JPS6254519A

JPS6254519A - Ｈ形鋼の製造方法

Info

Publication number: JPS6254519A
Application number: JP19324685A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Ueno; 上野　清博; Nobuyuki Kondo; 信行近藤
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1987-03-10

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）本発明はユニバーサル圧延機により熱間圧延により製造
される圧延Ｈ形鋼の機械的特性を均一化する方法に関す
る。

（従来の技術）一般に圧延Ｈ形鋼はブレークダウン圧延機、粗ユニバー
サル圧延機、エツジヤ−圧延機および仕上圧延機によっ
て熱間圧延される。通常ブレークダウン圧延機で圧延さ
れたＨ形鋼片のフランジ。

フィレット（ウェブと７ランジ接合コーナ一部）および
ウェブの各部の温度差は１００Ｃ前後であるが、粗ユニ
バーサル圧延機および仕上ユニバーサル圧延機で圧延す
る過程ではＨ形鋼のフィレット部とフランジ部とウェブ
部の温度差が更に増大し、温度は概ねフィレット部〉フ
ランジ部〉ウェブ部の頴となりフィレット部が２００Ｃ
前後の高温となる。このような温度差で圧延すると、熱
間圧延後の前記各部の引張特性、衝撃特性などの機械的
特性が不均一となる原因となり、特にフィレット部の引
張特性、衝撃特性などの機械的特性が他の部分より不良
となる。

前述のごとくフィレット部の温度低下が他部より少ない
のは、フィレット部の熱放散面積が少なく、かつ輻射放
熱し難い形状によって生じ、これはユニバーサル圧延機
による圧延作業ではある程度避は得ないものである。

従来、フィレット部と他部との温度差を縮めて圧延する
ため種々の方法が試みられている。次にそれらの一例に
ついて説明する。

第１図はＨ形鋼の製造に用いられる二二ノ（−サル圧延
装置の配置図であって、１はブレークダウン圧延機、２
は粗ユニバーサル圧延機、３はエツジヤ−圧延機、４は
仕上ユニノ（−サル圧延機、５は強制冷却装置である。

Ｈ形鋼はブレークダウン圧延機１、粗ユニバーサル圧延
機２、エツジヤ−圧延機３、仕上ユニバーサル圧延機４
を通して圧延、成形され、粗ユニバーサル圧延機２と二
ツジャー圧延機３の前後において強制冷却装置５によっ
て冷却される。

従来の冷却装置は第６図に示すとと＜、Ｈ形鋼の圧延時
にフィレット部をフランジ外面より冷却する方法は製鉄
研究第３０３号、　（１９８０）　Ｐ　４４　により公
知である。同図においてはＨ形鋼フランジとＨ形囲ウェ
ブと、冷却水を放射している冷却ノズルとが示されてい
る。又同一文献において圧延時にフィレット部をフラン
ジ外面、およびウェブ下面より冷却する方法が公知とな
っている。この方法は第７図として示されているが、Ｈ
形鋼ウェブの下面とフランジの外面がそれぞれ冷却ノズ
ルからの冷却水によって冷却されるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、たとえばフランジ厚さ７７．１＋ｍ。

ウェブ４７，５＋ｗ、フランジ幅４２４，１１１１１１
１　、ウェブ高１４７４．２＋ｍのごとき広幅で極厚の
Ｈ形鋼では、フィレットのウェブ上面部において引張特
性、衝撃特性などの機械的特性が均一でなく、必ずしも
満足すべき結果が得られていない。

（問題点を解決するだめの手段）本発明は、従来の方法の有する欠点ならびに問題点を除
去１．改善することのできるＨ形鋼の製造方法を提供す
ることを目的とするものであり、特許請求の範囲記載の
Ｈ形鋼の製造方法を提供することによって前記目的を達
成することができる。

すなわちこの発明はユニバーサル圧延機によるＨ形鋼の
製造方法において、Ｈ形鋼のフィレット部を７ランジ外
面およびウェブの上面と下面にそれぞれ設けられた水ノ
ズルから噴射される冷却水により冷却し、前記冷却操作
によってウェブ上に滞留する冷却水を、底部がウェブ面
に接触し上部に吸水管が設けられ、昇降装置によって昇
降自在に吊り下げられた吸水装置によって吸水、排除す
ることを特徴とするＨ形鋼の製造方法に関する。

以下本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の方法に使用される強制冷却装置の一例
であってその配置を示す縦断面図であり、第３図は第２
図のｖ−■矢視図である。同図において６はＨ形鋼、７
はＨ形鋼を移送するテーブルローラ、８はテーブルロー
ラ７の支持台である。

