JP6627641B2 - Method for manufacturing H-section steel - Google Patents

Method for manufacturing H-section steel Download PDF

Info

Publication number
JP6627641B2
JP6627641B2 JP2016099329A JP2016099329A JP6627641B2 JP 6627641 B2 JP6627641 B2 JP 6627641B2 JP 2016099329 A JP2016099329 A JP 2016099329A JP 2016099329 A JP2016099329 A JP 2016099329A JP 6627641 B2 JP6627641 B2 JP 6627641B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rolling
rolled
die
hole type
slab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016099329A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017205785A (en
Inventor
浩 山下
浩 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2016099329A priority Critical patent/JP6627641B2/en
Publication of JP2017205785A publication Critical patent/JP2017205785A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6627641B2 publication Critical patent/JP6627641B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてH形鋼を製造する製造方法に関する。   The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing an H-section steel from a slab or the like having a rectangular cross section, for example.

H形鋼を製造する場合には、加熱炉から抽出されたスラブやブルーム等の素材を粗圧延機によって粗形材(所謂ドッグボーン形状の被圧延材)に造形し、中間ユニバーサル圧延機によって上記粗形材のウェブやフランジの厚さを圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機に近接したエッジャー圧延機によって被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施される。そして、仕上ユニバーサル圧延機によってH形鋼製品が造形される。   In the case of manufacturing an H-section steel, materials such as slabs and blooms extracted from a heating furnace are formed into a rough material (a so-called dog-bone-shaped material to be rolled) by a rough rolling machine, and the above-mentioned material is formed by an intermediate universal rolling machine. The thickness of the web or flange of the crude material is reduced, and at the same time, the flange of the material to be rolled is subjected to width reduction and forging and shaping of the end face by an edger rolling mill close to the intermediate universal rolling mill. Then, an H-section steel product is formed by the finishing universal rolling mill.

このようなH形鋼の製造方法において、矩形断面であるスラブ素材から所謂ドッグボーン形状の粗形材を造形する際には、粗圧延工程の第1の孔型においてスラブ端面に割り込みを入れた後、第2以降の孔型において当該割り込みを割広げる、又は、割り込み深さを深くさせエッジング圧延を行い、それ以降の孔型にてスラブ端面の割り込みを消去する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。   In such a method of manufacturing an H-section steel, when forming a so-called dogbone-shaped rough material from a slab material having a rectangular cross section, an interruption is made in the slab end face in the first die in the rough rolling process. Later, a technique is known in which the interruption is expanded in the second and subsequent dies, or the edging rolling is performed by increasing the interruption depth, and the interruption of the slab end face is eliminated in the subsequent dies. Patent Document 1).

特開平7−88501号公報JP-A-7-88501

近年、構造物等の大型化に伴い大型のH形鋼製品の製造が望まれている。特にH形鋼の強度・剛性に大きく寄与するフランジを従来に比べて広幅化した製品が望まれている。フランジが広幅化されたH形鋼製品を製造するためには、粗圧延工程における造形から従来に比べフランジ幅の大きな被圧延材を造形する必要がある。   In recent years, with the enlargement of structures and the like, the manufacture of large H-shaped steel products has been desired. In particular, there is a demand for a product in which a flange that greatly contributes to the strength and rigidity of the H-section steel is made wider than before. In order to manufacture an H-shaped steel product having a wide flange, it is necessary to form a material to be rolled having a larger flange width than in the past from the shaping in the rough rolling process.

しかしながら、例えば上記特許文献1に開示されている技術では、スラブ等の素材の端面(スラブ端面)に割り込みを入れ、当該端面をエッジングし、その幅拡がりを利用して粗圧延を行う方法において、フランジの広幅化に限界がある。即ち、従来の粗圧延方法においてフランジの広幅化を図るためにはウェッジ設計(割り込み角度の設計)、圧下調整、潤滑調整といった技術により幅拡がりの向上が図られるが、いずれの方法もフランジ幅に大幅に寄与するものではないため、エッジング量に対するフランジ幅の拡がり量の比率を示す幅拡がり率は、エッジングの初期段階の効率が最も高い条件でも0.8程度であり、同一孔型でエッジングを繰り返す条件では、フランジ幅の拡がり量が大きくなるにつれて低下し、最終的には0.5程度になることが知られている。また、スラブ等の素材自体を大型化し、エッジング量を大きくすることも考えられるが、粗圧延機の設備規模や圧下量等には装置限界があるため十分な製品フランジの広幅化が実現されないといった事情がある。   However, for example, in the technique disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, in a method of interrupting an end face (a slab end face) of a material such as a slab, edging the end face, and performing rough rolling using the width expansion, There is a limit to widening the flange. In other words, in order to increase the width of the flange in the conventional rough rolling method, the width is improved by techniques such as wedge design (design of an interruption angle), rolling reduction, and lubrication adjustment. Since it does not contribute significantly, the width expansion ratio, which indicates the ratio of the amount of expansion of the flange width to the amount of edging, is about 0.8 even under the condition where the efficiency of the initial stage of edging is the highest, and edging is performed with the same hole type. Under repeated conditions, it is known that the value decreases as the amount of expansion of the flange width increases, and finally reaches about 0.5. It is also conceivable to increase the edging amount by increasing the size of the raw material such as slabs, but it is not possible to achieve a sufficient width of the product flange because the equipment scale and rolling reduction of the rough rolling mill are limited. There are circumstances.

また、大型のH形鋼製品を製造するに際し、フランジ・ウェブ等の造形を行うために複数パスでの圧延造形が行われるが、そのパス回数は少ないことが望ましい。これは、大型のH形鋼製品の製造、特にフランジの広幅化を図るためにはスラブ幅の拡大が必要となるが、通常、スラブ幅が拡大されるとエッジング圧延におけるエッジング量が増え、1パス当たりの圧下量には限界があるためにパス回数が増大してしまうことが懸念されるからである。加えて、スラブ幅が拡大されると、素材におけるスラブ幅/スラブ厚比が大きくなり、エッジング圧延時に座屈現象が発生しやすく、1パス当たりの圧下量を減じてパス回数を増やすことで座屈を抑えることになるために、パス回数が増大してしまう恐れがある。   Further, when manufacturing a large H-shaped steel product, rolling shaping is performed in a plurality of passes in order to perform shaping of a flange, a web, and the like, but it is desirable that the number of passes is small. This is because the slab width must be increased in order to manufacture a large H-shaped steel product, in particular, to increase the width of the flange. However, when the slab width is increased, the edging amount in edging rolling increases. This is because there is a concern that the number of passes increases because the amount of reduction per pass is limited. In addition, when the slab width is increased, the slab width / slab thickness ratio in the material is increased, and buckling is liable to occur during edging rolling. Since the bending is suppressed, the number of passes may increase.

このような事情に鑑み、本発明の目的は、H形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させると共に、その過程において素材幅を従来に比べて小さくし、突起部の形状を好適にすることで、従来に比べ圧延造形時のパス回数の低減を実現させ、フランジ幅の大きなH形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能なH形鋼の製造技術を提供することにある。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a rough rolling process using a die in the manufacture of an H-section steel, in which a sharp end-shaped projection on the end face of a material such as a slab interrupts the interruption. In addition to suppressing the occurrence of shape defects in the material to be rolled by sequentially bending the formed flange portion, the material width in the process is made smaller than before, and the shape of the protrusion is made suitable. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an H-beam manufacturing technique capable of realizing a reduction in the number of passes at the time of rolling molding as compared with the related art and efficiently and stably manufacturing an H-beam product having a large flange width. .

前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたH形鋼の製造方法であって、矩形断面素材に対し前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する4以上の複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型では被圧延材の1又は複数パス造形が行われ、前記複数の孔型のうち第1孔型及び第2孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れる突起部が形成され、前記第2孔型における造形では、前記第1孔型において形成された割り込みの深さを深くする造形が行われ、前記複数の孔型のうち第3孔型以降では前記割り込みによって成形された分割部位を順次折り曲げる工程が行われ、前記第2孔型に形成される突起部の先端角度が25°以上40°以下であり、且つ、当該突起部の先端曲率半径は30mm以下に設計されることを特徴とする、H形鋼の製造方法が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method for producing an H-beam including a rough rolling step, an intermediate rolling step, and a finish rolling step, wherein the rough rolling step is performed on a rectangular cross-sectional material. The machine is engraved with a plurality of four or more molds for shaping the material to be rolled. In the plurality of molds, one or more passes of the material to be rolled are formed. In the mold and the second mold, a projection is formed to insert an interruption vertically in the width direction of the material to be rolled. In the molding in the second mold, the depth of the interruption formed in the first mold is formed. In the third and subsequent molds of the plurality of molds, a step of sequentially bending the divided portions formed by the interruption is performed, and the protrusions formed on the second molds are formed. The tip angle is 25 ° or more and 40 ° or less, and the tip of the projection An end section radius is designed to be 30 mm or less, and a method for producing an H-section steel is provided.

前記第2孔型に形成される突起部の先端曲率半径が20mm以下に設計される場合に、当該第2孔型における圧延造形1パス当たりの圧下量は最大180mmに設定されても良い。   When the radius of curvature of the tip of the protrusion formed in the second mold is designed to be 20 mm or less, the rolling reduction per rolling molding pass in the second mold may be set to a maximum of 180 mm.

前記第2孔型に形成される突起部の先端曲率半径が30mm以下に設計される場合に、当該第2孔型における圧延造形1パス当たりの圧下量は最大90mmに設定されても良い。   When the radius of curvature of the tip of the protrusion formed in the second mold is designed to be 30 mm or less, the rolling reduction per rolling shaping pass in the second mold may be set to 90 mm at the maximum.

本発明によれば、H形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させると共に、その過程において素材幅を従来に比べて小さくし、突起部の形状を好適にすることで、従来に比べ圧延造形時のパス回数の低減を実現させ、フランジ幅の大きなH形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能となる。   According to the present invention, in a rough rolling process using a groove when manufacturing an H-section steel, a sharp interruption is formed deeply on an end face of a material such as a slab by a projection having an acute-angled tip shape, and thus formed. By successively bending the flanges, it is possible to suppress the occurrence of shape defects in the material to be rolled, and in the process, make the material width smaller than before and make the shape of the projections more suitable, so that the rolling molding can be made as compared to the conventional one By reducing the number of passes at the time, an H-shaped steel product having a large flange width can be efficiently and stably manufactured.

