WO2013108418A1 - Ｔ形鋼の製造方法および圧延設備 - Google Patents

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WO2013108418A1
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rolling
rolling mill
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rough
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高嶋　由紀雄
英樹 ▲高▼橋
陽一郎 山口
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Ｊｆｅスチール株式会社
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    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/027—Vertical rolls

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing T-shaped steel by hot rolling and a rolling facility, and particularly to a method for manufacturing a plurality of sizes of T-shaped steel having different flange widths in the same facility.
  • Fig. 1 shows the cross-sectional shape of a T-section steel.
  • the T-section steel 10 is a section having a T-shaped cross section composed of a web 11 and a flange 12, and is widely used in fields such as shipbuilding and bridges. Products with various dimensions are available depending on the application, usage conditions, location, etc. It is manufactured.
  • the dimensions of the T-shaped steel that is normally used are: web height Hp: about 200 to 1000 mm, web thickness twp: about 8 to 25 mm, web internal dimension (distance from flange inner surface to web tip): about 190 to 980 mm,
  • the flange width Bp is about 80 to 300 mm, and the flange thickness tfp is about 12 to 40 mm.
  • the web height is often more than twice the flange width.
  • the T-shaped steel is generally manufactured by welding the web 11 and the flange 12, but a technique for integrally forming the T-shaped steel by rolling has also been proposed.
  • Patent Document 1 In order to efficiently produce a T-shaped steel having various dimensions of web thickness, flange thickness, web height, and flange width, a technique for rolling the T-shaped steel using the universal rolling method used for producing the H-shaped steel. Is disclosed (Patent Document 1).
  • Patent Literature a technique has been developed in which two universal rolling mills are arranged close to each other and the web tip is rolled with a roll of one universal rolling mill. 2). Furthermore, a hot rolling facility and a rolling method in which two universal rolling mills are arranged in the intermediate rolling process and one in the finish rolling process have been proposed (for example, Patent Document 3).
  • FIG. 3 shows an example, in which 1 is a rough shaping rolling mill, 2 is a first rough universal rolling mill, 3 is an edger rolling mill, 4 is a second rough universal rolling mill, and 5 is a finishing universal rolling mill. Show. A raw steel slab (not shown) carried out of a heating furnace (not shown) is rolled into a T-shaped steel slab having a substantially T-shaped cross section by the rough shaping rolling mill 1.
  • the obtained T-shaped slab is rolled in a rolling equipment row in which the first rough universal rolling mill 2, the edger rolling mill 3 and the second rough universal rolling mill 4 are arranged close to each other, and a web and a flange Is reduced (intermediate rolling process).
  • the first rough universal rolling mill 2 has horizontal rolls 21 a and 21 b that rotate on a horizontal axis, and roll rolls 22 a and 22 b that rotate on a vertical axis.
  • the widths of the pressure surfaces of the horizontal rolls 21 a and 21 b are made larger than the internal dimensions of the web 11 (the distance from the flange inner surface to the web tip).
  • the entire surface in the height direction of the web 11 is crushed in the plate thickness direction by the horizontal rolls 21a and 21b, and the flange 12 is formed on the side surfaces of the roll 22a and the horizontal rolls 21a and 21b. Roll down in the thickness direction.
  • the edger rolling mill 3 has horizontal rolls 31a and 31b having a large diameter portion 33 and a small diameter portion 32 in the horizontal axis direction, and the large diameter portion 33 guides the web of the material to be rolled,
  • the roll surface of the small diameter portion 32 reduces the end face of the flange in the width direction.
  • the size HEe of the step between the large diameter portion 33 and the small diameter portion 32 is the same as the flange leg length of T-shaped steel (a value half the difference between the width of the flange 12 and the thickness of the web 11). It was a little small value.
  • the second rough universal rolling mill 4 has horizontal rolls 41 a and 41 b that rotate on the horizontal axis, and rolling rolls 42 a and 42 b that rotate on the vertical axis.
  • the width of the roll surface of the horizontal rolls 41a and 41b is made smaller than the internal dimension of the web (the distance from the flange inner surface to the web tip).
  • the roll opening degree of the horizontal rolls 41a and 41b is adjusted, the plate
  • the thickness of the flange By adjusting the thickness of the flange, the height of the web and the shape of the end are adjusted by adjusting the opening between the side roll 42b and the other side of the horizontal rolls 41a and 41b.
  • T-shaped steel obtained in the intermediate rolling process is rolled to product dimensions in the finish rolling process.
  • the finishing universal rolling mill 5 has horizontal rolls 51a and 51b that rotate on the horizontal axis, and roll rolls 52a and 52b that rotate on the vertical axis, and the side surfaces of the horizontal rolls 51a and 51b are rolls. Make it perpendicular to the surface.
  • the flange of the material to be rolled is rolled with the roll 52a, the flange is shaped perpendicular to the web.
  • the plate thickness of the flange and the web is preferably under a light pressure of several percent or less.
  • the horizontal rolls 51a and 51b can be prevented from moving in the axial direction by pressing the heel roll 52b against the side surface of the horizontal rolls 51a and 51b that does not face the flange.
  • variety of the pressing surface of the horizontal rolls 51a and 51b is made larger than the web internal dimension.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the dimensional relationship of each part in the product cross-sectional shape, and the flange leg length HEp is a half value of the difference between the flange width Bp and the web thickness twp.
  • the flange leg length must be approximately the same between the T-shaped steel slab and the product, and therefore, to manufacture a T-shaped steel product having a different flange width. For this, it is necessary to prepare a large number of rolls of a rough shaping rolling mill for rolling T-shaped billets in accordance with the flange leg length of the product.
  • the flange leg lengths differ by about 12.5 to 25 mm. It was necessary to prepare a set, the roll cost was expensive, and it was difficult to reduce the manufacturing cost.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method and rolling equipment for efficiently producing T-shaped steel products having different flange widths at low cost.
  • the thickness ratio of the flange and the web is the thickness ratio of the T-shaped slab to the product thickness ratio tfp / twp. It was determined that tf0 / tw0 was almost the same or slightly larger.
  • the rolling reduction ratios in the thickness direction of the flange and the web (hereinafter referred to as the flange rolling ratio and the web rolling ratio, respectively) were set to be approximately the same or increased by several percent.
  • the reason for this is to prevent bending of the material to be rolled by making the elongation in the longitudinal direction of the flange and the web the same, as described in Patent Document 1, and Patent Document 1 describes the reduction of the flange and the web. It is described that the rate is almost the same or the flange reduction rate is increased by about 3% depending on the dimensions.
  • the present inventors reduced the flange by rough universal rolling.
  • the length of the web is larger than the web reduction, how the flange leg length changes was investigated in rolling of a T-shaped steel having a product height of 300 mm and a flange width of 125 mm.
  • the material to be rolled may bend to the web side greatly at the exit side of the rolling mill, but at the initial stage of rolling when the web thickness is thick, a slight bending to the web occurs.
  • the amount was small enough to be suppressed with a guide or the like.
  • the present invention has been made by further study based on the above knowledge, that is, the present invention, 1.
  • a rough rolling process in which a steel slab is roughly formed into a substantially T-shape by a rough shaping rolling mill, and a T-shaped steel slab that has been roughly formed into a substantially T-shape is rolled down by a universal rolling mill and an edger rolling mill.
  • the flange leg length of the product is larger than the flange leg length of the T-shaped steel piece.
  • a method for producing a T-section steel having a large T-section which is a difference rf between a flange reduction ratio rf and a web reduction ratio rw when the intermediate rolling process is performed in the thickness direction of the web and the flange with a universal rolling mill.
  • -Rw is the rolling reduction difference, and at least one pass for rolling in the first half pass of the intermediate rolling process in which the rolling reduction difference is in the range of 5 to 15% is provided, and the first or first pass
  • the flange of the T-shaped billet and the web are rolled, and the ratio (tfo / two) between the flange thickness tfo and the web thickness two of the T-shaped billet obtained after the rough rolling is manufactured from the T-shaped billet.
