JPH02187201A - Ｈ形鋼の粗圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分Ｌ［Ｆ） 本発明は、建築、土木の分野で用いられる熱間圧延によ
る１■形鋼の製造方法、特にＩＩ形鋼の粗圧延方法に関
するものである。

（従来の技術） 従来のＨ形鋼、特に大寸サイズのＨ形鋼の粗圧延におい
ては、第１図に示す如く孔型Ｍａｌ　−Ｈないしにａｌ
−ＩＶを順次使って粗圧延する際、造形孔型ｌＯに圧延
材１２を完全に充満させ、１１形鋼の粗形鋼片を造形し
てゆく、これは、圧延材１２の形状を左右、上下対称と
することにより、良好な形状のＨ形鋼を得ようとするも
のである。

しかし、この圧延方法によれば、粗形鋼片である圧延材
１２のウェブ厚をバス毎に造形孔１ｔｏを用いて減じる
時、上下ロールの孔型両端の隙間部（第１図において符
号′ａ′およびｂ′で示す）より圧延材１２の一部が噛
み出す、特に長尺の圧延材１２の先後端部においてこの
現象が著しい、もし連続して造形孔型１０によるウェブ
圧下を行うと、前パスでの噛み出し部が折れ込み疵とな
って圧延材１２に残存する。粗圧延工程でのかかる折れ
込み疵は、深さが０．５８以上あり、最終製品まで残り
、グラインダー等の手入れにより敦済することが不可能
となる。つまりその製品はスクラップとするか、または
疵部を切り捨て、残りを余剰の短尺製品とするしかない
。

そのため造形孔型でウェブを圧下したパスの後に、フラ
ンジ部外面中央に生じた噛み出し部を消去し、フランジ
部外面を平坦とする工・ノジングノくスを入れる。この
エツジングパスは、通常、第２図に示すようにボックス
孔型２０で行われる。このエツジングパスを行うために
は、圧延材１２をマニプレターを用いて９０°転回する
必要がある。またエツジングパス完了後さらに造形孔型
ｌＯでウェブ厚を減じるために、再度圧延材１２を９０
°転回せねばならない。

以上のように、ウェブ厚を減じる造形パス数と同じパス
数のエツジングパスが必要となること、またエツジング
パスを行うために、圧延材を９０’転回する回数が、エ
ツジングパス数の２倍必要となる。このことが、粗圧延
に要する時間が、ウェブ厚を減じる造形孔型バスに必要
とされる時間数の数倍となる原因である。圧延素材が分
塊圧延された粗形鋼片や連′ｔｉ鋳造ビームブランクの
場合、ウェブ厚が１２０１以下と薄くウェブ圧下のバス
数自身が少ないため、あまり圧延能率の低下を招かない
。

しかし、圧延素材がスラブの場合、厚みが２２０〜２５
０ｍ−であるためウェブ圧下パス自身が多いため粗圧延
工程が能率向上のネックとなり、形鋼工場の生産の能率
を大きく低下させている。

一方、孔型圧延の特徴として、同一圧下の板圧延にくら
べ圧延荷重が２倍以上大きくなる。一般に圧延荷重二　
Ｐは次式で得られる。

Ｐ＝　　ｋ、　　Ｘｌ３Ｘ　　ＪＲ・　Δｔ　×口、　
×０、　・・・　　■Ｐ：荷重、　　　ｋｒ：平均変形
抵抗 Ｂ：圧延材の幅（−花型幅） Ｒ：ロール半径、　Δにウェブ圧下量 ０、；圧下力関数　ＱＫ＝孔型拘束係数仮圧延において
は、口に＝１であるのに対し、同一圧下量（Δｔ）でも
孔型の形状により口に＝１，５〜２．５まで変化する。

これは、圧延材の幅拡がりを孔型で拘束し、圧延材の剪
断変形を増加させるからである。そのためロールの強度
上の制限から１パス当りのウェブ圧下量は、板圧延にく
らべかなり小さくなってしまう。これも、ウェブ圧下パ
ス数の増加の原因となっており、粗圧延工程の能率向上
のネックの要因となっている。