H形鋼の製造ラインについての概略説明図である。It is an outline explanatory view about a production line of H section steel. 第1孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 1st hole type. 第2孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 2nd hole type. 第3孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 3rd hole type. 第4孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 4th hole type. 第5孔型(平造形孔型)の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 5th hole type (flat molding hole type). 第2孔型における圧延造形の途中パスでの被圧延材の状態を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the state of the to-be-rolled material in the intermediate | middle pass of the rolling shaping in a 2nd die. 第2孔型におけるウェッジ先端曲率半径Rと圧延荷重tの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between wedge tip curvature radius R and rolling load t in the 2nd die. 第2孔型における1パス当たりのエッジング量と被圧延材の座屈量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of edging per pass and the amount of buckling of the material to be rolled in the second die. 座屈量に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the amount of buckling.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this specification and the drawings, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本実施の形態にかかる圧延設備1を含むH形鋼の製造ラインTについての説明図である。図1に示すように、製造ラインTには上流側から順に、加熱炉2、サイジングミル3、粗圧延機4、中間ユニバーサル圧延機5、仕上ユニバーサル圧延機8が配置されている。また、中間ユニバーサル圧延機5に近接してエッジャー圧延機9が設けられている。なお、以下では、説明のために製造ラインTにおける鋼材を、総称して「被圧延材A」と記載し、各図において適宜その形状を破線・斜線等を用いて図示する場合がある。   FIG. 1 is an explanatory diagram of an H-section steel production line T including a rolling facility 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a heating furnace 2, a sizing mill 3, a rough rolling mill 4, an intermediate universal rolling mill 5, and a finishing universal rolling mill 8 are arranged in the manufacturing line T in order from the upstream side. An edger rolling mill 9 is provided near the intermediate universal rolling mill 5. In the following, for the sake of explanation, the steel materials on the production line T are collectively referred to as “rolled material A”, and the shape of the steel material may be appropriately illustrated using broken lines, diagonal lines, or the like in each drawing.

図1に示すように、製造ラインTでは、加熱炉2から抽出された例えばスラブ11である矩形断面素材(後の被圧延材A)がサイジングミル3ならびに粗圧延機4において粗圧延される。次いで、中間ユニバーサル圧延機5において中間圧延される。この中間圧延時には、必要に応じてエッジャー圧延機9によって被圧延材のフランジ先端部(フランジ対応部12)に対して圧下が施される。通常の場合、サイジングミル3及び粗圧延機4のロールには、エッジング孔型及びウェブ部分を減厚し、フランジ部分の形状を成形するいわゆる平造形孔型が刻設されており、これらを経由して複数パスのリバース圧延でH形粗形材13が造形され、該H形粗形材13を前記中間ユニバーサル圧延機5−エッジャー圧延機9の2つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスの圧下が加えられ、中間材14が造形される。そして中間材14は、仕上ユニバーサル圧延機8において製品形状に仕上圧延され、H形鋼製品16が製造される。   As shown in FIG. 1, in a production line T, a material having a rectangular cross section (a material to be rolled A), for example, a slab 11 extracted from a heating furnace 2 is roughly rolled in a sizing mill 3 and a rough rolling mill 4. Next, intermediate rolling is performed in the intermediate universal rolling mill 5. At the time of the intermediate rolling, the edge of the flange (the flange corresponding portion 12) of the material to be rolled is reduced by the edger rolling machine 9 if necessary. In the normal case, the rolls of the sizing mill 3 and the roughing mill 4 are engraved with a so-called flat molding die for reducing the thickness of the edging die and the web portion and forming the shape of the flange portion. Then, an H-shaped rough shaped material 13 is formed by reverse rolling in a plurality of passes, and the H-shaped rough shaped material 13 is formed by using a rolling mill row including two rolling mills of the intermediate universal rolling mill 5 and the edger rolling mill 9. , A plurality of passes are applied, and the intermediate member 14 is formed. Then, the intermediate material 14 is finish-rolled into a product shape in the finishing universal rolling mill 8 to produce an H-shaped steel product 16.

ここで、加熱炉2から抽出されるスラブ11のスラブ厚Tは、例えば、240mm以上310mm以下の範囲内である。これは、一般的なH形鋼製品を製造する際に用いられるスラブ寸法である。   Here, the slab thickness T of the slab 11 extracted from the heating furnace 2 is, for example, in the range of 240 mm or more and 310 mm or less. This is a slab dimension used when manufacturing a general H-shaped steel product.

次に、以下では図1に示したサイジングミル3及び粗圧延機4に刻設される孔型構成や孔型形状について図面を参照して説明する。図2〜図6は粗圧延工程を行うサイジングミル3及び粗圧延機4に刻設される孔型についての概略説明図である。ここで、説明する第1孔型〜第4孔型は、例えばサイジングミル3に全て刻設されても良く、サイジングミル3及び粗圧延機4に第1孔型〜第5孔型の5つの孔型が分けて刻設されても良い。即ち、第1孔型〜第5孔型はサイジングミル3及び粗圧延機4の両方に亘って刻設されても良く、どちらか一方の圧延機に刻設されても良い。通常のH形鋼の製造における粗圧延工程では、これら各孔型において1又は複数パスでの造形が行われる。   Next, a description will be given of a groove configuration and a groove shape engraved in the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4 shown in FIG. 1 with reference to the drawings. FIGS. 2 to 6 are schematic explanatory diagrams of the sizing mill 3 for performing the rough rolling process and the dies formed in the rough rolling mill 4. Here, the first to fourth molds to be described may be, for example, all engraved on the sizing mill 3, and the sizing mill 3 and the roughing mill 4 are provided with five first to fifth molds. The hole shape may be separately engraved. That is, the first die to the fifth die may be engraved on both the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4 or may be engraved on one of the rolling mills. In the rough rolling process in the production of a normal H-section steel, modeling in one or a plurality of passes is performed in each of these molds.

また、本実施の形態では刻設される孔型が5つの場合を例示して説明するが、その孔型数についても、必ずしも5孔型である必要はなく、5以上の複数の孔型数であっても良い。即ち、H形粗形材13を造形するために好適な孔型構成であれば良い。なお、図2〜図6では、各孔型における造形時の被圧延材Aの概略最終パス形状を破線にて図示している。   Further, in the present embodiment, a case where five holes are engraved will be described as an example, but the number of holes is not necessarily five holes, and the number of holes is not less than five. It may be. That is, any hole-shaped structure suitable for forming the H-shaped rough material 13 may be used. In addition, in FIGS. 2 to 6, the outline final path shape of the material A to be rolled at the time of molding in each die is indicated by a broken line.

図2は第1孔型K1の概略説明図である。第1孔型K1は、一対の水平ロールである上孔型ロール20と下孔型ロール21に刻設され、これら上孔型ロール20と下孔型ロール21のロール隙において被圧延材Aが圧下・造形される。また、上孔型ロール20の周面(即ち、第1孔型K1の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部25が形成されている。更に、下孔型ロール21の周面(即ち、第1孔型K1の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部26が形成されている。これら突起部25、26はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部25と突起部26とでそれぞれ等しく構成されている。突起部25、26の高さ(突出長さ)をh1とし、先端部角度をθ1aとする。   FIG. 2 is a schematic explanatory view of the first die K1. The first die K1 is engraved on a pair of horizontal rolls, an upper die roll 20 and a lower die roll 21. In the gap between the upper die roll 20 and the lower die roll 21, the material A to be rolled is formed. Pressed and shaped. Further, on the peripheral surface of the upper hole type roll 20 (that is, on the upper surface of the first hole type K1), a projection 25 protruding toward the inside of the hole type roll is formed. Further, a projection 26 protruding toward the inside of the mold is formed on the peripheral surface of the pilot mold roll 21 (that is, the bottom surface of the first mold K1). The projections 25 and 26 have a tapered shape, and the dimensions such as the projection length are the same for the projection 25 and the projection 26. The height (projection length) of the projections 25 and 26 is h1, and the tip angle is θ1a.

この第1孔型K1においては、突起部25、26が被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に押し当てられ、割り込み28、29が形成される。ここで、突起部25、26の先端部角度(ウェッジ角度とも呼称される)θ1aは例えば25°以上40°以下であることが望ましい。   In the first die K1, the projections 25 and 26 are pressed against the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled, and interruptions 28 and 29 are formed. Here, it is desirable that the tip angle (also referred to as a wedge angle) θ1a of the protrusions 25 and 26 is, for example, 25 ° or more and 40 ° or less.

ここで、第1孔型K1の孔型幅は、被圧延材Aの厚み(即ち、スラブ厚)とほぼ等しいことが好ましい。具体的には、第1孔型K1に形成された突起部25、26の先端部における孔型の幅と、スラブ厚を同一にすることで、被圧延材Aの左右センタリング性が好適に確保される。また、このような孔型寸法の構成とすることで、図2に示すように、第1孔型K1での造形時において、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)においては、上記突起部25、26及び孔型側面(側壁)の一部が被圧延材Aと接していて、割り込み28、29により4つの要素(部位)に分割されたスラブ上下端部に対して、第1孔型K1の上面及び底面にて積極的な圧下が行われない方が好ましい。孔型の上面及び底面による圧下は、被圧延材Aの長手方向への伸びを生じさせてしまい、フランジ(後述するフランジ部80)の生成効率を低下させてしまうからである。即ち、第1孔型K1においては、突起部25、26が被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に押し当てられ、割り込み28、29が形成される際の突起部25、26における圧下量(ウェッジ先端圧下量)は、スラブ上下端部における圧下量(スラブ端面圧下量)よりも十分に大きなものとされ、これにより割り込み28、29が形成される。   Here, it is preferable that the die width of the first die K1 is substantially equal to the thickness of the rolled material A (that is, the slab thickness). Specifically, by making the width of the groove at the tip end of the projections 25 and 26 formed in the first groove K1 and the slab thickness the same, the right and left centering property of the material A to be rolled is appropriately secured. Is done. Further, by adopting such a configuration of the groove shape, as shown in FIG. 2, at the time of shaping with the first groove shape K1, the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled have the protrusions. The portions 25 and 26 and a part of the side surfaces (side walls) of the die are in contact with the material A to be rolled, and the first hole is formed in the upper and lower ends of the slab divided into four elements (parts) by the interrupts 28 and 29. It is preferable that active reduction is not performed on the upper and lower surfaces of the mold K1. This is because the reduction by the upper surface and the lower surface of the groove shape causes the material A to be rolled to elongate in the longitudinal direction, and lowers the efficiency of forming a flange (a flange portion 80 described later). That is, in the first die K1, the projections 25 and 26 are pressed against the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled, and the projections 25 and 26 when the interruptions 28 and 29 are formed are reduced. The amount (the amount of reduction of the wedge tip) is sufficiently larger than the amount of reduction at the upper and lower ends of the slab (the amount of reduction of the slab end surface), thereby forming interruptions 28 and 29.

