JPS6133701A - H形鋼のユニバ−サル圧延方法 - Google Patents

H形鋼のユニバ−サル圧延方法

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JPS6133701A
JPS6133701A JP15396684A JP15396684A JPS6133701A JP S6133701 A JPS6133701 A JP S6133701A JP 15396684 A JP15396684 A JP 15396684A JP 15396684 A JP15396684 A JP 15396684A JP S6133701 A JPS6133701 A JP S6133701A
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JP
Japan
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rolling
rolls
web
roll
driven
Prior art date
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Pending
Application number
JP15396684A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Hirasawa
平沢 猛志
Ichiro Nakauchi
中内 一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Publication of JPS6133701A publication Critical patent/JPS6133701A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088H- or I-sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B35/00Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/10Driving arrangements for rolls which have only a low-power drive; Driving arrangements for rolls which receive power from the shaft of another roll

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】 「発明の目的」 本発明はH形鋼のユニバーサル圧延方法に係 ′シ、圧
延の安定性を向上すると共に圧延限界を拡大し、又圧延
歩留シを向上すると共に圧蝉エネルギニを低減し、更に
は駆動設備の簡易化や残留応力の低減を図らしめたH形
鋼のユニバーサル圧延方法を提供しようとするものであ
る。
従来の技術 H形鋼をユニバーサル圧延することは従来から実施され
ているが、その圧延材に対する圧延姿勢は第9図に示す
通シである。即ち圧延材10は上下の水平ロール11.
11および左右の竪ロール12.12の間においてH形
に位置せしめられ、この姿勢で圧延されるもので、その
駆動はウェブ面と7ランノ内面を圧延する水平ロール1
1.11を駆動し、7ランジ外面を圧延する竪ロールは
圧延材10から伝達される□力によって回転するアイド
ルロールとなっている。
発明が解決しようとする問題点 ところが上記のような従来のものにおいては以下に列挙
するような問題点がある。
■ 一般に水平ロール11.11の径DHは竪ロール1
2の径Dvよりも大きく、その比DH/Dvは1.2〜
1.6である。然してこのようなロール径比条件下にお
いては通常のH形鋼圧延スケジュールにおいて圧延材1
0と口]ルの接触弧長け7ラング部がウェブ部よシも大
きくなシ圧延材10の噛込みが阻害される。そとで従来
においてはウェブ先端に舌状突出部を延出させてその噛
込みを良好どし、或いは水平ロール径の1/2以下の小
径竪ロールを用いて噛込みの円滑化を図ることが提案さ
れているが、その前者の場合には舌状突出部が延びすぎ
ないように圧下スケジュールに制限を加えることが必要
であり、又先端が直角とならざるを得ない連続鋳造材を
直接に圧延することができない不利があ如、又後者の場
合にはロールおよびその軸受の強度に関して設備的に問
題がある。
■ 又ウェブとフランジ内面を圧延する水平ロール11
を駆動すると、圧延材速度とロール周速の等しい中立点
が7ランジ内面(水平ロール側面)とな如、ウェブ面で
はロール周速の方が圧延材よシも速い所謂後進現象が発
生する。これはウェブの伸びを7ランノ部が拘束するた
めで、このためウェブの薄いもので生ずる欠点がある。
■ 更にフランジを縦方向としたH形の姿勢で圧延する
ので圧延材10のウェブ部上に冷却水が溜υ、ウェブ部
