JPS5921402A - 連続h形鋼圧延工程における軌条のユニバ−サル圧延方法 - Google Patents

連続h形鋼圧延工程における軌条のユニバ−サル圧延方法

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JPS5921402A
JPS5921402A JP57111450A JP11145082A JPS5921402A JP S5921402 A JPS5921402 A JP S5921402A JP 57111450 A JP57111450 A JP 57111450A JP 11145082 A JP11145082 A JP 11145082A JP S5921402 A JPS5921402 A JP S5921402A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は;φ。続■(形鋼圧延工場において軌条ケ圧延
する際m形鋼片成形丁程茫りt純化することにより軌条
IE &iE全体の合理化ケ図る軌条のユニバーサル)
T−妙法(−係る。
−・般に、ユニバーザル圧延は素材ケ二重ロール孔型に
よって処理する相形材の圧延工程とその粗形材ケユニバ
ー・サル圧延機を通しで最終仕上紮行う工程の二っC−
大別される。前者は粗圧延I:稈、後者はユニバーサル
圧延工程である。このユニバーザル圧延の軌条への適用
によってコストの切Fげや品質・寸法精度は旧来のカリ
バー圧延法に比し著しく向上し初期の目的は達成したが
、前記粗形鋼片の圧延工程は材料の圧t゛、転覆、捻り
、倒立等の専門化された操業技術全必要とし、またカス
タイム)の約70 % j、rこの粗圧延時間が占めて
いる。
第1図Aは従来の軌条圧延設備列栄示し−Cおり、2機
のブレークダウン圧延4’l (BD、及びRD、、)
、その後引続いて4日−ルユニバー−−−!7− /l
JJ[機U、、エツジヤ−EK機z、40〜ルユ、で、
パルザル圧延機U2 、ヘッドホイール圧延機H1ベー
スホイール圧延機BのIF延機で構成されている。なお
同図aはAのロールパススケジュールケ示す。17j 
L テユニバーザル圧延工程は、延伸を主目的とする4
0−スユニバーザル圧延と、整形を主目的とするエツジ
ヤ−圧延、ベットホイール圧延及びベースホイール圧延
の組に大別される。すなわち、頭部及び脚部の圧下の大
部分が40−ルユニバーサル圧延によって厚み方向に加
えられるために、この圧延法で使用する粗形材の形状は
第2図Aの如く軌条の原形孕は\相似拡大した形状にな
る。この形状の粗形4′Aを?4Jるための粗圧延法は
、BD、。
BD2の孔型形状に見られるよう(二、頭部と脚部のl
J差を一つける造形法ケとらざるを得す、粗造形孔型数
の増加と粗圧延機2機(BD、 、 BD2 )の併設
全必要どし、軌条のユニバーザル圧延全体の生産性ケ粗
造形が決定してしまうことになる。
−力II形鋼は第1図)3のH形鋼圧延パスのようにブ
レークダウン圧延機と多数のユニバーザル圧延機、エツ
ジヤ−圧延機等全配置し、これらの多スタンド勿1パス
させることにより連続的に圧延されることは知られてい
る。而して集約」二の問題からも、これら連続I(形鋼
圧延工場全活用し、同時に軌条をも圧延できることが好
ましい。
本発明は前述した従来の軌条のユニバーサル圧延のもつ
生産性の問題と、後者の連続H形鋼製造工場の活用、特
にスタンド数の多さを軌条の連続圧延に巧み(−適用す
ることを併せて検討したものである。
そこで粗圧延工程では断面形状が比較的単純なH形相形
鋼片ケ作シ、このことによってまず粗圧延機数を一台で