図3は第2孔型K2の概略説明図である。第2孔型K2は、一対の水平ロールである上孔型ロール30と下孔型ロール31に刻設される。上孔型ロール30の周面(即ち、第2孔型K2の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部35が形成されている。更に、下孔型ロール31の周面(即ち、第2孔型K2の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部36が形成されている。これら突起部35、36はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部35と突起部36とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部35、36の先端部角度は25°以上40°以下のウェッジ角度θ1bであることが望ましい。   FIG. 3 is a schematic explanatory view of the second hole type K2. The second die K2 is engraved on an upper die roll 30 and a lower die roll 31, which are a pair of horizontal rolls. On the peripheral surface of the upper hole type roll 30 (that is, the upper surface of the second hole type K2), a projection 35 projecting toward the inside of the hole type is formed. Further, a projection 36 projecting toward the inside of the mold is formed on the peripheral surface of the pilot mold roll 31 (that is, the bottom surface of the second mold K2). The projections 35 and 36 have a tapered shape, and the dimensions of the projections 35 and 36 are equal to each other. It is desirable that the tip angles of these projections 35 and 36 be wedge angles θ1b of 25 ° or more and 40 ° or less.

なお、上記第1孔型K1のウェッジ角度θ1aは、フランジ相当部の先端部厚みを確保し、誘導性を高め、圧延の安定性を担保するために、後段の第2孔型K2のウェッジ角度θ1bと同じ角度であることが好ましい。   The wedge angle θ1a of the first die K2 is set to be equal to the wedge angle of the second die K2 at the subsequent stage in order to secure the thickness of the front end of the flange-equivalent portion, increase the inductivity, and ensure the stability of rolling. It is preferable that the angle is the same as θ1b.

突起部35、36の高さ(突出長さ)h2は、上記第1孔型K1の突起部25、26の高さh1より高く構成されており、h2>h1となっている。また、突起部35、36の先端部角度は上記第1孔型K1の突起部25、26の先端部角度と同じであることが圧延寸法精度上、好ましい。これら上孔型ロール30と下孔型ロール31のロール隙において、上記第1孔型K1通材後の被圧延材Aが更に造形される。   The height (projection length) h2 of the projections 35 and 36 is higher than the height h1 of the projections 25 and 26 of the first hole type K1, and h2> h1. In addition, it is preferable in terms of rolling dimensional accuracy that the tip angles of the projections 35 and 36 are the same as the tip angles of the projections 25 and 26 of the first die K1. In the gap between the upper hole type roll 30 and the lower hole type roll 31, the material A to be rolled after passing the first hole type K1 is further formed.

ここで、第1孔型K1に形成される突起部25、26の高さh1より、第2孔型K2に形成される突起部35、36の高さh2の方が高く、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)への侵入長さも同様に第2孔型K2の方が長くなる。第2孔型K2での突起部35、36の被圧延材Aへの侵入深さは、突起部35、36の高さh2と同じである。即ち、第1孔型K1での突起部25、26の被圧延材Aへの侵入深さh1’と、第2孔型K2での突起部35、36の被圧延材Aへの侵入深さh2はh1’<h2との関係になっている。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面30a、30b及び孔型底面31a、31bと、突起部35、36の傾斜面とのなす角度θfは、図3に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
Here, the height h2 of the projections 35 and 36 formed on the second die K2 is higher than the height h1 of the projections 25 and 26 formed on the first die K1. Similarly, the penetration length into the upper and lower ends (slab end faces) of the second hole type K2 is longer. The penetration depth of the projections 35 and 36 into the material A to be rolled in the second die K2 is the same as the height h2 of the projections 35 and 36. That is, the penetration depth h1 'of the projections 25 and 26 into the material A to be rolled in the first die K1 and the depth of penetration of the projections 35 and 36 into the material A to be rolled by the second die K2. h2 has a relationship of h1 ′ <h2.
The angle θf formed between the upper surfaces 30a, 30b and the lower surfaces 31a, 31b facing the upper and lower ends (slab end surfaces) of the material A to be rolled and the inclined surfaces of the projections 35, 36 is shown in FIG. Each of the four points shown is formed at about 90 ° (substantially right angle).

図3に示すように、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)へ押し当てられた時の突起部の侵入長さが長いことから、第2孔型K2においては、第1孔型K1において形成された割り込み28、29が更に深くなるように造形が行われ、割り込み38、39が形成される。なお、ここで形成される割り込み38、39の寸法に基づき粗圧延工程でのフランジ造形工程終了時のフランジ片幅が決定される。   As shown in FIG. 3, since the intrusion length of the protrusion when pressed against the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled is long, in the second mold K2, the first mold K1 is used. The shaping is performed so that the interruptions 28 and 29 formed in are deeper, and interruptions 38 and 39 are formed. The width of the flange piece at the end of the flange forming step in the rough rolling step is determined based on the dimensions of the interruptions 38 and 39 formed here.

また、図3に示す第2孔型K2での造形は多パスにより行われるが、この多パス造形では、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において上記突起部35、36を除き孔型と被圧延材Aは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Aの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Aの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部(後述するフランジ部80に相当)の生成効率を低下させてしまうからである。
但し、全てのパスにおいて接触していることが必要不可欠ではなく、例えば最終パスのみ被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部が接触し、スラブ端面圧下量ΔEが正の値となる(ΔE>0)ような構成でも良い。これは、第2孔型K2での全てのパスにおいて被圧延材Aの上限端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部(後述するフランジ部80)が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
Further, the molding with the second hole die K2 shown in FIG. 3 is performed by multiple passes. In this multi-pass molding, holes are formed at the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled except for the projections 35 and 36. The mold and the material to be rolled A are not in contact with each other, and the rolling material A is not actively reduced in these passes. This is because the rolling reduction causes the material A to be rolled to elongate in the longitudinal direction, thereby lowering the efficiency of forming a flange equivalent portion (corresponding to a flange portion 80 described later).
However, it is not indispensable that the contact is made in all the passes. For example, only in the final pass, the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled contact the inside of the die, and the slab end face reduction amount ΔE is a positive value. (ΔE> 0). This is because if the upper end of the material A to be rolled and the inside of the die are not in contact with each other in all passes of the second die K2, a flange equivalent part (a flange part 80 to be described later) is formed asymmetrically. This is because there is a possibility that such a shape defect may occur, and there is a problem in terms of material permeability.

図4は第3孔型K3の概略説明図である。第3孔型K3は、一対の水平ロールである上孔型ロール40と下孔型ロール41に刻設される。上孔型ロール40の周面(即ち、第3孔型K3の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部45が形成されている。更に、下孔型ロール41の周面(即ち、第3孔型K3の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部46が形成されている。これら突起部45、46はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部45と突起部46とでそれぞれ等しく構成されている。   FIG. 4 is a schematic explanatory view of the third hole type K3. The third hole type K3 is engraved on an upper hole type roll 40 and a lower hole type roll 41 which are a pair of horizontal rolls. On the peripheral surface of the upper hole type roll 40 (that is, the upper surface of the third hole type K3), a projection 45 projecting toward the inside of the hole type is formed. Further, on the peripheral surface of the pilot hole type roll 41 (that is, the bottom surface of the third hole type K3), a projection 46 projecting toward the inside of the hole type is formed. The projections 45 and 46 have a tapered shape, and the dimensions such as the length of the projection are the same for the projection 45 and the projection 46.

上記突起部45、46の先端部角度θ2は、上記角度θ1bに比べ広角に構成され、突起部45、46の被圧延材Aへの侵入深さh3は、上記突起部35、36の侵入深さh2よりも短くなっている(即ち、h3<h2)。この角度θ2は例えば70°以上110°以下が好ましい。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面40a、40b及び孔型底面41a、41bと、突起部45、46の傾斜面とのなす角度θfは、図4に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
The tip angle θ2 of the protrusions 45 and 46 is wider than the angle θ1b, and the depth h3 of the protrusions 45 and 46 into the material A to be rolled is the depth of penetration of the protrusions 35 and 36. Is shorter than h2 (that is, h3 <h2). The angle θ2 is preferably, for example, 70 ° or more and 110 ° or less.
The angle θf formed between the upper surfaces 40a, 40b and the lower surfaces 41a, 41b facing the upper and lower ends (slab end surfaces) of the material A to be rolled and the inclined surfaces of the projections 45, 46 is shown in FIG. Each of the four points shown is formed at about 90 ° (substantially right angle).

図4に示すように、第3孔型K3では、第2孔型K2通材後の被圧延材Aに対し、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において第2孔型K2において形成された割り込み38、39が、突起部45、46が押し当てられることにより、割り込み48、49となる。即ち、第3孔型K3での造形における最終パスでは、割り込み48、49の最深部角度(以下、割り込み角度とも呼称する)がθ2となる。換言すると、第2孔型K2において割り込み38、39の形成と共に造形された分割部位(後述するフランジ部80に対応する部位)が外側に折り曲げられるような造形が行われる。   As shown in FIG. 4, in the third die K3, the material A to be rolled after passing through the second die K2 is formed at the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled in the second die K2. The interrupts 38 and 39 are interrupted 48 and 49 when the protrusions 45 and 46 are pressed. That is, in the final pass in the molding with the third hole die K3, the deepest part angle of the interruptions 48 and 49 (hereinafter also referred to as interruption angle) becomes θ2. In other words, in the second hollow mold K2, the shaping is performed such that the divided portion (the portion corresponding to the flange portion 80 described later) formed along with the formation of the interrupts 38 and 39 is bent outward.

また、図4に示す第3孔型K3での造形は少なくとも1パス以上によって行われ、このうちの少なくとも1パス以上は、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部(第3孔型K3の上面及び底面)が接触している必要がある。但し、全てのパスにおいて接触していることが望ましいのではなく、例えば最終パスのみ被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部が接触し、スラブ端面圧下量ΔEが正の値となる(ΔE>0)ことが望ましい。これは、第3孔型K3での全てのパスにおいて被圧延材Aの上限端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部(後述するフランジ部80)が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
一方で、その他のパスにおいては、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において上記突起部45、46を除き孔型と被圧延材Aは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Aの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Aの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部(後述するフランジ部80に相当)の生成効率を低下させてしまうからである。
In addition, the molding with the third die K3 shown in FIG. 4 is performed by at least one pass, and at least one pass of the at least one pass includes the upper and lower ends (slab end surfaces) of the material A to be rolled and the inside of the die (the first die). The top and bottom surfaces of the three-hole type K3 need to be in contact. However, it is not desirable that all the passes are in contact with each other. For example, only the final pass makes contact between the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled and the inside of the die, and the slab end face reduction amount ΔE is a positive value. (ΔE> 0). This is because if the upper end of the material A to be rolled and the inside of the die are not in contact with each other in all the passes of the third die K3, the flange equivalent portion (a flange portion 80 described later) is formed asymmetrically. This is because there is a possibility that such a shape defect may occur, and there is a problem in terms of material permeability.
On the other hand, in the other passes, except for the protrusions 45 and 46, the hole shape and the material to be rolled A are not in contact with each other at the upper and lower ends (slab end surfaces) of the material A to be rolled. The material A is not actively reduced. This is because the rolling reduction causes the material A to be rolled to elongate in the longitudinal direction, thereby lowering the efficiency of forming a flange equivalent portion (corresponding to a flange portion 80 described later).

