WO2007058157A1

WO2007058157A1 - 船体補強部材用熱間圧延ｔ形鋼、及び熱間圧延ｔ形鋼の製造方法

Info

Publication number: WO2007058157A1
Application number: PCT/JP2006/322617
Authority: WO
Inventors: Yoshiaki Kusaba; Haruo Yamaguchi
Original assignee: Sumitomo Metal Industries, Ltd.
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2007-05-24
Also published as: JP2007331027A

Abstract

　ウェブの高さ３５０ｍｍ以上、フランジ幅２００ｍｍ以下で、船体補強部材用として好適なＴ形鋼を熱間圧延によって、低コストで製造する。　ウェブ高さ３５０ｍｍ以上であるとともにフランジ幅２００ｍｍ以下であり、ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であり、さらに、フランジの先端部が、圧延ままの、半径が２～６ｍｍの円弧形状部又は２～６Ｃの面取り部を有する船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼である。

Description

明細書

船体補強部材用熱間圧延 T形鋼、及び熱間圧延 T形鋼の製造方法技術分野

[0001] 本発明は、船体補強部材用熱間圧延 T形鋼と、例えば船体補強部材として用いるのに好適な熱間圧延 τ形鋼の製造方法とに関する。

背景技術

[0002] 船舶の船体は、基本的に、主として軟鋼又は高張力鋼からなる船体用圧延鋼材を多数組み合わせて溶接することにより構築される箱体と、この箱体の橈みを防ぐために内部に設けられる船体補強部材とを備える。船体の強度には、（a)材料力学的に一本のはりとみなされる船体に負荷される荷重によって発生する曲げモーメントや剪断力に対する抵抗性を示す縦強度 (longitudinal strength of hullgirder)と、 ( b)波浪荷重や貨物荷重等が加わって生じる船体の横断面の変化に起因して船体の横方向へ向けて配置された横部材に発生する応力に対する抵抗性を示す横強度 (t ransverse strength)とがある。縦強度は、船体に求められる最も基本的な強度である。縦強度は、波の山が船体の中央に存在する場合に生じるホギングモーメント (h ogging moment)と、波の谷が船体の中央に存在する場合に生じるサギンダモーメント（sagging moment)とに対する抵抗性を直接的に示す。縦強度を確保するために、骨材力もなる船体補強部材 (以下、本明細書では「ロンジ材」という）を、船底や船壁に長手方向へ向けて多数溶接して配置する縦式構造 (longitudinal system) が採用される。

[0003] 従来のロンジ材に用いられてきた不等辺不等厚山形鋼は、 L形の横断面形状を有するので、強度特性の方向性、すなわち非対称性を有する。これに対し、特に船底に用いられるロンジ材の強度特性には対称性が要求される。このため、不等辺不等厚山形鋼は、本来、船底に用いられるロンジ材として適当でない。

[0004] ウェブを中心とした線対称な横断面を有する T形鋼は、これまでにも建築用鋼材として多くの使用実績を有する。近年になって、 T形鋼がロンジ材として用いられるようになってきた。ロンジ材用の T形鋼は、ウェブの先端を船底等の船体の内壁面に、長手方向へ向けて溶接されることにより、固定されて配置される。

[0005] 一般的に、 T形鋼は、例えば特許文献 1に開示されるように、 3ロール又は 4ロールを用いて熱間圧延することにより製造される。特許文献 1により開示された発明が対象とする T形鋼は、ウェブ高さがフランジ幅よりも小さい横断面を有する機械部品用 T 形鋼である。また、そのフランジ厚みは水平ロールの水平面を用いて圧下される。これに対し、ロンジ材用の T形鋼は、フランジ幅に対してウェブ高さが 3倍以上大きぐかつウェブ高さが 350mm以上である横断面を有する。このため、この発明ではロンジ材用の T形鋼を製造できな、。

[0006] また、例えば 150 X 9〜300 X 32といった小寸法の建築鋼材用の T形鋼は、 2重式圧延機の孔型圧延ロールに多数設けられる孔型を順次用いる孔型圧延法によって、ブルーム (bloom)カゝら圧延 T形鋼へ直接製造される。しかし、この方法は、圧延ロールの組み替え、管理さらには製作等といった複雑な工程管理や多大な製造工数を要するため、生産性が低い。また、この方法によると、孔型の摩耗による製品形状の不良や表面肌荒れ等といった品質の低下も発生する。さらに、 T形鋼は、ウェブの中心に関しては線対称であるものの、ウェブの中心以外に関しては非対称な横断面を有する。このため、孔型圧延法を用いた場合におけるウェブ及びフランジそれぞれの圧下率が不可避的に異なり、孔型圧延により T形鋼が曲がり易い。

[0007] そこで、特許文献 2、 3には、ユニバーサル圧延機を用いて、製造する T形鋼のゥェブ高さの 2倍のウェブ高さを有する圧延 H形鋼を製造し、製造した圧延 H形鋼のゥェブを高さ方向の中央の位置で長手方向へ 2分割することにより、良好な生産性及び寸法精度で 2条の圧延 T形鋼を製造する発明が開示される。しかし、これらの発明では、圧延 H形鋼のウェブを長手方向へ切断する工程を新たに設ける必要があるので、製造コストが上昇する。

[0008] さらに、船体の大型化や船体構造のいっそうの最適化を図るために、ウェブ高さが 500mm以上である大寸法のロンジ材用の T形鋼も要求されるようになってきた。図 10は、フランジ幅 B、ウェブ高さ H、フランジ厚み t及びウェブ厚み tの T形鋼 1の

h w

横断面を模式的に示す説明図である。また、図 11 (a)は、特許文献 2、 3により開示された発明により製造される圧延 H形鋼のうちウェブ高さ Hが最大である圧延 T形鋼 1 —1の横断面を示す説明図であり、図 11 (b)は、ウェブ高さ Hが 500mm以上である大寸法のロンジ材用の T形鋼 1—2の一例の横断面を示す説明図である。なお、図 1 1 (a)及び図 11 (b)において、符号 4はロール幅が変更自在である水平ロールを示し、符号 5は竪ロールを示す。

[0009] 図 11 (a)に示すように、特許文献 2、 3により開示される発明により製造される圧延 T 形鋼 1—1は、圧延 H形鋼 2のウェブ 3の中央を長手方向へ切断することにより製造される。このため、圧延 T形鋼 1—1のウェブ高さ Hは、実際に製造される圧延 H形鋼 2 のウェブ高さ（1000mm)の制約を受ける。ウェブ 3の切断代も加味すると、例えば図 1 Kb)に示すウェブ高さ Hが 500mm以上（図示例では 950mm)の圧延 T形鋼 1 2 は製造できない。なお、中央ではなく幅方向へオフセットした位置でウェブ 3を切断すれば、ウェブ高さ Hが 500mm以上の圧延 T形鋼 1—2を製造できるのでは、と一見解される。しかし、これでは、切り落とされた他方の圧延 T形鋼 1—2は、ウェブ高さが 50 Omm未満となり、圧延 T形鋼 1 2に対する需要が存在しな、場合にはスクラップとなるので、製造コストが大幅に上昇する。このため、この方法は採用できない。

[0010] 一方、ウェブ高さ Hが 350mm以上 500mm未満の圧延 T形鋼 1 1は、特許文献 2

、 3により開示される発明によって製造できる。しかし、この場合、熱間圧延段階でゥェブを切断することは困難なために冷却した後に例えばガス切断することとなる。このガス切断作業によりウェブが加熱されるので、切断後の T形鋼はウェブがフランジより伸びて大きく曲がる。このため、逆の T形状とした後、フランジに、ウェブの伸びに近い伸びを与えて冷間圧延を行うことにより、曲がりを矯正しなければならない。しかし、フランジを冷間圧延することからフランジの表面が加工硬化し、伸びゃ靭性等といった、 T形鋼として重要な機械的性質が低下する。つまり、圧延 H形鋼からウェブを切断して圧延 T形鋼を製造する場合には、 H形鋼を一旦冷却してガス切断する工程、及びガス切断により発生する曲がりを矯正する工程の双方が必要となる。このため、 T形鋼の製造コストが嵩むとともに T形鋼の機械的性質が低下する。

