JP5794003B2 - H-shaped steel rolling equipment and rolling method - Google Patents

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Description

本発明は、ウェブに板厚増厚部を有するH形鋼を圧延により製造する製造設備および製造方法に関する。   The present invention relates to a production facility and a production method for producing H-shaped steel having a thickened portion on a web by rolling.

近年、建造物の高層化が進み、地震等の災害時における建造物の倒壊、崩壊を防ぐために構造部材には耐震性を確保しつつ、優れた塑性変形能力が求められている。塑性変形能力を向上させた構造部材は、素材に添加する元素を調整することにより、低YR鋼が開発され、適用実績も拡大している。しかしながら、低YR化することにより、添加する炭素量が上昇し、溶接施工性が劣ることが問題となっている。   2. Description of the Related Art In recent years, the number of buildings has risen, and in order to prevent the collapse and collapse of buildings during disasters such as earthquakes, structural members are required to have excellent plastic deformation ability while ensuring earthquake resistance. For structural members with improved plastic deformation capacity, low YR steel has been developed by adjusting the elements added to the material, and its application results are expanding. However, there is a problem that by reducing the YR, the amount of carbon to be added is increased and the weldability is inferior.

ここで、H形鋼はH形の断面を持つ構造部材であり、ビル等の建造物の梁材や土木構造用として多用されている。一般に多用されるH形鋼は低強度で薄肉なものが多く、施工性・溶接性はよいものの、建造物の大型化が進みさらに耐震性や耐久性を求められる昨今、高剛性でかつ軽量で施工性にも優れるH形鋼の需要が高まっている。したがって、断面形状を工夫することにより、耐震性や耐久性に優れると同時に溶接性や施工性も劣らない、H形鋼の開発が求められている。   Here, the H-shaped steel is a structural member having an H-shaped cross section, and is often used for a beam material of a building such as a building or a civil engineering structure. In general, H-shaped steels that are frequently used are low-strength and thin-walled, and have good workability and weldability. However, the size of buildings has been increasing and earthquake resistance and durability have been demanded today. There is an increasing demand for H-section steel that is also excellent in workability. Therefore, by devising the cross-sectional shape, there is a demand for the development of an H-section steel that is excellent in earthquake resistance and durability and at the same time has no poor weldability and workability.

このような要求を満たす鋼材として異形断面を有するH形鋼が知られている。特許文献1には、ウェブ部のフランジに接続される部分を、ウェブ部中間部分に比して増厚し、従来のH形鋼より剛性を向上させたH形鋼が開示されている。
また、異形断面を有するH形鋼の製造方法として、特許文献2には、2本のT形鋼のウェブ端部と1本の帯状鋼帯を突き合わせ溶接にて接合し、フィレット部分を含むウェブに板厚増厚部を有するH形鋼の製造方法が開示されている。また、本文献には2本の帯状鋼板をそれぞれフランジとし、帯状鋼板の両端部の近傍に板厚増厚部を有する異形帯状鋼板をウェブとし、それぞれを突き合わせ溶接にて接合し、ウェブに板厚増厚部を有する異形断面H形鋼の製造方法も開示されている。
An H-section steel having an irregular cross section is known as a steel material that satisfies such requirements. Patent Document 1 discloses an H-section steel in which the portion connected to the flange of the web portion is thicker than the intermediate portion of the web portion, and the rigidity is improved compared to the conventional H-section steel.
In addition, as a method of manufacturing an H-section steel having a deformed cross section, Patent Document 2 discloses a web including a fillet portion by joining two web ends of a T-section steel and one strip steel strip by butt welding. Discloses a method for producing an H-section steel having a thickened portion. In addition, in this document, two strip steel plates are used as flanges, deformed strip steel plates having thickened portions in the vicinity of both ends of the strip steel plates are used as webs, and each is joined by butt welding, and the plates are joined to the web. A method for producing a modified cross-section H-section steel having a thickened portion is also disclosed.

特開昭56-160804JP 56-160804 特開平5-195598JP 5-195598

特許文献1では、断面形状に関する規定や一般的なH形鋼との断面性能の比較は記載されているものの、具体的な製造方法や製造設備に関する記述はされていない。
また、特許文献2では異形断面H形鋼の製造方法が開示されているが、その方法は、まず、T形鋼2本を製造し、帯状鋼帯1本を製造し、その後、上記3本を所定の位置に設置後、溶接にて接合するというものである。このような製造方法では、両フランジとウェブの接続部分を溶接にて接合するため、長手方向に2回溶接を施す必要がある。また、溶接工程の時間を短縮しようとすると、高密度溶接熱源や高周波抵抗溶接装置等を導入する必要があり、多くのコストを必要とする。同様にして、帯状鋼帯2本と両端部を増厚した帯状鋼帯を用いる場合も多大な時間と費用を要する。
Patent Document 1 describes a rule regarding a cross-sectional shape and a comparison of cross-sectional performance with a general H-shaped steel, but does not describe a specific manufacturing method or manufacturing equipment.
Patent Document 2 discloses a method for manufacturing a modified cross-section H-section steel. First, two T-section steels, one strip steel strip, and then the above three Is installed at a predetermined position and then joined by welding. In such a manufacturing method, since the connection part of both flanges and a web is joined by welding, it is necessary to weld twice in a longitudinal direction. Moreover, if it is going to shorten the time of a welding process, it is necessary to introduce a high-density welding heat source, a high frequency resistance welding apparatus, etc., and requires much cost. Similarly, when two strip steel strips and a strip steel strip having thickened both ends are used, much time and cost are required.

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、ウェブ両端部に板厚増厚部を有するH形鋼を圧延にて製造するH形鋼の圧延設備および圧延方法を提供することを目的としている。
なお、本発明が対象とするウェブ両端部に板厚増厚部を有するH形鋼は、主に中高層以上の建築物に用いる梁材を対象としており、例えばウェブ高さ400〜1000mm程度のものを対象とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and provides an H-section steel rolling facility and a rolling method for manufacturing an H-section steel having a thickened portion at both ends of a web by rolling. It is aimed.
In addition, the H-section steel which has a plate thickness increase part in the both ends of the web targeted by the present invention is mainly intended for beam materials used for buildings of medium and high-rises, for example, having a web height of about 400 to 1000 mm. Is targeted.

(1)本発明に係るH形鋼の圧延設備は、粗造形圧延機と、少なくとも一つ以上の中間ユニバーサル圧延機を有する中間圧延機群と、仕上ユニバーサル圧延機とを備え、粗造形圧延機の上下ロールのウェブ圧延部分には凸状の段差部を有さず、少なくとも中間ユニバーサル圧延機の上下水平ロールの幅中央部分にH形鋼最終製品のウェブに付与する板厚差の1/2以上の高さの凸状段差部を有することを特徴とするものである。 (1) A rolling equipment for H-section steel according to the present invention comprises a rough shaping rolling mill, an intermediate rolling mill group having at least one intermediate universal rolling mill, and a finishing universal rolling mill, and a rough shaping rolling mill The web-rolled portion of the upper and lower rolls does not have a convex stepped portion, and at least ½ of the plate thickness difference imparted to the web of the H-shaped steel final product at the width central portion of the upper and lower horizontal rolls of the intermediate universal rolling mill It has the convex step part of the above height, It is characterized by the above-mentioned.

(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記仕上ユニバーサル圧延機の上下水平ロールの幅中央部分に、H形鋼最終製品のウェブに付与する板厚差の1/2の高さの凸状段差部を有することを特徴とするものである。 (2) Moreover, in the thing of said (1), in the center part of the width | variety of the top and bottom horizontal roll of the said finishing universal rolling mill, the height of 1/2 of the plate | board thickness difference provided to the web of a H-section steel final product It has the convex-shaped step part of this.

