JPH04190914A - エントリーガイドおよび溝形鋼の製造法 - 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、エントリーガイドおよび、例えば前記エント
リーガイドを用いた溝形鋼の製造法に関する。

（従来の技術） 周知のように、溝形鋼は溝形の断面形状を有する形鋼で
あり、現在製造されるものの多くはウェブ高さが１００
ｍｍ以上の大形形鋼に属するものであり、王に１．土木
、建築、橋梁、船舶、車両その他の構造物用材料として
用いられている。

このような溝形鋼の素材としては、従来より、ＪＴＳ　
Ｇ　３１０１ニ規定されるＳＳ４１．５ｓ５ｏさらには
５Ｓ５５等の一般構造用圧延鋼が用いられている。

この−殻構造用圧延鋼からなる溝形鋼の製造法としては
、前記−殻構造用圧延鋼の鋼片から等逸出形鋼または不
等辺山形鋼等の山形鋼を製造し、その後にこれらの山形
鋼を適宜組み合わせて溶接することにより製造する方法
や、前記一般構造用圧延鋼からなる綱片を加熱した後に
圧延を行うことにより製造する方法等が知られていたが
、従来は、既存設備の流用が容易であること、製品寸法
の確保が比較的容易であること等の観点から、２つの山
形鋼を溶接することによる製造方法が多用されていた。

しかし、前述の溶接による溝形鋼の製造方法には、生産
性が低くまたその著しい向上も望めないこと、製造コス
トが嵩むこと、溶接部強度等の製品品質の安定化が比較
的離しいことといった問題があることから、近年では、
溝形鋼の製造は、圧延による製造方法に徐々に移行しつ
つある。

圧延による溝形鋼の製造方法としては、例えば「第３版
　鉄鋼便覧　第１巻（２）　条鋼・鋼管・圧延共通設備
」　（丸善株式会社　昭和５５年１１月２０日発行、第
７６１頁ないし第７６２頁）にも記載されているように
、 ■第６図（ａ）に示すように、所定の断面形状、すなわ
ち縦長断面形状を有するビレット材を幾つかの造形ロー
ル孔型によりＱｌ？的に溝形鋼とする、いわゆるストレ
ート法、 ■第６図（ｂ）に示すように、偏平または長方形の綱片
から逐次蝶型の孔型で各部を圧下し、仕上げよりも２〜
３個前の孔型フランジで仕上製品形状に近づけるように
大きく湾曲させ、仕上げ孔型を通して最終製品に仕上げ
る、いわゆるバタフライ法等が提案されている。

このうち、ストレート法は、ロールフランジ部でのスリ
ップが生し、ロール疵、焼付疵が発生し易く、パス回数
が増加するとともに造形パスにおける減面率が高くなり
がちであるため、作業能率、ロール原単位、終止パス温
度の維持等の面ではバタフライ法より劣るが、入側にお
ける圧延材の幅が孔型よりも狭いため成品の仕上がり寸
法および仕上がり精度のばらつきが少なく圧延時の寸法
精度の安定性が高いために、様々な形鋼の製造、特に溝
形鋼の製造に際して広く使用されている方法である。

一方、バタフライ法は、造形パスにおける減面率を低く
することができるため、１１；Ｉ述の作業能率、ロール
原単位、終止パス温度の維持等の而ではストレート法よ
り数段優れるが、造形パスで軽圧下率の圧下を行う必要
があるため、成品の寸法のばらつきが多くなるという大
きな問題を有しており、実行面で造形パスにおいては、
相応の圧下率を維持させる必要が生ずる。なお、このバ
タフライ法において用いる孔型形状の一例を第７図に模
式的に示す。この第７図においては、（０）は造形角を
示し、（１）ないしく８）が造形孔型のパスを示す。

ところで、近年に至り、構造材としての形鋼に対しても
、外観的美麗さや強度の向上といったように、構造材に
対する需要が拡大するにつれて、前述の一般構造用圧延
鋼に替えて、例えばステンレス鋼に代表される高合金鋼
が溝形鋼用素材として注目されるようになってきた。

しかし、これらの高合金鋼は、−船釣に変形抵抗が高く
ロール疵が発生し易いため、成形性は良好でない。した
がって、高合金鋼からなる素材鋼片を前記バタフライ法
を用いて圧延して溝形鋼に成形しようとすると、前記素
材鋼片を圧延して得た圧延鋼材の長手方向の幅が一定と
はならず、最終成品に成形すると溝形鋼の左右のフラン
ジの高さが一致しなくなってしまうという問題がある。

