JPH04103720A - 形状の良好なh形鋼の製造方法 - Google Patents

形状の良好なh形鋼の製造方法

Info

Publication number
JPH04103720A
JPH04103720A JP21805490A JP21805490A JPH04103720A JP H04103720 A JPH04103720 A JP H04103720A JP 21805490 A JP21805490 A JP 21805490A JP 21805490 A JP21805490 A JP 21805490A JP H04103720 A JPH04103720 A JP H04103720A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
temperature
water cooling
flange
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21805490A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Omoto
大本 至宏
Kazufumi Baba
馬場 和史
Yoji Fujimoto
洋二 藤本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP21805490A priority Critical patent/JPH04103720A/ja
Publication of JPH04103720A publication Critical patent/JPH04103720A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088H- or I-sections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

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、熱間圧延によってH形鋼、とくに薄肉H形
鋼(フランジ厚/ウェブ厚2以上)を製造するにあたり
、その冷却過程において、フランジ部とウェブ部の温度
差を小さくすることによる、形状の良好な靭性劣化の少
ないH形鋼の製造方法に関するものである。
H形鋼の断面形状は、第1図に示すように、フランジ部
1の厚さがウェブ部2の厚さよりも厚くなっており、薄
肉H形鋼においては、その差は更に大きくなっている。
このため、フランジ部の冷却速度はウェブ部にくらべ遅
く、熱間仕上げ圧延終了時には、フランジ部温度がウェ
ブ部温度よりも200″C以上高くなる場合もある。
仕上げ圧延及びその後の冷却過程におけるフランジ部と
ウェブ部の温度差によって、室温に冷却された状態では
、フランジ部に引張り、ウェブ部に圧縮の長手方向残留
応力が発生する。
この残留応力が存在すると、その大きさにより、耐荷力
の低下、形状不良(ウェブ波の発生)、加工時の割れな
どの問題が発生する。
したがって、熱間圧延によるH形鋼の製造工程において
は、フランジ部とウェブ部の温度差を小さくする冷却手
段が必要になる。
また、冷却速度が遅すぎると組織不良による靭性劣化を
生じ、とくに冷却速度が遅いフランジ幅中央部で問題と
なる。
(従来の技術) 残留応力を軽減する方法としては、特公昭554305
3号公報、及び、特公昭56−35734号公報等に、
仕上げ圧延の前後で、フランジ部を強冷却することによ
り、フランジ部とウェブ部の温度差を減少させる方法が
開示されており、さらに、冷却完了時の温度目標、すな
わち、フランジ部とウェブ部の温度差、冷却時の断面円
代表点における目標温度を決定する方法が、特公昭60
−37857号公報、特開昭1−205028号公報に
開示されている。
しかしながら、これらの方法における冷却過程において
は、ウェブ部の冷却に合わせて追尾させながらフランジ
部を冷却制御するという冷却方法の提案はない。
、さらに、冷却制御を行う際の設定値、すなわち、冷却
水流量、冷却時間などの決定方法についての明示がなく
、したがって、これらの方法においては、実操業あるい
は計算機上のシュミレーションにより、試行錯誤的に設
定値を決め込んでいく必要があり、実操業における圧延
条件変化に対する追従が困難で、所定の冷却効果を得る
ことができなかった。
(発明が解決しようとする課題) この発明は、熱間圧延によるH形鋼の製造方法であって
、その冷却過程において、フランジ部を水冷し、ウェブ
部とフランジ部の温度差を小さくすることにより、残留
応力の少ない形状の良好なH形鋼を安定して製造する製
造方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) この発明は、水冷されることなく、冷却されるウェブ部
に注目し、このウェブ部の冷却に合わせてフランジ部の
