JP5369706B2 - T-shaped steel manufacturing equipment and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱間圧延によるT形鋼の製造設備及び製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing facility and a manufacturing method for T-shaped steel by hot rolling.
図11にT形鋼の断面形状を示す。T形鋼20は、ウェブ21とフランジ22とからなる断面がT字状の形鋼であり、造船や橋梁等の分野で広く使用され、その用途や使用条件、使用箇所等によって様々な寸法の製品が製造されている。
通常用いられるT形鋼20の寸法は、ウェブ高さ:200〜1000mm程度、ウェブ厚:8〜25mm程度、ウェブ内法寸法:190〜980mm程度、フランジ幅:80〜400mm程度、フランジ厚:12〜40mm程度である。さらに、造船用として用いられるT形鋼20の場合には、ウェブ高さはフランジ幅の2倍以上であることが多い。
FIG. 11 shows the cross-sectional shape of the T-section steel. The T-
Commonly used dimensions of the T-
造船用などのT形鋼20は、防錆を目的として塗装が施される場合が多い。T形鋼20のフランジ22の先端形状やフランジ22とウェブ21とが交差する部分の形状が直角である場合には、角の部分で塗料が薄くなって塗装が剥げ落ちやすくなるという問題が生じるため、塗料の付着性の向上や剥げ落ちの防止のために、T形鋼20のフランジ22の先端やフランジ22とウェブ21とが交差する部分の角部にR(丸み)が形成されていることが望ましい。ここで、フランジ22の先端の内側と外側とはそれぞれRが形成されなければならず、またそれらの半径は同一の場合ばかりではなく、図11に拡大して示すように異なる半径R1,R2とする場合がある。
The T-
T形鋼20は、ウェブ21とフランジ22とを溶接して製造されることが一般的である。しかし、その場合には、フランジ22に使用される鋼板は四隅の角が直角であるため、塗装を施す用途では何らかの方法で先端の角部にR(丸み)を付与する必要がある。これに対して、圧延にてT形鋼20を一体成形する場合には、圧延中にフランジ22の先端にRを形成することができる可能性があると考えられる。
The T-
T形鋼20を圧延で製造する技術の例としては、ウェブ厚、フランジ厚、ウェブ高さおよびフランジ幅が様々な寸法のT形鋼を効率よく製造するため、ユニバーサル圧延機を中間圧延工程と仕上圧延工程に1基ずつ配置した熱間圧延設備が提案されている(例えば、特許文献1参照)。図13に熱間圧延設備の一例を示す。
この熱間圧延設備101は、加熱炉(図示せず)から搬出された素材鋼片を往復圧延して断面略T字形に粗成形する粗造形圧延機102と、この粗造形圧延機102により略T字形状に粗成形したT形鋼片(図12参照)を略製品寸法のT形鋼に成形するための中間圧延機群103と、略製品寸法に成形されたT形鋼を製品寸法に成形する仕上ユニバーサル圧延機106とを備えている。中間圧延機群103は、粗ユニバーサル圧延機104と粗ユニバーサル圧延機104の下流に設置されたエッジャ圧延機105とを備えている。
As an example of the technology for manufacturing the T-
The hot rolling
粗造形圧延機102による圧延工程が粗造形圧延工程であり、図14(A)に粗造形圧延機102の構成を模式的に示す。粗造形圧延機102は、3組の孔型を形成した上ロール102a及び下ロール102bを備えている。そして、粗造形圧延機102は、これらの孔型で素材鋼片を順次圧延し、図12に示すウェブ21及びフランジ22からなる被圧延材(T形鋼片)Hを得るようになっている。
The rolling process by the rough shaping rolling
また、中間圧延機群103を構成する粗ユニバーサル圧延機104及びエッジャ圧延機105による圧延工程が中間圧延工程であり、図14(B)に粗ユニバーサル圧延機104の構成を、図14(C)にエッジャ圧延機105の構成を模式的に示す。粗ユニバーサル圧延機104は、図14(B)に示すように一対の水平ロール141a,141bと、一対の竪ロール142a,142bとを備えている。エッジャ圧延機105は、図14(C)に示すように、それぞれが大径ロール部153と小径ロール部154とを有する一対の水平ロール151a,151bを有している。粗造形圧延工程で得られた被圧延材(T形鋼片)Hは、粗造形圧延機102の下流側に設置された中間圧延機群103を構成する粗ユニバーサル圧延機104及びエッジャ圧延機105によりウェブ21とフランジ22の厚みが減じられるとともにフランジ22のフランジ幅が調整された被圧延材(略製品寸法のT形鋼)Hとなる。この際に、水平ロール141a,141bのロール開度を調整することによってロール交換を行わずとも種々のウェブ厚に調整でき、また一対の竪ロール142a,142bのロール開度を調整することによって種々のフランジ厚に調整できる。さらに、一対の水平ロール151a,151bの小径部154間の間隔を調整することでフランジ幅を調整できる。
Moreover, the rolling process by the rough universal rolling
更に、仕上ユニバーサル圧延機106による圧延工程が仕上圧延工程であり、図14(D)に仕上ユニバーサル圧延機の構成を模式的に示す。仕上ユニバーサル圧延機106は、図14(D)に示すように、一対の水平ロール161a,161bと、一対の竪ロール162a,162bとを備えている。そして、中間圧延工程で得られた被圧延材Hは、仕上ユニバーサル圧延機106によりフランジ22が垂直に立てられて製品断面形状となる。
Furthermore, the rolling process by the finishing
一方、フランジを有する形鋼のフランジの先端角部にRを形成する技術としては、例えば特許文献2に開示されているH形鋼のフランジの先端角部にRを形成する方法と設備がある。この技術では、図15に示すように、素材鋼片を粗造形圧延機201によって略H形状の粗造形材H1に粗圧延し、続いて粗ユニバーサル圧延機203及びエッジャ圧延機204からなる中間圧延機群202によって、所定のウェブ厚とフランジ厚、フランジ幅の中間圧延材H2とし、続いて仕上ユニバーサル圧延機205で仕上圧延するH形鋼の製造方法において、エッジャ圧延機204のロールとして図16に示すようにフランジ22の先端の内側角部を圧下する角部を所定の円弧形状とした孔型を備えた上ロール204a及び下ロール204bを用いてフランジ22の先端の内側角部を円弧状に成形し、図15及び図17に示す中間圧延機群202と仕上ユニバーサル圧延機205の間に設けられ、孔型幅が可変の上ロール206a,206a及び下ロール206b,206bを有する圧延機206によってフランジ22の先端の外側角部を円弧状に形成した中間圧延材H3を得る。
