JPS635801A - 薄肉及び厚み比の大きい断面のｈ形鋼の製造方法および装置 - 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） 本発明はウェブに対する７ランノの厚み比率の大きい薄
肉Ｈ形鋼を製造する方法および装置に関するものである
。

（従来の技術） 一般にＨ形鋼は土木建築物に使用されているが、その単
位重量あたり断面性能は、断面の厚み寸法が薄い程大き
くなる。又、ウェブに対する７フンジの厚み比率が大き
い程、梁としては有効である。

このＨ形鋼は二重圧延機、ユニバーサル圧延機、エツジ
ング圧延機を適当に組合せて往復あるいは特公昭５ｘ−
２６ｚ８号公報に記載のごとく連続的に圧延して製造さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら熱開圧延時、主として伝熱による火熱によ
って温度低下をするため薄肉Ｈ形鋼製造には限界がある
。

又、薄肉でなくてもウェブに対する７ランノの厚み比率
の大きいＨ形鋼を圧延する場合、７ランノよりも肉厚の
薄いウェブの方が先に温度低下するため７ランノとウェ
ブの温度差が発生し、圧延時の変形能の差が出てウェブ
波が発生し、不良品となる。又極端な場合、ウェブに断
続的に破孔が発生する場合がある。あるいは圧延中、冷
却中にウェブと７ランノの温度差が大きくなると、夫々
の変態点の通過時期が異なる為内部応力がアンバランス
となり、弾性又は塑性変形での長さ方向の変化量吸収が
不可能となってウェブ波が発生し、不良品となる。

この現象を防止して７ランノとウェブの厚み比を拡大し
たり、より薄肉のＨ形鋼を製造する為に従来−般的に行
なわれている方法は、特開昭５０−２１４１４号公報に
記載のごとく、７ランジを水冷する方法、ウェブにロー
ル冷却水がかからぬ様にする方法、あるいはウェブを積
極的に加熱する方法がある。

しかしながら、これ等の方法を採泪しても温度差は発生
し、薄肉化と厚み比拡大には限界がある。

本発明の目的は、従来上りも薄肉のＨ形鋼及びウェブに
対する７ランノの厚み比率の大きいＨ形鋼を製造する方
法および装置を提供する事である。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、ｍ；バーサルミルを用いてＨ形鋼を熱
間圧延で！！造する方法において、被圧延材の薄肉形状
部に相当する水平圧延ロールの表面を所定温度に保ちな
がら圧延することを特徴とする薄肉及び厚み比の大きい
断面のＨ形鋼の製造方法、および、ユニバーサルミルを
用いてＨ形鋼を熱間圧延で製造すゐ装置において、被圧
延材に接触する水平圧延ロールの胴部を加熱するヒータ
ーと気体冷却する気体噴出ノズルを設けたことを特徴と
する薄肉及び厚み比の大きい断面のＨ形鋼の製造装置で
ある。

（作用） 熱間圧延中の鋼材の冷却原因には、鋼材表面からの輻射
と冷却水への伝熱、大気中での空気との接触による対流
伝熱の他に、圧延ロールとの接触による伝熱がある。こ
れ等の圧延鋼材冷却原因を比較すると、Ｊ！！！論的に
は圧延ロールと被圧延鋼材との接触面からの伝熱量が最
も大きい、東京天文台編纂「理科年表Ｊ　　（１９７０
−１２−１０）丸首ｐ、物−６６〜６８．によると、窒
素、酸素、水、炭素鋼等の熱伝導率には表１に示す数値
であ７Ｊ。

表１より、空気に比し水は１０倍近い熱伝導率を有する
ことがわかるが、鋼材との温度差が大きいときは蒸気に
よって分断されて接触面積が小さくなる。

それに比し、被圧延材とロールは純接触時間は短いが、
完全に接触して伝熱量は大きい。しかも、ロール表面の
温度はロール内部への伝熱により−Ｃ鋼材から離すと直
ちに低下するので、ロール冷却水を使用する場合、冷却
水とロールとの間に蒸気発生も少なく、水のＭ流によっ
て一回転の開に常温に近くなり、再び被圧延材に接触す
るときは圧延温度に近い温度差が維持され、定常的に高
い伝熱が行なわれる。