冷却水流量を制御するものである。
その要旨は、1段又は多段にわたる粗圧延段階の最終段
の粗ユニバーサルミルによる粗圧延を経た後、仕上げユ
ニバーサルミルによる仕上げ圧延を行うH形鋼の製造の
際、 粗ユニバーサルミルの出側と仕上げユニバーサルミルの
入側及び出側にそれぞれ配置した水冷ゾーンによって、
被圧延材のフランジ部の冷却を行うに当たって、 フランジ部水冷開始時のウェブ部温度から、フランジ部
水冷完了時のウェブ部の設定目標温度に到達するまでの
、ウェブ部の冷却温度推移曲線をもとにして、 該冷却温度推移曲線に追尾するフランジ部の冷却の下で
、水冷完了時におけるフランジ部温度がフランジ部設定
目標温度となる冷却水流量制御を行うことを特徴とする
形状の良好なH形鋼の製造方法であり、 さらに、各水冷ゾーンにおけるフランジ部冷却水流量は
、 ウェブ部温度がフランジ部水冷開始時から設定目標温度
に到達するまでの冷却時間を求め、該冷却時間をもとに
して、最初の水冷ゾーン入側より最終水冷ゾーン出側ま
での全長、各ゾーン長さ、冷却過程中での仕上げ圧延に
おける圧下率より、仕上げ圧延前後の圧延材の搬送速度
を算出し、ついで、各ゾーンにおける通過時間を算出し
、該通過時間と、測定、計算、又は設定により定まる各
水冷ゾーン入側と出側のフランジ部温度から求めるもの
である。
ここに、仕上げ圧延を挟んで冷却する場合、仕上げ圧延
により、仕上げ圧延後の圧延材の温度、搬送速度などが
変化するが、仕上げ圧延における圧下率が小さく、計算
結果に与える影響が小さい場合、これらを考慮に入れな
いで計算してもかまわない。
また、ウェブ部の冷却温度推移曲線に追尾してフランジ
部を冷却するということは、第4図のウェブ部の冷却態
様を示す点線又は−点鎖線のように急冷・復熱を繰り返
しウェブ部温度(実i)に順次近づけることを意味する
なお、第4図は、横軸に時間、縦軸に温度を取り、ウェ
ブ部の冷却温度推移曲線、及びフランジ部の水冷による
急冷、水冷中断による復熱を繰り返す冷却態様2例を模
式的に示したものである。
(作 用) この発明の具体的な構成を、粗ユニバーサルミル3、水
冷#1ゾーン5(強水冷ゾーン)、空冷ゾーン8、水冷
#2ゾーン6、仕上げユニバーサルミル4、水冷#3ゾ
ーン7を順に配置した第2図に示す形銅の製造ラインを
例にとり、第3図に示す冷却水流量決定処理フローチャ
ート順に従って説明する。
(1)制御目標及び制約条件として、 a、水冷完了後、すなわち、水冷#3ゾーン7の出側に
おけるフランジ部、及びウェブ部の温度をθOF、  
θow(”C)に設定する。
ここにθ。1.θ。0は、残留応力を少なくするため、
Ar、変態温度近傍、又はこの温度以下に設定すること
が好ましく、水冷後の冷却速度差を考慮してθ。、より
θ。Fを低く設定することがよい。
b、仕上げユニバーサルミル4に噛み込む時のフランジ
部、及びウェブ部の温度を同一のθIIF(”C)に設
定する。
ここにθuFは、ウェブ部の温度でもあるため、上記θ
。0を設定することにより定まる値である。
C9水冷#Iゾーン5(強水冷ゾーン)の出側における
フランジ部の温度をθrsp  (”C)に設定する。
d、仕上げ圧延による圧延材の温度変化、搬送速度変化
は無視する。
なお、θOFI  θ。い、θtlF、θ18.は、そ
れぞれ、水冷完了時目標温度(フランジ部)、水冷完了
時目標温度(ウェブ部)、仕上げユニバーサルミル4噛
み込み時温度(フランジ部、ウェブ部)、水冷#lゾー
ン5の出側温度、すなわち強水冷冷却停止温度(フラン
ジ部)であり、H形鋼の製品寸法、鋼種毎にあらかじめ
設定する値である。
(2)粗ユニバーサルミル3における圧延後最初の水冷
#1ゾーン5の入側のフランジ温度θfLIR、ウェブ
温度θ1.lU、lを、放射温度計9による測定、又は
、粗ユニバーサルミル3における圧延条件にもとづく予
測計算により求める。
(3)空冷のみで冷却されるウェブ部の温度が、θWE
IRからθ。−になるのに必要な時間tCWを温度計算
モデル式より求める。
さらに、このt。、と水冷#1ゾーン5の入側から水冷
#3ゾーン7の出側までの設備長さLにもとづいて、圧
延材の搬送速度v(v=L/lcJを求める。
(4)粗ユニバーサルミル3による圧延後の水冷#1ゾ
ーンの入側フランジ部温度θflJR、水冷Illゾー
ン5の出側フランジ部設定温度θfsP、材料搬送速度
■、及び水冷#1ゾーン5の長さL1□より、水冷#1
ゾーン5における冷却水流量W1を求める。すなわち、
水冷#lゾーン5の通過時間をt+zをtl。−り、□
/■により求め、つづいて、フランジ部の温度がtl2
の間に、θfuRからθ1,2になるために必要な冷却
水流量W、を温度計算モデル式により求める。
(5)水冷#Iゾーン5と水冷#2ゾーン6の間にある
空冷ゾーン8におけるフランジ部の復熱による塩層変化
を求める。すなわち、水冷#Iゾーン5の出側フランジ