On the other hand, as a technique for forming R at the tip corner of the flange of the section steel having the flange, for example, there is a method and equipment for forming R at the tip corner of the flange of the H-section steel disclosed in
また、特許文献3にはI形鋼のフランジ先端の外側角部にRを形成する方法として、仕上ユニバーサル圧延機の入側に、図18に示すような成形ローラ301,302,303,304を配置する技術が知られている。
Further, in Patent Document 3, as a method of forming R at the outer corner of the flange end of the I-shaped steel, forming
しかしながら、本発明者らの検討結果により、上述した従来技術を用いてT形鋼のフランジ先端の角部にRを形成しようとすると、以下のような問題があることが判明した。
即ち、特許文献2に記載した技術(図15参照)では、H形鋼のフランジの先端の内側角部のRをエッジャ圧延機204の上ロール204a及び下ロール204bで付与するようになっており(図16参照)、このフランジの先端の内側角部にRを付与する技術は、T形鋼にも適用可能であると考えられる。
However, as a result of investigations by the present inventors, it has been found that there is the following problem when trying to form R at the corner of the flange tip of the T-shaped steel using the above-described conventional technique.
That is, in the technique described in Patent Document 2 (see FIG. 15), the R of the inner corner of the tip of the H-shaped steel flange is applied by the
しかしながら、フランジの先端の外側角部にRを図17に示す孔型幅が可変の上ロール206a,206a及び下ロール206b,206bを有する圧延機206によって付与する技術は、T形鋼に適用するのは困難であることが判明した。
However, the technique applied by the
H形鋼は、左右対称な断面形状をしており、左右にフランジを有するため、図17に示す孔型でフランジの先端の外側角部を圧下した場合に圧延材が四方から拘束され、円滑に圧延を行うことができる。これに対して、T形鋼の場合には、左右非対称な断面形状をしているため、図17に示す孔型でフランジの先端の外側角部を圧下した場合に反対側を拘束するロールがなく、被圧延材が逃げてしまってフランジの先端の外側角部を適切に圧下してRを形成することが難しいという問題が生じた。エッジャ圧延機によって圧延される被圧延材のフランジは外側に3°〜10°程度傾斜した状態で圧延されており、この傾きによりフランジの先端の外側角部を圧下する際には水平方向に被圧延材を押す力が不可避的に発生し、被圧延材がフランジと反対側の水平方向に逃げることになる。この問題は、特許文献3に開示されている成形ローラ301,302,303,304(図18参照)をT形鋼の圧延に適用する場合でも同様に生じる。
The H-shaped steel has a symmetric cross-sectional shape and has flanges on the left and right. Therefore, when the outer corner of the tip of the flange is squeezed with the hole type shown in FIG. Can be rolled. On the other hand, in the case of T-shaped steel, since it has an asymmetrical cross-sectional shape, there is a roll that restrains the opposite side when the outer corner of the flange tip is squeezed with the hole type shown in FIG. In other words, the material to be rolled escapes and it is difficult to form R by properly rolling down the outer corner of the tip of the flange. The flange of the material to be rolled to be rolled by the edger rolling machine is rolled in a state inclined about 3 ° to 10 ° outward, and when this is done, the outer corner of the tip of the flange is rolled down in the horizontal direction. A force for pressing the rolled material is inevitably generated, and the material to be rolled escapes in the horizontal direction opposite to the flange. This problem similarly occurs even when the forming
従って、本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、T形鋼のフランジの先端の内側角部及び外側角部の双方にRを形成することができる熱間圧延によるT形鋼の製造設備及び製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to provide a hot that can form R at both the inner corner and the outer corner of the tip of the flange of the T-shaped steel. An object of the present invention is to provide a production facility and a production method for T-shaped steel by rolling.
