JPH0399702A - 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（以下、「平行フランジ形鋼」と総称する」）
は、従来、はとんどが圧延方法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１図（
ａ）および（ｂ）に示すその代表例であるＩ］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されている。

第１図（ａ）のＨ形鋼の場合は結合部１２はフランジ部
１０の中心に、第１図（ｂ）の溝形鋼の場合はフランジ
１０の一端にくる。この結合部】２は）］形鋼およびフ
ランジ溝形鋼のときはウェブ（ｗｅｈＮｌ　とも称する
。各フランジｒ；＋ｓ　Ｊｏの長さをフランジ幅（ｆｌ
ａｎｇｅ　ｌｅｎｇｔｈ、　Ｌｏ）といい、平行フラン
ジ部の距離をウェブ高さ（ｗｅｂ　Ｉｌｅｉｇｈｔ　、
Ｉｌ、）　、そして図中のようにフランジ内法（ＳＯ）
、フランジ内幅（ＷＯ）を定義する。ＪＩＳ規格によれ
ば、ＩＩＨ形鋼場合、ウェブ高さ（ＩＩ。）が２５−１
００ｍｍ間隔で１００〜９００　ｍｍ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２図に示すように、プレクダウンミル２
０による粗圧延、ネ■ユニバーサルミル２２と２旧のエ
ンジャーミル２４から成る粗ユニバーサルミル群２６に
よる中間圧延、そして仕」二げユニバーサルミル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重可逆式粗圧延機であるブレークダウンミル２０の
２１１ｊ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粗ユニバーサルミル２２と
２重式のエツジヤ−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１１形鋼とする。す
なわち、まず第３図の略式側面図に示すように粗ユニバ
ーサルミル２２でその水平ロール３０により中間圧延Ｈ
形鋼３１のウェブ厚さを減じるとともに、この水平ロー
ル３０の側面と竪ロール３２によりフランジ厚さを減し
、複数パスで前述の造形素材の中間圧延Ｉ］形鋼への延
伸圧延を行う。

そして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Ｉ、。を所定の値とす
る。このときの様子を第４図に略式側面図で示す。

仕上げ圧延では、第５図に示すように、仕上げユニバー
サルミル２８の水平ロール５２と竪ロール５４とにより
１パスあるいは複数パスで粗ユニバーサルミル２２の場
合と同様にウェブ５６およびフランジ５８の厚さをそれ
ぞれ城し、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粗ユニバーサルミルと同様にフラン
ジ５８の内面を水平ロール５２の側面で、フランジ５８
の外面を竪ロール５４でそれぞれ圧下するのである。も
ちろん、水平ロール５２によるウェブ圧下も同様に行わ
れる。したがって、圧延されるＩ］形鋼のウェブ内幅−
８は、仕上げユニバサルミルの水平ロール５２の幅寸法
で決定される。

したがって、このことから、従来の＋（形鋼の圧延方法
にあっては次のような問題が生じる。

（１）第６図には、フランジ幅ｌ、。が同一であるＨ形
鋼の１つのシリーズ（例えばＨ６００Ｘ２００）におけ
る断面形状の変化を例示する。現在の規格では同一シリ
ーズではフランジ内幅匈。が一定であるためフランジ厚
さ（ｔｆｏ−ｔｆ＋　、ｔｈ）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６図のＩｌ、、Ｉｌ、、１（２）もそれぞれ異なった
値となる。ずなわち、ｔｆ、　＜ｉｆ、　＜ｔｆ、　、
Ｉｌ。

＜Ｉｌ、＜Ｈ２となる。

このような関係は同じく第７図に示す溝形鋼であっても
同様である。

（２）フランジ内幅匈。のサイズが異なった形鋼を圧延
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。例えばＪＩＳ規格では３
３シリーズ、ＡＳＴＭ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」二保有する必要があ
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ンヨンプ棟
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１つのシリーズのＨ形鋼を２０００１−ン／圧延チャ
ンス×３回−６０００トンしか圧延できない。これは１
０００　）ン当り水平ロールの幅が約１ｍｍ摩耗するた
めであり、ロールの使用幅は交差を有効に利用しても６
ｍｍである。そのため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。

そのため鋼板用のロールの場合に比べ、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Ｉ＋、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、小ロッ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。

