JPH0596301A - Ｈ形鋼のエツジング圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェブ中心偏心を可及的小とするエッジング
圧延方法の確立。 【構成】 エッジャー圧延機本体を構成する１組のロー
ル対52、52と、その軸心間線上に配置されたウェブ上下
面を拘束する横型ローラ対54、54と、それらの間に配置
された中間ローラ56とからなるエッジャー圧延機を用
い、中心偏り値（ａ−ｂ) ／2(ただし、ａ、ｂは各々上
下のフランジ片幅) が正の値の時は、被圧延材のウェブ
位置がロール対の軸心間距離のセンターの上にくるよう
に、逆に負の値の時は、下にくるようにしてエッジング
圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ形鋼を熱間圧延によ
り製造する場合のエッジング圧延方法、特に、ユニバー
サル圧延機とエッジャー圧延機とで圧延を行うＨ形鋼粗
形材の中間圧延段階において、被圧延材であるＨ形鋼の
全長に亘りウェブ中心偏りを小さくするのに有効なＨ形
鋼のエッジング圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｈ形鋼で代表される形鋼の熱間
圧延は、例えば図５(a) に示すように、ブレークダウン
圧延機10、粗ユニバーサル圧延機11、エッジャー圧延機
12および仕上げユニバーサル圧延機13の組み合わせによ
る設備で行われる。すなわち、スラブや矩形鋼片、Ｈ形
鋼用鋼片等の圧延素材をブレークダウン圧延機10で所定
の形状に粗造形した後、粗ユニバーサル圧延機11および
エッジャー圧延機12による複数パスの中間段階の圧延を
経て、仕上げユニバーサル圧延機13において１パスで圧
延し製品Ｈ形鋼を得ている。

【０００３】このときの圧延過程を図６(a) に示す。図
中、粗ユニバーサル圧延機11ではＨ形鋼のウェブ２が水
平ロール20によって圧延され、フランジ1a、1bは垂直ロ
ール21によってテーパを付けて支持されている。次い
で、エッジャー圧延機12のエッジャーロール22によって
各フランジ1a、1bの上下端部が圧下され、そして仕上げ
ユニバーサル圧延機13では水平ロール23と垂直ロール24
との協働によってフランジ1a、1bが起こされる。

【０００４】また、高能率なＨ形鋼の製造方法にあって
は、特公昭50−21984 号に開示されている如く、２基の
粗ユニバーサル圧延機の中央部にエッジャー圧延機を置
き、同時噛み込みが可能なように互いに近接して３基の
圧延機を串型に配列してブレークダウン圧延後の圧延素
材を上記圧延機群で可逆複数パス圧延を行い、次いで仕
上げユニバーサル圧延機群に送り、製品とする方法があ
る。

【０００５】この場合の各圧延機の配置図を図５(b) に
示し、ユニバーサル圧延機の圧延過程を図６(b) に示
す。図中、ブレークダウン圧延機10で粗造形された圧延
素材は第１粗ユニバーサル圧延機11、エッジャー圧延機
12、そして第２粗ユニバーサル圧延機14の間で可逆圧延
され、最終的にユニバーサル仕上げ圧延機13によって最
終形状とする。図６(b) で図６(a) と同じ部材は同じ符
号をもって示す。

【０００６】このように、従来、図６(a) および(b) の
エッジャー圧延機12では、フランジ1a、1bの両端のみを
圧延し、それによってフランジ幅の拡がり規制とフラン
ジ端部の整形および鍛錬効果の出現を図るものである。
よってエッジャーロール中央の径大部は圧延素材に接触
させないのが一般的である。

【０００７】しかしながら、このようなＨ形鋼の圧延工
程の中で、粗形鋼片が有する上下左右の４ヶ所のフラン
ジ断面積の不揃い、あるいは水平ロールや垂直ロールの
相対的位置関係の不良等により中心偏りが発生する。こ
の中心偏りは図７に示すように(a−b)／２で定義され
る。ただし、ａ、ｂはそれぞれ上下フランジ両端からウ
ェブ面までの距離である。

【０００８】従来、こうした中心偏りの発生に対して
は、特公昭59−13921 号公報に開示しているような粗ユ
ニバーサル圧延機の水平ロール対を相対的に圧延機の入
側または出側に移動させる方法や、特開昭62−263801号
公報に提案されているように、第一および第二の粗ユニ
バーサル圧延機を設け、第二の粗ユニバーサル圧延機に
おいて、フランジとウエブとの同時圧下を行う方法等が
提案されている。

