JPH10263601A

JPH10263601A - 形鋼の圧延方法および装置

Info

Publication number: JPH10263601A
Application number: JP7559097A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Nagahiro; 尚志永廣
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-06
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: JP3518236B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製品の長手方向の寸法ばらつきが少ない、
安価な形鋼の圧延方法を提案する。【解決手段】複数の孔型を有する孔型圧延機を２基、
互いの孔型を対向させ孔型列を形成するように近接配置
し、圧延材を、前記２基の一方でのみ圧延して孔型列を
通過させたのち、ついで同一孔型列を、前記２基の他方
でのみ圧下して通過させる往復圧延過程を少なくとも１
回行う。往復圧延過程後、２基の圧延機の前方または後
方の一方側で圧延機の横方向移動を行ってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形鋼の圧延方法お
よび装置に関し、とくに鋼矢板、溝形鋼、山形鋼等の断
面の１部曲げ成形過程を含む形鋼の圧延方法および装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼矢板等の形鋼の圧延では、複数
の孔型を設けた２重または３重の逆転圧延機を用い、横
方向への材料の移送を組み合わせながら、それらの孔型
を往復圧延する方法が採用されてきた。例えば図６に示
すように、鋼矢板は、加熱炉で再加熱された圧延素材を
ブレークダウンミルＢ、圧延機Ｓおよび圧延機Ｆの孔型
で、それぞれ往復圧延されて、さらに、必要に応じ最終
仕上圧延機ＦＦで圧延されて図５のような断面形状に仕
上げられる。

【０００３】しかしながら、この圧延方法ではパス回数
が多く、また、同一圧延機での孔型間における横方向へ
の材料の移送および異なる圧延機間の移送に時間がかか
り圧延能率が低下し、材料の温度低下が大きくなるとい
う問題があった。また、１つの孔型のみを設けた多数の
圧延機を連続して配設し、１パスで連続圧延する方法が
ある。この圧延方法は、横方向への材料の移送がなく、
一方向の連続圧延であるため、圧延能率は極めて高い
が、多数の圧延機を使用するため、長大な設置場所と多
大の設備投資を必要とすることに加え、圧延機間の相互
関係において、圧下設定と速度設定が最適に行われてい
ないと、張力がかかりすぎて製品の形状寸法が悪化した
り、逆に張力が少なすぎると過大な圧縮を受け、スタン
ド間でループを作ったりする。このため、断面形状が複
雑な形鋼では、圧下設定、速度設定をとくに高い精度で
制御する必要がある。また、多数の孔型ロールを準備し
なければならないことなど多くの問題があった。

【０００４】上記した問題に対し、例えば特開昭52−11
4463号公報には、複数の孔型を有する２基の２重逆転式
圧延機を近接して配置し、圧延材をこれら２基の圧延機
間で連続圧延と横方向の材料移動を加えながら往復圧延
する際に、２基の圧延機の間の圧延速度差を１〜８％と
する鋼矢板の圧延方法が開示されている。この技術によ
れば、少ない圧延機数でもパス数が減少し、圧延能率は
向上する。しかしながら、２基の圧延機間で圧延速度差
をつけるため、速度制御装置が必要になるとともに材料
に張力がかかり、圧延速度のわずかなばらつきにより製
品の長手方向で継手部の寸法に大きなばらつきを生じや
すいという問題がある。さらにまた、材料が曲がって孔
型へ噛み込むのを防ぐ目的で、材料を次の孔型に導入す
るに際し、材料の全長を平行に移送する横方向移動装置
を前面、後面ともに設置する必要があり、材料の長さが
長くなると、圧延機の前後に設置するには多大の投資を
必要とすることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題を解決し、製品の長手方向の寸法ばらつきの小さい形
鋼の安価な圧延方法および装置を提案することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、孔型圧延機を
用いた形鋼の圧延方法において、複数の孔型を有する孔
型圧延機を２基、互いの孔型を対向させて近接配置し、
往路では前記２基の一方でのみ圧延し、復路では前記２
基の他方でのみ圧延する往復圧延過程を少なくとも１回
行うことを特徴とする形鋼の圧延方法であり、また、本
発明では、前記往復圧延過程ののち圧延材を横方向に移
動して、あるいはさらに、異なる孔型の組で前記往復圧
延過程と同様の、往路と復路で異なる一方でのみ圧延す
る往復圧延過程と圧延材の横方向の移動を少なくとも１
回繰り返したのち、少なくとも一方の孔型で曲げ成形を
施す圧延を行ってもよい。

