JPH0798201B2 - H形鋼の粗圧延方法 - Google Patents

H形鋼の粗圧延方法

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JPH0798201B2 JP63011532A JP1153288A JPH0798201B2 JP H0798201 B2 JPH0798201 B2 JP H0798201B2 JP 63011532 A JP63011532 A JP 63011532A JP 1153288 A JP1153288 A JP 1153288A JP H0798201 B2 JPH0798201 B2 JP H0798201B2
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【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明はH形鋼の粗圧延方法に係り、狭幅かつ薄肉の
粗形鋼片または連続鋳造スラブより大寸法のH形鋼を高
能率、低コストで製造可能な方法に関する。
【従来の技術】
近年、H形鋼は省エネルギーおよび歩留の観点から連続
鋳造スラブから圧延する方法が一般的となっている。 すなわち、従来の一般的な製造工程としては、連続鋳造
された粗形鋼片(スラブ、ビームブランク)を加熱工程
−粗圧延工程−中間圧延工程−仕上圧延工程を経てH形
鋼が製造されている。 しかし、このH形鋼製造方法は粗圧延工程で粗形鋼片を
ドッグボーン形状に圧延するため、広幅系H形鋼の場合
非常に大きい圧下量を必要とする。このため粗形鋼片先
後端部に大きなフィッシュテールが発生し、粗圧延後の
クロップ切捨て量が大きくなり圧延歩留りの低下を招い
ていた。 また、幅方向の圧下にかなりのパス回数を必要とするた
め圧延能率も大幅に低下する等の問題があった。 そこで、上記の問題を解決する方法として、特公昭59−
18124号公報には、第3図に示すごとく粗形鋼片(1)
の両サイド端面にV字形の割り(2)を入れ、この割り
を順次深くした後、この割りを押し広げてビームブラン
ク(3)を形成する方法が開示されている。 すなわち、この粗圧延方法は第4図に示すごとく、ロー
ルに孔設された割り孔型(K−1)、(K−2)、(K
−3)によって鋼片の幅方向を上下にして粗圧延を行な
い、両端面にV字形割り(2)を入れ、続いてボックス
孔型(K−4)により両端面のV字形割りを押し広げて
平らにした後、造形孔型(K−5)により仕上圧延を行
なう方法である。 この方法によれば、粗形鋼片の先後端部に大きなフィッ
シュテールが発生しないので歩留が向上し、フランジ幅
出し効率がよくなり圧延パス回数を減少できる結果圧延
能率を向上でき、厚みの薄い偏平鋼片から大寸法のH形
鋼を製造する場合も1回の加熱だけで製造が可能となる
等の効果を奏する。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の前記割りを入れてビームブランクを形成
する方法では、以下に示す問題点があった。 大寸法のH形鋼の場合、粗圧延工程においてスラブを立
てて、強力な幅圧下により両端部を押し広げてビームブ
ランクを形成するので、必要とされるスラブ幅が非常に
大きなものとなる。このため、粗圧延のパス回数が多く
なるという問題があった。 すなわち、スラブの両端面中央に入れた割りを押し開い
た後に行なわれるウエブの圧下工程において、ウエブの
圧下に伴いフランジ幅が著しく減少する。これは、圧下
されるウエブのボリュームに対しフランジのボリューム
が小さいため、メタルがフランジからウエブに流れるた
めである。このため、ウエブ圧下に伴うフランジ幅を補
償する必要があり、スラブ幅を大きくせざるを得ず、V
字形の割りの深さも必然的に深くなる。したがって、粗
圧延のパス回数が増大することになるのである。 第5図は上記従来法を採用したH600×300の場合粗圧延
工程におけるパス毎のフランジ幅の変化を示したもので
ある。 この場合の素材は、250mm厚×1200mm幅である。造形孔
型幅は770mmであるため、エッジング工程において、120
0mmから750mmまで450mm幅圧下を行なう。このときの孔
型(K−2)におけるV字形割りの深さは120mmであ
る。この場合、粗圧延放しのビームブランクのウエバ厚
は60mmであり、フランジ幅は350mmである。 造形孔型でのウエブ圧下は250mm〜60mmと190mmであり、