済ませ、もって高度な操業技術を不要とするとの観点か
ら開発を行なっている。この結果、本発明では大半の成
形圧延は後続するユニバーザル圧延工程等で受けもっこ
とになる。が、このユニバーサル圧延工程では左右フラ
ンジの延伸率がはぐ等しいことが重要である。ところが
後述するように軌条製品の基本的形状の特色は、確認の
結果、頭部と脚部の面積かは\同一であり、従って各パ
ス毎の両7ランジ延伸を等しくでき、この好都合を利用
して前述の方法が採用できることを知見し、これケさら
に発展させたものである。
即ち、本発明は、すべての軌条製品の頭部と脚部の断面
積がは\゛等しい点に着目し、圧延材各部の延伸率全揃
えるという圧延の基本条件をくずすことなく、ウェブ中
心線C二関して対称形状のH形相形鋼片から、一方のフ
ランジから軌条頭部を他方のフランジから軌条脚部全圧
延成形して、非対称形状の軌条製品を連続ユニバーサル
圧延機列で成形する方法を提案するものである。
而して本発明の特徴の第1点は従来に例のない3機以上
の多数のベースホイール圧延機で頭部に113方向の圧
下、脚部に厚み方向の圧下を加えて軌条成品の頭部と脚
部の形状差を成形することにあり、第2点は、40一ル
ユニバーサル圧延機を所要機数配置して頭頂部の鍛錬と
表面疵の発生を防いでいる点にあり、第3点は仕上連続
圧延機列に本発明ケ適用して1スタンド1パスとした点
である。第3点について補足的に説明を加えると、本発
明に使用するベースホイール圧延1ま頭部及び胴部ケ」
二下ロール、脚部を竪ロールで圧下する30−ルユニバ
ーサル圧延法である。この圧延法で、頭部、脚部及び胴
部の延伸率を各バス毎に揃えるため(二は1スタンド1
パスC二せさ゛る4得tIい。これがスタ・ンド数の多
い仕上連続圧延機列に適用する理由である。この結果、
単純なIJ形形彫形鋼片らの軌条成形が可能となり、軌
条総圧延時間の約70%を占める粗圧延工程を大巾に合
理化し、併せて、H形鋼、■形鋼との累月集約を図るこ
とができる。
以下本発明を図面に示す実施例(二基づき、従来例と対
比しつつ説明する。
第1図Aは従来法の圧延機列−ど軌条の造形過程の略解
図、Bは本発明の造形法金満足するための圧延機列と軌
条H形鋼の造形過程の略解図である。
A、BどとらもH形鋼は圧延可能であるが、本発明の場
合は軌条成品寸法の近似形状は粗形材ケ共通素材として
簡単にH形鋼へ誘導出来るのでその特徴全併記している
従来法のユニバーサル圧延法は、最終仕上圧延のみは脚
部金竪ロールによって圧延し頭部は水平ロールにきざま
れだ孔型によって成形され(第1図AのB)、仕上以前
のユニバーサル列の圧延は、胴部水ゴ20−ルを一頭、
脚の両竪l:J−ルに挾まれた俗勢によ−って数同圧延
さAしる(第1図AのU、。
U2 )。従ってこの圧延法(二よる粗形Hは第2図へ
の如く軌条の原形葡相似拡大した形状になる。
ご−の形状クー?4するrめのltl fトクノξ法は
、1[1カリバー法と回1]」法によって(第]I#A
のBD、、BD2)頭部と脚部の巾差の造形法ケとらざ
るケ得ない。
本情形〃、会・とることによって粗造形の孔型数が増(
7、相ロール機(B II)、 ) 1機には対応不可
となり13機(BI)2)に土たがることになる。本発
明は以F−の造形li、螢第1図13の如< H形状に
変更う゛ることに、1、って、第1図I3のBDの如〈
従来法の造形、化型人−\゛1個で対応、ぜんとするも
のである。
−汗1− Q ”ニバーサル圧延におけるI′1−ル孔
型設置、11、の助面分割法ケ第2図の如くきめる。X
−X含境lItど[,2て頭部K、胴部S、Y−Yを境