の温度が低下して薄肉状に圧延することが困難となると
共に、ウェブと7ランノの温度差が増大して冷却後の残
留応力が大きくなシ、場合によってげウェブの座屈(波
打ち)が発生する不利がある。
「発明の構成」 問題点塾解決するための手段 本発明は上記したような従来のものの問題点を解消する
ように創案されたものでH形鋼をユニバーサル圧延する
に当り、フランジ外面を圧下するロールを駆動せしめる
と共にウェブとフランジ内面を圧下するロールを非駆動
とし、しかもH形鋼を工形姿勢で圧延することを特徴と
するH形鋼のユニバーサル圧延方法である。
作用 非駆動とすることによシラニブ面においてロール周側が
圧延材よシ速い後進現象の発生を回避しウェブ圧下を適
切に実施せしめ、又駆動されるフランジ圧下ロールの接
触弧長は比較的小となって圧延材の噛込みを阻害される
ことがなくなシ、舌片状突出部などを不要とする。圧延
材が工形として圧延されることによシ冷却水がウェブ部
上に溜る可能性はなくなシヴエプ部が不当に温度低下す
ることがなく、ウェブ部とフランジ部との間の温度さも
少くなって冷却後に残る残留応力も小となる。
実施例 本発明によるものの具体的な実施態様を添附図面を適宜
に参照して説明すると、第1図に示すように上下の水平
ロール1.1と左右の竪ロール2.2よ構成るユニバー
サル圧延機によシ圧延材を圧下すること自体は前記した
ような従来からのものと同様であるが、7ランジ外面を
圧下するロール1.1を駆動し、7ランジ内面とウェブ
面を圧下するロール2.2を無駆動のアイドルロールと
し、圧延材10をウェブ部を縦方向とした工形姿勢とす
るものである。なお駆動ロール1とアイドルロール2の
径については、ロール1がロール200.55〜1.0
倍程度で、特に0.65〜0.85倍程度である。
これを更に説明すると、従来のH形鋼に関するユニバー
サル圧延では前記した第9図のようにウェブ面を圧延す
る四−ル11.11を駆動し、7ランノ面を圧延するロ
ール12.12をアイドラーとして偽るが、この場合の
ロール11の径は前述のようにロール12の径の1.2
〜1,6倍であり、又圧延材の寸法は製品寸法との関係
から一般に7ランゾ厚がウェブ厚の1.0〜2.0倍の
厚さである。即ちこのような条件下ではロールと圧延材
料の接触弧長は7ランソ圧延側が長くなるもので、第2
図(1)はウェブ圧延ロール11と圧延材ウェブの接触
状態を示し、又第2図(b)はフランジ圧延ロール12
と7ランジ外面の接触状態を示すが、それぞれの投影接
触弧長は次のようになる。
1w=s/ΔtW@RW1  Δtw=tvl −tv
l  、l F =J2ΔtF−RF1 Δtp=tp
、  tpI1%ただし上式において、 1w: ウェブ圧延ロールとウェブの投影接触弧長、l
F :フランジ圧延ロールと7ランゾの投影接触弧長、 Rw:ウェブ圧延ロール半径 RF:7ランジ圧延ロール半径 然して、この場合における一般的な比率を、一ルと接触
するため、7ランノ圧延ロールがアイドラーの場合は圧
延材ウェブ先端にいわゆる舌状突出部が無いと噛込み不
可能となる。そしてこの舌状突出部を付した場合には、
ユニバーサル圧延で舌状突出部の伸び過ぎを防ぐ圧下ス
ケジュールとする必要があることは前記の通シであるが
、本発明の前記したような7ランジ圧延ロール駆動の方
法によれば、第3図に示すごとくでろって、舌状突出部
の無い圧延材であっても上下の駆動圧延ロール1.1に
よって有効に噛込まれ安定した圧延が可能であり、また
連続鋳造による圧延素材であっても直接ユニバーサル圧
延する事も可能となることは明かである。
又、従来の圧延法においては、ウェブ圧延ロールから伝
達される圧延力によってフランジを引抜くような状態で
圧延が行われていたため、ロール出側近傍でウェブに長
手方向の圧縮力が加わシ、薄物製品ではウェブの座屈を
生じ、圧下スケジュールの制限や、圧延寸法に限界があ
った。これに対し上記したような本発明の方法上)) 即ちこの第1表の結果によるならば、フランツ圧延ロー
ル駆動型式によるもののクロツノロス低減の効果は何れ
にしても頗る大であることは明かである。即ちこれは第
6図(、)に示す如く、従来のウェブ圧延ロール駆動の
場合には、圧延材10の舌状突出部10eの長さeと7
ランジの非定常部長さfが増大するのに対し、本発明の
7ランノ圧延ロール駆動の場合は、第6図(b)の如く
であって、ウェブおよび7ランジの非定常部eおよびf
が共に小さくなるためであり、本発明法から圧延歩留り
の好ましい向上が得られることは明かである。
また前記した第1表の圧延結果に於て、圧延トルクに関
してもフランジ圧延ロール駆動型式の場合はこの圧延ト
ルクが少くとも10〜30チ程度小さくて済むことが確
認される。これはロールと材料間のスリップ率の減少等
によるもので、本発明法により加工エネルギーを節減し
得ることは明白である。
’QCs、前記のような圧延条件でのウェブ中央部及び
フランジ中央部の圧延材先進率の測定結果を第7図に要
