JPH03268802A - フランジを有する形材の熱間圧延方法 - 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） 本発明は、建設、土木などの分野で用いられるＨ形鋼や
溝形鋼に代表されるフランジを存する形材の熱間圧延方
法に関するものである。

（従来の技術） Ｈ形鋼や平行フランジ溝形鋼などの平行フランジ部を備
えた形鋼は、従来、はとんどが圧延によって製造されて
おり、これらの平行フランジ形鋼の各部の名称は、第２
２図（ａ）およびら）にその代表例であるＨ形鋼および
平行フランジ溝形鋼を例にとって説明する。

図示のように、互いに平行なフランジ部１０．１０はそ
の間を結合部１２によって接続され一体化している。第
２２図（→のＨ形鋼の場合は結合部工２はフランジ部１
０の中心に、第２２図（ロ）の溝形鋼の場合はフランジ
部１０の一端にくる。この結合部１２はＨ形鋼およびフ
ランジ溝形鋼のときはウェブ（ｗｅｂ）１４　とも称す
る。各フランジ部１０の長さをフランジ幅（ｆｌａｎｇ
ｅ　ｌｅｎｇｔｈ、　Ｌｏ）　といい、平行フランジ部
の間の距離をウェブ高さ（ｗｅｂ　ｈｅｉｇｈｔ、　）
ｌａ）　、そして図示のようにフランジ内法（Ｓｏ）、
ウェブ内幅（ｕｏ）を定義する。　ＪＩＳ規格によれば
、Ｈ形鋼の場合、ウェブ高さ（Ｈｏ）が２５〜１００１
間隔で１００〜９００蒙−の範囲で約３３種のサイズが
規定されている。

しかしながら、例えば、Ｈ形鋼の場合、従来の圧延方法
には次のような問題があった。

すなわち、従来のＨ形鋼圧延方法は、溝形鋼の場合も同
様であるが、第２３図に示すように、ブレークダウンミ
ル２０による粗圧延、ユニバーサル粗ミル２２と２旧の
エッジャーミル２４がら成るユニバーサル粗ミル群２６
に・よる中間圧延、そしてユニバーサル仕上げミル２８
による仕上げ圧延により行われてきた。

粗圧延では加熱された鋼塊、連続鋳造鋳片等の圧延素材
を２重可逆弐粗圧延機であるブレークダウンミル２０の
２旧の孔型により圧延成形しビームブランクを造形し、
造形素材とする。

次いで行う中間圧延ではまずユニバーサル粗ミル２２と
２重式の工・ンジャーミル２４からなるミル群において
前記造形素材の圧延を行い、中間圧延Ｈ形鋼とする。す
なわち、まず第２４図の略式側面図に示すようにユニバ
ーサル粗ミル２２でその水平ロール３０により中間圧延
Ｈ形［３１のウェブ厚さを減じるとともに、この水平ロ
ール３ｏの側面と垂直ロール３２とによりフランジ厚さ
を滅じ、複数パスで前述の造形素材の中間圧延Ｈ形鋼へ
の延伸圧延を行う０次いで、第２５図に略式側面図で示
すように、この中間圧延の段階での各パスにおいて中間
圧延Ｈ形鋼３１のフランジ先端をエツジヤ−ミル２４の
孔型ロール４２で圧下し、フランジ幅（Ｌｏ）を所定の
値とする。

仕上げ圧延では、第２６図に示すように、ユニバーサル
仕上げミル２日の水平ロール５２と垂直ロール５４とに
より１パスあるいは複数パスでユニバーサル粗ミル２２
の場合と同様にウェブ５６およびフランジ５日の厚さを
それぞれ滅し、かつフランジ外面を平坦にし、さらにフ
ランジ５８とウェブ５６との角度を直角とするのである
。

このように、従来の圧延方法にあっては、仕上げ圧延に
あっても中間圧延のユニバーサル粗ミルと同様にフラン
ジ５Ｂの内面を水平ロール５２の側面で、フランジ５８
の外面を垂直ロール５４でそれぞれ圧下するのである。

もちろん、水平ロール５２にょるウェブ圧下も同様に行
われる。したがって、圧延されるＨ形鋼のウェブ内幅（
−〇）は、ユニバーサル仕上げミルの水平ロール５２の
幅で決定される。

したがって、このことから、従来のＨ形鋼の圧延方法に
あっては次のような問題が生しる。

（１）第２７図には、フランジ幅（Ｌｏ）が同一である
Ｈ形鯛の１つのシリーズ（例えばＨ６００Ｘ２００）に
おける断面形状の変化を説明する。現在の規格では同一
シリーズではウェブ内幅（ｋｏ）が一定であるためフラ
ンジ厚さ（ｔｆ、、　ｔｆ、、ｔｂ）がそれぞれ異なる
ことになり、また各サイズにおいてウェブ高さ（Ｈｏ）
の外寸法（第２７図のＨｏ、）１．、　Ｈ２）　もそれ
ぞれ異った値となる。すなわち、ｔｆ、　＜ｔｆ、　＜
ｔｆ、、Ｈ，＜旧＜　Ｈｔとなる。