（発明が解決しようとする課題） そこで、以上述べた従来のフランジを有する形材の圧延
方法に関する数々の問題を解決する手段として特願昭６
３−２３５３８８号で開示した技術を開発した。これは
、第２図に示すようなブレークダウン圧延、中間圧延お
よび仕」二げ圧延を経て行うフランジを有する形材の圧
延方法であって、その特徴としては、まず圧延素材をブ
レークダウンミル２０によって粗圧延し、次いで中間圧
延（粗ユニバーサルミル２２、エツジヤ−ミル２４）に
よってフランジ部および両フランジ部の結合部の圧延を
完了し、そして仕上げ圧延において仕」二げユニバーサ
ルミル２８に代えて、第８図に詳細に示すような仕上げ
ユニバーサルミル８６を使用し、フランジ部内面をユニ
バーサルミルの水平ロール８２側面に接することな（、
竪ロール８４によりフランジ部外面を圧下することによ
り両フランジ部の間の結合部の幅寸法を仕上げる点にあ
る。

また、特願平１−１．４９８５１号で第９図に示すよう
な幅可変２分割水平ロール９０および垂直ロール９２を
有するユニバーサルミル１０８を、第１０図（ａ）、（
ｂ）に示スフレークダウンミル１００、粗ユニバーサル
ミル１０２、エツジヤ−ミル１０４、仕」二げユニバサ
ルミル１０８から成り、あるいは粗ユニバーサルミルを
一次、２次相ユニバーリールミル１１０　、＋１２に分
割して成る圧延ラインに適用し、該仕」二げユニバーサ
ルミル１０８において１パスまたは複数パスのリバース
圧延を行うことでフランジ部内面をユニバーサルミルの
水平ロール９０に接するようにフランジ外面を圧下して
ウェブ高さの縮小を行う方法を提案した。

さらに、特願平−１４９８５１号においては、第１Ｉ図
（ａ）、（ｂ）に示すように固定幅水平ロールからなる
第１仕上げユニバーサルミル（ＵＰＩ）　と幅可変水平
ロールからなる第２仕上げユニバーサルミル（ＵＦ２）
の２基の仕」二げユニバーサルミルを用いてウェブ高さ
の縮小圧延を行う方法について提案している。

第１１図（ｂ）は幅可変水平ロールから成る第２仕上ユ
ニバーサルミル（ＵＦ４）を最終段に設けている。

これらの発明によれば１種類のロールで同一シリーズの
平行フランジ形鋼等フランジを有する形材のウェブ高さ
外寸法（Ｈｏ）を−走化することが可能となり、また粗
ユニバーサルミルの水平ロール幅に制約されることなく
、自由なウェブ高さのＨ形鋼や溝形鋼などが同一圧延チ
ャンスで同一ロールで製造でき、ロール保有数の大幅削
減、ロール原単位の大幅向」二が実現できる。

これらの先行発明で提示したフランジを有する形材の圧
延方法に関し、その後、本発明者は膨大なモデルミル実
験をくりかえし行い、次に示す問題点を明らかにした。

■先に提示したフランジを有する形材の圧延方法により
Ｈ形鋼の製造を行う際に、ウェブ高さの縮小量によって
は第１２図に示すような製品のウェブ中心偏りが問題に
なる（中心偏り量５＝（ａ−ｂ）／２で表わされる）。

すなわち、ウェブ高さの縮小量がある範囲を越えると、
急激にウェブ中心偏りが増大し、所定の公差を満足しな
い製品になる。（ＪＩｓ　Ｇ３１９２ではウェブ中心偏
りの許容範囲を、ウェブ高さ３００　ｍｍ以下のもので
は±３．０　ｍ＋ｎ、ウェブ高さ３００　ｍｍを越える
ものでは±４．５闘と規定している。） ■さらに、■で述べたようなウェブ中心偏りが許容範囲
を越える場合の製造条件を仔細に調べると、ウェブ高さ
の縮小量の大小以外に、ユニバーサルミルへの被圧延材
の噛み込み姿勢（ユニバーサルミルのパスセンターに対
する被圧延材の噛み込み位置の垂直方向のずれ、または
水平方向のずれ）が多分に影響を及ぼしており、製造技
術を確立する上での問題となっていることが判明した。