【０００９】後者の方法によれば、図５(c) に示すよう
な中間圧延機群が第１および第２の粗ユニバーサル圧延
機11、14からなる圧延機列において、第２の粗ユニバー
サル圧延機14の垂直ロールでフランジ面の一部を圧下し
つつ、該粗ユニバーサル圧延機の水平ロールでウェブの
面全部とフランジ端部の圧下を同時に行う。このときの
圧延の様子は、図８に示すように、水平ロール対31、3
1' 、垂直ロール対32、32' によってウェブが圧延され
ると共にこの垂直ロール対32、32' によってフランジ外
面の圧下が行われる。

【００１０】また、前述のように、図６(a) 、(b) に示
す従来のエッジャー圧延機においては、同一呼称シリー
ズ内の異なるウエブ厚の圧延に対しても同一エッジャー
ロールを用いるというエッジング圧延の基本条件から、
製品のＨ形鋼のウェブ中心偏りを悪化させないために製
品のＨ形鋼のフランジ片幅(B')は、表１に示すように、
各呼称シリーズ内において一定にせざるを得ないのが実
情である。なぜなら、各呼称シリーズ内でフランジ片幅
を大きく変化させようとすると、図６(a) 、(b) のエッ
ジャーロール中央の径大部と圧延材のウェブ面との隙間
をあらかじめ大きく設定しておく必要があり、後述の如
く、これが製品のウェブ中心偏りの悪化の原因となるか
らである。このことは、利用技術面ではフランジ全幅が
各呼称シリーズ内で一定である方が好都合であることと
矛盾しており問題となっていた。

【００１１】従来にあっても、このようなフランジ片幅
が一定である問題点を解決し、ウェブ中心偏りの悪化を
防止しつつフランジ全幅を各呼称シリーズ内で一定とす
べく、フランジの片幅調整をオンラインで無段階で行う
ことが可能なエッジング圧延機がすでに提案されてい
る。

【００１２】例えば、特開昭62−77101 号公報に開示さ
れているエッジャー圧延機は、図９に側面図で示すよう
に、分割水平ロール45の軸部46に支持されたバックアッ
プロール47およびフランジ圧下用作動ロール48を設け、
バックアップロール47の位置変更によって作動ロール対
の間の距離を変更し、フランジ端面圧下量、つまりフラ
ンジ全幅を調整可能としている。

【００１３】また、特開昭62−77107 号公報に開示され
ているエッジヤー圧延機は、図10に中心断面図で示すよ
うに、各エッジングロール40に偏心リング42を嵌装し、
そのうえにウエブ拘束リング44が備えられている。この
ときフランジ端面圧下を行うエッジングロール40の位置
は変わらないから、このような構成によれば適宜回転位
置で偏心リング42を固定して上下のウエブ拘束リング対
の間の距離、つまりフランジ片幅をオンラインで変更可
能としている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のＨ形
鋼の利用技術は従来のように機械・構造用ばかりではな
く、建築の分野にも多く用いられるようになり、梁材と
して用いられることが専らとなり、ウエブがフランジ中
心に取り付けされること、フランジ全幅の一定化、高寸
法精度化が求められるようになってきている。しかしな
がら、従来のＨ形鋼ではそのような要求を満足すること
はできなかった。

【００１５】例えば、まず図５(a) または(b) に示すよ
うなＨ形鋼の製造方法においては、図６(a) または(b)
の圧延過程で示したように、エッジャー圧延機12でフラ
ンジの両端のみを圧延し、エッジャーロール中央の径大
部は圧延素材に接触させないで１〜３mm程度隙間をとる
のが一般的であった。従って、エッジャー圧延機で圧延
中のＨ形鋼のフランジ部は上下端面をエッジャーロール
で拘束されており、フランジ端面が圧延機のパスセンタ
ーに対してほぼ上下対称に位置決めされるのに比較し、
ウェブ部はエッジャーロールで拘束されないために上下
に自由に移動する可能性を残している。

【００１６】従って、上流のブレークダウン圧延におい
て上下左右４ヶ所のフランジ断面積に不揃いの見られる
粗形鋼片 (ビームブランク) に造形された場合、エッジ
ャー圧延機を含む中間圧延機群で複数パスの圧延を繰り
返す過程において、ウェブ面が圧延機のパスセンターに
対して上下非対称に容易に付け替わり、図７に示したよ
うなウェブ中心偏りとなる。