上記課題を達成するために、本発明のうち請求項1に係るT形鋼の製造設備は、素材鋼片を断面略T字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材に粗圧延する粗造形圧延機と、該粗造形圧延機により粗圧延された断面略T字形のウェブ及びフランジからなる前記被圧延材を略製品寸法のウェブ及びフランジからなる被圧延材に圧延するための粗ユニバーサル圧延機及びエッジャ圧延機からなる中間圧延機群と、該中間圧延機群により略製品寸法に圧延された前記被圧延材を製品寸法のウェブ及びフランジからなるT形鋼に仕上圧延する仕上圧延機とを備えた熱間圧延によるT形鋼の製造設備において、前記エッジャ圧延機が、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有し、前記仕上圧延機の前面または後面には、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とし、前記小径部と前記側壁部とのなす角度を90°〜110°とした上下のローラを設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a T-shaped steel manufacturing facility according to claim 1 of the present invention is a rough shaping rolling mill for roughly rolling a material steel piece into a material to be rolled comprising a web having a substantially T-shaped cross section and a flange. A rough universal rolling mill and an edger for rolling the material to be rolled comprising a web and a flange having a substantially product size, and a web having a substantially T-shaped cross section and a flange roughly rolled by the rough shaping rolling mill. An intermediate rolling mill group composed of rolling mills, and a finish rolling mill that finish-rolls the material to be rolled, which has been rolled to a substantially product size by the intermediate rolling mill group, into a T-shaped steel including a web and a flange having a product dimension. In a manufacturing facility for T-shaped steel by hot rolling, the edger rolling machine includes upper and lower horizontal rolls each having a hole mold having at least an arc-shaped inner corner that compresses the inner corner at the tip of the flange. In addition, the front or rear surface of the finishing mill has a small-diameter portion that contacts the front end surface of the flange and a side wall portion that contacts the outer surface of the flange, and a corner portion between the small-diameter portion and the side wall portion. Is formed in an arc shape, and upper and lower rollers having an angle between the small diameter portion and the side wall portion of 90 ° to 110 ° are provided.
また、本発明のうち請求項2に係るT形鋼の製造設備は、請求項1記載のT形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の前方5m以内または後方5m以内に設置されることを特徴としている。
Moreover, the T-section steel manufacturing facility according to
また、本発明のうち請求項3に係るT形鋼の製造設備は、請求項1又は2記載のT形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の後方に設けられ、前記上下のローラの前記小径部が水平に設置されていることを特徴としている。
Moreover, the T-section steel manufacturing facility according to claim 3 of the present invention is the T-section steel manufacturing facility according to
また、本発明のうち請求項4に係るT形鋼の製造方法は、素材鋼片を粗造形圧延機によって断面略T字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材に粗圧延する粗造形圧延工程と、該粗造形圧延工程により粗圧延された断面略T字形のウェブ及びフランジからなる前記被圧延材を粗ユニバーサル圧延機及びエッジャ圧延機からなる中間圧延機群によって略製品寸法のウェブ及びフランジからなる被圧延材に圧延する中間圧延工程と、該中間圧延工程により略製品寸法に圧延された前記被圧延材を仕上圧延機によって製品寸法のウェブ及びフランジからなるT形鋼に仕上圧延する仕上圧延工程とを備えた、熱間圧延によるT形鋼の製造方法において、前記中間圧延工程では、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有する前記エッジャ圧延機の前記孔型で、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の内側角部をR形状に成形し、前記仕上圧延工程では、前記仕上圧延機の前面または後面に設けられ、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とし、前記小径部と前記側壁部とのなす角度を90°〜110°とした上下のローラで、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の外側角部をR形状に成形することを特徴としている。
Moreover, the manufacturing method of the T-shaped steel which concerns on
本発明のうち請求項1に係るT形鋼の製造設備及び請求項4に係るT形鋼の製造方法によれば、中間圧延工程では、フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有するエッジャ圧延機の孔型で、被圧延材を圧延してフランジの先端の内側角部をR形状に成形し、仕上圧延工程では、仕上圧延機の前面または後面に設けられ、フランジの先端面に接触する小径部とフランジの外面に接触する側壁部とを有するとももに小径部と側壁部との間の角部を円弧形状とした上下のローラで、被圧延材を圧延してフランジの先端の外側角部をR形状に成形する。このため、T形鋼のフランジの先端の内側角部及び外側角部の双方にRを形成することができる熱間圧延によるT形鋼の製造設備及び製造方法を提供できる。
According to the T-section steel manufacturing facility according to claim 1 and the T-section manufacturing method according to
また、本発明のうち請求項2に係るT形鋼の製造設備によれば、請求項1記載のT形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の前方5m以内または後方5m以内に設置されるので、フランジの先端の外側角部に確実にRを形成することができる。
更に、本発明のうち請求項1に係るT形鋼の製造設備によれば、前記上下のローラの前記小径部と前記側壁部とのなす角度が90°〜110°であるので、圧延されるT形鋼のフランジの外面に大径部と側壁部の角が接触して疵をつける可能性もなく、かつ、圧延されるT形鋼のフランジの先端の外側角部にRを確実に形成できる。
Moreover, according to the T-section steel manufacturing facility according to
Furthermore, according to the manufacturing facility of T-shaped steel according to claim 1 of the present invention, since the angle between the small-diameter portion and the side wall portion of the front Stories upper and lower rollers is at 90 ° to 110 °, rolled There is no possibility that the corners of the large-diameter part and the side wall part come into contact with the outer surface of the flange of the T-shaped steel and cause wrinkles. Can be formed.
