JPH07155801A

JPH07155801A - Ｈ形粗形鋼片の製造方法

Info

Publication number: JPH07155801A
Application number: JP30287493A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Miura; 啓徳三浦
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1993-12-02
Publication date: 1995-06-20

Abstract

(57)【要約】【目的】粗圧延段階で素材のフランジ厚み方向を圧下し
て、サイズフリーＨ形鋼の製造に有用なＨ形粗形鋼片の
製造方法を提供することを目的としている。【構成】ほぼＨ形の断面を有する素材を粗圧延してＨ形
粗形鋼片を製造するにあたり、ロール外側端面が上記素
材内側断面に近似する分割幅可変水平ロールとロール表
面の幅方向中央部の円周上に山形の突起を有する垂直ロ
ールとを備えたユニバーサル圧延機を使用し、上記素材
を１パス又は複数パスで圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ形鋼の熱間圧延によ
る製造方法に関し、特に連続鋳造によって製造されたＨ
形断面を有する素材を粗圧延段階で成形する圧延方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｈ形鋼は、図６（ア），（イ）
に示すように、粗圧延機（ブレークダウン・ミル）、粗
ユニバ−サル圧延機、エッジャー圧延機及び仕上ユニバ
ーサル圧延機を組み合わせたラインにおいて製造され
る。また、最近では、構造物を組み立てる際の機能上、
あるいはＨ形鋼を製造する際のコスト低減を図るため、
同一素材から同一設備でウエブ高さ（外法寸法）は一定
になるが、ウエブ厚みやフランジ厚みを変更した所謂サ
イズフリーＨ形鋼も製造されている（例えば、特開平３
−２４８７０１号、特開平２−８４２０２号公報等）。

【０００３】ところで、スラブ、ビームブランク等種々
の断面を有するＨ形鋼製造用素材は、二重式粗圧延機を
使用して、図７に示すようなロールの孔型によって、Ｈ
形粗形断面の鋼片にサイジングされ、その後、粗ユニバ
ーサル圧延機でウエブとフランジの圧下バランスをとり
ながら減面する圧延方式が採られている。そこでは、上
記した従来の二重式粗圧延機のロール孔型は、一旦旋削
された孔の形状は変わらないため、異なったウエブやフ
ランジ厚みのＨ形粗形鋼片が必要な場合には、上記粗圧
延機の２重式孔型ロールのロール間隙を変更できる範囲
で素材のウエブ厚を調整し、上記素材のフランジとウエ
ブの断面積比率が変えられている。

【０００４】しかしながら、上記の方法では、一旦施削
されたロール孔型のフランジ相当部の厚みが大きいと、
フランジ／ウエブ厚み比が小さいＨ形粗形鋼片を要求さ
れた場合、圧下バランスを調整して該鋼片のウエブ厚を
厚くしようとしても、その素材の厚み以上に厚くするこ
とができない。逆に、フランジ相当部の厚みが小さい孔
型のロールを用いて、フランジ／ウエブ厚比の大きいＨ
形粗形鋼片を製造する場合には、粗圧延機で該鋼片のウ
エブを薄くする必要があるが、パス回数が増え、しかも
ウエブの温度低下が著しくてフランジとウエブに大きな
温度差を生じるといった問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑みてなされたもので、粗圧延段階で素材のフランジ
厚み方向を圧下して、サイズフリーＨ形鋼の製造に有用
なＨ形粗形鋼片の製造方法を提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、鋭意研究を行い、下記のような最近の技術
動向に着目し、本発明を着想するに至った。すなわち、
近年、Ｈ形鋼製造用の圧延素材としては、連続鋳造技術
の進歩によって例えばビームブランクのようにＨ形をし
た素材が使用されるようになった。そのため、粗圧延機
の役割は、従来のような矩形断面の素材をＨ形粗形断面
に変える仕事から、素材のＨ形断面の高さ・幅・厚みを
変化させることに変わってきている。そこで、旧来の２
重式孔型ロールを用いる粗圧延機（ブレークダウン・ミ
ル）にこだわらず、高さ方向及び厚みが任意に設定でき
るユニバーサル圧延機によって、サイジング断面のフラ
ンジとウエブの面積比率を合わせるとの発想が生れた。
その方がサイズフリーという観点での最近のＨ形鋼製造
には有利になる。