[0011] 特に、船体補強部材であるロンジ材は長さが 20m程度と長大なものが多い。このように長ぐかつ曲がったロンジ材を矯正することは、矯正のために材料を搬送することも含めて、製造コストを上昇させる。また、圧延後の工程が増加するので、製品である T形鋼の納期が遅れる。

[0012] さらに、特許文献 4 (特に第 18図〜第 22図及びその説明参照）には、粗ュ-バーサル圧延機を用いて Τ形鋼の粗形鋼片のウェブ厚み及びフランジ厚みの圧下を行つた後にエッジヤー圧延機を用いてフランジ幅の圧下を行い、さらに、仕上げュ-バーサル圧延機の水平ロールに設けたスリツターによって目標値を超えて延びたウェブを切断して所望の高さとすることにより、圧延 Τ形鋼を製造する発明が開示される。

[0013] ロンジ材は、通常、ウェブ高さ Η及びフランジ幅 Βを船壁の高さ方向の設置位置にそれぞれ適した値とする多数の種類を要求される。これに対し、特許文献 4により開示された発明によれば粗ユニバーサル圧延機及びエッジヤー圧延機を用いて圧延 Τ 形鋼を製造することは確かに可能である。しかし、この発明では、ウェブを高さ方向に圧下することなく仕上げ圧延の際に切断することによりウェブ高さ Ηを所定の値とする。このため、ゥヱブ高さ Ηを圧延により自在に制御するといつた作り分けの自由度が低い。このため、例えばウェブ高さ Η及びフランジ幅 Βが同一である同一の種類の圧延 Τ形鋼を量産する場合にフランジ厚みが異なるものを製造しょうとしても、ウェブ高さ Ηを一定にすることができなくなるので、多種のロンジ材用の圧延 Τ形鋼を作り分けることができない。

[0014] また、特許文献 4により開示された発明では、特許文献 4の第 21図及び第 22図に示すように、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールに設けられたスリツターによってウェブを切断する際に、船体への溶接にそなえて、同時にウェブ先端に開先を設ける。しかし、この発明では、被圧延材のウェブ厚みが変化するとウェブの切断を完全な状態で行うことができないので、所望の開先を形成することが困難になる。したがつて、圧延工程を経た後に、ウェブの先端への開先加工やウェブの切断を改めて行う必要が生じる。さらに、この発明では圧延後のウェブの端部を切断するので、その分製造コストが増加する。

[0015] さらに、特に近年新造される原油タンカーでは、改正された海洋汚染防止条約により、

(I)船底及び船側を二重構造とすることにより座礁や衝突等により船体が破損しても原油が直ちに流出しな、ように構成する二重船殻 (ダブルハル)構造、又は (II)原油タンクを上下の 2層に分け船側だけを二重構造にするとともに上下のタンクを分ける中間デッキを喫水線より下に配置して下のタンクの原油の圧力を常に周囲の水圧よりも低く保つことによって、座礁等により船底に穴が開いても、下のタンクの原油が進入する海水の圧力で上に押し上げられてタンク内に閉じ込められるミツドデツキ構造

のいずれかを採用することが義務付けられている。このため、船底や船壁に配置されるロンジ材には、浸入する海水に直接浸漬されても十分な耐食性を備えるために、防鲭塗装が施される。この防鲭塗膜の密着性を確保するためにロンジ材の T形鋼のフランジの先端に面取り加工を行う必要がある。しかし、特許文献 4にはフランジ端部に圧延により面取りを施す方法は開示も示唆もされて、な、ので、圧延後に別途面取り加工を行う必要があり、この点力もも製造コストが上昇する。

[0016] このように、特許文献 2〜4により開示されたいずれの発明に基づいても、ウェブの高さが 350mm以上のロンジ材用の圧延 T形鋼を工業的規模で実用的かつ経済的に製造できない。このため、ロンジ材用の圧延 T形鋼は、ウェブ及びフランジをなす 2 枚の鋼板を T字状に組み合わせて溶接することにより、溶接 T形鋼として製造されている。

特許文献 1 :特開昭 60— 102205号公報

特許文献 2：特開昭 58— 135704号公報

特許文献 3 :特開昭 64— 15203号公報

特許文献 4：特公昭 43 - 19671号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0017] 上述したようにロンジ材には航海時に縦曲げ応力及び捩じり応力が繰り返し作用する。このため、船体補強部材である溶接 T形鋼の溶接部の破壊に対する抵抗性を高めるために、一般的に、フランジ及びゥヱブの接合部 (溶接ビード部)の超音波探傷検査を行う必要がある。そして、超音波探傷検査により溶接欠陥が発見された場合には、欠陥の除去と所定の横断面の確保を目的とした補修を行う必要がある。

[0018] また、上述したようにロンジ材に形成される防鲭塗膜の密着性を確保するためにフランジ、さらには必要によりウェブの先端部を面取りする必要がある。一方、溶接 τ形鋼のフランジ及びウェブの接合部 (溶接ビード部）は、溶接ままではその表面の凹凸により塗膜の密着性が低下するため、一般的に、グラインダー等を用いて溶接ビード部の表面が滑らかになるように補修する。これら面取りや溶接ビード部に対する補修作業が不十分であると、塗装性が悪化したり、フランジの先端部や溶接部の耐食性が低下する。

[0019] さらに、溶接 T形鋼は、ウェブとフランジとを接合するための溶接、溶接部の補修ならびに溶接欠陥部の補修を別途行う必要がある。また、フランジ、さらには必要によりウェブの先端部に面取りを行うための加工は、溶接後に専用の面取り加工ラインで機械加工により行うこととなるので、この点からも製造コストが嵩み、また納期も長期化する。

[0020] このように、ウェブ高さが 350mm以上である従来のロンジ材用の溶接 T形鋼には、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、製造コストの上昇さらには製造能率の低下 t 、つた様々な課題があり、その解決が強く求められて、る。

課題を解決するための手段

[0021] 本発明は、（i)T形鋼の粗形鋼片に対して、平坦な形状を有する水平ロール及び竪口ールを備える第 1のユニバーサル圧延機を用 V、る複数パスの圧延 (例えば中間圧延）を行うことによってウェブ及びフランジそれぞれの厚み圧下を行い、さらに、小径部及び大径部を有する段差状の水平ロールと、小径部を有する一方の竪ロールと、通常のロールを有する他方の竪ロールとを備える第 2のユニバーサル圧延機を用いる圧延 (例えば中間圧延又は仕上げ圧延)を行うことによってウェブ高さ及びフランジ幅を制御することにより、従来の製法では工業的規模で実用的かつ経済的には製造できなかった、

ウェブ高さが 350mm以上であるとともにフランジ幅が 200mm以下である横断面を有する熱間圧延 T形鋼を、工業的規模で圧延素材であるブルームから熱間圧延により直接かつ確実に製造できるとともに、（ii)この圧延によりこの熱間圧延 T形鋼の先端部の形状を特定の形状とすることによって、ロンジ材用として優れた特性を得られるという、新規かつ重要な技術思想に基づくものである。 [0022] 本発明は、ウェブの高さが 350mm以上、望ましくは 500mm以上であるとともにフランジの幅が 200mm以下であり、かつ、ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であることを特徴とするロンジ材用熱間圧延 T形鋼である。

[0023] この本発明にお!/、て「圧延ロールによる圧下をされた圧延面」とは、圧延ロールに接して圧下をされたままの表面であることを意味しており、通常の圧延工程では酸ィ匕被膜である黒皮が残存したままの面を意味する。このため、例えば特許文献 4により開示された圧延 H形鋼のウェブの先端面は仕上げ圧延において切断されて形成される切断面であるので、本発明における「圧延ロールによる圧下をされた圧延面」とは、目視により識別可能である。

[0024] この本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼では、さら〖こ、フランジの先端部が、圧延ままの、半径が 2〜6mmの円弧形状部又は 2〜6Cの面取り部を有することが望ましい。