温度θfsPと、空冷ゾーン8における通過時間t□2
(し□Z = L m z / v:ここにL8□は空
冷ゾーン8のゾーン長さ)とから、水冷#2ゾーン6の
入側のフランジ温度(復熱温度)θ、28を求める。
(6)水冷#2ゾーン6の入側フランジ温度θfee 
と仕上げユニバーサルミル4の噛み込み時の設定温度θ
。4、及び圧延材搬送速度V、水冷#2ゾーン6の長さ
L2□、水冷#2ゾーン6と仕上げユニバーサルミル4
間距離L 20Fより、水冷#2ゾーン6における冷却
水流量W2を求める。すなわち、水冷+12ゾーン6の
通過時間t2□、水冷#2ゾーン6を出てから仕上げユ
ニバーサルミル4噛み込みまでの時間t ZLIFをそ
れぞれt2□−L2□/ V %  t ZLIF =
 L ZLIF / Vにより求め、つづいて、水冷#
2ゾーン6の出側フランジ温度θ、2゜を、上記θLI
Fとt 2UFより求める。さらにつづいて、フランジ
温度かt2□の間にθf2aからθrzdになるために
必要な冷却水流量W2を温度計算モデル式により求める
(7)仕上げユニバーサルミル4噛み込み時フランジ部
、ウェブ部温度θUF、冷却完了時目標フランジ部温度
θ。F、及び、圧延材搬送速度■、仕上げユニバーサル
ミル4と水冷#4ゾーン7間距離LLIF3、水冷#3
ヅーン7のゾーン長さI32から、水冷#3ゾーン7に
おける冷却水流量W3を求める。
すなわち、仕上げユニバーサルミル4を出てから水冷#
3ゾーン7に入るまでの時間t LIF3、水冷#3ゾ
ーンの通過時間t3□を、それぞれt UF3−L L
IF3 / V 、t 3Z= L 32/ vにより
求め、続いて、水冷#3ゾーン入ロフランジ部温度θf
38をθLIFとt UF3より求める。さらにつづい
て、フランジ部温度がt3□の間にθf3eからθ。1
になるために必要な冷却水流量W3を温度計算モデルに
より求める。
以上(1)から(7)までの処理を行うことにより、水
冷各ゾーンの冷却水流量をオンラインで求めることがで
きる。
なお、温度計算モデルとしては一般に知られている以下
に示す式を用いてよい。
フランジ1/4.1/2点における厚み方向の熱伝導の
みを考慮した1次元熱伝導モデルとして境界条件として ただし、 厚み方向座標〔胴〕 材料温度〔°C〕 時間(−in 〕 熱伝導率CKca l/mh″C〕 熱伝導率(Kcal/m”h’c ) 密度(kg/m3) :比熱(Kcal/kg’c ] :雰囲気温度C”C) (温度の数値解は、−船釣に差分法で求める。)(実施
例) 熱間圧延によりH形鋼を製造するに際し、この発明方法
によるフランジ部水冷を実施する場合の、冷却水流量設
定値を、計算機によるシュミレーションを行なって求め
た。この結果を以下に記す。
設定条件は、H形銅の寸法を ウェブ高さ:550mm フランジ幅:200mm ウェブ厚 :I2mm フランジ厚=25帥 とし、 温度の設定は、 水冷完了時目標温度(フランジ部)  :  500°
C〃     (ウェブ部);730°C仕上げユニバ
ーサルミル噛込み温度ニア60°C強水冷冷却停止温度
〔水冷#1ゾーン出側温度〕(フランジ部)     
      :  400°Cとし、 さらに、各水冷ゾーンは、2分割されており、この前部
と後部とで異なる流量設定が可能であるものとした。
なお、水冷完了時目標温度が、ウェブ部とフランジ部と
でフランジ部が230°C低くなっているが、これは、
室温まで冷却する場合のウェブ部とフランジ部の冷却速
度の違いを考慮したもので、この寸法のH形鋼では、良
好な形状を得るために最も適した温度条件である。
計算は、粗ユニバーサルミル出側における温度が変化し
た場合の3例について、流量設定値を算出したもので、
この結果を表1に示す。
このように、水冷直前の被圧延材の温度が変化しても、
この温度変化に応して、搬送速度、及び水冷各ゾーンの
流量を決定することにより、水冷完了時の温度を一定に
保つことができる。
(発明の効果) この発明は、ウェブ部の空冷による冷却曲線をもとに、
これに合わせるようにフランジ部を冷却し、かつ、フラ
ンジ部の冷却にあたっては圧延の操業に応じた最適な冷
却水流量をオンラインで設定し得るようにすることによ
り、形状の良好なH形鋼を安定して製造できるようにす
るものであり、とくに薄肉H形鋼に用いて好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、H形鋼の断面図、 第2図は、H形鋼の製造ラインの配置を示す上面図、 第3図は、冷却水流量決定処理フローチャート、及び、 第4図は、ウェブ部の冷却温度推移曲線、フランジ部の
冷却態様を模式的に示すグラフである。 ・・・フランジ      2・・・ウエフ・・・粗ユ
ニバーサルミル ・・・仕上げユニバーサルミル ・・・水冷#1ゾーン    6・・・水冷#2ゾーン
・・・水冷#3ゾーン    8・・・空冷ゾーン・・
・放射温度計 第4図 問間