図5は第4孔型K4の概略説明図である。第4孔型K4は、一対の水平ロールである上孔型ロール50と下孔型ロール51に刻設される。上孔型ロール50の周面(即ち、第4孔型K4の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部55が形成されている。更に、下孔型ロール51の周面(即ち、第4孔型K4の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部56が形成されている。これら突起部55、56はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部55と突起部56とでそれぞれ等しく構成されている。   FIG. 5 is a schematic explanatory view of the fourth hole type K4. The fourth hole type K4 is engraved on an upper hole type roll 50 and a lower hole type roll 51 which are a pair of horizontal rolls. On the peripheral surface of the upper hole type roll 50 (that is, the upper surface of the fourth hole type K4), a projection 55 projecting toward the inside of the hole type is formed. Further, on the peripheral surface of the pilot hole type roll 51 (that is, the bottom surface of the fourth hole type K4), a projecting portion 56 projecting toward the inside of the hole type is formed. The projections 55 and 56 have a tapered shape, and the dimensions such as the projection length are the same for the projection 55 and the projection 56.

上記突起部55、56の先端部角度θ3は、上記角度θ2に比べ広角に構成され、突起部55、56の被圧延材Aへの侵入深さh4は、上記突起部45、46の侵入深さh3よりも短くなっている(即ち、h4<h3)。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面50a、50b及び孔型底面51a、51bと、突起部55、56の傾斜面とのなす角度θfは、上記第3孔型K3と同様に、図5に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
The tip angle θ3 of the protrusions 55 and 56 is wider than the angle θ2, and the depth h4 of the protrusions 55 and 56 into the material A to be rolled is equal to the depth of penetration of the protrusions 45 and 46. Is shorter than h3 (that is, h4 <h3).
The angle θf formed between the upper surfaces 50a, 50b and the lower surfaces 51a, 51b facing the upper and lower ends (slab end surfaces) of the material A to be rolled and the inclined surfaces of the projections 55, 56 is the third angle. Similar to the hole type K3, all of the four points shown in FIG. 5 are configured at about 90 ° (substantially right angle).

第4孔型K4では、第3孔型K3通材後の被圧延材Aに対し、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において第3孔型K3において形成された割り込み48、49が、突起部55、56が押し当てられることにより押し広げられ、割り込み58、59となる。即ち、第4孔型K4での造形における最終パスでは、割り込み58、59の最深部角度(以下、割り込み角度とも呼称する)がθ3となる。換言すると、第3孔型K3において割り込み48、49の形成と共に造形された分割部位(後述するフランジ部80に対応する部位)が更に外側に折り曲げられるような造形が行われる。このようにして造形された被圧延材Aの上下端部の部位は、後のH形鋼製品のフランジに相当する部位であり、ここではフランジ部80と呼称する。   In the fourth hole type K4, the interruptions 48 and 49 formed in the third hole type K3 at the upper and lower ends (slab end surfaces) of the material A after the third hole type K3 pass through the material A to be rolled. , And the projections 55 and 56 are pressed and spread, so that interruptions 58 and 59 are obtained. That is, in the final pass in the molding with the fourth hole die K4, the deepest part angle of the interruptions 58 and 59 (hereinafter also referred to as interruption angle) becomes θ3. In other words, in the third hole mold K3, the shaping is performed such that the divided portion (the portion corresponding to the flange portion 80 described later) formed along with the formation of the interrupts 48 and 49 is further bent outward. The upper and lower end portions of the material A to be rolled thus formed are portions corresponding to a flange of a later H-shaped steel product, and are referred to as a flange portion 80 here.

また、図5に示す第4孔型K4での造形は少なくとも1パス以上によって行われ、この多パス造形のうちの少なくとも1パス以上は、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部(第4孔型K4の上面及び底面)が接触している必要がある。但し、全てのパスにおいて接触していることが望ましいのではなく、例えば最終パスのみ被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部が接触し、スラブ端面圧下量ΔEが正の値となる(ΔE>0)ことが望ましい。これは、第4孔型K4での全てのパスにおいて被圧延材Aの上限端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部(後述するフランジ部80)が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。
一方で、その他のパスにおいては、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において上記突起部55、56を除き孔型と被圧延材Aは接触しておらず、これらのパスにおいて被圧延材Aの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Aの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ部80の生成効率を低下させてしまうからである。
In addition, the molding with the fourth hole die K4 shown in FIG. 5 is performed by at least one pass, and at least one pass of the multi-pass molding is performed by forming the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled with the holes. The inside of the mold (the top and bottom surfaces of the fourth hole mold K4) needs to be in contact. However, it is not desirable that all the passes are in contact with each other. For example, only the final pass makes contact between the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled and the inside of the die, and the slab end face reduction amount ΔE is a positive value. (ΔE> 0). This is because if the upper end of the material A to be rolled and the inside of the die are not in contact with each other in all the passes of the fourth die K4, the flange equivalent portion (a flange portion 80 described later) is formed asymmetrically. This is because there is a possibility that such a shape defect may occur, and there is a problem in terms of material permeability.
On the other hand, in the other passes, except for the protrusions 55 and 56, the hole shape and the material to be rolled A are not in contact with each other at the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled. The material A is not actively reduced. This is because the rolling reduction causes the material A to be rolled to elongate in the longitudinal direction, thereby lowering the generation efficiency of the flange portion 80.

図6は第5孔型K5の概略説明図である。第5孔型K5は、一対の水平ロールである上孔型ロール85と下孔型ロール86から構成される。図6に示すように、第5孔型K5では、第4孔型K4までに造形された被圧延材Aが90°あるいは270°回転させられ、第4孔型K4までは被圧延材Aの上下端に位置していたフランジ部80が、圧延ピッチライン上に来るような配置となる。そして、第5孔型K5では、2か所のフランジ部80を繋ぐ接続部であるウェブ部82の圧下及びフランジ部80のフランジ先端部を圧下することでフランジ幅の寸法調整が行われる。このようにしていわゆるドッグボーン形状のH形粗形材(図1に示すH形粗形材13)が造形される。なお、この第5孔型K5はウェブ部82を圧下して減厚させることから、ウェブ減厚孔型あるいは平造形孔型とも呼称される。   FIG. 6 is a schematic explanatory view of the fifth hole type K5. The fifth hole type K5 includes a pair of horizontal rolls, an upper hole type roll 85 and a lower hole type roll 86. As shown in FIG. 6, in the fifth die K5, the material A to be rolled formed up to the fourth die K4 is rotated 90 ° or 270 °, and the material A to be rolled up to the fourth die K4. The arrangement is such that the flange portions 80 located at the upper and lower ends come on the rolling pitch line. In the fifth hole type K5, the dimension of the flange width is adjusted by rolling down the web portion 82, which is a connecting portion connecting the two flange portions 80, and rolling down the flange tip portion of the flange portion 80. Thus, a so-called dogbone-shaped H-shaped rough material (H-shaped rough material 13 shown in FIG. 1) is formed. In addition, since this 5th hole type | mold K5 reduces the thickness of the web part 82 by pressing down, it is also called a web thickness reduction type | mold or a flat-shaped hole type.

このように造形されたH形粗形材13に対し、既知の圧延機である中間ユニバーサル圧延機5−エッジャー圧延機9の2つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスのリバース圧延が加えられ、中間材14が造形される。そして中間材14は、仕上ユニバーサル圧延機8において製品形状に仕上圧延され、H形鋼製品16が製造される(図1参照)。   Reverse rolling of a plurality of passes is performed on the H-shaped rough material 13 formed in this manner by using a rolling mill row including two rolling mills, an intermediate universal rolling mill 5 and an edger rolling mill 9, which are known rolling mills. Is added, and the intermediate material 14 is formed. Then, the intermediate material 14 is finish-rolled into a product shape in the finish universal rolling mill 8, and an H-shaped steel product 16 is manufactured (see FIG. 1).

上述したように、本実施の形態にかかる第1孔型K1〜第4孔型K4を用いて被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部80を形成するといった造形をすることで、被圧延材A(スラブ)の上下端面をほぼ上下方向に圧下することなくH形粗形材13の造形を行うことができる。即ち、従来行われていたスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法に比べ、フランジ幅を広幅化させてH形粗形材13を造形することが可能となり、その結果、フランジ幅の大きな最終製品(H形鋼)を製造することができる。   As described above, the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled are interrupted by using the first to fourth hole types K1 to K4 according to the present embodiment, and each of the left and right portions is divided by the interrupt. By shaping the portion to the left and right to form the flange portion 80, the shaping of the H-shaped rough material 13 can be performed without substantially vertically pressing down the upper and lower end surfaces of the material A (slab) to be rolled. It can be carried out. That is, it is possible to form the H-shaped rough material 13 by widening the flange width as compared with the conventional rough rolling method in which the end face of the slab is constantly reduced, and as a result, the final product having a large flange width ( H-section steel).

ここで、上記説明した第1孔型K1〜第4孔型K4を用いた造形方法において、特に第1孔型K1及び第2孔型K2における圧延造形では、原則として、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において孔型と被圧延材Aをできるだけ接触させずに、積極的な圧下を行わないものとしている。これは、圧下により被圧延材Aの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部(即ち、後のフランジ部80)の生成効率が低下するのを避けるためである。   Here, in the shaping method using the first to fourth shaping molds K1 to K4 described above, in particular, in the rolling shaping in the first and second shaping molds K1 and K2, in principle, the upper and lower sides of the material A to be rolled are At the end (end surface of the slab), the mold is not brought into contact with the material to be rolled A as much as possible, and no positive rolling is performed. This is to prevent the material A to be rolled from elongating in the longitudinal direction due to the reduction and to prevent the generation efficiency of the flange equivalent portion (that is, the later flange portion 80) from decreasing.