(3)本発明に係るH形鋼の圧延方法は、ウェブ圧延部が平坦な略H形形状に粗造形する粗圧延工程と、ロール幅中央部分に凸状段差部を有する上下水平ロールを用いた中間ユニバーサル圧延機によってウェブ中央部を両端部より薄く圧延することによりウェブに板厚差を付与する中間圧延工程と、仕上ユニバーサル圧延機の上下水平ロールを用いて前記中間圧延工程でウェブに付与した板厚差を目標とするH形鋼製品の板厚差となるように圧延する仕上圧延工程とを備えたことを特徴とするものである。 (3) The rolling method of the H-section steel according to the present invention uses a rough rolling process in which the web rolling portion is roughly shaped into a substantially H-shaped flat shape, and an upper and lower horizontal roll having a convex step portion at the center portion of the roll width. An intermediate rolling process in which the central portion of the web is rolled thinner than both ends by the intermediate universal rolling mill, and a web thickness is imparted to the web in the intermediate rolling process using the upper and lower horizontal rolls of the finishing universal rolling mill. And a finish rolling step of rolling so as to achieve a plate thickness difference of the H-shaped steel product with the target plate thickness difference as a target.

(4)また、上記(3)に記載のものにおいて、前記仕上圧延工程において、ロール外周形状が平坦な仕上ユニバーサル圧延機の上下水平ロールを用い、ウェブの板厚増厚部のみがロールと接触するように圧延することを特徴とするものである。 (4) Moreover, in the above-mentioned (3), in the finishing rolling step, the upper and lower horizontal rolls of the finishing universal rolling mill with a flat roll outer peripheral shape are used, and only the thickened portion of the web contacts the roll. It is characterized by rolling as described above.

(5)また、上記(3)に記載のものにおいて、仕上圧延工程において、幅中央部分に目標とするH形鋼製品のウェブに付与する板厚差の1/2の高さの凸状段差部を有する上下水平ロールを用い、ウェブの板厚増厚部および板厚薄部がともに水平ロールと接触するように圧延することを特徴とするものである。 (5) Moreover, in the thing as described in said (3), in a finishing rolling process, the convex level | step difference of the height of 1/2 of the board | plate thickness difference provided to the web of the target H-section steel product in a width center part. The upper and lower horizontal rolls having a portion are used, and rolling is performed such that both the thickened portion and the thinned portion of the web are in contact with the horizontal roll.

(6)また、上記(3)〜(5)のいずれかに記載のものにおいて、中間圧延工程において、中間ユニバーサル圧延機による繰り返し往復圧延にてウェブに板厚差を付与する際に初期複数パスの上下水平ロールによるウェブ圧下率をフランジ圧下率より高くし、被圧延材のウェブ面に最終製品板厚差以上の板厚差を付与し、最終パスを含む後期ではフランジ圧下率をウェブ圧下率以上とすることを特徴とするものである。 (6) Moreover, in the thing in any one of said (3)-(5), when giving plate | board thickness difference to a web by the reciprocating reciprocating rolling by an intermediate | middle universal rolling mill in an intermediate rolling process, it is initial multiple passes. The web reduction ratio of the upper and lower horizontal rolls is made higher than the flange reduction ratio, a thickness difference greater than the final product thickness difference is given to the web surface of the material to be rolled, and the flange reduction ratio is set to the web reduction ratio in the latter period including the final pass. It is characterized by the above.

本発明の製造設備と製造方法によれば、ウェブ両端部に板厚増厚部を有するH形鋼を圧延により製造することが可能となり、生産能率向上に極めて有効である。
また、粗造形圧延機は一般的なH形鋼の製造設備と同様のロールを用いるようにしているので、粗造形圧延機におけるロール形状を変更する必要がなく、コストを大幅に増大せずに板厚増厚部を有するH形鋼の圧延ができる。
According to the manufacturing equipment and the manufacturing method of the present invention, it becomes possible to manufacture H-shaped steel having a thickened portion at both ends of the web by rolling, which is extremely effective for improving the production efficiency.
In addition, since the rough shaping rolling mill uses the same roll as a general H-shaped steel manufacturing facility, it is not necessary to change the roll shape in the rough shaping rolling mill, and the cost is not significantly increased. It is possible to roll H-section steel having a thickened portion.

本発明の一実施の形態に係る圧延設備の説明図である。It is explanatory drawing of the rolling equipment which concerns on one embodiment of this invention. 図1に示した圧延設備の各圧延機に用いるロール形状の説明図である。It is explanatory drawing of the roll shape used for each rolling mill of the rolling equipment shown in FIG. 本発明の一実施の形態の中間ユニバーサル圧延機の水平ロールの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the horizontal roll of the intermediate | middle universal rolling mill of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の圧延方法の説明図であり、中間ユニバーサル圧延機における圧延状態を示す図である。It is explanatory drawing of the rolling method of one embodiment of this invention, and is a figure which shows the rolling state in an intermediate | middle universal rolling mill. 本発明の一実施の形態の圧延方法の説明図であり、仕上げユニバーサル圧延機における圧延状態を示す図である。It is explanatory drawing of the rolling method of one embodiment of this invention, and is a figure which shows the rolling state in a finishing universal rolling mill. 本発明の他の実施の形態に係る圧延設備の説明図である。It is explanatory drawing of the rolling equipment which concerns on other embodiment of this invention. 図6に示した圧延設備の各圧延機に用いるロール形状の説明図である。It is explanatory drawing of the roll shape used for each rolling mill of the rolling equipment shown in FIG. 本発明の他の実施の形態の仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the horizontal roll of the finishing universal rolling mill of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態の圧延方法の説明図であり、仕上げユニバーサル圧延機における圧延状態を示す図である。It is explanatory drawing of the rolling method of other embodiment of this invention, and is a figure which shows the rolling state in a finishing universal rolling mill. 本発明の実施例1,2において製造目的としているH形鋼の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the H-section steel made into the manufacture objective in Example 1, 2 of this invention. 本発明の実施例1,2において粗圧延工程まで圧延した、被圧延材の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of a to-be-rolled material rolled to the rough rolling process in Example 1, 2 of this invention. 本発明の実施例1において中間圧延工程まで圧延した被圧延材の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of the to-be-rolled material rolled to the intermediate rolling process in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2において中間圧延工程まで圧延した、被圧延材の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of a to-be-rolled material rolled to the intermediate rolling process in Example 2 of this invention. ビームブランクの説明図である。It is explanatory drawing of a beam blank. 本発明の実施例3,4において製造目的としているH形鋼の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of the H-section steel made into the manufacture objective in Example 3, 4 of this invention. 本発明の実施例3,4において粗圧延工程まで圧延した、被圧延材の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of a to-be-rolled material rolled to the rough rolling process in Example 3, 4 of this invention. 本発明の実施例3において中間圧延工程まで圧延した被圧延材の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape of the to-be-rolled material rolled to the intermediate rolling process in Example 3 of this invention.

