JP6668963B2 - Method of manufacturing H-section steel - Google Patents
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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 method for manufacturing an H-section steel using a slab or the like having a rectangular cross section as a raw material.
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 coarse 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 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, the H-shaped 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 was made in the slab end face in the first die in the rough rolling process. After that, a technique is known in which the interruption is expanded in the second and subsequent cavities, or the edging rolling is performed by increasing the interruption depth, and the interruption of the slab end face is eliminated in the subsequent cavities (for example, Patent Document 1).
このようなH形鋼の製造技術において、ウェブの減厚を行う平造形圧延時には、例えば特許文献2に記載されているように、いわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを導入することが知られている。これは、平造形圧延においてエッジング圧延と平造形圧延を交互に繰り返すようなパススケジュールを採ることで、平造形圧延によって生じるクロップ部の抑制や、平造形圧延時の噛み出しを防止するために実施されるものである。 In such an H-section steel manufacturing technique, it is known that a flattening pass called a so-called “gearing” is introduced at the time of flat forming rolling for reducing the thickness of the web, as described in Patent Document 2, for example. Have been. This is done in order to suppress the cropping part caused by flat forming rolling and to prevent biting during flat forming rolling by adopting a pass schedule that alternately repeats edging rolling and flat forming rolling in flat forming rolling. Is what is done.
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, production 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 wider 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 in which an end face of a material such as a slab (an end face of a slab) is interrupted, the end face is edged, and rough rolling is performed 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. In addition, it is conceivable to increase the edging amount by increasing the size of the material itself such as slabs.However, there is a limit to the equipment scale and rolling reduction of the rough rolling mill, so that a sufficient product flange cannot be widened. There are circumstances.
また、上記特許文献2に開示されているようないわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを実施する際には、エッジング圧延を行う孔型(エッジング孔型)と、平造形圧延を行う孔型(平造形孔型)と、が繰り返し用いられる。その際に、一度平造形圧延が行われた被圧延材を再度エッジング孔型に戻す場合に、被圧延材のフランジ幅が短くなっており、エッジング孔型による被圧延材の拘束が十分に行われず、通材が不安定になる恐れがある。また、平造形圧延ではウェブの延伸がフランジの延伸に比べて極めて大きいため、被圧延材に上下曲がりが生じ易く、その後の耳取り圧延において被圧延材が90°又は270°転回するために、圧延前の被圧延材が大きく左右曲がりを持った状態から圧延が開始され、もともと誘導性の極めて低い孔型形状であることと相俟って、通材トラブル等を招きやすいといった問題がある。加えて、「耳取り」と呼ばれる形状整形パスでは、異なる孔型(エッジング孔型と平造形孔型)での圧延を繰り返すため、孔型のロール隙の変更量が極めて大きくなり、生産性や能率の低下が懸念される。 Further, when performing a shape shaping pass called so-called “earing” as disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, a die for performing edging rolling (an edging die) and a die for performing flat forming rolling are provided. (A flat molding hole type) is repeatedly used. At that time, when the material to be rolled once subjected to flat forming rolling is returned to the edging hole again, the flange width of the material to be rolled is short, and the material to be rolled by the edging hole is sufficiently restrained. And there is a risk that the timber will be unstable. Also, in flat forming rolling, since the stretching of the web is extremely large compared to the stretching of the flange, the material to be rolled is likely to bend up and down, and in the subsequent ear rolling, the material to be rolled turns 90 ° or 270 °, Rolling is started from a state in which the material to be rolled before rolling has a large left-right bend, and there is a problem in that the hole-like shape having an extremely low inductivity originally tends to cause troubles in the material passing. In addition, in the shape shaping pass called “ear picking”, since rolling in different hole types (edging hole type and flat-shaped hole type) is repeated, the amount of change in the roll gap of the hole type becomes extremely large, and productivity and There is a concern that efficiency will decline.
上記事情に鑑み、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、従来行われていた耳取りと呼ばれる形状整形パスを行うことなく粗圧延工程を実施し、圧延能率の向上を図ることが可能なH形鋼の製造技術を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to insert a deep interrupt into the end face of a material such as a slab with a projection having an acute-angled tip in a rough rolling step using a die when manufacturing an H-section steel, By successively bending the formed flange portion, the occurrence of shape defects in the material to be rolled is suppressed, and the rough rolling process is performed without performing the conventional shape shaping pass called ear trimming. It is an object of the present invention to provide a technique for manufacturing an H-section steel capable of improving the quality.
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、前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を圧延造形する5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て被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成され、前記複数の孔型のうち最終孔型を除く第3孔型以降には、前記割り込みに当接し、形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成され、前記複数の孔型のうち最終孔型は平造形孔型であり、当該平造形孔型における圧延造形は、リバース圧延によって当該平造形孔型のみを用いた連続的な複数パス圧延によって行われ、前記平造形孔型において、被圧延材におけるウェブ部とフランジ部との接続箇所内側に対向するコーナー部対向箇所には、当該平造形孔型に導入された被圧延材のウェブ部とフランジ部との接続箇所内側に対する圧下量低減手段としての逃がし部が設けられ、前記逃がし部の形状は、前記平造形孔型による複数パス圧延時において、当該平造形孔型に導入された被圧延材のウェブ部中央位置と、平造形孔型ロールとが当接した状態で、前記ウェブ部とフランジ部との接続箇所内側が圧下されないよう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-section steel including a rough rolling step, an intermediate rolling step, and a finish rolling step, wherein a rolling mill for performing the rough rolling step includes A plurality of five or more molds for rolling and shaping the rolled material are engraved, and one or more passes of the material to be rolled are performed on the plurality of molds, and a first mold and a first mold of the plurality of molds are formed. The two-hole type is provided with a projection which is formed vertically at the width direction of the material to be rolled to form a divided portion at the end of the material to be rolled. After the three-hole type, a projection that abuts on the interruption and sequentially bends the formed divided portion is formed, and the final one of the plurality of die types is a flat-type die. Is a continuous multiple pass using only the flat molding die by reverse rolling. Made by casting and said at flat shaped caliber, the corner portion opposing portion which faces the connecting portion inside the web portion and the flange portion of the material to be rolled, the rolled material has been introduced into the flat shaped grooved web A relief portion is provided as means for reducing the amount of reduction with respect to the inside of the connection portion between the portion and the flange portion, and the shape of the relief portion is introduced into the flat molding die during the multiple pass rolling by the flat molding die. H-shaped, characterized in that, in a state where the center position of the web portion of the material to be rolled and the flat-shaped grooved roll are in contact with each other, the inside of the connection portion between the web portion and the flange portion is not lowered. A method for producing steel is provided.