本発明の目的とするところは、■ウェブ内幅寸法を変更
自在として、複数シリーズのＨ形鋼および平行フランジ
溝形鋼等に代表されるフランジを有する形材を同し仕上
げユニバーサルミルで製造する場合、および■同一の仕
上げユニバーサルミルの水平ロールを用いて、厚みの異
なるサイズについてもウェブ高さの外寸法一定のフラン
ジを有する形材を製造する場合において、製品のウェブ
中心偏りが所定の公差を外れることがないように小さな
レベルに抑えることを可能とする熱間圧延１ 方法を提供することにある。

（課題を解決するだめの手段） かくして、本発明者はかかる課題解決を目指し、種々検
討を重ね、かつ膨大な圧延実験を通して以下の知見を得
た。

（１）第８図に示すような仕上げユニバーサルミル８６
を用いで、フランジ部内面をユニバーサルミルの水平ロ
ール８２の側面に接することなく、垂直ロール８４によ
りフランジ部外面を圧下することにより、ウェブ高さの
縮小圧延を行う場合、ウェブ高さの縮小量を次第に大き
くしていくと、第１３図（ａ）〜（Ｃ）に順次示すよう
に、水平ロール８２側面と垂直ロール８４の間でウェブ
部が座屈し始め、やがてウェブ部が大きく座屈してくび
れが発生ずる　（第１３図（Ｃ））。

（２）第８図のユニバーサルミル８６でウェブ高さを縮
小したのち、特願昭６３−２３’５３８８号で開示した
技術に従って、第９図に示すような幅可変ユニバーサル
整形ミルで整形圧延を行う場合、あるいは特願平１−１
４９８５１号に開示したように、第９図に示２ すような幅可変ユニバーサルミルで１パスもしくは複数
パスでウェブ高さをさらに縮小し製品に仕上げる場合に
、第１３図（ａ）、（ｂ）の圧延過程を経たものについ
ては、幅可変ユニバーサルミル（または整形ミル）の最
終パスでの圧延状況は第１４図（ａ）に示す通りであり
、ウェブ中心偏りの小さな良好な寸法形状の製品に仕上
がる。

ところが、第１３図（Ｃ）に示すような前述のくびれが
ウェブ部に生じたものについてＣよ、その後の圧延過程
がウェブ高さの縮小を行わず、フランジの角度修正とウ
ェブの平坦化を目的とする整形圧延であっても、第１４
図（ｂ）に示すように、ウェブ中心偏りが大きな製品に
仕」二がってしまう。

すなわち、ウェブ高さの縮小過程でウェブ面の未圧延部
に第１３図（ｂ）に示すような軽度の座屈によるウェブ
中心偏りが生したとしても、その後の整形圧延もしくは
ウェブ高さの縮小過程（ただし、軽度の圧下）において
、材料のフィレット部を上下の水平ロール側面外周端で
挟持して圧延することにより大部分が矯正される。一方
、ウェブ高さ３ の縮小過程でウェブ面の未圧延部に第１３図（Ｃ）に示
すようなくびれが生じたものについては、その後の成形
圧延において、材料のフィレット部付近を上下の水平ロ
ール側面外周端で挟持しながら圧延しても、くびれ部は
矯正されずにウェブ中心偏りが残存する。また、場合に
よってはくびれ部が折れ込み疵となって製品に残ること
が判った。

（３）以上（１）〜（２）の事実は、特願昭６３−２３
５３８８号で開示したように第８図のユニバーサルミル
の水平ロールを２分割して幅可変ロールとし、フランジ
内面を水平ロール側面に接触させないように垂直ロール
でウェブ高さを縮小する圧延方法についても成り立つこ
とが判った。

（４）さらに（１）〜（２）の事実は、特願平１−１４
９８５１号で開示したように、幅可変ユニバーサルミル
で１パスまたは複数パスのリバース圧延によりウェブ高
さの縮小を行う場合についても同様にあてはまることが
判った。すなわち、この場合、フランジ部内面をユニバ
ーサル水平ロール側面に接するように、垂直ロールによ
りフランジ部外面を圧下す４ るごとにより、ウェブ高さの縮小圧延を行うのが特徴で
あるが、ウェブ高さ縮小量を大きくした場合に、圧下途
中でフィレット部近傍に生じたくびれを」１下の水平ロ
ールで挟持し圧延しても矯正しきれずにウェブ中心偏り
が生じたまま仕」二がってしまう場合があることが判明
した。

