JPH01224101A - Ｈ形鋼の連続圧延方法 - 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、Ｈ形鋼の熱間圧延の前半段階である粗圧延（
ｂｒｅａｋ　ｄｏｗｎ）方法に関するものである。

なお、粗圧延とは、造塊法では鋼塊（ｉｎｇｏｔ）から
粗形鋼片（ｂｅａｓ＋　ｂｌａｎｋ）に至る間、連鋳法
ではスラブから中間の粗形鋼片に至る間の圧延工程をい
う。

（従来の技術） 第１図にＨ形鋼の一般的な製造法を示す。

現在のＩＩＨ形鋼製造法としては、図示するように鋼塊
を分塊圧延して粗形鋼片（ビームブランク）を作った後
、大形圧延によりＨ形鋼を得る方法と、同じく図示する
ように大形圧延工程にて連鋳スラブから最終製品にまで
一挙に圧延を行う方法とがある。゛ 大形圧延工程では、第２図にその圧延レイアウトを示す
ように通常スラブまたは粗形鋼片を加熱炉で再加熱した
のち、粗圧延機（ブレークダウンミル）によって粗形鋼
片を作り、次いでユニバー−サルミルとエンジングミル
よりなる１群ないし２群の可逆転式ミルで熱間圧延を行
い最終形伏に仕上げられる０図示例ではユニバーサル粗
ミルが仕上げミルの前に設けられている。

次に、従来の粗圧延機においてスラブから粗形鋼片を得
る方法を、製品寸法（高さＨ×辺Ｂ）８２５０Ｘ２５０
　（Ｈ＝Ｂ）およびＨ４００Ｘ２００　（Ｈ＞Ｂ）を例
にとり説明する。

第３図にはＨ２５０Ｘ　２５０の粗圧延工程を従来の孔
型配列に従って示す。

第４図はＨ４００Ｘ　２００の粗圧延工程についての同
様な孔型配列である。

各図中、矢印の方向に圧延が進み、各番号は圧延パス順
序を示す。

これらの図から判るように、従来の粗圧延機による圧延
では複数の造形孔型（Ｋｌ〜ＫＩＶ、Ｋｌ〜ＫＩＩＩ）
の他に、これらの造形孔型圧延相互のつなぎとしてボッ
クス孔型（図中、Ｂで示す）によるエツジング圧延を頻
繁に実施している。エツジング圧延は各造形孔型での一
圧延におけるロールカラ一部への材料の噛み出し防止と
、ウェブ圧下に伴う材料延伸によるフランジ部の幅や肉
厚の減少抑制に必要なものである。

ところで、従来の圧延工程は主として駆動ロールで行な
われている。しかも主として駆動水平ロールで行われて
いる。これは駆動垂直ロールでは設備費用が同一圧延能
力で３〜４倍高価であるばかりでなく、高さと長さ（圧
延材方向）を要するからである。従って、同じ水平ロー
ル列で造形孔型圧延とエツジング圧延の双方を行わなけ
ればならない。

従って、上記エツジング圧延と各造形孔型を交互に繰返
す場合、両者の間に圧延材を圧延方向を軸に９０°回転
させる工程が必要となるため、その回転作業をエツジン
グ圧延回数に応じて頻繁に行う必要性が生じてくる。

この様子は第５図ｆａ）および第５図（ｂｌに概略示す
。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の粗圧延においては、造形孔型圧延の
前後にボックス孔型によるエツジング圧延をはさむため
、その都度圧延材を９０°回転させる作業を顯緊に行っ
ている。この回転作業は熱間で行うので慎重に行う必要
があり、１回の所要時間は約１０秒である。頻繁な回転
作業が粗圧延作業所要時間のかなりの部分を占めており
、圧延能率向上の阻害要因となっている。

また、圧延所要時間が長いと、圧延材の過度の温度低下
を招き、圧延機の電力消費が増加するほか、ウェブとフ
ランジ部の減肉量が不釣合いであるとウェブ波打ちを生
じて圧延不能となる等のトラブルの原因となる。特に薄
肉ウェブＨ形鋼の場合にこのような問題が多い。