前記平造形孔型の前孔型として、被圧延材の前記割り込みを押し広げ、形成された分割部位の外側を略平坦形状に造形するボックス孔型を更に設けても良い。 As the front mold of the flat molding mold, a box mold for expanding the interruption of the material to be rolled and shaping the outside of the formed divided portion into a substantially flat shape may be further provided.
前記粗圧延工程を行う圧延機は、2以上の圧延スタンドから構成され、前記複数の孔型のうち、最終孔型を除く孔型と、最終孔型と、は異なる圧延スタンドに刻設されても良い。 The rolling mill for performing the rough rolling step is composed of two or more rolling stands, and among the plurality of dies, the dies except the final dies, and the final dies are engraved on different rolling stands. Is also good.
前記粗圧延工程を行う圧延機には、前記複数の孔型に加え、当該複数の孔型での圧延造形の後段において被圧延材のウェブ内法拡幅圧延を行う拡幅孔型がさらに刻設され、当該拡幅孔型は、前記平造形孔型と同じ圧延スタンドに刻設されても良い。 In the rolling mill performing the rough rolling step, in addition to the plurality of molds, a widening mold for performing in-web widening rolling of the material to be rolled is further engraved at a later stage of the roll molding with the plurality of molds. The widening die may be engraved on the same rolling stand as the flat molding die.
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、従来行われていた耳取りと呼ばれる形状整形パスを行うことなく粗圧延工程を実施し、圧延能率の向上を図ることができる。 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 surface of a material such as a slab by a projection having an acute-angled tip shape, and thus formed. By sequentially bending the flanges, it is possible to suppress the occurrence of shape defects in the material to be rolled, and to carry out the rough rolling process without performing the conventional shape shaping pass called ear trimming, thereby improving rolling efficiency. Can be.
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 the 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 thereof may be appropriately illustrated in each drawing using broken lines, oblique lines, and the like.
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, for example, a slab 11 extracted from a heating furnace 2 (a material to be rolled A) 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. During the intermediate rolling, the edge end of the flange (the flange corresponding portion 12) of the material to be rolled is reduced by the edger rolling machine 9 as necessary. In the usual 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 of 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 finish universal rolling mill 8, and an H-shaped steel product 16 is manufactured.
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4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, the configuration and shape of the groove formed in the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4 shown in FIG. 1 will be described with reference to the drawings. FIGS. 2 to 6 are schematic explanatory diagrams of the sizing mill 3 that performs 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 rough rolling mill 4 may include five first to fifth molds. The hole shape may be separately engraved. That is, the first die to the fourth die may be engraved over 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, molding 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 description will be given by exemplifying a case in which five holes are engraved. However, 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 configuration suitable for shaping 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 is rolled. Pressed and shaped. Further, on the peripheral surface of the upper hole type roll 20 (that is, the upper surface of the first hole type K1), a projection 25 protruding toward the inside of the hole shape is formed. Further, on the peripheral surface of the pilot hole roll 21 (that is, the bottom surface of the first die K1), a projection 26 projecting toward the inside of the die is formed. 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 interrupts 28 and 29 are formed. Here, the tip angle (also referred to as a wedge angle) θ1a of the projections 25 and 26 is desirably, for example, not less than 25 ° and not more than 40 °.
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 material A to be rolled (that is, the slab thickness). Specifically, by making the width of the groove at the tip of the projections 25 and 26 formed on 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 surfaces) 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 upper and lower ends of the slab divided into four elements (parts) by the interrupts 28 and 29 have first holes. 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 causes the material A to be rolled to elongate in the longitudinal direction, thereby lowering 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 reduction in the projections 25 and 26 when the interruptions 28 and 29 are formed. 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 diagram of the second hole type K2. The second hole type K2 is engraved on an upper hole type roll 30 and a lower hole type 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 protruding 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 such as the projection length are the same for the projection 35 and the projection 36. It is desirable that the tip angles of these projections 35 and 36 are 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 hole mold K1 is used to secure the thickness of the front end of the flange-equivalent portion, to enhance the inductivity, and to 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, 36 is higher than the height h1 of the projections 25, 26 of the first hole type K1, and h2> h1. In addition, it is preferable from the viewpoint 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 roll 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.
Further, 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. The four locations shown are all 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, the first mold K1 is used in the second mold K2. The shaping is performed so that the interruptions 28 and 29 formed in are further deepened, and interruptions 38 and 39 are formed. The width of the flange piece at the end of the flange forming process in the rough rolling process is determined based on the dimensions of the interruptions 38 and 39 formed here.
また、第2孔型K2での造形は多パスにより行われるが、当該多パス造形においては、最終パスにて被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と、それに対向する孔型上面30a、30b及び孔型底面31a、31bとが接触するような造形が行われる。これは、第2孔型K2での全てのパスにおいて被圧延材Aの上下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に対応する部位)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 die K2 is performed by multiple passes. In the multi-pass modeling, the upper and lower ends (slab end surfaces) of the material A to be rolled in the final pass and the die upper surface 30a opposed thereto. , 30b and the hole-shaped bottom surfaces 31a, 31b are formed. This is because if the upper and lower ends of the material A to be rolled and the inside of the groove are not in contact with each other in all the passes of the second groove K2, the flange equivalent portion (the portion corresponding to the flange portion 80 described later) is asymmetric. This is because there is a possibility that a shape defect such as molding 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, on 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 projection length 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 projections 45 and 46 is wider than the angle θ1b, and the depth h3 of penetration of the projections 45 and 46 into the workpiece A is the depth of penetration of the projections 35 and 36. Is shorter than h2 (that is, h3 <h2). This 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. The four locations shown are all 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 on the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled in the second die K2. The interrupts 38, 39 are interrupted 48, 49 by the projections 45, 46 being 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) is θ2. In other words, in the second hollow mold K2, modeling 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)が接触した状態で行われる。この被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部が接触した状態においては、当該端部の軽圧下が行われることが好ましい。 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 faces) of the material A to be rolled and the inside of the die (the first die). This is performed in a state where the upper surface and the lower surface of the three-hole type K3 are in contact with each other. When the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled are in contact with the inside of the die, it is preferable that the ends be lightly reduced.
