JPH11244903A - ユニバーサル圧延方法及び装置 - Google Patents

ユニバーサル圧延方法及び装置

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JPH11244903A
JPH11244903A JP6222098A JP6222098A JPH11244903A JP H11244903 A JPH11244903 A JP H11244903A JP 6222098 A JP6222098 A JP 6222098A JP 6222098 A JP6222098 A JP 6222098A JP H11244903 A JPH11244903 A JP H11244903A
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JP
Japan
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roll
vertical
rolls
rolling
diameter
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Application number
JP6222098A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Hokimoto
達也 保木本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 竪ロールのロール径を異ならせ、形鋼のフラ
ンジ厚みの違いやウェブ偏りの発生を少なくして、製品
の歩留りを高めることができると共に、既存圧延設備を
利用して高品質の形鋼を安価に製造することができるユ
ニバーサル圧延方法及び装置を提供する。 【解決手段】 一方の竪ロール15のロール径D1 を他
方の竪ロール16のロール径D2 より大きくすることに
よって、竪ロール15の圧延反力P1 を竪ロール16の
圧延反力P2 より大きくし、水平ロール13、14を竪
ロール16の方向に向けて常時押し付けながら圧延す
る。

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、特にH形鋼
を圧延するために用いるユニバーサル圧延方法及び装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、H形鋼は、図5に示すよ
うに、連続鋳造などで製造されたビームブランクや、ブ
ルームやスラブ等の圧延材80を、ブレークダウンミル
81を用いて粗圧延し、次に、ユニバーサル圧延装置8
2を用いて中間及び仕上げ圧延を行い、製造するのが一
般的である。
【0003】ユニバーサル圧延装置82は、図5〜図7
に示すように、圧延材80の周りに上下対称及び左右対
称に対向状態に配置された水平ロール83、84と、竪
ロール85、86から構成されており、これらのロール
83〜86は、ハウジング87に取付けられた複数のチ
ョック(ロール軸箱)88によって、それぞれ、回転自
在に支持されている。そして、図5及び図6に示すよう
に、圧延材80の上下面と左右面にそれぞれ押圧力を付
与することによって、圧延材80を所望の形状を有する
H形鋼89に圧延することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したユニ
バーサル圧延方法及び装置は、未だ、以下の解決すべき
課題を有している。図6に示すように、竪ロール85、
86は圧延材80に対する圧延反力P3 、P4 を等しく
するため、左右対称、即ち、同一のロール径を有する。
しかし、圧延材80のロール入側での左右フランジ間の
厚み差や、温度差や、内部介在物等により、上記した圧
延反力P3 、P4 は、実際には異なる場合が多い。一
方、水平ロール83、84とそのチョック88との間、
又は、チョック88とハウジング87との間には、水平
ロール83、84の円滑な回転を図る上で不可避的なガ
タが設けられている。そのため、大きな圧延反力P3
受ける竪ロール85から小さな圧延反力P4 を受ける竪
ロール86に向かって、水平ロール83、84が、上記
したガタ分だけずれることになる。
【0005】このような水平ロール83、84の移動
は、竪ロール85、86と水平ロール83、84の側面
との間のロール間隙に差を生じる。その結果、製品とし
てのH形鋼89に、フランジ厚みの違いや、ウェブ偏り