[0025] この本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、ウェブがフランジの幅方向の中央に配置された形状である場合のみならず、ウェブがフランジの中央よりフランジの幅方向にオフセットして配置された形状である場合であっても適用可能である。

[0026] 別の観点カゝらは、本発明は、鋼片に粗圧延を行って造形された T形鋼の粗形鋼片に、タンデム配列された少なくとも 2台のユニバーサル圧延機による往復圧延を行うに際し、一方のユニバーサル圧延機でこの粗形鋼片のウェブ及びフランジを厚み方向へ圧下し、他方のユニバーサル圧延機でこの粗形鋼片のフランジを幅方向へ圧下すること、又は、フランジの幅方向の圧下とウェブの高さ方向の圧下とを同時に行うことを特徴とする熱間圧延 T形鋼の製造方法である。これにより、寸法精度が良好な T形鋼を熱間圧延により製造できる。

[0027] この場合、タンデムに配列された少なくとも 2台のユニバーサル圧延機の間に 2重式圧延機を配置することにより、 1シリーズ中に厚みが異なる複数の種類の圧延 T形鋼が存在する場合には、 2重式圧延機の孔型深さをこれら複数の種類に合わせておくことにより、仕上げユニバーサル圧延機のロールを交換することなぐ厚みが異なる複数の種類の T形鋼を圧延できる。

[0028] また、本発明は、鋼片に粗圧延を行って造形された T形鋼の粗形鋼片に、少なくとも 1台の粗ユニバーサル圧延機とこの粗ユニバーサル圧延機に隣接配置された少なくとも一台の 2重式圧延機とによる往復圧延を行って、粗ユニバーサル圧延機により粗形鋼片のウェブの厚み及びフランジの厚みの圧下と粗形鋼片のウェブの高さの調整とを行うとともに、 2重式圧延機により粗形鋼片のフランジの幅の圧下とウェブの端部の厚みの圧下とを行う中間圧延を行うことにより T形鋼を造形した後に、仕上げュ二バーサル圧延機によりフランジの厚み、ウェブの厚み又はウェブの高さのうち少なくとも一つの寸法調整を行う仕上げ圧延を行うことによって、 T形鋼を製造することを特徴とする熱間圧延 T形鋼の製造方法である。

[0029] これらの本発明に係る熱間圧延 T形鋼の製造方法では、仕上げユニバーサル圧延機力ロール幅が変更可能な水平ロールを備えることが望ましい。

これらの本発明に係る熱間圧延 T形鋼の製造方法では、仕上げユニバーサル圧延機の竪ロールに付与された孔型による圧下によりフランジの先端、及び Z又はウェブの先端の面取り加工を行うことが望まし、。

[0030] これらの本発明に係る熱間圧延 T形鋼の製造方法では、中間圧延を終了した後であって仕上げ圧延を開始する前に、中間圧延を行う圧延機の下流に配置された 2重式圧延機の水平ロールに設けられたフランジ先端面取り加工用孔型によって、 T形鋼のフランジ先端の面取り加工を行うことが望ま、。

[0031] さらに、これらの本発明に係る熱間圧延 T形鋼の製造方法では、 T形鋼が、ウェブの高さが 350mm以上であるとともにフランジの幅が 200mm以下であることが望ましい。本発明に係る熱間圧延 T形鋼の製造方法は、ウェブ高さが 500mm以上である大寸法の T形鋼の製造に、特に有効である。

発明の効果

[0032] 本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、大寸法の T形鋼であるにもかかわらず溶接部を有さない。このため、このロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、ロンジ材に要求される高い強度及び剛性と優れた耐食性とをともに高い次元で兼ね備えており、ロンジ材として極めて優れた性能を有する。

[0033] また、本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、圧延のままで、フランジの先端部に半径が 2〜6mmの円弧又は 2〜6Cの面取り部を有する横断面を有する。このため、熱間圧延終了後に、ウェブの切断工程や、フランジ先端の専用の面取り加工工程を設ける必要がなくなるので、本発明に係るロンジ材用熱間圧延 τ形鋼は低コストで製造できる。

[0034] また、本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、フランジとウェブの接合作業や、フランジとウェブの接合部の補修作業、超音波探傷検査及び補修作業やフランジ端部における面取り加工作業といった、作業不良を生じ易い不安定な作業を行う必要なぐ製造できる。このため、本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、低コストィ匕を図れるとともに製品品質が安定する。

[0035] また、本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、ユニバーサル圧延機により H形鋼を圧延した後にウェブを長手方向へ切断する必要なぐ製造される。このため、本発明に係るロンジ材用熱間圧延 T形鋼は、ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であって特許文献 4により開示された圧延 H形鋼のように切断面ではないので、 H形鋼を切断して製造することに起因した製品寸法の制約を解消することができる。

[0036] さらに、船体の縦剛性を高めるために船底等に使用されるロンジ材にはウェブに対して対称形の T形鋼が最適であるが、従来は厚板を溶断して製作したフランジ材及びウェブ材を T字型に組み合わせて溶接することにより製造していた。しかし、大きな厚板力狭幅のフランジ材を得るために多条のスリットを行う必要があり、溶断や溶接後の材料のハンドリングに手間を要し T形鋼の製造コストは材料費の増加分よりさらに上昇し、ロンジ材用の大形の T形鋼の製造コストが著しく上昇していた。これに対し、本発明に係る熱間圧延 T形鋼の製造方法によれば、熱間圧延により直接製造することができるので、厚板の切断、溶接工程や H形鋼のウェブ切断工程等の製造工程をヽずれも省略することができ、低コストで製造できる。

[0037] 本発明によれば、 T形鋼を熱間圧延により製造する場合に、その中間圧延段階、又は中間圧延及び仕上げ圧延の段階で、 2台のュ-バサル圧延機を用いた往復圧延を行う。このため、ロンジ材用として好適な、ウェブ高さ Hが 350mm以上であるとともにフランジの幅が 200mm以下である熱間圧延 T形鋼を、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、さらには製造コストの上昇をいずれも抑制しながら、実用的に、経済的に、工業的規模で、さらには高能率で、安定して量産することができるようになる

図面の簡単な説明

[図 1]実施の形態 1により T形鋼を圧延により製造する工程の一例を模式的に示す説明図である。

[図 2]粗ユニバーサル圧延機により粗形鋼片である被圧延材の圧延を行う状況を示す説明図である。

[図 3]2重式のエッジヤー圧延機により構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。

[図 4]仕上げユニバーサル圧延機により構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。

[図 5]実施の形態 1で用いることができるエッジヤー圧延機の他の形状例を示す説明図である。

[図 6]水平ロールを上下方向にずらして配置した仕上げユニバーサル圧延機により構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。

[図 7]実施の形態 2で用いる、既存の H形鋼の圧延工程を模式的に示す説明図である。

[図 8]図 8 (a)は、粗ユニバーサル圧延機のロール形状を示す説明図であり、図 8 (b) は、エッジヤー圧延機のロール形状を示す説明図であり、さらに、図 8 (c)は、仕上げユニバーサル圧延機の口—ル形状を示す説明図である。

[図 9]図 9 (a)は、エッジヤー圧延機のロールのフランジの先端圧下部分に設けられた面取り加工用の孔型を示す説明図であり、図 9 (b)は、仕上げユニバーサル圧延機の竪ロールのロール胴長方向の略中央部に設けられた面取り加工用の孔型を示す説明図である。

[図 10]T形鋼 (フランジ幅 B、ウェブ高さ H、フランジ厚み t及びウェブ厚み t )の横断

h w 面を示す説明図である。

[図 11]図 11 (a)は、特許文献 2、 3により開示された発明により製造可能な圧延 H形鋼のうちでウェブ高さが最大の圧延 H形鋼の横断面を示す説明図であり、図 11 (b) は、ウェブ高さが 500mm以上である大寸法のロンジ材用 T形鋼の一例の横断面を示す説明図である。