[実施の形態1]
本実施の形態に係る板厚増厚部を有するH形鋼の圧延設備1は、図1に示すように、粗造形圧延機2と、中間ユニバーサル圧延機3と、エッジャー圧延機4と、仕上ユニバーサル圧延機5が上流側から順に配置されている。各圧延機のロール形状が図2に示されており、図2を見れば分かるように、中間ユニバーサル圧延機3以外のロール形状は一般のH形鋼圧延用と同じものであり、中間ユニバーサル圧延機3のロール形状のみが一般のものと異なっている。
つまり、粗造形圧延機2のウェブ圧延部21a、21b、エッジャー圧延機4の上下水平ロール41a、41b、仕上ユニバーサル圧延機5の上下水平ロール51a、51bは、後述する中間ユニバーサル圧延機3の上下水平ロール31a、31bに形成されている凸部を有さないウェブ圧延部分が平坦な形状になっている。
他方、中間ユニバーサル圧延機3のロール形状は、図2の(b)に示すように、上下水平ロール31a、31bのウェブ圧延部の幅中央に凸部(凸状の段差部)を有している。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, a rolling equipment 1 for H-section steel having an increased thickness portion according to the present embodiment includes a rough shaping rolling mill 2, an intermediate universal rolling mill 3, an edger rolling mill 4, and a finish. Universal rolling mills 5 are arranged in order from the upstream side. The roll shape of each rolling mill is shown in FIG. 2. As can be seen from FIG. 2, the roll shapes other than the intermediate universal rolling mill 3 are the same as those for general H-section steel rolling. Only the roll shape of the machine 3 is different from the general one.
That is, the web rolling sections 21a and 21b of the rough shaping rolling mill 2, the upper and lower horizontal rolls 41a and 41b of the edger rolling mill 4, and the upper and lower horizontal rolls 51a and 51b of the finishing universal rolling mill 5 are the upper and lower of the intermediate universal rolling mill 3 described later. The web rolling part which does not have the convex part currently formed in the horizontal rolls 31a and 31b is a flat shape.
On the other hand, the roll shape of the intermediate universal rolling mill 3 has a convex portion (convex stepped portion) at the center of the width of the web rolled portion of the upper and lower horizontal rolls 31a and 31b, as shown in FIG. Yes.

中間ユニバーサル圧延機3のロール断面形状の詳細を図3に基づいて詳細に説明する。上水平ロール31aおよび下水平ロール31bは、ロール幅中央部のウェブ圧延大径部32a、32b、ウェブ圧延大径部32a、32bの両側にあってウェブ圧延大径部32a、32bよりもロール径が小さいウェブ板厚増厚圧延部33a、33b、およびウェブ圧延大径部32a、32bとウェブ板厚増厚圧延部33a、33bをつなぐ傾斜部34a、34bを有している。このように、上水平ロール31aおよび下水平ロール31bは、ウェブ圧延大径部32a、32b、ウェブ板厚増厚圧延部33a、33bおよび傾斜部34a、34bを有することで、ウェブ圧延大径部32a、32bの部分が突出して凸部(凸状の段差部)を有する形状になっている。
なお、ウェブ圧延大径部32a、32bとウェブ板厚増厚圧延部33a、33bは平行である。
また、傾斜部34a、34bとウェブ圧延大径部32a、32b及びウェブ板厚増厚圧延部33a、33bのつなぎ目は滑らかなR部付の形状が好ましい。
The details of the roll cross-sectional shape of the intermediate universal rolling mill 3 will be described in detail with reference to FIG. The upper horizontal roll 31a and the lower horizontal roll 31b are on both sides of the web-rolled large-diameter portions 32a and 32b and the web-rolled large-diameter portions 32a and 32b at the roll width center portion, and the roll diameter is larger than the web-rolled large-diameter portions 32a and 32b. Web sheet thickening and rolling sections 33a and 33b, and web rolling large diameter sections 32a and 32b and web sheet thickening and rolling sections 33a and 33b are provided with inclined sections 34a and 34b. As described above, the upper horizontal roll 31a and the lower horizontal roll 31b include the web rolling large diameter portions 32a and 32b, the web plate thickness thickening rolling portions 33a and 33b, and the inclined portions 34a and 34b. The portions 32a and 32b protrude and have a convex portion (convex stepped portion).
Note that the web rolling large diameter portions 32a and 32b and the web plate thickness thickening rolling portions 33a and 33b are parallel to each other.
The joints between the inclined portions 34a and 34b, the web rolling large diameter portions 32a and 32b, and the web plate thickness thickening rolling portions 33a and 33b preferably have a smooth shape with an R portion.

上下水平ロール31a、31bの凸部の高さhは、ウェブ圧延大径部32a、32bとウェブ板厚増厚圧延部33a、33bのロール半径差であり、目標とする製品断面形状に応じてその半径差の異なるロールを用いる。ウェブ圧延大径部32a、32bの幅wは、中間圧延工程時に薄ウェブ部を圧延する幅とする。上下水平ロール31a,31bの幅Bは、中間圧延工程仕上り時に目標とする板厚増厚部付H形鋼の内法の長さとする。ここで、ウェブ圧延大径部32a、32bの幅wは、目標とする製品断面形状のウェブ板厚薄部の幅に合わせればよいが、本発明者らの検討によれば、上下水平ロール31a,31bの幅Bに対する比(w/B)が0.3〜0.8程度の範囲において良好な圧延を行うことができることを確認している。
本実施の形態では、上下水平ロール中央部の凸部の高さhは、目的とする製品断面のウェブの板厚薄部と板厚増厚部の板厚差の1/2以上とする。凸部の高さhをこのように設定するのは、本実施の形態では、中間ユニバーサル圧延機3のみで板厚増圧部を形成するためである。
なお、垂直ロール35については、一般的なH形鋼圧延用のロールを用いる。
The height h of the convex portions of the upper and lower horizontal rolls 31a and 31b is a roll radius difference between the web rolling large-diameter portions 32a and 32b and the web plate thickness thickening rolling portions 33a and 33b, depending on the target product cross-sectional shape. Use rolls with different radii. The width w of the web-rolled large-diameter portions 32a and 32b is a width for rolling the thin web portion during the intermediate rolling process. The width B of the upper and lower horizontal rolls 31a and 31b is the length of the inner method of the H-section steel with a thickened portion that is the target when finishing the intermediate rolling process. Here, the width w of the web-rolled large-diameter portions 32a and 32b may be adjusted to the width of the web cross-sectional thickness portion of the target product cross-sectional shape, but according to the study by the present inventors, the vertical horizontal roll 31a, It has been confirmed that good rolling can be performed when the ratio (w / B) of 31b to width B is in the range of about 0.3 to 0.8.
In the present embodiment, the height h of the convex portion at the central portion of the upper and lower horizontal rolls is set to 1/2 or more of the plate thickness difference between the plate thickness thin portion and the plate thickness increase portion of the target product cross section. The reason why the height h of the convex portion is set in this manner is to form the plate thickness increasing portion only by the intermediate universal rolling mill 3 in the present embodiment.
In addition, about the vertical roll 35, the roll for general H-section steel rolling is used.

仕上ユニバーサル圧延機5に用いる水平ロールについては、分割されていなものでもよいし(図5(a)参照)、二つ以上に分割された圧延幅調整機能を有するロール(図5(b)参照)であってもよく、圧延時に板厚増厚部と接触し、圧延することが可能であればよい。
なお、図5に示した仕上ユニバーサル圧延機5の水平ロールは、凸部の全くない平坦なものであるが、仮に凸部が設けられていたとしても、凸部の高さhが製品断面のウェブの板厚薄部と板厚増厚部の板厚差の1/2未満であれば、実質的には平坦なロールと同じであるので、本実施の形態1において仕上ユニバーサル圧延機5の水平ロールに、製品断面のウェブの板厚薄部と板厚増厚部の板厚差の1/2未満の高さの凸部を設ける場合を排除するものではない。
The horizontal roll used in the finishing universal rolling mill 5 may not be divided (see FIG. 5A), or has a roll width adjusting function divided into two or more (see FIG. 5B). It may be sufficient if it is possible to contact the sheet thickened portion during rolling and roll.
The horizontal roll of the finishing universal rolling mill 5 shown in FIG. 5 is a flat roll having no protrusions, but even if the protrusions are provided, the height h of the protrusions is the cross section of the product. Since it is substantially the same as a flat roll as long as it is less than half of the difference in sheet thickness between the sheet thickness thin part and the sheet thickness increased part of the web, the horizontal line of the finishing universal rolling mill 5 in this Embodiment 1 is used. This does not exclude the case where the roll is provided with a convex portion having a height less than 1/2 of the difference in plate thickness between the thin plate thickness portion and the thick plate thickness portion of the product cross section.