以上の知見にもとづき、本発明者はウェブ高さ縮小圧延
においてウェブ中心偏りを抑制する方法として以下の手
段を創出するに至った。

すなわち、上記（１）、（２）で述べたようにウェブ中
心偏りの発生原因としては第１３図（Ｃ）に示すような
ウェブ面（特にフィレット部近辺）の座屈が大きく関与
しており、従ってこのようなウェブ面の座屈の発生を防
くことが製品のウェブ中心偏りを抑制することにつなが
ることになるとの観点から、本発明者は第１５図に示す
ような水平ローラ１５０と垂直ローラ１５２からなるユ
ニバー１ノルクイプのローラガイド１５４を第８図のユ
ニバーサルミル８６の入側（被圧延材の噛み込み側）に
近接配置して、該ユニバーサルミルで１１形鋼のウェブ
高さを縮小５ する圧延を行った。このときのローラガイド１５４の配
置例を第１８図に示す。

このときの結果を第１９図に示すが、ユニバーサルミル
に入側ローラガイド１５４が設けられていない場合には
、ウェブ高さ縮小量の増加とともにウェブ中心偏りＩＩ
Ｓ　　ｌ　　（絶対量）は急、増する傾向にあるのに対
して、被圧延材のＨ形鋼をユニバーサルミル入側に近接
配置したローラガイドでウェブ面およびフランジ面をパ
スセンターに対して対称に拘束することにより、圧延後
の材料のウェブ中心偏り量はウェブ高さ縮小量が増して
もかなり低く抑えられることが判った。また第１９図に
はユニバーサルミルの入側ローラガイド１５４を水平ロ
ーラガイドのみとし、垂直ローラガイドを使用しなかっ
た場合の結果についても併記しているが、この場合は全
くガイドのない場合に比べ幾分のウェブ中心偏り抑制効
果は見られるものの、水平ローラガイドと垂直ローラガ
イｌ−の両者を併用した場合に比べて、格段にウェブ中
心偏りは悪化することも判った。

６ 第１６図（ａ）には、入側ローラガイドなしでウェブ高
さ縮小圧延を行った場合の圧延後の材料の断面形状の一
例を示す、この場合は、フィレット部１６０を中心に座
屈が生してウェブ面１６２がフランジ面１６４に対して
下方に犬きくイ］り替わる現象を生しており、被圧延材
が第２０図（ａ）に示すようにユニバーサルミル２００
のパスセンターに対して上方に位置ずれした状態でミル
に噛み込み、ウェブ高さ縮小圧延が行われたためである
。なお、このような圧延材をその後の幅可変ユニバーナ
ルミルで整形圧延しても第１７図（ａ）に示すような製
品形状となりウェブ中心偏りの大部分が残存することに
なる。

第１６図（ｂ）には、入側に水平ローラガイドを設けて
ウェブ高さ縮小圧延を行った場合の圧延後の材料の断面
形状の１例を示す。この場合は、片側のフィレット部１
６０″に座屈が生じてフランジ面１６４′がウェブ面１
６２”に対して」１方に付は替わる現象を生じており、
これは被圧延材が第２０図（ｂ）に示すようにユニバー
サルミル２００におけるフランジ部のパスセンターに対
して水平方向に位置ずれしだ状７ 態でミルに噛み込み、片方のフランジ面１６４゛が強圧
下を受けてフィレット部１６０”　剪断変形を生じたの
である。なお、このような圧延材をその後の幅可変ユニ
バーサルミルで整形圧延しても、第１７図（ｂ）に示す
ような製品形状となり、ウェブ中心偏りの大部分が残存
することになる。

