JPS61135403A - Ｈ形鋼の熱間圧延方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＨ形鋼の熱間圧延方法に係り、特に歩留）がよ
くロール交換回数を減少できる熱間圧延方法に関し、Ｈ
形鋼の製造分野で利用される。

〔従来の技術〕

一般Ｋ　ＩＩ形鋼の熱間圧延は第５図に）、（均に示す
如き工程で、ブレークダウン圧延機１２、粗二二バーサ
ル圧延機１４、エツジヤ−圧延機１６および仕上エエバ
ーサル圧延機１Ｂの組合わせＫよって行われる。すなわ
ち、第６図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）に示す如き
スラブ２．矩形鋼片４、Ｈ形鋼用鋼片６等の素材を第７
図（ＡＪ　、　（Ｂ）に示す開孔形８あるいは閉孔形１
０を刻設し丸上下ロールを有する２重式ブレークダウン
圧延機１２で所定の形状に粗造形する。

ブレークダウン圧延機１２では複数個の孔形を使用し順
次各複数パスの圧延によって素材を以後の中間圧延に適
合した形状に加工する。

粗造形された素材は第８回内に示した如きロール形状の
１基以上の粗ユニバーサル圧延機１４と第８図（Ｂ）に
示した如きロール形状の１基以上のエツジヤ−圧延機１
６により１パスあるいは複数パスの中間圧延後、第８図
Ｇ）に示した如きロール形状の仕上ユニバーサル圧延機
１８において１パスでＨ形鋼製品に正確される。

製品寸法が決まれば仕上ユニバーサル圧延機１８のロー
ル寸法と、それ以前の圧延機のロール寸法が決まる。す
なわち、第７図に）の（イ）、第８図に）の（ロタ、第
８図０のに）等の寸法はほぼ等しくなる如く設計されて
いる。このように特にブレークダウン圧延後の形状変化
が限定されたものであるために特定幅の水平ロールを使
用するので、従来は製品寸法が変わる度に水平ロールの
ロール交換をする必要があった。

通常、Ｈ形鋼の圧延は多サイズ少量正弧であシ、例えば
Ｈ形鋼の製品サイズはＪＩＳ規格で３３シリーズ、ＡＳ
ＴＭ規格で４４シリーズ、合計で７７シリーズに及ぶ。

従来、あるサイズから他のサイズへのロール交換に要す
る時間としては通常２５〜３０分かかるので、多サイズ
のＨ形鋼を圧延するためにはサイズ数に比例したロール
交換時間がかかシ、この分稼動率を低下させている。当
然ロール交換時にも素材は加熱し、炉内で保熱しておく
ことに々シ、多大のエネルギーロスを生じている。

また従来一般に、Ｈ形調圧嶌においては第９図に示すよ
うに粗ユニバーサル圧延機１４の水平ロール２０の側面
部２２が圧電本数の増加とともに摩耗して水平ロール２
０の内幅寸法が減少する傾向がある。瓢ロール２４も摩
耗するが、この場合はｌロール２４の開度を摩耗分だけ
調整すればよく、それほど問題はない。このため第１０
図で示す如くフランジ厚み−を一定にするとウェブ高さ
くへ）が水平Ｐ−ル２０の側面部２２の摩耗分だけ低く
なるので、通常は寸法公差が許す範囲で７−ｙンジ厚み
（ホ）を厚くしてウェブ高さくへ）を確保している。

すなわち、材料のウェブ高さくへ）は水平ロール２００
幅の大小によシ影響されるので、通常ウェブ高さくへ）
の寸法許容差の範囲内で使用する有効ロール幅が決めら
れておシ、例えばウェブ高さ４００園未満では±３０■
、同４００箇以上６００■未満では±４．０■、同６０
０諺以上では±５．０ＩＩＩＩの許容差がＪＩＳＧ３１
９２に規定されている。