190mm圧下に伴うフランジ幅の減少量は120mmとなる。つ
まり、エッジング圧延においては、470mm(350mm+120m
m)以上の端部幅が必要である。また、フランジの先端
を圧下し、造形孔型でのフランジ充満度を改善する必要
があり、そのため少なくとも480mmは必要となる。した
がって、エッジングの最終孔型(K−4)の最大幅は51
0mmとなる。 第6図は割り入れ幅圧下における幅圧下量とフランジ幅
の関係を示す図であり、250mm厚のスラブから480mmのフ
ランジ幅を得るためには、素材スラブ幅1200mmが必要と
なるのである。 また、スラブ幅が大きくなると、加熱炉での収容本数が
少なくなり、加熱能率も低下する。すなわち、在炉本数
が少ない場合、スラブ厚さが薄いため加熱能率が低下す
る。 したがって、広幅のスラブからの大寸法のH形鋼の圧延
能率は、他の小、中寸法のH形鋼製品単重より大きいに
も係らず非常に低い結果となっている。 さらに、超大寸法のH形鋼(例えばH900×400,H1000×3
00)を圧延しようとする場合、スラブの割り入れエッジ
ング圧延後のフランジ幅が大きくなる。つまり、第4図
に示す造形孔型圧延(K−5)の幅が大きくなる。一
方、一般の粗圧延のロール胴長は、ロール強度上から3m
以下のものが大部分である。 したがって、造形孔型の幅が大きくなると必要とされる
孔型(少なくとも割り入れ,押し広げ用のエッジング孔
型4個と造形孔型1個)をこの3m以下のロール胴長内に
収容することが不可能となる。 このように、エッジング圧延後、続いてウエブ厚を減少
させる造形孔型圧延方式では、必要とされる粗圧延放し
の粗形鋼片のフランジ幅に対し、エッジング工程におい
て粗圧延後のビームブランクのフランジ幅の1.5倍以上
のフランジ幅を確保する必要があり、大寸H形鋼では圧
延能率の低下、広幅のスラブ使用による加熱能力の低
下、さらにはロール胴長制約により、超大寸H形鋼の製
造は不可能であった。 この発明は従来の前記V字形割りを入れるH形鋼の製造
方法における圧延能率および加熱能率の低下の問題を解
決するためになされたものであり、狭幅、薄肉の連続鋳
造スラブまたは粗形鋼片より前記超大寸H形鋼を含む大
型H形鋼を高能率、低コストで製造し得る粗圧延方法を
提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
この発明に係るH形鋼の粗圧延方法は、素材の連続鋳造
スラブまたは粗形鋼片両端面にV字形割りを入れ、この
割りを順次深くした後平らにするエッジング圧延(幅圧
下)と、このエッジング圧延に引き続いて行ないウエブ
厚を薄くするウエブ圧下圧延を複数回繰返す方法であ
り、エッジング圧延→ウエブ圧下圧延→エッジング圧延
→ウエブ圧下圧延と繰返すことによって、途中材料のフ
ランジ幅を一定以上に大きくすることなく所定の寸法を
有する粗圧延放し形状を得る方法である。 すなわち、この発明は端部幅が粗圧延放しで必要とされ
るフランジ幅の1.1倍となったところで初期のエッジン
グ圧延を停止し、ここで一度ウエブを圧下する。この時
ウエブ圧下に伴いフランジ幅も減少する。このウエブ圧
下に伴い減少するフランジ幅がもとのV字形割り押し広
げ用孔型幅以下となったところでこのウエブ圧下を停止
し、再度初期の割り入れと同じ孔型を用い、初期エッジ
ング量の1/2以上の幅圧下を行ない再度材料のフランジ
幅を粗圧延放しの必要フランジ幅程度まで広げる。次
に、別の造形孔型を用いウエブ厚さを減少させ、所定の
粗圧延仕上形状とする。
【作用】
第1図はこの発明で用いる孔型を示すもので、エッジン
グ用割り入れ孔型(Kal−1)、押し広げ孔型(Kal−
2)およびボックス孔型(Kal−3)と、ウエブ圧下用
の造形孔型(Kal−4)、仕上孔型(Kal−5)をそれぞ
れ示す。 この発明ではまずエッジング工程において、割り入れ孔
型(Kal−1)により素材スラブ両端面にV字形割りを
入れる。次に、押し広げ孔型(Kal−2)により割り部
を左右に押し広げた後、ボックス孔型(Kal−3)にお
いて強圧下し中央の凹部深さを浅くする。これで第1回
目のエッジング圧延が終了する。 続いて、ウエブ圧下工程に入り、造形孔型(Kal−4)
によりウエブ厚を薄くする。このとき材料のフランジ幅
はウエブの圧下に伴って減少する。ここでは、この減少
するフランジ幅が押し広げ孔型(Kal−3)の幅以下と
なったところでウエブ圧下を停止する。 次に、再度エッジング工程において、押し広げ孔型(Ka