界としC脚部f、胴部S(−分割する。従来法Aの粗形
材はK (l A 、 S (l A、 f (l A
  と拡大し、本発明BもKo B。
5(111+ ’CIIB  と拡大する33両者の特
徴はAにおいては頭頂部が拡大さf1頭11i11部は
僅か拡大される。又Bにおいては頭側部が拡ノ(され頭
頂部は1革か拡大されるという点(−ある。従来法の相
形材Aはコニ−バーザルルー延の通過数に見合う圧1・
′量だIf hは”OA’二拡大され、K l−+は僅
かK l−+ o Aイニ拡人さ71する。
本発明Bに−おいては全高さhの拡大はAはどではない
が、KbはK l) 013と大きく拡大される。本発
明の要点の1一つはBの如きli形の粗形材ケ得ること
にある。即ζ)、世界各国の主な軌条製品の基本的形状
の特徴は下表の通り頭部と脚部の面積かはX同一である
第  1  表 (/Fl j’Hf!3 l Ill il(〕II 
[1’lj 積かは”同U−”CアルノーC1各・くス
J1.l:の両<・1;伸を(J\゛等しくし、脚部は
従来のユニバーザル法と同じ方法によって圧延し、頭部
は明細と頭部の、改、i4i %−交互に混用するとい
う中間・什LI:F、 4i厖法を採用すイ)ことC−
より、79i定の1■形粗汁そ(]\と、・、1″)<
(−とができる1、第、)図trot >11. jf
ツ4イの孔Q、l、I設泪法をよく理解するた・\′)
のl”3 +Ilγ図Q J賢、。A #J、 jfE
 来’L、B li 本B ’jJ−j2、:れ等両者
の製品と損料との関係紮現わ一10A、Bてa   b
   c  d  及びCOA、  ’(IA、 Bo
Δ、  ’ OA。
OA、    OA、    OA、   0ASto
Aは成品各部位の粗H孕埃わす。Bにおいても上記と同
様の意味ケもつ。
軌条ユニバーザル圧延の特徴の一つに頭頂部の鍛練があ
る。第3図PKV、  ILI法のカリバー法c二おい
ては、頭Jn部は頭頂側面のカラーによる摺動剤)Lに
よってかすか(−”なでる″稈IWの摩擦力による鍛錬
にすぎなかったが、現行ユニバーサル法においCは少く
とも1〜4回竪ロールの内勤加圧C二よって積極的に鍛
錬されており、極めてイ1効であるので、本発明におい
ても1〜2回は直1動加圧孕考慮しなければならない。
従って粗形材のフランジ厚みは第3図Bにおいて Ftoll=KtoB−Kt1WK = Kl、C2・・・・ 頭頂1G働加圧2回、Lこに
εは平y−J延伸比−(′ある。
よた粗形材の胸中即ちフランジ巾Fboは、成品脚「1
」と殆んど同じにとる。即ちFbo ”” Fbとする
粗形材脚部即ちフランジ厚は、竪ロールの直動加圧によ
ってパス毎に薄く延ばされ、7ランジ巾は中拡りによっ
て大きくなり、次の整形圧延機によって鍛練と整形がな
されるので、粗形材から成品までフランジ巾は不変のも
のとして取扱うことができる。次に胴部厚であるが、胴
部は粗形材と最終熱間仕上断面の平均延伸値?とればよ
い。
以上によって軌条ユニバーサル圧延に必要なH形粗材の
断面最少値はきめられる。
本発明で問題となりうる重要課題は、頭部形状の成形と
鍛錬である。フランジ厚は最小限頭部厚と同じ厚みによ
って成形は可能であるが、軌条ユニバーザル圧延の長所
である頭頂への直動加圧による鍛錬をなくすことは初期
の目的から外れることを意味する。又フランジ巾を頭巾
まで据込圧延の際に発生する微小なシわ疵″の消去に対
しても全パスの2分の1は頭頂からの直動加圧を必要と
する。以下これらについてRE1321b  ’e例に
とシ具体的に例示する。符号は総て第3図Bと適合する
。RE132Jl!bs成品の諸元は次の通りである。
