JPH07323320A - 形鋼のフランジ形状制御方法 - Google Patents
形鋼のフランジ形状制御方法Info
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- JPH07323320A JPH07323320A JP6119171A JP11917194A JPH07323320A JP H07323320 A JPH07323320 A JP H07323320A JP 6119171 A JP6119171 A JP 6119171A JP 11917194 A JP11917194 A JP 11917194A JP H07323320 A JPH07323320 A JP H07323320A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 形鋼の製造において、ロール傾き角度に大き
く依存しないで形鋼のフランジ反り量を制御し得る、新
たな方途をひらく。 【構成】 形鋼用素材に熱間圧延を施して所定の断面形
状に加工するに当たり、最終仕上げ圧延における形鋼の
フランジ温度を、形鋼の種類およびサイズによって決定
する設定温度に対して±25℃の範囲に調整することによ
って、フランジの反り量を制御する。
く依存しないで形鋼のフランジ反り量を制御し得る、新
たな方途をひらく。 【構成】 形鋼用素材に熱間圧延を施して所定の断面形
状に加工するに当たり、最終仕上げ圧延における形鋼の
フランジ温度を、形鋼の種類およびサイズによって決定
する設定温度に対して±25℃の範囲に調整することによ
って、フランジの反り量を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フランジを有する鋼
材、すなわちＨ形鋼、Ｉ形鋼、Ｔ形鋼または各種の溝形
鋼や山形鋼などの形鋼における、特にフランジ形状を制
御する方法に関する。
材、すなわちＨ形鋼、Ｉ形鋼、Ｔ形鋼または各種の溝形
鋼や山形鋼などの形鋼における、特にフランジ形状を制
御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】形鋼は、造塊あるいは連続鋳造にて得ら
れた素材に熱間圧延を施して、ＩやＨなどの所定断面形
状に仕上げた後、製品長さに切断して得られる。例え
ば、Ｈ形鋼は、粗ミルとして、孔型溝を有する２重水平
ロールを用いて粗圧延した後、粗および中間のユニバー
サルミルとエッジャーミルにより、断面をＨ形とするた
めの予備成形を行うとともに減面を行い、次いで最終仕
上げ圧延機にもユニバーサルミルを用いて、Ｈの断面形
状を有する形鋼に仕上げている。かくして得られるＨ形
鋼は、ウエブに対してフランジが直角に設けられ、かつ
フランジ面が平坦である必要がある。
れた素材に熱間圧延を施して、ＩやＨなどの所定断面形
状に仕上げた後、製品長さに切断して得られる。例え
ば、Ｈ形鋼は、粗ミルとして、孔型溝を有する２重水平
ロールを用いて粗圧延した後、粗および中間のユニバー
サルミルとエッジャーミルにより、断面をＨ形とするた
めの予備成形を行うとともに減面を行い、次いで最終仕
上げ圧延機にもユニバーサルミルを用いて、Ｈの断面形
状を有する形鋼に仕上げている。かくして得られるＨ形
鋼は、ウエブに対してフランジが直角に設けられ、かつ
フランジ面が平坦である必要がある。
【０００３】ところで、ユニバーサルミルでは、製品で
フランジとなる部分を圧延する上下水平ロールの側面
と、駆動側および作業者側の垂直ロールとに、角度が数
°以内の傾きを与えて、圧延の安定性、疵の防止および
ロール原単位の向上などをはかっている。
フランジとなる部分を圧延する上下水平ロールの側面
と、駆動側および作業者側の垂直ロールとに、角度が数
°以内の傾きを与えて、圧延の安定性、疵の防止および
ロール原単位の向上などをはかっている。
【０００４】このようなロール配置としたユニバーサル
ミルによる圧延で得られるＨ形鋼は、図５、図６に示す
ように、そのフランジがウエブに対して直角にならない
でフランジ面が平坦にならない場合がある。このような
場合には、ユニバーサルミルのロールを取り替えて、ロ
ールの傾き角度を適宜に変更することによって対応する
ことが可能である。しかし、形鋼は多くの製品サイズが
あって、これらのサイズ毎に傾き角度の異なるロールを
保有することは現実的には不可能であるため、フランジ
のウエブに対する角度が直角からずれてフランジ面が平
坦にならない、いわゆるフランジ反りが発生し、フラン
ジ形状のばらつく要因となっていた。
ミルによる圧延で得られるＨ形鋼は、図５、図６に示す
ように、そのフランジがウエブに対して直角にならない
でフランジ面が平坦にならない場合がある。このような
場合には、ユニバーサルミルのロールを取り替えて、ロ