符号の説明

1 Τ形鋼

1-1 圧延 Τ形鋼

1-2 ロンジ材用 Τ形鋼

2 圧延 Η形鋼

3 ウェブ

4 幅可変の水平ローノレ

5 堅ロール

6 上水平ロール

6a 側面

6-1 上ロール

6-2 上水平ローノレ

6— 2a 小径部

6— 2b 大径部

6- 3 上ロール

7 下水平ローノレ

7a 側面

7— 1 下ロール

7-2 下水平ロール

7— 2a 小径部

7— 2b 大径部

7- 3 下ロール

8 左竪ローノレ

8- 2 左竪ローノレ

8— 2a 小径部

8— 2b 大径部 9 右竪ロール

9a 外周面

9- 2 右竪ロール

10 実施の形態 2で用いる既存の H形鋼の圧延工程

11 T形鋼の粗形鋼片

12a 上水平ローノレ

12b 下水平ローノレ

13a 左竪ローノレ

13b 右竪ロール

14a 上ロール

14b 下ロール

15a 上水平ローノレ

15b 下水平ローノレ

16a 左竪ロール

16b 右竪ロール

17a、 17b 面取り加工用の孔型

18a、 18b 面取り加工用の孔型

19 圧延 T形鋼

A 圧延材

Af フランジ

Aw ウェブ

BD 粗圧延機 (ブレイクダウンミル）

UR 粗ユニバーサル圧延機

E エッジヤー圧延機

UF 仕上げユニバーサル圧延機

kal. l~kal. 3 孔型

発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1) 以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら説明する。図 1は、本実施の形態により T形鋼を圧延により製造する工程の一例を模式的に示す説明図である。同図における符号 BDはブレイクダウンミル (粗圧延機）を示し、符号 URは第 1のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機を示し、符号 Eは 2 重式（2Hi)のエッジヤー圧延機を示し、さらに、符号 UFは第 2のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機を示す。また、表 1には、ロンジ材用不等辺不等厚山形鋼の寸法の一例をまとめて示す。

[0041] [表 1]

[0042] 以降の説明では、表 1に寸法を示すロンジ材用不等辺不等厚山形鋼のうち呼称 55 O X 150 ( X 12/21)を置換することができる T形鋼を製造する場合を例にとる。

550 X 150 X (12Z21)の T形鋼を製造する場合、 T形鋼を 2つ連結した対称形状の H形鋼、つまり 1100 X 150 X (12Z21)の H形鋼を圧延により製造した後にこの H形鋼のウェブを二分割すれば、圧延作業は極めて容易となる。しかしながら、我が国に存在する H形鋼製造用ユニバーサル圧延機により製造可能な H形鋼のウェブ高さの最大値は 1000mmである。したがって、 1100 X 150 X (12Z21)の H形鋼を圧延により製造することはできない。

[0043] これに対し、本実施の形態では、図 1に示す、一般的な H形鋼のミル配列である B D— URZEZUFを有する圧延工程を用いて、 550 X 150 X (12/21)の T形鋼を圧延により直接的に製造する。 [0044] 本実施の形態により T形鋼を圧延により直接的に製造する場合に用いる圧延素材である鋼片は、連続铸造によって製造したビームブランクであってもよいし、又はブルームであってもよい。

[0045] 図 1における粗圧延機 BDでは、この圧延素材に粗圧延を行って左右対称のビームブランクを造形する。次に、引き続いて一方のフランジ部を平坦に圧下することにより、 Τ形鋼の粗形鋼片を造形する。

[0046] この場合、被圧延材の左右曲がりを低減するために、例えば、一方のフランジ部に対して幅圧下を行うとともに他方のフランジ部に対して厚み圧下を行う、 t 、つたように、左右のフランジ部の延伸率ができるだけ近い値となるように、粗圧延機 BDの孔型や圧延パススケジュールを設定することが望まし、。

[0047] 次に、このようにして粗圧延を行われた粗形鋼片をユニバーサル圧延機群に移送して中間圧延を行う。

図 2は、第 1のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機 URにより粗形鋼片である被圧延材 Aの圧延を行う状況を示す説明図である。

[0048] 図 2に示すように、上水平ロール 6及び下水平ロール 7と、左竪ロール 8及び右竪ロール 9と〖こよって、図 2に示す T形の孔型を構成する。そして、上水平ロール 6及び下水平ロール 7により被圧延材 Aのウェブ Awを厚み方向へ圧下するとともに、左竪ロール 8の外周面 8aと上水平ロール 6の側面 6a及び下水平ロール 7の側面 7aとにより被圧延材 Aのフランジ Afを厚み方向へ圧下する。これ〖こより、被圧延材 Aのゥヱブ Aw 及びフランジ Afそれぞれの厚さを低減する。この際、被圧延材 Aに生じる左右曲がりを抑制するため、被圧延材 Aの各部の延伸率が概ね同じ値となるように圧延することが望ましい。

[0049] また、被圧延材 Aのウェブ Aw及びフランジ Afの厚みの圧下の際には、上水平ロール 6及び下水平ロール 7それぞれの軸方向への位置ずれを防止するために、フランジ Afを圧延しない右竪ロール 9の外周面 9aが上水平ロール 6の側面 6a及び下水平ロール 7の側面 7aに押し付けられるように、右竪ロール 9を配置することが望ましい。

[0050] 図 3は、粗ユニバーサル圧延機 URと仕上げユニバーサル圧延機 UFとの間に配置される 2重式 (2Hi)のエッジヤー圧延機 Eにより構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。

[0051] このエッジヤー圧延機 Eは、被圧延材 Aの造形に使用してもよいし、あるいは使用しなくてもよい。図 3に示すように、このエッジヤー圧延機 Eの上ロール 6— 1及び下ロール 7— 1にそれぞれ刻設する孔型は、被圧延材 Aの通過を容易にするため、ュ-バ一サル粗圧延機 URにより圧延された被圧延材 Aの横断面形状と同じ形状とすることが望ましい。しかし、エッジヤー圧延機 Eは、この形態に限定されるものではなぐ例えばテーブルローラの代替として機能させる場合には孔型を有さないフラットな形状のロールを用いることとしてもよ、。

[0052] 図 4は、第 2のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機 UFにより構成される孔型の形状を模式的に示す説明図である。

仕上げユニバーサル圧延機 UFは、上水平ロール 6— 2と、下水平ロール 7— 2と、左竪ロール 8— 2と、右竪ロール 9— 2とを備える。上水平ロール 6— 2は、小径部 6— 2a及び大径部 6— 2bをロール軸方向へ並べて有する。下水平ロール 7— 2は、小径部 7— 2a及び大径部 7— 2bをロール軸方向へ並べて有する。左竪ロール 8— 2は、ロール軸方向の中央に被圧延材 Aのフランジ幅よりも小さいロール幅の大径部 8— 2 b及びこの両側にそれぞれ小径部 8— 2aを有する。さらに、右竪ロール 9 2は通常のロールからなる。

[0053] 仕上げユニバーサル圧延機 UFは、上水平ロール 6— 2の大径部 6— 2b、及び下水平ロール 7— 2の大径部 7— 2bにより、被圧延材 Aのウェブ Awを厚み方向へ数％程度の圧下率で軽圧下するか、又は被圧延材 Aのウェブ Awを拘束しながら、上水平 p—ノレ 6— 2の/ Jヽ径咅 2a、及び下水平 P—ノレ 7— 2の/ Jヽ径咅 2aにより、被圧延材 Aのフランジ Afを幅方向へ圧下することによってフランジ Afの幅を制御するとともに、左竪ロール 8— 2の大径部 8— 2b及び右竪ロール 9 2により被圧延材 Aのゥエブ Awを高さ方向へ圧下することによってウェブ Awの高さを制御する。このようにして、フランジ Afの幅方向への圧下とウェブ Awの高さ方向への圧下とを同時に行う。

[0054] この仕上げユニバーサル圧延機 UFによる圧下では、フランジ Afの幅の圧下と同時にフランジ Afの厚みの圧下を行うようにしてもよい。し力し、フランジ Afの外面に左竪ロール 8— 2の大径部 8— 2bが接する圧延部と接しな、非圧延部との境界付近に疵が発生し易くなる。このため、左竪ロール 8— 2の大径部 8— 2bが被圧延材 Aの外面に接する程度とするか、又は圧下率が数％程度の軽圧下とすることが望ましい。ゥェブ Awにつ!/ヽても同様である。