【００１７】一方、特公昭59−13921 号に開示されてい
るように、圧延パス毎あるいは圧延中にオンラインでユ
ニバーサル圧延機の水平ロールを圧延機の入側あるいは
出側に数100 mmも移動することは設備的に容易ではな
く、さらに一般的な粗ユニバーサル圧延機にみられるよ
うに垂直ロールが紡錘型の場合には、水平ロールを圧延
機の入側あるいは出側に移動するに伴い垂直ロールと水
平ロールの側面との間隙が変化し、圧延後の材料のフラ
ンジ厚が変化することになる。このため、水平ロール位
置変更に対応して垂直ロールの開度の変更を行う必要が
あり、制御方法が複雑になる。

【００１８】また、特開昭62−263801号公報に開示され
た方法によれば、ウェブ中心偏りは多少改善されるが未
だ充分ではなく、そのうえ次のような問題点があるため
実用的手段とは言えない。

【００１９】すなわち、図11(a) および(b) は図８に示
す粗形材１の断面形状およびロールの位置をそれぞれ初
期パス、最終パスの段階に分けて拡大して示すもので、
特に水平ロール31と垂直ロール32との隙間を強調してあ
る。そこで、ブレークダウン圧延機で圧延された圧延素
材である粗形材１を図８のような構造のユニバーサル圧
延機で圧延していく際に、図８から明らかなように垂直
ロール対32、32' の幅は上下水平ロール対31、31' 間を
最小間隙とした時の上下水平ロール31、31' 間の距離よ
りも常に小さいために、該垂直ロール32、32' によるフ
ランジの圧下はロールの接触している部分のみに限られ
る。従って、上記垂直ロール32、32' の圧下を受けてい
ない部分が圧延の開始から最終まで全パスについて程度
の差こそあれ常に存在し、この部分が未圧延部として所
定のフランジ厚が得られないほか、未圧延部と圧延部の
境界部が圧延方向に線上疵となって残ることになる。

【００２０】さらに図８の構造のユニバーサル圧延機に
あっては、製品フランジ幅が変更される毎に水平ロール
対のほかに、水平ロール形状、寸法 (上下水平ロール最
小間隙) に応じた垂直ロール対に交換する必要が生じ
る。このため、ロール保有数の増加とロール交換作業時
間の増加につながると言った問題点が新たに発生する。

【００２１】一方、図９に示す、特開昭62−77101 号公
報の開示するエッジャー圧延機はウェブ中心偏りを悪化
させずに製品のＨ形鋼のフランジ片幅を自由に調整する
ものであるが、これには次のような問題がみられる。

【００２２】フランジ圧下用作動ロールが現状のエッ
ジャー圧延機のエッジヤーロールに比べて小径にならざ
るを得ず、圧延材の噛み込み性が悪化するためフランジ
幅の圧下量が制約を受ける。

【００２３】分割型水平ロールとフランジ圧下用作動
ロールは全く異なる回転運動をするため、両ロールを接
触させることはできないことから、両ロールの側面間隙
を適度に保つ必要がある。そのため、フランジ先端部の
圧下時に上記間隙に圧延材が噛み込まれ、トラブルを発
生させる恐れがある。

【００２４】また、図10に示す、特開昭62−77107 号に
開示されているエッジング圧延装置もウェブ中心偏りを
防止しつつフランジ片幅を調整するものであるが、これ
についてみると、次のことが云える。

【００２５】偏心機構を有するために装置全体が極め
て複雑となる。 エッジングロール40と偏心リング42との間および偏心
リング42とウェブ拘束リング44との間に軸受を介してい
るため、軸受の潤滑方法や周囲の水やスケールからのシ
ール方法等に難点が生じて耐久性が極めて悪くなる恐れ
がある。

【００２６】よって、本発明の目的は、上述のような従
来技術の問題点を解決し、ウエブ中心偏りがなく、フラ
ンジ片幅を自在に調整でき、フランジ全幅の一定化を可
能とするＨ形鋼のエッジング圧延方法を提供することで
ある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、図12(a) 、
(b)、(c) に示すようなＨ形鋼のフランジ片幅が上下で
異なる素材をエッジング圧延した後に、粗ユニバーサル
圧延を行った場合の圧延材のウェブ中心偏りの変化を調
査し、以下の知見を得た。