といった製品形状不良を生じ、製品としてのH形鋼89
の歩留りを低下する。
【0006】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、竪ロールのロール径を異ならせ、形鋼のフ
ランジ厚みの違いやウェブ偏りの発生を少なくして、製
品の歩留りを高めることができると共に、既存圧延設備
を利用して高品質の形鋼を安価に製造することができる
ユニバーサル圧延方法及び装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載のユニバーサル圧延方法は、H形鋼等の形鋼を製造
するための圧延材を、上、下の水平ロールと左、右の竪
ロールを用いて圧延するユニバーサル圧延方法におい
て、前記左、右の竪ロールのうち、一方の竪ロールのロ
ール径を他方の竪ロールのロール径より大きくすること
によってロール径の大きい前記竪ロールの圧延反力をロ
ール径の小さい前記竪ロールの圧延反力より大きくし、
前記水平ロールをロール径の小さい前記竪ロールの方向
に向けて常時押し付けながら圧延する。
【0008】このようにして圧延材を圧延することによ
って、竪ロールと水平ロール側面との間のロール間隙に
差が生じることなく、フランジ厚みの違いやウェブ偏り
のない形鋼を圧延することができる。
【0009】ここで、ロール径の大きい前記竪ロールの
ロール径の小さい前記竪ロールに対するロール比率は
1.21〜1.3の範囲を目処とする。ロール径比率を
1.21〜1.3としたのは、以下の理由による。一般
に、竪ロールが受ける圧延反力Pは、次の式(1)で表
される。
【0010】
【数1】
【0011】このように、圧延反力Pは、ロール径Rの
平方根(√R)に比例する。一方、操業変動(竪ロール
の入側での圧延材の左、右フランジの厚み差、左、右フ
ランジの温度差、内部介在物による硬度差等に起因して
製品に表れる左、右フランジの厚み違いやウェブ偏り)
の範囲は経験より最大で10%と考えられる。従って、
ロール径の大きい竪ロールとロール径の小さい竪ロール
との間の圧延反力の差異も10%以上とする必要があ
る。そのためには、上記した式(1)より、ロール径の
大きい竪ロールのロール径Rを、ロール径の小さい竪ロ
ールのロール径Rの1.21(=1.12 ) 倍とする必
要がある。また、ロール径の最大比率は、ミル体格が大
きくなり過ぎる等、経済性の観点から1.3とするのが
好ましい。
【0012】請求項2記載のユニバーサル圧延装置は、
ハウジングに、それぞれチョックを介して上、下の水平
ロールと左、右の竪ロールが取付けられているユニバー
サル圧延装置において、前記左、右の竪ロールのうち、
一方の竪ロールのロール径が他方の竪ロールのロール径
より大きく設定され、かつ、前記他方の竪ロールを保持
する竪ロール軸を圧延材のパスライン方向の上流側に向
けて所定距離だけシフトする竪ロールシフト機構を具備
する。このようにすることによって、左、右の竪ロール
の圧延開始点を圧延ラインにおける上流側の同一位置に
配列することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図1〜図4を参照して、本発明の一
実施の形態に係るユニバーサル圧延装置10を説明す
る。
【0014】図1〜図3に示すように、ハウジング11
の内部において、形鋼の一例であるH形鋼22(図3参
照)を製造するための圧延材12の周りには、上下対称
及び左右対称に対向状態に一対の上、下の水平ロール1
3、14と、一対の左、右の竪ロール15、16が配置
されており、これらのロール13〜16は、ハウジング
11に取付けられた複数のチョック(上段の水平ロール
13のチョック17のみ示す。)によって、それぞれ、
回転自在に支持されている。なお、図2に示すように、
ハウジング11とチョック17との間には一定のガタa
が設けられており、水平ロール13、14はガタaの分
だけ軸線方向に移動することができる。また、図示しな
いが、チョック17と水平ロール13との間にも、円滑
な回転を行うためのガタが存在する。
【0015】図1及び図3に示すように、圧延材12
は、水平なウェブ部18と、ウェブ部18の両端に連設
されたフランジ部19、20とから形成されている。水
平ロール13、14の外周面は圧延材12のウェブ部1
8の上下面及びフランジ部19、20の内面に回転自在
に圧接されている。竪ロール15、16の外周面は圧延
材12のフランジ部19、20の外周面に回転自在に圧
接されている。