特開昭５７−１７１５０１号公報には、粗形鋼片圧延方
法として、フランジ部にだいしてはロールによる変形を
加えずウェブ部のみに、被圧延材の全断面積に対する非
圧下部分の断面積の比が０．６以上とする方法が開示さ
れている。この方法は、圧下部分の断面積に比べ、非圧
下部の断面積を大きくとることにより、フランジの肉ひ
け、割裂、端部でのクロップ発生をそれぞれ防止するこ
とである。

しかし、上記方法では圧延材が圧延中に蛇行しやすく、
実用的に充分に使用できる方法ではない。

以上のように、従来の孔型圧延法においては、ユニバー
サルミル群へ供給するネＨ形鋼片を造形する工程が、生
産能率向上のネックとなり、生産量の低下、製造コノ、
１・の上昇を招く。またパス数の増大は、圧延中におけ
る圧延材の温度低下を招き、抽出温度上昇によるエネル
ギー原単位の悪化も生じる。また先に述べたように、圧
延材が圧延中に蛇行しやすいなどの欠点もあった。

ここに、本発明の一般的目的は、形鋼工場の生産能率の
増加と製造コスト低減を実現させることができるＨ形鋼
の粗圧延方法を提供することである。

本発明の具体的目的は、粗圧延の工程において各造形パ
ス後のエツジングパスを省略し、かつ造形パスでの圧延
荷重を低下させることによりｌパス当りのウェブ圧下量
を大きくし、ウェブ圧下パス数自身を減少する［■形鋼
の効率的粗圧延方法を提供することである。

（課題を解決するための手段） （発明が解決しようとする課題） よって、本発明の要旨とするところは、ｔｉ形鋼の熱間
圧延における粗圧延工程にあって、二重式ロールに刻設
された造形孔型でウェブ厚を減じる時、圧延材のフラン
ジ内外面を孔型ロールに接触させないことを特徴とする
ＦＩ形鋼の粗圧延方法である。

ここに、前記造形孔型のウェブ部には、１カ所または複
数カ所の凹または凸部を付け、圧延材の蛇行を防止する
ように構成する。

さらに、前記造形孔型の一方のウェブ部には、凸部を刻
設し、その位置に対応する他方のロールのウェブ部には
凹部を刻設することにより、圧延材の蛇行を防止するよ
うに構成してもよい。

本発明の好適態様によれば、ユニバーザル粗ミル群のエ
ッジャミルのロール孔型をフランジ部内外面拘束可能と
する孔型にしてもよい。

かくして、本発明により造形孔型のフランジ部を除去し
ウェブ部のみの孔型とし、これでＩＩ形鋼の粗形鋼片の
ウェブ圧下を行った場合、まず圧延材のフランジ部外面
は、ロール孔型に接触しないため、フランジ部夕）面に
噛み出しのような凸部を生じることはない、また連続し
てウェブ圧下バスを行っても、ロールに接触しないため
フランジ外面部に圧延疵を生じることもない、一方、圧
延材の幅拡がりを拘束しないため、圧延荷重は、従来法
のバスのＡ程度まで低下する。そのため従来と同じ圧延
荷重とするとウェブの圧下量は従来の２゜２倍取れるこ
とになる。つまりエツジングバスの省略と圧下バスの半
減が可能となる。

一方、このような圧延法は、圧延材が蛇行し、圧延材の
左右対称性が悪化し、良好な製品が圧延できない可能性
がある。そこで、本発明では、フランジの拘束をなくし
ても、圧延材の中心と孔型の中心をずれないように圧延
するために、孔型のウェブ部に比較的小さい１カ所また
は複数カ所の位置に凹部または凸部を付与する。さらに
圧延材の蛇行防止効果を強めるためには例えば上ロール
に四部、下ロールに凸部を付与し、各々の中心を一致さ
せれば良い。

（作用） 次に、本発明を添付図面を参照しながらさらに詳細に説
明する。

第７図は、本発明の相圧、延方法を適用する圧延ライン
の説明図であって、加熱炉７０から抽出されたスラブ（
図示せず）をブレークダウンミル（ＢＤ）７２によって
粗形鋼片とし、次いでクロップソー７４によって生成し
たクロップを切断してから、ユニバーサル粗ミル７６に
よって粗造形し、エンジャーミル７８で整形してから仕
」ニュニバーナルミル８０で仕−ヒ整形を行う。