【００２８】すなわち、図12(a) に示すように、フラン
ジの上下片幅が各々ａ、ｂであり、ウェブ中心偏りが(a
−b)／2(＞0)であるＨ形鋼圧延素材をエッジャーロール
の胴部でウェブを上下から拘束しつつエッジング圧延す
ることにより、見かけ上の中心偏りは解消 [(a−b)／２
≒０] できるが、続いて行う粗ユニバーサル圧延にて再
びウェブ中心偏り [(a−b)／２＞０] が発生する。この
原因としては、図12(b) に示すように、エッジング圧延
の際に大きい方のフランジ片幅が強エッジングされるこ
とにより、当該フランジ先端部にバルジ変形あるいは座
屈変形が生じ、この部分が後の仕上げユニバーサル圧延
時にフランジ幅戻りとなって現れるためと判明した。図
12(c) 参照。

【００２９】従って、ウェブ中心偏りの有るＨ形鋼をエ
ッジング圧延によって矯正しようとする際には、ウェブ
の上下位置をエッジャーロールの軸心間の中央に拘束す
るのみでは不十分であり、上述のユニバーサル圧延での
フランジ幅戻りを考慮して図13に示すように、Ｈ形鋼圧
延素材のウェブ中心偏り値 [＝(a−b)／2]が正の時に
は、被圧延材のウェブ位置が上下エッジャーロールの軸
心間のセンターに対して上になるように、逆に上記中心
偏り値が負の時には、被圧延材のウェブ位置が上下エッ
ジャーロールの軸心間のセンターに対して下になるよう
に調整することが有効である。

【００３０】図13は、上述のようなエッジング圧延によ
るウェブ中心偏りの制御の原理をまとめたものである。
図中、横軸はエッジング前の圧延素材のウェブ中心偏り
Soを表し、縦軸はユニバーサル圧延後のウェブ中心偏り
Suを表している。両軸とも、＋方向は正方向の中心偏り
(a＞b)、−方向は負方向の中心偏りを表す。ｅは本発明
で使用するエッジャー圧延機におけるエッジャーロール
と横型ローラの上下軸心間距離の差を表しており、本図
からｅ＝０の場合には、So＞０の領域ではSu＞０、So＜
０の領域ではSu＜０となって粗ユニバーサル圧延後のＨ
形鋼に中心偏りが残ることになる。そこで、粗ユニバー
サル圧延後の中心偏りを解消するには、So＞０の場合に
はｅ＜０であってSu＝０となるような適切なｅになるよ
うにエッジャー圧延機でのウェブの上下位置調整を行え
ば良い。また、So＜０の場合にはｅ＞０であってSu＝０
となるような適切なｅになるようにエッジャー圧延機で
のウェブ上下位置調整を行えば良い。なお、図13のよう
なｅをパラメータとしたSoとSuの関係図は圧延材の各種
サイズに付いて予め実験的に求めておく。

【００３１】ここに、本発明は、Ｈ形鋼の熱間圧延にか
かるウェブ中心偏りやフランジ片幅を自在に調整できな
いと言った従来技術の問題点を解決するものであって、
その要旨とするところは、エッジャー圧延機本体を構成
する１組のロール対と、該ロール対の軸心間線上に配置
されたウェブ上下面を拘束する横型ローラ対と、前記ロ
ール対と該横型ローラ対間にあって該横型ローラ対にか
かる圧延中の反力を前記ロール対で支承するように少な
くとも１個配置された中間ローラとからなるＨ形鋼圧延
用エッジャー圧延機によるＨ形鋼のエッジング圧延方法
であって、当該中間ローラと前記ロール対の軸心間線と
の距離を変更することにより、圧延の各パスあるいは複
数パス毎に被圧延材であるＨ形鋼のウェブ厚に応じて前
記横型ローラ対の間隔を調整するとともに、当該エッジ
ャー圧延機の入側または入出側に設けられたウェブ中心
偏り測定装置で得られた中心偏り値（ａ−ｂ) ／2(ただ
し、ａ、ｂは各々上下のフランジ片幅) が正の値の時
は、被圧延材のウェブ位置が上下のロール対の軸心間距
離のセンターに対して上になるように、逆に上記中心偏
り値が負の値の時は、被圧延材のウェブ位置が上下のロ
ール対の軸心間距離のセンターに対して下になるよう
に、前記ロール対と横型ローラとの軸心間距離を上下で
調整することにより、被圧延材のウェブ位置を上下に付
け替え制御することを特徴とするＨ形鋼のエッジング圧
延方法である。