し九がって、使用する水平ロール２００幅によってフラ
ンジ厚みが異なシ、特に摩耗して幅が減少した水平ロー
ル２０で圧延すると製品のフランジ厚は厚くなυ歩留シ
が低下する。当然圧延チャンス毎に使用するロール幅が
変わることによるチャンス毎の製品寸法のばらつき、あ
るいは同一圧延チャンス内でも水平ロール側面部２２の
摩耗に基づくフランジ厚み変化を伴うことになシ、これ
らは寸法精度上好ましくない。

また、サイズ毎にブレークダウンロール、粗ユニバーサ
ルロール、エツジヤ−ロール、仕上ユニバーサルロール
を保有する必要があるので、ロールの保有数が必然的に
多くなる問題もあシ、通常１？イズにつき予備のため２
〜３セツトを保有している。さらに例えば、ウェブ高さ
が７００ｍ＋と８００■の間の寸法の製品を要求された
としても、現有のロール幅の枠外であシ製造は不可能で
ある。

どうしても製造するとなればブレークダウンロールカラ
ユニバーサルロール　エツジヤ−ロールまで新規に保有
する必要があシ、当然ロール保有数がさらに増加するこ
とは避けられない。

この問題に対して従来、特公昭５３−４０９４９に開示
１ｆｔ九！５Ｋ”エニバーナルロールの水平ロールをロ
ール軸と垂直方向に２分割して、その間にスペーサーを
挿入して圧延する方法がある。丸だしこの方法はある範
囲のウェブ高さサイズに共用できるが、圧延サイズ毎に
専用のスペーサーが必要であシ、また圧延開始時の水平
ロール側壁部２２の摩耗量に応じたロール幅調整ができ
ず、同一チャンス内の製品のフランジ厚のばらつきは未
解決の問題として残る。

更にロール幅のセットは圧延ライン内ではなく、ライン
から離れた専用のロール交換場所で行うため、サイズ変
更ととに必要なロール交換時間の損失は避けられない等
の幾多の欠点があった。従来の問題点は第７口内の（イ
］、第８図（イ）の（口１、第８図（Ｂ）の（ハ）第８
図００に）の寸法が少なくとも圧延ライン内Ｋかいては
固定されているために生じる。本発明者らは、圧延ライ
ン内において上記の（イＪ、（口］。

（ハ）、（−Ｊの寸法の変更が可能であれば、製品寸法
に応じて（イ）、（ロ）、　ＰＩ　、　（−１の寸法を
変更して圧延することによって上記の問題を解決できる
ことを見い出し、この知見に基づいて、先に特願昭５８
−７５４２を出願した。すなわち第１１回内、　（Ｂ）
　。

パーサル圧延機１４Ａ、二ツジャー圧延１１１６Ａ、仕
上ユニバーサル圧延機１８人に配置して同一ロールで異
なったウェブ高さサイズの圧延を可能とする圧延方法で
ある。この方法に訃いては、ウェブの両端とフランジを
粗ユニバーサル圧延機１４人で圧延後、エツジヤ−圧延
機１６Ａでウェブ中央部とフランジ端部を圧延し、両者
の圧延を繰返した後仕上ユニバーサル圧延機１８Ａで仕
上をする。

このうち、エツジヤ−圧延機１６Ａで粗ユニバーサル圧
延機１４Ａでのウェブ中央未圧下部の部分圧延を行う際
に生じるウェブの幅広がりに応じてロール間隔を増加さ
せながら目標のウェブ高さに圧延する。

上記先願技術はそれまでの従来の圧延に比してロール交
換頻度の減少郷多くの効果をあけたがエツジヤ−圧延機
１６Ａでのウェブ中央部の圧延時に圧下量が大であると
ウェブの座屈が生じやすく、ウェブの座屈を防止するた
めに１バス当たりの圧下量を制限することによる圧延効
率の低下が１つの難点であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、Ｈ形鋼の熱間圧延における上記従来技
術の欠点を解消し、ロール交換頻度の減少、ロール保有
数の減少、製品の寸法精度の向上、および圧延効率の向
上部の改善ができる安定なＨ形鋼の熱間圧延方法を提供
するにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明者ら
はＨ形鋼の部分圧延について種々検討した結果、粗ユニ
バーサル圧延機におけるウェブ未圧下部を幅方向に分割
するととくよって、エツジヤ−圧延機１６Ａで生じる上
記従来の問題を解決しうろことを見い出した。