  • the flange width of the T-shaped billet rolled in the rough rolling process is reduced as the flange width of the product to be manufactured is larger than the product flange width when the flange leg length is not increased in the intermediate rolling process.
  • the method for producing a T-section steel according to any one of 1 to 3.
  • a rough rolling process in which a steel slab is roughly formed into a substantially T-shape by a rough shaping rolling mill, and a T-shaped steel slab that has been roughly formed into a substantially T-shape is rolled down by a universal rolling mill and an edger rolling mill.
  • the flange leg length of the product is larger than the flange leg length of the T-shaped steel piece.
  • Made of steel Method for producing a T-shaped steel characterized by.
  • a rolling machine for a T-shaped steel having an intermediate rolling mill group consisting of a rough shaping rolling mill and a universal rolling mill and an edger rolling mill, the hole depth corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel of the roll of the edger rolling mill
  • the height HEe is 10 mm or more larger than the hole depth HE0 corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel piece of the roll of the rough shaping rolling mill, and is substantially equal to the flange leg length HEp of the T-shaped steel product.
  • a rolling facility for a T-shaped steel having a rolling mill group consisting of a rough shaping rolling mill, a rough universal rolling mill, an edger rolling mill, and a finishing universal rolling mill, and the flange leg length of the T-shaped steel of the roll of the edger rolling mill
  • the corresponding hole depth HEe is 10 mm or more larger than the hole depth HE0 corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel piece of the roll of the rough shaping rolling mill, and is substantially equal to the flange leg length HEp of the T-shaped steel product.
  • a plurality of sizes of T-shaped steels having different flange widths can be separately produced from one rough-shaped rolling roll, and T-shaped steels of various flange widths can be produced at low manufacturing costs by greatly reducing roll costs. Can be manufactured and is extremely useful in industry.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional shape of a T-shaped steel.
  • FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional shape of a T-shaped steel piece after rough shaping rolling.
  • FIG. 3 is a diagram showing an equipment layout of a T-section steel rolling line.
  • FIG. 4 is a diagram showing a rolling situation and a hole shape of a T-shaped steel piece in rough shaping rolling.
  • FIG. 5 is a diagram showing a rolling state of the first rough universal rolling mill of the T-section steel rolling facility.
  • FIG. 6 is a view showing a rolling state of an edger rolling mill of a T-section steel rolling facility.
  • FIG. 7 is a view showing a rolling state of the second rough universal rolling mill of the T-section steel rolling facility.
  • FIG. 8 is a diagram showing a rolling state of a finishing universal rolling mill of a T-shaped steel rolling facility.
  • FIG. 9 is a diagram showing an equipment layout of a T-section steel rolling line.
  • T-section steel manufacturing method and rolling equipment according to the present invention will be described using the T-shaped steel rolling equipment shown in FIG.
  • the rolling equipment for the T-shaped steel in the embodiment shown in FIG. 3 includes a rough shaping rolling mill 1, a first rough universal rolling mill 2, an edger rolling mill 3, and a second rough universal rolling mill 4 arranged close to each other. And has an intermediate rolling mill group.
  • the hole depth HEe corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel of the roll of the edger rolling mill 3 is a hole mold corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel piece of the roll of the rough shaping rolling mill 1, as will be described later. It is larger than the depth HE0 by 10 mm or more and is substantially equal to the flange leg length HEp of the T-shaped steel product.
  • the rough shaped rolling mill 1 rolls a rectangular steel piece such as bloom as a raw material into a T-shaped steel piece having a T-shaped cross section (rough rolling process).
  • the obtained T-shaped slab is subjected to web and flange reduction in a rolling equipment row in which the first rough universal rolling mill 2, the edger rolling mill 3 and the second rough universal rolling mill 4 are arranged close to each other ( Intermediate rolling process), and finish universal rolling mill 5 to finish the product size T-shaped steel (finish rolling process).
  • FIG. 1 shows the cross-sectional shape of a T-shaped steel product
  • FIG. 2 shows the cross-sectional shape of a T-shaped steel piece.
  • the flange leg length HEp (FIG. 1) in the cross section of the product and the flange leg length HE0 (FIG. 2) in the T-shaped steel slab are almost the same values in the past, but in the present invention, the flange reduction ratio and the web in the rough universal rolling in the intermediate rolling process
  • a product having flange leg lengths HEp of various dimensions is created separately from the flange leg length HE0 of one T-shaped steel piece.
  • the flange leg length is controlled by providing at least one pass for increasing the flange reduction rate by about 10% with respect to the web reduction rate in the first half of rough universal rolling.
  • a T-shaped steel product having a flange leg length of 10 mm or more and a flange width of 20 mm or more can be rolled from a T-shaped steel piece having the same flange leg length.
  • the difference in rolling reduction between the flange and the web is set to 5% or more.
  • the difference in rolling reduction between the flange and the web is preferably 6% or more, and more preferably 6.2% or more.
  • the intermediate reduction ratio when the difference rf ⁇ rw between the flange reduction ratio rf and the web reduction ratio rw when the roll is reduced in the thickness direction of the web and the flange by the universal rolling mill of the intermediate rolling process is defined as the intermediate reduction ratio.
  • the first half of the process at least one pass (hereinafter referred to as a flange strong reduction pass) for rolling in the range where the reduction rate difference is 5 to 15% is provided.
  • the first half passes up to the middle rolling pass.
  • the flange strong pressure pass for increasing the flange leg length is performed at an early stage of rough universal rolling with less rolling bending. This is because, as the rough universal rolling progresses and the thickness of the flange and the web becomes smaller, rolling bending to the web side due to strong pressing of the flange is more likely to occur.
  • the hole depth HEe corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel of the roll used in the edger rolling mill 3 shown in FIG. 4 is larger than the hole depth HE0 corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel piece of the roll of the rough shaping rolling mill 1 shown in FIG. 4 and is substantially equal to the flange leg length HEp of the T-shaped steel product.
  • the hole mold depth HEe is substantially equal to the product flange leg length HEp means that the hole mold depth HEe is smaller by about 0 to 4 mm than the product flange leg length HEp.
  • the edge of the flange is not squeezed by the edger rolling mill, the flange leg length can be increased in the strong squeeze pass, and the web thickness is squeezed in the pass after the strong squeeze pass. It can be rolled down to an appropriate flange width according to the desired product flange width.
  • the ratio Tf0 / tw0 between the flange thickness tf0 of the T-shaped steel piece and the web thickness tw0 in rough shaping rolling is T-shaped manufactured from the T-shaped steel piece.
  • the steel product is rolled so as to be larger than the thickness ratio tfp / twp of the flange thickness tfp and the web thickness twp.
  • the value of tf0 / tw0 is determined according to the ratio of the assumed product flange width of the rough shaping roll (product flange width when the flange leg length is not increased in the intermediate rolling process) and the flange width of the product actually rolled. .
  • the flange width corresponds to 1.5 times.
  • the web thickness tw0 of the T-shaped billet is reduced to 2/3 web thickness.
  • the web thickness tw0 does not need to be strictly reduced to 2/3 web thickness, and is about ⁇ 10% of the reciprocal thickness of the flange width ratio. Any thickness within the allowable range is acceptable.
  • the web thickness of the T-shaped steel slab in rough forming rolling is the same as that of the conventional method (the reduction ratio of the flange and the web is substantially equal, and the flange leg length of the T-shaped steel slab is intermediate. It is set so as to be a value obtained by multiplying the product flange width obtained by the present invention method and the product flange width obtained by the method of the present invention by a substantially inverse number. That is, as the product flange width Bp to be manufactured is larger than the product flange width when the flange leg length is not increased in the intermediate rolling process, the web thickness tw0 of the T-shaped billet rolled in the rough rolling process is reduced.