また、本発明のうち請求項3に係るT形鋼の製造設備によれば、請求項1又は2記載のT形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の後方に設けられ、前記上下のローラの前記小径部が水平に設置されているので、フランジの先端面を水平に圧下することができ、被圧延材が横方向に移動することなくフランジ先端の外側角部にRを確実に形成することができる。
Moreover, according to the T-section steel manufacturing facility according to claim 3 of the present invention, in the T-section steel manufacturing facility according to
以下、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T形鋼の製造設備の実施形態の概略構成図である。
図1に示すT形鋼の製造設備1は、上流側から下流側に向けて、即ち前段側から後段側に向けて粗造形圧延機2、中間圧延機群3及び仕上圧延機6を順次配設してなる。また、仕上圧延機6の後面には、フランジ先端の外側角部にRを形成するための上下のローラ7,7(図1には下ローラ7のみを図示)が設置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a T-section steel manufacturing facility according to the present invention.
The T-section steel manufacturing facility 1 shown in FIG. 1 sequentially arranges the rough
粗造形圧延機2は、加熱炉(図示せず)からテーブルローラ(図示せず)上を搬送された被圧延材(素材鋼片、図示せず)を往復圧延して断面略T字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材(T形鋼片、図12参照)Hに粗圧延する(粗造形圧延工程)。粗造形圧延機2としては、公知の設備が利用でき、例えば、孔型を有するロールが装備された二重式圧延機とする。
The rough
中間圧延機群3は、粗造形圧延機2の圧延方向後段に設置されており、粗造形圧延機2により粗圧延された断面略T字形のウェブ21及びフランジ22からなる被圧延材Hを略製品寸法のウェブ21及びフランジ22からなる被圧延材(図3における破線参照)Hに圧延する(中間圧延工程)。
この中間圧延機群3は、本実施形態においては、図2に示す粗ユニバーサル圧延機4と、この粗ユニバーサル圧延機4の後段に設置された図3に示すエッジャ圧延機5とで構成されている。
The intermediate rolling mill group 3 is installed downstream of the rough
In this embodiment, the intermediate rolling mill group 3 includes a rough
ここで、粗ユニバーサル圧延機4は、図2に示すように、水平軸上を回転する上下一対の水平ロール41a,41bと、垂直軸上を回転する左右一対の竪ロール42a,42bとを有している。上下一対の水平ロール41a,41b及び左右一対の竪ロール42a,42bは、それぞれ、対向配置されている。
粗ユニバーサル圧延機4では、水平ロール41a,41bにより被圧延材Hのウェブ21の高さ方向の全面を板厚方向に圧下し、竪ロール42aと水平ロール41a,41bの側面でフランジ22をその板厚方向に圧下する。
Here, as shown in FIG. 2, the rough
In the rough
ウェブ21の板厚調整は、水平ロール41a,41bの開度調整で行い、フランジ22の板厚調整は、竪ロール42aと水平ロール41a,41bの側面との開度調整で行う。
また、エッジャ圧延機5は、図3に示すように、水平軸方向に大径ロール部53と小径ロール部52とを備えた上下の水平ロール51a,51bを有する。大径ロール部53は、被圧延材Hのウェブ21を誘導し、小径ロール部52のロール表面52aがフランジ22の先端面をその幅方向に圧下する。小径ロール部52のロール表面52aと大径ロール部53のロール表面との間には側壁部54が設けられている。この側壁部54は、圧延される被圧延材Hのフランジ22の内面に接触し、被圧延材Hを誘導する役割を担っている。この側壁部54と小径ロール部52のロール表面52aとの間の角部が、図4に示すように、フランジ22の先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部55となっている。この内側角部55の円弧半径R1Eは、製品となるT形鋼20のフランジ22の先端の内側角部の円弧半径R1と同じかやや大きな値とする。これは、中間圧延工程の後に仕上圧延機6でフランジ22が軽圧下される際に、円弧半径がやや小さくなる場合があるためであり、円弧半径R1EはR1よりも0〜30%大きな半径とするのが好ましい。円弧半径R1Eは一般に2mm以上とする。これは、塗装目的で使用されるT形鋼のフランジ22の先端に要求される円弧半径が2mm以上であることによる。また、フランジ22の先端の円弧半径の上限はフランジ厚の1/2までであることから、フランジ22の先端の内側角部55の円弧半径R1Eはフランジ厚の1/2以下でよく、一般に15mm以下とすればよい。
The thickness of the
Further, as shown in FIG. 3, the edger rolling mill 5 has upper and lower horizontal rolls 51 a and 51 b provided with a large-
中間圧延工程では、粗ユニバーサル圧延機4とエッジャ圧延機5とにより往復圧延が行われ、複数のパスで被圧延材Hが所定の寸法まで圧延される。ここで、中間圧延工程においては、フランジ22の先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部55を孔型を備えた上下の水平ロール51a,51bを有するエッジャ圧延機5の前記孔型で、被圧延材Hを圧延してフランジ22の先端の内側角部をR形状に成形する。ただし、被圧延材Hのフランジ22の先端の外側角部はRが形成されていない角となっている。