本発明は、上記ブレークダウンミル７２に適用される方
法であって、必要により複数段とすることができる。

ここで、第３図（イ）、（ロ）、および（ハ）は凸部と
凹部、凹部、そして上下ロールで対応した凹部をそれぞ
れ設けた造形孔型３０の説明図であり、本発明にがかる
粗圧延方法に際しての圧延材の蛇行を防止する好適態様
を示す。同じく、第４図は、上ロール４０の凸部４２と
下ロール４４の凹部４６とが中心を一致させて設けられ
ている様子を示す造形孔型４８の説明図である。

ところで、従来の一般的な粗圧延ミルにおけるロール孔
型配置を第５図に示す、孔型に一■は、エツジング用の
ボックス孔型、孔型に−１１は、造形孔型である。これ
に対し第６図に示すのは本発明を実施するための粗圧延
ミルにおけるロール孔型配置である。孔型に一■は、エ
ツジング用のボックス孔型、孔型に一■は、造形孔型で
ある。

ここで、＋＋６００　Ｘ　３００　Ｈ形鋼の粗圧延を例
として従来法と本発明との比較をする。素材寸法は２５
０１１厚Ｘ１２００ｍｍ幅のスラブである。

第１表は、従来法における粗圧延ミルのバススケジュー
ルである。まず初期４バスでスラブを４０Ｑ　ｕ孔型に
−１で幅圧下し、ドツグボーン形状とする０次に造形孔
型によるウェブ圧下とエツジングバスを交互に行い合計
１７バスでウェブ厚６０龍、ウェブ高さ８００　ｍｍの
粗形鋼片を造形する。つまり、ウェブ圧下バスは７パス
、エツジングバスは１０パス、９０°転回が１３回とな
る０表中の孔型は第５図に示す通り。

第１表 ＋＋６００　Ｘ　３００　　粗ミルパススケジュール（
従来法）第２表 Ｈ６００Ｘ３００ 粗ミルパススケジュール （本発明） （注”）　　（Ｔ）　：　９０”回転 （注）　　（Ｔ）　：　９０”回転 一方、本発明では、第６図の孔型で第２表に示すように
、２５０　ｘｌｌｏｏのスラブを用い、孔型に１■は、
孔型に−１１のフランジ厚の３倍以上厚いフランジ相当
厚を持ち、かつウェブ中央に上ロール６０で三角状の凹
部６２、下ロール６４で三角状の凸部６Ｇを持った形状
にしである。孔型に−ＩＶの孔型幅は９５０醋である。

まず孔型に−［［１のボックス孔型で２パスで１６ｏ１
幅圧下し、トングボーンのウェブ高さを９４０　ａｍと
する。次の３バス目において孔型１ｆ−ＩＶでウェブを
６０１圧下し、圧延材のウェブ中央に三角状の凹凸部を
成形する。次いで４．５バス目において再度２００ａ−
孔型に−１１１で幅圧下を行う。このときのトングボー
ンのウェブ高さは７５０１−となっている。６パス目よ
り〜８パス目において連続して孔型に−ＩＶでウェブ圧
下を行いウェブ厚を６０鶴とする。このとき圧延材の三
角状の突起が案内となり、孔型中心と圧延材の中心が一
致し、圧延材の蛇行は生じない。６〜８バス目の圧下に
より、圧延材のウェブ高さは８６０龍まで拡大する。し
２かし孔型に−ＩＶの孔型幅は９５０−あるため、圧延
材のフランジ内外面はロールに接しない。

つまりフランジ外面に圧延疵を生じない。次いで９パス
目において圧延材を９０°転回し、孔型に一■によりウ
ェブ高さを８００　ｍｍとする。再度９０°転回し、圧
延された粗形鋼片をユニバーサルミル群へ送る。

このように、本発明によるパススケジュールは、第２表
に示すように、ウェブ圧下パスは４バス、エツジング５
回、９０°転回が６回となり、各回数は、従来法の２程
度となる。

本発明におけるウェブ圧下パス（ＶＬ型に−Ｎ）では、
フランジ内外面がロールに接触しないため、０式におけ
る孔型拘束係数は、約１．２となる。また孔型のフラン
ジ底におけるコーナＲが従来にくらべ大きくすることが
可能となるためロール強度は、従来より大きくなる。こ
の２点より各パス（孔型■）における圧下量は、従来法
の２倍取れるため、ウェブ圧下パスは半減される。つま
りにおいて、口、が従来の２倍となるため、圧下量この
ように、本発明によれば、いかに効率的な粗圧延が可能
となるかが分かる。