即ち、ロール冷却水を使用した場合にも被圧延材に接触
するロール表面部は１０００〜９００°Ｃに昇温する。

これは＠論のみならず、ロール表面に水久変Ｂ金属を埋
め込んで実験する事によって実証出来る。

被圧延材と圧延ロールの温度差は一般的）こ８００℃以
上あるが、本発明ではこの温度差を滅少させる　（例え
ばこの温度差を半分にすると、ロールへの熱伝達は半分
になる）ことによって被圧延材の圧延中の温度低下を効
果的に減少させ、薄肉および７ランノとウェブ厚み比の
大きいＨ形鋼の製造を可能にする。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１図はユ
ニバーサルミルの正面図、第２図は上水平ロール近傍の
断面図である。

ユニバーサルミルは上下水平ロール１．２と左右垂直ロ
ール３．４からなり、水平ロールの胴部にはヒーター１
１と気体噴出ノズル１２と輻射温度計１３が設けられて
いる。

水平ロールの軸受部はロール冷却ノズル１５で水冷され
でいるが、その冷却水が胴部に行かないように胴部の両
側に水切カラー１４が設けである。

なお左右垂直ロール３．４は水冷されている。

圧延中は、水平ロールの表面温度を輻射温度計１３で、
ある時間間隔で測定し、図示しない制御装置に入力し、
前記制御ｍｌ置は予定温度と実績温度との差に従ってロ
ールを加熱するかあるいは気体冷却して一定の温度１こ
保持する。

次に、Ｈ形鋼の９１造方法について述べる。

現在、Ｈ３Ｏ０Ｘ１５０の寸法ではウェブ厚み５．５１
Ｉ鋤、７ランノ厚み８ＩＩＩ１１が最も薄いが、これを
下回る寸法のウェブ厚み４．５■、７ランノ厚み７■、
材質５Ｓ４１のＨ形鋼を圧延する場合について説明する
。

虫ず、上下水平ロール１．２を圧延開始前にヒーター１
１で４００℃に加熱しておき、又ロール冷却水は温度低
下の大きい薄肉部位に接触するロールには使用しない。

ロール表面の加熱装置としては電磁誘導コイル又はガス
バーナーをもちいる。なお過熱した場合には冷却空気で
冷却する。

次に４００Ｘ１８０の粗形鋼片をエッノヤースタンド、
ユニバーサルミルスタンドの連続圧延機を通して８４．
５Ｘ７　　に仕上げた。圧延中はロール表面温度を４０
０〜５００℃に保つようヒーター１１または気体噴出ノ
ズル１２を制御装置により制御した。

常温まで冷却後前記Ｈ形鋼を検査したが、ウェブ波はな
かった。

ウェブと７ランノの厚み比が２倍のＨ５，５Ｘ１１を圧
延する場合も、水平ロールの表面温度を４００〜５００
℃に保持す八ばよい。

なお、ロールが高温になると摩耗も大きいので、ロール
胴部に耐熱鋼を使用することが望ましい。

（発明の効果） 本発明は、 ■ウェブ波が発生せず、圧延歩留りが向上する、■圧延
歩留りが向上することによって製造コストが低減する、 ■ＨＨ形鋼使用分野が拡大する、 という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明装置の一実施例を示すユニバーサルミル
の正面図、第２図は上水平ロール近傍の断面図である。 １・・・上水平ロール、２・・・下水平ロール、３．４
・・・垂直ロール、１１・・・ヒーター、１２・・・気
体噴出ノズル、１３・・・輻射温度計、１４・・・水切
カラー、１５・・・ロール冷却ノズル。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ユニバーサルミルを用いてＨ形鋼を熱間圧延で製
   造する方法において、被圧延材の薄肉形状部に相当する
   水平圧延ロールの表面を所定温度に保ちながら圧延する
   ことを特徴とする薄肉及び厚み比の大きい断面のＨ形鋼
   の製造方法。
2. （２）圧延中に被圧延材を水冷又は加熱しない特許請求
   の範囲第１項記載の薄肉及び厚み比の大きい断面のＨ形
   鋼の製造方法。
3. （３）ユニバーサルミルを用いてＨ形鋼を熱間圧延で製
   造する装置において、被圧延材に接触する水平圧延ロー
   ルの胴部を加熱するヒーターと気体冷却する気体噴出ノ
   ズルを設けたことを特徴とする薄肉及び厚み比の大きい
   断面のＨ形鋼の製造装置。
4. （４）前記水平圧延ロールの胴部の両側に冷却水が前記
   胴部に流れるのを防止する水切カラーを設けた特許請求
   の範囲第３項記載の薄肉及び厚み比の大きい断面のＨ形
   鋼の製造装置。
5. （５）前記水平圧延ロールの胴部表面が耐熱鋼で出来て
   いる特許請求の範囲第３項または第４項記載の薄肉及び
   厚み比の大きい断面のＨ形鋼の製造装置。