  • the product flange width Bp is larger than the product flange width when the flange leg length is not increased in the intermediate rolling process (the conventional method) as in the case of manufacturing a T-section steel. It is necessary to reduce the flange width B0 of the T-shaped billet. This is because the flange leg length HEp is increased as the flange width Bp of the product is increased. Therefore, it is necessary to squeeze the flange more strongly by rough universal rolling. In order to cope with this, the web thickness tw0 of the T-shaped billet is decreased. It is to do. Since the same hole mold is used in rough shaping rolling, the reduction width of B0 has the same dimension as the reduction of tw0, but even if B0 decreases, the flange width expansion effect of the present invention can be obtained without any problem.
  • the rolling pass for increasing the flange leg length by increasing the flange rolling reduction ratio to be greater than the web rolling reduction ratio is carried out in any rough universal rolling mill. Also good.
  • two units of the first coarse universal rolling mill 2 and the second coarse universal rolling mill 4 are installed as rolling mills in the intermediate rolling process.
  • the flange leg length can be increased in both rough universal rolling mills.
  • the edger rolling machine 3 is responsible for controlling the flange width and flange leg length by rolling down the flange tip in the intermediate rolling process.
  • the step size HEe of the large-diameter portion 33 and the small-diameter portion 32 of the edger rolling mill 3 shown in FIG. 6 is a hole shape corresponding to the leg length of the T-shaped steel piece of the rough shaping rolling roll shown in FIG. 10mm or more larger than the depth HE0, and a value that is the same as the flange leg length HEp of the target product or about a few millimeters (over 0 to 4mm) in consideration of the reduction of the flange width. It is also said that it is “smaller by about 0 to 4 mm”).
  • the roll of the edger rolling mill 3 is provided with a plurality of small-diameter portions 32 having different steps HEe from the large-diameter portion 33 in the axial direction, it is possible to change the step HEe only by shifting the roll in the axial direction. Therefore, compared with the case where the roll of the rough shaping rolling mill is replaced, the burden of the roll cost is much smaller.
  • the rolling equipment to which the manufacturing method according to the present invention is applied is not limited to this rolling equipment shown in FIG. 3, and for example, when there is one rough universal rolling mill as in Patent Document 1, or The present invention can also be applied when there are three or more rough universal rolling mills.
  • the rolling equipment for the T-section steel in the rolling line shown in FIG. 9 is a rolling mill in which a rough shaping rolling mill 1, a second rough universal rolling mill 4, an edger rolling mill 3 and a finishing universal rolling mill 5 are arranged close to each other. Has a group.
  • the hole depth HEe corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel of the roll of the edger rolling mill 3 is 10 mm or more than the hole depth HE0 corresponding to the flange leg length of the T-shaped steel piece of the roll of the rough shaping rolling mill 1 Large and substantially equal to the flange leg length HEp of the T-shaped steel product.
  • the T-shaped steel slab formed by the rough shaping rolling mill 1 is reciprocally rolled in a rolling equipment row in which the second rough universal rolling mill 4, the edger rolling mill 3 and the finishing universal rolling mill 5 are arranged close to each other.
  • the flange is reduced (intermediate rolling process), and in the final pass rolling, the finished universal rolling mill 5 finishes the product with a T-shaped steel (finish rolling process).
  • the rolling method of the present invention is applied, and the flange width is increased by strongly reducing the flange.
  • the web tip is not crushed in the thickness direction in the second rough universal rolling mill 4, the web thickness of the product can be made uniform because the web thickness is uniformed by the finishing universal rolling mill 5.
  • the flange is rolled in a state inclined outward, whereas in the finishing universal rolling mill 5, the flange is rolled in a vertical state.
  • the flange inclination angle ⁇ is 10 ° or less, stable rolling is possible, and no particular problem has occurred.
  • a T-shaped steel having a product dimension of 300 mm in web height, 100 mm in flange width, 12 mm in web thickness, 19 mm in flange thickness, and 44 mm in product flange leg length HEp was manufactured by a normal rolling method.
  • the number of passes in the rolling process was 5 passes, and the first coarse universal rolling mill 2 and the second coarse universal rolling mill 2 each performed 5 passes, and a total of 10 passes of universal rolling was performed.
  • Table 1 shows the pass schedule for the intermediate rolling process.
  • the flange reduction rate of each pass is set to 0 to 4% larger than the web reduction rate, but is smaller than 5 to 15% within the scope of the present invention.
  • the size of the step HEe of the edger rolling mill was set to 42 mm, which was slightly smaller than the flange leg length HEp of the product.
  • the present invention it was decided to produce a T-shaped steel having a flange width of 150 mm using the same rough shaping roll as in the conventional example. Since the web height is 300 mm, the web thickness is 12 mm, and the flange thickness is 19 mm, and other cross-sectional dimensions are the same, the product flange leg length HEp is 69 mm. Therefore, it was decided to increase the flange leg length HEp using the method of the present invention.
  • the web thickness of the T-shaped steel pieces rolled by rough shaping rolling is changed to 32 mm, which is 2/3 times the conventional example, and the dimensions of the T-shaped steel pieces are changed.
  • the flange leg length HE0 remains 44 mm because the same roll is used.
  • the pass schedule of Table 2 in the edger rolling pass that is performed up to the U-5 pass in the first half of the rough universal rolling, the flange leg length is smaller than the roll step of the edger rolling mill, so the flange tip is not rolled down. From the edger rolling after the U-5 pass, where the flange leg length was increased by rough universal rolling and became larger than the step of the edger roll, the pass schedule was such that the flange leg length was reduced by reducing the flange tip.
  • Example 2 of the present invention the same rough shaped rolling roll as that of the conventional example and Example 1 of the present invention was used, and a T-shaped steel having a flange width of 125 mm and the other dimensions as those of the conventional example and Example 1 of the present invention was rolled.
  • the product flange leg length HEp is 56.5 mm.
  • the flange leg length HE0 remains 44 mm because the same roll is used.
  • a plurality of sizes of T-shaped steels having different flange widths can be separately produced from one rough-shaped rolling roll, and T-shaped steels of various flange widths can be produced at low manufacturing costs by greatly reducing roll costs. Can be manufactured and is extremely useful in industry.

