JPH0284202A - Ｈ形鋼の圧延方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はウェブ高さの寸法精度が優れ、しかもロール
交換することなく、ウェブ高さを自由に調整するのに有
利なＨ形鋼の圧延方法に関するものである。

（従来の技術） 一般に、Ｈ形鋼は、第４図（ａ）　、　（ｂ）に示すよ
うにブレークダウン圧延機６、粗ユニバーサル圧延機７
、エツジヤ−圧延機８および仕上げユニバーサル圧延機
９を組合わせたラインにおいて、第５図（ａ）　、　（
ｂ）および（ｃ）に示す各素材１０．　ＩＬ　１２を段
階的に熱間圧延することによって製造されている。

ここに上掲、第５図（ａ）　、　（ｂ）および（ｃ）に
示す各素材（符号１０はスラブ、符号１１は矩形鋼片、
符号１２はＨ形鋼用鋼片）はブレークダウン圧延機６で
所定形状に粗造型することによって得られる。

この圧延機６としては、例えば第６図（ａ）　、　（ｂ
）に示す如き開孔形１３あるいは閉孔形１４を刻設した
上下ロールを存する２重式ブレークダウン圧延機が用い
られている。このブレークダウン圧延機６では複数個の
花形を使用し、順次各複数バスの圧延によって素材を以
後の中間圧延に適合した形状に加工する。粗造形された
素材は次に第７図（ａ）に示した如き形状になるロール
を備えた少なくとも１基の粗ユニバーサル圧延機７と第
７図（ｂ）に示した如き形状になるロールを備えた少な
くとも１基のエソジャー圧延機８とによって、１パスあ
るいは複数パスの中間圧延後、第７図（ｃ）に示した如
き形状のロールを備えた仕上げユニバーサル圧延機９に
よって１パスでＨ形鋼製品に圧延される。

従って、製品寸法が決まれば、仕上げユニバーサル圧延
機９のロール寸法とそれ以前の圧延機ロール寸法が決ま
る。通常の圧延ラインでは、第６図（ａ）における寸法
（イ）、第７図（ａ）における寸法（ロ）、第７図（ｃ
）における寸法（ニ）はほぼ等しくなる如く設計されて
いる。

このように特にブレークダウン圧延後の素材の形状変化
は限定されたものであり、特定のシリーズ（例えば、Ｈ
６００Ｘ３００　）の圧延には特定幅の水平ロールが使
用されていた。ところでこのように特定幅の水平ロール
を使用する場合、圧延されたＨ形鋼はそのウェブ内幅を
一定にすることができるがフランジ厚みの分だけウェブ
高さ寸法が変化する場合があった。すなわち１つのシリ
ーズ内におていも多種サイズの形鋼があり、これは水平
ロールと垂直ロールの間隔を変えて圧延することにより
製造される。ところで製品のフランジ厚の最大のものと
最小のものとの差は通常１６　ｍｍ前後であるため、そ
の２倍、つまり、３２　ｍｍ程度ウェブ高さが変化する
ことになる。このうよに同一シリーズ内でのウェブ高さ
の変化は従来の圧延では避けられないものであったが、
これを例えば、建築用として用いる場合に大きな問題と
なった。

すなわち、梁を同一シリーズ内の数サイズのＨ形鋼を接
合して作る場合は、一方のフランジ外面を合わせると他
方に大きな（フランジ厚み差の２倍）ずれを生じ、施工
上問題となる。

また、通常、建築物の構造を設計する場合は、外側から
内側へと寸法が順次決定されていくが、この際に、圧延
Ｈ形鋼のウェブ内側寸法が一定で、フランジ厚の分だけ
外側寸法（ウェブ高さ寸法）が変わるのでは施工個所で
の他の寸法とのとり合いに厳密さを要求されるときには
非常に問題となる。

更に、圧延Ｈ形鋼には寸法精度上の問題もある。

すなわち、Ｈ１圧延においては、第８図に示すように粗
ユニバーサル圧延機７の水平ロール１５の側面部１６が
圧延本数の増加とともに摩耗して水平ロール１５の内幅
寸法が減少する傾向がある。ここに、竪ロール１７は水
平ロール１５とともに摩耗するが、この場合は竪ロール
１７の開度を摩耗分だけ調整すればよく、水平ロールは
どの問題は生じない。