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1段又は多段にわたる粗圧延段階の最終段の粗ユニ
    バーサルミルによる粗圧延を経た後、仕上げユニバーサ
    ルミルによる仕上げ圧延を行うH形鋼の製造の際、 粗ユニバーサルミルの出側と仕上げユニバ ーサルミルの入側及び出側にそれぞれ配置した水冷ゾー
    ンによって、被圧延材のフランジ部の冷却を行うに当た
    って、 フランジ部水冷開始時のウェブ部温度から、フランジ部
    水冷完了時のウェブ部の設定目標温度に到達するまでの
    、ウェブ部の冷却温度推移曲線をもとにして、 該冷却温度推移曲線に追尾するフランジ部 の冷却の下で、水冷完了時におけるフランジ部温度がフ
    ランジ部の設定目標温度となる冷却水流量制御を行うこ
    とを特徴とする形状の良好なH形鋼の製造方法。 2、ウェブ部温度がフランジ部水冷開始時から設定目標
    温度に到達するまでの冷却時間を求め、 該冷却時間をもとにして、最初の水冷ゾー ン入側より最終水冷ゾーン出側までの全長、各ゾーン長
    さ、冷却過程中での仕上げ圧延における圧下率より、仕
    上げ圧延前後の圧延材の搬送速度を算出し、ついで各ゾ
    ーンにおける通過時間を算出し、 該通過時間と、測定、計算、又は設定によ り定まる各水冷ゾーン入側と出側のフランジ部温度とか
    ら、各水冷ゾーンにおけるフランジ部冷却水流量を求め
    冷却水流量を制御する請求項第1項に記載の形状の良好
    なH形鋼の製造方法。
JP21805490A 1990-08-21 1990-08-21 形状の良好なh形鋼の製造方法 Pending JPH04103720A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21805490A JPH04103720A (ja) 1990-08-21 1990-08-21 形状の良好なh形鋼の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21805490A JPH04103720A (ja) 1990-08-21 1990-08-21 形状の良好なh形鋼の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04103720A true JPH04103720A (ja) 1992-04-06

