JPS6020081B2 - 粗形鋼片の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粗形級片の成形方法に係り、特に、ウェブと
フランジを有する形鋼を圧延するための粗形鋼片を製造
する際に用いるに好適な、粗形鋼片の成形方法に関する
。

従釆、Ｈ形鋼若しくは１型鋼等のウェプとフランジを有
する形鋼を圧延するための額形鋼片を分魂圧延法にて製
造する際には、造魂された鋼塊から多数バスを費やして
粕形鋼片としていた。

即ちこのような粗形鋼片の圧延方法は、上下水平ロール
に複数の孔型を配置した高揚程２重逆転式圧延機で行な
われ、、般的な圧延手順は、第１図に示す如くであった
。即ち、まず、第１図Ａに示すような直方体状の鋼塊１
０を、第１図Ｂに示す如く、圧延ロール１２，１４のブ
ルヘッド孔型１２一１．１４一１で、造形孔型１２一２
，１４一２に導入可能な矩形断面を有する中間鋼片１６
となる迄フラットに圧延し、次いで、第１図Ｃに示す如
く、造形孔型１２−２，１４一２で造形圧延して、第１
図Ｅに示すような、所定断面図形状を有する粕形鋼片１
８を得るようにしている。この造形圧延の途中パスにお
いて、造形孔型１ ２一２，１４一２の側面１２一２ａ
，１４−２ａから中間鋼片の噛出し１６ａが出るため、
第１図Ｄに示す如く、ボックス孔型１２−３，１４−３
で樋時噛出し１６ａを平らにするエッジング圧延が行な
われている。又、このような圧延では、中間鋼片１６の
フランジ部１６ｂが、ウェブ部１６ｃの延伸作用に影響
されて、同時延伸が行なわれてるため、造形圧延で造形
孔型１２−２，１４−２のフランジ部に中間鋼片１６を
充満させるためには、ウェブ幅の大きな粗形鋼片になる
ほど中間鋼片１６の矩形断面の高さ日‘ま大きいことが
必要で、粗形鋼片１８のフランジ幅ｈとの比Ｈ／ｈは、
一般に２倍以上を必要とされる。従って従来は、例えば
下記第１表に示すようなパススケジュールにより圧延を
行なっていた。表において、×印は９０度回転をあらわ
すものである。

第１表このような従来の圧延方法では、次のような欠点
があった。

即ち【１’ 鋼塊１０から粗形鋼片１８を得るためにパ
ス回数が多くなり、更にボックス孔型１２−３，１４一
３でのエッジング圧延のため反転回数の増加を招き圧延
能率が低い。

■ ウェブ部の圧下が主体となるため、ウェプ部１８ｃ
の延伸がフランジ部１８ｂに比べて著し〈大きく、第２
図に示すウェブトング１８ｄが大きくなり、この部分の
切り捨てによる歩止り低下が大きい。

‘３１ ウェブ部１８ｃの圧下が主体となるため、鋼擁
１０‘こ存在するブローホール、スキンホール或いは横
割れなどの表面欠陥の圧着が、フランジ部１８ｂでは不
十分で、相形鋼片１８での表面癖除去の手入工程が必要
となる本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされ
たもので、高能率で歩止りの高い良質な粕形鋼片を得る
ことができる粗形鋼片の成形方法を提供することを目的
とする。

本発明は、板状スラブに対して、頂角がほぼ同一の膨出
部を中央部に設けかつ孔幅を順次広くした複数のボック
ス孔型によりスラブ側面に溝を形成しつつスラブ幅方向
に圧下する工程と前記膨出部より高さの低い膨出部を有
する又は膨出部を有しない平底のボックス孔型により前
記工程で形成された溝を浅くする工程とからなるスラブ
幅方向の圧延による板状スラブをドッグボーン形断面形
状の中間鋼片とする第１の圧延工程と、その中間鋼片を
造形孔型を有する圧延ロールにより氏延し、所定断面形
状の槌形鋼片とする第２の圧延工程とを有することを特
徴とする相形鋼片の成形方法を採用することにより、前
記目的を達成したものである。