従って、水平ロールの摩耗に対拠するため、第９菌にて
示すように、フランジ厚み（ホ）を一定にすると、ウェ
ブ高さ（へ）が水平ロール１５の側面部１６の摩耗分だ
け低くなるので、通常は、寸法公差が許す範囲でフラン
ジ厚み（ホ）を厚くしてウェブ高さ　（へ）を確保して
いた。

通常、製品のウェブ高さの許容差はウェブ高さが４００
　ｍｍ未満のものでは±３．０ｍｍ、同４００ｍｍ以上
６００ｍｍ未満のものでは±４．０ｍｍ、同６００ｍｍ
以上のものでは±５．０　ｍｍに規定されている（ＪＩ
Ｓ　Ｇ　３１９２参暇）。材料のウェブ高さ　（へ）は
水平ロール１５のロール幅の大小に影響されるので、従
来はウェブ高さ（へ）の寸法許容差の範囲内で使用する
有効ロール幅が制限されていた。

従って、使用する水平ロール１５の幅によってフランジ
厚みが異なり、特に、摩耗量が大きい水平ロール１５で
圧延すると製品のフランジ厚は厚くなる。当然、圧延チ
ャンス毎に使用するロール幅が変わると製品寸法のばら
つきを伴うことになり、寸法精度上好ましくない。

圧延Ｈ形鋼には以上のような問題があるため、とくに建
築用には、フランジ厚が変化してもウェブ高さが一定に
なるようにプレートを溶接して作ったＨ形鋼が用いられ
ていたが、この場合圧延Ｈ形鋼よりも製造コストが高く
なる不利があった。

この点に関する文献として例えば特開昭５９１３３９０
２号公報には軸方向の位置を変更できる分割ロールを第
２図（ａ）における粗ユニバーサル圧延機１７、エツジ
ヤ−圧延機１８ならびに仕上げユニバーサル圧延機１９
のそれぞれに組込み、これによって形材のウェブに部分
圧延を施すとともにフランジ端部圧延を行なって同一ロ
ールで異なったウェブ高さサイズの圧延を可能とする圧
延方法が、また、特開昭６０−８２２０１号公報には第
２図（ｂ）に示す如き１次粗ユニバーサル圧延機７ａ、
エツジヤ−圧延機８．２次粗ユニバーサル圧延機７ｂな
らびに仕上げユニバーサル圧延機９あるいは１次粗ユニ
バーサル圧延機７ａ’、２次粗ユニバーサル圧延機７ｂ
ならびに仕上げユニバーサル圧延機９に軸方向の位置を
変更できる分割ロールを組込んで同一ロールで異なった
ウェブ高さサイズ、フランジ幅サイズの圧延を可能にす
る圧延方法が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記の先行技術は何れもウェブ高さを大きな範囲にわた
って変更でき、数シリーズのＨ形鋼を連続して圧延でき
るので、従来の圧延に比してロール交換頻度の減少等多
くの利点を有する。しかしながら、同一シリーズ内の全
サイズのウェブ高さを一定にする圧延を行う場合には、
分割ロールのロール間隔の調整量は３０ｍｍ程度でよい
のにも拘わず、粗ユニバーサルミル、エツジヤ−ミルお
よヒ仕上げユニバーサルミルの全てに水平ロールとして
軸方向に移動可能な２分割ロールを用いる必要があるた
め、その設備費は非常に大きくなる不利があった。

なお特開昭６１−２６２４０４号公報には形材の仕上圧
延時にのみロール軸方向の位置をバス毎に変化できる少
なくとも２つの分割ロールを有する水平ロールを用いる
試みもあるが、このような圧延要領では厚みが薄く、か
つ温度が低下した形材に局部的な圧下を施す際にロール
面圧力の大幅な上昇を招き、分割ロールに過負荷が加わ
るという問題があった。