【００３２】

【作用】次に、添付図面を参照して本発明の構成と作用
をさらに具体的に説明する。すなわち、図１(a) 、(b)
に示すように、本発明において使用するエッジャー圧延
機50は、エッジャー圧延機本体を構成する１組のロール
対52、52と、該ロール対の軸心間線上に配置されたウエ
ブ上下面を拘束する横型ローラ対54、54と、前記ロール
対と該横型ローラ対との間にあって該横型ローラ対にか
かる圧延中の反力を前記ロール対で支承するように少な
くとも１個、図示例では２個配置された中間ローラ56、
56を備えている。これらの横型ローラ対54、54および中
間ローラ56、56はエッジャーロールを構成する前記ロー
ル対の前後に設けられたウエブガイド60によって支持さ
れている。

【００３３】また、前記中間ローラ56と前記ロール対5
2、52の軸心間線との距離を変更することにより、圧延
の各パスあるいは複数パス毎に被圧延材のウエブ厚に応
じて前記横型ローラ対54、54の間隔を調整する機構をさ
らに備えてもよい。

【００３４】本発明を適用したＨ形鋼の圧延ラインの基
本構成としては、UR-E配置の例では図５(a) に示す通り
であり、当該圧延ラインによる場合のＨ形鋼の加工の様
子は図６(a) にその断面形状で示す通りである。さらに
UR1-E-UR2 配置の例においては、本発明を適用しする圧
延ラインの配置例は、図５(b) に通りである。そのとき
の圧延素材の断面形状の変化は図６(b) に示す通りであ
る。

【００３５】まず、本発明にかかる圧延方法によれば、
ブレークダウン圧延は従来法と同様に行えば良く、圧延
素材をビームブランク (粗形鋼片)にまで圧延する。次
に、UR-E配置もしくはUR1-E-UR2配置の粗ユニバーサル
圧延機およびエッジャー圧延機を用いた中間圧延で、圧
延素材は最終寸法のフランジ幅、フランジ厚、ウェブ厚
にまで仕上げられる。

【００３６】そこで、本発明において使用するエッジャ
ー圧延機を該中間圧延機群に導入することにより、ユニ
バーサル圧延機でウェブ厚とフランジ厚を減少させ、エ
ッジャー圧延機でフランジ幅を所定の値にまで圧下する
ための繰り返しパスの各パスにおいて、該エッジャー圧
延機におけるウェブ面を所定の位置に拘束することでウ
ェブ中心偏りの発生を大幅に抑制できる。

【００３７】ところが、UR-E配置およびUR1-E-UR2 配置
の圧延機群でＨ形鋼の複数パス可逆連続圧延を行うに際
し、前述の横型ローラ対で被圧延材のウェブ面を拘束し
つつ、エッジャー圧延機で所定のフランジ幅にまでエッ
ジング圧延を行おうとすると、圧延パス毎あるいは圧延
数パス毎に前記横型ローラとエッジャーロールの軸心間
距離を変えることが必要となる。

【００３８】本発明の場合、図２(a) 、(b) に例示する
ように、ウェブを拘束する横型ローラ (ウエブ拘束横型
ローラ) 対54とエッジャーロール対( ロール対)52 の軸
心間線からの中間ローラ56の距離を変更することによ
り、該横型ローラとエッジャーロールとの軸心間距離を
ある範囲で変えることが可能となる。例えば、図２(a)
は該軸心間距離が最大 (＝Lmax) の状態を示し、図２
(b) は同軸心間距離が最小(＝Lmin) となる状態を示し
ている。

【００３９】具体例として、図２において、エッジャー
ロール胴部径 (＝dl) を900 mm、中間ローラ径 (＝d2)
を30mm、ウェブ拘束横型ローラー径 (＝d3) を50mmとす
ると、Ｌmax ＝501.9 mm、Ｌmin ＝475 mmとなる。よっ
て、Ｌmax −Ｌmin ＝501.9−475 ＝26.9mmとなりフラ
ンジ片幅で26.9mmの調整が可能である。なお、上記中間
ローラの移動については、図示しない油圧もしくは電動
機を利用した方法が実用可能である。