[0055] 一方、同一のシリーズ内に厚みが異なる 2以上のサイズが存在する場合、例えば、 550 X 150 X (14Z25)の被圧延材 Aの場合には、仕上げユニバーサル圧延機 UF の水平ロール 6— 2、 7— 2の孔型深さ、すなわち {大径部 6— 2b (7— 2b)と小径部 6 2a (7— 2a)との外径差 }Z2を、 550 X 150 X (12/21)の寸法に合わせて設定する。このため、この水平ロール 6— 2、 7— 2により圧延するとフランジ Afの幅は 2m m大きくなり、 550 X 152 X (14/25)となってしまう。この場合、仕上げュ-バーサル圧延機 UFの 6— 2、 7— 2を適正な孔型深さを有するものに交換すればよいが、口ールの保有数の増加やロールの交換時間の増大により製造コストが上昇する。

[0056] そこで、このような場合は、エッジヤー圧延機 Eの水平ロール 6— 1、 6— 2の孔型深さを、厚みが異なる 550 X 150 X (14Z25)の被圧延材 Aに合わせた寸法に設定しておく。これにより、仕上げユニバーサル圧延機 UFのロールを交換することなぐ厚みが異なる 2サイズを圧延することができる。つまり、この場合には、粗ユニバーサル圧延機 URと仕上げユニバーサル圧延機 UFとにより 550 X 152 X (14/25)に近い寸法まで圧延しておき、次いで、粗ユニバーサル圧延機 URとエッジヤー圧延機 Eとを用いて目標の 550 X 150 X (14/25)の寸法へ仕上げ圧延を行う。

[0057] ところで、一般的に、エッジヤー圧延機 Eのロール長さは 2m以上あるので、一組のロールに数種類の孔型を刻設することができる。図 5は、本実施の形態で用いることができる、エッジヤー圧延機 Eの他の形状例を示す説明図である。本実施の形態におけるエッジヤー圧延機 Eのロール幅は 2. 5mであるので、図 5に示すように、上ロール 6— 3、下ロール 7— 3の一方側（紙面左側）から順に、 550 X 150 X (12/21)用孔型 kal. 1、 550 X 150 X (14/25)用孔型 kal. 2、さらに 550 X 150 X (16/28) 用孔型 kal. 3が刻設される。

[0058] そして、 550 X 150 X (12/21)用孔型 kal. 1を用いた圧延が終了すると、エッジヤー圧延機 Eを使用して 550 X I 50 X (14Z25)用孔型 kal. 2を用いた圧延を行う。次いで、 550 X 150 X (16Z28)用孔型 kal. 3を用いた圧延を行う場合、台車でエツジャー圧延機 Eの圧延スタンドを約 700mm移動させ、エッジヤー圧延機 Eのロール孑し型を 550 X 150 X (16/28)用孑し型 kal. 3とするとともに、 550 X 150 X (16/28 )用孔型 kal. 3を粗ユニバーサル圧延機 UR及び仕上げユニバーサル圧延機 UFそれぞれのパスセンターに一致させればよい。圧延機 Eの圧延スタンドの移動は 10分間程度で行うことができる。

[0059] また、被圧延材 Aのウェブ Awの位置を、フランジ Afの中央から幅方向の左右方向へずらして配置する場合、例えば 550 X 150 X (12Z21)のときには、ウェブ Awの中心位置がフランジ Afの先端から 75mmであればウェブ Awの位置はフランジ Afの中央になるが、ウェブ Awの中心位置がフランジ Afの先端から 50mmであるとウェブ Awの位置はフランジ Afの中央から 25mm—方にずれる。

[0060] このような非対称の T形鋼を圧延する場合は、粗ユニバーサル圧延機 URについては対称形の場合と同じでよい。そして、仕上げユニバーサル圧延機 UFの上下の水平ロール 6— 2、 7— 2の孔型を、図 6に例示するように上下方向に所定距離だけずらして配置すればよい。

[0061] 以上説明したように、実施の形態 1によれば、第 1のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機 URを用いて T形鋼の粗形鋼片のウェブ、及びフランジそれぞれの厚み圧下を行った後に、特定形状（図 4に示す形状)の水平ロール及び竪ロールを備える第 2のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機 UFを用いてフランジの幅圧下及びウェブの高さ圧下を行うことによって、ウェブ高さ 350mm以上、及びフランジ幅 200mm以下のロンジ材用として好適な圧延 T形鋼を、熱間圧延により直接製造することができる。

[0062] また、実施の形態 1によれば、熱間圧延 T形鋼を直接造形するため、従来のようなユニバーサル圧延機により H形鋼を圧延した後にウェブを長手方向に切断する工程を省略できる。したがって、 H形鋼を切断して製造するために制約を受けていた製品の寸法を拡大できる。さらに、上述した図 11 (b)に示すようにフランジの片側だけ造形すればょ、ので、従来の H形鋼の圧延にぉ、てフランジを造形して、たフランジ部とは反対側の部分にまでウェブを拡大すること、すなわち製造可能な製品ウェブ高さを粗ユニバーサル圧延機及び仕上げユニバーサル圧延機の最大水平ロール幅と同じ値まで拡大することができる。このため、同一の圧延機を用いて製造可能な製品のウェブ高さを拡大することができる。

[0063] また、実施の形態 1により製造されるロンジ材用の熱間圧延 T形鋼は、大寸法の T 形鋼であるにもかかわらず溶接部を有さない。このため、この熱間圧延 τ形鋼は、口ンジ材と要求される高、強度 ·剛性と優れた耐食性とをともに高、次元で兼ね備えており、ロンジ材として極めて優れた性能を有する。

[0064] また、実施の形態 1では、第 2のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機 UFあるいはエッジヤー圧延機 Eを用いてフランジの幅圧下を行う際に、仕上げユニバーサル圧延機の水平ロールを孔型化しておくことにより圧延工程においてフランジの面取り加工を行うことができる。このため、フランジ端部における塗膜の密着性を向上したり、溶接性を向上するために施されていたフランジ専用の面取り加工を省略できるので、ロンジ材用の T形鋼の製造コストを低減できる。

[0065] このようにして、本実施の形態によれば、従来のロンジ材用の溶接 T形鋼に比較して、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、さらには製造コストの上昇をいずれも抑制できることからロンジ材として極めて好適な熱間圧延 T形鋼を提供することができる

[0066] なお、以上の説明では、第 2のユニバーサル圧延機が仕上げユニバーサル圧延機 UFである形態を例にとった。しかし、本発明はこの形態に限定されるものではなぐ例えば、第 2のユニバーサル圧延機を粗ユニバーサル圧延機 UR2とし、仕上げュ- バーサル圧延機 UFを下流側に別に設けるようにしてもよ!、。

(実施の形態 2)

次に、実施の形態 2を、添付図面を参照しながら説明する。

[0067] 本実施の形態では、圧延素材であるブルームに対して粗圧延を行って T形鋼の粗形鋼片を造形し、この粗形鋼片に対して中間圧延を行って T形鋼を造形し、さらに仕上げ圧延を行うものであるので、以下、粗圧延、中間圧延及び仕上げ圧延について順次説明する。

(粗圧延）

図 7は、本実施の形態で用いる、既存の H形鋼の圧延工程 10を模式的に示す説明図である。

[0068] 同図に示すように、粗圧延機 BDにより、圧延素材である連続铸造ブル—ム（図示しない。本例では 1000 X 250mm)を、図示しない加熱炉に装入して 1250。Cまで加熱して均熱する。次に、加熱炉から抽出してから、 3個のボックス孔型 K—l、 Κ- 2 Κ一 3 (図示しない）と 2個の造形孔型 Κ一 4、 Κ一 5 (図示しない）とが刻設された上下のロールを備える粗圧延機 BDを用いて、表 2に示すパススケジュールで複数パス ( 本例では 5パス）の往復圧延による粗圧延を行って、 Τ形鋼 (本例では 500 X 150シリーズ)の粗形鋼片 11を造形する。