ールの傾き角度を適宜に変更することによって対応する
ことが可能である。しかし、形鋼は多くの製品サイズが
あって、これらのサイズ毎に傾き角度の異なるロールを
保有することは現実的には不可能であるため、フランジ
のウエブに対する角度が直角からずれてフランジ面が平
坦にならない、いわゆるフランジ反りが発生し、フラン
ジ形状のばらつく要因となっていた。
【０００５】なお、フランジ反りの発生を完全に防止す
ることが望ましいが、特にフランジ反り量が一定の範囲
内に抑制されていることが、形鋼の工業的生産には不可
欠であり、フランジ反り量（図５、図６におけるｄ、外
反りの場合を正、内反りの場合を負とする。) が大きく
ばらつくことなく、一定範囲、例えばＨ形鋼では±1.0
mm以内に抑制されることが肝要である。
ることが望ましいが、特にフランジ反り量が一定の範囲
内に抑制されていることが、形鋼の工業的生産には不可
欠であり、フランジ反り量（図５、図６におけるｄ、外
反りの場合を正、内反りの場合を負とする。) が大きく
ばらつくことなく、一定範囲、例えばＨ形鋼では±1.0
mm以内に抑制されることが肝要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ユニ
バーサルミルにおけるロール傾き角度を変更してフラン
ジ反りに対処する方法では、形鋼の多くのサイズに対応
するために、ロール傾き角度の異なる多種類のロールを
保有し、形鋼のサイズ毎のロール交換が不可欠であると
ころが問題であった。さらに、ロール傾き角度を調節す
ることによっても、フランジ反りが抑制されないことが
あり、新規な対策が必要になっている。そこで、本発明
は、ロール傾き角度に大きく依存しないでフランジ反り
量を制御し得る、新たな方途をひらくことが目的であ
る。
バーサルミルにおけるロール傾き角度を変更してフラン
ジ反りに対処する方法では、形鋼の多くのサイズに対応
するために、ロール傾き角度の異なる多種類のロールを
保有し、形鋼のサイズ毎のロール交換が不可欠であると
ころが問題であった。さらに、ロール傾き角度を調節す
ることによっても、フランジ反りが抑制されないことが
あり、新規な対策が必要になっている。そこで、本発明
は、ロール傾き角度に大きく依存しないでフランジ反り
量を制御し得る、新たな方途をひらくことが目的であ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは、フランジ反
りの発生原因について究明したところ、ロールチャンス
間や各素材間で圧延材の温度がばらつくと、製品のフラ
ンジ反りも大きくばらついて発生すること、すなわちフ
ランジ反りが最終圧延時のフランジの仕上がり温度と相
関があることを新規に知見した。そして、フランジの仕
上がり温度と製品におけるフランジ反り量との関係が同
種の形鋼ではサイズにより一定で、しかも再現性がある
ことを確認し、本発明を完成するに到った。
りの発生原因について究明したところ、ロールチャンス
間や各素材間で圧延材の温度がばらつくと、製品のフラ
ンジ反りも大きくばらついて発生すること、すなわちフ
ランジ反りが最終圧延時のフランジの仕上がり温度と相
関があることを新規に知見した。そして、フランジの仕
上がり温度と製品におけるフランジ反り量との関係が同
種の形鋼ではサイズにより一定で、しかも再現性がある
ことを確認し、本発明を完成するに到った。
【０００８】すなわち、本発明は、形鋼用素材に熱間圧
延を施して所定の断面形状に加工するに当たり、最終仕
上げ圧延における形鋼のフランジ温度を、形鋼の種類お
よびサイズによって決定する設定温度に対して±25℃の
範囲に調整することによって、フランジの反り量を制御
することを特徴とする形鋼のフランジ形状制御方法であ
る。また、フランジ温度は、冷却処理条件または圧延所
要時間を変化させて調整することが、実施に当たり有利
である。
延を施して所定の断面形状に加工するに当たり、最終仕
上げ圧延における形鋼のフランジ温度を、形鋼の種類お
よびサイズによって決定する設定温度に対して±25℃の
範囲に調整することによって、フランジの反り量を制御
することを特徴とする形鋼のフランジ形状制御方法であ
る。また、フランジ温度は、冷却処理条件または圧延所
要時間を変化させて調整することが、実施に当たり有利
である。
【０００９】ここで、設定温度とは、フランジ反りの発
生しない温度であり、形鋼の種類やサイズによって異な
り、それぞれ実験により求めることができる。
生しない温度であり、形鋼の種類やサイズによって異な
り、それぞれ実験により求めることができる。
【００１０】次に、図１に、本発明の方法に直接使用す
る圧延設備を示す。なお、以下の説明においても、上述
と同様にＨ形鋼の場合を例に説明するが、本発明は形鋼