本発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、スラグ、矩形鋼片もしくはＨ形鋼用鋼片を素
材としロール軸方向の位置がパス毎に可変な分割ロール
を組み込んだ粗ユニバーサル圧延機、二ツジャー圧延機
および仕上ユニバーサル圧延機を有して成る圧延機列を
用いるＨ形鋼の熱間圧延方法において、ウェブが平坦な
Ｈ形鋼被圧延材に対し前記粗ユニバーサル圧延機におけ
る分割ロールおよび固定ロールによるウェブ端部お二び
中央部の部分圧延と該分割ロールおよび竪ロールによる
フランジ圧延を繰返す段階と、前記エツジヤ−圧延機に
おける分割ロールによる前記ウェブ中央部両側の未圧下
部の部分圧延と該分割ロールによるフランジ端部の圧延
を繰返す段階と、を有して成ることを特徴とするＨ形鋼
の熱間圧延方法である。

本発明における圧延機の配置は第１図に示す如く、ブレ
ークダウン圧延機１２、粗ユニバーサル圧延機１４−１
、エツジヤ−圧延機１６−１．仕上ユニバーサル圧延機
１８−１の順の装置である。

次に本発明で使用する分割ロールについて説明する。

粗ユニバーサル圧延機１４−１の水平ロールは第２図（
５）に示す如くウェブ幅中央のシャフトと一体となって
固定したロール３６とその両側のロール軸方向に対称に
位置変更が可能な２個の分割ロール３８から構成される
。二ツジャー圧延機１６−１の水平ロールは第２図（Ｂ
）に示す如くロール軸方向く対称に位置変更が可能な２
個の分割ロール４０から構成され、分割ロール４０はク
エプ面の圧延も可能な構成となっている。

仕上ユニバーサル圧延機１８−１は先願技術の第２図Ｇ
）で示した如き軸方向に位置変更が可能な２個の分割ロ
ール３４を使用している。

次に上記の構成を有するロールによる本発明の圧延方法
について説明する。

まず、粗ユニバーサル圧延機１４−１において第２図の
如く固定ロール３６でウェブ中央の部分圧延を、５度程
度のテーバを有する水平分割ロール３８と竪ロールでウ
ェブ端部の部分圧延とフランジ圧延を行い、ウェブの中
央部の両側の部分（以後中間部と称す）は非圧下状態と
する。次にエツジヤ−圧延機１６−１において、フラン
ジ端部に５度程度のテーパを有する水平分割ロール４０
でウェブの中間未圧下部とフランジ端部を圧延する。

これらの２基による圧延を繰返すととＫよシ素材を圧延
する。ただし、この場合、第２図に）Ｋ示した固定ロー
ル３６０幅（ト）と第２図（均の水平分割ロール４００
間隔（ロ）との関係は常に（ト）が（ロ）よシ大なる状
態で圧延する必要がある。これらの中間圧延を終了後第
２図０に示す如く仕上ユニバーサル圧延機１８−１にお
いてテーパをほとんど有しない水平分割ロール３４と竪
ロールによって５度程度の傾きを有するフランジを起こ
して製品に仕上げる。

上記の如く、第２図に示した分割ロール３８゜４０訃よ
び３４の間隔を調整することによシ、ウェブ高さが異な
ったＨ形鋼をロール交換なしで同一ロールで圧延するこ
とが可能である。

先願技術における圧延方法と本発明における圧延方法と
の差異はウェブの部分圧延方法に存在する。すなわち、
先願技術におけるウェブの部分圧延方法は第１１図に示
した如く、ウェブが平坦な状態からまずウェブ端部のみ
を圧延する段階を経た後、この段階で非圧下状態とした
ウェブの中央部を圧延する段階によって行っている。