Family

ID=16713932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21805490A Pending JPH04103720A (ja) 1990-08-21 1990-08-21 形状の良好なh形鋼の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04103720A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609556A2 (en) * 1993-02-04 1994-08-10 Nippon Steel Corporation Method for producing low carbon-equivalent rolled steel shapes by controlled rolling
US6059903A (en) * 1996-05-15 2000-05-09 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Method of cooling sectional girders

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609556A2 (en) * 1993-02-04 1994-08-10 Nippon Steel Corporation Method for producing low carbon-equivalent rolled steel shapes by controlled rolling
JPH06228634A (ja) * 1993-02-04 1994-08-16 Nippon Steel Corp 制御圧延による低炭素当量圧延形鋼の製造方法
EP0609556A3 (en) * 1993-02-04 1996-09-04 Nippon Steel Corp Method for producing low carbon-equivalent rolled steel shapes by controlled rolling.
US5738739A (en) * 1993-02-04 1998-04-14 Nippon Steel Corporation Method for producing low carbon equivalent rolled steel shapes by controlled rolling
US6059903A (en) * 1996-05-15 2000-05-09 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Method of cooling sectional girders

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1103647C (zh) 制造热轧钢带的方法和设备
KR100233700B1 (ko) 강관제조방법과그의장치,및강관
CN105728459B (zh) 一种常规热连轧机组生产ta18钛合金带卷的方法
CN103225017A (zh) 一种棒线材方坯加热炉模型控制方法及装置
JP7285320B2 (ja) 角部を増肉した、熱冷複合成形された正方形/長方形鋼管及びその製造方法
JPS60174833A (ja) 熱鋼板の冷却方法
CN103559334B (zh) 一种层流冷却温度场的建模方法及系统
JPH0566209B2 (ja)
JP3460583B2 (ja) 厚鋼板の製造装置及び厚鋼板の製造方法
JPH04103720A (ja) 形状の良好なh形鋼の製造方法
CN116900051A (zh) 一种中厚板粗轧过程的转钢模式及压下制度优化设定方法
CN108486341B (zh) 钢板的制造方法
JP2006272395A (ja) 冷却制御方法、装置、及びコンピュータプログラム
JP3081729B2 (ja) 継目無鋼管の加工熱処理における温度制御方法
JPH0115324B2 (ja)
JPS58173005A (ja) エンドレスロ−リング方法
CN115069785B (zh) 一种中间坯集批待温的控制方法
CN111420998A (zh) 一种精轧中间坯长度方向宽度温度均匀加热方法
JPS5934214B2 (ja) 連続焼鈍炉の急冷帯の冷却板温制御方法
CN114309065B (zh) 一种单机架炉卷轧机多功能轧制法
SU1748898A1 (ru) Способ производства угловых профилей
JP4964061B2 (ja) 条鋼線材の冷却制御方法
JPH0557302A (ja) 圧延h形鋼の製造方法および装置
JPH10113713A (ja) 制御冷却鋼板の製造方法
JPS63118008A (ja) 高温鋼板の冷却方法