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Abstract

［課題］フランジ幅が異なるＴ形鋼をロール交換することなく製造するＴ形鋼の製造方法および圧延装置を提供する。［解決手段］鋼片を略Ｔ字形状に粗成形する粗圧延工程と、粗成形されたＴ形鋼片をユニバーサル圧延機とエッジャ圧延機により圧下する中間圧延工程と、前記中間圧延工程で得られたＴ形鋼を製品寸法に圧延する仕上圧延工程を有し、前記中間圧延工程でユニバーサル圧延機でウェブとフランジの厚みを圧下する際のフランジ圧下率ｒｆとウェブ圧下率ｒｗの差ｒｆ－ｒｗを圧下率差とし、前記中間圧延工程の前半パスにおいて前記圧下率差が５～１５％の範囲で圧延を行うパスを少なくとも１パス設けるとともに、１パス目または１パス目を含む最初の複数パスではエッジャ圧延機でフランジ先端を圧下しないことにより、前記Ｔ形鋼片のフランジ脚長よりも製品のフランジ脚長が長いＴ形鋼を製造する。

Description

Ｔ形鋼の製造方法および圧延設備
　本発明は、熱間圧延によるＴ形鋼の製造方法および圧延設備に関し、特にフランジ幅が異なる複数のサイズのＴ形鋼を同一設備で製造するものに関する。
　図１にＴ形鋼の断面形状を示す。Ｔ形鋼１０はウェブ１１とフランジ１２からなる断面がＴ字形状の形鋼であり、造船や橋梁等の分野で広く使用され、その用途や使用条件、使用箇所等によって様々な寸法の製品が製造されている。
　通常用いられるＴ形鋼の寸法は、ウェブ高さＨｐ：２００~１０００ｍｍ程度、ウェブ厚ｔｗｐ：８~２５ｍｍ程度、ウェブ内法寸法（フランジ内面からウェブ先端部までの距離）：１９０~９８０ｍｍ程度、フランジ幅Ｂｐ：８０~３００ｍｍ程度、フランジ厚ｔｆｐ：１２~４０ｍｍ程度である。造船用として用いられるＴ形鋼の場合、ウェブ高さはフランジ幅の２倍以上であることが多い。
　ウェブ高さとフランジ幅がほぼ同じであっても、ウェブ厚とフランジ厚が異なる複数のサイズのＴ形鋼が、必要とされる強度に応じて選択され、構造物に適用される。このため、厚みの異なるＴ形鋼を効率よく製造する技術が必要とされている。
　Ｔ形鋼はウェブ１１とフランジ１２とを溶接して製造されることが一般的であるが、圧延にてＴ形鋼を一体成形する技術も提案されている。
　例えば、ウェブ厚、フランジ厚、ウェブ高さおよびフランジ幅が様々な寸法のＴ形鋼を効率よく製造するため、Ｈ形鋼の製造に用いられるユニバーサル圧延法を用いてＴ形鋼を圧延する技術が開示されている（特許文献１）。
　また、断面寸法精度が良好なＴ形鋼を製造するため、２基のユニバーサル圧延機を近接配置し、一方のユニバーサル圧延機の竪ロールでウェブ先端を圧延する技術が開発されている（特許文献２）。さらに、ユニバーサル圧延機を中間圧延工程に２基、仕上圧延工程に１基配置した熱間圧延設備と圧延方法が提案されている（例えば特許文献３）。
　図３はその一例を示し、図において１は粗造形圧延機、２は第１の粗ユニバーサル圧延機、３はエッジャ圧延機、４は第２の粗ユニバーサル圧延機、５は仕上ユニバーサル圧延機を示す。加熱炉（図示せず）から搬出された素材鋼片（図示せず）は粗造形圧延機１によって断面形状が略Ｔ形のＴ形鋼片に圧延される。
　得られたＴ形鋼片を、第１の粗ユニバーサル圧延機２とエッジャ圧延機３と第２の粗ユニバーサル圧延機４が近接して配置された圧延設備列で圧延を行って、ウェブとフランジの圧下を行う（中間圧延工程）。
　第１の粗ユニバーサル圧延機２は図５に示すように、水平軸上を回転する水平ロール２１ａ、２１ｂと、垂直軸上を回転する竪ロール２２ａ、２２ｂを有する。図５の例では、水平ロール２１ａ、２１ｂの圧下面の幅は、ウェブ１１の内法寸法（フランジ内面からウェブ先端部までの距離）より大きくする。
　第１の粗ユニバーサル圧延機２では、水平ロール２１ａ、２１ｂによりウェブ１１の高さ方向の全面をその板厚方向に圧下し、竪ロール２２ａと、水平ロール２１ａ、２１ｂの側面でフランジ１２をその板厚方向に圧下する。
　エッジャ圧延機３は図６に示すように、水平軸方向に大径部３３と小径部３２を備えた水平ロール３１ａ、３１ｂを有し、大径部３３が被圧延材のウェブを誘導し、小径部３２のロール表面がフランジの端面をその幅方向に圧下する。ここで、従来は、大径部３３と小径部３２の段差の大きさＨＥｅは、Ｔ形鋼のフランジ脚長（フランジ１２の幅とウェブ１１の板厚の差の１／２の値）と同じかやや小さい値とされていた。
　第２の粗ユニバーサル圧延機４は、図７に示すように、水平軸上を回転する水平ロール４１ａ、４１ｂと、垂直軸上を回転する竪ロール４２ａ、４２ｂを有する。図７の例では、水平ロール４１ａ、４１ｂのロール面の幅は、ウェブの内法寸法（フランジ内面からウェブ先端部までの距離）より小さくする。被圧延材のフランジを水平ロール４１ａ、４１ｂの側面に押し付けた場合、ウェブ先端部は、水平ロール４１ａ、４１ｂのロール面より外側に突出するので、竪ロール４２ｂでウェブをその高さ方向に圧下することが可能となる。
　第２の粗ユニバーサル圧延機４では、水平ロール４１ａ、４１ｂのロール開度を調整して、ウェブの板厚を調整し、竪ロール４２ａと水平ロール４１ａ、４１ｂの一方の側面との開度を調整することによりフランジの板厚を調整し、竪ロール４２ｂと水平ロール４１ａ、４１ｂの他方の側面との開度を調整することによりウェブの高さと、端部の形状を調整する。
　中間圧延工程で得られたＴ形鋼は、仕上圧延工程で製品寸法に圧延する。仕上ユニバーサル圧延機５は、図８に示すように、水平軸上を回転する水平ロール５１ａ、５１ｂと垂直軸上を回転する竪ロール５２ａ、５２ｂを有し、水平ロール５１ａ、５１ｂの側面はロール面と直交させる。竪ロール５２ａで被圧延材のフランジを圧延すると、ウェブに対し、フランジが垂直に整形される。このとき、フランジとウェブの板厚は数％以下の軽圧下とすることが好ましい。竪ロール５２ｂを水平ロール５１ａ、５１ｂのフランジと対向しない側の側面に押圧することで水平ロール５１ａ、５１ｂが軸方向に移動しないようにできる。なお、図８の例では、水平ロール５１ａ、５１ｂの圧下面の幅は、ウェブ内法寸法より大きくする。
特公昭４３−１９６７１号公報 特開２００７−３３１０２７号公報 特許４５４４３７１号公報
　ところで、Ｔ形鋼は様々なウェブ高さとフランジ幅の製品が使用されるため、熱間圧延でＴ形鋼を製造する場合にも、ウェブ高さやフランジ幅が異なるＴ形鋼を製造する必要性が高い。しかし、従来の圧延方法では、ウェブ高さやフランジ幅が異なるＴ形鋼を製造する場合には、粗造形圧延工程で圧延するＴ形鋼片を製品寸法に合わせた寸法にする必要があった。
　例えば、フランジ幅の場合、Ｔ形鋼片におけるフランジ脚長は製品におけるフランジ脚長とほぼ同じ値としていた。すなわち、図１は製品断面形状における各部の寸法関係を説明する図で、フランジ脚長ＨＥｐはフランジ幅Ｂｐとウェブ厚ｔｗｐの差の１／２の値であるが、図２に示すＴ形鋼片におけるフランジ脚長ＨＥ０を、この製品のフランジ脚長ＨＥｐとほぼ同じ値になるように設定することが必要であった（特許文献２において、大半の実施例ではＴ形鋼片のフランジ脚長と製品のフランジ脚長は同じ値で、最も差が大きい実施例であってもＨＥ０−ＨＥｐ＝２．５ｍｍである。特許文献３の実施例において、ＨＥ０とＨＥｐの差は最大で１．５ｍｍである。特許文献１にはＴ形鋼片と製品におけるフランジ幅やフランジ脚長の関係は示されていない。）。