次に、本発明の詳細な説明する。

実施例１ １１３００　Ｘ３００のｉ介 第８図は、本例におけるＢＤミルのロール孔型配置であ
る。孔型に−１−に−ＩＶは、エツジング孔型、孔型に
一■は、造形孔型である。

第３表は、本サイズのバススケジュールである。

】〜９パス目において２５０　Ｘ８５０のスラブを幅方
向にエツジング圧延を行い、ウェブ高さ４２０　ａｍ、
フランジ幅４５６　ｍｍ、ウェブ厚２５０　ａｍのドツ
グボーンを造形する。次いで材料を９０’転回し、孔型
幅５５０　ｍｍの孔型に−Ｖでウェブ圧下を行う。ウェ
ブ圧下を３パス連続圧下し、ウェブ厚を２５０　ｍｍか
ら４０ｍｍとする。このときウェブ高さは拡大し、５４
（１膳１まで拡大する。１３パス目において再度圧延材
を９０゛ターンし、ボックス孔型に−Ｎでウェブ高さを
４８０ｕとして再度９０°ターンし、ＯＲミル群へ送る
。

したがって、ＢＯミル圧延では、左右対称性が悪くなる
。つまり、左右のフランジ厚を一定化できない。そこで
、第９図（イ）に示すように、エツジヤミルのロールに
従来のフランジ先端圧下のみの孔型に代わり、フランジ
を拘束する孔型として、ＵＲ−Ｅミル群の１パス目にお
いてフランジ形状の一定化を行う。つまり、ｌパス目の
ＯＲミルにおいてフランジ厚を左右同一にする。このと
き入側の材料のフランジ厚が左右で同一でないため、フ
ランジ幅拡がりが異なってくる。そこで、第９図（０）
に示すように、ｌパス目のエツジヤ孔型でフランジ部の
みを圧下し、フランジ幅を同一とするのである。図中、
黒く塗りつぶしであるのが圧延材である。

第３表 ＋１３００　Ｘ　３００　　租ミルバススケジュール（
本発明）（注）　　（Ｔ）　；　９０’回転 実施例２ 」１吏し一イー、７ｏｏ−ｏ穢介 第１０図は、本例にお（）るＢＤミルのロール孔型配置
である。孔型に−１は、エンジング用のボックス孔型、
孔型に一１■は、造形ｌパス目に用いる専用の造形孔型
、孔型に−［１１は、ウェブ圧下用の造形孔型である。

第４表は、本サイズのＢＯミルにおけるバススケジュー
ルである。素材は、３００鰭厚Ｘ　９００１１ｐ５１で
ある。まず孔型Ｘ−［により、スラブを幅方向に３バス
で３００龍幅圧下し、ウェブ高さ６００　韻、フランジ
幅４２０龍、ウェブ厚３００鰭のトングボーンを造形す
る。４パス目は、材料を９０゛転回し、孔型ト」におい
てウェブ厚を６０１圧下し、圧延材のウェブ上下面に三
角状の凹凸部を付与する。このとき圧延材は孔型Ｕの側
壁ｃ、ｄで拘束されるため圧延材の蛇行は生じない。次
に、ウェブの形状は孔型に−１１と全く同じであり、フ
ランジ厚が孔型に一■の３倍以上ある孔型に一■におい
゛Ｃ連続的にウェブ圧下する。圧延材はウェブ部の凹凸
部が案内となりまったく蛇行しない。ここで４バス連続
圧延し、ウェブ厚を６０ｍとする。このとき圧延材のウ
ェブ高さは、７４０　ａｍまで拡大している。