In the intermediate rolling process, reciprocal rolling is performed by the rough
そして、仕上圧延機6は、中間圧延機群3の後方に設置され、中間圧延機群3により略製品寸法に圧延された被圧延材Hを製品寸法のウェブ21及びフランジ22からなるT形鋼20に仕上圧延する(仕上圧延工程)。
仕上圧延機6は、仕上ユニバーサル圧延機で構成されており、図5に示すように、水平軸上を回転する上下一対の水平ロール61a,61bと、垂直軸上を回転する左右一対の竪ロール62a,62bとを備えている。水平ロール61a,61bの側面はロール面と直交させる。
The
The
竪ロール62aで被圧延材Hのフランジ22を軽圧下圧延すると、ウェブ21に対してフランジ22が垂直に成形される。竪ロール62bを水平ロール61a,61bの、フランジ22と対向しない側の側面に押圧することで水平ロール61a,61bを軸方向に移動しないようにできる。
When the
仕上圧延機6では、ウェブ21はほとんど圧下されないか、または、形・寸法を整える程度に軽圧下される。仕上圧延機6と粗ユニバーサル圧延機4は、一般にフランジ22側の竪ロールの形状が異なる。すなわち、粗ユニバーサル圧延機4においては、竪ロール42aの高さ方向の中心を頂点とし、垂直から3°〜5°傾斜した山形形状とすることが多い。これに対して、仕上圧延機6においては、竪ロール62aの外周面は実質的に垂直であり、竪ロール62aの外周は平坦でロール径は同一である。仕上圧延のパス数は一般に1パスであり、圧延ラインの上流から下流に向かって被圧延材Hが一方向に移動しつつ圧延される。
In the
そして、仕上圧延機6による圧延が終了した被圧延材Hは、仕上圧延機6の後方に設置された上下のローラ7によってフランジ22の先端の外側角部にRが付与されて製品断面形状となる。図6に上下のローラ7の構成を、図7に上下のローラの形状の詳細を示す。上下のローラ7,7の各々には、図6に示すように、フランジ22の先端面に接触する小径部72と、大径部73と、小径部72と大径部73との間に位置し、フランジ22の外面に接触する側壁部74とが設けられている。そして、小径部72と側壁部74との間の角部75は、所定の円弧形状に形成されている。この円弧形状に形成された角部75で被圧延材Hのフランジ22の先端の外側角部を圧下することによって、フランジ22の先端の外側角部にRを形成する。
And the to-be-rolled material H which rolling by the finishing
上下のローラ7,7のそれぞれは、様々なフランジ厚のT形鋼20を製造することを想定し、横方向(圧延方向と直交する方向)に移動可能とする位置調整機構(図示せず)を有している。この位置調整機構は、フランジ厚が厚い製品を圧延する場合には、上下のローラ7,7のそれぞれを大径部73側へ移動させ、フランジ厚が薄い製品を圧延する場合には、上下のローラ7,7のそれぞれを小径部72側へ移動させ、仕上圧延機6の圧延が終了した被圧延材Hのフランジ22の先端の外側角部に円弧形状の角部75の位置が合わせられるようにする。また、上下のローラ7,7のそれぞれは、様々なフランジ幅のT形鋼20を製造することを想定し、上下方向に移動可能とする位置調整機構(図示せず)を有している。この位置調整機構は、フランジ幅が狭い製品を圧延する場合には、上下のローラ7,7のそれぞれをそれらの間隔が狭くなるように移動させ、フランジ幅が広い製品を圧延する場合には、上下のローラ7,7のそれぞれをそれらの間隔が広くなるように移動させ、小径部72のロール外周面が被圧延材Hのフランジ22の先端面に接触する高さにその位置を調整する。
Each of the upper and
小径部72と側壁部74との間の角部75の円弧半径R2Rは、通常は目標とする製品のフランジ22の先端の外側角部の円弧半径R2と同じとし、一般に2mm以上とする。これは、塗装目的で使用されるT形鋼20のフランジ22の先端に要求される円弧半径が2mm以上であることによる。また、フランジ22の先端の円弧半径の上限はフランジ厚の1/2までであることから、フランジ22の先端の外側角部75の円弧半径R2Rはフランジ厚の1/2以下でよく、一般に15mm以下とすればよい。
The arc radius R2R of the
図7に示すように、上下のローラ7,7のそれぞれ(図7には上ローラのみを図示)は、その回転軸が圧延方向に対して直交する方向に水平となるように設置される。小径部72の外周面は幅方向(圧延方向に対して直交する方向)に同じロール径を有し、フランジ22の先端面に接触する面も水平に保持される。このため、フランジ22の先端面を水平に圧下することができる。
As shown in FIG. 7, each of the upper and
そして、小径部72に続く側壁部54は、小径部72とのなす角度が90°〜110°の範囲となるように傾斜している。当該角度が90°よりも小さければ、圧延されるT形鋼20のフランジ22の外面に大径部73と側壁部74の角が接触して疵をつける可能性があり好ましくない。一方、当該角度を110°よりも大きくすると、圧延されるT形鋼20のフランジ22の先端の外側角部にRがつけにくくなり、製品形状が悪化することになる。
And the
また、上下のローラ7,7を設置する仕上圧延機6からの距離は、仕上圧延機6の後方5m以内とすることが好ましい。これは、仕上圧延機6の水平ロール61a,61bと竪ロール62a,62bによって圧延される被圧延材Hが拘束されている状態でフランジ22の先端の外側角部にRを形成するためである。上下のローラ7,7の位置が仕上圧延機6から5m以上離れると、被圧延材Hの位置が横方向(圧延方向と直交する方向)に移動する可能性がある。また、仕上圧延機6を抜けた直後の被圧延材Hはウェブ21が水平な姿勢であるが、仕上圧延機6から離れるに従いウェブ21の先端がローラテーブルに向かって下降して、被圧延材Hが斜め姿勢になるため、上下のロール7,7の角部75でフランジ22の先端の外側角部を圧下することが難しくなる。従って、上下のロール7,7は可能な限り、仕上圧延機6の圧延ロール出側に近づけて設置することが好ましい。
The distance from the finishing