の種類に限定されることはなく、他の形鋼にも有利に適
合する。Ｈ形鋼用の素材は、まず孔型溝をもつ粗ミルロ
ール１で粗圧延し、次いで粗ユニバーサルミル２および
エッジャーミル３にて、図２に示すように、断面がほぼ
Ｈ形となる予備成形と減面圧延を行って中間材とする。
る圧延設備を示す。なお、以下の説明においても、上述
と同様にＨ形鋼の場合を例に説明するが、本発明は形鋼
の種類に限定されることはなく、他の形鋼にも有利に適
合する。Ｈ形鋼用の素材は、まず孔型溝をもつ粗ミルロ
ール１で粗圧延し、次いで粗ユニバーサルミル２および
エッジャーミル３にて、図２に示すように、断面がほぼ
Ｈ形となる予備成形と減面圧延を行って中間材とする。
【００１１】ここで、本発明の方法を適用するため、図
示例の設備では、エッジャーミル３の後に冷却装置４を
配置し、この冷却装置４にて製品フランジに相当する部
分を冷却できる構成になる。
示例の設備では、エッジャーミル３の後に冷却装置４を
配置し、この冷却装置４にて製品フランジに相当する部
分を冷却できる構成になる。
【００１２】次いで、この冷却装置４で冷却した中間材
に、図３に示すように、仕上げユニバーサルミル５で仕
上げ圧延を施し、その直後に温度計６にてフランジ仕上
がり温度を測定する。そして、測定温度とＨ形鋼のサイ
ズで決定する設定温度とを演算器７で比較し、設定温度
と実際の温度との差を±25℃の範囲に収めるため、測定
温度が高い場合には、演算器７からの情報に基づいて制
御装置８から冷却装置４に指令を送って、冷却水量や冷
却時間を増加する等により、必要な冷却を中間材に施
し、仕上げ圧延におけるフランジ温度を適正範囲に調整
する。
に、図３に示すように、仕上げユニバーサルミル５で仕
上げ圧延を施し、その直後に温度計６にてフランジ仕上
がり温度を測定する。そして、測定温度とＨ形鋼のサイ
ズで決定する設定温度とを演算器７で比較し、設定温度
と実際の温度との差を±25℃の範囲に収めるため、測定
温度が高い場合には、演算器７からの情報に基づいて制
御装置８から冷却装置４に指令を送って、冷却水量や冷
却時間を増加する等により、必要な冷却を中間材に施
し、仕上げ圧延におけるフランジ温度を適正範囲に調整
する。
【００１３】一方、実際の温度が上記範囲より低い場合
は、冷却装置４に指令を送って、冷却水量や冷却時間を
減少させる。また、フランジ加熱装置（例えば、特開平
4-154917号公報第２図に示す装置）を有する場合には、
該装置を作動させてフランジを加熱してもよい。
は、冷却装置４に指令を送って、冷却水量や冷却時間を
減少させる。また、フランジ加熱装置（例えば、特開平
4-154917号公報第２図に示す装置）を有する場合には、
該装置を作動させてフランジを加熱してもよい。
【００１４】なお、フランジ仕上がり温度の測定場所
は、図示例の位置に限らず、仕上がり温度を推定できる
場所でもよく、例えば冷却装置４と仕上げユニバーサル
ミル５との間でもよい。また、フランジ内における温度
の測定位置は、フランジ内温度を代表する位置であれば
よく、例えばフランジ外側面のフランジ幅端部から１／
４幅の位置等でよい。
は、図示例の位置に限らず、仕上がり温度を推定できる
場所でもよく、例えば冷却装置４と仕上げユニバーサル
ミル５との間でもよい。また、フランジ内における温度
の測定位置は、フランジ内温度を代表する位置であれば
よく、例えばフランジ外側面のフランジ幅端部から１／
４幅の位置等でよい。
【００１５】また、温度計６での測定結果に基づくフラ
ンジ温度制御は、すでに最終仕上げ圧延が終了した形鋼
に対する水冷条件の変更には間に合わないため、例え
ば、冷却装置４の入側に、別の温度計（図示せず）を設
置し、温度計６との温度バイアス量を予め把握しておけ
ば、別の温度計での測定温度に基づきフィードフォワー
ド制御により中間材の冷却条件を変化させれば、中間材
におけるフランジ相当部分の反り量を所定の値に近づけ
ることも可能である。
ンジ温度制御は、すでに最終仕上げ圧延が終了した形鋼
に対する水冷条件の変更には間に合わないため、例え
ば、冷却装置４の入側に、別の温度計（図示せず）を設
置し、温度計６との温度バイアス量を予め把握しておけ
ば、別の温度計での測定温度に基づきフィードフォワー
ド制御により中間材の冷却条件を変化させれば、中間材
におけるフランジ相当部分の反り量を所定の値に近づけ
ることも可能である。
【００１６】ここで、冷却装置は、例えば、実開平1-87
148 に示されているようなフランジ外側面に水スプレー
を吹きつける構造のものを一般的に使用できる。
148 に示されているようなフランジ外側面に水スプレー
を吹きつける構造のものを一般的に使用できる。
【００１７】さらに、冷却装置を設置しない場合は、圧
延中の自然冷却を利用する待機圧延のような、圧延時間