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 die 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, on 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 protruding 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 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, interrupts 48 and 49 formed in the third hole type K3 at the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled with respect to the material A after passing through the third hole type K3. , And the projections 55 and 56 are pressed and spread, and interrupts 58 and 59 are formed. 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, molding 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.
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)が接触した状態で行われる。この被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部が接触した状態においては、当該端部の軽圧下が行われることが好ましい。 The shaping with the fourth die K4 shown in FIG. 5 is performed by at least one or more passes, and at least one or more of these passes includes the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled and the inside of the die (the fourth die). This is performed in a state where the upper surface and the lower surface of the mold K4 are in contact with each other. When the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled are in contact with the inside of the die, it is preferable that the ends be lightly reduced.
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 rolled material A formed up to the fourth die K4 is rotated by 90 ° or 270 °, and the rolled material A is 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 dimensional adjustment of the flange width is performed by lowering the web portion 82, which is a connecting portion connecting the two flange portions 80, and lowering the flange tip portion of the flange portion 80. In this way, 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 by reducing the web part 82, it is also called a web thickness reduction type | mold or a flat molding type | mold.
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 shaped material 13 by widening the flange width as compared with the conventional rough rolling method of constantly rolling down the end face of the slab, and as a result, the final product having a large flange width ( H-section steel).
ここで、本実施の形態に係るH形鋼の製造方法においては、上述した第1孔型K1〜第4孔型K4によって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。なお、図7は従来の製造方法におけるエッジング圧延後のフランジ部の形状と、上述した第1孔型K1〜第4孔型K4によって造形されたフランジ部80の形状とを比較する説明図である。図7からも、本実施の形態に係るH形鋼の製造方法によって造形されたフランジ部の形状が、製品フランジの形状に近い形状であることが分かる。 Here, in the method of manufacturing the H-section steel according to the present embodiment, the shape of the flange portion 80 of the material A to be rolled formed by the above-described first to fourth hole types K1 to K4 is the same as that of the conventional manufacturing method. The shape is close to the shape of the product flange as compared to the shape of the flange portion before the flat-hole molding in the method. This is due to the adoption of a shaping technique that bends a divided part (flange part 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. FIG. 7 is an explanatory diagram for comparing the shape of the flange portion after the edging rolling in the conventional manufacturing method with the shape of the flange portion 80 formed by the above-described first die K1 to fourth die K4. . FIG. 7 also shows that the shape of the flange formed by the method of manufacturing an H-section steel according to the present embodiment is a shape close to the shape of the product flange.
図7に示したように、エッジング圧延後のフランジ部の形状は、従来の製造方法と、本実施の形態に係る方法とでは大きく異なる。本発明者らの検討によれば、このようなフランジ部形状の相違に起因し、後工程である平造形孔型(第5孔型K5)での圧延造形において、被圧延材Aの変形の様子には差異があることが分かっている。 As shown in FIG. 7, the shape of the flange portion after edging rolling is greatly different between the conventional manufacturing method and the method according to the present embodiment. According to the study of the present inventors, due to such a difference in the shape of the flange portion, the deformation of the material A to be rolled is reduced in the subsequent step of the rolling molding with the flat molding die (fifth die K5). It turns out there is a difference.
図8は、フランジ部の平造形孔型による圧延の様子を示す概略断面図であり、(a)は従来の製造方法によって造形されたフランジ部の平造形孔型による圧延の様子を示し、(b)は本実施の形態に係る製造方法によって造形されたフランジ部の平造形孔型による圧延の様子を示している。なお、図8では、説明の簡略化のため、被圧延材Aの1/4部分を拡大して図示している。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the flange portion is rolled by the flat molding die, and FIG. 8A shows a state in which the flange portion is rolled by the flat molding die in the conventional manufacturing method; (b) shows a state in which the flange portion formed by the manufacturing method according to the present embodiment is rolled by the flat molding die. In addition, in FIG. 8, for simplification of description, a quarter portion of the material A to be rolled is shown in an enlarged manner.
図7に示すように、従来の製造方法は圧下によるフランジ部の幅拡がりを利用する圧延法であるため、被圧延材の上下方向への圧下が浸透し易く、コーナー部が増厚し易いといった特徴がある。ここで、コーナー部とは、図8(a)において破線で示す、被圧延材におけるウェブ部とフランジ部との接続箇所内側である。このように、コーナー部が増厚した状態で平造形孔型による圧延造形が実施されると、増厚された状態のコーナー部を圧下することになり、外側へのメタルの拡がりが発生しやすい。これにより、図8(a)において実線で示す噛み出し発生箇所などにおいて、いわゆる「噛み出し」と呼ばれる形状不良が発生しやすい。
「噛み出し」が発生してしまった被圧延材に対しては、例えば特許文献2に記載されているような、エッジング圧延を行う孔型(エッジング孔型)と、平造形圧延を行う孔型(平造形孔型)と、を繰り返し用いて造形を行ういわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを導入することで、形状不良の正常化を図っている。
As shown in FIG. 7, since the conventional manufacturing method is a rolling method using the width expansion of the flange portion due to the reduction, the vertical reduction of the material to be rolled easily penetrates, and the corner portion easily increases in thickness. There are features. Here, the corner portion is the inside of the connection point between the web portion and the flange portion in the material to be rolled, which is indicated by a broken line in FIG. As described above, when the roll molding by the flat molding die is performed in a state where the corner portion is thickened, the corner portion in the thickened state is pressed down, and the metal is easily spread outward. . As a result, a shape defect called “biting out” is likely to occur at a biting out position indicated by a solid line in FIG. 8A.
For the material to be rolled in which "biting out" has occurred, for example, as described in Patent Literature 2, a die for performing edging rolling (an edging die) and a die for performing flat forming rolling (Flat molding hole type) and a shape shaping pass called so-called “ear picking” in which molding is repeatedly performed by using the “shape molding die”, thereby normalizing shape defects.
一方、図7に示すように、本実施の形態に係る製造方法では、被圧延材の上下方向への圧下の浸透が少なく、圧延造形によってコーナー部が増厚されるといった事がない。そのため、平造形孔型による圧延造形を実施した際に、外側へのメタルの拡がり量が小さく、上述したようないわゆる「噛み出し」といった形状不良は生じにくい。 On the other hand, as shown in FIG. 7, in the manufacturing method according to the present embodiment, the penetration of the material to be rolled in the vertical direction is small, and the corner portion is not increased by the rolling molding. For this reason, when rolling shaping is performed by the flat shaping die, the amount of spread of the metal to the outside is small, and the above-described shape defect such as so-called “biting out” is unlikely to occur.