l−2)によりフランジ中央に浅い割りを入れる。続い
て、ボックス孔型(Kal−3)により強圧下し凹みを浅
くするとともに、フランジ幅を広げる。しかる後、ウエ
ブ圧下による仕上圧延工程に入り、仕上孔型(Kal−
5)にてウエブ厚を所定量圧下するとともに、フランジ
先端も圧下し、仕上孔型に充満したビームブランクを仕
上げるのである。 ここで、前記H600×300の粗圧延にこの発明を適用した
場合について説明する。 この寸法のH型鋼の粗圧延放しのビームブランクのウエ
ブ厚およびフランジ幅はそれぞれ60mm、350mmであるか
ら、一回のエッジング圧延に要求されるフランジ幅は粗
圧延放しのフランジ幅の1.1倍程度の385mmとなり、これ
を得るための必要圧下量は第6図より160mmとなる。 次に、一回目のエッジング圧延後のウエブ圧延工程にお
いて、フランジ幅が押し広げ用孔型(Kal−2)の孔型
幅320mm以下つまり300mmとなったところでウエブ圧下を
停止する。この時のウエブ厚は100mmとなる。 続いて、押し広げ用孔型(Kal−2)を用いて材料のフ
ランジ中央に再度深さ50mm程度のV字形割りを入れ、さ
らにボックス孔型(Kal−3)で幅圧下し、フランジ幅
を再度385mmとする。この時の必要圧下量は第6図より
約90mmとなる。つまり、第一回目の幅圧下量が160mm、
第二回目の幅圧下量が90mmの合計250mmとなる。 最後に仕上孔型(Kal−5)によりウエブを100mmから60
mmまで圧下する。このときのフランジの減少量は18mmで
あり、385mmから18mmを減ずることにより367mmとなるこ
とから、フランジの先端は17mm(367mm−350mm)程度圧
下され従来法以上の孔型充満度を有する粗圧延放しの粗
形鋼片が得られる。 上記のごとく、この発明においては粗圧延途中の材料フ
ランジ幅は385mm以上になることがないため、H型鋼の
製品フランジ幅300mm以上のサイズにおける割り入れエ
ッジングにおいては、従来法では第4図に示すように第
1割り入れ孔型(K−1)、第2割り入れ孔型(K−
2)、押し広げ孔型(K−3)、ボックス孔型(K−
4)の4個必要としたのに対し、この発明では割り入れ
深さが60mm程度と浅くなるため、第2割り入れ孔型(K
−2)を省略できる。さらに、ボックス孔型幅も400mm
程度となる。 このように、エッジング用孔型の個数と孔型幅の減少に
より造形孔型(Kal−4)、仕上孔型(Kal−5)の孔型
を設けられることになる。つまり、造形用孔型の増加に
より、材料の上下、左右の均一性を高め、製品の寸法精
度の向上に大きく寄与することになる。 一方、スラブ幅は仕上孔型幅770mmに対し幅圧下量が250
mmとなるため約1000mmとなり、従来の1200mm幅に対し20
0mmも減少する。 また、パス回数においても従来の450mm圧下について11
パスを要していたのが、この発明では第一回エッジング
で4パス、第二回エッジングで3パスの合計7パスです
むことになる。 このように、粗圧延のパス回数の低減による粗圧延能率
の向上、狭幅スラブ使用による加熱能力の向上により、
生産能率は大幅に向上する。 また、従来ブレイクダウンロールの胴長不足により連続
鋳造スラブから1ヒートで圧延できなかった超大寸サイ
ズのH形鋼(H900×400,H1000×300等)についても、仕
上孔型によるウエブ圧下工程をユニバーサル粗圧延機群
へ移すことにより1ヒート圧延が可能となる。この場合
の粗圧延においては、第一回のエッジング圧延→造形孔
型によるウエブ圧下圧延→第二回のエッジング圧延で終
了となる。この場合、粗圧延ロールの孔型はエッジング
孔型が3個、ウエブ圧下用の造形孔型1個の合計4個で
すむため、1000mm以上のウエブ高さを有する超大寸H形
鋼でも必要ロール孔型を粗ロール内に収容することが充
分可能となる。
【実施例】
第2図に示すレイアウトの製造工程において、素材寸法
250mm厚×1200mm幅の連続鋳造スラブよりH600×300のH
形鋼を製造した。 第2図において、(20)は加熱炉、(21)は可逆式二重
粗圧延機、(22)はユニバーサル粗圧延機、(23)は二
重整形圧延機、(24)はユニバーサル仕上圧延機、(2
5)はクロップ・ソーをそれぞれ示す。 粗圧延機のロール胴長は3mであり、第1図に示す孔型5
個を有し、造形孔型(Kal−4)の孔型幅l4は仕上孔型
(Kal−5)の孔型幅l5より90mm大きい。この量は第2
回のエッジングでの圧下量に相当する。 連続鋳造スラブは加熱炉(20)にて1250℃まで加熱し、
