JPH0142762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、溝形鋼の圧延方法およびその方法
で用いるエツジヤロールに関するものである。

水平ロールと垂直ロールの両ロール軸が直交配
置をなし通常Ｈ形鋼などの圧延に使用されるユニ
バーサル・ミル（以下Ｕミルと呼ぶ）を用いて、
形鋼のうちとくに溝形鋼および類似形鋼の熱間圧
延をしようとする場合に、水平垂直ロールの隙部
において被圧延材の圧延自由面が過充満によつて
膨出するバリを生じ、このバリは次パスのエツジ
ング・ミル（以下Ｅミルと呼ぶ）で一たん圧潰変
形するが次回Ｕミルによるパスで再び復元生成す
る。

これらＵミル・Ｅミルを粗圧延機として、連続
リバース圧延を行うとき上記バリの生成―変形―
復元が繰返され、連続リバース圧延を経たあと、
仕上げＵミル（以下U_Fで示す）に通して最終仕
上げをしたときの圧延形状は、その一例を第１図
ａに示すように、ウエブｗの両端外面にフランジ
ｆの延長の形でしばしばはみ出しｐが残り、これ
については従来、第１図ａに仮想線ｌで示すよう
な整形除去を不可欠とし、そのための手間と歩留
りの損失は、現今の合理化操業の要請の下に看過
され得ないのである。

上記のＵ―Ｅ及びU_Fの圧延機列を第２図に例
示し、１は均熱炉、２は分塊圧延機、３は加熱
炉、４はブレークダウン圧延機、５は粗Ｕミル、
６はＥミル、７は仕上Ｕミルであるが、このよう
な設備によつて熱間圧延した溝形鋼は、単体で、
または第１図ｂに鎖線Ｃで示すようにフランジｆ
を向い合わせにして溶接組立てした角鋼管とし
て、構造物に広く利用されるからである。

（従来の技術） 溝形鋼を熱間圧延する場合従来法の孔型圧延で
は、とくに大断面の場合に孔型の数や孔型の深さ
などの点から圧延上の制約が多く、その製品化は
困難を極めていたが、近年上掲のようなＵーＥと
U_Fの圧延機列を使用し、分塊圧延機２とブレー
クダウン圧延機４ないしは、図には示さないが連
続鋳造によつて得られる溝形鋼用粗形素材を、ま
ず粗Ｕミル５とＥミル６との連続圧延で複数回リ
バース圧延することによつて有利に大断面の溝形
鋼が製造できるようにはなかつた。

しかし従来のＨ形鋼における作業手順に準拠す
ると、第３図ａに示す粗Ｕミル５の水平ロール
８，８′と垂直ロール９，９′の隙部１０における
過充満のためのバリp′に帰因して、製品溝形鋼に
第１図ａの如きはみ出しｐが出ることはすでに触
れたように不可避である。

すなわち第３図ｂに示すように若干のはみ出し
ｐを巳む得ないものとして許容するがそれが折れ
込み疵すなわち、バリp′がラツプして欠陥となる
のを防止し得るようにバリp′に対応する逃げ溝１
１をもつ受けロール１２とフランジｆの端を圧下
成形する押しロール１２′とを用いるＥミル６に
より、エツジング圧延を行なつていたので圧延製
品には第１図ａに示したはみ出しｐを残した溝形
鋼形状となる。そして、その使用時にはみ出しｐ
を整形除去する等の追加加工により溝形鋼の外角
部を直角のものにするという不利な方法をとらざ
るを得なかつたのである。

なお第４図ａに示すように別なＥミル６として
は、バリp′を圧潰するロール傾斜面１３をもつ受
けロール１４を用い、バリp′を押えるエツジング
圧延をすることも考えられてはいるが、これによ
つても折込み疵を無くす事は困難であつて、この
ときバリp′を圧潰することによりその両側近傍の
隣接域に膨れ１５，１６が張り出し、引続くＵミ
ルでの次パスにて第４図ｂに示すごとく膨れ１
５，１６が水平垂直両ロール８，８′，９，９′の
隙部１０に向け再び押出される幅戻りのために再
びバリp′が復元生成し易く、実効は期待し難い。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の現象は、粗Ｕミル５ーＥミル６にて、特
にＥミル６の上、下ロールとしてはほぼ同じ形状
のロールを用いるリバース圧延により単に上・下
方向の圧下の累増を加えただけでは、Ｕミル５に
おけるバリp′がリバース圧延をする度ごとに変形
が単に反復されるのみで、製品におけるはみ出し
ｐの消去に至らせることは一般に至難であり、せ
いぜいはみ出しｐが折込み疵となるのを防止する
程度に止めざるを得なかつたのである。