そこで、粗圧延におけるエツジング圧延を省略すれば、
圧延材の９０°回転作業も不要となり圧延時間の大幅短
縮が可能となるが、従来技術で述べたとおり造形孔型で
の材料の噛み出しトラブルおよび製品品質低下を招くた
め、エツジング圧延は不可欠である。

かくして、本発明の目的は、従来の形鋼の粗圧延におい
て作業能率向上の一大阻害要因となっていた圧延材料の
９０’回転工程を省略することで、従来の圧延法に比べ
て格段に高能率のＩ（形鋼の連続圧延方法を提供するこ
とである。

（課題を解決するための手段） ところで、本特許出願人は、すでに、 ＋）！Ｗ動水平ロール圧延機と非駆動垂直ロール圧延機
を交互に並べた３スタンドミルにおいて、非駆動垂直ロ
ールへの押込み圧延と当該ロールからの材料の引抜き圧
延を行う方法（特開昭５８−１８７２０３号参照）、お
よび ｉｉ）非駆動垂直ロールを前後の駆動水平ロールに掻力
近接させて配置することにより圧延材の座屈やスリップ
を防止するとともに、当該垂直ロールでの圧延材の減面
率をかなり太き（する方法（特開昭６１−２７９３０１
号参照）について提案している。

ここに、本発明者は、上記のｉ）、ｉｉ）の方法はＨ形
鋼の粗圧延の場合、すなわち造形孔型を切った駆動水平
ロール圧延機２台の間に双方に近接させて非駆動垂直ロ
ールからなるエツジング圧延機を配置した３スタンドミ
ルを用いた圧延の場合にも適用可能であることを知り、
本発明を完成させた。

すなわち、本発明の要旨とするところは、Ｈ形鋼の熱間
圧延ラインにおいて、粗圧延用孔型を有する１対の駆動
用水平ロールからなる２台の粗圧延機の中間に、双方に
近接させて１対の非駆動垂直ロールからなるエソジャー
圧延機を配置し、圧延材を往復複数回パスさせて圧延す
ることを特徴とするＩＩＨ形鋼連続圧延方法である。

また、別の面からは、本発明は、Ｈ形鋼の熱間圧延ライ
ンにおいて、粗圧延用孔型を有する１対の駆動水平ロー
ルからなる粗圧延機と１対の非駆動垂直ロールからなる
エフジャー圧延機とを交互に複数組配置し、圧延材を１
パスで圧延することを特徴とするＨＹ３鋼の連続圧延方
法である。

なお、本発明によれば、駆動垂直ロールの問題点（高価
であって設備の高さ、長さが過大であること）は駆動装
置をロール上に設置するために生したものであるから、
上−述のように、非駆動垂直ロールを使用するならばこ
れらの問題点は存在しない。

（作用） 第６図、第７図、および第８図を参照して、本発明のＨ
形鋼の粗圧延方法について説明する０図中の矢印、番号
は前述の通り。

第６図および第７図は、各々＋１２５０ｘ２５０　、）
１４００Ｘ２００　Ｈ形鋼の本発明による造形圧延工程
を示す。

第８図（ａｌおよび（ｂｌには本発明の粗圧延における
スラブから粗形鋼片に至るまでの圧延材の成形過程を示
している。

第６図および第７図中にＨ，ロール、■ロール、Ｈｔロ
ールとあるのは、各々第一段の駆動水平ロール、エツジ
ング圧延用の非駆動垂直ロール、および第二段の駆動水
平ロールを指す。

ここで、■ロールは１対のボックス孔型を有するロール
または１対のフラントロールで、水平ロールに切った各
造形孔型位置に応じて、水平ロール軸方向に自由に移動
可能な機能を有し、かつロール開度の変更が可能なもの
とする。第一段の駆動水平ロール（Ｈｌ）と第二段の駆
動水平ロール（ＩＩＫ）の各造形孔型は全く同一のもの
を２個配置してもよいし、場合によってはＨｌとＨ２で
別々の異なる形状の孔型を配置してもよい、第６図およ
び第７図ではＩ＋、、１１□とも同一の造形孔型配置と
し、■ロールはボックス孔型を有するロールとしている
。Ｈｌ、■およびＩ＋、ロールは互いに極力近接させて
配置してあり、たとえば同一ハウジングにこれらを組み
込んでもよい。