又、前記第１の圧延工程において、まず孔型幅がスラブ
の厚さに対して５仇舷を越えない範囲で幅広とされた孔
型中央部に膨出部が形成されているボックス孔型により
、スラブを幅方向に氏下し、次いで同じく膨出部を有す
る狭幅孔型から広幅孔型へと、順次孔型幅を広くした複
数のボックス孔型によりスラブ幅方向に圧下を繰返し行
うようにし、この際の膨出部の頂部角度はほぼ同一にす
るとともに望ましくはその膨出部の幅が孔型幅の１／２
〜１／３で、高さが膨出部の幅の１／２〜１／３の範囲
であるボックス孔型により、スラブ幅方向に氏下を行う
ことにより、スラブの孔型への導入を安定させてエッジ
ング圧延時のスラブのズレ、ねじれあるいは菱形変形を
防止するとともに、次いで前記磯出部高さより低いボッ
クス孔型又は膨出部のない平底孔型により幅方向に圧下
すると前記工程で形成された溝を浅くするものである。

以下図面を参照して、本発明に係る粗形鋼片の成形方法
の実施例を詳細に説明する。第３図は、従来のブルヘッ
ド孔型の代わりに、スラブの幅方向圧下（以下エッジン
グ圧施と称する）用にボックス孔型を複数個配設したロ
ール孔型を使用した、本発明の圧施手順を示す。本発明
による粗形鋼片の圧施では、連続鋳造製の板状スラブが
、所定の長ｙこ切断され、均熱炉若しくは加熱炉に袋入
され所定温度迄加熱された後、第３図のロール孔型で圧
施される。

スラブは、目的の粗形鋼片寸法に応じて前記板状スラブ
を適当な幅にスリットしたものを用いてもよい。第３図
Ａは、均熱炉から抽出された厚み｝のスラブ２０を、圧
延ロール２２，２４に形成されたボックス孔型２２−１
，２４ーーでエッジング圧延をしている状態を示す。こ
のボックス孔型２２一１，２４一１は、スラブ２０のエ
ッジング圧延時における菱型変形やねじれを防止し、ス
ラブ２０の孔型への導入を安定化させるためその孔型中
央に膨出部２２一１ａ，２４一１ａが形成されており、
この膨出部２２−ｌａ，２４一１ａで、最初のエッジン
グ圧延時にスラブ２０の厚み面に溝が形成されている。
又、この最初のエッジング圧延時におけるボックス孔型
２２一１，２４一１の底部の中園，は、スラブ厚さらよ
り５仇岬を越えない範囲で幅広とすることが、スラブ幅
Ｂと、順次形成されていくドッグポーンの最大フランジ
幅Ｗ肌（１パス目はＷｎｎ＝Ｗ，．＝ｔｏ）の比Ｂ／Ｗ
ｎｎの大きなェッジグ圧延の初期段階では、膨出部２２
−ｌａ，２４−ｌａによる安定した溝形成圧延に有効で
、菱形変形やねじれを防止できる。この膨出部２２一１
ａ，２４一１ａの形状及び寸法は、エッジング圧延時に
おけるスラブ２０の孔型への導入を安定させ、菱形変形
やねじれを防止するという目的を逸脱しない範囲で設計
され、望ましくは、脇棚肌ボックス孔型幅１．の芸〜影
適当で、最大膨出高さｋ・は、蓑・′〜事・′の範囲で
あることが好ましい。図における斜線部Ａは、エッジン
グ圧延によりスラブに幅広がりが生じた部分を示してお
り、幅広がりにより形成されたドッグボーン断面形状で
のフランジ幅Ｗ，ｎが孔型幅１，と略等しくなる迄、最
初のボックス孔型２２−１，２４−１により複数回のパ
スが行なわれる。次いで、第３図Ｂに示す如く、２番目
のボックス孔型２２一２，２４一２で、ドッグボーン断
面形状でのフランジ幅Ｗ２ｎが、該第２のボックス孔型
２２−２，２４一２の孔型幅１２と略等しくなる迄複数
回のパスが行なわれる。このとき、最初のボックス孔型
の膨出部２２一１ａ，２４−ｌａの頂部の角度を・第２
番目のボックス孔型の膨出部２２−２ａ，２４一２ａの
頂角を第３図に示されるとおりほぼ同一にすることによ
り、最初のボックス孔型の膨出部２２一１ａ，２４−ｌ
ａにより形成された中間鋼片２６の厚み面の溝に第２番
目のボックス孔型の膨出部２２−２ａ，２４−２ａが合
致して、中間鋼片２６の横方向への移動が防止され菱形
変形ねじれが防止される。ボックス孔型２２−２，２４
一２から２２−（ｎ‐１），２４一（ｎ‐１）は、使用
するスラブの幅、厚み、圧延しようとする粗形鋼片のウ
ェブ高さ、フランジ幅などに応じて、使用ロール胴長に
入り得る限界まで孔型数を設ければ良く、孔型幅１２〜
ｌｎ−，も、該孔型での１パス目に入る中間鋼片２６の
最大フランジ幅Ｗの〜Ｗ（ｎ〜，），より、５０〜１５
仇吻広い程度とすることで、エッジング時の菱形変形の
防止に有効である。