そこでこの発明は、かような溝形鋼の圧延につ
き上記Ｅミル６に関して、そのロール孔型溝部の
幅を可変ならしめ得る左右一組の段付ロールを新
たに開発し、これによりこの種の溝形鋼製品がサ
イズの異なる場合であつても同一のエツジヤロー
ルをもつて第１図ｂのようにはみ出しｐを伴うこ
とのない溝形鋼の連続リバース圧延を可能にしよ
うとするものである。

（問題点を解決するための手段） 発明者らは、Ｅミルによるエツジング圧延時に
おける素材の幅広がりが、とくに第４図にて代表
されるような膨れ１５，１６は引続くＵミルでの
リバース圧延の際、水平、垂直両ロール８，８′，
９，９′の隙部１０の両側であまりにもその近傍
に位置するために生じていたのを、被圧延材のウ
エブ部の外面の両端からできるだけその中央寄り
にまた、フランジ部の高さ中央寄りに向けて遠ざ
け、分散させ、Ｕミルの水平、垂直、両ロールの
ロール面での圧延によつて消去することができる
範囲にまでもつてゆき、それによつてＵミルでの
延伸変形に転じさせれば、再びバリp′の復元生成
する不利が生じ難いことをあまた圧延実験により
知見した。

すなわちこの発明は溝形鋼用粗形素材を粗ユニ
バーサル・ミルとエツジヤ・ミルとで連続リバー
ス圧延したのち、仕上ユニバーサル・ミルに通し
て、ウエブとその両側のフランジとを有する溝形
の最終形状に仕上げる、溝形鋼の圧延にあたり、 上記エツジヤ・ミルに、粗ユニバーサル・ミル
を通り抜けた被圧延材の断面形状と対応してその
フランジ部内面との接触下にフランジ端の成形を
行う押しロールと、これに対する受けロールには
上記被圧延材の断面両側の各コーナー部外面領域
に面する入隅コーナー部をそなえてこれら入隅コ
ーナー部の互いに向い合う面間間隔の調節可能
な、左右一組の段付ロールとを上下の対として用
い、 上記段付ロールの入隅コーナー部による被圧延
材の断面コーナー部外面領域に対する拘束圧延
を、上記リバース圧延の圧延単位パス又は複数パ
ス毎に、上記ロール隙及び面間間隔の調節の下で
繰返し行い、被圧延材の断面コーナー部にて粗ユ
ニバーサル・ミルによる圧延に伴なつてあらわれ
る過充満由来のバリを、該コーナー部からフラン
ジ部の高さ中央寄り及びウエブの幅中央寄りに向
けて分散した膨らみとして遠ざけることを特徴と
する、溝形鋼の圧延方法であり、また 押しロールと受けロールとのロール隙の調整可
能な上下の対よりなり、粗ユニバーサル・ミルを
通り抜けて溝形を成す被圧延材のフランジ端成形
を司るエツジヤ・ミルにおいて、 被圧延材のウエブ部の外面側に接する方の受け
ロールが、該被圧延材の断面両側の各コーナー部
外面領域に面してそれぞれ入隅コーナー部をそな
え、これら入隅コーナー部の互いに向い合う面間
間隔を拡縮調節可能とした、左右一組の段付ロー
ルより成ることを特徴とする、溝形鋼圧延用のエ
ツジヤロールである。