【0016】上記したユニバーサル圧延装置10におい
て、本実施の形態では、一方(左の)の竪ロール15の
ロール径D1 が他方の竪ロール16のロール径D2 より
大きく設定されている。両竪ロール15、16のロール
径比率(D1 /D2 )は、本実施の形態では、想定され
る操業変動の最大値である10%を考慮して、1.21
としている。
【0017】また、図3に示す平面視におけるレイアウ
トにおいて、他方の竪ロール16を保持する竪ロール軸
21は圧延材12のパスライン方向の上流側に向けて所
定距離Sだけ、竪ロールシフト機構によってシフトされ
ている。このシフトによって、図3に示すように、左、
右の竪ロール15、16の圧延開始点A、Bを、圧延ラ
インにおける上流側の同一位置に配列することができ
る。
【0018】竪ロールシフト機構は、各種形態のものを
用いることができ、例えば、図4に示すような、本出願
人が先に特開平7−124614号公報で開示した竪ロ
ールシフト機構23を用いることができる。
【0019】即ち、図4において、ストリッパフンド2
4を着脱自在に備えたチョック25内に竪ロール16の
竪ロール軸21が組み込まれている。この竪ロール軸2
1の周りには軸受を介して竪ロール16が取付けられて
いる。チョック25には、さらに、竪ロール軸21をパ
スライン方向に移動するための油圧シリンダ26、27
が組み込まれている。油圧シリンダ26、27は、それ
ぞれ、チョック25の上下両端に配置され、それぞれの
伸縮ロッド26a、27aを竪ロール軸21に連結して
いる。
【0020】次に、上記した構成を有するユニバーサル
圧延装置10によって圧延材12を圧延し、H形鋼22
を製造する方法について説明する。図1〜図3に示すよ
うに、形鋼圧延設備において、ユニバーサル圧延装置1
0の前段をなす装置であるブレークダウンミルによって
粗圧延された圧延材12がユニバーサル圧延装置10に
移送されてくると、上、下の水平ロール13、14及び
左、右の竪ロール15、16を駆動して、圧延材12を
H形鋼22に圧延することができる。
【0021】この際、図3に示すように、左、右の竪ロ
ール15、16の入側で、圧延材12の左、右のフラン
ジ部19、20の厚みに差があったり、図示しないが、
左、右のフランジ部19、20の温度に差があったり、
内部介在物に起因して硬度に差がある場合がある。
【0022】このような場合であっても、本実施の形態
では、左、右の竪ロール15、16のうち、一方の竪ロ
ール15のロール径D1 を他方の竪ロール16のロール
径D2 より大きくし、竪ロール15の圧延反力P1 を竪
ロール16の圧延反力P2 より大きくし、水平ロール1
3、14をロール径の小さい竪ロール16の方向に向け
て常時押し付けながら、圧延材12を圧延するようにし
ている。従って、図1、図3に示すように、竪ロール1
5、16と水平ロール13、14の側面との間のロール
間隙に上記操業変動による差が生じることなく、圧延材
12から、フランジ厚みの違いやウェブ偏りのない高品
質のH形鋼22を圧延することができる。
【0023】また、本実施の形態では、両竪ロール1
5、16のロール径比率(D1 /D2)を1.21とし
ているので、最大の操業変動が生じた場合でも、竪ロー
ル15、16と水平ロール13、14の側面との間のロ
ール間隙に差が生じることなく、圧延材12から、フラ
ンジ厚みの違いやウェブ偏りのない高品質のH形鋼22
を圧延することができる。この時、左、右の竪ロール1
5、16はどちらを大きくしても、上記ガタ分だけ左あ
るいは右へ押し付けられるだけで、その押し付けられた
位置を基準に竪ロール隙間を設定することで、全く同じ
効果が得られる。さらに、図1において、左の竪ロール
径D1 を大きくとる様にすれば、水平ロール13は右側
に常に押し付けられるので、図2のチョック押さえ部
(斜線部b)を強固にする必要がなく、圧延機の製作費
を低減できる効果も得ることができる。
【0024】さらに、本実施の形態では、他方の竪ロー
ル16を保持する竪ロール軸21は圧延材12のパスラ
イン方向の上流側に向けて所定距離Sだけ、竪ロールシ
フト機構によってシフトされ、図3に示すように、左、
右の竪ロール15、16の圧延開始点A、Bを、圧延ラ
インにおける上流側の同一位置に配列している。従っ
て、左、右の竪ロール15、16に同時に圧延を開始さ
せることができ、圧延開始の左右の不一致による圧延材
12の曲がり、ねじれ等を防止できるので、この面から
も高品質のH形鋼22を圧延することができる。