【０００７】また、本発明では、前記曲げ成形を施す圧
延を行ったのち、前記２基の孔型圧延機とは別の孔型圧
延機により、さらに曲げ成形を施す圧延を行ってもよ
い。また、本発明は、複数の孔型を有する孔型圧延機を
２基近接配置した圧延機群と、該圧延機群の前方あるい
は後方の一方側にのみ配設された圧延材の横方向移動装
置とを有することを特徴とする形鋼の圧延装置であり、
さらに、前記圧延機群の下流側に孔型圧延機を配設して
もよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明では、複数基の孔型圧延機
からなる形鋼の圧延装置において、複数の孔型を有する
孔型圧延機を２基近接配置した圧延機群を配設する。こ
の２基の孔型圧延機は、互いの孔型を対向させ圧延材が
直進して串形に通過できるように近接配置される。

【０００９】まず、圧延素材は、ブレークダウンミル等
で圧延される。ついで、圧延材は、２基の孔型圧延機か
らなる圧延機群で圧延を施され、あるいはさらに別の孔
型圧延機により圧延を施され、仕上形状の形鋼とされ
る。この圧延機群における圧延では、圧延材は直進して
２基の圧延機の孔型を串形に通過する往復圧延を施され
る。その際、往路では２基の圧延機のうちの一方でのみ
圧延され、つづいて、復路では２基の圧延機のうち他方
でのみ圧延される。このような往復圧延過程を少なくと
も１回以上行う。この往復圧延過程の回数は、圧延する
製品に応じ適宜変更できるのは言うまでもない。

【００１０】この往復圧延では、２基の孔型の一方での
みしか圧延しないため、圧延材には圧延中に張力が発生
しない。したがって、高い精度で２基の圧延機間の圧延
速度を調整する必要がない。また、本発明では、往復圧
延過程を施したのち、圧延材を圧延機の前方または後方
の一方側にのみ設置した横方向移動装置で横方向に移動
し、次の孔型で圧延を行う。これにより圧延材の横方向
移動回数が減少でき、さらに横方向移動装置の設置は、
圧延機群の前方または後方の一方側のみでよく、設備投
資を減少することが可能となる。

【００１１】図１に、本発明の１例として、２基の孔型
圧延機Ｓ１，Ｓ２を近接配置したときの圧延における圧
延材の流れを示す。ａ〜ｆは孔型を示す。この場合に
は、孔型圧延機Ｓ１の前方（紙面で上方）に圧延材の横
方向移動装置が設置してある。孔型圧延機Ｓ１には、
ａ，ｃ，ｅの孔型を、孔型圧延機Ｓ２には、ｂ，ｄ，ｆ
の孔型を、ａとｂ、ｃとｄ、ｅとｆが対向して、圧延材
が串形に直進できるように配列したものである。このう
ち孔型ｆは、鋼矢板の場合には継手部の曲げ成形圧延で
ある。孔型ａとｂで往復圧延過程を圧延材に施したの
ち、圧延材を横方向へ移送、ついで、孔型ｃとｄで往復
圧延を行う。これら往復圧延では、往路と復路で異なる
一方の孔型でのみ圧延を施す。例えば孔型ａ，ｂを用い
て、往路で孔型ａでのみ圧延する場合には、孔型ａを圧
延材を圧延するロール間隙に設定し、孔型ｂは圧延材を
圧延しないように上下ロール間隙を開いて圧延材を通過
させる。

【００１２】一方復路では、孔型ｂでのみ圧延し、孔型
ａでは圧延材を圧延しないようにロール間隙を設定して
圧延材を通過させ、圧延機Ｓ１の前面に戻る。孔型ａ、
ｂでの圧延につづいて、圧延材は横方向へ移動された
後、孔型ｃ，ｄで往復圧延を施され再び圧延機Ｓ１の前
面に戻り、ついで横方向移送され、孔型ｅ，ｆで連続圧
延され圧延機後方に送られる。孔型ａとｂによる往復圧
延における圧下の順序および孔型ｃとｄによる往復圧延
の順序は入替えてもよい。例えば、往路は孔型ｂで圧延
し、往路では孔型ａで圧延してもよい。孔型ｅ，ｆでは
２基の圧延機の両方の孔型で連続して圧延される。孔型
ｆあるいは孔型ｅとｆは、鋼矢板の場合には継手部を曲
げ成形するためのもので、継手部の断面積の変化はほと
んど伴わず、材料全体の断面積の変化もほとんど加えな
いので、孔型ｅ，ｆ間の圧延速度に多少のアンバランス
が生じた場合においても孔型ｆと材料の間の滑りで吸収
され、材料断面寸法にはほとんど影響しない。孔型ｆで
の圧延は、材料の断面積の変化をほとんど伴わない圧延
であれば曲げ成形圧延でなくても応用できる。