（作用） 従来のＵ―ＥとU_Fの圧延機列での、リバース
方式粗圧延に供されたＥミル６は、それによる圧
延中、ロールの旋削加工によつて定まつた溝形状
について変更することはできず、上・下方向のコ
ール隙間の調整のみにより、Ｕミル５の圧延で発
生したバリp′の圧潰変形の度合にわずかな調節を
加えるにすぎなかつたのに対し、この発明では、
Ｅミルの上下に対をなすロールのうち、被圧延材
のフランジ端縁に面する押しロールとは反対にウ
エブｗの外面と向い合つ方の受けロールにつき、
第５図ａのように左右一組の分割構造をなす段付
ロール１７，１７′としてもお各々が、被圧延材
の断面両側の各コーナー部外面領域に面してそれ
ぞれ入隅コーナー部１９，１９′をそなえ、これ
ら入隅コーナー部１９，１９′の互いに向い合う
面間間隔ｂの調節が可能なように、こうしてＥミ
ル６のロール孔型は、第３図ａに示したＵミル５
の水平ロール８，８′による上下方向圧下ならび
に垂直ロール９，９′での左右圧下によつて定ま
る過充満の度合に応じて発生するバリp′の大きさ
の如何でＥミル６の上下のロール隙ｇと、受けロ
ール左右の入隅コーナー部１７，１７′の面間間
隔ｂとを適切に設定できる。

この設定の変更調節によつてＵミル５での圧延
パスにて発生したバリp′を適切に被圧延材のウエ
ブ部両側外端のコーナー部からウエブ部の幅中央
寄りと、フランジ部高さ中央寄りに、たとえば第
５図ａに１５′，１６′で示すように、分散させで
きるだけ遠ざけられた膨みとなるようにエツジン
グする。

このエツジング時におけるコーナー部から遠ざ
けられた膨み１５′，１６′は、第４図ａに示した
従来の傾斜面つきの受けロール１４によるエツジ
ングで圧下したコーナー部のすぐ近傍で生成した
膨み１５，１６とは性状が全く異なる。

すなわち膨み１５，１６が次パスＵミル５での
圧延において第４図ｂにつき説明したようにすぐ
にまた、バリp′に復元する変形のくり返しにより
ときとして折り込みの疵になるといつた問題点が
あつたのに反し、この発明に従うＥミル６で生じ
る膨み１５′，１６′は、Ｕミル５での次パス圧延
の際、第５図ｂのように、その水平ロール８，
８′と垂直ロール９，９′の隙部１０から離れた位
置に遠ざけられているためもはた幅戻りを生せず
して圧延方向の延伸となる。

すなわち前のＥミルパスでの膨み１５′，１
６′が再びバリｐに戻るということが無く、Ｅミ
ルによるエツジング圧延が効果的に行われるよう
になる。

（実施例） 次にこの発明の実施例を第２図のＵ―ＥとU_F
の圧延機列を使用し、大形の溝形鋼の製造に適用
した場合について以下に説明を加える。

均熱炉１で連続鋳造スラブや、大断面ブルーム
または造塊材を1200℃〜1300℃に加熱均熱し、引
続き、分塊圧延機２で、第６図ａに示すいわゆる
粗形鋼片３７に分塊圧延をするか、あるいは連続
鋳造によつて得られる、同様な断面の鋳片につい
て何れも均熱下に同図ｂのように上下非対称の粗
溝形断面３８に孔型圧延し、ついで加熱炉３で再
加熱したのち、ブレークダウン圧延機４で第７図
ａ，ｂのように溝形断面を３９，４０のように順
次に整える孔型圧延を施して溝形鋼用粗形素材に
加工した。

ついで粗Ｕミル５およびＥミル６に送り、両ミ
ルのコンビネーシヨン圧延によつて第８図に破線
で示した溝形鋼用粗形素材４０を、粗Ｕミルの最
終的な図示ロール隙に至る間に、順次ロール隙を
縮めて複数回にわたり連続リバース圧延を行な
う。

最後に仕上Ｕミル７で所定の寸法形状に仕上げ
る。

ここで連続リバース圧延工程でＥミル６は、す
でにのべたように粗Ｕミル５の水平ロール８，
８′および垂直ロール９，９′での圧下で第３図ａ
のように生成した過充満由来のバリp′の大きさに
応じて第５図ａに示したように、ロール隙ｇと面
間間隔ｂとを適切に設定することが必要である。