第９図にはこれらのＨｌ、■およびＨｔロールを同一ハ
ウジングナイロンに組込んで得た粗圧延機を略式側面図
で示す、垂直ロールを非駆動タイプとすることによりコ
ンパクトな装置にまとめることができる。各ロールには
圧下装置が設けられている。

第１０図および第１１図は、以上のような粗圧延機を組
込んだＨ形鋼の圧延工程図であり、第１０図の１は、Ｈ
−Ｖ　−Ｈロールの組合せからなる粗圧延機を組込んで
おり、このときの粗圧延機は上述の第９図に示す装置で
あってもよい、第１１図の場合は、水平駆動ロールと垂
直駆動ロールとの組合せを多段に設けている。

このように、本発明の特徴は、造形孔型圧延前後で従来
行っていたエツジング圧延をＨ−Ｖ−Ｈの３スタンド連
続圧延として一挙に造形圧延と同時に行ってしまうこと
、および当該工、ジング圧延を前段の駆動水平ロール圧
延による押込み力と後段の駆動水平ロール圧延による引
抜き力の両者で行うことにある。従ってエツジング圧延
のために従来行われていた材料の９０°回転工程とボッ
クス孔型による水平ロールでの圧延工程の両者が本発明
では一挙に省略できることになる。

ところで、本発明では非駆動垂直ロールを用いてエツジ
ング圧延を行うことになるので、駆動水平ロールでの造
形圧延との圧下バランスによってはエツジング圧延が不
能となる場合が生じる可能性を否定できない。すなわち
、非駆動垂直ロールにおけるエツジング圧延時の圧下を
太き（とり過ぎると前段の駆動水平ロールとの間に発生
するスタンド間圧縮力（押込力）が急激に増して、水平
ロール側での材料のスリップまたはＨ−Ｖロール間での
材料の座屈やバルジングを引き起こす、また後段の駆動
水平ロールとの間においても、非駆動垂直ロールの圧下
が大きすぎると両スタンド間の引張力（引き抜き力）が
急増して、駆動水平ロールにおいて圧延材のスリップが
生じることになる。

そこで本発明者は、先きに第９図に示した装置を使い、
駆動水平ロールによる非駆動垂直ロールへの押し込みエ
ツジング圧延および当該垂直ロールからの引き抜きエツ
ジング圧延のモデル実験を繰り返し行い、第１２図にグ
ラフで示す関係を得た。

これによれば、非駆動垂直ロールの減面率は駆動水平ロ
ールの減面率とほぼ同等レベルまでとれるため、Ｈ型鋼
の実際の造形孔型による圧延における材料の減面率に比
ベボックス孔型によるエツジング圧延における材料の減
面率はかなり小さいことを考慮すると、非駆動垂直ロー
ルを駆動水平ロールに近接して配置し、通常のエツジン
グ圧延を行う限り本発明方法において上述のトラブルが
生じる可能性は全（ない。

以上は第９図に示すようなＨ−Ｖ−Ｈ３スタンド配置か
らなる粗圧延機を用いた本発明方法についての説明であ
るが、第１１図に例示するように駆動水平ロールと非駆
動垂直ロールを交互にタンデム配置して、圧延材を１バ
スで最終粗形鋼片にまで仕上げてしまう方法も上述と同
一作用を有することは明らかである。

また、本発明方法により粗圧延を行い粗形鋼片を得るに
あたり、上述の説明において圧延用素材として連続鋳造
スラブを用いた場合を例にとったが、この素材を鋳塊を
分塊圧延して得られるより粗形の鋼片としてもよい。該
鋼片を再加熱後粗圧延を行って、より製品に近い形の粗
形鋼片を得るための粗圧延方法として本発明を適用する
ことが可能なことは言うまでもないことである。