　このように、熱間圧延でＴ形鋼を製造する場合、フランジ脚長をＴ形鋼片と製品間でほぼ同じ寸法にしなければならず、したがって、フランジ幅が異なるＴ形鋼製品を製造するためには、Ｔ形鋼片を圧延する粗造形圧延機のロールを製品のフランジ脚長に合わせて多数準備する必要がある。
　例えば、フランジ幅が１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０ｍｍという３種類の製品を製造する場合に、フランジ脚長が１２．５~２５ｍｍ程度異なるため、従来の圧延方法では粗造形圧延機のロールをそれぞれに合わせて３組準備しなければならず、ロール費用が高価になり、製造コストを低減することが困難であった。
　そこで、本発明は上記課題を解決し、フランジ幅の異なるＴ形鋼製品を効率よく低コストで製造する方法および圧延設備を提供することを目的とする。
　従来の圧延方法のように、Ｔ形鋼片と製品のフランジ脚長がほぼ同じ場合には、フランジとウェブの厚みの比率は、製品の厚み比ｔｆｐ／ｔｗｐに対してＴ形鋼片の厚み比ｔｆ０／ｔｗ０がほぼ同じか、やや大きくなるように決められていた。
　すなわち、粗ユニバーサル圧延において、フランジとウェブの厚み方向の圧下率（以下、それぞれフランジ圧下率、ウェブ圧下率と呼ぶ）をほぼ同じか、フランジ圧下率が数％大きくなるように設定していた。その理由は、特許文献１に記載されているように、フランジとウェブの長手方向への伸びを同じにして被圧延材の曲がりを防止するためであり、特許文献１にはフランジとウェブの圧下率をほぼ同じか、寸法によってはフランジ圧下率を３％程度大きくすることが記載されている。
　本発明者らは、Ｔ形鋼製品の各部の寸法に及ぼす、Ｔ形鋼片の各部の寸法と粗圧延工程~仕上圧延工程における圧延条件の影響を把握するため、粗ユニバーサル圧延でフランジの圧下をウェブ圧下よりも大きくした場合について、フランジ脚長がどのように変化するかを、製品寸法がウェブ高さ３００ｍｍ、フランジ幅１２５ｍｍのＴ形鋼の圧延において調査した。
　ウェブ厚が３０ｍｍ程度の圧延初期において、フランジ圧下率を約２４％、ウェブ圧下率を約１５％に設定し、フランジ圧下率がウェブ圧下率よりも９％程度大きな条件にしたところ、粗ユニバーサル圧延の前後でフランジ脚長が６ｍｍ程度と大きく増加するという結果が得られた。
　ここで、フランジをウェブより強く圧下すると、圧延機の出側で被圧延材がウェブ側に大きく曲がる可能性があるが、ウェブ厚が厚い圧延初期の段階では、ウェブ側への曲がりが少々発生するものの、その量は小さくガイド等で抑制可能な程度であった。
　以上のように、フランジとウェブの厚みが厚い粗ユニバーサル圧延の初期において、フランジ圧下率をウェブ圧下率よりも９％程度大きく強圧下した場合に、圧延の支障にならない程度の圧延機出側における曲がりの範囲内でフランジ脚長を増加させることが可能である、すなわち、粗ユニバーサル圧延においてフランジ脚長を増加させて、同じフランジ脚長のＴ形鋼片からフランジ幅の異なるＴ形鋼を作り分けることが可能であるとする新しい知見を得た。
　本発明は上記知見を基に更に検討を加えてなされたもので、すなわち、本発明は、
　１．鋼片を粗造形圧延機により略Ｔ字形状に粗成形する粗圧延工程と、略Ｔ字形状に粗成形されたＴ形鋼片を、ユニバーサル圧延機によりウェブとフランジを圧下するとともにエッジャ圧延機によりフランジの端面を圧下する中間圧延工程と、前記中間圧延工程で得られたＴ形鋼を製品寸法に圧延する仕上圧延工程を有し、前記Ｔ形鋼片のフランジ脚長よりも製品のフランジ脚長が大きいＴ形鋼を製造するＴ形鋼の製造方法であって、前記中間圧延工程でユニバーサル圧延機でウェブとフランジの厚み方向に圧下する際のフランジ圧下率ｒｆとウェブ圧下率ｒｗの差ｒｆ−ｒｗを圧下率差とし、前記中間圧延工程の前半パスにおいて前記圧下率差が５~１５％の範囲で圧延を行うパスを少なくとも１パス設けるとともに、１パス目または１パス目を含む最初の複数パスではエッジャ圧延機でフランジ先端を圧下しないことを特徴とするＴ形鋼の製造方法。
　２．前記粗圧延工程におけるＴ形鋼片のフランジとウェブの圧延は、粗圧延後に得られるＴ形鋼片のフランジ厚ｔｆｏとウェブ厚ｔｗｏの比（ｔｆｏ／ｔｗｏ）が、前記Ｔ形鋼片から製造されるＴ形鋼のフランジ厚ｔｆｐとウェブ厚ｔｗｐの比（ｔｆｐ／ｔｗｐ）より大きくなるように圧延することを特徴とする１記載のＴ形鋼の製造方法。
　３．製造する製品のフランジ幅が、前記中間圧延工程においてフランジ脚長を増加させない場合の製品フランジ幅に対して大きいほど、前記粗圧延工程で圧延するＴ形鋼片のウェブ厚を小さくすることを特徴とする１または２記載のＴ形鋼の製造方法。
　４．製造する製品のフランジ幅が、前記中間圧延工程においてフランジ脚長を増加させない場合の製品フランジ幅に対して大きいほど、前記粗圧延工程で圧延するＴ形鋼片のフランジ幅を小さくすることを特徴とする１乃至３のいずれか記載のＴ形鋼の製造方法。
　５．鋼片を粗造形圧延機により略Ｔ字形状に粗成形する粗圧延工程と、略Ｔ字形状に粗成形されたＴ形鋼片を、ユニバーサル圧延機によりウェブとフランジを圧下するとともにエッジャ圧延機によりフランジの端面を圧下する中間圧延工程と、前記中間圧延工程で得られたＴ形鋼を製品寸法に圧延する仕上圧延工程を有し、前記Ｔ形鋼片のフランジ脚長よりも製品のフランジ脚長が長いＴ形鋼を製造するＴ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程の粗造形圧延機では１種類のロール孔型形状を用いて製品フランジ幅に応じてＴ形鋼片のウェブ厚を変更する圧延を行い、前記中間圧延工程のエッジャ圧延機では製品フランジ幅に応じて孔型深さの異なるロール孔型を使い分けて圧延を行うことにより、フランジ幅の異なる複数サイズのＴ形鋼を製造することを特徴とするＴ形鋼の製造方法。
　６．粗造形圧延機と、ユニバーサル圧延機およびエッジャ圧延機からなる中間圧延機群を有するＴ形鋼の圧延設備であって、前記エッジャ圧延機のロールのＴ形鋼のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥｅが、前記粗造形圧延機のロールのＴ形鋼片のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、且つＴ形鋼製品のフランジ脚長ＨＥｐと略等しいことを特徴とする、Ｔ形鋼の圧延設備。
　７．粗造形圧延機と、粗ユニバーサル圧延機、エッジャ圧延機および仕上ユニバーサル圧延機からなる圧延機群を有するＴ形鋼の圧延設備であって、前記エッジャ圧延機のロールのＴ形鋼のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥｅが、前記粗造形圧延機のロールのＴ形鋼片のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、且つＴ形鋼製品のフランジ脚長ＨＥｐと略等しいことを特徴とする、Ｔ形鋼の圧延設備。
　本発明によればフランジ幅が異なる複数のサイズのＴ形鋼を一つの粗造形圧延ロールから作り分けることが可能で、ロール費用の大幅な削減により低製造コストで様々なフランジ幅のＴ形鋼が製造可能となり、産業上極めて有用である。