次に、上記実施の形態1に示した圧延設備1を用いてH形鋼を圧延する圧延方法について説明する。
圧延素材は、例えば図14に示すようなビームブランクや、断面が長方形形状のスラブを用いる。この圧延素材を、図2(a)に示すロール形状の粗造形圧延機2を用いて、一般的なH形形状鋼片に造形圧延する(粗圧延工程)。
次に、図2(b)及び図3に示す水平ロールを用いた中間ユニバーサル圧延機3およびエッジャー圧延機4によって、繰り返し往復圧延にてウェブに板厚差を付与する(図4参照)と共にフランジ先端を圧延する(中間圧延工程)。
Next, the rolling method which rolls H-section steel using the rolling equipment 1 shown in the said Embodiment 1 is demonstrated.
As the rolling material, for example, a beam blank as shown in FIG. 14 or a slab having a rectangular cross section is used. This rolled material is shaped and rolled into a general H-shaped steel slab using a roll-shaped rough shaped rolling mill 2 shown in FIG. 2A (rough rolling step).
Next, the intermediate universal rolling mill 3 and the edger rolling mill 4 using the horizontal roll shown in FIG. 2B and FIG. 3 are used to give a sheet thickness difference to the web by repeated reciprocating rolling (see FIG. 4) and the flange. The tip is rolled (intermediate rolling process).

中間圧延工程における繰り返し往復圧延の際、本工程を初期、中期、後期とした場合、初期のウェブ圧下率がフランジ圧下率以上となるようなパススケジュールとする。これは、圧延材のウェブ厚が厚い初期の状態で、ウェブに板厚差を顕著に付与するためであり、ウェブ圧下率がフランジ圧下率より3%以上高くなることが好ましい。
中期では、初期に比して、フランジ圧下率に対する相対的なウェブ圧下率を低くし、フランジ圧下率と同等もしくはそれ以上とし、後期ではフランジ圧下率がウェブ圧下率より高くなるようにする。これは、圧延初期にてウェブに付与した板厚差を保つと同時にウェブ板厚薄部の波打ちを防ぐためである。
In the case of repeated reciprocating rolling in the intermediate rolling process, when this process is set to the initial stage, the middle stage, and the latter stage, the pass schedule is set so that the initial web reduction ratio is equal to or higher than the flange reduction ratio. This is for imparting a significant difference in sheet thickness to the web in the initial state where the web thickness of the rolled material is thick, and it is preferable that the web reduction ratio is 3% or more higher than the flange reduction ratio.
In the middle period, the relative web reduction ratio with respect to the flange reduction ratio is made lower than that in the initial stage so as to be equal to or higher than the flange reduction ratio, and in the latter period, the flange reduction ratio is made higher than the web reduction ratio. This is to prevent the undulation of the web sheet thickness portion while maintaining the sheet thickness difference imparted to the web at the beginning of rolling.

ウェブ面は凸部付きの上下水平ロールにて圧延するため、板厚薄部と板厚増厚部の1パス当たりの圧下量は等しくなるが、圧延前の板厚が薄い板厚薄部の方が板厚増厚部に比して圧延方向に延ばされることになる。しかしながら、板厚増厚部が圧延方向に延びない限り、板厚薄部のみが延びることができず、板厚薄部が波を打つ形状となる。これを回避するために、圧延中期ではウェブ圧下率をフランジ圧下率と同等程度、後期ではフランジ圧下率をウェブ圧下率以上とすることで、フランジの延伸によりウェブの板厚増厚部の圧延方向への延びを助長し、ウェブ板厚薄部と板厚増厚部、フランジの圧延方向への延びを同等となるように圧延する。   Since the web surface is rolled by the upper and lower horizontal rolls with convex portions, the amount of reduction per pass of the plate thickness thin portion and the plate thickness increase portion is equal, but the plate thickness thin portion where the plate thickness before rolling is thin is the same. It is extended in the rolling direction as compared with the thickened portion. However, unless the thickened portion extends in the rolling direction, only the thinned portion cannot extend, and the thinned portion has a wave shape. In order to avoid this, in the middle of rolling, the web reduction ratio is about the same as the flange reduction ratio. The web sheet is thinned, the thickened part, and the flange are rolled so as to have the same extension in the rolling direction.

また、フランジを強圧下し過ぎるとウェブに板厚増厚部がフランジの圧延方向への延伸に引かれ、圧延初期に付与した板厚差が小さくなるため、中期以降で徐々にウェブ圧下率に対するフランジ圧下率を高くしていき、後期ではフランジ圧下率が、ウェブ圧下率より1%以上高くすることが好ましい。   In addition, if the flange is excessively squeezed too much, the thickened portion of the web is pulled by the flange in the rolling direction, and the thickness difference applied at the beginning of rolling becomes small. It is preferable to increase the flange reduction rate, and in the latter period, the flange reduction rate is 1% or more higher than the web reduction rate.

ここで述べたウェブ圧下率とは、{(n(n:1以上の整数)パス目圧延後のウェブ板厚薄部の板厚)―(n+1パス目圧延後のウェブ板厚薄部の板厚)}/(nパス目圧延後のウェブ板厚薄部の板厚)である。また、フランジ圧下率とは、{(n(n:1以上の整数)パス目圧延後のフランジの板厚)―(n+1パス目圧延後のフランジの板厚)}/(nパス目圧延後のフランジの板厚)のことである。   The web rolling reduction mentioned here is {(thickness of web sheet thickness after rolling n (n is an integer equal to or greater than 1))-(thickness of web sheet thickness after n + 1st rolling) Thickness)} / (thickness of web sheet thickness portion after n-pass rolling). The flange rolling reduction is {(n (n: integer of 1 or more) flange thickness after first-pass rolling) − (flange thickness after n + 1-th rolling)} / (nth pass) The thickness of the flange after rolling).

最後に、仕上ユニバーサル圧延機5によって、目標とする寸法に仕上圧延を行う(仕上圧延工程)。
仕上圧延工程においては、水平ロールにはウェブ両端の板厚増厚部のみが接触するようにして、板厚増厚部を圧延する(図5参照)。図5(a)は、水平ロールが分割されていない場合であり、図5(b)は水平ロールが分割された圧延幅調整機能を有するロールを用いた場合を示している。
なお、仕上ユニバーサル圧延機5の水平ロールとして、平坦なロールを用いる本圧延方法では、仕上圧延時に中間素材のウェブ高さを縮幅する場合は、ウェブの板厚薄部が座屈する可能性がある。そのため、本圧延方法は仕上圧延時に中間素材を3mm以上拡幅して製品に仕上る場合に適用するのが好ましい。
Finally, the finish universal rolling mill 5 performs finish rolling to a target dimension (finish rolling process).
In the finish rolling step, the plate thickness increase portion is rolled so that only the plate thickness increase portions at both ends of the web are in contact with the horizontal roll (see FIG. 5). Fig.5 (a) is a case where a horizontal roll is not divided | segmented, FIG.5 (b) has shown the case where the roll which has the rolling width adjustment function by which the horizontal roll was divided | segmented was used.
In addition, in this rolling method using a flat roll as a horizontal roll of the finishing universal rolling mill 5, when the web height of the intermediate material is reduced during the finish rolling, the thin plate portion of the web may be buckled. . For this reason, this rolling method is preferably applied when the intermediate material is widened by 3 mm or more and finished into a product during finish rolling.