【００４０】次に、上記の如く本発明にかかるエッジャ
ー圧延機を用いてＨ形鋼のウェブ中心偏りの制御方法に
ついて説明する。図３(a) は、正のウェブ中心偏り (＝
S₀＞０) をもつＨ形鋼をエッジング圧延でウェブ位置を
下に付け替えてウェブ中心偏りを負にする場合について
示している。すなわち、この場合、ウェブオフセンタ
ー: ｅ＝Lu−LD＜０ (ここで、Lu、LDは各々エッジャー
ロールと横型ローラの上下軸心間距離) であり、また、
SE＝(AE-BE)/ 2＜0 (ここで、AE、BEは各々上下のフラ
ンジ片幅) である。

【００４１】図13の本発明の原理の説明図からも明らか
なように、これにより、後に行う粗ユニバーサル圧延時
のＨ形鋼の中心偏り Su[＝(Au-Bu)/2]をほぼ０にするこ
とができる。

【００４２】また、図３(b) は、負のウェブ中心偏り
(＝So＜0)を持つＨ形鋼をエッジャー圧延でウェブ位置
を上に付け替えてウエブ中心偏りを正にする場合につい
て示している。すなわち、この場合、ウェブオフセンタ
ー: ｅ＝Lu−LD＞０ (ここで、Lu、LDは各々エッジャー
ロールと横型ローラーの上下軸心間距離) であり、ま
た、SE＝(AE-BE)/2 ＞０ (ここで、AE、BEは各々上下の
フランジ片幅) である。

【００４３】同様に、図13の本発明の原理図からも明ら
かなように、後に行う粗ユニバーサル圧延後のＨ形鋼の
中心偏りSu[ ＝(Au-Bu)/2]はほぼ０にすることができ
る。

【００４４】図４(a) 、(b) には、本発明のエッジング
圧延法にかかるウェブ中心偏り制御フローを例示して示
す。

【００４５】まず、図４(a) は、ウェブ中心偏り計測装
置15を粗ユニバーサル圧延機11とエッジャー圧延機12の
間に設置し、粗ユニバーサル圧延後の圧延材の中心偏り
データに基づいてエッジャー圧延機12の上下ウェブ拘束
横型ローラー位置および上下エッジャーロール位置 (開
度) を制御する方法の制御系を示している。

【００４６】すなわち、予め決められた圧延スケジュー
ル情報および圧延材のウェブ中心偏り測定値に基づいて
主演算装置16において各圧延パス毎の最適なｅ (＝エッ
ジャーロールと横型ローラの上下軸心間距離の差) を求
めて、エッジャーロール位置調整 (開度設定) 用モータ
17とガイドローラ位置調整用モータ18を駆動・制御する
指令を出す。なお、上記ｅの算定においては、圧延温度
や圧延荷重情報を取り込むことにより、より信頼性の高
い制御を行うことができる。

【００４７】図４(b) は、ウェブ中心偏り計測装置15を
エッジャー圧延機12の入側および出側に設置し、粗ユニ
バーサル圧延後およびエッジング圧延後の被圧延材の中
心偏りデータに基づいてエッジャー圧延機12の上下ウェ
ブ拘束横型ローラ位置および上下エッジャーロール位置
(開度) を制御する方法の制御系を示している。

【００４８】すなわち、予め決められた圧延スケジュー
ル情報および圧延材のウェブ中心偏り測定値に基づいて
主演算装置16において各圧延パス毎の最適なｅ (＝エッ
ジャーロールと横型ローラーの上下軸心間距離の差)を
求めて、エッジャーロール位置調整 (開度設定) 用モー
タ17とガイドローラー位置調整用モータ18を駆動・制御
する指令を出す。なお、上記ｅの算定においては、エッ
ジング圧延後のウェブ中心偏り値、圧延温度、さらに圧
延荷重情報を取り込むことにより、より信頼性の高い制
御を行うことができる。

【００４９】なお、上述の制御手段としたエッジャーロ
ール位置およびガイドローラー位置調整用モータの替わ
りに油圧等の他の制御手段を用いることが可能である。
また、上記ウェブ中心偏り計測装置としては、例えば特
開昭58−179515号に開示されているようなものが利用可
能である。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【実施例】本発明を実施例により詳細に説明する。 （実施例１）図５(a) に示す圧延ラインにおいて、図１
に示す本発明にかかるエッジャー圧延方法を使用して、
本発明に従ってエッジング圧延を行い、JIS サイズＨ形
鋼H800×300 シリーズの製造を行った。

【００５２】まず、連続鋳造スラブを加熱後、ロール孔
型を持つブレークダウン圧延機で可逆圧延を行い、ビー
ムブランクに造形する。さらに粗ユニバーサル圧延機(U
R)とエッジャー圧延機(E) とで可逆圧延を行い、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
まで圧延される。