【0025】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記
載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施
の形態や変形例も含むものである。
【0026】
【発明の効果】請求項1及び2記載のユニバーサル圧延
方法及び装置においては、一方の竪ロールのロール径を
他方の竪ロールのロール径より大きくし、一方の竪ロー
ルの圧延反力を他方の竪ロールの圧延反力より大きく
し、水平ロールを他方の竪ロールの方向に向けて常時押
し付けながら、圧延材を圧延するようにしているので、
竪ロールと水平ロール側面との間のロール間隙に差が生
じることなく、フランジ厚みの違いやウェブ偏りのない
高品質の形鋼を圧延することができる。
【0027】請求項2記載のユニバーサル圧延装置にお
いては、他方の竪ロールを保持する竪ロール軸は圧延材
のパスライン方向の上流側に向けて所定距離だけシフト
されているので、竪ロールの圧延開始点を、圧延ライン
における上流側の同一位置に配列することができる。従
って、両竪ロールに同時に圧延を開始させることがで
き、この面からも高品質の形鋼を圧延することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るユニバーサル圧延
装置の概念的要部構成説明図である。
【図2】図1のI−I線による矢視図である。
【図3】同平面図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係るユニバーサル圧延
装置の竪ロールシフト機構の平面図である。
【図5】ユニバーサル圧延装置を具備する形鋼圧延設備
の概念的斜視図である。
【図6】従来のユニバーサル圧延装置の概念的要部構成
説明図である。
【図7】図6のII−II線による矢視図である。
【符号の説明】
A 圧延開始点 B 圧延開始点 D1 ロール径 D2 ロール径 P1 圧延反力 P2 圧延反力 S 距離 a ガタ b 斜線部 10 ユニバー
サル圧延装置 11 ハウジング 12 圧延材 13 水平ロール 14 水平ロー
ル 15 竪ロール 16 竪ロール 17 チョック 18 ウェブ部 19 フランジ部 20 フランジ
部 21 竪ロール軸 22 H形鋼 23 竪ロールシフト機構 24 ストリッ
パフンド 25 チョック 26 油圧シリ
ンダ 26a 伸縮ロッド 27 油圧シリ
ンダ 27a 伸縮ロッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 H形鋼等の形鋼を製造するための圧延材
    を、上、下の水平ロールと左、右の竪ロールを用いて圧
    延するユニバーサル圧延方法において、 前記左、右の竪ロールのうち、一方の竪ロールのロール
    径を他方の竪ロールのロール径より大きくすることによ
    ってロール径の大きい前記竪ロールの圧延反力をロール
    径の小さい前記竪ロールの圧延反力より大きくし、前記
    水平ロールをロール径の小さい前記竪ロールの方向に向
    けて常時押し付けながら圧延することを特徴とするユニ
    バーサル圧延方法。
  2. 【請求項2】 ハウジングに、それぞれチョックを介し
    て上、下の水平ロールと左、右の竪ロールが取付けられ
    ているユニバーサル圧延装置において、 前記左、右の竪ロールのうち、一方の竪ロールのロール
    径が他方の竪ロールのロール径より大きく設定され、か
    つ、前記他方の竪ロールを保持する竪ロール軸を圧延材
    のパスライン方向の上流側に向けて所定距離だけシフト
    する竪ロールシフト機構を具備することを特徴とするユ
    ニバーサル圧延装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012155953A1 (de) * 2011-05-13 2012-11-22 Mannstaedt Gmbh VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß
JP2016016425A (ja) * 2014-07-08 2016-02-01 新日鐵住金株式会社 ユニバーサル圧延機及びこれを含む形鋼の圧延設備、並びに、ユニバーサル圧延方法及びこれを含む形鋼の圧延方法

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