本実施の形態においては、粗造形圧延機1及び仕上ユニバーサル圧延機5のロールとして、ウェブ厚が一定の一般的なH形鋼の製造設備と共用可能であることから、本圧延設備1は板厚増厚部を有するH形鋼を少ないロール購入投資にて製造することができる。
特に、粗造形圧延機1のロールはロール寸法が大きく、1本当たりの費用が他の圧延機のロールに比して非常に高いことから、本実施の形態のように、粗造形圧延機1のロールを一般的なH形鋼圧延用のものを使用することで、コストを大幅に増大せずに板厚増厚部を有するH形鋼の圧延ができる。
In this embodiment, since the roll of the rough shaping rolling mill 1 and the finishing universal rolling mill 5 can be shared with general H-section steel manufacturing equipment having a constant web thickness, the main rolling equipment 1 is a plate. An H-section steel having a thickened portion can be produced with a small roll purchase investment.
In particular, the roll of the rough shaping rolling mill 1 has a large roll size, and the cost per roll is very high as compared with the rolls of other rolling mills. Therefore, as in the present embodiment, the rough shaping rolling mill 1 By using a roll for general H-section steel rolling, it is possible to roll H-section steel having an increased thickness portion without significantly increasing the cost.

また、本発明が対象とするウェブ両端部に板厚増厚部を有するH形鋼には、ウェブ中央の板厚薄部の厚さとウェブ両端の板厚増厚部の厚さの比に関して、H形鋼の用途によって好適な範囲があると考えられるが、本実施の形態のように板厚増厚部を圧延によって形成することで、上記の比率を例えば0.4以上(1.0未満)などに容易に設定して製造することができる。   Further, in the H-shaped steel having the thickened portion at both ends of the web targeted by the present invention, the ratio between the thickness of the thinned portion at the center of the web and the thickness of the thickened portion at both ends of the web is H. Although it is considered that there is a suitable range depending on the use of the shape steel, the above ratio can be easily set to 0.4 or more (less than 1.0) by forming the thickened portion by rolling as in the present embodiment. Can be set and manufactured.

なお、本実施の形態では、中間ユニバーサル圧延機3のみでウェブに差厚を付与するようにしているので、付与する差厚の量に限界があるが、本発明者らの検討によれば、製品のウェブ厚で20mm程度の差厚までは付与できることが分かっている。   In the present embodiment, since the differential thickness is applied to the web only by the intermediate universal rolling mill 3, there is a limit to the amount of the differential thickness to be applied, but according to the study by the present inventors, It has been found that a product web thickness of up to 20 mm can be applied.

[実施の形態2]
本実施の形態に係る圧延設備6が図6に示されているが、図6においては、実施の形態1の圧延設備1と同一部分には同一の符合が付してある。
本実施の形態に係る板厚増厚部を有するH形鋼の圧延設備6は、図6に示すように、粗造形圧延機2と、中間ユニバーサル圧延機3と、エッジャー圧延機4と、仕上ユニバーサル圧延機7が上流側から順に配置されている。各圧延機のロール形状が図7に示されており、図7を見れば分かるように、中間ユニバーサル圧延機3、仕上ユニバーサル圧延機7以外のロール形状は一般のH形鋼圧延用と同じものであり、中間ユニバーサル圧延機3及び仕上ユニバーサル圧延機7のロール形状のみが一般のものと異なっている。
つまり、実施の形態1では、中間ユニバーサル圧延機3の上下水平ロール31a,31bのみに凸部を形成したものであったが、本実施の形態2は、図7に示すように、中間ユニバーサル圧延機3の上下水平ロール31a,31bに加えて仕上ユニバーサル圧延機7の上下水平ロール71a、71bのウェブ圧延部にも凸部を有している。
[Embodiment 2]
Although the rolling equipment 6 which concerns on this Embodiment is shown by FIG. 6, in FIG. 6, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the rolling equipment 1 of Embodiment 1. In FIG.
As shown in FIG. 6, the H-section steel rolling facility 6 having a thickened portion according to the present embodiment includes a rough shaping rolling mill 2, an intermediate universal rolling mill 3, an edger rolling mill 4, and a finish. Universal rolling mills 7 are arranged in order from the upstream side. The roll shape of each rolling mill is shown in FIG. 7. As can be seen from FIG. 7, the roll shapes other than the intermediate universal rolling mill 3 and the finishing universal rolling mill 7 are the same as those for general H-section steel rolling. Only the roll shapes of the intermediate universal rolling mill 3 and the finishing universal rolling mill 7 are different from general ones.
That is, in the first embodiment, convex portions are formed only on the upper and lower horizontal rolls 31a and 31b of the intermediate universal rolling mill 3, but in the second embodiment, as shown in FIG. In addition to the upper and lower horizontal rolls 31 a and 31 b of the machine 3, the web rolling portions of the upper and lower horizontal rolls 71 a and 71 b of the finishing universal rolling mill 7 also have convex portions.

中間圧延機群は、中間ユニバーサル圧延機3とエッジャー圧延機4にて構成されており、中間ユニバーサル圧延機3に用いる水平ロールの形状は、実施の形態1と同様に図3に示すものと同じである。
仕上ユニバーサル圧延機のロール形状の詳細は、図8に示すように、上水平ロール71aおよび下水平ロール71bは、ロール幅中央部のウェブ圧延大径部72a、72b、ウェブ圧延大径部72a、72bの両側にあってウェブ圧延大径部72a、72bよりもロール径が小さいウェブ板厚増厚部圧延部73a、73b、およびウェブ圧延大径部72a、72bとウェブ板厚増厚部圧延部73a、73bをつなぐ傾斜部74a、74bを有している。このように、上水平ロール71aおよび下水平ロール71bは、ウェブ圧延大径部72a、72b、ウェブ板厚増厚部圧延部73a、73bおよび傾斜部74a、74bを有することで、幅中央部に凸部(凸状の段差部)を有する形状になっている。
なお、ウェブ圧延大径部72a、72bとウェブ板厚増厚部圧延部73a、73bは平行である。
また、傾斜部74a、74bとウェブ圧延大径部72a、72b及びウェブ板厚増厚部圧延部73a、73bのつなぎ目は滑らかなR部付の形状が好ましい。
The intermediate rolling mill group is composed of an intermediate universal rolling mill 3 and an edger rolling mill 4, and the shape of the horizontal roll used in the intermediate universal rolling mill 3 is the same as that shown in FIG. It is.
For details of the roll shape of the finishing universal rolling mill, as shown in FIG. 8, the upper horizontal roll 71 a and the lower horizontal roll 71 b are web rolled large diameter portions 72 a and 72 b, web rolled large diameter portions 72 a at the center of the roll width, 72b, web plate thickened portion rolled portions 73a, 73b having a roll diameter smaller than that of the web rolled large diameter portions 72a, 72b, and the web rolled large diameter portions 72a, 72b and the web plate thickened portion rolled portions. Inclined portions 74a and 74b connecting 73a and 73b are provided. Thus, the upper horizontal roll 71a and the lower horizontal roll 71b have the web rolling large diameter portions 72a and 72b, the web plate thickness increased portion rolled portions 73a and 73b, and the inclined portions 74a and 74b, so that the width central portion is provided. It has a shape having a convex portion (convex stepped portion).
In addition, the web rolling large diameter portions 72a and 72b and the web plate thickness increasing portion rolling portions 73a and 73b are parallel to each other.
The joints between the inclined portions 74a and 74b, the web rolling large diameter portions 72a and 72b, and the web plate thickness increased portion rolling portions 73a and 73b preferably have a smooth shape with an R portion.

