JPS62282707A - フランジを有する形材の圧延装置列 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分ｒｒ＞ 本発明はフランジを有する形材、すなわち、Ｈ形および
これに類似の形材製品における種々のサイズを圧延工程
てつくり分ける圧延装置列に関する。

（従来の技術） 現在、製造されている形材はその種類、断面形状および
寸法が多岐にわたり、品種・サイズの数か非常に多いの
が特徴である。これらの多品種・多サイズの形材を製造
する手段としては、溶接によるビルドアップ法もしくは
圧延による方法が一般的であるが、量産効果は圧延法が
有利である。

ところて、従来の最も一般的な形材圧延の方式は粗圧延
から仕上圧延までに２重式あるいは３重式圧延機を用い
るか、あるいは粗圧延に２重あるいは３重式圧延機を用
い、中間圧延および仕上圧延にユニバーサル圧延機を用
いる圧延方式である。

このような従来の圧延方式ては、製造する製品の品種・
サイズ毎に対応して粗圧延から仕上圧延までを通して使
用される圧延ロールは原則的に製品に対応し、専用とし
て準備しなければならない。従って製品寸法の多様化や
、製造範囲の拡大など需要家のニーズに対応するために
は多数のロールを保有しなければならず、またロール組
替えの回数が多くなり、そのための時間損失が増大し、
生産性を著しく損ない、コスト高になるという問題点が
あった。

その具体例としてＨ形鋼の圧延の場合を以下に述べる。

第４図（ａ）は従来のＨ形調圧延設備列の代表例を示し
たものであるが、ブレークダウン圧延機Ｌ（ＢＤ）、そ
の後に続く４０一ルユニバーサル圧延機（ＲＵ）とエツ
ジヤ−圧延機（Ｅ）群２　（ＲＵ−Ｅ）、仕上用４０一
ルユニハーサル圧延機３　（ＦＵ）て構成されている。

第４図（ｂ）は第４図（ａ）における各圧延機１，２．
３で造形された圧延材料の各々の形状４，５．６を示す
。第５図はユニバーサル圧延機の圧延用ロールと圧延さ
れる材料の関係を示しており、ユニバーサル圧延機のｆ
ｊｌｔｌａ上、圧延中に同一セットのロール対で自由に
変化が回走となる寸法は、上方水平ロール７と下方水平
ロール８の間の隙間９および左右垂直ロール１０．１１
の間の隙間１．２．１３のみとなる。従ってＨ形鋼のウ
ェブ厚み９とフランジ厚みの１２゜１３については変化
させることかてきるが、ウェブ内幅ＩＷは一定にならざ
るを得ない。その結果、Ｈ形鋼製品の厚み９が異なるシ
リーズを圧延するに際し、左右のフランジ厚み１２．１
３を変化させれば当然ウェブ内幅ＩＷと左右のフランジ
厚み１２゜１３を合計したウェブ外＠ＯＷは種々の寸法
に変化せざるを得ないことになる。

すなわち、従来の圧延法て圧延されるＨ形鋼は、第６図
に示すごとく、ウェブ内幅ＩＷが一定てフランジ厚みＴ
ｆ、、Ｔｆ２の変化によってウェブ外幅ＯＷ　ｌ、　Ｏ
Ｗ　２が変化する、いわゆるウェブ内幅一定の製品シリ
ーズとなり、ウェブ外幅一定の製品シリーズの製造は困
難である。もしウェブ外幅ＯＷか一定のＨ形鋼製品シリ
ーズをユニバーサル圧延機を用いた従来圧延法て製造す
るためには、ウェブ内幅の変化に応じて、粗圧延〜中間
圧延〜仕上圧延の全工程における上方、下方水平ロール
の大半を準備することになり大量のロール本数を必要と
し、かつロールの頻繁な組替え作業を行なわなければな
らず著しい製造コスト高をまねき、実質的にこの方法を
採用することは困難である。

本件出願人は以上のような問題点を解消する手段として
、いわゆる斜行ロール方式と称する特開昭５９−２０２
１０１号の技術を先に提案した。この技術の概要は、粗
圧延工程、中間圧延工程および仕上圧延工程よりなる形
材の圧延工程の前記中間圧延工程と仕上圧延工程間の任
意の工程に、ロール軸心が圧延方向に対し所定の角度Ｏ
Ｍを形成した斜行ロールを有する圧延機を配置し、ウェ
ブ部を拡幅圧延する方法てあって、ウェブ内幅一定もし
くは外幅一定のＨ形鋼を任意に造り分けることを目的と
したものである。この斜行ロール方式は従来のユニバー
サル圧延方式に比較して格段に多種な製品シリーズを製
造できる有効な手段であるか、なお改良すべき点があっ
た。