以上の事実は、特願昭６３−２３５３８８号に開示した
ように、ユニバーサルミルの水平ロールを２分割して幅
可変とし、フランジ内面を水平ロール側面に接触させな
いように垂直ロールでウェブ高さを縮小する圧延方法に
ついても同様に成り立つ。すなわち、該２分割水平ロー
ルを有するユニバーサルミル入側に近接配置したローラ
ガイドにより、被圧延材のフランジ部のミルパスセンタ
ーに対する垂直方向（上下方向）の位置ずれを拘束する
と同時に、被圧延材のフランジ部のミルパスセンターに
対する水平方向（左右方向）の位置ずれを拘束すること
により圧延後の材料のウェブ中心偏りが大幅に抑制でき
るものである。

さらに以上の事実は、特願平−１４９８５１号で開示８ したような幅可変ユニバーサルミルで１パスまたは複数
パスのリバース圧延により、フランジ部内面をユニバー
サル水平ロール側面に接するように垂直ロールでフラン
ジ部外面を圧下しウェブ高さの縮小圧延を行う場合につ
いても当てはまることが判った。

ここに、本発明は、ブレークダウン圧延、粗ユニバーザ
ル圧延、エツジヤ−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、エツジヤ
−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
延を行う際に、該仕」二げユニバーサルミルの入側にお
ける被圧延材のフランジ部のミルパスセンターに対する
垂直移動および水平移動を、例えば、該仕上げユニバー
サルミルの入側に近接配置したローラガイドにより、拘
束することを特徴９ とするフランジを有する形材の熱間圧延方法である。

また、別の面からは本発明は、ブレークダウン圧延、粗
ユニバーザル圧延、エツジヤ−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
、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
サルミルにおりる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際に、該仕上げユニバ
ーサルミルの入側における被圧延材のフランジ部のミル
パスセンターに対する垂直移動および水平移動を、例え
ば該仕上げユニバーサルミルの入側に近接配置したロー
ラガイドにより、拘束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である。

ここに、「被圧延材のフランジ部のミルパスセンターに
対する垂直移動および水平移動を拘束する」とは、ミル
パスセンターを中心にそれぞれ側面および平面において
フランジ部およびウェブ部０ が対象に位置するように保持することである。

なお、上記ローラガイドの具体的構造については、被圧
延材のフランジ部のミルパスセンターに対する水平移動
および水平移動を拘束することができれば、特に制限は
なく、形材の種類によってより簡便な構造のものを採用
すればよい。

（作用） 次に、添付図面を参照して本発明をさらに具体的に説明
する。

第１１図（ａ）には、本発明にかかる圧延方法を実施す
るための圧延ラインの１例を示す。まず本発明にかかる
圧延方法によれば、ブレークダウンミル（ＢＤ）による
ブレークダウン圧延は従来法と同様に行えばよく、それ
により圧延累月をビームブランクにまで圧延する。その
後の粗ユニバーサルミル（０１？）およびエツジヤ−ミ
ル（Ｅ）を用いた中間圧延で、圧延素材は最終寸法に近
いフランジ幅、フランジ厚、ウェブ厚にまで仕上げられ
る。

このようにして得られた中間圧延形鋼は、次に、第８図
に示すように、水平ロールおよび垂直ロルからなる第１
の仕上げユニバーサルミル（ＵＰＩ）で、フランジ部内
面を該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、】パスもしくは複数パスでウェブ高さの縮小圧
延を行った後に、圧延材は第２の仕」二げユニバーサル
ミル（ＵＦ４）に送られる。

第２仕上げユニバーサルミル（ｌＩＦ２）は、第９図に
示すように、ロール軸方向の位置が可変となる機構を有
する２分割水平ロールからなり、ここで圧延材は１パス
でウェブ高さを縮小することなく整形圧延されるか、あ
るいは１パスもしくは複数パスでウェブ高さ外寸法の縮
小圧延がなされ、最終目標寸法に仕上げられる。

このＵＦ４における複数パスによるウェブ高さ縮小圧延
の際には、少なくとも最終パスを除（途中パスでＵＦＩ
におけるウェブ高さ縮小圧延に同じく、水平ロール側面
をフランジ部内面に接することなく、垂直ロールでフラ
ンジ部外面を圧下する方法と、他方２分割水平ロールの
幅を１パス毎に所定２ の値に調整し、フランジ内面が該水平ロール側面に接触
するまで垂直ロールでフランジ外面を圧下する方法の２
通りがある。