上下水平ロール71a、71bの凸部の高さhfは、ウェブ圧延大径部72a、72bとウェブ板厚増厚部圧延部73a、73bのロール半径差であり、目標とする製品断面のウェブ板厚薄部と板厚増厚部の板厚差の1/2とする。
ウェブ圧延大径部72a、72bの幅wfは、目標とする製品断面のウェブの板厚薄部の幅とする。上下水平ロール71a、71bの幅Bfは、目標とする製品断面の内法と等しくする。
仕上ユニバーサル圧延機の上下水平ロール71a、71bは、分割できないものでもよいし(図9(a)参照)、あるいは左右に分割可能な圧延幅調整機能を有するロールでもよく(図9(b)参照)、圧延時に素材の板厚増厚部および板厚薄部ともにロールに接触しながら圧延することが可能であればよい。この場合、水平ロールの凸部の幅wfは、本設備では、仕上圧延時にウェブの板厚薄部を水平ロールの凸部にて拘束しながら圧延可能なため、中間ユニバーサル圧延機3から送られてきた素材のウェブ高さを縮幅する際に、板厚薄部が座屈することなく製品断面に仕上ることができる。
The height hf of the convex portions of the upper and lower horizontal rolls 71a and 71b is a roll radius difference between the web rolling large-diameter portions 72a and 72b and the web plate thickened portion rolling portions 73a and 73b. The thickness difference between the thick and thin parts and the thickened part is 1/2.
The width wf of the web rolled large diameter portions 72a and 72b is the width of the thin plate portion of the web of the target product cross section. The width Bf of the upper and lower horizontal rolls 71a and 71b is set equal to the target product cross section.
The upper and lower horizontal rolls 71a and 71b of the finishing universal rolling mill may not be divided (see FIG. 9A), or may be a roll having a rolling width adjusting function that can be divided into left and right (see FIG. 9B). It is only necessary that both the thickened portion and the thin portion of the material can be rolled while being in contact with the roll during rolling. In this case, the width wf of the convex portion of the horizontal roll is sent from the intermediate universal rolling mill 3 in this equipment because it can be rolled while constraining the thin plate portion of the web with the convex portion of the horizontal roll during finish rolling. When the web height of the raw material is reduced, the cross section of the product can be finished without buckling the thin plate thickness portion.

なお、図9(b)に示す分割された上下水平ロール71a、71bの場合、左右の分割ロールの隙間が大きく開いて、板厚薄部と接触する長さが短い場合には板厚薄部が座屈する可能性があるので、上下水平ロール71a、71bにおける板厚薄部と接触する長さは、板厚薄部の1/2以上にするのが好ましい。   In the case of the divided upper and lower horizontal rolls 71a and 71b shown in FIG. 9B, when the gap between the left and right divided rolls is wide and the length of contact with the thin plate portion is short, the thin plate portion is seated. Since there is a possibility of bending, it is preferable that the length of the upper and lower horizontal rolls 71a and 71b that is in contact with the thin plate thickness portion is 1/2 or more of the thin plate thickness portion.

次に、実施の形態2に示した圧延設備1を用いてH形鋼を圧延する圧延方法について説明する。
圧延素材は、例えば図14に示すようなビームブランクや、断面が長方形形状のスラブを用いる。この圧延素材を、図7(a)に示すロール形状の粗造形圧延機2を用いて、一般的なH形形状鋼片に造形圧延する(粗圧延工程)。
次に、図7(b)及び図3に示す水平ロールを用いた中間ユニバーサル圧延機3およびエッジャー圧延機4によって、繰り返し往復圧延にてウェブに板厚差を付与すると共にフランジ先端を圧延する。各パスにおけるウェブ、フランジの圧下率については、形態1に記したものと同様とする。(中間圧延工程)。
最後に、仕上ユニバーサル圧延機7によって、目標とする寸法に仕上圧延を行う(仕上圧延工程)。
仕上圧延工程においては、図9に示すように、素材のウェブ両端の板厚増厚部および中央部分の板厚薄部がともに段付水平ロールと接触するようにして、板厚増厚部を平坦化すると同時に、板厚薄部が座屈しないようにロールで拘束しながら圧延する。このため、仕上圧延において中間素材のウェブ高さを拡幅する場合及び縮幅する場合のいずれの場合であってもウェブが座屈することなく仕上げることができる。
本発明の圧延設備1、6および圧延方法にて行った実施例を以下に示す。
Next, the rolling method which rolls H-section steel using the rolling equipment 1 shown in Embodiment 2 is demonstrated.
As the rolling material, for example, a beam blank as shown in FIG. 14 or a slab having a rectangular cross section is used. This rolled material is shaped and rolled into a general H-shaped steel piece using a roll-shaped rough shaping rolling mill 2 shown in FIG. 7A (rough rolling step).
Next, the intermediate universal rolling mill 3 and the edger rolling mill 4 using the horizontal rolls shown in FIGS. 7B and 3 impart a plate thickness difference to the web by repeated reciprocating rolling and roll the flange tip. The reduction ratio of the web and flange in each pass is the same as that described in Form 1. (Intermediate rolling process).
Finally, the finish universal rolling mill 7 performs finish rolling to a target dimension (finish rolling process).
In the finish rolling process, as shown in FIG. 9, the thickened portion is flattened so that both the thickened portion of the web at both ends of the web and the thinned portion of the central portion are in contact with the stepped horizontal roll. At the same time, rolling is performed while restraining with a roll so that the thin plate thickness portion does not buckle. For this reason, in the case of finishing rolling, the web can be finished without buckling in either case where the web height of the intermediate material is widened or reduced.
Examples carried out using the rolling equipment 1 and 6 and the rolling method of the present invention are shown below.

実施例1は、図2に示したロール形状を備えた実施の形態1の圧延設備1における圧延実施例である。目標とするH形鋼の寸法は図10に示す、ウェブ高さ700mm、ウェブ板厚薄部14mm、板厚増厚部28mm、フランジ幅250mm、フランジ厚25mmである。
ウェブ高さ560mm、フランジ幅400mm、ウェブ厚120mmのビームブランクを素材として、粗圧延を行い、図11に示すようなウェブ高さ910mm、ウェブ厚82mm、フランジ幅275mm、フランジ厚102mmの断面に圧延した。粗圧延工程では、11パスを要し、往復圧延にて圧延した。
Example 1 is a rolling example in the rolling equipment 1 of Embodiment 1 having the roll shape shown in FIG. As shown in FIG. 10, the dimensions of the target H-section steel are a web height of 700 mm, a web plate thickness thin portion of 14 mm, a plate thickness increase portion of 28 mm, a flange width of 250 mm, and a flange thickness of 25 mm.
Using a beam blank with a web height of 560 mm, a flange width of 400 mm, and a web thickness of 120 mm, rough rolling is performed and rolled into a cross section having a web height of 910 mm, a web thickness of 82 mm, a flange width of 275 mm, and a flange thickness of 102 mm as shown in FIG. did. The rough rolling process required 11 passes and was rolled by reciprocating rolling.

次に、中間圧延工程における圧延は、図3に示す上下水平ロール31a、31bおよび垂直ロール35を用いて、粗圧延工程と同様に往復圧延にて成形した。このときの水平ロールの凸部高さhは8mm、幅wは350mmであり、パス数は21パスを要し、繰り返し往復圧延にて圧延した。その結果、図12に示すウェブ高さ698mm、フランジ幅252mm、板厚薄部が14.1mm、幅350mm、板厚増厚部29mmの断面形状に仕上た。
最後に、仕上圧延工程では、仕上ユニバーサル圧延機5の水平ロールに図5(b)に示す圧延幅可変機能を有する分割ロールを用いて圧延し、板厚薄部はロールと接触せず、板厚増厚部のみを圧下すると同時にフランジを垂直にした結果、図10に示す断面のH形鋼に仕上ることができた。
Next, rolling in the intermediate rolling process was performed by reciprocating rolling in the same manner as in the rough rolling process, using the upper and lower horizontal rolls 31a and 31b and the vertical roll 35 shown in FIG. At this time, the height h of the convex portion of the horizontal roll was 8 mm, the width w was 350 mm, the number of passes required 21 passes, and rolling was repeated by reciprocating rolling. As a result, a cross-sectional shape having a web height of 698 mm, a flange width of 252 mm, a thin plate thickness of 14.1 mm, a width of 350 mm, and a thick plate thickness increasing portion of 29 mm shown in FIG.
Finally, in the finish rolling process, the horizontal roll of the finish universal rolling mill 5 is rolled using a split roll having a rolling width variable function shown in FIG. As a result of reducing the thickness of only the thickened portion and simultaneously making the flange vertical, the H-section steel having the cross section shown in FIG. 10 could be finished.