の変化によって仕上がり温度を調整し、フランジ反り量
を制御することも可能である。
延中の自然冷却を利用する待機圧延のような、圧延時間
の変化によって仕上がり温度を調整し、フランジ反り量
を制御することも可能である。
【００１８】
【作用】さて、熱間圧延を経て製品となった形鋼は、図
４に示すように、そのフランジ９がウエブ10に対して直
角をなし、しかもフランジ面が平坦であることが理想で
ある。しかし従来は、フランジに、図５に示す外反りま
たは図６に示す内反りが発生し易いことが問題であっ
た。
４に示すように、そのフランジ９がウエブ10に対して直
角をなし、しかもフランジ面が平坦であることが理想で
ある。しかし従来は、フランジに、図５に示す外反りま
たは図６に示す内反りが発生し易いことが問題であっ
た。
【００１９】そこで、発明者らは、フランジ仕上がり温
度とフランジ反り量との関係に関して種々の実験を行っ
た。その実験の代表例を、サイズ700 ×250 ×12×25 m
m （ウエブ高さ×フランジ幅×ウエブ厚×フランジ厚、
以下同じ）のＨ形鋼について図７に示す。同図に示すよ
うに、両者は良い相関を示し、例えばフランジ反り量を
±１mmに抑えるには、フランジ仕上がり温度を、反り量
が０となる設定温度に対して±25℃の範囲に調整すれば
よいことがわかる。従って、図７に示したような、フラ
ンジ仕上がり温度とフランジ反り量との関係を予め把握
しておけば、許容し得るフランジ反り量（例えば±１m
m）に見合ったフランジ仕上がり温度域を定め、図１で
示した温度計６での温度実績が、この範囲にあるよう
に、演算器７を介して制御装置８から冷却装置４を制御
して、例えば水量などの冷却条件を変化すればよいので
ある。
度とフランジ反り量との関係に関して種々の実験を行っ
た。その実験の代表例を、サイズ700 ×250 ×12×25 m
m （ウエブ高さ×フランジ幅×ウエブ厚×フランジ厚、
以下同じ）のＨ形鋼について図７に示す。同図に示すよ
うに、両者は良い相関を示し、例えばフランジ反り量を
±１mmに抑えるには、フランジ仕上がり温度を、反り量
が０となる設定温度に対して±25℃の範囲に調整すれば
よいことがわかる。従って、図７に示したような、フラ
ンジ仕上がり温度とフランジ反り量との関係を予め把握
しておけば、許容し得るフランジ反り量（例えば±１m
m）に見合ったフランジ仕上がり温度域を定め、図１で
示した温度計６での温度実績が、この範囲にあるよう
に、演算器７を介して制御装置８から冷却装置４を制御
して、例えば水量などの冷却条件を変化すればよいので
ある。
【００２０】また、上記の実験を、種々の形鋼、そして
種々のサイズにおいても同様に行った結果、設定温度に
対して±25℃の範囲にフランジ仕上がり温度を調整すれ
ば、いずれの実験対象においても、製品のフランジ反り
は許容範囲にあるため、本発明では、フランジ仕上がり
温度を設定温度に対して±25℃の範囲に調整することと
した。
種々のサイズにおいても同様に行った結果、設定温度に
対して±25℃の範囲にフランジ仕上がり温度を調整すれ
ば、いずれの実験対象においても、製品のフランジ反り
は許容範囲にあるため、本発明では、フランジ仕上がり
温度を設定温度に対して±25℃の範囲に調整することと
した。
【００２１】
【実施例】連続鋳造によって得たＨ形鋼の通常成分組成
になるＨ形鋼用素材（SM 490A ）から、サイズ700 ×25
0 ×12×25mmのＨ形鋼を製造するに当たり、図１に示し
たところに従って、フランジ仕上がり温度を、実験によ
り予め求めた設定温度（660 ℃）±25℃の範囲に調整し
た。また、サイズ700 ×250 ×12×19mmのＨ形鋼をロー
ル交換を行わず同一ロールで製造するにあたり、フラン
ジ仕上がり温度を730 ℃±25℃の範囲に調整した。この
操業を続けたところ、得られた形鋼はいずれもフランジ
の反り量が±1.0mm に収まる合格品であった。
になるＨ形鋼用素材（SM 490A ）から、サイズ700 ×25
0 ×12×25mmのＨ形鋼を製造するに当たり、図１に示し
たところに従って、フランジ仕上がり温度を、実験によ
り予め求めた設定温度（660 ℃）±25℃の範囲に調整し
た。また、サイズ700 ×250 ×12×19mmのＨ形鋼をロー
ル交換を行わず同一ロールで製造するにあたり、フラン
ジ仕上がり温度を730 ℃±25℃の範囲に調整した。この
操業を続けたところ、得られた形鋼はいずれもフランジ
の反り量が±1.0mm に収まる合格品であった。
【００２２】また、比較のために、フランジ仕上がり温
度調整をしないで操業を行ったところ、得られた形鋼の
うち40％に矯正処理を必要とする反りが発生した。
度調整をしないで操業を行ったところ、得られた形鋼の