（発明か解決しようとする問題点） ＋　２３　ＦＩＮ　＋＋曲葦製鍔ロー　１１７士膏笛４
１−片辻の壬バ　占を生かし、さらに多種サイズの形材
を効率よく製造する手段の提供を目的とするものて以下
、本発明の詳細な説明に先立って斜行ロール方式による
Ｈ形鋼の圧延を例にその概略を説明する。この圧延方法
の特徴は第７図（ａ）、（ｂ）に示すように、上下各２
個づつの斜行ロール１５．１５’および１６．１６’か
材料１７のフランジ内側に接しかつ、ロール軸か水平面
内において圧延方向とθＨ、また水平面内において水平
軸とθヮの角度を保ちつつ材料のフランジに近接するウ
ェブ部を圧下することによって、圧下された部分の材料
を幅方向へ流動せしめ、ウェブな幅方向に拡げることが
てきる機走を有する。幅方向の拡幅量は基本的には製品
サイズ毎にθイ、θ７の角度と斜行ロール間隔（Ｌの２
倍）を設定することによって決定される。

第８図にこの「斜行ロール方式圧延方法」を採用した圧
延機（ＳＳ）１４をＨ形鋼の熱間圧延設備列に組み込ん
だ例を示す。図中の中間ユニバーサル圧延機（ＲＵ−Ｅ
）２と「斜行ロール方式圧延機」１４と仕上圧延機（Ｆ
Ｕ）３を組み合わせることによって、代表的ニーズであ
る同図（Ｃ）に示すウェブ外幅ＯＷが一定でウェブ内幅
ＩＷ３゜ＩＷ４か異なる「ウェブ外幅一定のＨ形鋼製品
シリーズ」あるいは「任意ウェブ高さのＨ形鋼製品シリ
ーズ」などを少ないロール数て製造することか基本的に
可能となる。また斜行ロールに供給する材料は中間圧延
工程のユニバーサル圧延機の水平ロールを独特な形状に
形成して同図（ａ）に示すようにウェブ部を屈曲させウ
ェブ線長を長くするためロールに複雑な形状Ｐを設ける
必要があり、新たにそのためのロールを保有しなければ
ならないという問題があった。

本発明はウェブ部両端に余肉を形成し、これを斜行ロー
ルの外周面て抑圧すると同時にフランジ内側をロール側
面て拡幅圧延して、従来の「斜行ロール方式圧延方法」
による場合よりさらに広範な製品シリーズを製造できる
手段を提供するものである。

（問題点を解決するための手段・作用）第１図は本発明
を実施する圧延工程の配列を示すが、前記第８図で示し
た従来の斜行ロール方式と同じ構成部分については同符
号を付してその説明を省略する。中間ユニバーサル圧延
機２では前段のブレークダウンミル１から供給されるビ
ームブランク４に対し、最終製品の７ランジ厚み、ウェ
ブ厚みおよびウェブ内幅等を加味した中間材料２５の断
面まて造形を行う。次に中間ユニバーサル圧延機の上下
水平ロール２１と竪ロール３１および中間材料２５の関
係を第２図に示す。上下水平ロール２１には中間材料２
５のフランジとウェブの付は根部分に当接する外側隅角
部に段付切欠き（ａ）、直線状切欠き（ｂ）あるいは曲
線状切欠き（ｃ）が形成されている。ロール外側隅角部
に切欠きを設けることによって中間材料２５のウェブ両
端には余肉部Ｐか形成されるか、余肉部の形状とその大
きさは幅拡大の大きさに応じて上記（ａ）、（ｂ）、　
（ｃ）以外の任意な形状を選択可能である。

また、この中間工程はユニバーサル圧延機を用いるため
、ウェブ厚みとフランジ厚みは自由に変化させることが
可能てあり、製品のシリーズに応して必要な数の異なる
断面形状の中間材料か造形される。この中間材料２５は
ウェブ内＠ＩＷ、は一定でウェブ外幅ＯＷｌか異なる任
意なサイズの中間材料となる。