即ち、第1孔型K1及び第2孔型K2における圧延造形は、当該孔型に形成される突起部25、26(あるいは突起部35、36)と被圧延材Aが接触することで行われる。図7は、第2孔型K2における圧延造形の途中パスでの被圧延材Aの状態を示す概略説明図であり、被圧延材Aの上半分を図示したものである。第2孔型K2における圧延造形は、途中のパスにおいて図7に示すような突起部35、36のみが被圧延材Aに接触している状態となっており、フランジ相当部をせん断変形によって2分割させることを目的としているために圧延荷重(圧延負荷)は極めて小さい。そのため、圧延荷重を大きく増大させることなく1パス当たりの圧下量を増やすことができる。なお、1パス当たりの圧下量(エッジング量)は、突起部25、26(あるいは突起部35、36)の先端形状(ウェッジ先端の曲率半径R)を好適にすることで適宜変更することが可能である。   That is, the rolling shaping in the first die K1 and the second die K2 is performed by the contact between the material A to be rolled and the projections 25 and 26 (or the projections 35 and 36) formed in the die. . FIG. 7 is a schematic explanatory view showing the state of the material A to be rolled in the intermediate pass of the rolling shaping in the second die K2, and illustrates the upper half of the material A to be rolled. In the rolling shaping in the second die K2, only the protrusions 35 and 36 as shown in FIG. 7 are in contact with the material A to be rolled in the middle of the pass, and the flange equivalent portion is subjected to shear deformation by shear deformation. The rolling load (rolling load) is extremely small because of the purpose of dividing. Therefore, the amount of reduction per pass can be increased without greatly increasing the rolling load. In addition, the amount of reduction (the amount of edging) per pass can be appropriately changed by making the tip shape (the radius of curvature R of the wedge tip) of the projections 25 and 26 (or the projections 35 and 36) suitable. It is.

本発明者らは、上述のように、第1孔型K1及び第2孔型K2では、突起部を除き、被圧延材Aと孔型はできるだけ接触せずに圧延造形が行われることから、圧延荷重を低減させて、従来に比べ1パスあたりの圧下量を大きな値として大圧下圧延とすることが可能となると考え、その結果、形状不良を引き起こすことなく、従来に比べパス回数の大幅な低減を図ることができるとの知見に至った。   The present inventors, as described above, in the first die K1 and the second die K2, except for the projections, since the material to be rolled A and the die are rolled as much as possible without contact, It is thought that it is possible to reduce the rolling load and make the rolling reduction per one pass large as compared with the conventional method and to perform the large rolling reduction. As a result, the number of passes can be significantly increased as compared with the conventional method without causing shape defects. It has been found that reduction can be achieved.

このような知見に鑑み、本発明者らは、上述した孔型構成において実施される被圧延材Aに対するエッジング圧延に関し、特に第1孔型K1及び第2孔型K2での圧延造形に着目し、それぞれの孔型における圧延造形の好適な条件について鋭意検討を行った。なお、ここで着目した圧延造形の条件は、「圧下量(エッジング量)」と「突起部の先端部曲率半径R」であり、特に1パス当たりの圧下量(エッジング量)が重要となる。以下、好適な圧延造形の条件について説明する。   In view of such knowledge, the present inventors have focused on edging rolling on the material A to be rolled, which is performed in the above-described grooved configuration, and particularly focused on rolling shaping with the first grooved die K1 and the second grooved die K2. The present inventors have conducted intensive studies on the preferable conditions of the rolling molding in each of the molds. Note that the conditions of the rolling molding focused on here are “amount of reduction (amount of edging)” and “radius of curvature R at the tip of the projection”, and the amount of reduction (amount of edging) per pass is particularly important. Hereinafter, preferable conditions for the rolling molding will be described.

先ず、本実施の形態に係るH形鋼の製造方法において、第2孔型K2でのウェッジ先端曲率半径Rと圧延荷重tとの関係について検証を行った。図8は、第2孔型K2におけるウェッジ先端曲率半径Rと圧延荷重tの関係を示すグラフである。ここで、図8のグラフは、1800幅×300厚のスラブを素材とし、第2孔型K2のウェッジ角度を30°、1パス当たりの圧下量を180mmとした時に、ウェッジ先端曲率半径Rを10mm、20mm、30mmとして複数パス圧延(1パス〜5パス)を実施した際の圧延荷重tの変化を示したものである。   First, in the method of manufacturing the H-section steel according to the present embodiment, the relationship between the wedge tip curvature radius R and the rolling load t in the second die K2 was verified. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the wedge tip radius of curvature R and the rolling load t in the second die K2. Here, the graph of FIG. 8 shows that the slab having a width of 1800 × 300 was used as a material, the wedge angle of the second hole type K2 was 30 °, and the reduction amount per pass was 180 mm. It shows the change of the rolling load t when performing multiple pass rolling (1 pass to 5 passes) with 10 mm, 20 mm, and 30 mm.

図8に示すように、ウェッジ先端曲率半径Rを変えることで圧延荷重は変動しており、例えば第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを小さくするほど圧延荷重tが低減していることが分かる。即ち、第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを小さくするほど圧延負荷を抑えて圧延造形を実施することができるため、圧下量を大きくとることができる。但し、ウェッジ先端曲率半径Rには設備的な下限値が存在し、例えば5mm未満とするとロール損傷が懸念されるため、5mm以上とすることが好ましい。
なお、従来のH形鋼製品の製造での粗圧延工程では、例えば圧下量65mmで約300t程度の圧延荷重が負荷されており、それと比較し、図8に示す圧下量180mmで圧延荷重tの値は約350t〜500tとなっており、本発明の条件では圧延荷重が低減されていることが分かる。
As shown in FIG. 8, the rolling load fluctuates by changing the wedge tip radius of curvature R. For example, the rolling load t decreases as the wedge tip radius of curvature R of the second hole type K2 decreases. I understand. That is, as the wedge tip radius of curvature R of the second die K2 is reduced, the rolling load can be suppressed and the rolling shaping can be performed, so that the rolling reduction can be increased. However, the wedge tip curvature radius R has a lower limit in terms of equipment. For example, if the radius is less than 5 mm, there is a concern that the roll may be damaged.
In the rough rolling step in the production of the conventional H-section steel product, for example, a rolling load of about 300 t is applied at a rolling reduction of 65 mm, and in comparison with this, the rolling load t is reduced at a rolling reduction of 180 mm shown in FIG. The value is about 350 t to 500 t, which indicates that the rolling load is reduced under the conditions of the present invention.

また、図9は、第2孔型K2における1パス当たりのエッジング量と被圧延材Aの座屈量との関係を示すグラフである。なお、図9のグラフは1800幅×300厚のスラブを素材とし、第2孔型K2のウェッジ角度を30°、1パス当たりの圧下量(エッジング量)を180mmとした時に、ウェッジ先端曲率半径Rを10mm、20mm、30mmとして複数パス圧延(1パス〜5パス)を実施した際(図中、スプリット法R10、R20、R30)のデータである。また、図9には、従来の粗圧延工程におけるエッジング圧延(従来法R20)での被圧延材の座屈量も記載している。
また、図10は、座屈量に関する説明図である。図10に示すa−bの絶対値(=|a−b|)が座屈量である。なお、図10に示すような被圧延材Aの座屈は、通常、被圧延材Aの長手方向非定常部において発生・成長しやすく、且つ、圧延の蹴出し端部において成長し易いことが知られている。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the amount of edging per pass and the amount of buckling of the material A to be rolled in the second die K2. The graph of FIG. 9 shows that the slab having a width of 1800 × 300 was used as the material, the wedge angle of the second hole type K2 was 30 °, and the reduction amount (edging amount) per pass was 180 mm. The data are obtained when a plurality of passes (1 pass to 5 passes) are performed with R set to 10 mm, 20 mm, and 30 mm (split method R10, R20, R30 in the figure). FIG. 9 also shows the amount of buckling of the material to be rolled in the edging rolling (conventional method R20) in the conventional rough rolling process.
FIG. 10 is an explanatory diagram relating to the amount of buckling. The absolute value of ab (= | ab |) shown in FIG. 10 is the buckling amount. In addition, the buckling of the material A to be rolled as shown in FIG. Are known.

図9に示す座屈量は、この数値が大きくなると後段プロセスにおいてフランジ部80の4点肉量にバラツキが生じ、寸法精度が低下し、圧延続行が不可能となる恐れがある。
図9に示すように、従来の粗圧延工程では、圧下力が被圧延材の中心部に及ぶ範囲が広く、温度変動や噛み込み変動等による微小な非対称影響を受け易いといった要因により、1パス当たりの圧下量が約60mmを超えると、急激に寸法精度が低下する(座屈量が増加する)といった特徴が見受けられる。
一方で、本実施の形態に係る技術において第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを10mm、20mmとした場合には、エッジング圧延による圧下浸透効果が小さいために、耐座屈安定性が極めて高くなり、座屈量は低い値で推移している。具体的には、1パス当たりのエッジング量が180mmである場合でも、座屈量は低く推移し、形状悪化は見られないため、安定的な圧延が実施可能であることが分かる。
また、本実施の形態に係る技術において第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを30mmとした場合には、1パス当たりのエッジング量が90mmを超えると、座屈量が増加し、形状悪化が顕著となる。
If the numerical value of the buckling amount shown in FIG. 9 is increased, the thickness of the flange portion 80 at four points varies in the subsequent process, the dimensional accuracy is reduced, and there is a possibility that the rolling cannot be continued.
As shown in FIG. 9, in the conventional rough rolling process, the rolling force has a wide range over the central portion of the material to be rolled, and is likely to be affected by a small asymmetry due to a temperature variation, a biting variation, or the like. When the rolling reduction per hit exceeds about 60 mm, there is a characteristic that the dimensional accuracy is rapidly reduced (the amount of buckling is increased).
On the other hand, when the wedge tip radius of curvature R of the second hole type K2 is set to 10 mm or 20 mm in the technology according to the present embodiment, the buckling stability is extremely low because the rolling reduction effect by edging rolling is small. It has increased and the amount of buckling has remained at a low value. Specifically, even when the edging amount per pass is 180 mm, the buckling amount is kept low and the shape is not deteriorated, so that it can be seen that stable rolling can be performed.
Further, in the technology according to the present embodiment, when the wedge tip radius of curvature R of the second hole type K2 is 30 mm, if the edging amount per pass exceeds 90 mm, the buckling amount increases, and the shape deteriorates. Becomes remarkable.

なお、座屈量は例えば30mm以内であれば許容範囲内とされる。上述したように、図8に示す圧延荷重tの変化は、スラブ厚が300mmである場合の結果を示すものであり、例えばウェブ高さ1000mm以上、フランジ幅400mm以上といった大型の最終製品を製造する際には、スラブ厚は製品厚みの20mm程度にまで圧下(即ち、トータル延伸15倍程度の圧下)が行われる。ここで、エッジング圧延ではスラブ厚はほとんど変化しないため、スラブ厚の圧下は主にエッジング仕上がり以降の工程で行われる。
一方で、座屈量に相当する製品の偏りの公差は例えば4mm程度であることから、粗造形段階(粗圧延段階)での公差限界のばらつきは約60mm(4mm×15倍)と考えられる。この値に工程能力を見込んで、例えば工業生産として許容できる座屈量を30mm以下に設定される。
Note that the buckling amount is within an allowable range if it is within 30 mm, for example. As described above, the change in the rolling load t shown in FIG. 8 shows a result when the slab thickness is 300 mm, and produces a large final product such as a web height of 1000 mm or more and a flange width of 400 mm or more. At this time, the slab thickness is reduced to about 20 mm of the product thickness (that is, the total drawing is reduced by about 15 times). Here, since the slab thickness hardly changes in the edging rolling, the reduction of the slab thickness is mainly performed in a process after the edging finish.
On the other hand, since the tolerance of the deviation of the product corresponding to the buckling amount is, for example, about 4 mm, it is considered that the variation of the tolerance limit in the rough molding stage (rough rolling stage) is about 60 mm (4 mm × 15 times). In consideration of the process capability in this value, for example, the buckling amount allowable as industrial production is set to 30 mm or less.

以上図9を参照して説明したことから、本実施の形態に係る技術において第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rが20mm以下である場合、座屈量を低く抑え安定的な圧延を行うに際し、1パス当たりの圧下量は最大180mmまで拡大して任意に設定可能であることが分かる。
また、第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rが30mm以下である場合、座屈量を低く抑え安定的な圧延を行うためには、1パス当たりの圧下量は最大90mmまで拡大して設定することが必要であることが分かる。
As described above with reference to FIG. 9, in the technology according to the present embodiment, when the wedge tip curvature radius R of the second die K2 is 20 mm or less, the amount of buckling is suppressed and stable rolling is performed. At this time, it can be seen that the amount of reduction per pass can be arbitrarily set up to a maximum of 180 mm.
When the wedge tip radius of curvature R of the second die K2 is 30 mm or less, the rolling reduction per pass is set to a maximum of 90 mm in order to reduce the buckling amount and perform stable rolling. It turns out that it is necessary to

即ち、従来の粗圧延工程では、1パス当たりの圧下量が約60mmを超えると、急激に寸法精度が低下するといった理由から、1パス当たりの圧下量を60mm超に増やすことは困難であったのに対し、本実施の形態に係る技術では、第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを20mm以下とすることで1パス当たりの圧下量を最大180mmまで拡大して設定することが可能となる。更には、第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを30mm以下とすることで1パス当たりの圧下量を最大90mmまで拡大して設定することが可能となる。これにより、1パス当たりの圧下量を増大させることで、圧延造形時のパス回数の低減等の効率化が図られる。   That is, in the conventional rough rolling process, if the reduction amount per pass exceeds about 60 mm, it is difficult to increase the reduction amount per pass to more than 60 mm because the dimensional accuracy rapidly decreases. On the other hand, in the technology according to the present embodiment, by setting the wedge tip curvature radius R of the second hole type K2 to 20 mm or less, it is possible to expand and set the rolling reduction per pass up to 180 mm. Become. Further, by setting the wedge tip radius of curvature R of the second hole mold K2 to 30 mm or less, the amount of reduction per pass can be expanded and set to a maximum of 90 mm. Thus, by increasing the rolling reduction per pass, efficiency such as reduction in the number of passes at the time of rolling molding can be improved.

第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rは、上述したように、1パス当たりの圧下量を最大180mmまで拡大して設定するといった観点からは、20mm以下とすることが好ましい。但し、図9に示すように、本実施の形態に係る技術において第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを30mmとした場合であっても、1パス当たりの圧下量を最大90mmまで拡大して設定する際に座屈量の低減効果が見られることから、第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rは30mm以下としても良い。   As described above, the wedge tip radius of curvature R of the second hole type K2 is preferably set to 20 mm or less from the viewpoint of increasing the rolling reduction per pass up to 180 mm. However, as shown in FIG. 9, in the technology according to the present embodiment, even when the wedge tip radius of curvature R of the second hole type K2 is set to 30 mm, the rolling reduction per pass is increased to a maximum of 90 mm. Since the effect of reducing the amount of buckling can be seen when setting, the wedge tip curvature radius R of the second hole type K2 may be 30 mm or less.

ここで、第1孔型K1での圧延造形後に第2孔型K2での圧延造形が実施されることに鑑み、第1孔型K1のウェッジ先端曲率半径Rに比べ第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを小さくすることで、第2孔型K2での圧延造形におけるせん断効果が高まり、圧延荷重が更に低減されることが見込まれる。例えば、第1孔型K1におけるウェッジ先端曲率半径Rを30mmとし、第2孔型K2におけるウェッジ先端曲率半径Rを20mmに設計することで、圧延荷重の低減が図られる。   Here, in view of the fact that the rolling molding with the second die K2 is performed after the rolling molding with the first die K1, the wedge of the second die K2 is compared with the wedge tip radius of curvature R of the first die K1. By reducing the radius of curvature R at the tip, it is expected that the shearing effect in the rolling shaping in the second die K2 increases, and the rolling load is further reduced. For example, the rolling radius can be reduced by designing the wedge tip curvature radius R of the first die K1 to be 30 mm and the wedge tip curvature radius R of the second die K2 to be 20 mm.

従来のH形鋼の製造技術においては、本実施の形態に係る方法のように、せん断変形を主とする圧延造形を採用しておらず、スラブ幅方向全体を圧下していたために、当該圧下がスラブ中央方向に浸透し、例えばスラブ非定常部(特に圧延蹴出し端)の座屈や、ウェブの増厚が問題となっていた。このような問題に起因し、従来の1パス当たりの圧下量の限界(圧延限界)は約70mm未満とされていた。
しかしながら、図8、9を参照して分かるように、本実施の形態に係る方法によれば、第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを20mm以下とした場合には、1パス当たりの圧下量を最大180mmとしても座屈量は増大せず、圧延荷重を小さく抑えることができ、安定して有効な圧延造形が実施できる。また、1パス当たりの圧下量を最大180mmとした場合であっても、圧延荷重は約500t以下に抑えられていることが分かるため、1パス当たりの圧下量を最大180mm且つ圧延荷重500t以下との条件でもって圧延造形を実施することが可能となる。
In the conventional technology for manufacturing an H-section steel, unlike the method according to the present embodiment, rolling molding mainly based on shear deformation is not employed, and the entire slab width direction is reduced. Has penetrated in the center direction of the slab, and for example, buckling of the unsteady portion of the slab (particularly, the rolled end) and increase in the thickness of the web have been problems. Due to such a problem, the conventional limit of the amount of reduction per pass (rolling limit) has been less than about 70 mm.
However, as can be seen with reference to FIGS. 8 and 9, according to the method according to the present embodiment, when the wedge tip curvature radius R of the second hole type K2 is set to 20 mm or less, the reduction per pass is reduced. Even if the amount is up to 180 mm, the amount of buckling does not increase, the rolling load can be kept small, and stable and effective rolling shaping can be performed. Also, even when the rolling reduction per pass is set to a maximum of 180 mm, it can be seen that the rolling load is suppressed to about 500 t or less, so that the rolling reduction per pass is a maximum of 180 mm and a rolling load of 500 t or less. Roll molding can be performed under the following conditions.

以上説明したように、上述した孔型構成において実施される被圧延材Aに対するエッジング圧延に関し、特に第1孔型K1及び第2孔型K2での圧延造形では、第1孔型K1におけるウェッジ先端曲率半径Rよりも第2孔型K2におけるウェッジ先端曲率半径Rを小さい値とすることが望ましい。
また、従来は約70mm未満が限界値であった1パス当たりの圧下量に関しても、本実施の形態に係る方法においては、1パス当たりの圧下量を最大180mmとすることができ、パス回数の低減を図ることが圧延能率上望ましいといった観点から、1パス当たりの圧下量はなるべく大きい値とすることが望ましい。なお、1パス当たりの圧下量の具体例は、後述する実施例に記載している。
As described above, the wedge tip in the first die K1 is related to the edging rolling on the material A to be rolled, which is performed in the die configuration described above, and particularly in the roll molding with the first die K1 and the second die K2. It is desirable that the wedge tip curvature radius R in the second hole type K2 be smaller than the curvature radius R.
In addition, in the method according to the present embodiment, the reduction amount per pass can be set to a maximum of 180 mm, and the reduction amount per pass can be set to a maximum of 180 mm. From the viewpoint that reduction is desirable in terms of rolling efficiency, it is desirable that the rolling reduction per pass be as large as possible. A specific example of the amount of reduction per pass is described in Examples described later.

以上説明した、本実施の形態に係るH形鋼の製造方法によれば、第1孔型K1〜第4孔型K4を用いて被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部80を形成するといった造形をすることで、被圧延材A(スラブ)の上下端面の圧下量を最小限に抑えて、H形粗形材13の造形を行うことができる。即ち、従来行われていたスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法に比べ、フランジ幅を広幅化させてH形粗形材13を造形することが可能となり、その結果、例えばウェブ高さ1000mm以上、フランジ幅400mm以上といった大型の最終製品(H形鋼製品)を製造することができる。   According to the method of manufacturing the H-section steel according to the present embodiment described above, the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled are interrupted using the first to fourth hole types K1 to K4. By performing a process of bending right and left parts which are divided into right and left by these interruptions and forming a flange portion 80, the amount of reduction of the upper and lower end surfaces of the material A (slab) to be rolled can be minimized. , H-shaped raw material 13 can be formed. That is, it is possible to form the H-shaped rough material 13 by widening the flange width as compared with the conventional rough rolling method in which the slab end face is constantly reduced, and as a result, for example, the web height is 1000 mm or more, Large end products (H-section steel products) with a flange width of 400 mm or more can be manufactured.

更に、上述したように、第1孔型K1のウェッジ先端曲率半径Rに比べ第2孔型K2のウェッジ先端曲率半径Rを小さくする(例えば30mm以下)ことで、圧延荷重の低減を図り、1パス当たりの圧下量を最大で180mmまで拡大して設定したとしても、問題無く圧延造形を実施することが可能となる。また、1パス当たりの圧下量を大きくとれるため、従来に比べパス回数の低減を図ることが可能となる。   Further, as described above, the rolling load is reduced by making the wedge tip radius of curvature R of the second die K2 smaller than the radius of curvature R of the wedge tip of the first die K1 (for example, 30 mm or less). Even if the amount of reduction per pass is set to be increased to 180 mm at the maximum, it is possible to carry out the rolling molding without any problem. Also, since the amount of reduction per pass can be increased, the number of passes can be reduced as compared with the conventional case.

