に軸支され、平鋼２４の板幅方向端部に当接する竪コロ３１とを備えている。

支持部３２は、ブロック形状とされ、軽量化を図るため中央部は空洞部３２ａとされている。また、平鋼２４に面する前端部には、平鋼２４の板幅方向に突出する一対の突出部３３、３３が形成されており、各突出部３３の先端部に竪コロ３１が装着されている。そして、各突出部３３は、一対の水平ロール１１、１２の入側と出側に形成される、一対の水平ロール１１、１２に挟まれた、側面視で楔形状の空間部２５、２５に、それぞれ配置される（図２参照）。
一方、支持部３２の後端部には、竪圧下装置２０に連結された竪圧下スクリュー２３が接続されており、支持部３２は平鋼２４の板幅方向に移動することができる。

竪コロ３１は円筒状とされ、突出部３３の先端部に軸支された鉛直軸３５が中空部を挿通している（図４参照）。竪コロ３１の内周面と鉛直軸３５との間にはベアリング３７が介装され、竪コロ３１は鉛直軸３５回りに回転自在とされている。

また、突出部３３の先端には、防護カバー３４が平鋼２４の板幅方向端部に面して設置されており、防護カバー３４に形成された開口部３６から竪コロ３１が部分的に露出して平鋼２４の板幅方向端部に当接するようになっている。
一方、突出部３３の基端部には、竪コロ３１に向けて配管４１が配設されており、配管４１の先端に設けられたノズル４０から竪コロ３１に向けて冷却水が噴射される。

次に、本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインによる平鋼の圧延方法について図５を用いて説明する。

先ず、以下の準備作業を行う。
（１）第一の粗ユニバーサルミルについて、一対の水平ロール、水平ロールのチョック、一対の竪ロール、及び竪ロールのチョックのロール群を撤去する。また、第二の粗ユニバーサルミル及び仕上げユニバーサルミルについて、一対の水平ロール、水平ロールのチョック、一対の竪ロール、及び竪ロールのチョックのロール群を撤去する。
（２）第一の粗ユニバーサルミルに、平鋼２４を圧延するカリバー４８、４９が形成された一対の平鋼用竪ロール４７、４７を備えた竪形圧延ユニットを組み込むと共に、第二の粗ユニバーサルミル及び仕上げユニバーサルミルに、平鋼２４を圧延する一対の水平ロール、水平ロールのチョック、及び一対の竪コロガイド３０のロール群を組み込む。

上記準備作業が完了後、以下の手順により平鋼２４の圧延を行う。なお、平鋼２４を圧延する場合は、エッジャーミルは空パスとする。
（１）図５（Ａ）に示すブレイクダウンミル４６を用いて、Ａ１、Ａ２の順でリバース圧延を行い、平鋼２４の粗造形を行う。
（２）図５（Ｂ）に示す第一の粗ユニバーサルミルに組み込まれた一対の平鋼用竪ロール４７、４７と、図５（Ｃ）に示す第二の粗ユニバーサルミルの一対の水平ロール１１、１２との間でリバース圧延を繰り返し行い、平鋼２４の厚みを薄くすると共に、板幅方向端部の圧延を行う。この際、竪コロガイド３０に装着された竪コロ３１が、一対の水平ロール１１、１２の入側と出側で平鋼２４の板幅方向の動きを規制するので、平鋼２４の横曲がりが防止される。
なお、リバース圧延を行う際、ラストパス以外は幅の広いカリバー４８を使用し、ラストパスのみ幅の狭いカリバー４９を使用する。

（３）第一の粗ユニバーサルミルと第二の粗ユニバーサルミルとの間でリバース圧延が終了した平鋼２４は、図５（Ｄ）に示す仕上げユニバーサルミルの一対の水平ロール１１、１２で１パス圧延が行われ、最終製品形状に仕上げられる。この際、竪コロガイド３０に装着された竪コロ３１が、第二の粗ユニバーサルミルと仕上げユニバーサルミルにそれぞれ設置されているので、第二の粗ユニバーサルミルと仕上げユニバーサルミルとの間の距離が長くなっても、平鋼２４が横曲がりすることがない。