勿論、孔型が２２−２から２２一（ｎ一，）に進むに従
って、ドッグボーン高さＢとドッグポーンのフランジ幅
Ｗの比Ｂ／Ｗが小さくなってくるので、菱型変形を起こ
いこくくなり、それに応じて孔型幅と該孔型での１パス
目‘こ入る中間鋼片の最大フランジ幅の差ｌｎ−Ｗｎ，
を大きくすることができる。又、ボックス孔型２２−２
，２４‐２から２２−（ｎ−，），２４一（ｎ−，）は
、必要に応じて第１のボックス孔型２２−１，２４一１
の如く膨出部付きとしても良く、この選定も又、使用す
るスラブ寸法と所望の粗形鋼片寸法及び圧延能率を考慮
したパススケジュール等を勘案して、中間鋼片の該孔型
でのエッジング時の安定性から決定される。第３図Ｃは
、スラブのエッジング圧延を行なう最終ボックス孔型２
２−ｎ，２４−ｎ（第３図の場合は２２一３，２４一３
）での圧延状態を示しているが、ここでもドッグボーン
の最大フランジ幅Ｗ３ｎが孔型中園３に略等しくなる迄
エッジング圧延を繰り返す。

一般にエッジング圧延を行なう最終孔型２２−ｎ，２４
一ｎは、膨出部の付かないもので行なわれるのが、この
孔型でドッグボーンのフランジ幅をより大きく幅広がり
させるのに有効であるが、Ｌ汎降の造形圧延時に、第３
図Ｄに示す、フラソジ外側面の噛出し２６ａが問題とな
る場合には、膨出部を設けておけば、造形圧延中の噛出
しを除去するエッジング圧延を不要とすることができる
。上記のようなボックス孔型部を有する圧延ロール２２
，２４を用いて、第３図Ｄの造形孔型２２一４，２４一
４の孔型中廓４に導入できるドッグボーン高さＢ３（Ｂ
３≦１４）迄繰り返しエッジング圧延され、矩形断面形
状の板状スラブからドッグボーン断面形状の中間鋼片２
６に成形される。