第８図は、長手方向の幅が蛇行して一定になっていない
孔型圧延途中の圧延鋼材の一例を示す略式上面図である
。かかる形状不良はその後の圧延によっても回復不能で
ある。

そこで、圧延鋼材の長手方向の幅のばらつきを低減させ
て、成品である溝形鋼のフランジ高さの不均一を解消す
るために、各パスの入口側で、圧延鋼材の幅方向の蛇行
を解消するためにエントリーガイドを使用して、圧延鋼
材をセントした際の圧延鋼材の幅方向の設置位置の精度
を向上させることにより、圧延鋼材の長手方向の幅のば
らつきを抑制する技術がある。

（発明が解決しようとする課Ｂ） しかし、本発明者らの検討・確認によれば、このように
して圧延鋼材の設置位置の精度を向上させたエントリー
ガイドを用いた前記バタフライ法による溝形鋼の圧延を
行っても、下記（ａ）および（ｂ）に示すような問題が
ある。

（ａ）圧延鋼材の幅方向の設置位置の精度の向上、すな
わち圧延鋼材の幅方向を固定するガイドローラーの間隔
の縮小を図ると、例えば圧延鋼材に先端割れが発生して
、その先端の寸法が後続部よりも拡大している場合、圧
延鋼材がエントリーガイドのガイド部に詰まり、ミスロ
ールが発生し易くなってしまう。一方、このミスロール
の発生を防くために今度は前記ガイド部の間隔を拡大す
ると、圧延鋼材の幅方向の位置決め精度が低下して成品
である溝形鋼の左右のフランジ高さが一致しなくなって
しまう。

（ｂ）圧延鋼材の先端部がエントリーガイドを通過する
ときのみにエントリーガイドのガイド部の間隔を拡大し
て、先端部の幅が拡大した圧延鋼材を通過させたとして
も、前記ガイド部を通過した圧延鋼材に、有孔型ロール
による造形が行われる時に蛇行が発生し易くなり、やは
り成品の左右のフランジ高さが不一致となってしまう。

したがって、これらの寸法のふれに対処するためには、
有孔型ロールによる造形時に圧延鋼材に適度な圧下率の
圧下を行って、長手方向の幅のぶれを抑制する必要があ
るが、このような圧下を行うと、成品にロール肌荒れを
生じてしまい、実施することができない。なお、この肌
荒れは、ステンレス鋼のような高合金鋼において、特に
顕著に発生する。

ここに、本発明の目的は、例えばステンレス鋼のような
高合金鋼からなる溝形鋼の製造においても、左右のフラ
ンジ高さのずれの発生を防止することができるエントリ
ーガイドおよび該エントリーガイドを用いて行うことが
できる溝形鋼の製造法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決するために種々検討を重
ねた。その結果、本発明者らは、溝形鋼の製造に際して
、 （ａ）とりわけ熱間変形抵抗が高いステンレス鋼および
これに類する高合金鋼の場合には、造形パスに入る前（
第７図の（０）に相当する）の圧延鋼材の断面形状を矩
形とするとともに、前記矩形の縦横の長さの比（横／縦
）を８〜１０としてフラ７）バー形状とすること（従来
は１〜５である）、略述すれば圧延鋼材の厚さを問題の
ない範囲で極力低減することにより、造形パスにおける
圧下率を低減させ、かつ熱間成形を従来より容易とする
ことができること、および （ｂ）造形パスの入口部に、特殊な形状への成形を行う
機能を有するエントリーガイドを設けて、前記（ａ）に
おいて示した不安定なフラントハー形状の圧延鋼材に、
位置決めのための軽度の曲げ加工、すなわち予備成形を
行って、有孔型ロールによる造形時に、圧延鋼材の設置
位置に左右のふれが生じないようにすること、および （ｃ）造形前の圧延鋼材の先端部の幅の拡大によるガイ
ド部の詰りに対処するため、前記圧延鋼材の幅方向に瞬
時に開閉することができる開閉式縦ロールを設けること により、上記課題を解決することができることを知見し
て、本発明を完成した。

ここに、本発明の要旨とするところは、有孔型ロール列
の入口側に設置されて、圧延鋼材を前記有孔型ロール列
に誘導するエントリーガイドであって、 （１）前記有孔型ロール列による前記圧延鋼材に対する
造形の際における位置決め用の予備成形を行う昇降式孔
型水平ロール、および （ｉｉ）前記圧延鋼材の幅方向の位置決めを行う開閉式
縞ロール を有することを特徴とするエントリーガイドである。