本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインでは、粗ユニバーサルミル及び仕上げユニバーサルミルの一対の水平ロール１１、１２の入側と出側に形成される、一対の水平ロール１１、１２に挟まれた空間部２５に、それぞれ竪コロ３１が装着された突出部３３を配置するので、水平ロール１１、１２に近接した位置に竪コロ３１を配置して平鋼２４の板幅方向の動きを規制することができる。
また、各突出部３３は、一対の水平ロール１１、１２の入側と出側に形成される、一対の水平ロール１１、１２に挟まれた、側面視で楔形状の空間部２５、２５に、それぞれ配置されるので、水平ロール１１、１２と干渉無しに竪コロガイド３０を平鋼２４の板幅方向に進退させることができ、様々な板幅の平鋼２４に対応することができる。これにより、平鋼２４の板幅が変更になってもサイズ替えのための休止が不要となり、圧延ラインの稼働効率を向上させることができる。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記の実施の形態では、第一の粗ユニバーサルミルに竪形圧延ユニットを組み込むと共に、第二の粗ユニバーサルミルに竪コロガイドを組み込んでいるが、逆の構成にしても良い。

本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインに用いる粗ユニバーサルミルの簡略化した正面図である。 同粗ユニバーサルミルの部分側面図である。 同粗ユニバーサルミルの一方の竪コロガイドの平面図である。 同粗ユニバーサルミルの竪コロ部分の縦断面図である。 本発明に係るＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインによる平鋼の製造工程を説明するための模式図であり、（Ａ）はブレイクダウンミル、（Ｂ）は第一の粗ユニバーサルミル、（Ｃ）は第二の粗ユニバーサルミル、（Ｄ）は仕上げユニバーサルミルである。 従来のＨ形鋼圧延ラインによるＨ形鋼の製造工程を説明するための模式図であり、（Ａ）はブレイクダウンミル、（Ｂ）は第一の粗ユニバーサルミル、（Ｃ）はエッジャーミル、（Ｄ）は第二の粗ユニバーサルミル、（Ｅ）は仕上げユニバーサルミルである。

符号の説明

１０：粗ユニバーサルミル、１１、１２：水平ロール、１３、１４：チョック、１５：竪ロール、１６：チョック、１７：Ｈ形鋼、１８：圧下装置、１９：圧上装置、２０：竪圧下装置、２１、２２：水平ロール駆動スピンドル、２３：竪圧下スクリュー、２４：平鋼、２５：空間部、３０：竪コロガイド、３１：竪コロ、３２：支持部、３２ａ：空洞部、３３：突出部、３４：防護カバー、３５：鉛直軸、３６：開口部、３７：ベアリング、４０：ノズル、４１：配管、４６：ブレイクダウンミル、４７：平鋼用竪ロール、４８、４９：カリバー

Claims (3)

1. 順次、ブレークダウンミル、粗ユニバーサルミル、エッジャーミル及び仕上げユニバーサルミルを備え、Ｈ形鋼と平鋼を圧延するＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインにおいて、
   一対の水平ロール及び一対の竪ロールを備える前記粗ユニバーサルミル及び／又は前記仕上げユニバーサルミルは、前記竪ロール及び該竪ロールを支持するチョックを、前記一対の水平ロールの入側と出側で平鋼の板幅方向の動きを規制する竪コロガイドと交換可能に構成されていることを特徴とするＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ライン。
2. 請求項１記載のＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインにおいて、前記竪コロガイドは、平鋼の板幅方向に進退可能とされた支持部と、該支持部に軸支され、平鋼の板幅方向端部に当接する竪コロとを有し、
   前記竪コロは、前記一対の水平ロールの入側と出側に形成される、該一対の水平ロールに挟まれた空間部に、それぞれ配置されることを特徴とするＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ライン。
3. 請求項２記載のＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ラインにおいて、前記竪コロは、防護カバーで保護され、平鋼の板幅方向端部に当接する部位のみ前記防護カバーから露出していることを特徴とするＨ形鋼及び平鋼の兼用圧延ライン。

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