ただし、仕上圧延機6で圧延された後の被圧延材Hはフランジ22が垂直に成形されるため、本実施形態の上下のローラ7,7のように小径部72の外周面下端(被圧延材Hのフランジ22の先端面に接触する部分)が水平でロール軸が水平なローラで上下から挟みこんで圧下を加える場合、被圧延材Hをウェブ21先端側の横方向(圧延方向と直交する方向)に押す力が発生しないという特徴がある。従って、被圧延材Hの位置と姿勢を適切に保つガイドローラ等を設置すれば、仕上圧延機6の後方5mよりも遠方に設置することも可能である。
However, the material to be rolled H after being rolled by the
なお、上下のローラ7,7は、フランジ22の先端面に接触するか、フランジ22を上下から1%以下の圧下率で軽圧下する位置に設置することが好ましい。さらに、上下のローラ7,7の小径部72の幅は、図8に示すように、フランジ22の先端面の幅よりも小さくてもよく、フランジ22の先端面にローラ7の小径部72と接触しない部分があってもよい。この場合、小径部72の側壁部74と反対側の角は2mm以上の円弧状としてフランジ22の先端に段差がつかないようにすることが好ましい。
It is preferable that the upper and
さらに、フランジ22の先端の外側角部にRを形成する別の方法として、仕上圧延機6の前面に、フランジ22の先端面に接触する小径部72とフランジ22の外面に接触する側壁部74とを有するとともに小径部72と側壁部74との間の角部75を円弧形状とした上下のローラ7,7を設けてもよい。この場合、仕上圧延機6の前面では、被圧延材Hのフランジ22が外側に傾いた状態であることから、上下のローラ7,7は、図9に示すように、その回転軸がフランジ22の傾きに合わせて水平方向に対して傾いた状態で設置する。ここで、小径部72がフランジ22の先端面と接触する面が傾斜したフランジ22と垂直になるようにすることが好ましい。小径部72と側壁部74とのなす角度は、上下のローラ7,7を仕上圧延機6の後面に設置する場合と同様に、90°〜110°の範囲とする。また、図10に示す小径部72と側壁部74との間の角部75の円弧半径R2R'は、製品のフランジ22の先端の外側角部の円弧半径R2と同じかやや大きな値とする。これは、上下のローラ7,7で圧下した後に仕上圧延機6でフランジ22が軽圧下圧延される際に、円弧半径がやや小さくなる場合があるためである。小径部72と側壁部74との間の角部75の円弧半径R2R'は、R2よりも0〜30%大きな半径とするのが好ましい。円弧半径R2R'は一般に2mm以上とする。これは、塗装目的で使用されるT形鋼のフランジ先端に要求される円弧半径が2mm以上であることによる。また、フランジ22の先端の円弧半径の上限はフランジ厚の1/2までであることから、角部75の円弧半径R2R'もフランジ厚の1/2以下でよく、一般に15mm以下とすればよい。小径部72の幅は、被圧延材Hのフランジ厚よりも小さくてもよい。
Furthermore, as another method of forming R at the outer corner of the front end of the
このように、上下のローラ7,7を仕上圧延機6の前面に設置する場合には、被圧延材Hが横方向(圧延方向と直交する方向)に移動してフランジ22の先端の外側角部にRが形成されなくなることを防ぐため、仕上圧延機6にできるだけ近づけて設置することが好ましく、仕上圧延機6から5m以内に設置することが好ましい。また、上下のローラ7,7には、フランジ厚やフランジ幅の異なるT形鋼を圧延する場合に対応するため、仕上圧延機6の後面に設置する場合と同様に、上下のローラ7,7を横方向と上下方向に移動させる位置調整機構を設ける。
Thus, when the upper and
以上説明したように、本実施形態によれば、中間圧延工程では、フランジ22の先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部55を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロー51a,51bを有するエッジャ圧延機5の孔型で、被圧延材Hを圧延してフランジ22の先端の内側角部をR形状に成形し、仕上圧延工程では、仕上圧延機6の前面または後面に設けられ、フランジ22の先端面に接触する小径部72とフランジ22の外面に接触する側壁部74とを有するとともに小径部72と側壁部74との間の角部75を円弧形状とした上下のローラ7,7で、被圧延材Hを圧延してフランジ22の先端の外側角部をR形状に成形する。このため、T形鋼のフランジの先端の内側角部及び外側角部の双方にRを形成することができる熱間圧延によるT形鋼の製造設備及び製造方法を提供できる。
As described above, according to the present embodiment, in the intermediate rolling process, the upper and lower
なお、上下のローラ7,7は仕上圧延機6の前面または後面のいずれに設置する場合でも、駆動させてもよいし無駆動であってもよい。ただし、仕上圧延機6に上下のローラ7,7をできるだけ近づけるためには、上下のローラ7,7の構造をできるだけ簡単にして小さな装置にする必要があるため、通常は無駆動が好ましい。上下のローラ7,7を無駆動にしても、仕上圧延機6に近づけて設置しておけば、圧延機の駆動力と圧延される被圧延材Hの慣性力によって被圧延材Hは上下のローラ7,7間を問題なく通過することができる。
It should be noted that the upper and
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。
たとえば、中間圧延機群3として粗ユニバーサル圧延機4を1台とエッジャ圧延機5を1台としたが、中間圧延機群3の圧延機構成はこれに限定されず、粗ユニバーサル圧延機4やエッジャ圧延機5を2台以上用いてもかまわない。また、複数台の粗ユニバーサル圧延機4とエッジャ圧延機5を用いて仕上圧延機6と連続で一方向圧延を行う連続圧延においても、本発明が適用できる。
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.