図7、8を参照して説明したように、本実施の形態に係るH形鋼の製造方法によれば、平造形孔型による圧延造形を実施した際の形状不良を抑制させることができるため、エッジング圧延後において、平造形孔型(本実施の形態における第5孔型K5)のみを用いた複数パス圧延によって粗圧延工程を完了させることができる。即ち、上述したいわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを導入することなく粗圧延工程を完了させることができる。 As described with reference to FIGS. 7 and 8, according to the method of manufacturing the H-section steel according to the present embodiment, it is possible to suppress a shape defect when performing the rolling shaping by the flat shaping die. After the edging rolling, the rough rolling step can be completed by multiple-pass rolling using only the flat molding die (the fifth die K5 in the present embodiment). That is, the rough rolling step can be completed without introducing the shape shaping pass referred to as the so-called “ear picking” described above.
また、いわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを導入する必要がなくなるため、エッジング孔型の最終孔型(本実施の形態に係る第4孔型K4)と、平造形孔型(本実施の形態に係る第5孔型K5)と、を同一の孔型ロール(即ち、同一の圧延スタンド)に刻設する必要がなくなり、孔型設計自由度の向上が図られる。実操業においては、例えばエッジング孔型と平造形孔型で、一方を自動運転とし、他方を手動運転として操業を行う場合がある。そのような場合には、エッジング孔型と平造形孔型を刻設する圧延スタンドを別スタンドとすることで効率的な操業を実現することができる。 In addition, since it is not necessary to introduce a shape shaping pass called so-called “ear picking”, a final shaping die having the edging hole (the fourth hole K4 according to the present embodiment) and a flat-shaped shaping die (the present embodiment). The fifth die K5) according to the embodiment does not need to be engraved on the same die roll (that is, the same rolling stand), and the die die design flexibility is improved. In the actual operation, for example, there are cases where the operation is performed by using one of the edging hole type and the flat molding type with the automatic operation and the other as the manual operation. In such a case, an efficient operation can be realized by using a separate stand for the rolling stand for engraving the edging mold and the flat molding mold.
また、例えばウェブ高さ900mm以上の特に大型のH形鋼製品の製造においては、更なる形状不良の抑制が求められる場合もある。即ち、上述したように本実施の形態では、圧延造形によって被圧延材のコーナー部が増厚されるといった事がないとの説明を行ったが、特に大型のH形鋼製品を製造する場合には、被圧延材の断面においてウェブ部分が占める割合が大きいため、ウェブ圧下に伴うウェブ高さ拡がり量の絶対値が大きく、上述してきた本実施の形態に係る技術のみでは、十分な形状不良の抑制が実現されない場合もあると考えられる。 Further, for example, in the production of particularly large H-section steel products having a web height of 900 mm or more, further suppression of shape defects may be required. That is, as described above, in the present embodiment, it has been described that the corners of the material to be rolled are not increased by the rolling molding, but particularly when a large H-shaped steel product is manufactured. Since the ratio of the web portion in the cross section of the material to be rolled is large, the absolute value of the web height expansion amount due to the web reduction is large, and only the technology according to the above-described embodiment has a sufficient shape defect. It is considered that suppression may not be realized in some cases.
そこで本発明者らは、本実施の形態における第5孔型K5に相当する平造形孔型(図6参照)において、被圧延材Aに発生する形状不良を更に抑制するために、当該平造形孔型のコーナー部対向箇所についてその形状を好適に改良することを創案し、その具体的な形状について検討を行った。 Therefore, the present inventors, in order to further suppress the shape defect that occurs in the material A to be rolled, in the flat molding die (see FIG. 6) corresponding to the fifth die K5 in the present embodiment, We proposed to improve the shape of the hole-shaped corner opposing part in a suitable manner, and examined its specific shape.
本実施の形態に係る第5孔型K5は、ウェブ部82を圧下して減厚させる、いわゆる「ウェブ減厚孔型」あるいは「平造形孔型」と呼ばれる孔型であり、従来のH形鋼製造において用いられてきた既知の孔型形状を有するものである。この平造形孔型におけるコーナー部対向箇所の形状は、いわゆるダブルRと呼ばれる、大小2種類の曲率を有する曲線形状部が連続的に繋がって構成されるか、あるいは、テーパー状の直線部と1種類の曲線形状部が連続的に繋がって構成されているか、のいずれかの構成を有しているのが一般的である。なお、図8に示した平造形孔型の形状は、いわゆるダブルRと呼ばれる、大小2種類の曲率を有する曲線形状部が連続的に繋がって構成されたものである。 The fifth hole type K5 according to the present embodiment is a so-called “web thinned hole type” or “flat-shaped hole type” in which the web portion 82 is pressed down to reduce the thickness, and a conventional H-shaped. It has a known hole shape that has been used in steel production. The shape of the corner-facing portion in the flat molding die is a so-called double R, which is formed by continuously connecting curved portions having two types of curvatures, large or small, or a tapered straight portion and a curved portion. It is common to have any one of the following types of curved shape portions: a continuous configuration. In addition, the shape of the flat molding die shown in FIG. 8 is a so-called double R, which is formed by continuously connecting curved portions having two types of curvatures, large and small.
このように構成される平造形孔型(第5孔型K5)に関し、図8を参照して上述したような、コーナー部の圧下による外側へのメタルの拡がりを防止するために、第5孔型K5(平造形孔型)の孔型において、その形状を、コーナー部対向箇所に逃がし部を設け、第5孔型K5での1パス目の圧延造形において、被圧延材Aのコーナー部に対してロールがほぼ接触しないような条件を満足させるような形状とすることが考えられる。 Regarding the flat molding die (fifth hole die K5) configured as described above, the fifth hole is formed in order to prevent the metal from spreading outward due to the reduction of the corner portion as described above with reference to FIG. In the mold of the mold K5 (flat molding mold), a relief portion is provided at a location opposed to the corner, and in the first pass rolling molding with the fifth mold K5, the shape is formed at the corner of the material A to be rolled. On the other hand, it is conceivable to adopt a shape that satisfies the condition that the roll hardly comes into contact.