図１は、Ｔ形鋼の断面形状を示す図である。 図２は、粗造形圧延後のＴ形鋼片の断面形状を示す図である。 図３は、Ｔ形鋼の圧延ラインの設備配置を示す図である。 図４は、粗造形圧延におけるＴ形鋼片の圧延状況と孔型形状を示す図である。 図５は、Ｔ形鋼圧延設備の第１の粗ユニバーサル圧延機の圧延状態を示す図である。 図６は、Ｔ形鋼圧延設備のエッジャ圧延機の圧延状態を示す図である。 図７は、Ｔ形鋼圧延設備の第２の粗ユニバーサル圧延機の圧延状態を示す図である。 図８は、Ｔ形鋼圧延設備の仕上ユニバーサル圧延機の圧延状態を示す図である。 図９は、Ｔ形鋼の圧延ラインの設備配置を示す図である。
　本発明に係るＴ形鋼の製造方法および圧延設備を、図３に示したＴ形鋼圧延設備を用いて説明する。
　図３に示す実施形態におけるＴ形鋼の圧延設備は、粗造形圧延機１と、第１の粗ユニバーサル圧延機２とエッジャ圧延機３と第２の粗ユニバーサル圧延機４が近接して配置された中間圧延機群を有している。そして、エッジャ圧延機３のロールのＴ形鋼のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥｅは、後述するように、粗造形圧延機１のロールのＴ形鋼片のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、Ｔ形鋼製品のフランジ脚長ＨＥｐと略等しくなっている。
　粗造形圧延機１により、素材となるブルーム等の矩形断面鋼片は、Ｔ形断面を有するＴ形鋼片に圧延される（粗圧延工程）。得られたＴ形鋼片を、第１の粗ユニバーサル圧延機２とエッジャ圧延機３と第２の粗ユニバーサル圧延機４が近接して配置された圧延設備列でウェブとフランジの圧下を行い（中間圧延工程）、仕上ユニバーサル圧延機５で製品寸法のＴ形鋼に仕上げる（仕上圧延工程）。図１にＴ形鋼の製品断面形状を、図２にＴ形鋼片の断面形状を示す。
　製品断面におけるフランジ脚長ＨＥｐ（図１）とＴ形鋼片におけるフランジ脚長ＨＥ０（図２）は、従来ほぼ同じ値であるが、本発明では、中間圧延工程の粗ユニバーサル圧延においてフランジ圧下率とウェブ圧下率を制御してフランジ脚長を増加させることにより、一つのＴ形鋼片のフランジ脚長ＨＥ０から様々な寸法のフランジ脚長ＨＥｐを有する製品を作り分けることを特徴とする。
　フランジ脚長は、粗ユニバーサル圧延の前半において、フランジ圧下率をウェブ圧下率に対して１０％程度大きくするパスを少なくとも１パス設けることで制御する。このような圧延を施すと、施さない場合と比較して、同じフランジ脚長のＴ形鋼片からフランジ脚長が１０ｍｍ以上大きく、フランジ幅が２０ｍｍ以上大きいＴ形鋼製品が圧延できる。
　ただし、フランジとウェブの圧下率の差が大きいほど、フランジ脚長の増加量も大きくなるが、ウェブ側への曲がりが増大するため、１５％以下とすることが好ましい。また、有効なフランジ脚長の増加量を得るため、フランジとウェブの圧下率差を５％以上とする。好ましくはフランジとウェブの圧下率差を６％以上とし、さらに好ましくは６．２％以上とする。
　すなわち、本発明では、中間圧延工程のユニバーサル圧延機でウェブとフランジの厚み方向に圧下する際のフランジ圧下率ｒｆとウェブ圧下率ｒｗの差ｒｆ−ｒｗを圧下率差と定義するとき、中間圧延工程の前半パスにおいて、前記圧下率差が５~１５％の範囲で圧延を行うパス（以下、フランジ強圧下パスと呼ぶ）を少なくとも１パス設ける。なお、中間圧延工程の総圧下パス数が奇数回の場合は、真ん中の圧下パスまでを前半パスとする。
　フランジ脚長を増加させるフランジ強圧下パスは、圧延曲がりが少ない粗ユニバーサル圧延の早い段階で行うことが好ましい。粗ユニバーサル圧延が進み、フランジやウェブの厚みが小さくなるほど、フランジを強圧下することによるウェブ側への圧延曲がりが発生しやすくなるためである。
　ここで、このようなフランジ脚長を増加させる圧延を可能とするため、本発明では、図６に示すエッジャ圧延機３に用いるロールのＴ形鋼のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥｅを、図４に示す粗造形圧延機１のロールのＴ形鋼片のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、Ｔ形鋼製品のフランジ脚長ＨＥｐと略等しいものを用いる。なお、孔型深さＨＥｅが製品フランジ脚長ＨＥｐに略等しいとは、孔型深さＨＥｅが製品フランジ脚長ＨＥｐよりも０~４ｍｍ程度小さいことを意味する。このような孔型深さＨＥｅのエッジャロールを用いることにより、中間圧延工程の前半パスにおいて、１パス目または１パス目を含む最初の複数パス（通常は１パス目から最後のフランジ強圧下パスよりも前までの連続パス）ではエッジャ圧延機でフランジ先端を圧下せず、フランジ強圧下パスにおいてはフランジ脚長を増加させることができるとともに、フランジ強圧下パスよりも後のパスではウェブ厚を圧下することなく目的とする製品フランジ幅に応じた適切なフランジ幅に圧下することができる。
　なお、本発明では、フランジをウェブよりも強圧下するため、粗造形圧延においてＴ形鋼片のフランジ厚ｔｆ０とウェブ厚ｔｗ０の比率ｔｆ０／ｔｗ０を、そのＴ形鋼片から製造されるＴ形鋼製品でのフランジ厚ｔｆｐとウェブ厚ｔｗｐの厚み比ｔｆｐ／ｔｗｐよりも大きくなるように圧延する。ここで、ｔｆ０／ｔｗ０の値は粗造形圧延ロールの想定製品フランジ幅（中間圧延工程でフランジ脚長を増加させない場合の製品フランジ幅）と実際に圧延する製品のフランジ幅の比率に応じて決定する。
　ここで、粗造形圧延の孔型を示す図４から明らかなように、粗造形圧延機のロール開度を変更すると、主にウェブ厚ｔｗ０が変化し、フランジ厚ｔｆ０はほとんど変化しない。したがって、ｔｆ０／ｔｗ０を大きくするためには、Ｔ形鋼片のウェブ厚ｔｗ０を通常よりも薄く圧延する必要がある。
　例えば、通常の圧延条件でフランジ幅が１００ｍｍのＴ形鋼製品を製造するために用いる粗造形圧延ロールでフランジ幅１５０ｍｍの製品を製造する場合、フランジ幅が１．５倍となることに対応してＴ形鋼片のウェブ厚ｔｗ０を２／３のウェブ厚に減じる。ただし、粗ユニバーサル圧延工程で多少の寸法調整が可能であるため、ウェブ厚ｔｗ０は厳密に２／３のウェブ厚に減じる必要はなく、フランジ幅比の逆数倍の厚みに対し±１０％程度の許容範囲内の厚みであればよい。
　このように、本発明法によりフランジ幅を増加させる場合、粗造形圧延におけるＴ形鋼片のウェブ厚が、従来法（フランジとウェブの圧下率がほぼ等しく、Ｔ形鋼片のフランジ脚長を中間圧延工程で増加させない）で得られる製品フランジ幅と本発明法で得られる製品フランジ幅との比の略逆数を乗じた値となるように設定する。すなわち、製造する製品フランジ幅Ｂｐが、中間圧延工程でフランジ脚長を増加させない場合の製品フランジ幅に対して大きいほど、粗圧延工程で圧延するＴ形鋼片のウェブ厚ｔｗ０を小さくする。