【００５３】本発明で使用するエッジャー圧延機の仕様
としては、エッジャーロール (胴部) 径を900 mm、中間
ローラ径を30mm、ウェブ拘束横型ローラの直径を50mmと
し、該中間ローラを水平方向に電動でシフトさせること
によって、フランジ片幅で25mmの、エッジャーロールと
横型ローラの軸心間距離調整が可能である。これによ
り、エッジャーロールの中央の径大部と圧延材のウェブ
面との間隙は１mm以内となるように圧延パス毎に中間ロ
ーラーの位置調整をおこなった。また、図示しないウェ
ブ中心偏り計をUR-E間に設置して、UR圧延後のウェブ中
心偏り測定値に基づきエッジャー圧延機の上下横型ロー
ラーの軸心位置および上下エッジャーロールの軸心位置
のフィードフォワード制御を各パス毎に行った。

【００５４】次に、上記中間圧延後の圧延材は、仕上げ
ユニバーサル圧延機(UF)で１パス圧延により、ウェブお
よびフランジの厚さを若干減ずると共に、フランジ外面
を平坦にし、さらにフランジとウェブの開度が直角とな
るように仕上げられて製品とした。

【００５５】表２に、H800×300 シリーズの３サイズに
ついて、本発明にしたがって上記エッジャー圧延機を使
用してエッジング圧延をおこなった場合の製品のウェブ
中心偏りの測定結果を示す。また同表には、比較例とし
て同一圧延ラインで図１に示す横型ローラ対を設けない
従来のエッジャー圧延機を適用した場合、さらに、横型
ローラ対を設けて圧延材のウェブを上下エッジャーロー
ルの軸心間中央に常時拘束するのみで、本発明にかかる
位置制御を行わない場合の製品のウェブ中心偏りの測定
結果を併記してある。

【００５６】

【表２】

【００５７】この表から、本発明のエッジング圧延方法
を用いれば、どのサイズのＨ形鋼についても製品のウェ
ブ中心偏りは全長に亘り格段に小さくなり、寸法精度の
優れた製品が得られることが判る。

【００５８】(実施例２)図５(b) に示す圧延ラインにお
いて、図１に示すエッジャー圧延機を使用して本発明に
かかるエッジング圧延方法を行い、製品のフランジ幅が
一定のＨ形鋼として、H500×200 シリーズの内の３サイ
ズのＨ形鋼の製造を行った。本実施例の場合にも、連続
鋳造ブルームを加熱後、ブレークダウン圧延機でレバー
ス圧延を行い、ビームブランクを造形するまでは先の実
施例１と同様のプロセスを経る。

【００５９】次に２基の粗ユニバーサル圧延機(UR1、UR
2)とその中間に位置するエッジャー圧延機(E) 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・寸法にまで圧延した。

【００６０】本発明例で用いたエッジャー圧延機の仕様
としては、エッジャーロール (胴部) 径を900 mm、中間
ローラー径を20mm、ウェブ拘束横型ローラーの直径を30
mmとし、該中間ローラーを水平方向に電動でシフトさせ
ることによって、フランジ片幅で15mmの、エッジャーロ
ールと横型ローラーの軸心間距離調整が可能である。こ
れにより、エッジャーロールの中央の径大部と圧延材の
ウェブ面との間隙は１mm以内となるように圧延パス毎に
中間ローラーの位置調整をおこなった。また、図示しな
いウェブ中心偏り計をUR1-E およびE-UR2 間に設置し
て、UR1 あるいはUR2 圧延後のウェブ中心偏り測定値に
基づきエッジャー圧延機の上下横型ローラーの軸心位置
および上下エッジャーロールの軸心位置のフィードフォ
ワードおよびフィードバック制御を各パス毎に行った。

【００６１】次に、上記中間圧延後の圧延材は、仕上げ
ユニバーサル圧延機(UF)で１パス圧延により、ウェブお
よびフランジの厚さを若干減ずると共に、フランジ外面
を平坦にし、さらにフランジとウェブの開度が直角とな
るように仕上げられて製品とした。

【００６２】表３に、H500×200 シリーズの３サイズに
ついて、本発明にかかるエッジャー圧延方法を使用とし
た場合の製品のウェブ中心偏りの測定結果を示す。また
同表には、比較例として同一圧延ラインで図１に示す横
型ローラー対を設けない従来のエッジャーミルを適用し
た場合、さらに、横型ローラー対を設けて圧延材のウェ
ブを上下エッジャーロールの軸心間中央に常時拘束する
のみで本発明にかかる位置制御を行わない場合の製品の
ウェブ中心偏りの測定結果を併記してある。