そこで本発明を第１１図（ａ）の圧延ラインに適用する
場合、ＵＰＩ　ミルで１パス圧延を行う時にはミル入側
（図の左側）に第１５図に示ずような水平ローラ１５０
と垂直ローラ１５２からなるローラガイド１５４を近接
配置する。そして、被圧延材のウェブ高さ縮小圧延時に
、材料のウェブ面およびフランジ面を拘束して、フラン
ジ部がミルのパスセンターに対して垂直方向および水平
方向に位置ずれするのを防止する。

第１８図には、被圧延材拘束用のローラガイドを配置し
たユニバーサルミル８６の側面図を示すが、該ローラガ
イド１５４　とユニバーサルミル８６とのセンター間距
離！については、両者が設備的に干渉しない範囲で極力
短く取ることが望ましい。なぜならばρは、短かければ
短いほどローラガイドによる被圧延材の拘束効果が増す
からであり、また、被圧延材の後端がローラガイドを抜
けた時点で木３ 発明のローラガイドによるウェブ中心偏り抑制効果が薄
れるからである。

なお、水平ローラとウェブ面との間隙、および垂直口」
うとフランジ面との間隙については極力小さくとるのが
良いが、被圧延材のガイドへの噛み込みと搬送の支障と
ならないためには通常１ｍｍ〜２ｍｍ程度は必要である
。

さらに、第１５図において、水平ローラおよび垂直ロー
ラについては原則として無駆動であるが、被圧延材の噛
み込みを容易にし、かつガイドによる被圧延材の搬送効
果をもたせるために補助駆動としてもよい。

また、ＵＰＩ　　ミルで複数パスのリバース圧延により
ウェブ高さの縮小を行う場合には、該ユニバーサルミル
の前後に第１５図に示ずような水平ローラ１５０と垂直
ローラ１５２からなるローラガイド１５４を近接配置す
る。但し、この場合、パス毎に圧延後のウェブ高さが小
さくなっていくため、１パス終了の都度、次のリバース
圧延時にはミル入側に位置するガイドの垂直ローラの開
度を前パス時よ４ り狭く設定し直す必要があり、垂直ローラのオンライン
開度調整機構を組み込むことが不可欠となる。

次に、第１１図（ａ）の圧延ラインにおいて、［ＵＦ２
　ミルで１パスもしくは複数パスでウェブ高さの縮小圧
延を行う場合にも同様であって、本発明によれば、１パ
ス圧延を行う時にはミル入側（図の左側）に第１５図に
示ずようなローラガイド１５４を近接配置すればよい。

一方、複数パス圧延を行う場合については、ＵＦ４　ミ
ルの前後に垂直ローラの開度調整機能を有するローラガ
イドを近接配置し、各パス毎に被圧延材のウェブ高さに
応じてミル入側の垂直ローラの開度を所定の値まで調整
し、フランジ部の水平方向の位置ずれを拘束すればよい
。

以上は、被圧延材の拘束用ガイド機構として、第１５図
に示すユニバーザルタイプのローラ構造としたが、水平
ローラと垂直ローラは同一平面に軸を有する第１８図に
示すような構造でなく、水平ローラと垂直ローラは圧延
方向に別々に離して設置してもよい。

５ また第２１図に示すような複数個のローラ配置によるガ
イド構造としてもよく、第２２図に示すようなフランジ
の内面側に垂直ローラを配置してフランジ部の水平方向
の移動を拘束する構造としてもよい。第２１図の場合、
水平ローラ１５０をいくつかに分割し、一方、垂直ロー
ラ１５２も分割して設けられている。第２２図の場合に
は、これらの水平ローラと垂直ローラとが一体的に組立
てられ、垂直ローラ１５２はフランジ面を内側から拘束
する構造となっている。

さらには、以上では水平ローラで被圧延材のウェブ面を
拘束することによってフランジ面の垂直移動を防ぐガイ
ド構造としていたが、第２３図に示すように、フランジ
部の上下端面に水平ローラを対向配置させて、該フラン
ジ部の垂直移動を拘束する構造としてもよい。なお、こ
の場合の水平ローラとフランジ部上下端面との間隙は極
力小さい方が良いが、通常１〜２ｍｍ程度は必要である
。