面間間隔ｂの設定に関したとえば粗Ｕミル５で
の垂直ロール９，９′の動きに対して追従する電
気的な制御によつて段付ロール１７，１７′を軸
方向に移動して段付きロール１７，１７′の入り
隅コーナー部１９，１９′の互いに向い合う面間
間隔ｂを調整するのに好適な仕くみの１例を第９
図に示す。

この例で上ロールとしての押しロール１２′は
従来通りのものがそのまま使用でき、慣例とおり
駆動ロールとする。

この例で下ロールとしての受けロールについて
は、溝形をなす被圧延材のウエブ部の外面に接し
て、フランジ部の外面と接するロール胴１８，１
８′から立上る形のつばを有する左右一組の段付
ロール１７，１７′よりなるものとし、そしてロ
ールの駆動は特に行なう必要はなく、例えば図示
のように段付ロール１７，１７′は円錐ころ軸受
２０を介して押そロール１２′で駆動される被圧
延材の進行に応じて追従し自転する非駆動型とす
ることができる。段付ロール１７，１７′の上記
したつばというのは、図にあらわれている被圧延
材の断面両側の各コーナー部外面領域に面してい
るそれぞれの入隅コーナー部１９，１９′を形成
して、これらの互いに向い合う面間間隔ｂ（第５
図ａ参照）の調節は、図示を略したが制御用モー
ターの回転を、ウオーム２１、ウオーム歯車２２
から、ねじスリーブ２３に伝達し、このねじスリ
ーブ２３は通常のロールチヨツクに替えて内周に
雌ねじを設けた固定箱２４を、ハウジング２５内
に納め、キーパープレート２６でスラストを受け
固定箱２４の軸方向の動きを固定することによ
り、ねじスリーブ２３の回転を伴うロール軸方向
の前進又は後退運動に段付ロール１７，１７′の
移動を帯同させることによつて行われる。

図中２７は２つ割り連結リング、２８は摺動ス
リーブ、２９は心軸、そして３６は心軸２９の中
央部を支持するブラケツトである。

固定箱２４の外面寸法形状は、従来のＥミルの
チヨツクと同じにしてあるので、段付ロール１
７，１７′の上下方向の移動については、圧上げ
用のスクリユー３０によつて通常のＨ形鋼圧延の
ときと同じに実行できる。

上記段付ロール１７，１７′のＥミルへの適用
によつて、溝形鋼のコーナー部出隅に対する拘束
圧延の下に効果的な成形ができるため、第１図ａ
でしめしたようなはみ出しｐをなくし、同図ｂの
ように出隅形状をきれいに整形でき、たとえば図
示のようにウエブｗとフランジｆの接合部外角が
直角でアールの小さい形で一様に整形することが
容易になつた。

またかような整形効果は、被圧延材の大きさに
直接の影響はなく、同一の段付ロールのまま厚み
の異なる数種類の製品の圧延が可能である。また
押しロール１２′のみ変更すればさらに異なる種
類の溝形鋼の圧延に適用可能である。

なお上例のＥミル６は片側駆動の場合について
説明したが、たとえばＵ―Ｅ―ＵとU_Fの圧延機
配列の如きにあつては上・下ロールとも非駆動で
あつても同様の効果が得られる。

第１０図にはＥミルの受けロールすなわち左右
一組の段付ロール１７，１７′をスプライ軸３１
とのスプライン結合で、軸方向に可動とした例を
示し、この場合右、左逆ねじスピンドル３２の回
転によつて、段付ロール１７，１７′のつばを挟
むローラ対３３を有するスライダ３４でスプライ
ン軸３１上における固定位置を設定することがで
きる。図中３５は回軸止め案内棒である。このス
プライン軸３１を駆動することによりＥミル６の
上下両ロールを駆動型とすることができる。