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As described above, an example of the embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be made within the scope of the idea described in the appended claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.

上記実施の形態において、第1孔型K1〜第4孔型K4の4つの孔型を用いて被圧延材Aの造形を行い、その後、第5孔型K5を用いて平造形圧延を行う技術を説明したが、粗圧延工程を実施する孔型数はこれに限られるものではなく、第1孔型K1〜第4孔型K4に示す圧延造形工程を更に多くの孔型を用いて実施しても良い。即ち、上記実施の形態に示した孔型構成は一例であり、サイジングミル3や粗圧延機4に刻設される孔型の数は任意に変更可能であり、好適に粗圧延工程を実施することができる程度に適宜変更される。   In the above-described embodiment, a technique in which the material A to be rolled is formed by using the four molds of the first mold K1 to the fourth mold K4, and thereafter, flat molding rolling is performed by using the fifth mold K5. However, the number of dies for performing the rough rolling process is not limited to this, and the rolling molding process shown in the first dies K1 to the fourth dies K4 is performed using more dies. May be. In other words, the configuration of the die shown in the above embodiment is an example, and the number of die formed in the sizing mill 3 or the rough rolling mill 4 can be arbitrarily changed, and the rough rolling process is preferably performed. It is appropriately changed to the extent that it can be performed.

本発明の実施例として、以下のような検証を行った。先ず、比較例1として、従来のスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法でもって第1孔型〜第3孔型(G1〜G3)において圧延造形を行った場合のパススケジュールの一例を表1に示す。なお、比較例1では2300mm幅のスラブを素材として、ウェブ高さが1200mmになるまで圧延造形を行っており、1パス当たりの圧下量は60mm以下にとどまっている。従来の粗圧延方法の一例としては、例えば特許第3457362号に記載したようなエッジング圧延による被圧延材の幅拡がりを利用した方法が挙げられる。このような方法では、孔型内における被圧延材の誘導性が乏しいため、1パス当たりの圧下量は60mm以下に留めざるを得ないといった事情がある。   As an example of the present invention, the following verification was performed. First, as Comparative Example 1, Table 1 shows an example of a pass schedule in a case where rolling shaping is performed in the first to third dies (G1 to G3) by the conventional rough rolling method in which the end face of the slab is constantly reduced. Show. In Comparative Example 1, a slab having a width of 2300 mm was used as a raw material, and rolling molding was performed until the web height became 1200 mm, and the reduction amount per pass was 60 mm or less. As an example of the conventional rough rolling method, for example, a method utilizing the width expansion of a material to be rolled by edging rolling as described in Japanese Patent No. 3457362 is exemplified. In such a method, since the material to be rolled in the mold is poor in guideability, the amount of reduction per pass has to be limited to 60 mm or less.

表1に示す通り、比較例1では、所定のウェブ高さの被圧延材まで造形するのに、合計で21パスの圧延造形が必要となっている。   As shown in Table 1, in Comparative Example 1, rolling modeling of a total of 21 passes is required to form a material to be rolled having a predetermined web height.

一方、実施例1として、上記実施の形態において説明した方法でもって第1孔型〜第3孔型(G1〜G3)において圧延造形を行った場合のパススケジュールの一例を以下の表2に示す。但し、表2のパススケジュールは、圧延造形のスケジュールにおいてオペレータが監視を行うことが必要であるといった観点から、パス数を全て偶数回数のパスとし、圧延機の前面において被圧延材のロール軸方向位置を変更できるような装置(例えばサイドガイド、マニプレータ等)を用いて変更させるようなスケジュール構成としたものである。なお、実施例1では、上記実施の形態で説明した通り、従来に比べ幅の小さいスラブから所定のウェブ高さの被圧延材を得ることができることから、2000mm幅のスラブを素材として、ウェブ高さが1200mmになるまで圧延造形を行っている。   On the other hand, as Example 1, the following Table 2 shows an example of a pass schedule in a case where the rolling shaping is performed in the first die to the third die (G1 to G3) by the method described in the above embodiment. . However, from the viewpoint that the operator needs to monitor the schedule of the rolling molding, the number of passes is set to an even number of passes, and the pass schedule in Table 2 is the roll axis direction of the material to be rolled in front of the rolling mill. The schedule is configured to be changed using a device that can change the position (for example, a side guide, a manipulator, or the like). In the first embodiment, as described in the above embodiment, since a material to be rolled having a predetermined web height can be obtained from a slab having a smaller width than the conventional one, a slab having a width of 2000 mm is used as a raw material. Roll molding is performed until the thickness becomes 1200 mm.

表2に示すパススケジュールでは、上記実施の形態でも説明したように、1パス当たりの圧下量を大きくとることができるため、一部パスにおいて圧下量70mm以上で最大180mmとしている。そのため、所定のウェブ高さの被圧延材まで造形するのに、合計で12パスとなっている。   In the pass schedule shown in Table 2, as described in the above embodiment, the amount of reduction per pass can be increased, so that the reduction amount is set to 70 mm or more and 180 mm at the maximum in some passes. Therefore, a total of 12 passes are required to form a material to be rolled having a predetermined web height.

また、実施例2として、上記実施の形態において説明した方法でもって第1孔型〜第3孔型(G1〜G3)において圧延造形を行った場合のパススケジュールであって、被圧延材を圧延機の前後面の両方において転回させるようなスケジュール構成としたものを以下の表3に示す。なお、実施例2では、実施例1と同様の理由により、2000mm幅のスラブを素材として、ウェブ高さが1200mmになるまで圧延造形を行っている。   In addition, as Example 2, a pass schedule in a case where the rolling shaping is performed in the first to third shaping molds (G1 to G3) by the method described in the above-described embodiment, wherein the material to be rolled is rolled. Table 3 below shows a schedule configuration in which both the front and rear surfaces of the machine are turned. In the second embodiment, for the same reason as in the first embodiment, a slab having a width of 2000 mm is used as a raw material, and rolling molding is performed until the web height becomes 1200 mm.

表3に示すパススケジュールでは、1パス当たりの圧下量を大きくとることができるため、一部パスにおいて圧下量70mm以上で最大180mmとしており、そのため、所定のウェブ高さの被圧延材まで造形するのに、合計で9パスとなっている。   In the pass schedule shown in Table 3, since the amount of reduction per pass can be increased, the reduction amount is set to a maximum of 180 mm with a reduction amount of 70 mm or more in some passes, and therefore, the material to be rolled having a predetermined web height is formed. However, there are 9 passes in total.

表1の比較例1と表2及び表3の実施例1、2を比べると、先ず、第1孔型K1〜第4孔型K4を用いて被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部80を形成するといった造形を採用していることで、素材としてのスラブの幅を小さくすることができ、それによりパス回数の低減が実現されていることが分かる。加えて、比較例1に比べ実施例1、2では、1パス当たりの圧下量を大きくとることができているために、更なるパス回数の低減が実現されていることが分かる。   Comparing Comparative Example 1 in Table 1 with Examples 1 and 2 in Tables 2 and 3, firstly, the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled using the first to fourth hole types K1 to K4. , The width of the slab as a material can be reduced by adopting the molding of forming the flange part 80 by bending each part divided to the left and right by the interruption to the left and right. Thus, it can be seen that the number of passes is reduced. In addition, it can be seen that in Examples 1 and 2 as compared with Comparative Example 1, the amount of reduction per pass could be increased, thereby further reducing the number of passes.

また、上記実施の形態に係るH形鋼の製造方法においては、粗圧延造形された被圧延材Aのフランジ部80の形状が、従来の製造方法における平孔型造形前のフランジ部の形状に比べ、製品フランジの形状に近い形状である。これは、素材として用いる矩形断面の素材(スラブ)の端部形状を変えることなく、割り込みを入れて造形した分割部位(フランジ部80)を折り曲げる加工を行うといった造形技術を採用していることに起因する。
そのため、従来の製造方法に比べ、フランジ部80にメタルフローを流入させるためのウェブ厚の薄肉化が顕著に求められない。
ウェブ厚の薄肉化は、主に平造形孔型(上記実施の形態に係る第5孔型K5)において行われるが、ここでは、その平孔型造形のパススケジュールの具体的な例を比較例2、実施例3として記載する。
Further, in the method of manufacturing the H-section steel according to the above-described embodiment, the shape of the flange portion 80 of the rough-rolled material A to be rolled is changed to the shape of the flange portion before flat-hole molding in the conventional manufacturing method. In comparison, the shape is close to the shape of the product flange. This is due to the adoption of a shaping technology that bends a divided portion (flange portion 80) formed by inserting an interrupt without changing the end shape of the material (slab) having a rectangular cross section used as the material. to cause.
Therefore, compared with the conventional manufacturing method, the thickness of the web for flowing the metal flow into the flange portion 80 is not significantly required to be reduced.
The thickness reduction of the web is mainly performed in the flat molding die (fifth die K5 according to the above-described embodiment). Here, a specific example of the pass schedule of the flat molding is described as a comparative example. 2, described as Example 3.

以下の表4に示す比較例2は、平造形孔型(G4)において300厚スラブを素材とした場合の、ウェブ厚300mmの被圧延材をウェブ厚70mmまで減厚させる場合のパススケジュールの一例である。表4に示すように、特に後段パスにおいてはウェブ圧下率が高くなるために反力が増大し、1パス当たりの圧下量を少なくせざるを得ず、例えば1パス当たりの圧下量が5mm程度となる。そのためにパス回数が増え、表4のスケジュールでは17パスとなっている。   Comparative Example 2 shown in Table 4 below is an example of a pass schedule in a case where a 300-mm thick slab is used as a raw material in a flat molding hole die (G4) and a material to be rolled having a web thickness of 300 mm is reduced to a web thickness of 70 mm. It is. As shown in Table 4, particularly in the latter pass, the web draft is increased, so the reaction force is increased, and the reduction amount per pass has to be reduced. For example, the reduction amount per pass is about 5 mm. It becomes. As a result, the number of passes increases, and the schedule in Table 4 has 17 passes.