次いで９パス目において圧延材を９０’転回し、孔型１
で所定のウェブ高さ７００鶴に圧下する。再度９０°転
回し、ｔｌＲミル群へ送る。

ＵＲ−Ｅ　ミル群においては、実施例１と同様、ＵＲ−
Ｅｌパス目において、フランジ厚、フランジ幅の一定化
をはかり、従来のユニバーサル圧延を行う。

第４表　１１５００　Ｘ　３００ 粗ミルパススケジュール （注）　　（Ｔ）　：　９０″回転 実施例３ 」！郭更ヱ別吐Ｑ揚−合。

第１１図に本例における１１０ミルのロール孔型図を示
す。孔型に〜■、卜」はエンジング用のボックス孔型で
ある。孔型に−Ｉ［＋はウェブ中央に上ロールで凸部、
下ロールで凹部を付与しである。またフランジ厚は２０
０鶴と非常に広く、孔型ト１の幅は１２００ｕである。

素材は２５０ｍＭ　Ｘ　１４００ｍｍである。

第５表に示すように、まず１バス目は孔型ＫＩで、２パ
スロは孔型ト］で各パスで１０５　ａｍ圧下し、ウェブ
高さ１１９０ｍｍ、フランジ幅３８０龍、ウェブ厚２５
０　ｎのトングボーンを造形する。次いで３バス目で圧
延材を９０°転回し、イし型に−Ｉ［１において正確に
ウェブ中心に三角状の凹凸部を圧延材に付与する。この
とき圧延材の両端は、孔型に１Ｈにより拘束されるため
、蛇行を生じない。次いで孔型ト」において９０°転回
後、２００　ａｍ　’ｌ　ハスで圧下しフランジ幅を４
００　ａｍとする。次に６バス日において再度圧延材を
９０“転回し５パス連続してウェブ圧下を行い、ウェブ
厚を５０１ｍとする。このとき圧延材のウェブ高さは１
１８０ｍまで拡大する。

次いで１１パス目において圧延材を９０°転回し、ウェ
ブ高さを１１６０ｍに一定化し再度９０°転回し、υＲ
ミル群へ送る。

ｔｌｌ？−Ｅ　ミル鮮については実施例１．２の場合と
同じである。

第５表 ！＋９００Ｘ３００ （注） （Ｔ）： 粗ミルバススケジュール ９０°回転 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、ｌ１６００Ｘ３
００の例でも明らかなように粗圧延工程のウェブ圧下パ
ス、エンジングバス、９０°転回数は、すべて半減され
粗圧延のミル能率は倍増する。また粗圧延での圧延疵の
発生が大幅に減少するため、製品の疵手入れは、大幅に
減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の粗圧延方法を示す孔型配置図； 第２図は、従来の粗圧延方法によるフランジ噛み出し消
去のための」、フランジバスの１既略説明図： 第３図（イ）、（ロ）および（ハ）は、本発明の孔型形
状の例を示すそれぞれ孔型断面間第４図は、本発明の孔
型形状の別の例を示す孔型断面図； 第５図は、従来法における１１６００　Ｘ　３００の相
ミルロール孔型断面図； 第６図は、本発明における＋＋６００　Ｘ　３００の粗
ミルロール孔型断面図； 第７図は、本発明を実施した形鋼工場のミルの配置図： 第８図は、本発明を実施した＋＋３００　Ｘ　３００の
粗ミルロール孔型断面図； 第９図（イ）および（ロ）は、本発明を実施した＋＋３
００　Ｘ　３００の粗ユニバーサルミル群のそれぞれＵ
ＰミルおよびＥミルの孔型断面図； 第１０図は、本発明を実施した＋＋５００　Ｘ　３００
の粗ミルロール孔型断面図： 第１１図は、本発明を実施した＋＋９００　Ｘ　３００
の粗ミルロール孔型断面図である。 本１図 巻２凹 木３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｈ形鋼の熱間圧延における粗圧延工程にあって、
   二重式ロールに刻設された造形孔型でウェブ厚を減じる
   時、圧延材のフランジ内外面を孔型ロールに接触させな
   いようにし、かつ造形孔型のウェブ部に１ヵ所または複
   数ヵ所の凹または凸部を付け、圧延材の蛇行を防止する
   ことを特徴とするＨ形鋼の粗圧延方法。
2. （２）前記造形孔型の一方のウェブ部に凸部を刻設し、
   その位置に対応する他方のロールのウェブ部に凹部を刻
   設することにより、圧延材の蛇行を防止することを特徴
   とする請求項１記載の方法。
3. （３）ユニバーサル粗ミル群のエッジャミルのロール孔
   型をフランジ部内外面拘束可能とする孔型にすることを
   特徴とする請求項１または２記載の方法。