次に、実施例によって本発明をより具体的に説明する。

具体的実施例Ｉ Ｈ２ＳＯＸ　２５０のＨ形鋼の粗形鋼片を製造する本発
明の実施例を第１表および第６図に示す。このときの圧
延工程を第１０図に示す。

圧延素材は輻５００＋ｕ＋　ｘ厚さ３００−　　の連続
鋳造スラブである。第１表には従来の粗圧延スケジュー
ルも併記しである。これからも分かるとおり、従来法で
は１７パスで１３回の材料のターンを行っていたのに対
し、本発明法では７パス圧延でターンは１回と大幅に作
業を短縮しており、実際の圧延所要時間から見ると従来
の約３倍程度の高能率圧延第１表 （数値単位−） 具体的実施例２ １１４００　Ｘ　２００のＨ形鋼の粗形鋼片を製造する
本発明の実施例を第２表および第７図に示す、このとき
の圧延工程を第１０図に示す。

圧延素材は幅６７０ｍｍ　ｘ厚み３０抛−の連続鋳造ス
ラブである。第２表には従来の粗圧延スケジュールも併
記しである。これから分かるとおり、従来法では１５パ
スで１４回の材料のターンを行っていたのに対して、本
発明方法では７パス圧延でターンは無しと格段に作業を
短縮しており、本実施例についても圧延能率は従来の約
３倍にアップした。

第２表 （数値単位−） 具体的実施例３ ）１２５０　Ｘ　２５０の本発明の第２の実施例として
、粗圧延用孔型を有する駆動水平ロールと非駆動の垂直
フラノトロールを交互にタンデム配置し、スラブから粗
形鋼片を１パスで圧延した場合の圧延スケジュールを第
３表に示し、また第１１図に圧延工程図を示す。

具体的実施例１に用いたのと同一形状のスラブを使用し
、本実施例では１７スタンドの圧延機で所定の粗形鋼片
が得られた。従来法に比べて圧延能第３表　　　（数値
単位端−） 具体的実施例４ ）１４００　Ｘ　２００の場合の本発明の第２の実施例
として、具体的実施例３と同様のタンデム配置の圧延機
で１パス圧延したものの圧延スケジュールを第４表に示
す。

使用したスラブは具体的実施例２に用いたものと同一で
あり、この場合１３スタンドの圧延機で所定の粗形鋼片
が得られた。従来法に比べて圧延能率は１０数倍に向上
した。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明方法によれば、■■形鋼の
粗圧延における圧延材の回転工程を大幅に削減または省
略することで、圧延能率の飛躍的向上が可能となる。ま
たこれにより圧延温度のアンプが図れ、圧延機の省電力
につながるほか薄肉ウェブＨ形鋼等の難圧延品の圧延も
容易にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｈ形鋼の一般的製造工程の概略説明図； 第２図は、従来の方法によるＨ形鋼の大形圧延の工程図
： 第３図は、従来法の粗Ｈ形鋼片の圧延工程における孔型
配列の概略説明図； 第４図は、従来法の粗Ｈ形鋼片の圧延工程における孔型
配列の概略説明図： 第５図ｆａｌおよび第５図（ｂｌは、従来の方法による
成形過程を示す略式説明図； 第６図は、本発明方法による粗Ｈ形鋼片の圧延工程の概
略説明図； 第７図は、本発明方法による粗Ｈ形鋼片の圧延工程の概
略説明図； 第８図ｆａ）および第８図（ｂ）は、本発明方法による
成形過程を示す略式説明図； 第９図は、Ｈ−Ｖ−Ｈロールを同一ハウジング内に組込
んだ粗圧延機の略式側面図； 第１０図４および第１１図は、本発明方法によるＨ形鋼
の圧延の工程図；および 第１２図は、駆動水平ロールと非駆動垂直ロールそれぞ
れの減面率の関係を表わすグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｈ形鋼の熱間圧延ラインにおいて、粗圧延用孔型
   を有する１対の駆動水平ロールからなる２台の粗圧延機
   の中間に、双方に近接させて１対の非駆動垂直ロールか
   らなるエッジャー圧延機を配置し、圧延材を往復複数回
   パスさせて圧延することを特徴とするＨ形鋼の連続圧延
   方法。
2. （２）Ｈ形鋼の熱間圧延ラインにおいて、粗圧延用孔型
   を有する１対の駆動水平ロールからなる粗圧延機と１対
   の非駆動垂直ロールからなるエッジャー圧延機とを交互
   に複数組配置し、圧延材を１パスで圧延することを特徴
   とするＨ形鋼の連続圧延方法。