また、別の面からは本発明は、圧延鋼材を複数の有孔型
ロールにより溝形鋼に造形する溝形鋼の製造法において
、 い）前記圧延鋼材の縦辺に対する横辺の長さの比は８〜
１０であるとともに、 （ｉｉ）前記有孔型ロールによる造形を開始する前に、
前記圧延鋼材に造形時における位置決め用の予備成形を
行う ことを特徴とする溝形鋼の製造法である。

（作用） 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。

まず、本発明にかかるエントリーガイドについて説明す
る。

第１図は、本発明にかかるエントリーガイドの１寞施例
において、圧延鋼材４に予備成形を行った際の状況を示
す略式断面図である。同図において、１は成形上ロール
であり、２は成形下ロールであり、これらの成形ロール
１および２により昇降式孔型水平ロールが構成されてい
る。さらに、３はサイドガイド′ロールである開閉式縦
ロールを示している。

第１図からも明らかなように、本発明にかかるエントリ
ーガイドは、圧延鋼材４の中央部に軽度の成形である予
備成形を行うことができる昇降式孔型水平ロール１およ
び２と、フラソトハー形状の圧延鋼材４の幅方向の位置
決めを行うことができる開閉式縦ローラ−３とを有する
ことを特徴とするエントリーガイドである。

圧延鋼材４に対して行う軽度の予備成形は、造形圧延時
において、圧延鋼材４の中央部付近の位置決めに利用す
ることができる程度であればよく、成形形状、位置等の
具体的な成形条件に具体的な限定を要するものではない
。例えば、圧延鋼材４がステンレス鋼製であり、その断
面形状が継：１６ｍｍ、横：　１５７ｍｍ程度の寸法で
ある場合には、縮方向についての変形量が４〜５ｍｍ程
度であるＶ字形の成形を行うことが例示される。

有孔型ロールである予備成形用の昇降式水平ロール１お
よび２は、上記成形を行うことができるものであればよ
く、制限を要するものではない。

開閉式紐ロール３は、圧延鋼材４の幅方向についての設
置位置のずれに起因するミスロールの発生を防ぐため、
圧延鋼材４の幅方向に移動自在、すなわち開閉自在な構
造としである。このような開閉自在な構造は、どのよう
な機構により達成されてもよく、何ら制限を要するもの
ではない。例えば油圧シリンダーと摺動機構の組合せに
より、縮ロールを開閉する構造とすればよい。

次に、本発明にかかるエントリーガイドを用いて行うこ
とができる溝形鋼の製造法を説明する。

第２図は、本発明にかかるエントリーガイドによる溝形
鋼の製造の状況を示す略式上面図であり、図中符、号は
前記第１図と同様である。

まず、本発明にかかるエントリーガイドのサイドローラ
ーセット幅は、圧延鋼材４の中間部の幅Ｂ、として設定
されており、圧延鋼材４が搬送されてく、るのを待機し
ている。

そして、圧延鋼材４が搬送され始めると、まず圧延鋼材
４により光電管が遮光・される。この時に、圧延鋼材４
の先端部の幅Ｂ、および圧延鋼材４の後続部の幅Ｂ、　
（ただし、Ｂ＞Ｂ、）が検出される。

そして、圧延鋼材４が前記光電管を通過した後エントリ
ーガイド通過前（第２図中の３′通過前）に、エントリ
ーガイドのローラーセット幅は、Ｂ。

まで低減し、圧延鋼材４の幅方向の両端部をガイデイン
グする。

このようにして、圧延鋼材４の幅方向にガイデイングさ
れると同時に、孔型の成形上ロールＪが下縫して成形下
ロール２とともに、圧延鋼材４にＶ示例では凹形状であ
る予備成形が施される。

このようにして、予備成形が施された圧延鋼材４は、こ
の後、従来から行われているように、有孔型ロールによ
り造形が行われる。

この造形の際の状況を第３図に模式的に示す。

この第３図から明らかなように、下降してくる成形上ロ
ール１の凸部（ａ部）が圧延綱材４の凹部（ｂ部）をガ
イドしながら造形を行うために、本発明にかかるエント
リーガイドにより予備成形を施された圧延鋼材４は、そ
の幅方向の設置位置のずれを低減することができ、従来
の問題を解消することができる。

また、造形を行う前の圧延鋼材の厚さを低減したことに
より、造形パスにおける圧下率を低減させたこと、およ
び造形パスにおいては、圧延鋼材に位置決め用の予備成
形が行われていることにより従来よりも大きな圧下率の
造形を行えることにより、成品の寸法精度を低下させず
に、造形パス回数を著しく低減することができる。