同一シリーズ内でフランジ厚の異なる外矩一定のＨ＠鋼
を設備費の上昇を招いたり圧延機に余計な負荷を加える
ことなしに圧延できる方法を提案することがこの発明の
目的である。

（課題を解決するための手段） この発明は、ブレークダウン圧延を経たウェブおよびフ
ランジを備える粗形鋼片に粗ユニバーサル圧延次いで仕
上ユニバーサル圧延を施してＦＩ形鋼を製造するに当り
、粗形鋼片のウェブ厚み、フランジ厚みおよびフランジ
幅を縮小する粗ユニバーサル圧延を施したのち、ロール
幅が可変なウェブ厚み圧下用分割ロールを備えたユニバ
ーサル圧延機にて、粗形鋼片のウェブ幅を縮小調整する
少なくとも１回の圧延を施し、次いで同様の分割ロール
を備えた仕上ユニバーサル圧延機にてフランジ角度を起
して仕上圧延を施すことを特徴とするＨ形鋼の圧延方法
である。

この発明は粗ユニバーサル圧延段階では、ブレークダウ
ン圧延を経た形材に通常の圧延を施し引続く仕上げユニ
バーサル圧延に先立ちまずロール幅を調整できる少なく
とも２分割になるウェブ厚み圧下用ロールを備えたユニ
バーサル圧延機にてウェブ内幅の縮小調整を行う少なく
とも１回の圧延を施し次いで同様のロールを有するユニ
バーサル圧延機にてフランジ角度起しを兼ねた仕上圧延
を行い、同一シリーズ内で異なるフランジ厚を有する外
矩一定のＨ形鋼を製造しようとするものであり、この方
法によれば、仕上圧延の前段でウェブ内幅の縮小圧延と
同時にウェブ厚、フランジ厚の圧延も行なえるので断面
各部の圧下率の均一化を図るのに有利であり、しかも、
局部的な面圧の上昇などは全くない。

（作　用） 第１図にこの発明を実施するのに好適な圧延機列の模式
を示し、図中１は粗ユニバーサル圧延機、２はエツジヤ
−圧延機、３は、ロール幅を調整できるウェブ厚み圧下
用ロール３ａを有するユニバーサル圧延機、４は仕上げ
ユニバーサル圧延機であり、このユニバーサル圧延機４
はロール幅を調整できるウェブ厚み圧下用ロール４ａを
備える。また５はブレークダウン圧延機である。

ブレークダウン圧延機５により圧延された粗形鋼片（以
下単に形材という）は、粗ユニバーサル圧延機ｌとエツ
ジヤ−圧延機２からなる粗ユニバーサル圧延機群にてウ
ェブ厚み、フランジ厚みおよびフランジ幅が目標の寸法
になるまで繰返し圧延される。

粗ユニバーサル圧延後の形材は次にユニバーサル圧延機
３による少なくとも１回の圧延にて所定のウェブ内幅（
形材のウェブ高さから両側のフランジ厚さ差引いた寸法
）となるよう縮小調整され次いでユニバーサル圧延機４
によるフランジ起しを兼ねた仕上圧延が行われることと
なる。

この発明ではウェブ内幅の縮小調整可能なユニバーサル
圧延機３は、前記粗ユニバーサル圧延機群と近接して配
置するのが望ましいが、次材と干渉しないだけのミル間
隔がおいていても支障はない。又圧延機３の配置位置は
圧延順序として仕上ユニバーサル圧延前にウェブ内幅縮
小圧延が可能な配置であればよい。第２図（ａ）　、　
（ｂ）　、　（ｃ）に各圧延段階における形材の断面形
状を示す。粗ユニバーサル圧延終了時における形材は第
２図（ａ）に示すウェブ内幅寸法く口）になっている。

これを次のウェブ縮小調整圧延で内幅寸法（ト）とする
。

このときの大小関係は（ロ）　＞　（））である。ウェ
ブ内幅縮小量ΔＢｗは、その量が少ない場合は１回の圧
延で調整され、多い場合は複数回の圧延を繰返して調整
される。