　ここで、このようなウェブ厚の調整を実施すると、製品フランジ幅Ｂｐが中間圧延工程でフランジ脚長を増加させない場合（前記従来法）の製品フランジ幅に対して大きなＴ形鋼を製造する場合ほど、Ｔ形鋼片のフランジ幅Ｂ０を小さくすることが必要になる。これは、製品のフランジ幅Ｂｐが大きいほどフランジ脚長ＨＥｐが大きくなるので、粗ユニバーサル圧延でよりフランジを強圧下する必要性が生じ、これに対応するためにＴ形鋼片のウェブ厚ｔｗ０を小さくするためである。粗造形圧延では同じ孔型を使用するため、Ｂ０の減少幅はｔｗ０の減少と同じ寸法となるが、Ｂ０が減少しても問題なく本発明のフランジ幅拡大効果が得られる。
　なお、中間圧延工程において、フランジ圧下率をウェブ圧下率よりも大きくしてフランジ脚長を増加させる圧延パスは、複数の粗ユニバーサル圧延機が設置されている場合、どの粗ユニバーサル圧延機で実施してもよい。
　例えば、図３に示すＴ形鋼圧延設備の場合には、中間圧延工程の圧延機として第１の粗ユニバーサル圧延機２と第２の粗ユニバーサル圧延機４の２台が設置されているので、その両方の粗ユニバーサル圧延機においてフランジ脚長を増加させることができる。
　図３に示す圧延設備の中間圧延工程では、２基の粗ユニバーサル圧延機で往復圧延するので、ユニバーサル圧延の１パス目は第１の粗ユニバーサル圧延機２（Ｕ１）、２パス目は第２の粗ユニバーサル圧延機（Ｕ２）となり、以降は逆方向圧延と正方向圧延が交互に実施されるためＵ２→Ｕ１→Ｕ１→Ｕ２・・・という順番で圧延される。どちらの圧延機で圧延されるかは関係なく、圧延される順番で１パス目から最終パスまでのパス数が決定される。
　中間圧延工程でフランジ先端を圧下してフランジ幅とフランジ脚長を制御する役割はエッジャ圧延機３が担っている。前述したように、図６に示すエッジャ圧延機３の大径部３３と小径部３２の段差の大きさＨＥｅは、図４に示す粗造形圧延ロールのＴ形鋼片の脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、また目標とする製品のフランジ脚長ＨＥｐと同じまたはフランジ幅を圧下する分を考慮して数ｍｍ（０超~４ｍｍ）程度小さな値とする（同じである場合も含めて「０~４ｍｍ程度小さい」とも言う）。
　したがって、フランジ幅の異なるＴ形鋼を圧延する場合に、エッジャ圧延機のロール孔型は製品に適した段差ＨＥｅの大きさのものを使い分ける必要があるが、粗造形圧延ロールは製品のフランジ幅によらず、ある寸法を有する一つのロール孔型形状で良い。
　エッジャ圧延機３のロールに軸方向に大径部３３との段差ＨＥｅが夫々異なる複数の小径部３２を設ければ、ロールを軸方向にシフトさせるだけで段差ＨＥｅを変更することが可能であるので、粗造形圧延機のロールを交換する場合に比べれば、ロール費用の負担ははるかに小さくなる。
　なお、本発明に係る製造方法を適用する圧延設備は、図３に示すこの圧延設備に限定されるものではなく、例えば、特許文献１のように粗ユニバーサル圧延機が１基の場合や、あるいは粗ユニバーサル圧延機が３基以上の場合にも適用できる。
　特許文献２のように２基のユニバーサル圧延機が近接配置されている場合であっても、ウェブとフランジの厚みを圧下する圧延機が実質的にその片方の１基である場合には、当該１基の粗ユニバーサル圧延機の圧延パスに本発明に係る製造方法を適用すれば良い。
　さらに、図９に示すように、仕上ユニバーサル圧延機５を第１の粗ユニバーサル圧延機と兼用され、圧延機の数を少なくする場合においても、本発明に係る製造方法を適用することができる。図９に示す圧延ラインにおけるＴ形鋼の圧延設備は、粗造形圧延機１と、第２の粗ユニバーサル圧延機４とエッジャ圧延機３と仕上ユニバーサル圧延機５が近接して配置された圧延機群を有している。エッジャ圧延機３のロールのＴ形鋼のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥｅは、粗造形圧延機１のロールのＴ形鋼片のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、Ｔ形鋼製品のフランジ脚長ＨＥｐと略等しくなっている。
　粗造形圧延機１で成形したＴ形鋼片を、第２の粗ユニバーサル圧延機４とエッジャ圧延機３と仕上ユニバーサル圧延機５が近接して配置された圧延設備列で往復圧延してウェブとフランジの圧下を行い（中間圧延工程）、最終パスの圧延では、仕上ユニバーサル圧延機５で製品寸法のＴ形鋼に仕上げる（仕上圧延工程）。
　第２の粗ユニバーサル圧延機４または仕上ユニバーサル圧延機５で中間圧延工程の圧延を行う際に本発明の圧延方法を適用し、フランジを強圧下することによってフランジ幅を増加させる。
　なお、第２の粗ユニバーサル圧延機４ではウェブ先端が厚み方向に圧下されないが、仕上ユニバーサル圧延機５でウェブ厚が均一化されるため、製品のウェブを均一な厚みとすることができる。
　また、第２の粗ユニバーサル圧延機４とエッジャ圧延機３において、フランジは外側に傾斜した状態で圧延されるのに対し、仕上ユニバーサル圧延機５ではフランジが垂直な状態で圧延される。しかし、フランジの傾斜角度θが１０°以下であれば、安定した圧延が可能であり、特に問題は生じなかった。
　図３に示すＴ形鋼の圧延設備を用いて、Ｔ形鋼のユニバーサル圧延を実施した。
　［従来例］
　通常の圧延法により製品寸法が、ウェブ高さ３００ｍｍ、フランジ幅１００ｍｍ、ウェブ厚１２ｍｍ、フランジ厚１９ｍｍで、製品フランジ脚長ＨＥｐが４４ｍｍのＴ形鋼を製造した。
　通常の粗造形圧延により得られた、ウェブ厚ｔｗ０＝４８ｍｍ、フランジ厚ｔｆ０＝８５ｍｍ、ウェブ高さＨ０＝３７０ｍｍ、フランジ幅Ｂ０＝１３６ｍｍで、フランジ脚長ＨＥ０＝４４ｍｍのＴ形鋼片を用い、中間圧延工程のパス数は５パスとし、第１の粗ユニバーサル圧延機２と第２の粗ユニバーサル圧延機２でそれぞれ５パスずつ、合計１０パスのユニバーサル圧延を行った。
　表１に中間圧延工程のパススケジュールを示す。各パスのフランジ圧下率はウェブ圧下率よりも０~４％大きく設定されているが、本発明範囲内である５~１５％より小さい。エッジャ圧延機の段差ＨＥｅの大きさは製品のフランジ脚長ＨＥｐよりもやや小さい４２ｍｍとした。
　表１のパススケジュールに従って中間圧延を行った後、１パスの仕上ユニバーサル圧延を実施して、エッジャ圧延後のフランジ脚長が４３ｍｍ、最終パスによって、フランジ脚長が４５ｍｍでフランジ幅が１００ｍｍの製品を圧延した。
　［本発明例１］
　本発明例として、従来例と同じ粗造形圧延ロールを用いてフランジ幅が１５０ｍｍのＴ形鋼を製造することにした。ウェブ高さは３００ｍｍ、ウェブ厚１２ｍｍ、フランジ厚１９ｍｍと、他の断面寸法は同じにしたので、製品フランジ脚長ＨＥｐは６９ｍｍとなる。そこで、本発明法を用いて、フランジ脚長ＨＥｐを増加させることにした。
　製品フランジ幅が１．５倍となることに対応して、粗造形圧延により圧延されるＴ形鋼片のウェブ厚を従来例の２／３倍の３２ｍｍに変更し、Ｔ形鋼片の寸法をウェブ厚ｔｗ０＝３２ｍｍ、フランジ厚ｔｆ０＝８５ｍｍ、フランジ幅Ｂ０＝１２０ｍｍとした。フランジ脚長ＨＥ０は同じロールを使用したため４４ｍｍのままである。
　このＴ形鋼片を用い、表２のパススケジュールに基づいて粗ユニバーサル圧延を行った。粗ユニバーサル圧延前半のＵ−２~Ｕ−５パスのフランジ圧下率をウェブ圧下率よりも６~１０％大きく設定した。粗ユニバーサル圧延後半のＵ−６~Ｕ−１０パスでは、フランジ圧下率をウェブ圧下率よりも１~３％大きくした。また、エッジャ圧延機の段差の大きさは、製品のフランジ脚長ＨＥｐが６９ｍｍであることから、６７ｍｍのものを用いた。