かかるローラガイドを設置するに当たっては、予め仕」
二げユニバーサルミルのパスセンターと口６ −ラガイドのセンターとが一致するように配置し、仕上
げ圧延がｊＩｎ始してからはその都度水平ローラ間隔お
よび垂直ローラ間隔をパス毎に調整すればよい。

以」−は、第１１図（ｂ）に示すような圧延ラインでウ
ェブ高さ縮小を行う過程に本発明を適用する場合、ある
いは第１０図（ａ）、（１））に示すような圧延ライン
でウェブ高さ縮小を行う過程に本発明を適用する場合に
も同様に成り立つ事柄である。

また、以上は特にＩ］形鋼について述べたが、第２４図
に示すように平行フランジ溝形鋼に代表される他のフラ
ンジを有する形材のウェブ高さを縮小し、任意のウェブ
高さをもつ製品を製造するプロセスにも本発明は適用可
能であり、本発明により製品の形状・寸法精度の向上が
実現できる。

（実施例） 実施例１ 第１１図（ａ）に示す圧延ラインでＨ４０ＱＸ２００　
シリーズのウェブ高さ外寸法一定Ｈ形鋼の熱間圧延を行
う際に、本発明の方法を適用した例につき以下に７ 記す。

まず、連続鋳造ブルームを加熱後、ローラ孔型をもつブ
レークダウンミル（ＢＤ）でレバース圧延を行い、ビー
ムブランクを造形した。さらに粗ユニバーサルミル（υ
Ｒ）とエツジヤ−ミル（Ｕ）　とでレバース圧延を行い
、製品のフランジ厚、ウェブ厚、フランジ幅に近い形状
・寸法にまで仕上げた。

次に、ＵＲ圧延後の材料は、第１の仕上げユニバザルミ
ル（ＵＰＩ）で、フランジ内面を水平ロール側面に接し
ないようにして、１パスでウェブ高さを最大２６ｍｍ縮
小し、続いて第２の仕上げユニバーサルミル（ＯＦ２）
で、ウェブ厚の均一化とフランジとウェブの面角度の矯
正を主目的にした整形圧延を行い製品とした。

本例では、本発明の実施例として、ｔｌＦｌの入側２ｍ
の位置に第２１図に示したような水平ローラと垂直ロー
ラからなるガイドを設置した。また、ＯＦ２については
、ウェブ高さの縮小は行われず整形圧延のみ行われるの
で、上述のようなローラガイドは新たに設置しなかった
。

８ 第１表に、ｌ１４００Ｘ２００　シリーズの３サイズに
ついて、本発明を適用した場合の製品のウェブ中心偏り
の測定結果を示す。

（以下余白） ９ ０ また、第１表には、比較例としてＵＦ４　の入側ローラ
ガイドを撤去して同様に３サイズのウェブ高さ縮小圧延
を行った場合の製品のウェブ中心偏り測定結果を示す。

この表から、本発明の方法によれば、どのサイズの製品
についても従来法に比較してウェブ中心偏りが格段に小
さ（、寸法精度の優れた製品が得られるようになったこ
とがわかる。

実施例２ 第１０図（ａ）に示す圧延ラインで１１７００　Ｘ　３
００　シリーズのウェブ高さ外寸法一定１−１形鋼の熱
間圧延を行う際に、本発明の方法を適用した例につき以
下に記す。

本実施例の場合、ブレークダウン圧延から粗ユニバーサ
ル圧延およびエンジャー圧延までの工程は前述の実施例
１の場合と同様であった。そして、中間圧延後の材料は
幅可変２分割水平ローラからなる仕上げユニバーサルミ
ルにおいて、フランジ内面が該水平ロール側面に接する
よう１パスでウェブ高さの縮小圧延を行い、同時にウェ
ブ厚の均一化とフランジとウェブの面角度の矯正を主目
的１ にした整形圧延を行い製品とした。ここで、該仕上げユ
ニバーサルミルの幅可変水平ロール幅（胴長）は、各製
品のフランジ厚毎に変更した。

そこで、本発明の実施例として、幅可変２分割水平ロー
ルからなる仕上げユニバーサルミルの入側２ｍの位置に
、第２３図に示したような水平ローラと垂直ローラから
なるガイドを設置した。