さらに、本発明を実施例を参照しながら詳述するが、こ
れはあくまでも本発明の例示であって、これにより本発
明が限定されるものではない。

実施例 本発明例として、溝形鋼の造形パスでの実施例を示す。

エントリーガイドとして第１図および第２図に示す装置
を用い、圧延鋼材は、下記諸元のものを用いた。

圧延材寸法・継１６ｍｍ、横１５７ｍｍ　、横／縦比９
．８材質：　５１１Ｓ３０４ 予備成形形状：第４図参照 最終成品寸法：　４　Ｘ５０Ｘ１００　　（ｍｍ）一方
、比較例は、エントリーガイドとして本発明における成
形上ロールおよび成形下ロールを用いずに、サイドガイ
ドロールが幅方向について固定されたものを比較例１、
幅方向について可動代のものを比較例２とした。

そして、これらの３種即のエントリーガイドを用いて、
前記成品寸法の溝形鋼を製造し、これらの成品寸法の精
度を、得られた溝形鋼の両フランジの偏差により測定し
た。

結果を第１表にまとめて示す。

（以下余白） 第１表から、明らかなように、本発明により、溝形鋼の
製造に際して、２辺の寸法誤差を大幅に低減することが
できたことがわかる。

また、本発明により、造形パス回数を著しく低減するこ
ともできたことがわかる。

さらに、前記本発明において、エントリーカイトにより
行ったＶ字型の予備成形の高さを４．５　ｍｍではなく
、１．ｍｍから８ｍｍの間で８水準て変更して、製品の
寸法精度と前記高さとの関係を測定した。

結果を第５図にグラフで示す。

第５図から明らかなように、■ノツチ高さか４ｍｍ未満
では寸法精度が悪化しまうことがわかる。

したがって、例えば、圧延鋼材がステンレス銅製であり
、縦：　１６ｍｍ、横：　１５７ｍｍ程度の寸法である
場合には、前記高さは４闘以上であることが望ましく、
さらに５ｍｍ超としてもこれ以上の精度向上は期待でき
ず、かつ成形動力が過大となり設備費が増大することか
ら、前記高さは４ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがさら
に望ましい。

（発明の効果） 以上、詳述したように、本発明により、造形パス回数お
よび造形圧下率の大幅低減が可能となり成品の幅方向の
寸法誤差を可及的に抑制し、ロール肌荒れを生じること
がないエントリーガイド及び該エントリーガイドを用い
て行うことができる溝形鋼の製造法を提供することがで
きる。

かかる効果を有する本発明の実用上の意義は極めて著し
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるエントリーガイドの１実施例
の構成を示す略式断面図； 第２図は、本発明にかかるエントリーガイドを用いる溝
形鋼の製造方法を説明するために用いた略式上面図； 第３図は、本発明にかかるエントリーガイドにより予備
成形が行われた圧延鋼材の、有孔型ロール列による造形
時の状況を示す略式断面図；第４図は、本発明の実施例
における成形エントリーガイド通過後の圧延材寸法を示
す略式説明図；第５図は、本発明の実施例における成品
寸法精度とＶノツチ高さとの関係を示すグラフ：第６図
（ａ）および第１（ｂ）は、ともに従来の溝型鋼の製造
法を示す工程説明図であり、第６図（ａ）はストレート
法を、第６図（ｂ）はバタフライ法をそれぞれ示す工程
説明図； 第７図は、バタフライ法における圧延鋼材の断面形状の
変化を示す略式説明図；および第８図は、従来の圧延鋼
材を示す略式上面図である。 １：成形上ロール ２：成形下ロール ３．３“、３”：サイドガイドロール ４：圧延鋼材 出願人　日本ステンレス株式会社 代理人　弁理士　広　瀬　章　−（外１名）第　１　層 第　２　目 胃−−−−づ ＄　３　凹 第　４　園 Ｊ／１ 第　５　凹 η　７　圏 （０）　　　　　　　　（１）　　　　　　　　（２＞
第　８　凹

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有孔型ロール列の入口側に設置されて、圧延鋼材
   を前記有孔型ロール列に誘導するエントリーガイドであ
   って、 （ｉ）前記有孔型ロール列による造形の際における、前
   記圧延鋼材の位置決め用の予備成 形を行う昇降式孔型水平ロール、および （ｉｉ）前記圧延鋼材の幅方向の位置決めを行う開閉式
   縦ロール を有することを特徴とするエントリーガイド。
2. （２）圧延鋼材を複数の有孔型ロールにより溝形鋼に造
   形する溝形鋼の製造法において、 （ｉ）前記圧延鋼材の縦辺に対する横辺の長さの比は８
   〜１０であるとともに、 （ｉｉ）前記有孔型ロールによる造形を開始する前に、
   前記圧延鋼材に造形時における位置 決め用の予備成形を行う ことを特徴とする溝形鋼の製造法。