通常の圧延でも、ロール幅の許容範囲から最大３ｍｍ程
度の縮小はあり得るが、この発明では５ｍｍ以上のウェ
ブ内幅縮小を行うのに有利である。このウェブ内幅縮小
の際には、第２図（ｂ）に示すように、フランジの内面
には、所定の抜は勾配が付与されているため複数回圧延
しても、全く支障は生じない。

圧延機３によるウェブ縮小調整が終了すると、仕上ユニ
バーサル圧延機４にて第２図（ｃ）に示す如き断面形状
に仕上げられることとなり、圧延機３のロール３ａおよ
び圧延機４のロール４ａのロール幅を第３図に示す如く
適宜調整すれば同一シリーズでフランジ厚の異なる外矩
一定Ｈ形鋼をロールの頻繁な取替えを要することなく能
率的に製造できることとなる。

なお、仕上ユニバーサル圧延機４において形材のウェブ
を幅方向に圧下するロールのロール間隔は、同一シリー
ズであれば一定であるが、形材のウェブ厚み圧下用ロー
ル４ａのロール幅に応して調整される。

この発明は以上のように仕上圧延段階でウェブの内幅縮
小調整圧延を行う従来の圧延に比ベフランジ内面に抜は
勾配角度を存する段階でウェブ内幅を縮小する圧延を行
なうので大きな調整量が得られしかも仕上圧延と機能分
担しているので、寸法精度の向上を図ることができる。

（実施例） 上掲第１図に示した圧延機列を用いて製品呼称寸法がＨ
６００Ｘ２００になる代表的なＨ形鋼を対象にしてフラ
ンジ厚みおよびウェブ厚みをそれぞれ８×１２．１０　
Ｘ　１６．１１Ｘ１９．１２Ｘ２２．１４Ｘ２８に仕上
げる圧延を行った。

なおユニバーサル圧延機３では、形材のウェブ内幅縮小
量ΔＢ−の圧延前のウェブ厚Ｔｗｏに対する比δが１．
０未満の場合１バスで、１．０以上２．０未満の場合２
バスで、２．０以上の場合３パスで圧延を行った。また
Ｈ形鋼のウェブ高さはフランジ厚みの最も小さい８×１
２ナイズに揃えるように縮小調整した。

表１にこの発明に従う圧延要領にて製造したＨ形鋼の各
部の寸法測定結果を示す。

表　　１ （発明の効果） この発明によれば、同一シリーズにおてい、異なる厚み
のフランジを有する場合においてもウェブ高さが同一の
Ｈ形鋼をロール組替えを要することなしに製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施するのに用いて好適な圧延機
列、 第２図（ａＬ（ｂ）および（ｃ）はＨ形鋼の各段階にお
ける断面形状を示す図、 第３図はロール幅の可変なウェブ厚み圧下用分割ロール
の模式図、 第４図（ａ）　、　（ｂ）は従来の圧延要領の説明図、
第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）はＨ形鋼用素材
の各段階における断面形状を示す図、 第６図（ａ）　、　（ｂ）はブーレフダウン圧延機のカ
リバー形状を示す図、 第７図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は従来法に従う
圧延要領の説明図、 第８図は、ロールの摩耗状況の説明図 第９図は、Ｈ形鋼の主要寸法を示す図である。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第１ 第４図 （ａ） （ｂン 第５ 図 第６図 第７図 第９ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ブレーグダウン圧延を経たウェブおよびフランジを
   備える粗形鋼片に粗ユニバーサル圧延次いで仕上ユニバ
   ーサル圧延を施してＨ形鋼を製造するに当り、粗形鋼片
   のウェブ厚み、フランジ厚みおよびフランジ幅を縮小す
   る粗ユニバーサル圧延を施したのち、ロール幅が可変な
   ウェブ厚み圧下用分割ロールを備えたユニバーサル圧延
   機にて、粗形鋼片のウェブ幅を縮小調整する少なくとも
   １回の圧延を施し、次いで同様の分割ロールを備えた仕
   上ユニバーサル圧延機にてフランジ角度を起して仕上圧
   延を施すことを特徴とするＨ形鋼の圧延方法。