うち40％に矯正処理を必要とする反りが発生した。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、ロールなどの設備を取り替え
ることなしに、製品のフランジ反り量を所定の範囲に抑
制することができる。特に、水冷装置によるフィードフ
ォワード制御を行えば、中間材における長手方向のフラ
ンジ反り量の一定化も可能であり、製品のフランジ反り
量の抑制が極めて容易になる。
ることなしに、製品のフランジ反り量を所定の範囲に抑
制することができる。特に、水冷装置によるフィードフ
ォワード制御を行えば、中間材における長手方向のフラ
ンジ反り量の一定化も可能であり、製品のフランジ反り
量の抑制が極めて容易になる。
【図１】本発明の方法に用いる圧延設備を示す模式図で
ある。
ある。
【図２】形鋼の製造における成形過程を示す模式図であ
る。
る。
【図３】形鋼の製造における成形過程を示す模式図であ
る。
る。
【図４】理想的な形鋼の形状を示す模式図である。
【図５】外反りの発生した形鋼の形状を示す模式図であ
る。
る。
【図６】内反りの発生した形鋼の形状を示す模式図であ
る。
る。
【図７】フランジ仕上がり温度とフランジ反り量との関
係を示す図である。
係を示す図である。
１ 粗ミル ２ 粗ユニバーサルミル ３ エッジャーミル ４ 冷却装置 ５ 仕上げユニバーサルミル ６ 温度計 ７ 演算器 ８ 制御装置 ９ フランジ 10 ウエブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２１Ｄ 9/00 １０２ Ａ 9352−4Ｋ Ｂ２１Ｂ 37/00 １２０
Claims (3)
- 【請求項１】 形鋼用素材に熱間圧延を施して所定の断
面形状に加工するに当たり、最終仕上げ圧延における形
鋼のフランジ温度を、形鋼の種類およびサイズによって
決定する設定温度に対して±25℃の範囲に調整すること
によって、フランジの反り量を制御することを特徴とす
る形鋼のフランジ形状制御方法。 - 【請求項２】 フランジ温度を冷却処理にて調整する、
請求項１に記載の形鋼のフランジ形状制御方法。 - 【請求項３】 フランジ温度を圧延所要時間の変化にて
調整する、請求項１に記載の形鋼のフランジ形状制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11917194A JP3283139B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 形鋼のフランジ形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11917194A JP3283139B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 形鋼のフランジ形状制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07323320A true JPH07323320A (ja) | 1995-12-12 |
| JP3283139B2 JP3283139B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=14754675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11917194A Expired - Fee Related JP3283139B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 形鋼のフランジ形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283139B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021154365A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｈ形鋼の製造方法 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP11917194A patent/JP3283139B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021154365A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Ｈ形鋼の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3283139B2 (ja) | 2002-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |