JPH0761485B2 - 形鋼の仕上圧延方法 - Google Patents

形鋼の仕上圧延方法

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JPH0761485B2
JPH0761485B2 JP58182508A JP18250883A JPH0761485B2 JP H0761485 B2 JPH0761485 B2 JP H0761485B2 JP 58182508 A JP58182508 A JP 58182508A JP 18250883 A JP18250883 A JP 18250883A JP H0761485 B2 JPH0761485 B2 JP H0761485B2
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rolling
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    • 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
    • B21B1/0886H- or I-sections using variable-width rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B1/095U-or channel sections

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、各種断面寸法のウェブとフランジを有する形
鋼を高精度かつ経済的に製造する方法に関するものであ
る。
(従来技術) ウェブとフランジを有する形鋼としてH形鋼を例にして
述べると、従来のH形鋼製造工程は、第1図に示す如く
に、鋼塊、連鋳スラブ、ブレーム、ビームブランク等の
圧延素材を鋳造のまま、あるいは適当な温度に再加熱
後、連続式または往復動式の2重圧延機、鍛造機等の適
当な加工装置に組込まれた孔型ロール1,2により、粗形
鋼片3を製造する第1工程、ユニバーサル圧延機とエッ
ジング圧延機より成る連続式または往復動式のユニバー
サル圧延機に組込まれた水平ロール4,5、竪ロール6,7に
より、当該部分の厚みを圧減しつつ、エッジング圧延機
においてはフランジ幅を調整して、中間素材8を製造す
る第2工程、および、ユニバーサル圧延機に組込まれた
水平ロール9,10、竪ロール11,12により仕上製品13を製
造する第3工程に大別される。第1工程から第3工程は
それぞれ単独または複数の圧延機で構成される。
該工程においてそれぞれロール組替(孔型替も含む)な
しに圧延材の断面寸法を変更する従来方法について説明
すると、先ず第1の工程においては、第2図(a)に示
す如くに、上下(または、左右)のロール間隙CB1をCB2
に(図示した寸法の大小を問題にする場合には、CB2をC
B1にする場合も含む。以下同じ)変えることにより、ウ
ェブ厚をtB1よりtB2に、フランジ幅をBB1よりBB2に変更
する。この場合、ロール組替(ロール孔型替を含む)を
しない限り、ウェブ内幅wB、ウェブ高さWBの変更はでき
ない(本図のロールで圧延後、図示の素材を90度転覆
し、エッジング圧延する場合を除く)。また、tB1
tB2、BB1とBB2の変更可能範囲は圧延素材断面の大き
さ、断面内の延伸バランス、孔型寸法等の制約により自
ら上・下限が存在すると同時に、個々に自由には変更で
きない。
また第2工程においては、第2図(b),(c)に示す
如くに、ユニバーサル圧延機においては、水平ロール間
隙を変えることにより、ウェブ厚をtu1よりtu2に、ま
た、水平ロールと竪ロールの間隙を変えることによりフ
ランジ厚をfu1よりfu2に変えるとともに(この場合、フ
ランジ厚fu1,fu2の変更に付随しウェブ高さ、Wu1もWu2
に自動的に変る)、エッジング圧延機においては、上下
ロール間隙te1をte2に変えることにより、フランジ幅を
Be1よりBe2に変える。この場合にも、ロール組替をしな
い場合には、ウェブ内幅wu,weを変えることはできな
い。また、これらの諸寸法は、第1工程で製造し得る各
部の寸法範囲、第2工程における断面内の圧下バランス
等の制約により、その変更範囲には自づと制限があり、
個々の寸法変更範囲も制限される。
さらに、第3工程においては、第2図(d)に示す如く
に、上下ロール間隙を変えることにより、ウェブ厚をt
F1よりtF2に、また、水平ロールと竪ロールの間隙を変
えることにより、フランジ厚fF1をfF2に(同時に、ウェ
ブ高さWF1はWF2に変る)変える。当該工程においても、
上記2工程の場合と同様、ロール組替をしない限り、ウ
ェブ内幅wFの変更はできない。また、これらの諸寸法
は、第2工程で製造し得る当該寸法範囲、第3工程にお
ける断面内圧下バランス等の制約により、その寸法変更
範囲には自づと制限があり、個々の寸法変更範囲も制限
される。
上述した各工程における従来の圧延材の断面寸法の変更
方法に関して、特に第3工程に着目すると、第2図
(d)で明らかな如く、この方法においては、ロール組
替をしない限り、ウェブ内幅wFは変えられないため水平
ロールと竪ロールの間隙を調整することによりフランジ
厚をfF1よりfF2に変えるとウェブ高さは自動的にWF1
りWF2に変更される。このためH形鋼を経済的に製造す
る1つの便法として第1表に例示する如くにH形鋼の1
つのシリーズは幾つかのウェブ高さの異なるサイズによ
って構成されていることは衆知の事実である。
それにも拘わらず第2図(d)に示す従来の第3工程の
圧延方法においては、ウェブ内幅wFの異なるシリーズ毎
にロール幅の異なる1組の水平ロール組が必要なため斯
様なH形鋼の全シリーズを生産するためには、非常に沢
山の水平ロール組を常備する必要があった。さらにシリ
ーズ数を拡大するとその分だけ必要な水平ロール組数が
増加し、たとえば1つのシリーズをウェブ高さの等しい
サイズで構成する場合にはこれに倍する水平ロール組数
が必要となるため、ロール常備数、ロール施削、ロール
組替等を考慮すると斯様にほとんど無数と言えるウェブ
内幅wFの異なるH形鋼を経済的に生産する方法がなく、
これがH形鋼のシリーズ、サイズ数を制約する1つの原
因になっていた。
さらに、第3図に示す如く、H形鋼の仕上圧延用水平ロ
ールの側壁(a部分)はほぼ垂直に構成されているの
で、圧延により当該部が摩耗した場合、ウェブ内幅wF1
を全く変えずにロールを修復すると莫大なロール直径の
損失となり、とうてい経済的な生産は望めなくなるの
で、a部分の摩耗痕を削除する上で必要な最小量だけ、
wF1が小さくなるように修復する方法が用いられてい
る。この場合、当然、ロール径の損失が伴う。したがっ
て、ウェブ内幅はロールの使用初期のwF1から修復を繰
り返したロール使用末期のwF2まで次第に小さくなる。
この場合、圧延製品の寸法に着目すると、ウェブ内幅が
wF1からwF2に変化した場合、ウェブ高さWF1を一定に保
とうとするとフランジ厚はfF1からfF2に厚くする必要が
あり、逆にフランジ厚fF1を一定に保とうとすると、ウ
ェブ高さをWF1からWF2に減少させざるを得ないことがわ
かる。ウェブ高さ、フランジ厚にはそれぞれ使用上支障
ない範囲で寸法公差が定められており、実際にはフラン
ジ厚、ウェブ高さ等に許容される寸法変動は微小なもの
に限定されるが、ロールチャンス毎にこれらの寸法の平
均値が若干異なることは避けられず、特殊な用途に対し
ては、同一ロールチャンスの製品を用いる等、煩雑な製
品管理を行なう必要がある他、圧延歩留変動の1つの要
因になっていた。
(発明の構成) 本発明者らは、斯かる圧延形態、圧延材の挙動および圧
延機構に関して、詳細な検討、実験・観察を重ねた結
果、これらの問題点を一挙に解決する画期的な形鋼の圧
延方法を発明するに至ったものであり、その要旨とする
ところは、上下水平ロールと左右一対の竪ロールを有す
るユニバーサル式圧延機によりウェブとフランジを有す
る形鋼を仕上圧延するに際し、予め当該仕上圧延工程の
前工程で略製品ウェブ厚に調整した後、上記上下水平ロ
ールを同軸線上で移動自在に2分割し、被圧延形鋼の断
面寸法に応じて上記2分割水平ロールおよび竪ロールの
間隔を調整し、フランジ厚が等しくウェブ高さが異なる
かもしくはウェブ高さが等しくフランジ厚の異なる形鋼
をロール組替えなしに仕上圧延することを特徴とするも