以下、具体的な逃がし部の形状を、図9を参照して以下に説明する。図9は、平造形孔型(本実施の形態における第5孔型K5)のコーナー部対向箇所に関する概略拡大説明図であり、図9(a)はコーナー部Cの定義に関する説明図、図9(b)は逃がし部の好適な形状を示す説明図である。
図9(a)に示すように、被圧延材Aのコーナー部Cとは、図中に破線で示す、ウェブ部82内面の延長線とフランジ部80内面の延長線との交点から外れた部位であると定義される。そして、本実施の形態に係る第5孔型K5の孔型設計を、ウェブ部82の圧下開始位置においてコーナー部Cの圧下量を低減させるような形状にすることで平造形圧延時のウェブ高さ拡がり量を抑えることができ、形状不良の抑制が図られることになる。
Hereinafter, a specific shape of the relief portion will be described below with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a schematic enlarged explanatory view showing a corner facing portion of a flat molding die (the fifth die K5 in the present embodiment), and FIG. (B) is an explanatory view showing a preferred shape of the escape portion.
As shown in FIG. 9A, the corner portion C of the material A to be rolled is a portion shown by a broken line in the figure, which is off the intersection of the extension of the inner surface of the web portion 82 and the extension of the inner surface of the flange portion 80. Is defined as Then, the groove height design of the fifth hole die K5 according to the present embodiment is made such that the reduction amount of the corner portion C is reduced at the reduction start position of the web portion 82, so that the web height during flat forming rolling is reduced. The spread amount can be suppressed, and the shape defect can be suppressed.
即ち、図9(a)に示すようにコーナー部Cに対する圧下量を低減する圧下量低減手段としての逃がし部90(図中破線部)を形成させた孔型形状を設計することが望ましい。このような孔型設計により、上述したように平造形圧延時のウェブ高さ拡がり量を抑えることができ、形状不良の抑制が図られる。
また、この圧下量低減手段としての逃がし部90の詳細な形状は以下のように定めることが好ましい。即ち、図9(b)に示すように、ウェブ部82の中央位置において孔型ロールと当該ウェブ部82とを隙間なく当接させた状態において、コーナー部Cが圧下されないような形状とすることが望ましい。
第5孔型K5での圧延造形は通常複数パスで行われ、当該複数パスの全パスでコーナー部Cにロールが接触しないと、コーナー部Cの圧延造形が全く行われないといった問題があるため、1パス目以降の圧延造形では、ロールが好適にコーナー部Cに接触するような孔型設計としても良い。即ち、逃がし部90の形状は、ウェブ部82の中央位置において孔型ロールと当該ウェブ部82とが隙間なく当接する位置に基づいて定めることが望ましい。逃がし部90をこのような形状とすることで、コーナー部Cの圧下量の低減が図られるため、平造形圧延時のウェブ高さ拡がり量を抑えることができる。
That is, as shown in FIG. 9A, it is desirable to design a hole shape in which a relief portion 90 (a broken line portion in the figure) is formed as a reduction amount reduction means for reducing the reduction amount with respect to the corner portion C. With such a groove design, as described above, the amount of web height expansion during flat forming rolling can be suppressed, and shape defects can be suppressed.
Further, it is preferable that the detailed shape of the relief portion 90 as the reduction amount reduction means is determined as follows. That is, as shown in FIG. 9 (b), in a state where the roll-shaped roll and the web portion 82 are in contact with no gap at the center position of the web portion 82, the corner portion C is formed so as not to be pressed down. Is desirable.
The roll molding with the fifth die K5 is usually performed in a plurality of passes, and if the roll does not contact the corner C in all the passes of the plurality of passes, there is a problem that the roll molding of the corner C is not performed at all. In the rolling molding after the first pass, a hole-shaped design may be adopted in which the roll suitably contacts the corner portion C. That is, it is desirable that the shape of the relief portion 90 be determined based on the position where the hole-shaped roll and the web portion 82 are in contact with no gap at the center position of the web portion 82. By forming the relief portion 90 in such a shape, the amount of reduction in the corner portion C can be reduced, so that the spread of the web height during flat forming rolling can be suppressed.
以上説明した本発明の実施の形態に係る製造方法によれば、エッジング圧延後において、平造形孔型(本実施の形態における第5孔型K5)のみを用いた複数パス圧延によって粗圧延工程を行い、いわゆる「噛み出し」と呼ばれる形状不良を生じさせることなく粗圧延工程を完了することができる。また、特に、ウェブ高さ900mm以上のH形鋼製品を製造する場合においては、上記図9に示すような「逃がし部」を形成させた平造形孔型を用いることで、更なる寸法形状等の正常化が図られる。 According to the manufacturing method according to the embodiment of the present invention described above, after the edging rolling, the rough rolling step is performed by the multiple-pass rolling using only the flat molding die (the fifth die K5 in the present embodiment). By doing so, the rough rolling step can be completed without causing a so-called "begging" shape defect. Further, in particular, in the case of manufacturing an H-section steel product having a web height of 900 mm or more, by using a flat-shaped die having a “relief portion” as shown in FIG. Is normalized.
ところで、H形鋼製品の製造における粗圧延工程では、被圧延材Aの長手方向において定常部と非定常部(端部)とで圧延形状が異なることが知られている。
図10は、従来のH形鋼の製造方法におけるエッジング圧延時の定常部と非定常部との圧延形状の相違に関する説明図であり、(a)が定常部、(b)が非定常部を示している。図10(a)に示すように、被圧延材定常部におけるウェブ部の厚みtwは、素材スラブの厚みとほぼ同じ厚みとなる。また、図10(b)に示すように、被圧延材非定常部におけるウェブ部の最大厚みtw0は、素材スラブの厚みに比べ増厚し大きくなる。
これは、従来の製造方法におけるエッジング圧延では、当該エッジング圧延による幅拡がりを利用した工程となっているために圧下が被圧延材のウェブ部に及ぶことに起因している。特に、被圧延材長手方向端部にあたる非定常部では、圧延造形に際し長手方向へのメタルフローが容易に生じやすいため、ウェブ部中央部の厚みが増厚し、素材スラブ厚よりも大きくなる。
この図10(b)に示すようなウェブ中央部の厚みが素材スラブ厚よりも厚い、被圧延材の非定常部が、平造形孔型に導入されると、当該平造形孔型での圧延造形パス(特に、初期パス)において孔型側壁へのメタルの拡がり量が大きくなり、いわゆる「噛み出し」といった形状不良が発生してしまう恐れがある。
By the way, it is known that in a rough rolling process in the production of an H-shaped steel product, the rolling shape differs between a steady portion and an unsteady portion (end portion) in the longitudinal direction of the material A to be rolled.
FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating a difference in rolling shape between a steady portion and an unsteady portion during edging rolling in a conventional method for manufacturing an H-section steel. FIG. 10A illustrates a steady portion, and FIG. Is shown. As shown in FIG. 10A, the thickness tw of the web portion in the steady portion of the material to be rolled is substantially the same as the thickness of the material slab. Further, as shown in FIG. 10B, the maximum thickness tw0 of the web portion in the unsteady portion of the material to be rolled increases and becomes larger than the thickness of the material slab.
This is due to the fact that the edging rolling in the conventional manufacturing method is a process utilizing the width expansion by the edging rolling, so that the reduction reaches the web portion of the material to be rolled. In particular, in the unsteady portion corresponding to the longitudinal end portion of the material to be rolled, the metal flow in the longitudinal direction is easily generated during the rolling molding, so that the thickness of the central portion of the web portion increases and becomes larger than the material slab thickness.
When the unsteady portion of the material to be rolled, in which the thickness of the central portion of the web is greater than the thickness of the material slab as shown in FIG. 10B, is introduced into the flat molding die, the rolling in the flat molding die is performed. In the modeling pass (especially, the initial pass), the spread amount of the metal to the hole-shaped side wall is increased, and there is a possibility that a shape defect such as so-called “biting out” may occur.
一方、本実施の形態に係るH形鋼の製造方法におけるエッジング圧延では、図2〜図6を参照して説明したように、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エッジング圧延を行っている。そのため、被圧延材長手方向の寸法変化は小さく、ウェブ部の変形も極めて小さい。即ち、被圧延材Aの定常部と非定常部でウェブ部の厚みがほとんど変化せず、素材スラブ厚みに近い厚みで平造形孔型に導入されることになる。
このような観点からも、本実施の形態に係る製造方法では、特に、被圧延材Aの非定常部についても、エッジング圧延後に平造形孔型のみを用いた複数パス圧延によって粗圧延工程を行い、いわゆる「噛み出し」と呼ばれる形状不良を生じさせることなく粗圧延工程を完了することができる。これにより、生産性や歩留まりの向上を図ることができる。
On the other hand, in the edging rolling in the method of manufacturing the H-section steel according to the present embodiment, as described with reference to FIGS. 2 to 6, interruptions are made at the upper and lower ends (slab end faces) of the material A to be rolled. By shaping each part which is divided into right and left by these interruptions to form the flange part 80, the upper and lower end surfaces of the material to be rolled A (slab) edging without being pressed down substantially in the vertical direction. Rolling. Therefore, the dimensional change in the longitudinal direction of the material to be rolled is small, and the deformation of the web portion is extremely small. That is, the thickness of the web portion hardly changes between the steady portion and the non-steady portion of the material A to be rolled, and the material is introduced into the flat mold cavity with a thickness close to the thickness of the material slab.
From such a viewpoint, in the manufacturing method according to the present embodiment, in particular, the unsteady portion of the material A to be rolled is also subjected to the rough rolling process by a plurality of pass rolling using only the flat molding die after the edging rolling. Thus, the rough rolling step can be completed without causing a shape defect referred to as so-called "biting out". As a result, productivity and yield can be improved.
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 concept described in the 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 of shaping the material A to be rolled using the four molds of the first mold K1 to the fourth mold K4, and then performing flat forming rolling 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. That is, the configuration of the groove shown in the above embodiment is an example, and the number of grooves formed in the sizing mill 3 and 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.
例えば、第4孔型K4と第5孔型K5との間に、第4孔型K4通材後の被圧延材Aに対し、形成された割り込み58、59を押し広げ、分割部位(後のフランジ部80)を更に外側に折り曲げ、最終パスにおいて略平坦面とするような造形を行う孔型を設けることも可能である。即ち、第4孔型K4で造形された割り込み58、59の最深部角度θ3が、ほぼ180°となるような造形を実施することも可能である。 For example, between the fourth die K4 and the fifth die K5, the interrupts 58 and 59 formed on the material A to be rolled after the fourth die K4 pass through are spread out, and the divided portions (the later) It is also possible to provide a groove for forming the flange portion 80) so as to be bent further outward so as to have a substantially flat surface in the final pass. That is, it is also possible to carry out modeling such that the deepest part angle θ3 of the interrupts 58 and 59 formed by the fourth hole die K4 becomes substantially 180 °.
図11は、第4孔型K4と第5孔型K5との間に更に設けることが可能なボックス孔型100の概略説明図である。ボックス孔型100は、一対の水平ロールである上孔型ロール110と下孔型ロール111から構成される。これら上孔型ロール110、下孔型ロール111は、被圧延材Aに対して水平なロール周面を有している。このボックス孔型100では、上記実施の形態で説明した第4孔型K4において形成された割り込み58、59が消去できる程度の圧下が行われる。具体的には、上記第5孔型K5において形成された割り込み58、59の深さ(即ち、突起部55、56の被圧延材Aへの侵入深さh4)よりも1パス分約50mm〜60mm程度多く圧下を加えることが好ましい。 FIG. 11 is a schematic explanatory view of a box mold 100 that can be further provided between the fourth mold K4 and the fifth mold K5. The box die 100 includes a pair of horizontal rolls, an upper roll 110 and a lower roll 111. The upper hole type roll 110 and the lower hole type roll 111 have a roll peripheral surface that is horizontal to the material A to be rolled. In this box hole die 100, the pressure is reduced to such an extent that the interrupts 58 and 59 formed in the fourth hole die K4 described in the above embodiment can be erased. Specifically, the depth of the interrupts 58 and 59 formed in the fifth hole mold K5 (that is, the depth h4 at which the protrusions 55 and 56 penetrate into the material A to be rolled) is about 50 mm to one pass. It is preferable to apply a reduction of about 60 mm.
図11に示すボックス孔型100においては、第4孔型K4通材後の被圧延材Aに対し、形成された割り込み58、59を押し広げ、分割部位(フランジ部80)が更に外側に折り曲げられ、最終パスにおいては略平坦面となるような造形が行われる。即ち、第4孔型K4で造形された割り込み58、59の最深部角度θ3が、ボックス孔型100での造形によってほぼ180°(略平坦)となるような造形が実施される。 In the box mold 100 shown in FIG. 11, the formed interrupts 58 and 59 are pushed and spread on the material A to be rolled after the fourth mold K4 has passed through, and the divided portion (flange portion 80) is further bent outward. Then, in the final pass, modeling is performed so as to have a substantially flat surface. That is, modeling is performed such that the deepest part angle θ3 of the interrupts 58 and 59 formed by the fourth hole die K4 becomes substantially 180 ° (substantially flat) by the forming with the box die 100.
このような図11に示すボックス孔型100を第4孔型K4と第5孔型K5との間に更に設けることにより、後段の平造形孔型(即ち、第5孔型K5)による平造形圧延時に孔型側壁と被圧延材Aとの接触面積を増大させることができる。特に、製品高さ900mm以上の大型H形鋼製品を製造する場合には、素材のスラブ厚みに対し製品のウェブ内法が大きいために、ウェブ圧下による幅拡がりが極めて大きくなり、上記実施の形態で説明したいわゆる「噛み出し」といった形状不良(図8参照)が顕著となる。そのような場合に、ボックス孔型100を第4孔型K4と第5孔型K5との間に設けるような構成にすることで、形状不良の発生を更に抑制することが可能となる。 By further providing such a box mold 100 shown in FIG. 11 between the fourth mold K4 and the fifth mold K5, the flat molding by the latter flat mold (ie, the fifth mold K5) is performed. At the time of rolling, the contact area between the groove side wall and the material A to be rolled can be increased. In particular, when manufacturing a large H-section steel product having a product height of 900 mm or more, the width of the product due to the web reduction becomes extremely large because the method in the web of the product is large relative to the slab thickness of the material. The shape defect (see FIG. 8) such as the so-called "biting out" described in (1) becomes remarkable. In such a case, if the box mold 100 is provided between the fourth mold K4 and the fifth mold K5, it is possible to further suppress the occurrence of shape defects.
また、上記実施の形態では、いわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを導入する必要がなくなるため、エッジング孔型の最終孔型(上記実施の形態に係る第4孔型K4)と、平造形孔型(上記実施の形態に係る第5孔型K5)と、を同一の孔型ロール(即ち、同一の圧延スタンド)に刻設する必要がなくなり、孔型設計自由度の向上が図られると説明した。
一方で、特に大型のH形鋼製品の製造においては、ウェブ内法拡幅圧延を利用して圧延造形を行う場合がある。ウェブ内法拡幅圧延は、H形鋼製品の製造において従来より一般的に行われている手法であり、通常は新たな圧延スタンドを設ける、あるいは、2ヒート圧延によって孔型数を確保し、ウェブ内法拡幅圧延を行うことが知られている。
Further, in the above embodiment, since it is not necessary to introduce a shape shaping pass which is called “ear picking”, the final shaping type of the edging hole type (the fourth hole type K4 according to the above embodiment) and the flat molding It is not necessary to engrave the mold (the fifth mold K5 according to the above-described embodiment) on the same mold roll (that is, the same rolling stand), and the mold design freedom is improved. explained.
On the other hand, particularly in the production of a large H-shaped steel product, there is a case where rolling shaping is carried out by using in-web widening rolling. In-web widening rolling is a method generally performed conventionally in the manufacture of H-section steel products. Usually, a new rolling stand is provided, or the number of dies is secured by two heat rolling, and the web is rolled. It is known to perform internal widening rolling.
このような事情に関し、上述したように、本発明ではエッジング孔型の最終孔型と平造形孔型を同一の圧延スタンドに刻設する必要がないことから、孔型設計自由度が向上する。それに伴い、粗圧延工程を行う圧延機(あるいは圧延機列)において、従前と同じ設備スペース内において、新たな圧延スタンドを設けたり、2ヒート圧延を行うといった対策を行うことなく、ウェブ内法拡幅圧延を行う拡幅孔型を刻設し、大型H形鋼製品の製造の効率化を図ることができる。
例えば、上記実施の形態に係る圧延ラインT(図1参照)では、粗圧延工程を行う圧延機列として、サイジングミル3と粗圧延機4が設けられているが、サイジングミル3に全てのエッジング孔型(K1〜K4)を刻設し、粗圧延機4に平造形孔型(K5)及び必要に応じてウェブ内法拡幅圧延を行う拡幅孔型を刻設することが可能である。
In such a situation, as described above, in the present invention, since it is not necessary to engrave the final shaping die and the flat shaping die in the same rolling stand, the degree of freedom in designing the die is improved. Accordingly, in the rolling mill (or row of rolling mills) that performs the rough rolling process, in the same equipment space as before, a new rolling stand is not provided, and a measure such as performing two-heat rolling is performed without taking measures to increase the width of the web inside the web. A wide hole die for rolling can be engraved to increase the efficiency of manufacturing large H-section steel products.
For example, in the rolling line T (see FIG. 1) according to the above-described embodiment, the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4 are provided as rolling mill rows for performing the rough rolling process. It is possible to engrave the molds (K1 to K4), and to engrave the flat-molded mold (K5) and, if necessary, the widening mold for performing the in-web widening rolling in the rough rolling mill 4.
なお、H形鋼を製造する際の素材(被圧延材A)としては例えばスラブを例示して説明したが、その他の矩形断面素材についても適用可能である。即ち、本発明技術は、例えばビームブランク素材を造形してH形鋼を製造する場合にも適用できる。 In addition, although the slab was illustrated and illustrated as a raw material (rolled material A) at the time of manufacturing an H-section steel, it can be applied to other rectangular cross-sectional raw materials. That is, the technology of the present invention can be applied to, for example, manufacturing an H-section steel by shaping a beam blank material.
本発明の実施例として、従来のH形鋼の製造方法における平造形圧延のパススケジュール(比較例)と、本発明に係るH形鋼の製造方法における平造形孔型のパススケジュール(実施例)と、をそれぞれ策定し、両者の比較を行った。なお、従来のH形鋼の製造方法における平造形圧延とは、例えば特許文献2に記載されているような、いわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを行うものを示す。
ここで、実施例及び比較例においては、ウェブ厚み300mmの被圧延材に対し平造形圧延を行い、ウェブ厚み90mmまで平造形圧延を行う場合を例に挙げてパススケジュールの策定を行った。
なお、本実施例では、幅1500mm×厚み300mmのスラブを素材として、ウェブ高さ1000mm×フランジ幅400mmのH形鋼製品を製造する場合の平造形孔型を例示し、平造形圧延で用いる孔型のコーナー部対向箇所の形状は、いわゆるダブルRと呼ばれる形状とし、R1000及びR70の曲率を有する曲線を連続的に繋げて構成したものとした。
As an example of the present invention, a pass schedule of flat shaping rolling in a conventional method of manufacturing an H-beam (comparative example) and a pass schedule of flat shaping hole type in a method of manufacturing an H-beam according to the present invention (example) And each were formulated, and both were compared. In addition, the flat shaping rolling in the conventional method for manufacturing an H-section steel refers to a method of performing a shape shaping pass referred to as a so-called “ear picking” as described in Patent Document 2, for example.