このような関係は同しく第２８図に示す溝形鋼であって
も同様である。

（２）ウェブ内幅（−〇）のサイズが異った形鋼を圧延
する場合は、当然にユニバーサル仕上げミルの水平ロー
ルを交換しなければならない０例えばＪＩＳ規格では３
３シリーズ、＾ＳＴ？！規格では１４シリーズのＨ形鋼
があり、これらすべてのＨ形鋼を製造する場合、４７種
類の水平ロールを少なくとも２組以上保有する必要があ
る。これに要するロール費用は現在の価格でも数億円に
も達し、これを常時保有するためには圧延用の建屋に匹
敵する広いスペースを必要とするためロールショップ棟
にも大きな投資を必要とする。

（３）同一のユニバーサル仕上げミルの水平ロールでは
一つのシリーズのＨ形鋼を２０００　）ン／圧延チャン
ス×３回−６０００）ンしか圧延できない。これは１０
００１−ン当り水平ロールの幅が約１１摩耗するためで
あり、ロールの使用幅は公差を有効に利用しても６ｍｍ
である。そのため１つのあるシリーズで使用できなくな
った水平ロールは、幅を数十ｍｍ切削しウェブ高さの小
さい次のシリーズ用に改削される。そのため綱板用のロ
ールの場合ムこ比べ、ロール１本当りの製品圧延量は著
しく少ない。つまり製品トン当りのロール費用が高くな
っている。

（４）ウェブ高さ（Ｈｏ）が規格外の場合、当然専用の
ユニバーサル仕上げミルの水平ロールを準備し、ロール
替えを行う必要があるため、小ロツトのオーダについて
は経済的に採算がとれず、受注を辞退することが多い。

特に、近年ではフランジ形材を組み合わせてボックス材
とすることが多く、ウェブ高さ一定でウェブ内幅を変更
自在とした仕様が多く見られるようになり、それらに対
しては従来法では容易には対応できない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブレークダウン圧延、粗ユニバーサル圧延、エッ
   ジャー圧延および仕上げ圧延を経て行うフランジを有す
   る形材の熱間圧延方法であって、エッジャー圧延後の被
   圧延材を固定幅の水平ロールを有する仕上げユニバーサ
   ルミルで圧延する際に、フランジ部内面を該仕上げユニ
   バーサルミルの水平ロール側面に接することなく、垂直
   ロールによりフランジ部外面を圧下することにより、１
   パスもしくは複数パスでウェブ高さの縮小圧延を行うと
   ともに、次の関係を満足させるように前記仕上げ圧延以
   前の被圧延材のフィレット部形状を成形し、そのフィレ
   ット部形状を備えた被圧延材を前記仕上げユニバーサル
   ミルで圧延することを特徴とするフランジを有する形材
   の熱間圧延方法。 １０°≦θ≦６０° かつＲ＿１≧ｒ かつＲ＿２≧ｒ ここで、θはフィレット部の直線部がウェブ面に対して
   なす角度であり、Ｒ＿１は該フィレット部とフランジ内
   面との結合部の円弧半径、Ｒ＿２は該フィレット部とウ
   ェブ面との結合部の円弧半径を表わし、ｒは上記仕上げ
   ユニバーサルミルの水平ロール外周端の円弧半径である
   。
2. （２）ブレークダウン圧延、粗ユニバーサル圧延、エッ
   ジャー圧延および仕上げ圧延を経て行うフランジを有す
   る形材の熱間圧延方法であって、エッジャー圧延後の被
   圧延材を仕上げ圧延する仕上げユニバーサルミルの水平
   ロール幅を２分割し、オンラインで幅調整可能な構造と
   し、該仕上げユニバーサルミルにおける１パスまたは複
   数パスのリバース圧延によってウェブ高さの縮小を行う
   とともに、次の関係を満足させるように前記仕上げ圧延
   以前の被圧延材のフィレット部形状を成形し、そのフィ
   レット部形状を備えた被圧延材を、前記２分割水平ロー
   ルからなる仕上げユニバーサルミルで圧延することを特
   徴とするフランジを有する形材の熱間圧延方法。 １０°≦θ≦６０° かつＲ＿１≧ｒ かつＲ＿２≧ｒ ここで、θはフィレット部の直線部がウェブ面に対して
   なす角度であり、Ｒ＿１は該フィレット部とフランジ内
   面との結合部の円弧半径、Ｒ＿２は該フィレット部とウ
   ェブ面との結合部の円弧半径を表わし、ｒは上記仕上げ
   ユニバーサルミルの２分割水平ロール外周端の円弧半径
   である。