のである。
(実施例及び発明の作用効果) 以下本発明について図面によって詳細に説明する。
第4図、第5図は本発明による第3工程におけるロール
の組合せ状態を示すものであるが、第4図は同軸線上で
移動自在に2分割された水平ロール21,22,23,24および
竪ロール11,12は被圧延材のウェブ高さ方向に水平ロー
ル21と22,23と24が相接近する如く、竪ロール11,12はそ
れぞれ水平ロール21と23および22と24と同じ向きに同じ
距離移動した場合である。この場合には水平ロール21と
竪ロール11(および22と12,23と11,24と12)の間隔は一
定に保たれるのでフランジ厚fFは一定値に保たれる。た
だし、竪ロール11,12が移動するのでウェブ高さはたと
えばWF1からWF2に変えられる。即ち、同軸線上で移動自
在に分割された水平ロール21,22,23,24および竪ロール1
1,12の単一のロール組により、そのロール位置を加減す
ることにより、フランジ厚が同じでウェブ高さの異なる
無数のH形鋼の圧延がロール組替無しに製造可能であ
る。従来の仕上圧延法では斯様な圧延は全く不可能であ
り、若しも実現しようとすると無数の水平ロール組が必
要となり、斯様な方法は工業的には全く不可能と言わざ
るを得なかった。
本発明の方法を可能にしたものは、水平ロールを同軸線
上で移動自在に2分割しウェブ高さ方向に移動させるこ
とによりウェブ内幅wFを自由に選択できるようにしたこ
とである。これは、H形鋼の仕上圧延状況を詳細に観察
・分析した結果、従来の方法の如く、ウェブ厚tFを予定
の値に仕上げ、圧延機出側での揺動を防止するために
は、ウェブ全域に互って水平ロールにより軽度の圧下を
加えなければならず、このためには、水平ロールのウェ
ブ接触面は1体に構成されていなければならないという
固定観念に拘われず、ウェブ厚tFの寸法精度は第2工程
で十分保証されるので、仕上圧延はフランジの成形と圧
延機出側での揺動を防止すれば良く、ウェブの全域を水
平ロールで軽圧下する必要がないという全く新しい知見
に基づいている。なお、本発明において仕上圧延工程の
前工程(第2工程)で予め略製品ウェブ厚に調整するこ
とは、前記のとおりウェブ幅方向の両端部は仕上ユニバ
ーサル圧延機の分割水平ロールで軽圧下されるので、前
工程ではその軽圧下によるウェブ厚の変化を見込み、仕
上圧延終了後のウェブ厚が最終製品のウェブ厚になるよ
うに予め調整しておくものである。
第5図は、本発明のもう1つの適用例であり、竪ロール
11,12は移動させずに、同軸線上で移動自在に2分割さ
れた水平ロール21,22,23,24のみを移動させた場合であ
る。この場合には、竪ロール11,12は移動しないので、
ウェブ高さWFは一定であるが、同軸線上で移動自在に2
分割した水平ロール21,22,23,24の間隔を調整するので
フランジ厚は、たとえば、fF1からfF2に変る。即ち、同
軸線上で移動自在に2分割した水平ロール21,22,23,24
及び竪ロール11,12の単一のロール組により、ウェブ高
さが等しくフランジ厚の異なる無数のH形鋼の製造が可
能である。なお、水平ロール21,23の組と22,24の組の移
動量を不同にすることにより、左右のフランジ厚の異な
るH形鋼の生産も可能であることが容易にわかる。
上記2例で詳述した如く、本発明によれば、同軸線上で
移動自在に2分割した水平ロール21,22,23,24および竪
ロール11,12の単一のロール組の間隔を調整することに
より無数の断面寸法のH形鋼の圧延が可能であり、従来
法の如くに、ウェブ内幅の異なるH形鋼のシリーズ毎に
水平ロールを準備する必要は全くなく、かつ、ロール組
替の必要も全くないので、計り知れない経済効果が得ら
れる。
さらに、本発明によれば、たとえば、水平ロールの側壁
が摩耗し、旋削により修復した分だけ(圧延中において
も、平均的な滑かな摩耗の場合にはその分だけ)水平ロ
ールを移動するだけで同じフランジ厚とウェブ高さが得
られるため、これらの寸法は、従来法の如くロールチャ
ンス毎に若干変動することは全くなく、寸法精度が格段
に向上し、使用に便なる他、圧延歩留が安定化する。
なお、その他の断面寸法に関しては、ウェブ厚は同軸線