実施例2は、図7に示したロール形状を備えた実施の形態2の圧延設備6における圧延実施例である。
目標とするH形鋼の寸法は、実施例1と同様にウェブ高さ700mm、ウェブ板厚薄部14mm、板厚増厚部28mm、フランジ幅250mm、フランジ厚25mmである(図10参照)。
実施例1と同様に、ウェブ高さ560mm、フランジ幅400mm、ウェブ厚120mmのビームブランクを用いて、ウェブ高さ910mm、ウェブ厚82mm、フランジ幅275mm、フランジ厚102mmの断面(図11参照)に11パスの往復圧延にて仕上げた。
Example 2 is a rolling example in the rolling equipment 6 of Embodiment 2 having the roll shape shown in FIG.
The dimensions of the target H-section steel are 700 mm in web height, 14 mm in web thickness portion, 28 mm in thickness increase portion, 250 mm in flange width, and 25 mm in flange thickness (see FIG. 10).
As in Example 1, using a beam blank having a web height of 560 mm, a flange width of 400 mm, and a web thickness of 120 mm, a cross section (see FIG. 11) having a web height of 910 mm, a web thickness of 82 mm, a flange width of 275 mm, and a flange thickness of 102 mm. Finished by 11-pass reciprocating rolling.

次に、中間圧延工程においては、中間ユニバーサル圧延機、エッジャー圧延機4にて、図13に示す、ウェブ高さ698mm、フランジ幅252mm、ウェブ板厚薄部14.3mm、幅350mm、板厚増厚部29.2mmの断面形状となるように圧延した。パス数は21パスを要し、粗圧延工程と同様に往復圧延にて成形した。本工程の中間ユニバーサル圧延機3の水平ロールは、凸部高さhは8mm、幅wは350mmとした。   Next, in the intermediate rolling process, an intermediate universal rolling mill and an edger rolling mill 4 are used, as shown in FIG. 13, with a web height of 698 mm, a flange width of 252 mm, a web sheet thickness portion of 14.3 mm, a width of 350 mm, and a sheet thickness increase section. Rolled to a 29.2 mm cross-sectional shape. The number of passes required 21 passes and was formed by reciprocating rolling as in the rough rolling process. The horizontal roll of the intermediate universal rolling mill 3 in this step has a convex part height h of 8 mm and a width w of 350 mm.

最後に、仕上圧延工程においては、図9(b)に示す形状の圧延幅可変機能付き上下水平ロール71a、71bおよび竪ロールにて圧延した。素材ウェブの板厚増厚部に加え、板厚薄部も水平ロールに接触するように圧延し、1パスのみで目標とする断面に圧延した。
本工程に用いた上下水平ロール71a、71bの段差の高さhfは7mmとし、凸部の幅はロールが分割されていて、素材と接触しない部分も含め、350mmとした。その結果、目標とする断面のウェブに板厚増厚部を有するH形鋼に仕上ることができた。
Finally, in the finish rolling step, rolling was performed with upper and lower horizontal rolls 71a and 71b with a rolling width variable function having a shape shown in FIG. In addition to the thickened portion of the material web, the thinned portion of the material web was rolled so as to contact the horizontal roll, and rolled to the target cross section in only one pass.
The height hf of the step between the upper and lower horizontal rolls 71a and 71b used in this process was 7 mm, and the width of the convex part was 350 mm including the part where the roll was divided and not in contact with the material. As a result, it was possible to finish the H-section steel having a plate thickened portion on the web of the target cross section.

実施例3は、実施例同様に図2に示したロール形状を備えた実施の形態1の圧延設備1における圧延実施例である。目標とするH形鋼の寸法は図15に示す、ウェブ高さ600mm、ウェブ板厚薄部12mm、板厚増厚部20mm、フランジ幅300mm、フランジ厚22mmである。
ウェブ高さ560mm、フランジ幅400mm、ウェブ厚120mmのビームブランクを素材として、粗圧延を行い、図16に示すようなウェブ高さ760mm、ウェブ厚67mm、フランジ幅370mm、フランジ厚96mmの断面に圧延した。粗圧延工程では、13パスを要し、往復圧延にて圧延した。
Example 3 is a rolling example in the rolling equipment 1 of Embodiment 1 having the roll shape shown in FIG. The target dimensions of the H-section steel are as shown in FIG. 15, with a web height of 600 mm, a web plate thickness portion of 12 mm, a plate thickness increase portion of 20 mm, a flange width of 300 mm, and a flange thickness of 22 mm.
Using a beam blank with a web height of 560 mm, a flange width of 400 mm, and a web thickness of 120 mm, rough rolling is performed and rolled into a cross section having a web height of 760 mm, a web thickness of 67 mm, a flange width of 370 mm, and a flange thickness of 96 mm as shown in FIG. did. The rough rolling process required 13 passes and was rolled by reciprocating rolling.

次に、中間圧延工程における圧延は、図3に示す上下水平ロール31a、31bおよび垂直ロール35を用いて、粗圧延工程と同様に往復圧延にて成形した。このときの水平ロールの凸部高さhは4.5mm、幅wは300mmであり、パス数は11パスを要し、繰り返し往復圧延にて圧延した。その結果、図17に示すウェブ高さ598mm、フランジ幅302mm、板厚薄部が14.1mm、ウェブ板厚薄部幅300mm、板厚増厚部22mmの断面形状に仕上た。このときの、各パスのウェブ薄部およびフランジの圧下率は下記の表1に示す通りである。   Next, rolling in the intermediate rolling process was performed by reciprocating rolling in the same manner as in the rough rolling process, using the upper and lower horizontal rolls 31a and 31b and the vertical roll 35 shown in FIG. At this time, the height h of the convex portion of the horizontal roll was 4.5 mm, the width w was 300 mm, the number of passes required 11 passes, and rolling was repeated by reciprocating rolling. As a result, the cross section of the web height 598 mm, flange width 302 mm, plate thickness thin portion 14.1 mm, web plate thickness thin portion width 300 mm, and plate thickness increase portion 22 mm shown in FIG. At this time, the reduction ratio of the web thin portion and the flange of each pass is as shown in Table 1 below.

最後に、仕上圧延工程では、仕上ユニバーサル圧延機5の水平ロールに図5(b)に示す圧延幅可変機能を有する分割ロールを用いて圧延し、板厚薄部はロールと接触せず、板厚増厚部のみを圧下すると同時にフランジを垂直にした結果、図15に示す断面のH形鋼に仕上ることができた。   Finally, in the finish rolling process, the horizontal roll of the finish universal rolling mill 5 is rolled using a split roll having a rolling width variable function shown in FIG. As a result of reducing the thickness of the thickened portion and simultaneously making the flange vertical, the H-section steel having the cross section shown in FIG. 15 could be finished.

[比較例1]
比較例1は実施例3にて製造したH形鋼と同断面を下記の表2に示すパススケジュールにて圧延した例である。
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 is an example in which the same cross section as the H-section steel produced in Example 3 was rolled according to the pass schedule shown in Table 2 below.