[0069] なお、表 2のウェブ厚ならびに材料幅は、各パスにおける圧延終了後の材料の冷間寸法、すなわち熱間圧延終了後に常温まで冷却した後の寸法により示す。

[0070] [表 2]

この粗圧延では、表 2に示すように、圧延素材であるブルームは、ボックス孔型 Κ— 1により幅方向へ 1000mmから 575mmまで約 425mm圧下される。次いで、圧延パス間で被圧延材を 90度転回し、造形孔型 (K一 4、 K一 5)による造形圧延ならびにボックス孔型 (K一 1、 K一 2、 K- 3)によるウェブ高さ方向のエッジング圧延を繰り返すこと〖こよって、 T形鋼の粗形鋼片 11に造形される。

[0072] 本実施の形態では、このようにして、粗圧延によりブルームが Τ形鋼の粗形鋼片 11 に造形される。

(中間圧延）

このようにして造形された Τ形鋼の粗形鋼片 11は、粗ユニバーサル圧延機 UR及びエッジヤー圧延機 Εからなる中間圧延機に送られて中間圧延が行われる。

[0073] 図 8 (a)には粗ユニバーサル圧延機 URのロール形状を示し、図 8 (b)にはエッジャ一圧延機 Eのロール形状を示す。

図 8 (a)〖こ示すように、粗ユニバーサル圧延機 URの上水平ロール 12a、下水平口ール 12b及び左竪ロール 13a、右竪ロール 13bのフランジ圧下部の角度 Θ 、及びェッジャー圧延機 Eの上ロール 14a、下ロール 14bのフランジ内面の角度 0 はいずれ

2 も 0度以上 5度以下であることが望ましい。また、粗ユニバーサル圧延機 URのウェブ先端を圧下する竪ロール 13bは、フラットな形状であることが望ましい。

[0074] また、粗ユニバーサル圧延機 URにおける上水平ロール 12a、下水平ロール 12bの側面と、粗形鋼片 11のウェブの先端を圧下する竪口—ル 13bとの隙間の距離 dは、圧延におけるウェブの高さの広がりと、ウェブの先端を圧下したときのウェブの先端の座屈防止とを考慮して、 5mm以上 30mm以下程度に設定することが望ま、。

[0075] 一方、エッジヤー圧延機 Eのエッジヤー深さ（図 8 (b)におけるフランジ深さ）は、シリーズ中最もウェブ厚が厚いサイズのフランジ深さを基準に設定することが望ましい。 ί列えば、、 500 X 150シリーズにつ! /、て 500 X 150 X (10/20)と、 500 X 150 X (15 Ζ25)とを製造する場合には、 500 X 150 X (15/25)のフランジ深さ 67. 5mmを基準としてエッジヤー圧延機 Eのエッジヤー深さを 65mmに設定することが例示される。

[0076] そして、 T形鋼の粗形鋼片 11に対して、近接して配置される粗ユニバーサル圧延機 URとエッジヤー圧延機 Eとからなる中間圧延機群を少なくとも 1組以上用ヽる往復圧延により、粗ユニバーサル圧延機 UFではウェブ及びフランジの厚みの圧下とゥェブの高さ調整とを行うとともに、エッジヤー圧延機 Eではフランジの幅の圧下と、ウェブの端部の厚み圧下とを行う中間圧延を行う。 [0077] 通常、非対称形状の形鋼の圧延時には、断面内の厚み圧下が不均一となるために圧延方向の延伸差が生じ、圧延機の出側で曲がる。しかし、本例では、 T形鋼の粗形鋼片 11の圧延に粗ユニバーサル圧延機 URを用いるので、ウェブの厚みの圧下率と、フランジの厚み圧下率とを、上下の水平ロール 12a、 12bの開度及び左右の竪ロール 13a、 13bの開度を、各部の圧延方向の延伸率が略等しくなる値にそれぞれ独立して設定することができる。これにより、被圧延材である粗形鋼片 11が圧延機の出側で曲がることを防止できる。

[0078] さらに、エッジヤー圧延機 Eの上下のロール 14a, 14bや後述する仕上げュ-バーサル圧延機 UFの左右の竪ロール 16a、 16bに孔型を付与することにより、中間圧延工程及び仕上げ圧延工程にぉヽて、圧延時にフランジの先端及びウェブの先端に面取り加工を施すことができる。つまり、図 9 (a)に示すように、エッジヤー圧延機 Eの上下のロール 14a、 14bのフランジ先端の圧下部分に面取り加工用の孔型 17a、 17 bを付与すること、又は、図 9 (b)に示すように、仕上げユニバーサル圧延機 UFの左右の竪ロール 16a、 16bのロール胴長方向の略中央部に面取り加工用の孔型 18a、 18bを付与することにより、中間圧延又は仕上げ圧延の際にフランジ先端及びウェブ先端の面取り加工を行うことができる。

[0079] 本実施の形態では、このようにして、中間圧延において粗形鋼片から T形鋼を直接熱間圧延により造形する。

(仕上げ圧延）

図 7、さらには仕上げユニバーサル圧延機 UFのロール形状を示す図 8 (c)及び図 9 (b)に示すように、中間圧延を終えて造形された T形鋼に、望ましくは、ロール幅を変更することができる上下の水平ロール 15a、 15bを有する仕上げユニバーサル圧延機 UFを用いて、フランジの厚み、ウェブの厚み又はウェブの高さのうち少なくとも一つの寸法調整を行って、フランジの成形及びウェブの高さの仕上げを行う。

[0080] 仕上げユニバーサル圧延機 UFの上下の水平ロール 15a、 15bに、ロール幅を変更することができるロールを使用することが望ましい理由は、圧延する製品のフランジ厚に応じてロール幅を変更して圧延することが可能になるからである。

[0081] 仕上げユニバーサル圧延機 UFの上下の水平ロール 15a、 15b及び左右の竪ロール 16a、 16bの角度は、 0度以上 0. 3度以下であることが望ましい。また、粗ュ-バーサル圧延機 UR及び仕上げユニバーサル圧延機 UFの各ロール 12a、 12b、 13a、 1 3b、 15a、 15b、 16a、 16bに摩耗が少ない材質を選択することにより、上下の水平口ール 15a、 15b及び左右の竪ロ—ル 16a、 16bの傾斜角度をいずれも 0度に設定することが望ましい。

[0082] ロール幅を変更することができる水平ロール 15a、 15bを有する仕上げュ-バーサル圧延機 UFを用いてフランジの成形とウェブ高さの寸法の仕上げとを行うことにより、フランジの厚みに関係なくウェブの高さが一定である圧延 T形鋼 19を製造する際に、ウェブの先端部の板厚及び直角度の寸法精度を向上することができる。

[0083] 仕上げユニバーサル圧延機 UFの上下の水平ロール 15a、 15bの幅を製品のゥヱブ高さに対する基準幅よりも広く設定すると、ウェブの先端が右竪ロール 16bにより圧下されないために圧延方向について製品のウェブ高さが変動する。一方、上下の水平ロール 15a、 15bの幅を製品のウェブ高さに対する基準幅よりも狭く設定すると、ゥエブの先端の水平ロールにより圧下されな、部分に板厚の増加が発生する。これに対し、上下の水平ロール 15a、 15bの幅を製品のウェブ高さに対する基準幅と同じに設定すれば、ウェブの先端は上下の水平ロール 15a、 15b及び左右の竪ロール 16a 、 16bにより圧下されるために目標の寸法が得られる。

[0084] 本実施の形態では、エッジヤー圧延機 Eの上下のロール 14a、 14bに孔型 17a、 17 bを付与してフランジの先端の面取り加工を行うこととした力孔型 17a、 17bを付与することにより粗ユニバーサル圧延機 URでの往復圧延時のフランジの内面側の先端部の圧下が少なくなり、表面に線状の肌荒れが発生し易くなる。そこで、図 8 (b)に示すような通常のロールを有するエッジヤー圧延機 Eの後段にフランジ先端の面取り加工専用のエッジヤーミル E' (図示しない）をさらに配置しておき、粗ユニバーサル圧延機 URでの往復圧延を終了した後に、このエッジヤーミル E'によりフランジの先端の面取り加工を行うことにより、線状の肌荒れもなく良好な面取り加工を施すことができる。

[0085] さらに別の方法として、仕上げユニバーサル圧延機 UFの左右の竪ロール 16a、 16 bに孔型 18a、 18bを設けてフランジの先端及びウェブ先端の面取り加工を行うことにより、線状の肌荒れもなく良好な面取り加工を施すことができる。

[0086] このようにして、本実施の形態によれば、 T形鋼の粗形鋼片 11に対して、第 1のュ二バーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機 URを用いる複数パスの中間圧延を行って T形鋼を造形し、さらに第 2のユニバーサル圧延機である仕上げュ-バーサル圧延機 UFを用いる軽圧下の仕上げ圧延を行う。このため、所望の寸法の熱間圧延 T形鋼 19を、ブルーム力ゝら熱間圧延により直接製造することができる。

[0087] また、本実施の形態によれば、熱間圧延 T形鋼 19を直接造形するため、従来のようなユニバーサル圧延機により H形鋼を圧延した後にウェブを長手方向に切断するェ程を省略できる。したがって、 H形鋼を切断して製造するために制約を受けていた製品の寸法を拡大できる。さらに、上述した図 11 (b)に示すようにフランジの片側だけ造形すればょ、ため、従来の H形鋼の圧延ではフランジを造形して、たフランジ部とは反対側の部分にまでウェブを拡大すること、すなわち製造可能なウェブ高さを、粗ユニバーサル圧延機及び仕上げユニバーサル圧延機の最大水平ロール幅と同じ値まで拡大することができる。このため、同一の圧延機を用いて製造可能な製品のゥヱブ高さを、拡大することができる。

[0088] また、本実施の形態によれば、この本発明に係るロンジ材用の熱間圧延 T形鋼は、大寸法の T形鋼であるにもかかわらず溶接部を有さない。このため、ロンジ材として要求される高、強度 ·剛性と優れた耐食性とをともに高ヽ次元で兼ね備えており、ロンジ材として極めて優れた性能を有する。

[0089] また、本実施の形態により、エッジャロール及び仕上げユニバーサル圧延機の竪ロ一ルに孔型を付与することにより、圧延工程においてフランジ及びウェブ先端の面取り加工を行うことができる。このため、塗膜の密着性や溶接性を向上するために施されていたフランジ及びウェブ先端の専用の面取り加工を省略でき、製造コストを低減できる。

[0090] さらに、本実施の形態により、ロール幅を変更することができる水平ロールを有する仕上げユニバーサル圧延機を用いてフランジ成形及びウェブ高さ寸法の調整を行うので、フランジの厚みに関係なくウェブの高さの寸法精度を確保することができる。

[0091] このようにして、本実施の形態によれば、従来のロンジ材用の溶接 T形鋼に比較して、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、さらには製造コストの上昇をいずれも抑制したロンジ材用の熱間圧延 T形鋼を提供することができる。

[0092] なお、以上の説明では粗ユニバーサル圧延機 UR及びエッジヤー圧延機 E各々 1 基カゝらなる中間圧延工程を例にとった力粗ユニバーサル圧延機 UR及びエッジャ一圧延機 E各々 1基からなる中間圧延機群を複数設けるようにしてもょヽ。

実施例 1

[0093] さらに、本発明を実施例とともに詳細に説明する。

(1) BD— URZEZUFの圧延機配列の場合

対象となる製品サイズ（550 X 150 X (12/21)と 550 X 150 X (14/25)の T形鋼）について説明する。

[0094] 素材は連続铸造によって製造されたブルーム（800 X 250mm)である。これを加熱炉で 1250°Cまで加熱及び均熱する。そして、抽出後に粗圧延に供する。

粗圧延機 BDは 1個のボックス孔型 K—l (図示しない）と 3個の造形孔型 K— 2、 3、 4 (図示しない）を有する。粗圧延機 BDにおけるパススケジュールを表 3に示す。素材のブルームは、ボックス孔型 Κ— 1で幅方向へ 800mmから 640mmまで約 160m m圧下される。なお、表 3のゥヱブ厚さならびに材料幅は、各ノスにおける圧延終了後の材料の冷間寸法により示す。

[0095] [表 3]

パス No. 転回孔型 No. ウェブ厚さ（mm) 材料幅 (咖）

0 一一 250 800

1 有 K-1 720

2 ；; 640

3 有 K-2 200 645

4 一 160 "

5 ― 120 n

6 一 80 n

7 一 K-3 70 650

8 一 60 1!

9 ― K-4 55 655

[0096] 次！/、で材料は 90度回転され、造形孔型 K一 2でビームブランクに造形され、造形孔型 K一 3、 4で一方のフランジ部が圧下され、 T形鋼の粗形鋼片が造形される。

次、で、圧延材は URZEZUFタンデム圧延機群に移送される。

[0097] 第 1のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機 URのロール形状は図 2 に示す通りであり、上下の水平ロール 6、 7、左右の竪ロール 8、 9のフランジ相当部の角度は 0度以上 5度以下であることが望ましい。一方、図 3に示すように、エッジヤー圧延機 Eの上下のロール 6— 1、 7— 1により構成されるロール孔型は、 550 X 150 X (14Z25)用の孔型である。さらに、第 2のユニバーサル圧延機である仕上げュ-バーサル圧延機 UFのロール形状は図 4に示す通りであり、上下の水平ロール 6— 2、 7 一 2、左右の竪ロール 8— 2、 9一 2の角度は 0度以上 0. 3度以下であることが望ましい。

[0098] 粗ユニバーサル圧延機 UR、仕上げユニバーサル圧延機 UFを構成する各ロールに摩耗が少ない材質を選択すれば、粗ユニバーサル圧延機 UR、仕上げュ-バーサル圧延機 UFとも上下の水平ロールや左右の竪ロールの傾斜角度はともに 0度であることが望ましい。

[0099] 最終パスの 1パス前のパスにおける仕上げユニバーサル圧延機 UFの水平ロール 6 一 2、 7— 2の側面とウェブ幅を圧下する竪ロール 8— 2との間隔は、圧延におけるゥェブ幅の広がりを考慮して、 5〜30mm程度とすることが望ましレ、。

[0100] 9パスの往復圧延により、目的とする 550 X 150 X (12Z21)の T形鋼を圧延により製造することができる。そのときのユニバーサル圧延機群 UR、 UFのパススケジユールを表 4に示す。

[0101] なお、表 4におけるウェブ厚さ、フランジ厚さ、フランジ幅ならびにウェブ高さは、各々図 10に示す T形鋼の tw、 th、 B、 Hに相当する寸法を示し、各ノスにおける圧延終了後の T形鋼の冷間寸法により示す。なお、後述する表 5〜8において同じである

[0102] [表 4]

[0103] 次に、 550 X 150 X (14/25)の T形鋼を圧延する。最終パスの 1パス前の 8パス 7

目においてエッジヤー圧延機 Eでフランジ幅を 2mm圧下する。そして、 9パス目の粗ユニバーサル圧延機 URで、目標の 550 X 150 X (14/25)に圧延する。そのときのユニバーサル圧延機群 UR、 UF及びエッジヤー圧延機 Eのパススケジュールを表 5 に示す。

[表 5]

[0105] (2) BD— UR1ZEZUR2— UFの場合

550 X 150 X (12Z21)の T形鋼の場合も、粗圧延機 BDのパススケジュールは上記（1)と同じである。

[0106] 本例では、粗ユニバーサル圧延機 UR1として図 2に示すユニバーサル圧延機を用い、粗ユニバーサル圧延機 UR2として図 4に示すユニバーサル圧钲機を用い、さ^ に、仕上げユニバーサル圧延機 UFとして図 11 (b)に示すユニバーサル圧延機を用いた。また、エッジヤー圧延機 Eとして図 3に示す孔型ロールを有する 2重式圧延機を用いた。ユニバーサル圧延機群 URl, UR2ミル群で 9パスの往復圧延が行われる。そして、 9パス目に第 2粗ユニバーサル圧延機 UR2によりフランジの幅の軽圧下が行われ、仕上げユニバーサル圧延機 UFにより 1パスの仕上げ圧延が行われる。

[0107] 仕上げユニバーサル圧延機 UFで仕上げ圧延が行われるので、粗ユニバーサル圧延機 URl, UR2の水平ロール 6、 7のフランジ相当部の角度は 3度以上 5度以下であることが望ましい。仕上げユニバーサル圧延機 UFの水平ロール 6— 2、 7— 2、竪ロール 8— 2、 9— 2の角度は 0度以上 0. 3度以下であることが望ましい。そのときのュ二バーサル圧延機群 URl, UR2, UFのパススケジュールを表 6に示す。

[0108] [表 6] ユニバーサルウェブフランジ厚さ

パス No. 厚さフランジ幅ウェブ商さ圧延機 (mm) (mm) (mm) (mm

0 55.0 140.0 193.0 655"

1 UR1 46.0 120.0

UR2 184.0 6S8

2 UR2 184.0 638

UR1 39.0 96.0

3 UR1 33.0 77.2

U 2 171.0 597

4 UR2 171.0 5Q7

UR1 27.9 62.1

5 UR1 23.6 50.0

UR2 161.6 575

6 UR2 161.6 575

UR1 19.9 40.2

7 UR1 16.8 32.4

UR2 154.8 5 9

8 UR2 154.8

UR1 14.2 26.1

9 UR1 12.0 21.0

UR2 150.0 550

UF 12.0 21.0 [0109] なお、厚さが異なる 550 X 150 X (14/25)の T形鋼の場合も上記（1)の場合と同じである。

(3) BD— UR1ZUR2の場合

本例では、粗ユニバーサル圧延機 UR1として図 2に示すユニバーサル圧延機を用 V、、粗ユニバーサル圧延機 UR2として図 4に示すユニバーサル圧延機を用いた。

[0110] 本例のように、エッジヤー圧延機 Eを使用せずに、第 1、第 2粗ユニバーサル圧延機 UR1、 UR2のタンデムミルの場合は単一サイズしか圧延できない。つまり、 550 X 15 0 X (12,21)の T形鋼を圧延すると、次の 550 X 150 X (14,25)の T形鋼を圧延する場合は、第 2粗ユニバーサル圧延機 UR2のロールを交換しなければならな、からである。

(4) BD— UR1ZUR2— UFの場合

この場合も、上記（3)と同じように単一サイズし力圧延できない。ただし、上記（3)と比較すると、最終の 9パス目で第 2粗ユニバーサル圧延機 UR2によりフランジの幅の軽圧下を行うことができるため、製品の寸法精度は向上する。

[0111] 以上の実施例の説明では、 550 X 150シリーズの T形鋼を圧延により製造する場合を例にとった。しかし、本発明はこの T形鋼に限定されるものではなぐ例えば、ゥェブ高さが 350mm以上である T形鋼や、あるいはフランジ幅が 100mmや 200mmである T形鋼も、本実施例と同様の製造方法により製造することができる。

実施例 2

[0112] 表 7には 500 X 150 X (10Z20)の T形鋼の圧延パススケジュールを示し、表 8には 500 X 150 X (15Z25)の T形鋼の圧延パススケジュールを示す。この圧延スケジユールは、被圧延材が曲がらないようにウェブ及びフランジそれぞれの厚みの圧下率が略等しくなるように、圧下量を調整した。

[0113] [表 7] パス番号ミルフ"厚フラ /厚フラ； //幅フ"高さ謝 70.0 120.0 210.0 600.0

1 UR 66.0 90.0 575.0

E 200.0

2 E 195.0

UR 49.0 7Z 0 5Θ0. Ο

3 UR 38.0 58.0 550.0

E 180.0

4 E 170.0

UR 28.0 45.0 535.0

5 U 20.0 340 520.0

E 160.0

6 E 153.0

UR 15.0 2d 0 510.0

7 UR 10.0 20.0 500.0

E 150.0

8 U F 10.0 20.0 150.0 500.0

[0114] [表 8]

[0115] 以上の圧延条件のもとで、ブルームから熱間圧延 T形鋼を圧延により直接製造した。その結果、粗圧延から仕上げユニバーサル圧延まで操業トラブルとなるような被圧延材の曲がりを生じることなぐ目標とする製品寸法を有する圧延 T形鋼を確実に製造することができた。

[0116] この実施例では 500 X 150シリーズの T形鋼の圧延方法を例にとった。し力し、本発明はこの T形鋼に限定されるものではなぐウェブ高さが 350mm以上である Τ形鋼や、フランジ幅が 100mmや 200mmである T形鋼も、本実施例と同様の製造方法により製造することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ウェブの高さが 350mm以上であるとともにフランジの幅が 200mm以下であり、つ、前記ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であることを特徴とする船体補強部材用熱間圧延 T形鋼。

[2] さらに、前記フランジの先端部が、圧延ままの、半径が 2〜6mmの円弧形状部又は 2〜6Cの面取り部を有する請求項 1に記載された船体補強部材用熱間圧延 T形鋼。

[3] 前記ウェブが前記フランジの中央より該フランジの幅方向にずれて配置される請求項 1又は請求項 2に記載された船体補強部材用熱間圧延 T形鋼。

[4] 鋼片に粗圧延を行って造形された T形鋼の粗形鋼片に、タンデム配列された少なくとも 2台のユニバーサル圧延機による往復圧延を行うに際し、一方のユニバーサル圧延機により該粗形鋼片のウェブ及びフランジを厚み方向へ圧下し、他方のュニバーサル圧延機により前記粗形鋼片のフランジを幅方向へ圧下すること、又は、フランジの幅方向の圧下とウェブの高さ方向の圧下とを同時に行うことを特徴とする熱間圧延 T形鋼の製造方法。

[5] 前記タンデム配列された少なくとも 2台のユニバーサル圧延機の間に 2重式圧延機を配置し、前記粗形鋼片の造形を行うことを特徴とする請求項 4に記載された熱間圧延 T形鋼の製造方法。

[6] 鋼片に粗圧延を行って造形された T形鋼の粗形鋼片に、少なくとも 1台の粗ュニバーサル圧延機と該粗ユニバーサル圧延機に隣接して配置された少なくとも一台の 2 重式圧延機とによる往復圧延を行って、前記粗ユニバーサル圧延機により前記粗形鋼片のウェブの厚み及びフランジの厚みの圧下と該粗形鋼片のウェブの高さの調整とを行うとともに、前記 2重式圧延機により前記粗形鋼片のフランジの幅の圧下とゥェブの端部の厚みの圧下とを行う中間圧延を行うことにより T形鋼を造形した後に、仕上げユニバーサル圧延機により前記フランジの厚み、前記ウェブの厚み又は前記ゥエブの高さのうち少なくとも一つの寸法調整を行う仕上げ圧延を行うことによって、 T 形鋼を製造することを特徴とする熱間圧延 T形鋼の製造方法。

[7] 前記仕上げユニバーサル圧延機は、ロール幅が変更可能な水平ロールを備える請求項 6に記載された熱間圧延 T形鋼の製造方法。

[8] 前記仕上げユニバーサル圧延機の竪ロールに付与された孔型による圧下により前記フランジの先端、及び Z又は前記ウェブの先端の面取り加工を行う請求項 6又は請求項 7に記載された熱間圧延 T形鋼の製造方法。

[9] 前記中間圧延を終了した後であって前記仕上げ圧延を開始する前に、中間圧延を行う圧延機の下流に配置された 2重式圧延機の水平ロールに設けられたフランジ先端面取り加工用孔型によって、前記 T形鋼のフランジ先端の面取り加工を行う請求項 6から請求項 8までのいずれ力 1項に記載された熱間圧延 T形鋼の製造方法。