可逆式二重粗圧延機(21)により15パスのレバース圧延
によりウエブ厚60mm、フランジ幅350mmのビームブラン
クに造形される。この粗圧延工程の初期4パスはスラブ
の幅圧下圧延である。 すなわち、まず割り入れ孔型(Kal−1)において頂角6
0度の割り孔型でスラブ端面中央に深さ80mmのV字形割
りを2パスで入れる。続いて、先端部が円弧状となした
押し広げ孔型(Kal−2)にて端部幅を310mmまで1パス
で広げる。次に、ボックス孔型(Kal−3)により強圧
下し、端面の凹部の深さを浅くするとともに端部幅を38
5mmまで1パスで広げる。 上記4パスの幅のトータル圧下量は160mmである。ここ
で第1回目のエッジング圧延が終了する。この段階にお
ける材料の幅は840mmである。 次に、材料を90度転回し、860mmの孔型幅を有する造形
孔型(Kal−4)により5パスでウエブ厚を250mmから90
mmまで圧下する。このとき材料のフランジ幅は385mmか
ら300mmまで減少する。 続いて、材料を90度転回し、第2回目のエッジングを行
なう。まず、押し広げ孔型(Kal−2)において2パス
で深さ50mmの割りを両フランジの中央に入れる。ついで
ボックス孔型(Kal−3)おいて1パス強圧下し、凹み
を浅くするとともに、フランジ幅を385mmまで広げる。
この第2回目のエッジング圧延における幅圧下量は90mm
で、材料幅は750mmとなる。 ここで材料を90度転回し、ウエブ圧下による仕上孔型圧
延工程に入る。ここでは、3パスでウエブ厚を90mmから
60mmまで圧下するとともに、フランジ先端も積極的に圧
下し、仕上孔型に充満したビームブランクを粗圧延で仕
上げる。 この粗圧延におけるトータルパス回数は15パスである。
ちなみに、従来法では250mm厚×1200mm幅のスラブを必
要とし、最終のビームブランクを形成するのにエッジン
グ圧延に11パス、ウエブ圧下圧延で8パスの合計19パス
を要する。 また、H1000×300の場合、粗ロールの仕上孔型を省略
し、初期エッジング4パス、造形圧延10パス、第2回の
エッジング5パスの19パスでウエブ厚90mm、フランジ幅
385mmの粗形鋼片を圧延し、ユニバーサル粗圧延機群へ
送ることができる。
【発明の効果】
以上説明したごとく、この発明方法によれば、フランジ
幅を一定以上に大きくすることなく所定の寸法を有する
粗圧延放し形状を得ることができるので、大寸法および
超大寸のH形鋼を狭幅かつ薄肉の連続鋳造スラブより、
1ヒートで圧延でき、かつスラブ幅を小さくできること
により、加熱能力、粗圧延能力を大幅に改善することが
できるという大なる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明で用いる粗ロール孔型を示す概略図で
ある。 第2図はこの発明の実施例における設備レイアウトを示
す概略図である。 第3図は従来の粗圧延工程を示す概略図である。 第4図は同上における粗ロール孔型を示す概略図であ
る。 第5図は同上におけるフランジ幅の変化を示す図であ
る。 第6図は割り入れ幅圧下におけるフランジ幅の変化を示
す図である。 Kal−1……割り入れ孔型 Kal−2……押し広げ孔型 Kal−3……ボックス孔型 Kal−4……造形孔型 Kal−5……仕上孔型

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】連続鋳造スラブまたは粗形鋼片の両端部に
    V字形割りを入れ、この割りを順次深くした後、押し広
    げ、平らにするエッジング圧延と、このエッジング圧延
    後に行いウエブ厚を薄くするウエブ圧下圧延とを複数回
    繰返すH形鋼の粗圧延方法において、端部幅が粗圧延放
    しで必要とされるフランジ幅の1.1倍となったところで
    初期のエッジング圧延を停止した後、ウエブを圧下しフ
    ランジ幅がもとのV字形割り押し広げ用孔型幅以下とな
    ったところで該ウエブ圧下圧延を停止し、エッジング圧
    延により再度初期の割り入れと同じ孔型を用い、初期エ
    ッジング量の1/2以上の幅圧下を行い再度材料のフラン
    ジ幅を粗圧延放しの必要フランジ幅程度まで広げ、しか
    る後別の造型孔型を用いウエブ圧下圧延を行うことを特
    徴とするH形鋼の粗圧延方法。
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