この支持台８に上部冷却ノズル架台９と吸水ボックス架
台１０とが固定されている。上部冷却ノズル架台９には
昇降ロッド１１が設けられ、昇降ロッド１１は内蔵され
ているアクチュエーター（図示省略）によって昇降可能
となっている。昇降ロッド１１の上部にはスライドブロ
ック１３が固定されている。スライドブロック１３には
貫通穴があり貫通穴を通してシフトロッド１２が内蔵す
るアクチュエーター（図示省略）によってテーブルロー
ラ７の胴長方向にシフト可能になっている。シフトロッ
ド１２にはパイプサドル１４が固定され、パイプサドル
１４に上部水冷ノズル１５がクランプされている。従っ
てＨ形！４６のサイズが変動した場合においてもシフト
ロッド１２及び昇降ロッド１１を調節して上部水冷ノズ
ル１５がＨ形鋼のフィレット部のフランジ外面およびウ
ェブ上面の水冷が行えるようになっている。一方眼水ボ
ックス架台１０にＨ形鋼６のライン中心に設定された昇
降ロッド１６（昇降ロッドを昇降させるアクチュエータ
ーの図示省略）を内蔵する昇降装置が固定され、昇降ロ
ンド１６の先端に連結したワイヤー１８によって吸水ボ
ックス１９がＨ形鋼６のウェブ面とはソ平行に、かつ昇
降自在に吊されている。この吸水がツクス１９は底部の
全周に丸味を有し、かつ丸み部には切り欠き２０が複数
段けられ、上部に吸水管２１が設けられている。この吸
水管２１はホース着税金具２２、ホース２３を介して空
気エゼクタ−２４に連結されている。従ってＨ形鋼のウ
ェブ下面に水が溜れば、切り欠き２０に水が侵入するの
で空気エゼクタ−によシ排水できる。この場合吸水ボッ
クス１９の底部は水切り機能を十分に発揮させるだめに
Ｈ形鋼のウェブ面に接触させるのが好ましい。ｅ、水ボ
ックス１９の位置は昇降ロッド１６を昇降させて調節す
る。　２５は下部スライダーであって、テーブルローラ
７のローラピッチ間に設げられている。下部スライダー
２５の上部には下部水冷ノズル２６をクランプするパイ
プサドル１４が、下部には昇降ロッド１１が固定されて
いる。

下部スライダー２５はアクチュエーター（図示省略）で
テーブルローラ７の胴長方向に、調整でき、下部冷却架
台２７に内蔵されているアクチュエーター（図示省略）
により昇降ロッド１１を作動させ、上下に昇降できる。

従ってＨ形鋼のサイズが変化しても下部水冷ノズル２６
の位置を調節し、Ｈ形鋼のウェブ下面のフィレット部の
水冷を円滑に行うことができる。

前述のごとき装置によればＨ形鋼を圧延しつつフィレッ
ト部をフランジ外面およびウェブの上下と下面にそれぞ
れ設けられた上部水冷ノズル１５および下部水冷ノズル
２６によって冷却し、かつ冷却によってウェブ上面に生
ずる水溜まりを吸水ボックス１９によって短時間に水切
りすれば、フィレット部は効果的に全面より強制水冷さ
れ、かつウェブの過冷却を防止できるので、Ｈ形鋼の各
部位の温度差を少なくすることができる。

次に本発明を実施例について比較例と比較して説明する
。

（実施例）本発明の方法を７ランジ厚さ２６，１ｍ、　　ウェブ厚
さ１６．３１１１１１．　　フランジ幅３７０．４鴎、
ウェブ高さ３７２．４闘のＨ形鋼を製造する場合につい
て説明する。

まず第１図に示すユニバーサル圧延装置列において、強
制冷却袋＠５で強制水冷せずに圧延し、機械的特性を測
定した。機械的特性としては引張特性〔降伏点（Ｙ、Ｐ
、）〕と衝撃特性〔シャルピー衝撃破面遷移温度（ｖＴ
ｒｓＧ））を選定し、その結果が第２図、第３図の従来
法Ｉに示されている。同図によればＹ、Ｐ、は３３〜４
２．５　Ｋｙｆ／／Ｉフル２と９．５にｙｆ／１１！＋
１１２のバラツキがあり、特にフランジ部のフィレット
部Ｈ３Ａに厚さ方向の位置による差が大である。

ＶＴｒＥ３は一２５〜４５Ｃであり、７５Ｃのバラツキ
があった。特にフランジ部のフィレット部Ｈ％で厚さ方
向の位置による差が大であり、ウェブ部のフィレット部
Ｗ１．ＷｏがＷ％より高いのが問題である。