頭巾 Kb=7468市 胸中 Fb = 152.41111 頭部面積 Ka = 3095#R2 脚部面積 Fa = 2955111112=4144
mm = 19.39 myth 平均延伸比εは経験的に1.19〜1.25 とすれば
(整形圧延機の仕事量を含まず)平均減面率η=]6〜
20%である。(整形圧延機の仕事量を含まず) 頭項直働圧下w 、i 3 ハス相当加圧したときの7
ランジ厚は Kto = Fto = Kt・ε。
=41.44 X 1.19a 中7Qmm ユニバーサル圧延において頭は頭頂PKvと頭側phの
2方向がら圧下されるが、脚部(フランジ部)はP 方
向がらのみであるので、次のよう(V なフランジ部の減面率の計算によって簡単にパス回数全
算出する。n・・・バス回数 η=16.8%の場合n = 7 η=19.5チ 〃n=6 が得られたが、設備の初期投資を考慮して6パスとして
再び第1図について説明する。同図B列はユニバーサル
主圧延機U3機、ベースホイル圧延機B3機、整形圧延
機E、H3機及び粗圧延機BD]機とH形圧延に共通使
用に有利なため竪整形圧延機VEの併設を考えたレイア
ウトの略図である。
加熱された方形又は矩形素材は、BD圧延機全通してH
状粗形材に圧延されB、圧延機へ導かれる。頭部の据込
圧延はB1.B2.B3の3バス、Ul。
U、 、 U3は従来のユニバーサル圧延である。圧延
機の配列については同じ圧延機数においても多数の組合
せ方があるが、本発明のH状粗形材から軌条を圧延する
成形法の中に据込圧延による頭頂面の“しわ疵”解消と
鍛錬f!:重要視して圧延機全配置した。
第2表はRE1321b軌条の、この圧延機配置での頭
部と脚部の設計値である。圧延の前半において両者の断
面不均衡を解消し、後半仕上付近は左右全く同一延伸と
している。第3表は第2表における軌条の第1図A列(
従来法)Cの設計値である。両法の違いは頭部造形法で
あシ、下表に示第3表 (従来法) 軌条の成品単重は最も大形の15.5jb軌粂で約77
ky、7Mであるから、H400X200(成品学重6
6に、@/M)以下のいわゆる中間サイズH形鋼圧延工
場で生産するのに適し−Cいる。一方、H400X20
0或はH3O0X150等は代表的なH形鋼サイズであ
り最も需用の多いサイズであるから、中間サイズH形鋼
工場は、その需用に対t5、するため(−近時連続H形
鋼工場と[7て建設さAする傾向(−ある。
本発明はこのような背景ケ考慮し軌条′■−産にも適し
た圧延工場ヒして、第を図Bの圧延嘲沿°又は類似り圧
延機群ケ持つH形鋼工場ケ選び、このような生産性の高
い工場C1適した軌条の連続ユニー・・−サル圧延方法
を提案するものである。かかる1F延工場ではBD圧延
所要時間を短縮することか生産性?高める方法である。
成品長100 M材の仕Lミル圧延所要時間は概略20
秒である。これに対し、第1図Aに示す従来法のBD、
圧延所要時間は70秒ケ要し7、第1図Bに示す工場C
二は適さない。これに対し、本発可法でのBDrE延所
要侍所要時間秒に短縮されるので適切な圧延法となる。
これと併せ、連続圧延機群の空転時電力消費敏の減少(
BD圧延時間差)による省電力効果も極めて太きい。
本発明は以上のように軌条のユニバーサル圧延に供給す
る粗形材の形状全単純な粗H形として、粗圧延における
生産能率を大巾に向上させるとともに、同設備における
他のH形鋼、■形鋼などの形鋼圧延のBDロール集約を
図れる功来があり、稜めて画期的な技術である。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは従来法による軌条工場のレイアウト、第1図