For example, the intermediate rolling mill group 3 includes one coarse
実施例として、図1に示すT形鋼の製造設備1を用いて、厚さ250mm、幅310mmの矩形断面を有するブルームから、ウェブ高さ300mm、フランジ幅100mm、ウェブ厚9mm、フランジ厚16mmを目標寸法とするT形鋼を圧延した。
粗造形圧延機2としては複数の孔型を設けた上下ロールを有する二重式圧延機を用いた。
As an example, from a bloom having a rectangular cross section with a thickness of 250 mm and a width of 310 mm, a web height of 300 mm, a flange width of 100 mm, a web thickness of 9 mm, and a flange thickness of 16 mm were obtained using the T-shaped steel manufacturing facility 1 shown in FIG. A T-shaped steel having a target dimension was rolled.
As the
中間圧延機群を構成する粗ユニバーサル圧延機4としては、図2に示す構造のものを用いた。水平ロール41a,41bとしては、側面の鉛直方向からの角度(鉛直方向線と水平ロール41a,41bの側面とのなす角度)が7°のものを用いた。左右の竪ロール42a,42bは対向するように配置し、断面形状においてロール面の幅方向中心を頂点とする、鉛直から角度7°傾いた斜辺を有する上下対称の山形形状とした。また、左右の竪ロール42a,42bのうち、水平ロール41a,41bの側面を押圧するものは、フランジ22の圧延で水平ロール41a,41bが水平軸方向に移動しないように、押圧力を調整した。
As the rough
エッジャ圧延機5としては、図3に示す構造のものを用いた。段差部分の傾斜角は鉛直から角度7°とし、フランジ22の先端の内側角部を圧下する内側角部55の円弧半径R1Eは4mmとした。
仕上圧延機6は、図5に示す構造の仕上ユニバーサル圧延機を用いた。
仕上圧延機6の後面の軸心から1mの位置に、図6及び図7に示す構造と同一の構造の上下のローラ7,7を設置した。上下のローラ7,7の横方向位置と間隔は、仕上圧延機6で圧延される被圧延材Hのフランジ22の先端の外側角部の位置を圧延方向に延長した線上に小径部52と側壁部52の角部75がくるように調整した。角部75の円弧半径R2Rは3mmとした。
As the edger rolling mill 5, the one shown in FIG. 3 was used. The inclination angle of the step portion was set to 7 ° from the vertical, and the arc radius R1E of the
As the finishing
Upper and
T形鋼の製造においては、最初に加熱炉で昇温したブルームを粗造形圧延機2で圧延し、図12に示すような略T字断面形状のT形鋼片とした。得られたT形鋼片のウェブ厚は40mm、フランジ厚は75mm、ウェブ高さ375mm、フランジ幅130mmであった。
続いて、粗ユニバーサル圧延機4及びエッジャ圧延機5をこの順に上流側から下流側に向けて近接配置した中間圧延機群3で5パスの往復圧延を行って、粗ユニバーサル圧延機4でウェブ21とフランジ22の厚みを圧下し、エッジャ圧延機5でフランジ22の幅を圧下するとともに、フランジ22の先端の内側角部をそれぞれR形状に成形した。
In the manufacture of the T-shaped steel, the bloom first heated in the heating furnace was rolled by the rough
Subsequently, the intermediate
次に、仕上圧延機6で1パスの圧延を行い、フランジ22の傾斜を鉛直に整形した。なお、ウェブ21とフランジ22は軽圧下とした。
最後に、仕上圧延機6の後面に設置した上下のローラ7,7でフランジ22の先端の外側角部にRを形成し、圧延を終了した。
以上のように圧延したT形鋼20のフランジ22の先端の角部には、外側で3.1mm、内側で3.3mmのRが形成されており、ほぼ目標どおりのRをフランジ22の先端に付与することができた。
Next, the finishing
Finally, the upper and
At the corner of the tip of the
このように、本発明のT形鋼の製造設備及び製造方法を用いれば、塗装される用途に適したフランジ先端R付T形鋼を効率よくかつ低コストで大量に製造することが可能となる。 Thus, if the T-shaped steel manufacturing equipment and manufacturing method of the present invention are used, it becomes possible to manufacture a large number of flange-shaped R-shaped T-shaped steels suitable for the application to be painted in large quantities at low cost. .
1 T形鋼の製造設備
2 粗造形圧延機
3 中間圧延機群
4 粗ユニバーサル圧延機
5 エッジャ圧延機
6 仕上圧延機(仕上ユニバーサル圧延機)
7 上下のローラ
20 T形鋼
21 ウェブ
22 フランジ
41a,41b 水平ロール
42a,42b 竪ロール
51a,51b 水平ロール
52 小径ロール部
52a ロール表面
53 大径ロール部
54 側壁部
55 内側角部
61a,61b 水平ロール
62a,62b 竪ロール
72 小径部
73 大径部
74 側壁部
75 角部
101 T形鋼の製造設備
102 粗造形圧延機
102a 上ロール
102b 下ロール
103 中間圧延機群
104 粗ユニバーサル圧延機
141a,141b 水平ロール
142a,142b 竪ロール
105 エッジャ圧延機
151a,151b 水平ロール
153 大径ロール部
154 小径ロール部
106 仕上ユニバーサル圧延機
161a,161b 水平ロール
162a,162b 竪ロール
201 粗造形圧延機
202 中間圧延機群
203 粗ユニバーサル圧延機
204 エッジャ圧延機
204a,204b ロール
205 仕上ユニバーサル圧延機
206a,206b ロール
301,302,303,304 成形ローラ
H 被圧延材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Production equipment of T-shaped
7 Upper and lower rollers 20 T-
Claims (4)
前記エッジャ圧延機が、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有し、
前記仕上圧延機の前面または後面には、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とし、前記小径部と前記側壁部とのなす角度を90°〜110°とした上下のローラを設けたことを特徴とするT形鋼の製造設備。 A rough shaping rolling machine for roughly rolling a material steel piece into a material to be rolled comprising a web and a flange having a substantially T-shaped cross section, and the rolled material comprising a substantially T-shaped web and a flange roughly rolled by the rough shaping rolling mill An intermediate rolling mill group consisting of a rough universal rolling mill and an edger rolling mill for rolling a material into a rolled material consisting of a web and a flange having a substantially product size, and the workpiece rolled to a substantially product size by the intermediate rolling mill group. In a T-shaped steel manufacturing facility by hot rolling equipped with a finish rolling mill that finish-rolls rolled material into a T-shaped steel consisting of a web and flange of product dimensions,
The edger rolling mill has upper and lower horizontal rolls provided with a hole mold having at least arc-shaped inner corners for rolling down the inner corners of the flange tips,
The finish rolling mill has a small-diameter portion that contacts the front end surface of the flange and a side wall portion that contacts the outer surface of the flange on the front or rear surface, and a corner between the small-diameter portion and the side wall portion is circular. A T-shaped steel manufacturing facility, characterized in that it has a shape and is provided with upper and lower rollers having an angle of 90 ° to 110 ° formed by the small diameter portion and the side wall portion .
前記中間圧延工程では、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有する前記エッジャ圧延機の前記孔型で、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の内側角部をR形状に成形し、
前記仕上圧延工程では、前記仕上圧延機の前面または後面に設けられ、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とし、前記小径部と前記側壁部とのなす角度を90°〜110°とした上下のローラで、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の外側角部をR形状に成形することを特徴とするT形鋼の製造方法。 A rough shaping rolling step of roughly rolling a raw steel piece into a material to be rolled consisting of a web and a flange having a substantially T-shaped cross section by a rough shaping rolling mill, and a web and a flange having a substantially T-shaped cross-section roughly rolled by the rough shaping rolling step An intermediate rolling process in which the material to be rolled is rolled into a material to be rolled consisting of a web and a flange having a substantially product size by a group of intermediate rolling machines composed of a rough universal rolling mill and an edger rolling mill, and a substantially product size obtained by the intermediate rolling process. In a method for producing a T-section steel by hot rolling, comprising a finish rolling step of finish-rolling the material to be rolled into a T-section steel consisting of a product-sized web and a flange by a finish rolling mill,
In the intermediate rolling step, in the hole mold of the edger rolling mill having upper and lower horizontal rolls provided with a hole mold having at least an arc-shaped inner corner portion for rolling down the inner corner portion of the tip of the flange, Rolling the material and forming the inner corner of the flange tip into an R shape,
In the finish rolling step, the finish rolling mill is provided on the front surface or the rear surface of the finish rolling mill, and includes a small diameter portion that contacts the front end surface of the flange and a side wall portion that contacts the outer surface of the flange, and the small diameter portion and the side wall portion The upper corner of the flange is formed by rolling the material to be rolled with upper and lower rollers having an arc shape between the corners and an angle between the small diameter portion and the side wall portion of 90 ° to 110 °. A method for producing a T-shaped steel, wherein the part is formed into an R shape.
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