次に前述のユニバーサル圧延装置列において第７図のフ
ィレット部をフランジ外面およびウェブ下面より冷却す
る強制冷却装置５を用いて前記と同サイズのＨ形’ｄ４
　’ｔｃ強制冷却して製造した。その機械的特性を第４
図、第５図の従来法王に示しである。同図によればＹ、
Ｐ、は３９〜４６　Ｋｐｆｉ簡２と７に９ｆ／ａｓ２の
バラツキとなり、従来法王と比較してバラツキが約２，
５にｐｆ／ｍ２減少した。フィレット部のフランジ部Ｈ
％での厚さ方向の位置による差は従来法王より小さくな
っているが、なお差が詔められ、ウェブ部のフィレット
部Ｗｌ　、　Ｗｏが従来法王と同じようにＷ％より高く
なっている。同様にｖＴｒｓも一３８〜１３Ｃと５Ｉ　
Ｃのバラツキとなり、バラツキが１９Ｃ減少した。しか
しフィレット部のフランジ部Ｈ３ＡとＨ１ｒ　ＨＯとの
間に差が認められ、ウェブのフィレット部Ｗ１　ｓ　Ｗ
ＯのｖＴｒｓが従来法王よりは低くなって一応好戊績を
示しているが、なお不十分である。

以上のことから、温度の高いフィレット部を強制冷却し
ながら圧延すると、断面内の引張特性。

衝撃特性が均一化し、かつ機械的特性が向上することが
明らかである。

さらに前述のユニバーサル圧延装置列において従来法１
に示した水ノズルにフィレット部のｆｙｘプ上面に水ノ
ズルと吸水ボックスとを加えた本発明の強制冷却装置１
ｆ５ｅ設置し、前記と同サイズのＨ形鋼を強制冷却しな
がら製造した。その機械的特性が第２図、第３図の本発
明法に示されている。

同図によればＹ、？、は４２〜４６　ＫＰｆ／ｍ５ｎ２
とバラツキが４　Ｋｐｆ／ｗ２となり、前述の従来法１
と比較するとバラツキが３Ｋｙｆ／ｍ減少している。ま
たｖＴｒｓも−３８〜−１２ｃとバラツキが２６１Ｚ’
となり従来法■に比べて２５Ｃも減少した。

全般的Ｋ　Ｙ、Ｐ、　＃ｉａ　（、Ｖ’ｌ’ｒＥ３は低
（なり、フィレット部とその他の部位（Ｈ％とＨＯ＋　
Ｈｌ　　およびＷｌ、　Ｗ、）　トＷ％　）　ノＹ、Ｐ
、、　ｖＴｒｓ　ノ差が明確に減少している。

従って本発明の強制冷却装置を粗ユニバーサル圧延機の
直前面あるいは直後面、もしくはエツジヤ−圧延機の直
後面に設置することにより、Ｈ形鋼の断面内の機械的特
性を著しく均一化することができる。

（本発明の効果）広幅で極肉厚のＨ形鋼を製造するとき、従来フィレット
のウェブ上面部において機械的特性が不均一であって、
必ずしも満足すべき製品が得られていなかつ几。本発明
の方法においてはフィレット部を効果的に強制冷却し、
ウェブ上面の水溜りを排除することにより、作業能率を
損うことなく非常に簡単な設備で、きわめて有効に機械
的特性の均一な圧延Ｈ形鋼が製造できた、その品質向上
に寄与する効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はユニバーサル圧延装置列に強制冷却装置を設置
した状態の一例を示す配置図、第２図は本発明の強制冷
却装置の配置状態を示す縦断面図、第３図は第２図のｖ
−■矢視縦断面図、第４図はＨ形鋼の断面各部の引張特
性測定結果を示す図、第５図はＨ形鋼の断面各部のシャ
ルピー衝撃破面遷移温度を示す図、第６図、第７図は従
来の冷却方法の一例を示す説明図□である。ｌ・・・ブレークダウン圧延機、２・・・粗ユニバーサ
ル圧ｔｉ、３・・・エツジヤ−圧延機、４・・・仕上ユ
ニバーサル圧延機、５・・・強制冷却装置、６・・・Ｈ
形鋼、７・・・テーブルローラ、８・・・支持台、９・
・・上部冷却架台、１０・・・吸水ボックス架台、１１
・・・昇降ロッド、１２・・・シフトロッド、１３・・
・スライドブロック、１４・・・パイプサドル、１５・
・・上部水冷ノズル、１６・・・昇降ロッド、１７・・
・昇降装置、１８・・・ワイヤー、１９・・・吸水ボッ
クス、２０・・・切り欠き、２１・・・吸水管、２２・
・・ホース着脱金具、２３・・・ホース、２４・・・空
気エゼクタ−１２５・・・下部スライダー、２６・・・
下部水冷ノズル、２７・・・下部冷却架台。

Claims

【特許請求の範囲】１、ユニバーサル圧延機によるＨ形鋼の製造方法におい
て：Ｈ形鋼のフィレット部をフランジ外面およびウェブの上
面と下面にそれぞれ設けられた水ノズルにより噴射され
た冷却水により冷却し；前記冷却操作によつてウェブ上
に滞留する冷却水を、底部がウェブ面に接触し、上部に
吸水管が設けられ、昇降装置によつて昇降自在に吊り下
げられた吸水ボックスによつて吸水、排除する；ことを特徴とするＨ形鋼の製造方法。