次に中間材料２５は斜行ロール式圧延機１４て圧延され
るが、この圧延機の斜行ロールｔｓ、ｔｓ’および１６
．１６’はロール軸か水平面内において圧延方向とθＨ
の角度を任意に設定でき、かつ左右方向（圧延方向と直
交する方向）と上下方向に位置変更可能である点は前記
従来の構造と同じである。ところて、本発明での斜行ロ
ールによる圧延手段の特徴は、各斜行ロールの側面部て
材料１７のフランジ内側を押し拡げると同時にウェブ両
端の余肉部Ｐをロール外周面で押圧することにより、ウ
ェブ内幅を拡げる点にある。なお、水平面内における水
平軸との角度（θＶ）は例えばフランジ幅の広いＨ形鋼
の場合にフランジ形状を整える効果かあるので、必要に
応じて設定すればよい。斜行ロール式圧延ｆｉ１４でウ
ェブ幅方向に拡幅された中間材料２７は、続いて仕上用
ユニバーサル圧延機３て所定のウェブ内幅の製品サイズ
に仕上圧延される。本発明で使用する仕上用ユニバーサ
ル圧延機の水平ロールは、第３図に示すようにアーバー
（軸）３３に対して一対のスリーブ体：Ｉ２ａ、３２ｂ
が軸心方向に相互の間隔（胴幅）が変更自在に嵌装され
たロールを使用する。スリーブ体：１２ａ、３２ｂを幅
方向に動かすための駆動手段は図示を省略しているが、
油圧によるかまたはスクリュ一方式等周知の構造を採用
すればよい。なお、胴幅の調整は圧延機にロールを組み
込んだ状態でオンライン制御できるよう構成するのが圧
延能率を高める意味で望ましい。

（実施例） 代表的なＨ形鋼の製品呼称寸法６００Ｘ　２００ｍｍ（
ウェブ外幅×フランジ幅）を製造するために、従来の斜
行ロール圧延方式による中間ユニバーサル圧延機てウェ
ブに屈曲を付け、斜行ロール圧延機でウェブ部を拡幅す
る方法と本発明の方法を比較圧延した。その条件を第１
表、斜行ロール圧延前後の材料の寸法比較を：５２表に
示した。

第　　１　　表 第２表 注）部位記号は第７図参照 （発明の効果） ！　本発明では従来の中間ユニバーサル圧延機で用いた
水平ロールを改削するだけでウェブ両端に余肉が形成で
きる。またこのため、ウェブ厚みの均一性が良好となり
品質・形状上の問題が生じない。さらに仕上げ圧延機て
の拡幅可能範囲か拡がり、各種サイズの形材が製造でき
る等の効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するためのミル配列と各ミルの機
能を示す図、第２図は中間ユニバーサル圧延機の水平ロ
ールの例を示す図、第３図は胴幅可変式の仕上ユニバー
サルミルの例を示す正面図、第４図（ａ）、（ｂ）は従
来のＨ形鋼圧延設備列の代表例と各ミルで圧延された材
料断面の説明図、第５図はユニバーサル圧延機の機能説
明図、第６図は本発明の応用例として説明するウェブ内
幅一定の製品シリーズにおける変化を示す図、第７図（
ａ）、（ｂ）は斜行ロール方式圧延法の詳細説明図、第
８Ｆｉ２１は番来の斜行ロール方式圧延法の説明図。 １・・・ブレークダウン圧延機、２・・・中間圧延機、
３・・・仕上ユニバーサル圧延機、７，８・・・水平ロ
ール、９・・・ウェブ厚み、１０．１１・・・垂直ロー
ル、　１２．。 １３・・・フランジ厚み、１４・・・斜行ロール圧延機
、１５．１５’　、１６．１６’・・・斜行ロール、１
７・・・材料、２７・・−中間材料、３３　・・・アー
ハー、３２ａ、３２ｂ　−スリーブ体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 粗圧延工程、ユニバーサル圧延機を備えた中間圧延工程
   および仕上圧延工程よりなる形材の圧延工程の前記中間
   圧延工程と仕上圧延工程間にロール軸心が圧延方向に対
   し所定の角度θ＿Ｈを形成した斜行ロールを有する圧延
   機を配置し、ウェブ部を拡幅圧延する装置列において、 前記中間圧延工程のユニバーサル圧延機木平ロールの外
   側隅角部にウェブ余肉を形成するための切欠部を設ける
   とともに、前記斜行ロールをその外周面で前記ウェブ余
   肉の圧下とロール側面でのフランジ内側拡幅とを同時に
   行うよう設け、さらに仕上圧延工程の水平ロールがその
   軸心方向に胴幅を可変としたことを特徴とするフランジ
   を有する形材の圧延装置列。