【００６３】

【表３】

【００６４】従来法による圧延では、製品のフランジ全
幅が一定の場合には、製品のウェブ厚(tw)が小さくなる
にしたがいフランジ片幅が大きくなるため、エッジャー
ミルの胴部 (径大部) と圧延材のウェブ面との距離を大
きくせざるを得ない。そのため、ウェブのセンターが上
下に付け替えられる可能性が高まり、製品の中心偏りは
悪化する。

【００６５】これに対して、本発明のエッジャー圧延方
法を導入することにより、製品フランジ片幅の変化、お
よびウェブ中心偏りの変化に対応してオンラインでウェ
ブ拘束横型ローラー対の位置および上下エッジャーロー
ルの位置を制御することで、製品の中心偏りは圧延材全
長に亘り従来法および制御を行わない場合に比較して格
段に向上するのが判る。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通り構成された
ことにより、Ｈ形鋼のユニバーサル圧延に際して、ウェ
ブ中心偏りを著しく減少することができ、かつ外寸法一
定Ｈ形鋼等各種サイズのＨ形鋼の高寸法精度での製造に
適用できるもので、産業上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) 、(b) は、本発明において使用するエ
ッジャー圧延機の構造を示す各々側面図および正面図で
ある。

【図２】図２(a) 、(b) は、各々図１のエッジャー圧延
機におけるエッジャーロールと横型ローラの最大および
最小軸心間距離を説明する図である。

【図３】図３(a) 、 (b)は、本発明のエッジング圧延方
法におけるＨ形鋼のウェブ中心偏りの矯正方法を説明す
る説明図である。

【図４】図４(a) 、(b) は、本発明のエッジング圧延方
法における制御フローの説明図である。

【図５】図５(a) ないし(c) はＨ形鋼圧延ライン構成図
である。

【図６】図６(a) 、(b) はＨ形鋼の熱間圧延の過程を示
す断面図である。

【図７】ウェブ中心偏りの説明図である。

【図８】従来の中心偏り防止方法によるユニバーサル圧
延機正面図である。

【図９】従来の中心偏り防止方法におけるエッジャー圧
延機の構造を示す説明図である。

【図１０】従来の中心偏り防止方法におけるエッジャー
圧延機の構造を示す説明図である。

【図１１】図１１(a) 、(b) は、従来のウェブ中心偏り
防止方法におけるそれぞれ初期パスおよび最終パスでの
ユニバーサル圧延過程を示す正面図である。

【図１２】従来のエッジャー圧延の問題点を説明図であ
る。

【図１３】本発明におけるＨ形鋼のウェブ中心偏りの矯
正原理を説明する説明図である。 〔符号の説明〕 50 : エッジャー圧延機 52 : エッジャーロール 54 : 横型ローラ 56 : 中間ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッジャー圧延機本体を構成する１組の
   ロール対と、該ロール対の軸心間線上に配置されたウェ
   ブ上下面を拘束する横型ローラ対と、前記ロール対と該
   横型ローラ対間にあって該横型ローラ対にかかる圧延中
   の反力を前記ロール対で支承するように少なくとも１個
   配置された中間ローラとからなるエッジャー圧延機によ
   るＨ形鋼のエッジング圧延方法であって、当該中間ロー
   ラと前記ロール対の軸心間線との距離を変更することに
   より、圧延の各パスあるいは複数パス毎に被圧延材であ
   るＨ形鋼のウェブ厚に応じて前記横型ローラ対の間隔を
   調整するとともに、当該エッジャー圧延機の入側または
   入出側に設けられたウェブ中心偏り測定装置で得られた
   中心偏り値（ａ−ｂ) ／2(ただし、ａ、ｂは各々上下の
   フランジ片幅) が正の値の時は、被圧延材のウェブ位置
   が上下の前記ロール対の軸心間距離のセンターに対して
   上になるように、逆に上記中心偏り値が負の値の時は、
   被圧延材のウェブ位置が上下の前記ロール対の軸心間距
   離のセンターに対して下になるように、前記ロールと横
   型ローラとの軸心間距離を上下で調整することにより、
   被圧延材のウェブ位置を上下に付け替え制御することを
   特徴とするＨ形鋼のエッジング圧延方法。