すなわち、この場合はウェブの平坦化はエツジヤ−圧延
機・１６ＡＫよって第１１図向に示した如くＫなされる
。この場合、フランジ幅の圧延もなされるものの、これ
は局部的な変形となって材料の伸延にはほとんど寄与せ
ず、ウェブの中央部はその他のウェブ、フランジの非圧
下部によって圧延方向に拘束を受けることになる。した
がって第３図（イ）Ｋ示す如く、ウェブ中央部４２の減
面メタルは幅方向にフローし、クエンの幅広がシを生じ
る。ところが、ここでウェブ中央部４２の幅■が厚＋−
に比して大なる場合にはロールとの接触によって上記の
幅方向のメタル７０−が阻止され、減面メタルの多くは
強制的に圧延方向に押し出され、かくしてウェブの座屈
が発生する。このクエンの座屈を防止する丸めにはウェ
ブ中央部４２の圧下量を減少させることが有効であるが
、これはパス回数の増加、すなわち圧延効率の低下も招
き好ましくない。

これに対し、本発明によるウェブの圧延方法は第２図に
示し九如く、クエンが平坦な状態からまずウェブの中央
部および端部を圧延する段階によって非圧下状態となる
ウェブの領域を２つに分断した後に、このウェブの中間
未圧下部を圧延する段階によってウェブを平坦化する。

この時対象とするＨ形鋼のウェブ高さサイズが等しけれ
ば第３図（Ｂｌに示す本発明による圧延方法の場合の中
間未圧下部の幅（４の和は第３園内に示すウェブ中央未
圧下部の幅■に等・しく、また両者の厚み（号と−も纜
ぼ等しいため、ウェブの平坦化のための未圧下部減面量
もまた等しい。

ところが本発明によるエツジヤ−圧延機１６−１でウェ
ブ平坦化を行う場合は第３図（Ｂ）に示す如くに、圧延
されるウェブ中間部４６の各々の幅（−の厚みＭＫ対す
る比は先願技術の場合の幅（ト）の厚み（イ）に対する
比の１／２となるため、先願技術の圧延方法の場合に比
して大な減面メタルの幅方向への７０−量を生じせしめ
ることができる。かくして圧延方向への強制的なフロー
が著しく緩和されることＫよって、減面量を減少させる
ことなしにウェブの座屈を防止でき、以て圧延効率の高
い状態でウェブの平坦化を行うことができるのである。

〔実施例〕

第１表に示す寸法のロールを使用して第２図で示す圧延
過徨でロール交換することなしく同−クールで呼称寸法
７００Ｘ３００と９００Ｘ３ＧＧのＨ形鋼を製造した。

すなわち、７００Ｘ３０Ｇの場合を第４図に、９００×
３００の場合を第２図に示したが、いずれの場合にもま
ず（１次）粗ユニバーサル圧延機１４−Ｉにおいてフラ
ンジとウェブの中央部および端部を圧下し、次に二ツジ
ャー圧砥機１６−１でフランジ端部およびワエプの中間
未圧下部を、圧延し、この過程を可逆圧延で複数パス圧
延したのち、仕上エニパーサル圧延機１８−１の１パス
でフランジの傾きを起こしてＨ形鋼製品とした。

このようにして圧延し＆７００Ｘ３０Ｇおよび５ｏｏｘ
ａｏｏのＨ形鋼はウェブの部分圧延における圧下部の境
のきすも発生せず表面状況および平坦度も良好で、ウェ
ブ車側も起こらず、位置可変分割ロールの摩耗に対する
位置の微調整によシ寸法精度も良好で歩留屯すぐれてい
た。

ま九第Ｚ図と第２図とを比較してみると、後者は分割ロ
ール３Ｂ、４０，３４のそれぞれの位置を前者に対して
クール軸中心に対称に軸端方向へ９７露移動しただけで
あるので、ｙｏｏｘａｏ。