　表２のパススケジュールにおいて、粗ユニバーサル圧延の前半のＵ−５パスまでに実施されるエッジャ圧延のパスでは、フランジ脚長がエッジャ圧延機のロール段差よりも小さいため、フランジ先端が圧下されない。粗ユニバーサル圧延でフランジ脚長が増加し、エッジャロールの段差よりも大きくなったＵ−５パスの後のエッジャ圧延から、フランジ先端が圧下されてフランジ脚長が減少するパススケジュールとした。
　このパススケジュールで粗ユニバーサル圧延した後に仕上ユニバーサル圧延を実施した圧延材の寸法を測定したところ、フランジ幅Ｂｐが１５０ｍｍと目標寸法どおりの製品が圧延できていた。
　［本発明例２］
　本発明例２として、従来例や本発明例１と同じ粗造形圧延ロールを用いてフランジ幅が１２５ｍｍでその他の寸法は従来例や本発明例１と同じＴ形鋼を圧延した。製品フランジ脚長ＨＥｐは５６．５ｍｍである。
　粗造形圧延により圧延されるＴ形鋼片のウェブ厚を４０ｍｍに変更し、Ｔ形鋼片の寸法をウェブ厚ｔｗ０＝４０ｍｍ、フランジ厚ｔｆ０＝８５ｍｍ、フランジ幅Ｂ０＝１２８ｍｍとした。フランジ脚長ＨＥ０は同じロールを使用したため４４ｍｍのままである。
　このＴ形鋼片を用い、表３のパススケジュールに基づいて、フランジ幅が１００ｍｍ、１５０ｍｍの場合と同様に中間圧延工程で５パスの圧延を行った後、仕上ユニバーサル圧延を実施した。なお、エッジャ圧延機のロールとして段差ＨＥｅの大きさが５４ｍｍのものを用いた。粗ユニバーサル圧延前半のＵ−２およびＵ−３パスのフランジ圧下率をウェブ圧下率よりも６％程度大きく設定したところ、目標通りのフランジ幅のＴ形鋼を圧延することができた。
　以上の結果より、フランジ幅が１００ｍｍのＴ形鋼を圧延する設備において、エッジャロールの段差ＨＥｅの大きさを変更するだけでフランジ幅が１２５ｍｍと１５０ｍｍのＴ形鋼が圧延できることが確認できた。
　本発明に係る製造方法を用いれば、粗造形圧延ロールを交換することなく、フランジ幅が異なるＴ形鋼の製品を製造することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本発明によればフランジ幅が異なる複数のサイズのＴ形鋼を一つの粗造形圧延ロールから作り分けることが可能で、ロール費用の大幅な削減により低製造コストで様々なフランジ幅のＴ形鋼が製造可能となり、産業上極めて有用である。
　１　　　　　　　粗造形圧延機
　２　　　　　　　第１の粗ユニバーサル圧延機
　３　　　　　　　エッジャ圧延機
　４　　　　　　　第２の粗ユニバーサル圧延機
　５　　　　　　　仕上ユニバーサル圧延機
　１０　　　　　　Ｔ形鋼
　１１　　　　　　ウェブ
　１２　　　　　　フランジ
　２１ａ、２１ｂ　　　　粗ユニバーサル圧延機２の水平ロール
　２２ａ、２２ｂ　　　　粗ユニバーサル圧延機２の竪ロール
　３１ａ、３１ｂ　　　　エッジャ圧延機３の水平ロール
　３２　　　　　　小径部
　３３　　　　　　大径部
　４１ａ、４１ｂ　　　　粗ユニバーサル圧延機４の水平ロール
　４２ａ、４２ｂ　　　　粗ユニバーサル圧延機４の竪ロール
　５１ａ、５１ｂ　　　　仕上ユニバーサル圧延機５の水平ロール
　５２ａ、５２ｂ　　　　仕上ユニバーサル圧延機５の竪ロール

Claims (7)

  1. 　鋼片を粗造形圧延機により略Ｔ字形状に粗成形する粗圧延工程と、略Ｔ字形状に粗成形されたＴ形鋼片を、ユニバーサル圧延機によりウェブとフランジを圧下するとともにエッジャ圧延機によりフランジの端面を圧下する中間圧延工程と、前記中間圧延工程で得られたＴ形鋼を製品寸法に圧延する仕上圧延工程を有し、前記Ｔ形鋼片のフランジ脚長よりも製品のフランジ脚長が長いＴ形鋼を製造するＴ形鋼の製造方法であって、
    　前記中間圧延工程でユニバーサル圧延機でウェブとフランジの厚み方向に圧下する際のフランジ圧下率ｒｆとウェブ圧下率ｒｗの差ｒｆ−ｒｗを圧下率差とし、前記中間圧延工程の前半パスにおいて前記圧下率差が５~１５％の範囲で圧延を行うパスを少なくとも１パス設けるとともに、１パス目または１パス目を含む最初の複数パスではエッジャ圧延機でフランジ先端を圧下しないことを特徴とするＴ形鋼の製造方法。
  2. 　前記粗圧延工程におけるＴ形鋼片のフランジとウェブの圧延は、粗圧延後に得られるＴ形鋼片のフランジ厚ｔｆ０とウェブ厚ｔｗ０の比（ｔｆ０／ｔｗ０）が、前記Ｔ形鋼片から製造されるＴ形鋼のフランジ厚ｔｆｐとウェブ厚ｔｗｐの比（ｔｆｐ／ｔｗｐ）より大きくなるように圧延することを特徴とする請求項１記載のＴ形鋼の製造方法。
  3. 　製造する製品のフランジ幅が、前記中間圧延工程においてフランジ脚長を増加させない場合の製品フランジ幅に対して大きいほど、前記粗圧延工程で圧延するＴ形鋼片のウェブ厚を小さくすることを特徴とする請求項１または２記載のＴ形鋼の製造方法。
  4. 　製造する製品のフランジ幅が、前記中間圧延工程においてフランジ脚長を増加させない場合の製品フランジ幅に対して大きいほど、前記粗圧延工程で圧延するＴ形鋼片のフランジ幅を小さくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のＴ形鋼の製造方法。
  5. 　鋼片を粗造形圧延機により略Ｔ字形状に粗成形する粗圧延工程と、略Ｔ字形状に粗成形されたＴ形鋼片を、ユニバーサル圧延機によりウェブとフランジを圧下するとともにエッジャ圧延機によりフランジの端面を圧下する中間圧延工程と、前記中間圧延工程で得られたＴ形鋼を製品寸法に圧延する仕上圧延工程を有し、前記Ｔ形鋼片のフランジ脚長よりも製品のフランジ脚長が長いＴ形鋼を製造するＴ形鋼の製造方法であって、
    　前記粗圧延工程の粗造形圧延機では１種類のロール孔型形状を用いて製品フランジ幅に応じてＴ形鋼片のウェブ厚を変更する圧延を行い、前記中間圧延工程のエッジャ圧延機では製品フランジ幅に応じて孔型深さの異なるロール孔型を使い分けて圧延を行うことにより、フランジ幅の異なる複数サイズのＴ形鋼を製造することを特徴とするＴ形鋼の製造方法。
  6. 　粗造形圧延機と、ユニバーサル圧延機およびエッジャ圧延機からなる中間圧延機群を有するＴ形鋼の圧延設備であって、
    　前記エッジャ圧延機のロールのＴ形鋼のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥｅが、前記粗造形圧延機のロールのＴ形鋼片のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、且つＴ形鋼製品のフランジ脚長ＨＥｐと略等しいことを特徴とする、Ｔ形鋼の圧延設備。
  7. 　粗造形圧延機、粗ユニバーサル圧延機、エッジャ圧延機および仕上ユニバーサル圧延機からなる圧延機群を有するＴ形鋼の圧延設備であって、
    　前記エッジャ圧延機のロールのＴ形鋼のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥｅが、前記粗造形圧延機のロールのＴ形鋼片のフランジ脚長に相当する孔型深さＨＥ０よりも１０ｍｍ以上大きく、且つＴ形鋼製品のフランジ脚長ＨＥｐと略等しいことを特徴とする、Ｔ形鋼の圧延設備。
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