上で移動自在に2分割した水平ロールの上下の組21と2
3、22と24の間隙の調整、フランジ幅に関しては、竪ロ
ール11,12の胴長および水平ロール21,22,23,24の直径を
生産計画に合せて選択することで対応可能であるが、こ
れらの値は第2工程で精密に決定され第3工程における
変更の余地は少ない。
本発明に関して以上はウェブとフランジを有する形鋼の
例としてH形鋼について詳説したが、第6図、第7図に
例示する溝形鋼の如くウェブとフランジを有する他の形
鋼にも適用可能である。第6図は同軸線上で移動自在に
2分割した水平ロール21,22,23,24および竪ロール11,12
は、被圧延材のウェブ高さ方向に水平ロール21と22,23
と24が相近接する如く竪ロール11,12はそれぞれ水平ロ
ール21と23,22と24と同じ向きに同じ距離移動した場合
である。この場合には水平ロール21と竪ロール11(およ
び22と12,23と11,24と12)の間隔は一定に保たれるので
フランジ厚fFは一定値に保たれる。ただし、竪ロール1
1,12が移動するのでウェブ高さはたとえばWF1からWF2
変えられる。即ち同軸線上で移動自在に分割された水平
ロール21,22,23,24および竪ロール11,12の単一のロール
組によりそのロール位置を調整することによりフランジ
厚が同じでウェブ高さの異なる溝形鋼の圧延がロール組
替無しに可能である。
第7図は同軸線上で移動自在に2分割された水平ロール
21,22,23,24の中から下ロール23,24のみをウェブ高さ方
向に移動させ上ロール21,22および竪ロール11,12は移動
させない場合であるが、この場合には竪ロール11,12は
移動しないのでウェブ高さWFは一定であるが、同軸線上
で移動自在に2分割した水平ロール21,22,23,24の中か
ら下ロール23,24の間隔を調整するのでフランジ厚はた
とえばfF1からfF2に変えられる。即ち同軸線上で移動自
在に2分割した水平ロール21,22,23,24および竪ロール1
1,12の単一のロール組を用いそのロール間隔を適当に調
整することによりウェブ高さが等しくフランジ厚の異な
る無数の溝形鋼が圧延可能である。なお、水平ロール2
3,24の移動量を異にすることにより左右のフランジ厚の
異なる溝形鋼の圧延が可能なことはH形鋼の場合と同様
である。
なお、第6図、第7図に例示した如く必要な製品の断面
形状により使用するロール形状は異なり、第7図に例示
した如くに必要な製品の断面形状により移動または固定
すべきロールの組合せは異なるが、これらの場合にも本
発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b),(c)、第2図(a),
(b),(c),(d)、第3図(a),(b)はそれ
ぞれ従来の形鋼製造工程図、該工程における断面寸法変
更要領図および仕上ロール説明図、第4図、第5図、第
6図、第7図は本発明の圧延法の説明図である。 1,2……孔型ロール、3……粗鋼片 4,5……水平ロール、6,7……竪ロール 8……中間素材、9,10……水平ロール 11,12……竪ロール、13……仕上製品 21,22,23,24……水平ロール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上下水平ロールと左右一対の竪ロールを有
    するユニバーサル式圧延機によりウェブとフランジを有
    する形鋼を仕上圧延するに際し、予め当該仕上圧延工程
    の前工程で略製品ウェブ厚に調整した後、上記上下水平
    ロールを同軸線上で移動自在に2分割し、被圧延形鋼の
    断面寸法に応じて上記2分割水平ロールおよび竪ロール
    の間隔を調整し、フランジ厚が等しくウェブ高さが異な
    るかもしくはウェブ高さが等しくフランジ厚の異なる形
    鋼をロール組替えなしに仕上圧延を行うことを特徴とす
    る形鋼の仕上圧延方法。
JP58182508A 1983-09-30 1983-09-30 形鋼の仕上圧延方法 Expired - Lifetime JPH0761485B2 (ja)

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