から９００Ｘ３ＧＧへの切換はオンラインにおける分割
四−ルの位置変更のみでロール交換の必要はなかった。

本発明の圧延方法によってロール交換回数は従来の約１
／３に大幅な減少が可能となシ、ロールの保有数が減少
し、材料の加熱時間も短縮された。

〔発明の効果〕

本発明は上記実施例からも明らかな如く、粗ユニバーサ
ル圧延機、エツジヤ−圧延機、および仕上１二バーサル
圧延機等において、軸方向の位置が可変の分割ロールを
使用して圧延することＫよって、ロール交換頻度の減少
、ロール保有数の削減、寸法精度と歩留の向上、加熱エ
ネルギー原単位の減少および圧延能率の向上部多くの効
果をあげることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＨ形鋼熱間圧延を示す工程図、第２図
内、　（Ｂ）　、　（ＣＪはそれぞれ本発明の（６）は
粗ユニバーサル圧延機、（均はエツジヤ−圧延機、０は
仕上エニパーサル圧延機によるＨ形鋼の圧延過程ならび
に９００Ｘ３００Ｈ形鋼の実施例の圧延過程を示す断１
図、第３図四、＠はいずれも粗ユニバーサル圧延後の圧
延材の断面図を示し、に）は先願技術の圧延方法による
もの、向は本発明の圧延方法によるもの、第４図四、（
均、（Ｃ）はいずれも本発明による７００Ｘ３００Ｈ形
鋼の実施例の圧延過程を示す断面図、第５図に）、＠は
いずれも従来のＨ形鋼熱間圧延の工程図、第６図四、　
（Ｂ）　、　ｔｃ）はいずれもＨ形鋼熱間圧延素材の形
状を示す断面図、第７図内、（Ｂ）はロール孔形を示す
ロールの断面図、第８図内、（均、（Ｃ）はいずれもＨ
形鋼の熱間圧延の過程を示す断面図、第９図は従来のユ
ニバーサル圧延機水平ロールの側面部の摩耗を示す断面
図、第１０図はＨ形鋼の寸法を示す断面図、第１１図Ｇ
Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）はそれぞれ先願技術のに
）は粗ユニバーサル圧延機、向はエツジヤ−圧延機、０
は仕上ユニバーサル圧延機によるＨ形鋼の圧延過程−を
示す断面図、第１２図社先願技術の圧延方法におけるＨ
形鋼の熱間圧延を示す工程である。 ２・・・スンプ　　　　　４・・・矩形鋼片６・・・Ｈ
形鋼用鋼片　１２・・・ブレークダウン圧延機１４−ｔ
・・・粗エニ／＜　−ｆル圧延機１６−１・・・エツジ
ヤ−圧延機 １８−１・・・仕上ユニバーサル圧延機３４．３８．４
０・・・分割ロール ３６・・・固定ロール 代理人　弁理士　　中　路　武　雄 第１凶 第２図 第３図 第４図 第６１！ 第７！！ＩＩ 第８図　　　　　第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スラブ、矩形鋼片もしくはＨ形鋼用鋼片を素材と
   しロール軸方向の位置がバス毎に可変な分割ロールを組
   み込んだ粗ユニバーサル圧延機、エッジャー圧延機およ
   び仕上ユニバーサル圧延機を有して成る圧延機列を用い
   るＨ形鋼の熱間圧延方法において、ウェブが平坦なＨ形
   鋼被圧延材に対し前記粗ユニバーサル圧延機における分
   割ロールおよび固定ロールによるウェブ端部および中央
   部の部分圧延と該分割ロールおよび竪ロールによるフラ
   ンジ圧延を繰返す段階と、前記エッジャー圧延機におけ
   る分割ロールによる前記ウェブ中央部両側の未圧下部の
   部分圧延と該分割ロールによるフランジ端部の圧延を繰
   返す段階と、を有して成ることを特徴とするＨ形鋼の熱
   間圧延方法。