【０００７】従って、本発明は、ほぼＨ形の断面を有す
る素材を粗圧延してＨ形粗形鋼片を製造するにあたり、
ロール外側端面が上記素材内側断面に近似する分割幅可
変水平ロールと、ロール表面の幅方向中央部の円周上に
山形の突起を有する垂直ロールとを備えたユニバーサル
圧延機を使用し、上記素材を１パス又は複数パスで圧延
することを特徴とするＨ形粗形鋼片の製造方法である。

【０００８】

【作用】本発明では、Ｈ形断面を有する素材を粗圧延し
てＨ形粗形鋼片を製造するにあたり、外側端面に傾きを
有する分割幅可変水平ロールと幅方向中央部の円周上に
山形の突起を有する垂直ロールとを備えたユニバーサル
圧延機を使用して圧延するようにしたので、Ｈ形粗形鋼
形のウエブ高さは垂直ロールの位置移動で、フランジ厚
みは幅可変水平ロールの軸方向開閉で、そしてウエブ厚
みは幅可変水平ロールの上・下方向への位置移動で対処
できるようになる。この場合、素材は既にある程度Ｈ形
断面を有する素材、例えば連鋳機で製造したビームブラ
ンク、が使用され、圧延機は基本的に通常Ｈ形鋼の製造
に適用されているユニバーサル圧延機である。上・下の
水平ロールと、左右の垂直ロールは、それぞれ同一軸芯
上に配置され、上下の水平ロールを駆動させる圧延機で
あると好ましい。そして、このユニバーサル圧延機を粗
圧延機として利用するため、水平ロールは分割型幅可変
ロールとし、その外側端面はフランジ部の噛み込み性向
上及びウエブ内幅の拡幅ができるよう傾斜を有するもの
とする。また、垂直ロール面は、ほぼフラットでも差し
支えないが、フランジ部のセンタリング性を配慮して、
ロール幅方向中央部の円周上に山形の突起を有する形状
のものが適切である。

【０００９】また、本発明によれば、分割幅可変水平ロ
ールと垂直ロールの相対位置を自由に選べるので、素材
のフランジ厚みをそのまま厚みとしたＨ形粗形鋼片で
も、それより薄いフランジ厚みのものも製造可能で、そ
の際、ウエブを圧下せずに厚いまま残せば、フランジ／
ウエブ厚み比の小さいＨ形鋼に圧延することが可能とな
る。

【００１０】さらに、本発明によれば、上記と逆にフラ
ンジ厚み方向の圧下をほとんどせず、ウエブ部分のみの
圧下ができるので、フランジ／ウエブ厚み比の大きいＨ
形粗形鋼片が製造可能となる。垂直ロールと分割幅可変
水平ロールの幅方向拡大・縮小によりウエブ高さの異な
るＨ形粗形鋼片も同一のロールで製造できるのである。

【００１１】

【実施例】図２は、本発明に係るＨ形粗形鋼片の製造に
用いる素材（ア）と、仕上圧延まで終了した後のＨ形鋼
の形状（イ）を示している。ここでは、実施例１として
フランジ／ウエブ厚み比の大きい、ウエブ高さＨ＝６０
０ｍｍ、フランジ幅Ｂ＝３００ｍｍ、ウエブ厚ｔ₁ ＝１
２．０ｍｍ、フランジ厚ｔ₂ ＝２８．０ｍｍ（ｔ₂／ｔ₁
≒２．３３）の場合、及び実施例２としてフランジ／
ウエブ厚み比の小さい、Ｈ＝６００ｍｍ、Ｂ＝３００ｍ
ｍ、ｔ₁ ３０．０ｍｍ、ｔ₂ ＝１５．０ｍｍ（ｔ₂ ／ｔ
₁ ＝０．５０）の場合を以下に説明する。

【００１２】なお、図１（ア）、（イ）において、ａ
₀ ，ｂ₀ ，Ｂ₀ ，Ｃ₀ は，それぞれ素材のフランジ上端
厚み、下端厚み、フランジ幅、フランジ脚長を表わし、
これら記号は以後に用いられる図では下付き添字を変え
て使用される。実施例１図３は、本発明を実施した圧延機の配置であり、連続鋳
造で製造された素材１２は、加熱炉１で１２５０℃〜１
３００℃に加熱されてから圧延される。本発明に係る粗
圧延機３は、分割幅可変水平ロール１３と中央部にフラ
ンジのセンタリング性向上のためリング状の山形突起を
有する形状の垂直ロール１４を備えたユニバーサル圧延
機であり、６００×３００×１２×２８ｍｍのＨ形粗形
鋼片を圧延する際の状態を図１（ア）に示す。粗圧延機
での圧延パス数は１回の場合もあるが、通常は複数回必
要であり、図１（ア）の点線は、分割幅可変ロール１３
のロール幅がパス毎に矢印方向に変更されている状況を
示している。実施例１では、分割幅可変水平ロール１３
によるウエブ厚Ｔ₁ の圧下が主体で，具体的には１パス
でＴ₁ の厚みにするのではなく，図４（ア）の状態から
３〜５パスで図４（イ）の状態までの成形を行う。その
際、垂直ロール１４は初回パス位置ｌ₁ から最終パス位
置ｌ₂ 、分割幅可変水平ロール１３は初回パス位置ｍ₁
から最終パス位置ｍ₂ 、さらに同じ分割幅可変水平ロー
ル１３は上下方向に初回パス位置ｎ₁から最終パス位置
ｎ₂ へと徐々に変更して、鋼片のフランジ部とウエブ部
の面積バランスを変えてゆく。この粗圧延機３での圧延
終了時では、鋼片先尾端の形状は、図５に示すように、
ウエブ両端側の強圧下部が延び、中央の弱圧下部が延び
ていない。この鋼片の先尾端部は、次工程の粗ユニバー
サル圧延機５で圧延される際に、支障があるので、トン
グカットソー４等により図５のＸ−Ｘの位置でカットし
た。その後は、通常実施されている粗及び仕上ユニバー
サル圧延機を通過させて、上記サイズのＨ形鋼とした。実施例２フランジ／ウエブ厚み比の小さい６００×３００×３０
×１５のＨ形粗形鋼片を製造する場合には、図１（イ）
で示すフランジ脚長Ｃを変えず、フランジ厚みａやｂを
小さくする必要があるが、本発明では、図１（イ）に示
すように，分割幅可変水平ロール１３のロール幅をパス
毎に開いて、複数パスの往復圧延することによってフラ
ンジ脚長Ｃを減らすことなく、フランジ厚みａ、及びｂ
を薄くして、ウエブとフランジの厚み比でフランジ部の
割合を小さくすることが可能であり、ウエブが厚くて、
フランジの薄いｔ₁ ＝３０ｍｍ、ｔ₂ ＝１５ｍｍのＨ形
鋼の製造に適したＨ形粗形鋼片が製造できた。

【００１３】

【発明の効果】本発明により、Ｈ形断面の出発素材か
ら、ウエブ部とフランジ部の厚みを自在に変える圧延機
能を有するユニバーサル圧延機を用いて、ウエブ／フラ
ンジの厚み比の広い範囲のＨ形粗形鋼片の製造が可能と
なった。また、本発明では、ウエブ内幅の変更も広範囲
にでき、１種類のＨ形断面を有する素材から多サイズの
Ｈ形粗形鋼片が得られ、極めて範囲の広いサイズのＨ形
鋼をチャンスフリーに圧延できることになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ア）は、本発明を用いて、ウエブ部を圧下す
る場合の説明図である。（イ）は、フランジ厚みを圧下
する場合の説明図である。

【図２】（ア）は、本発明で成形するＨ形断面の素材を
示す図であり、（ロ）は（ア）から製造した製品Ｈ形鋼
の形状を示す図である。

【図３】本発明に係るＨ形粗形鋼片の製造方法を適用し
た圧延機配置図である。

【図４】図２で示したウエブ圧下の状況説明図であり、
（ア）は１パス目、（イ）は最終パス終了時の状況であ
る。

【図５】図５は本発明を実施した後のＨ形粗形鋼片の端
部形状を示す図である。

【図６】従来の一般的なＨ形鋼製造ラインを示す図であ
り、（ア）は粗ユニバーサル圧延機が１基、（ロ）は２
基の場合である。

【図７】二重式粗圧延機用のロール孔型を示す図であ
る。

【符号の説明】

１加熱炉２二重式粗圧延機。３本発明を実施するユニバーサル圧延機４トングカットソー５粗ユニバーサル圧延機６エッジャー圧延機７仕上ユニバーサル圧延機１０Ｈ形鋼製品断面１１圧延中の素材１２素材１３３の分割幅可変水平ロール１４３の垂直ロール１５ロール本体１６孔型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼＨ形の断面を有する素材を粗圧延し
てＨ形粗形鋼片を製造するにあたり、ロール外側端面が上記素材内側断面に近似する分割幅可
変水平ロールと、ロール表面の幅方向中央部の円周上に
山形の突起を有する垂直ロールとを備えたユニバーサル
圧延機を使用し、上記素材を１パス又は複数パスで圧延
することを特徴とするＨ形粗形鋼片の製造方法。