【００１３】また、近接配置した圧延機に設けられる孔
型の数は、圧延する製品に応じ適宜変更してよいのは言
うまでもない。図２(a) は、１つのロールに２つの孔型
を設けた２基の孔型圧延機Ｓ１，Ｓ２を近接配置し、鋼
矢板を圧延するときの材料の流れを示したものである。
また、図２(b) は、１つのロールに４つの孔型を設けた
２基の孔型圧延機Ｓ１，Ｓ２における材料の流れを示し
たものである。

【００１４】また、図３に示すように、ブレークダウン
ミル等の圧延機Ｒでの往復圧延ののち、孔型圧延機Ｓ
１，Ｓ２を２基近接配置し、往路と復路で異なる圧延機
で圧延する往復圧延と、曲げ成形を施す孔型を含む孔型
列での連続圧延に加え、さらに必要に応じ孔型圧延機Ｓ
１，Ｓ２の下流側に孔型圧延機を配設し、最終仕上圧延
機ＦＦによる曲げ圧延の圧延１パスを加えた圧延方法と
してもよい。

【００１５】図３に示す圧延機の配置は、Ｈ形鋼圧延用
のブレークダウンミルを圧延機Ｒとし、ユニバーサルミ
ルを孔型圧延機Ｓ１とし、エッジャーミルを孔型圧延機
Ｓ２、仕上ユニバーサルミルを最終仕上圧延機ＦＦとす
ることにより、既存のＨ形鋼の圧延設備を流用して本発
明の圧延方法を実施できる。

【００１６】

【実施例】圧延素材として、厚さ： 400mm、幅： 560mm
の連鋳製ブルームを用い、図４に示す孔型と圧延材の流
れを用いてＵ形鋼矢板を圧延した。３個の孔型を有する
ブレークダウンミルＢと、３個の孔型をそれぞれ有する
孔型圧延機Ｓ１，Ｓ２、２台を近接して配置した圧延機
群と最終仕上圧延機ＦＦが順次配列されている。圧延機
群の前面（紙面で上方）には圧延材の移動テーブルが設
けられている。なお、後面には、移動テーブルの設置は
ない。

【００１７】ブレークダウンミルＢには、ボックス孔型
11と２つの粗造形孔型12、13が設置されている。加熱炉
で1250℃に再加熱された圧延素材はボックス孔型11で所
定の幅と厚みの長方形断面まで４パス圧延された後、粗
造形孔型12、13で各々複数パス往復圧延される。つい
で、圧延材は孔型圧延機Ｓ１，Ｓ２に送られる。孔型圧
延機Ｓ１，Ｓ２では、Ｓ１に設けられた孔型14、16、18
が、Ｓ２に設けられた孔型15、17、19に対向して配置さ
れ圧延材が串形に直送できるようになっている。送られ
た圧延材は、１パス目に孔型圧延機Ｓ１の孔型14のみで
圧延され、孔型圧延機Ｓ２の孔型15ではロール間隙を開
き圧下を施さなかった。２パス目の戻りパスでは、孔型
圧延機Ｓ２の孔型15で圧延され、Ｓ１の孔型14のロール
間隙を開いて圧延材を空通しした。

【００１８】圧延材は同様に３パス目はＳ１の孔型16で
のみ、４パス目はＳ２の孔型17でのみ圧延した。５パス
目はＳ１の孔型18、Ｓ２の孔型19で連続圧延された。孔
型18は鋼矢板の継手部を最終圧延する孔型であり、孔型
19は継手部を途中まで曲げる孔型であり、連続圧延して
も形状の不良は発生しなかった。継手部の圧下を行わな
いため、孔型19の圧延前後で材料全体の断面積の変化も
ほとんどない。

【００１９】２パス目、４パス目の圧延を終了したの
ち、孔型圧延機Ｓ１の前面に設置された材料移動装置に
より次の孔型で圧延すべく、圧延材を移動し、３パス
目、５パス目の圧延を行った。孔型圧延機Ｓ２で継手部
を途中まで曲げ成形された圧延材は、最終仕上圧延機Ｆ
Ｆに送られ、孔型20で継手部の最終曲げ成形を行い、Ｕ
形鋼矢板とした。