Bは本発明による軌条・H形鋼工場のレイアウト、第J
図aは従来法による軌条圧延用のロールパススケジュー
ル、第1図1〕は本発明による軌条−JI形鋼用のロー
ルパススケジュール、である。 第2図Aは従来法による軌条製品と粗形拐の関係図、第
2図Bは本発明による軌条製品と粗形材の関係図である
。第3図Aは従来法による粗形材の谷部形寸詳細図、第
3図Bは本発明による粗形材の谷部形寸詳細図、第4図
は本発明による粗形拐とH形成品の重ね図Cある。 BD: ブレークダウン圧延機 U:ユニバーサル圧延機 VE:竪整形圧延機 HE: エンジャー圧延機 特許出願人代理人 弁理士 矢 葺−知 之 (ほか]名) 11f3図 Ph −、、、、、−11−一 @4図 「 電光 僧ロ iE 1吉 (自発)11?1和58
年9 Jl l 11 特許庁長内 若 杉 和 夫 1段 l、・ls件の表小 1眉和57ずr #、+F、ii願暗1.11450号
2、発明の名称 連続H形m Ff’延工場における 軌条のユニバーサル圧延方法 :3.抽11゛をする者 ・11件との関係 出願人 什1すi  東東部壬代j)l 14大手町二丁146
番3号名称  (665)新IJ木製鐵株式会社4、代
 理 人 5、ンdi  +1− の ′ン・(象明細)(の発明
の5丁、細な説明および図面8、補止の内容 (11!Il縞11−;第3頁1〜2行の「40−スコ
ーニパーサJし圧延」を[40−ルユニバーサルJに延
」と訂1[する。 t2)明#Il ?%第3頁3行の「ベットホイール圧
延」を「ヘッドホイール圧延」と訂正する。 (3)明細占:rs 6頁13行の[A、旦どとらもH
形鋼は」を「ム、旦どちらも軌条、H形鋼はjと訂IF
する。 (4)明細湯温4頁9イ1の「置した。」の次に以下の
文を挿入する。 [なお第1図B列(本発明)における軌条とH形鋼を圧
延する際のロール交換は極めて筒中であ  □る。 即ち現状ロールが軌条圧延であり次回からの圧延がH;
形鋼に代る場合は、ベースホイール圧延機d常ベースホ
イール圧延機は孔型機能としては竪ロー2しは一本であ
るが、圧延反力を受けるために反対側に支持用堅ロール
が配y1されており、従ってこの装置か■(形鋼フラン
ジ圧延のための竪ロールとして組替えられる。 又同様にヘッドホイール圧延機H,,H2はこれはH,
、H2圧延機の堅口;ルを取り除くことになる。 勿論、全ての水平ロールは軌条用からH形鋼に変更され
ることはごうまでもないが、これらはa−ル相科に関す
る事項であり圧延機そのものを交換するものではないこ
とは明らかである。」(5)添伺図面の第1図を別紙の
通り訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1スタンド1パスの仕上連続圧延機列を持つ連続■(形
    鋼工場において、方形又は矩形の熱間圧延木材ケ粗圧延
    によってH又は類似II状に成形し、次いで該粗材11
    3機1メ−1−のベースホイール圧延機、ユニバーザル
    圧延機、ヘッドホイール圧延機及び二律エツジ−A′−
    圧延機の適正な配置からなる仕上連続If−延機列に連
    続的に通過させること金特徴と1゛る連続11形調圧延
    T場における軌条のユニバーサル出廷法。
JP57111450A 1982-06-30 1982-06-30 連続h形鋼圧延工程における軌条のユニバ−サル圧延方法 Granted JPS5921402A (ja)

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