圧延を実施した設備、目標とする最終製造断面、中間圧延工程終了断面、粗圧延工程終了断面は実施例3と同様である。中間圧延工程におけるウェブおよびフランジの圧下率を表2に示す通り全てのパスにて、ウェブ圧下率がフランジ圧下率以上としたところ、9パス目にてウェブの板厚薄部が波を打ってしまい、目標とする中間圧延工程終了断面に圧延することができず、最終製品断面にも圧延できなかった。   The equipment in which the rolling was performed, the target final production cross section, the intermediate rolling process end section, and the rough rolling process end section were the same as in Example 3. As shown in Table 2, when the web reduction ratio in the intermediate rolling process is equal to or greater than the flange reduction ratio in all passes, the thin plate portion of the web swells in the ninth pass. It was not possible to roll to the target intermediate rolling process end section, and to the final product section.

[比較例2]
比較例2は実施例3、比較例1にて製造したH形鋼と同断面を下記の表3に示すパススケジュールにて圧延した例である。
[Comparative Example 2]
Comparative Example 2 is an example in which the same cross section as the H-section steel produced in Example 3 and Comparative Example 1 was rolled according to the pass schedule shown in Table 3 below.

圧延を実施した設備、目標とする最終製造断面、中間圧延工程終了断面は前記と同様であるが、粗圧延終了時の断面形状は、ウェブ高さ760mm、ウェブ厚52mm、フランジ幅370mm、フランジ厚96mmの断面とした。中間圧延工程におけるウェブおよびフランジの圧下率を表3に示す通り、初期のウェブ圧下率をフランジ圧下率以下とし、最終の11パス目まで圧延したところ、ウェブ板厚薄部と板厚増厚部の板厚差7.0mmとなり目標断面のウェブ厚差8.0mmを付与することができなかった。   The equipment used for rolling, the target final production cross section, and the cross section at the end of the intermediate rolling process are the same as described above, but the cross sectional shape at the end of the rough rolling is as follows: web height 760 mm, web thickness 52 mm, flange width 370 mm, flange thickness The cross section was 96 mm. As shown in Table 3, the rolling reduction ratio of the web and flange in the intermediate rolling process is set to the initial web rolling reduction ratio below the flange rolling reduction ratio and rolled to the final 11th pass. The plate thickness difference was 7.0 mm, and the web thickness difference of 8.0 mm of the target cross section could not be provided.

1 圧延設備
2 粗造形圧延機
21a、21b 粗造形圧延機のウェブ圧延部
3 中間ユニバーサル圧延機
31a、31b 中間ユニバーサル圧延機の上下水平ロール
32a、32b ウェブ圧延大径部
33a、33b ウェブ板厚増厚部圧延部
34a、34b 傾斜部
35 垂直ロール
4 エッジャー圧延機
41a、41b エッジャー圧延機の上下水平ロール
5 仕上ユニバーサル圧延機
51a、51b 仕上ユニバーサル圧延機の上下水平ロール
6 圧延設備
7 仕上ユニバーサル圧延機
71a 上水平ロール
71b 下水平ロール
72a、72b ウェブ圧延大径部
73a、73b ウェブ板厚増厚部圧延部
74a、74b 傾斜部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling equipment 2 Rough shaping rolling mill 21a, 21b Web rolling part of rough shaping rolling mill 3 Intermediate universal rolling mill 31a, 31b Upper and lower horizontal roll of intermediate universal rolling mill 32a, 32b Large diameter part of web rolling 33a, 33b Thickening of web plate Thick part rolling part 34a, 34b Inclined part 35 Vertical roll 4 Edger rolling mill 41a, 41b Vertical horizontal roll of edger rolling mill 5 Finishing universal rolling mill 51a, 51b Vertical rolling of finishing universal rolling mill 6 Rolling equipment 7 Finishing universal rolling mill 71a Upper horizontal roll 71b Lower horizontal roll 72a, 72b Web rolling large diameter part 73a, 73b Web plate thickness thickening part Rolling part 74a, 74b Inclined part

Claims (3)

粗造形圧延機と、少なくとも一つ以上の中間ユニバーサル圧延機を有する中間圧延機群と、仕上ユニバーサル圧延機とを備え、粗造形圧延機の上下ロールのウェブ圧延部分には凸状の段差部を有さず、少なくとも中間ユニバーサル圧延機の上下水平ロールの幅中央部分にH形鋼最終製品のウェブに付与する板厚差の1/2以上の高さの凸状段差部を有し、前記仕上ユニバーサル圧延機の上下水平ロールの幅中央部分に、H形鋼最終製品のウェブに付与する板厚差の1/2の高さの凸状段差部を有することを特徴とするH形鋼の圧延設備。 It comprises a rough shaping rolling mill, an intermediate rolling mill group having at least one intermediate universal rolling mill, and a finishing universal rolling mill. have not, have at least an intermediate universal rolling mill of the upper and lower horizontal half or more of height convex stepped portion of the width center portion of the plate thickness difference to be applied to the web of the H-shaped steel end product roll, the finish the width center portion of the upper and lower horizontal rolls of the universal mill, the H-beam, characterized in that have a convex stepped portion of 1/2 of the height of the plate thickness difference to be applied to the web of the H-shaped steel end product Rolling equipment. ウェブ圧延部が平坦な略H形形状に粗造形する粗圧延工程と、ロール幅中央部分に凸状段差部を有する上下水平ロールを用いた中間ユニバーサル圧延機によってウェブ中央部を両端部より薄く圧延することによりウェブに板厚差を付与する中間圧延工程と、仕上ユニバーサル圧延機の上下水平ロールを用いて前記中間圧延工程でウェブに付与した板厚差を目標とするH形鋼製品の板厚差となるように圧延する仕上圧延工程とを備え
仕上圧延工程において、幅中央部分に目標とするH形鋼製品のウェブに付与する板厚差の1/2の高さの凸状段差部を有する上下水平ロールを用い、ウェブの板厚増厚部および板厚薄部がともに水平ロールと接触するように圧延することを特徴とするH形鋼の圧延方法。
Rolling the central part of the web thinner than both ends by an intermediate universal rolling mill using a rough rolling process in which the web rolling part is roughly shaped into a flat, substantially H-shaped shape, and an upper and lower horizontal roll having a convex step part at the central part of the roll width. The sheet thickness of the H-section steel product that targets the sheet thickness difference imparted to the web in the intermediate rolling process using the upper and lower horizontal rolls of the finishing universal rolling mill. With a finish rolling process that rolls to make a difference ,
In the finish rolling process, using a vertical horizontal roll having a convex stepped portion having a height that is ½ of the thickness difference to be imparted to the web of the target H-shaped steel product in the center of the width, the thickness of the web is increased. A rolling method for H-section steel, characterized in that rolling is performed such that both the portion and the sheet thickness portion are in contact with a horizontal roll .
中間圧延工程において、中間ユニバーサル圧延機による繰り返し往復圧延にてウェブに板厚差を付与する際に初期複数パスの上下水平ロールによるウェブ圧下率をフランジ圧下率より高くし、被圧延材のウェブ面に最終製品板厚差以上の板厚差を付与し、最終パスを含む後期ではフランジ圧下率をウェブ圧下率以上とすることを特徴とする請求項2に記載のH形鋼の圧延方法。   In the intermediate rolling process, when a sheet thickness difference is imparted to the web by repeated reciprocating rolling with an intermediate universal rolling mill, the web reduction rate by the upper and lower horizontal rolls of the initial multiple passes is made higher than the flange reduction rate, and the web surface of the material to be rolled 3. The method for rolling H-section steel according to claim 2, wherein a thickness difference equal to or greater than the final product thickness difference is imparted to the latter, and the flange reduction rate is set to be equal to or greater than the web reduction rate in the latter period including the final pass.
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