【００２０】一方、従来例として、図４に示す孔型を用
いて、図７に示す圧延材の流れにより実施例と同寸法の
Ｕ型鋼矢板を圧延した。使用した連鋳製ブルームのサイ
ズ、その再加熱温度、ブレークダウンミルＢでの圧延条
件および最終仕上圧延機ＦＦでの圧延条件は実施例の場
合と同じで、孔型圧延機Ｓ１，Ｓ２での圧延方法だけが
実施例の場合とは異なる。すなわち、１パス目で孔型圧
延機Ｓ１の孔型14およびＳ２の孔型15で連続圧延した
後、横方向へ移動し、２パス目で孔型圧延機Ｓ２の孔型
16およびＳ１の孔型17で連続圧延した後、横方向へ移動
し、３パス目で孔型圧延機Ｓ１の孔型18およびＳ２の孔
型19で連続圧延する３パスの圧延を施している。２基の
孔型圧延機Ｓ１，Ｓ２の圧延速度は制御しながら圧延し
た。

【００２１】本発明の実施例と従来例を比較すると、本
発明では、速度制御装置を必要とせず、また横方向移動
装置も従来例では２基必要であるのに対し１基でよく、
安価な設備でＵ型鋼矢板を製造できる。また、本発明の
方法で製造したＵ型鋼矢板の長手方向の幅寸法のバラツ
キは、従来例と同等の±１mmであった。

【００２２】なお、実施例では最終仕上圧延機ＦＦの孔
型20で最終曲げ成形を行ったが、図８に示すように、ブ
レークダウンミルＢに孔型11、12、13、14を設置、孔型
圧延機Ｓ１に孔型15、17、19を設置、孔型圧延機Ｓ２に
孔型16、18、20を設置すれば、最終仕上圧延機ＦＦが不
必要になることはいうまでもない。本発明の圧延方法は
鋼矢板の継手部の曲げ成形を伴うＵ形あるいは直線形の
鋼矢板の製造だけでなく、仕上圧延に断面積の変化を伴
わない曲げ成形等の圧延過程がある溝形鋼、山形鋼など
の各種形鋼の製造にも応用できることはいうまでもな
い。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、精度の高い速度制御装
置等の導入をすることなく、また、材料の横方向移送装
置が圧延機前後の一方の側のみでよく、少ない設備費で
長手方向の製品寸法のばらつきが小さい寸法精度の高い
形鋼を製造できるという産業上格別の効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す圧延材の流れを示す説
明図である。

【図２】本発明の１実施例を示す圧延材の流れを示す説
明図である。

【図３】本発明の１実施例を示す圧延材の流れを示す説
明図である。

【図４】孔型および圧延材の流れを示す説明図である。

【図５】Ｕ形鋼矢板の１例を示す断面図である。

【図６】従来の鋼矢板の圧延方法における材料の流れを
示す説明図である。

【図７】従来の鋼矢板の圧延方法における材料の流れを
示す説明図である。

【図８】本発明の他の実施例における圧延材の流れを示
す説明図である。

【符号の説明】

１ウエブ２フランジ３継手部 11〜20 孔型ａ〜ｆ孔型ＢブレークダウンミルＦ圧延機Ｈ加熱炉Ｒ圧延機Ｓ圧延機Ｓ１，Ｓ２孔型圧延機ＦＦ最終仕上圧延機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】孔型圧延機を用いた形鋼の圧延方法にお
いて、複数の孔型を有する孔型圧延機を２基、互いの孔
型を対向させて近接配置し、往路では前記２基の一方で
のみ圧延し、復路では前記２基の他方でのみ圧延する往
復圧延過程を少なくとも１回行うことを特徴とする形鋼
の圧延方法。
【請求項２】前記往復圧延過程ののち圧延材を横方向
に移動して、あるいはさらに、異なる孔型の組で前記往
復圧延過程と同様の、往路と復路で異なる一方でのみ圧
延する往復圧延過程と圧延材の横方向の移動を少なくと
も１回繰り返したのち、少なくとも一方の孔型で曲げ成
形を施す圧延を行うことを特徴とする請求項１記載の形
鋼の圧延方法。
【請求項３】前記曲げ成形を施す圧延を行ったのち、
前記２基の孔型圧延機とは別の孔型圧延機により、さら
に曲げ成形を施す圧延を行うことを特徴とする請求項２
記載の形鋼の圧延方法。
【請求項４】複数の孔型を有する孔型圧延機を２基近
接配置した圧延機群と、該圧延機群の前方あるいは後方
の一方側にのみ配設された圧延材の横方向移動装置とを
有することを特徴とする形鋼の圧延装置。
【請求項５】前記圧延機群の下流側に、さらに孔型圧
延機を配設したことを特徴とする請求項４記載の形鋼の
圧延装置。