一方、以下の表5に示す実施例3は、平造形孔型(G4)において300厚スラブを素材とした場合の、ウェブ厚300mmの被圧延材をウェブ厚100mmまで減厚させる場合のパススケジュールの一例である。表5に示すスケジュールは、上記実施の形態に係るH形鋼の製造方法を採用した場合の平造形圧延であり、ウェブ厚を70mmまで減厚させることは求められていない。そのため、パス回数は12パスに留まっている。   On the other hand, Example 3 shown in Table 5 below shows a pass schedule in the case where a 300 mm thick slab is used as a raw material in a flat molding hole die (G4) and a material to be rolled having a web thickness of 300 mm is reduced to a web thickness of 100 mm. This is an example. The schedule shown in Table 5 is flat shaping rolling in the case where the method for manufacturing an H-section steel according to the above embodiment is adopted, and it is not required to reduce the web thickness to 70 mm. Therefore, the number of passes is limited to 12 passes.

以上、表1〜表5に比較例1、2及び実施例1〜3に係るパススケジュールの具体例を示した。これによれば、従来のスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法を採用すると、比較例1と比較例2を加えたパス回数である38パスが必要とされる。一方、上記実施の形態で説明した本発明に係るH形鋼の製造方法を採用すると、実施例1と実施例3を加えたパス回数である24パス、あるいは実施例2と実施例3を加えたパス回数である21パスで粗圧延工程が完了できることが分かる。この結果から、本発明に係るH形鋼の製造方法によれば、従来に比べ圧延造形時のパス回数の低減を実現させ、フランジ幅の大きなH形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することができることが示される。   As described above, Tables 1 to 5 show specific examples of the pass schedules according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3. According to this, if the conventional rough rolling method of constantly reducing the end face of the slab is adopted, 38 passes, which is the number of passes obtained by adding the comparative example 1 and the comparative example 2, are required. On the other hand, when the method of manufacturing the H-section steel according to the present invention described in the above embodiment is adopted, 24 passes, which is the number of passes obtained by adding the first and third embodiments, or the second embodiment and the third embodiment are added. It can be seen that the rough rolling process can be completed in 21 passes, which is the number of passes. From these results, according to the method of manufacturing an H-section steel according to the present invention, it is possible to realize a reduction in the number of passes at the time of rolling molding as compared with the conventional method, and to efficiently and stably manufacture an H-section steel product having a large flange width. It is shown that you can.

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてH形鋼を製造する製造方法に適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to, for example, a manufacturing method of manufacturing an H-section steel using a slab having a rectangular cross section as a raw material.

1…圧延設備
2…加熱炉
3…サイジングミル
4…粗圧延機
5…中間ユニバーサル圧延機
8…仕上ユニバーサル圧延機
9…エッジャー圧延機
11…スラブ
13…H形粗形材
14…中間材
16…H形鋼製品
20…上孔型ロール(第1孔型)
21…下孔型ロール(第1孔型)
25、26…突起部(第1孔型)
28、29…割り込み(第1孔型)
30…上孔型ロール(第2孔型)
31…下孔型ロール(第2孔型)
35、36…突起部(第2孔型)
38、39…割り込み(第2孔型)
40…上孔型ロール(第3孔型)
41…下孔型ロール(第3孔型)
45、46…突起部(第3孔型)
48、49…割り込み(第3孔型)
50…上孔型ロール(第4孔型)
51…下孔型ロール(第4孔型)
55、56…突起部(第4孔型)
58、59…割り込み(第4孔型)
80…フランジ部
82…ウェブ部
85…上孔型ロール(第5孔型)
86…下孔型ロール(第5孔型)
K1…第1孔型
K2…第2孔型
K3…第3孔型
K4…第4孔型
K5…第5孔型(平造形孔型)
T…製造ライン
A…被圧延材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling equipment 2 ... Heating furnace 3 ... Sizing mill 4 ... Rough rolling mill 5 ... Intermediate universal rolling mill 8 ... Finishing universal rolling mill 9 ... Edger rolling mill 11 ... Slab 13 ... H-shaped rough shaped material 14 ... Intermediate material 16 ... H-shaped steel products 20 ... Top hole type roll (first hole type)
21 ... pilot hole type roll (first hole type)
25, 26: Projecting portion (first hole type)
28, 29 ... Interruption (1st hole type)
30 ... Top hole type roll (second hole type)
31 ... pilot hole type roll (second hole type)
35, 36 ... Projection (second hole type)
38, 39 ... Interruption (2nd hole type)
40 ... Top hole type roll (third hole type)
41 ... pilot hole type roll (third hole type)
45, 46... Projection (third hole type)
48, 49… Interruption (3rd hole type)
50 ... Top hole type roll (4th hole type)
51 ... pilot hole type roll (fourth hole type)
55, 56: Projection (fourth hole type)
58, 59: Interruption (4th hole type)
80: flange portion 82: web portion 85: upper hole type roll (fifth hole type)
86 ... pilot hole type roll (fifth hole type)
K1 ... first hole type K2 ... second hole type K3 ... third hole type K4 ... fourth hole type K5 ... fifth hole type (flat molding hole type)
T: Production line A: Rolled material

Claims (3)

粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたH形鋼の製造方法であって、
矩形断面素材に対し前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する4以上の複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型では被圧延材の1又は複数パス造形が行われ、
前記複数の孔型のうち第1孔型及び第2孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れる突起部が形成され、
前記第2孔型における造形では、前記第1孔型において形成された割り込みの深さを深くする造形が行われ、
前記複数の孔型のうち第3孔型以降では前記割り込みによって成形された分割部位を順次折り曲げる工程が行われ、
前記第2孔型に形成される突起部の先端角度が25°以上40°以下であり、且つ、当該突起部の先端曲率半径は30mm以下に設計されることを特徴とする、H形鋼の製造方法。
A method for producing an H-section steel comprising a rough rolling step, an intermediate rolling step, and a finish rolling step,
A rolling mill that performs the rough rolling process on a rectangular cross-section material is engraved with a plurality of four or more molds for forming a material to be rolled,
In the plurality of molds, one or more passes of the material to be rolled are formed,
The first and second molds among the plurality of molds are formed with a protrusion for vertically interrupting the width direction of the material to be rolled,
In the shaping in the second mold, shaping is performed to increase the depth of interruption formed in the first mold,
In the third and subsequent molds of the plurality of molds, a step of sequentially bending the divided portion formed by the interruption is performed,
The H-shaped steel is characterized in that the tip angle of the projection formed in the second mold is not less than 25 ° and not more than 40 °, and the tip radius of curvature of the projection is designed to be 30 mm or less. Production method.
前記第2孔型に形成される突起部の先端曲率半径が20mm以下に設計される場合に、当該第2孔型における圧延造形1パス当たりの圧下量は最大180mmに設定されることを特徴とする、請求項1に記載のH形鋼の製造方法。 When the radius of curvature of the tip of the protrusion formed in the second mold is designed to be 20 mm or less, the rolling reduction per rolling molding pass in the second mold is set to a maximum of 180 mm. The method for producing an H-section steel according to claim 1. 前記第2孔型に形成される突起部の先端曲率半径が30mm以下に設計される場合に、当該第2孔型における圧延造形1パス当たりの圧下量は最大90mmに設定されることを特徴とする、請求項1又は2に記載のH形鋼の製造方法。 When the radius of curvature of the tip of the protrusion formed in the second mold is designed to be 30 mm or less, the rolling reduction per rolling molding pass in the second mold is set to a maximum of 90 mm. The method for producing an H-section steel according to claim 1 or 2, wherein:
JP2016099329A 2016-05-18 2016-05-18 Method for manufacturing H-section steel Active JP6627641B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016099329A JP6627641B2 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Method for manufacturing H-section steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016099329A JP6627641B2 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Method for manufacturing H-section steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017205785A JP2017205785A (en) 2017-11-24
JP6627641B2 true JP6627641B2 (en) 2020-01-08

Family

ID=60415148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016099329A Active JP6627641B2 (en) 2016-05-18 2016-05-18 Method for manufacturing H-section steel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6627641B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114789195B (en) * 2022-03-31 2023-09-05 中天钢铁集团(南通)有限公司 Splitting rolling process

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU85950A1 (en) * 1985-06-13 1987-01-13 Arbed METHOD AND DEVICE FOR ROLLING BLANKS OF CONTINUOUSLY CAST-OFF OUTDOOR POULTRY
JP3457362B2 (en) * 1993-09-21 2003-10-14 新日本製鐵株式会社 Method for producing intermediate coarse shaped billet for H-section steel
JPH08229601A (en) * 1995-02-24 1996-09-10 Nippon Steel Corp Manufacture of rough shaped slab for wide flange shape
JP3678003B2 (en) * 1998-06-03 2005-08-03 Jfeスチール株式会社 Rolling method of rough steel slab
JP3456438B2 (en) * 1999-03-02 2003-10-14 Jfeスチール株式会社 Rolling method of crude slab for section steel
JP2004358541A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for manufacturing shaped bloom and caliber roll
JP6447286B2 (en) * 2015-03-19 2019-01-09 新日鐵住金株式会社 H-section steel manufacturing method and H-section steel products
JP6565691B2 (en) * 2016-01-07 2019-08-28 日本製鉄株式会社 H-section steel manufacturing method and H-section steel products

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017205785A (en) 2017-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016148030A1 (en) H-shaped steel production method
JP2019111584A (en) Rolled H-shaped steel
WO2018029869A1 (en) Method of manufacturing h-shaped steel
JP6627641B2 (en) Method for manufacturing H-section steel
JP6536415B2 (en) H-shaped steel manufacturing method
JP6686809B2 (en) Method for manufacturing H-section steel
JP6565691B2 (en) H-section steel manufacturing method and H-section steel products
JP6597321B2 (en) H-section steel manufacturing method and H-section steel products
JP6593457B2 (en) H-section steel manufacturing method and rolling device
JP6668963B2 (en) Method of manufacturing H-section steel
JPWO2019156078A1 (en) Manufacturing method of H-section steel
JP6515365B1 (en) H-shaped steel manufacturing method
JP6790973B2 (en) Manufacturing method of H-section steel
JP6531653B2 (en) H-shaped steel manufacturing method
JP6593456B2 (en) H-section steel manufacturing method and H-section steel products
JP6699415B2 (en) Method for manufacturing H-section steel
JP6816483B2 (en) Manufacturing method of H-section steel
WO2016148031A1 (en) H-shaped steel production method
JP6447285B2 (en) Manufacturing method of H-section steel
JP6825463B2 (en) Manufacturing method of H-section steel
JP6855885B2 (en) H-section steel manufacturing method and H-section steel products
JP6501047B1 (en) H-shaped steel manufacturing method
JP6614339B2 (en) Manufacturing method of H-section steel
JP5938983B2 (en) Method for shaping and rolling coarse steel slab and method for producing H-section steel
JPWO2019142734A1 (en) Manufacturing method of H-section steel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190109

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190605

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191118

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6627641

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151