第２表に、１１７００　Ｘ　３００シリーズの３サイズ
について、本発明を適用した場合の製品のウェブ中心偏
りの測定結果を示す。

（以下余白） ２ ３ また同表には、比較例としてＵＰミルの入側ローラガイ
ドを撤去して同様に３サイズのウェブ高さ縮小圧延を行
った場合の製品のウェブ中心偏り測定結果を示す。この
表から、本発明の方法によれば、どのサイズの製品につ
いても従来法に比較してウェブ中心偏りが格段に小さく
、寸法精度の優れた製品が得られるようになったことが
わかる。

（発明の効果） 以上、詳述したように、本発明によれば、複数シリーズ
のＩ（形鋼および平行フランジ溝形鋼等に代表されるフ
ランジを有する形材を同じユニバール仕上げ圧延機で製
造する場合、あるいは同一のユニバーザル仕上げ圧延機
の水平ロールを用いて、厚みの異なるサイズについても
ウェブ高さ外寸法一定のフランジを有する形材を製造す
る場合においても、ウェブ高さの縮小に伴う製品のウェ
ブ中心偏りが発生し、所定の寸法公差を外れることを抑
制する熱間圧延方法を実現でき、歩留の向上が望めると
ともに、用法精度に優れた製品が得られ産業上極めて有
用である。

４

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は、それぞれＨ形鋼および平行フ
ランジ溝形鋼の各部の名称の説明図； 第２図は、従来の平行フランジ形鋼の圧延ミルレイアウ
ト； 第３図は、従来法のユニバーサル粗ミルの圧延の様子の
説明図； 第４図は、従来法のエツジヤ−ミルの圧延の様子の説明
図； 第５図は、同じくユニパー勺ル仕上げ圧延ミルの圧延の
様子の説明図 第６図および第７図は、それぞれＩＩ形鋼および平行フ
ランジ溝形鋼の現状の製品寸法体系の説明図； 第８図は、本発明において使用する仕上げフ〜ニハーサ
ルミルの圧延の様子を示す説明図；第９図は、本発明に
おいて使用する幅可変仕」二げユニバーサルミルの圧延
の様子を示す説明図；第１０図（Ｅ′Ｕ）、（１））お
よび第１１図（ａ）、（［））は、本発明において使用
する平行フランジ形鋼の圧延ミルレイ５ アウト 第１２図は、１１形鋼のウェブ中心偏り説明図；第１３
図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明において使用する仕上げユ
ニバーサルミルにおいて発生ずるウェブ座屈の様子を示
す説明図； 第１４図（ａ）、（ｂ）は、本発明において使用する仕
上げユニバーサルミルによる圧延において発生するウェ
ブ中心偏りの様子を示す説明図； 第１５図は、本発明において使用するローラガイドの１
例を示す説明図； 第１６図（ａ）、（ｂ）は、従来法によるウェブ高さ縮
小圧延後のＩ（形鋼の断面形状の説明図；第１７図（ａ
）、（ｂ）は、従来法によるウェブ高さ縮小圧延および
整形圧延後の■］形鋼の断面形状の説明図； 第１８図は、本発明で使用するローラガイドの配置例の
説明図： 第１９図は、本発明で使用するローラガイドのウェブ中
心偏り抑制効果を説明するグラフ；第２０図（ａ）、（
ｂ）は、従来法によるウェブ高さ縮小６ 圧延に伴うウェブ中心偏り発生の様子を示す説明図； 第２１図、第２２図および第２３図は、■１形鋼に本発
明方法を適用した場合のローラガイドの構造を示す説明
図；および 第２４図は、平行フランジ溝形鋼に本発明方法を適用し
た場合のローラガイドの構造を示す説明図である。

Claims (3)

【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、該仕上げユニバーサルミルの入側において被圧延
   材のフランジ部のミルパスセンターに対する垂直移動お
   よび水平移動を拘束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。
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、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
   または複数パスの圧延によってウェブ高さの縮小を行う
   とともに、該仕上げユニバーサルミルの入側において被
   圧延材のフランジ部のミルパスセンターに対する垂直移
   動および水平移動を拘束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。
3. （３）被圧延材のフランジ部のミルパスセンターに対す
   る垂直移動および水平移動の拘束を前記仕上げユニバー
   サルミルの入側に近接配置したローラガイドにより行う
   請求項１または２記載の方法。