Here, in the examples and comparative examples, a pass schedule was formulated by taking, as an example, a case where flat forming rolling was performed on a material to be rolled having a web thickness of 300 mm, and flat forming rolling was performed up to a web thickness of 90 mm.
In the present example, a slab having a width of 1500 mm and a thickness of 300 mm is used as a raw material to exemplify a flat molding die for manufacturing an H-section steel product having a web height of 1000 mm and a flange width of 400 mm, and a hole used in flat molding rolling. The shape of the corner-facing portion of the mold was a so-called double R shape, and was formed by continuously connecting curves having curvatures of R1000 and R70.
表1は、比較例に係る平造形圧延のパススケジュールを示す表であり、表2は、実施例に係る平造形圧延のパススケジュールを示す表である。また、表3は比較例と実施例のパス回数及び圧延時間を比較した表である。表1及び表2においてG4は平造形孔型での圧延を示し、G3は当該平造形孔型(G4)の前段階にあたるエッジング孔型を示している。 Table 1 is a table showing a pass schedule of flat forming rolling according to the comparative example, and Table 2 is a table showing a pass schedule of flat forming rolling according to the example. Table 3 is a table comparing the number of passes and the rolling time between the comparative example and the example. In Tables 1 and 2, G4 indicates rolling in the flat molding die, and G3 indicates an edging die which is a stage preceding the flat molding die (G4).
表1に示すように、比較例では第3パス、第4パス、第7パス、第8パスの4パスにおいて平造形孔型からエッジング孔型へ被圧延材を戻し、形状整形パスを行っている(いわゆる「耳取り」)。これは、上記実施の形態において図7、図8を参照して説明した「噛み出し」と呼ばれる形状不良が発生するのを抑制するためである。
一方、表2に示すように、実施例では、いわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスは行っておらず、平造形孔型(G4)のみを用いたパススケジュール設計となっている。
即ち、表3に示すように、比較例に係るパススケジュールに比べ、実施例に係るパススケジュールでは、そのパス回数が17回から13回に低減されている。また、同じ平造形圧延を実施する場合の圧延時間も削減されており、平造形圧延の効率化が実現されていることが分かる。特に、実施例に係るパススケジュールでは、いわゆる「耳取り」と呼ばれる形状整形パスを行うためのロールセットアップ時間が不要となるため、圧延時間の大幅な削減が実現される。
As shown in Table 1, in the comparative example, in the third pass, the fourth pass, the seventh pass, and the eighth pass, the material to be rolled was returned from the flat molding die to the edging die, and a shape shaping pass was performed. (So-called "ears"). This is to suppress the occurrence of a shape defect called “biting out” described with reference to FIGS. 7 and 8 in the above embodiment.
On the other hand, as shown in Table 2, in the embodiment, a shape shaping pass called so-called “ear picking” is not performed, and the pass schedule is designed using only the flat molding hole type (G4).
That is, as shown in Table 3, in the pass schedule according to the example, the number of passes is reduced from 17 times to 13 times as compared with the pass schedule according to the comparative example. In addition, the rolling time when the same flat forming rolling is performed is also reduced, and it can be seen that the efficiency of the flat forming rolling is improved. In particular, in the pass schedule according to the embodiment, a roll setup time for performing a shape shaping pass called “ear picking” is not required, so that a significant reduction in rolling time is realized.
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 can be applied to a manufacturing method for manufacturing an H-section steel using a slab or the like 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)
90…逃がし部
100…ボックス孔型
110…(ボックス孔型の)上孔型ロール
111…(ボックス孔型の)下孔型ロール
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 ... Finish universal rolling mill 9 ... Edger rolling mill 11 ... Slab 13 ... H-shaped rough shaped material 14 ... Intermediate material 16 ... H-section 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 ... Upper 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)
Reference numeral 90: relief portion 100: box hole type 110 ... upper hole type roll (of box hole type) 111 ... lower hole type roll (of box hole type) K1: first hole type K2 ... second hole type K3 ... third hole Mold K4: Fourth hole type K5: Fifth hole type (flat molding hole type)
T: Production line A: Rolled material
Claims (4)
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を圧延造形する5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て被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成され、
前記複数の孔型のうち最終孔型を除く第3孔型以降には、前記割り込みに当接し、形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成され、
前記複数の孔型のうち最終孔型は平造形孔型であり、
当該平造形孔型における圧延造形は、リバース圧延によって当該平造形孔型のみを用いた連続的な複数パス圧延によって行われ、
前記平造形孔型において、被圧延材におけるウェブ部とフランジ部との接続箇所内側に対向するコーナー部対向箇所には、当該平造形孔型に導入された被圧延材のウェブ部とフランジ部との接続箇所内側に対する圧下量低減手段としての逃がし部が設けられ、
前記逃がし部の形状は、前記平造形孔型による複数パス圧延時において、当該平造形孔型に導入された被圧延材のウェブ部中央位置と、平造形孔型ロールとが当接した状態で、前記ウェブ部とフランジ部との接続箇所内側が圧下されないよう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,
In the rolling mill performing the rough rolling step, five or more molds for rolling and shaping the material to be rolled are engraved,
In the plurality of molds, one or more passes of the material to be rolled are formed,
In the first and second molds of the plurality of molds, a projection is formed to form a divided portion at an end of the material to be rolled by vertically interrupting the width direction of the material to be rolled,
Of the plurality of molds, the third mold and the subsequent molds other than the final mold are formed with a projection that abuts on the interruption and sequentially bends the formed divided portion,
The final mold of the plurality of molds is a flat mold mold,
Rolling molding in the flat molding die is performed by continuous multiple pass rolling using only the flat molding die by reverse rolling ,
In the flat molding die, at the corner portion facing the inside of the connection portion between the web portion and the flange portion in the material to be rolled, the web portion and the flange portion of the material to be rolled introduced into the flat molding die are A relief portion as means for reducing the amount of reduction with respect to the inside of the connection point is provided,
The shape of the relief portion, during the multiple pass rolling by the flat molding die, in the state where the web portion center position of the material to be rolled introduced into the flat molding die, the flat molding die roll is in contact. A method for manufacturing an H-section steel , wherein the inside of a connection portion between the web portion and the flange portion is designed not to be lowered .
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