第３図Ｄは、このドッグボーン型断面形状の中間鋼片２
６を、造形孔型２２−４，２４−４で所望の粗形鋼片に
成形している状態を示している。

前記のような本発明に係る圧延方法の１実施例として、
スラブ幅Ｂコ１５０Ｑ岬、スラブ厚さｔ。＝３１仇舷の
板状スラブを用いて製品高さ７０仇舷、フラソジ幅３０
仇奴のＨ形鋼用組形鋼片（ウェブ高さ９１５柳、フラン
ジ幅４４瓜蚊、ウェプ厚さ１４仇肌）を圧延する具体的
な実施例を以下に示す。下記第２表に、使用した孔型群
の寸法諸元を、下記第３表にパススケジユールをそれぞ
れ示す。第２表に示すとおり、最初のボックス孔型の番
号１と、２番目のボックス孔型の孔型番号２との、膨出
部幅ｌｎ′と膨出部高さＫｎの比はいずれも２であると
ころから明白なことであるが、孔型番号１と２の頂角は
同一であり、その高さＫｎが第１番目‘こより第２番目
の孔型の方が高くしてある。第２表 本実施例における各孔型での圧延時のスラブ幅圧下（ウ
ェブ高さ変化）に対する幅広がり（フランジ幅）の推移
及びウェブ厚さの変化状況を第４図に示す。

図から１．３％〜４．３％という極軽圧下によって、非
常に大きな幅広がりが生じていることが判る。第５図は
、ボックス孔型２２−３，２４一３終了後のドッグボー
ン形中間鋼片のフランジ最大幅の長手方向分布を示す。
図から明らかな如く、圧延後端はそれぞれ７０仇肌きど
は幅広がりが少なく、フランジ幅が小となっている。第
６図に、このドッグボーン形中間鋼片を造形孔型２２−
４，２４−４で仕上げ圧延した相形鋼片のフランジ幅の
長さ方向分布を示す。図から明らかな如く、第５図で見
られたフランジ幅の不足部分は著しく短くなっており、
良好な形状が得られている。又、ウェブ部は、ドッグポ
ーン形中間鋼片においては、第７図Ａに示す如くであっ
たのに対し、粗形鋼片においては第７図Ｂに示す如くと
なり、やはり良好な状態になっている。これは、第８図
に示す、ウェブ高さとウェプトング長さ１の関係から明
らかな如く、ボックス孔型ではフランジ部の圧下だけ、
造形孔型ではドッグボーン形中間鋼片のウェブ部主体の
圧下となるため、第６図のフランジ幅の先後端での改善
は造形孔型でウェプ部を圧下する際に、自由変形する中
間鋼片先後端部が造形孔型のフランジ部に充満しやすい
ことによるものである。第３表 第３表において、×印は９０度転回をあらわす。

本実施例においては、偏平矩形断面形状を有する板状ス
ラブとして、造塊法で製造される鋼魂に比べて、ブロー
ホール、スキンホール或いは横割れなどの表面欠陥のは
るかに少ない表面性状の優れた連続鋳造製スラブを用い
ているので、粗形鋼片の表面に発生する表面庇も減少し
、頚形鋼片での表面癖除去の手入工程が省略できる。即
ち、従来法においては、粗形鋼片の表面庇を除去せずに
製品迄圧延した場合の高さ７０仇岬、フランジ幅３００
側のＨ形鋼における表面庇による不合格率が０．８％、
表面癖による手入率が２６．３％であったのに対し、本
実施例においては、表面癖による不合格率が０．０５％
、表面泥による手入率が４．３％と、いずれも著しく減
少していることが確認された。

これにより、熱鋼片をそのまま製品圧延工程へ移送する
、いわゆるホットチャージ或いはダイレクトローリング
の採用が可能となり、省エネルギーに対する寄与も大で
ある。なお本発明に用いられている偏平矩形断面形状を
有する板状スラブは連続鋳造製スラブに限定されず、造
塊法によって製造された鋼塊を、周知の圧延法で成形し
た板状スラブを用いることも勿論可能である。又、本実
施例においては、偏平矩断面形状を有する板状スラブを
ドッグボーン形断面形状の中間鋼片とする第１の圧延工
程が、孔型幅の異なるボックス孔型を有する圧延ロール
により、狭幅孔型から広幅孔型へ順次スラブを導入して
、スラブ幅方向圧下を繰り返し行なうようにされている
ため、エッジング圧延の際における菱形変形やねじれが
確実に防止される。なお、圧延条件或いはドッグボーン
形状によっては、この第１の圧延工程を単一のボックス
孔型のみで実施することも可能である。以上説明した通
り、本発明によれば、良質の粗形鋼片を、高能率で歩止
り高く得ることができるという優れた効果を有する。