約して示すが、従来のウェブ圧延ロール駆動型式による
同図(、)のものでは、圧下率の変化による先進率の変
動が太きい。これに対し、本発明のフランツ圧延ロール
駆動型式による同図(c)のものでは、圧下率の変化に
よシ、駆動ロールに対する先進率の変動はほとんどなく
一定である。即ちこのことは2スタンド以上の圧延機に
よ多連続圧延を実施する場合の速度制御性に関し、極め
て有利な方法であることを示している。
然して、本発明のフランジ圧延ロール駆動型式によるユ
ニバーサル圧延の圧延姿勢に関しては、従来法と同じH
姿勢により、竪ロールを駆動することも可能であるが、
竪ロール駆動方式では、駆動力伝達機構が複雑になるこ
とや、ロール組替えが繁雑になる等の難点がある。従っ
て、水平ロールを7ランノ圧延駆動ロールとしてI姿勢
で圧延することが有利である。また、フランジ圧延ロー
ル駆動型式では、第1図と第9図の比較でわかるように
、水平ロール軸受と竪ロール軸受間に余裕が生じるため
、従来から問題となっていた軸受およびベアリングの強
度に関し、高強度化が可能である。
更に、■姿勢で圧延する方法によれば、従来法で問題と
なっていたウェブの温度低下が防止できる。即ち第8図
(a) tri従来のH姿勢で圧延する場合を示すもの
で、ウェブ上面にロール冷却水が溜シ、ウェブの温度低
下が大きく薄肉材の圧延が困難となることは明かである
。また、ウェブとフランツの温度差が増大して、冷却後
の残留応力が大きくなシ、時としてウェブの座屈を生ず
ることとなるので、フランジ面を水冷して温度差を小さ
くするという方iも行われている。これに対し、第8図
(b)に示す本発明の■姿勢によるものの場合は、冷却
水による冷却をフランジ面だけに抑えることができ、ウ
ェブの温度低下を防止すると共に、ウェブと7ランゾの
温度差が小さくなるため、薄肉製品の製造限界拡大と残
留応力の低い製品の製造が可能である。
以上本発明の方法と効果について、H形鋼の圧延を例に
記したが、T形鋼に対しても逆Tの圧延姿勢で本発明方
法を適用することが可能であって、上記したところに準
じた作用効果を得ることができる。
「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは圧延噛込み限界
の拡大によって大圧下圧延が可能となシ、圧延ウェブ波
発生を低減して薄肉ウエブ圧延を図り、クロップロス減
少による圧延歩留りの向上と共に圧延トルク減少による
加工エネルギーの節減、圧延材先進率の安定化による速
度制御性の向上、ウェブの冷却を回避することによる薄
肉圧延限界の拡大などを得しめ、しかも設備的に水平ロ
ール軸受と竪ロール軸受間のスペースに余裕を生ぜしめ
て軸受およびベアリングの強度向上を図ることができる
などの効果を有し、工業的にその効果の大きい発明であ
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の技術的内容を示すものであつて、第1図
は本発明による圧延材とロールの配設関係を示した説明
図、第2図はウェブおよび7ランジの圧下状態を示した
説明図、第3図は圧延材の駆動ロールによる噛み込み状
態の側面的説FiA図、第4図はその圧延中の状態につ
いての第3図と同様な説明図、第5図はロール寸法とロ
ール負荷についての説明図、第6図はクロップ形状につ
いての斜面的説明図、第7図は各駆動型式による材料先
進率の試験結果を示した図表、第8図は圧延材の冷却状
態についての説明図、第9図は従来法による圧延材とロ
ール配置関係を示した説明図である。 然してこれらの図面において、1は駆動圧延ロール、2
は無駆動アイドルロール、10は圧延材を示すものであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. H形鋼をユニバーサル圧延するに当り、フランジ外面を
    圧下するロールを駆動せしめると共にウェブとフランジ
    内面を圧下するロールを非駆動とし、しかもH形鋼をI
    形姿勢で圧延することを特徴とするH形鋼のユニバーサ
    ル圧延方法。
JP15396684A 1984-07-26 1984-07-26 H形鋼のユニバ−サル圧延方法 Pending JPS6133701A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0734792A2 (de) * 1995-03-30 1996-10-02 MANNESMANN Aktiengesellschaft Universalgerüstgruppe und VErfahren zum Walzen von stranggegossenen Vorprofilen
CN100448557C (zh) * 2006-10-14 2009-01-07 马鞍山钢铁股份有限公司 H型钢立式轧制方法及装置

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