発明者等の実験によると、従釆例におけるスケールロス
が２．０％、クロツプ率が６．０％であったのに対し、
本発明による成形方法があれば、スケールロスが１．５
％、クロツプ率が０．７％に低減でき、歩止りは従釆の
９２．０％に対して、９７．８％と５．８％もの大幅な
歩止り向上が達成できた。

これは、主として第７図、第８図に示す如く、クロップ
部が著しく短くできたことによるものである。又、圧延
能率に関しては、第１表に示す従来例に対して、第３表
に示す本発明の実施例においては、パス回数及び反転回
数を大幅に減らすことができるので、分塊圧延能率が約
４５％向上している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来法による粗形鋼片の圧延手順を示す工程
図、第２図は、従来法で製造された粗形鋼片先端のトン
グ状クロップを示す斜視図、第３図は、本発明に係る粗
形鋼片の成形方法の実施例の圧延手順を示す工程図、第
４図は、前記実施例におけるウェブ高さとウェブ厚さ及
びフランジ幅の関係を示す線図、第５図は、同じく前記
実施例における、ドッグポーン形中間鋼片のフランジ最
大幅の圧延長手方向分布を示す線図、第６図は、同じく
前記実施例における、粗形鋼片のフランジ幅の圧延長さ
方向分布を示す線図、第７図Ａは、同じく前記実施例に
おける、ドッグボーン形中間鋼片の平面形状を示す平面
図、第７図Ｂは、同じく粗形鋼片の平面形状を示す平面
図、第８図は、同じく前記実施例におけるスラブから粗
形鋼片にいたる圧延中のウェブトング長さの変化状態を
示す線図である。 ２０・・・・・・板状スラブ、２２，２４・・…・圧延
ロール、２２一１，２４一１……ボックス孔型、２２一
ｌａ，２４一ｌａ……膨出部、２２一２，２４一２，２
２−３，２４一３・・・・・・ボックス孔型、２６・・
・・・・中間鋼片、２２−４，２４−４・・・・・・造
形孔型。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板状スラブに対して、頂角がほぼ同一の膨出部を中
   央部に設け、かつ孔幅を順次広くした複数のボツクス孔
   型によりスラブ側面に溝を形成しつつスラブ幅方向に圧
   下する工程と前記膨出部より高さの低い膨出部を有する
   又は膨出部を有しない平底のボツクス孔型により前記工
   程で形成された溝を浅くする工程とからなるスラブ幅方
   向の圧延による板状スラブをドツグボーン形断面形状の
   中間鋼片とする第１の圧延工程と、その中間鋼片を造形
   孔型を有する圧延ロールにより圧延し、所定断面形状の
   粗形鋼片とする第２の圧延工程とを有することを特徴と
   する粗形鋼片の成形方法。 ２ 前記第１の圧延工程において、孔型幅がスラブの厚
   さに対して５０ｍｍを越えない範囲で幅広とされた最初
   のボツクス孔型によりスラブ幅方向に圧下することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載した粗形鋼片の成
   形方法。 ３ 前記第１の圧延工程が、孔型中央部の膨出部の幅が
   孔型幅の１／２〜１／３で、膨出部の高さが前記膨出部
   の幅の１／２〜１／３の範囲であるボツクス孔型により
   スラブ幅方向圧下をする特許請求の範囲第１項記載の粗
   形鋼片の成形方法。