（発明の効果） 以上のべたようにこの発明によれば、Ｕ―Ｅと
U_Fからなる圧延機列方式による溝形材の圧延に
際して、Ｕ―Ｅ連続圧延で前段の粗Ｕミルの圧延
中に圧下が及ばないロール隙における圧延自由面
に生じる膨出バリにつき、次段Ｅミルにて拘束圧
延をし、その膨出バリ部を次のＵ圧延で圧下の及
ぶ範囲に移すように、粗Ｕ―Ｅ両ミルを通すリバ
ース圧延の圧延単位パス毎または複数パス毎に、
Ｅミルの段付きロールの間隔の調整裡に圧延し
て、被圧延材のコーナー部出隅域から、分散した
膨らみの形で遠ざけることにより、粗Ｕミルでの
次回パスで長手方向延伸に転じさせて、はみ出し
のない端麗な溝形鋼の仕上りが得られる。

またこのＥミルによるエツジング圧延を有利に
進行させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは、従来のＵ―ＥとU_Fからなる圧延
機列による溝形鋼の製品形状を示す断面図、同図
ｂはこの発明で得られる溝形鋼およびこれを角鋼
管に組あわせたときの断面図、第２図はＵ―Ｅと
U_Fからなる圧延機列の配置図、第３図ａ、ｂは
従来のＵミルおよびＥミル各圧延過程における被
圧延材の断面をあらわした、各ロールの要部正面
図、第４図ａ、ｂは、はみ出しの従来法による圧
潰要領と、その復元のありさまを図解したＥミ
ル、Ｕミル各ロールの部分正面図であり、第５図
ａは、この発明に従うエツジング要領を示すＥミ
ルのロール要部正面図、同図ｂは同じくはみ出し
の長手方向延伸のありさまを示すＵミルのロール
要部正面図であり、第６図ａ、ｂは分塊圧延形状
の断面図、第７図ａ、ｂはブレークダウン圧延形
状の断面図、第８図は、粗形素材と、粗Ｕミルロ
ール隙の関係図であつて、第９図、第１０図はこ
の発明に従うＥミルの各別実施例を示す部分断面
図である。 ５…粗ユニバーサル・ミル（Ｕミル）、６…エ
ツジヤ・ミル（Ｅミル）、７…仕上ユニバーサ
ル・ミル（U_Fミル）、ｗ…ウエブ、ｆ…フラン
ジ、ｇ…ロール隙、ｂ…入隅コーナー部の互いに
向い合う面間間隔、p′…過充満由来のバリ、１
２′…押しロール、１５′，１６′…膨らみ、１７，
１７′…段付ロール、１９，１９′…入隅コーナー
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溝形鋼用粗形素材を粗ユニバーサル・ミルＵ
   とエツジヤ・ミルＥとで連続リバース圧延したの
   ち、仕上ユニバーサル・ミルU_Fに通して、ウエ
   ブｗとその両側のフランジｆとを有する溝形の最
   終形状に仕上げる、溝形鋼の圧延にあたり、 上記エツジヤ・ミルＥに、粗ユニバーサル・ミ
   ルＵを通り抜けた被圧延材の断面形状と対応して
   そのフランジ部内面との接触下にフランジ端の成
   形を行う押しロール１２′と、これに対する受け
   ロールには上記被圧延材の断面両側の各コーナー
   部外面領域に面する入隅コーナー部１９，１９′
   をそなえてこれら入隅コーナー部１９，１９′の
   互いに向い合う面間間隔ｂの調節可能な、左右一
   組の段付ロール１７，１７′とを上下の対として
   用い、 上記段付ロール１７，１７′の入隅コーナー部
   １９，１９′による被圧延材の断面コーナー部外
   面領域に対する拘束圧延を、上記リバース圧延の
   圧延単位パス又は複数パス毎に、上記ロール隙ｇ
   及び面間間隔ｂの調節の下で繰返し行い、被圧延
   材の断面コーナー部にて粗ユニバーサル・ミルＵ
   による圧延に伴なつてあらわれる過充満由来のバ
   リp′を、該コーナー部からフランジ部の高さ中央
   寄り及びウエブの幅中央寄りに向けて分散した膨
   らみ１５′，１６′として遠ざけることを特徴とす
   る、溝形鋼の圧延方法。 ２ 押しロール１２′と受けロールとのロール隙
   ｇの調整可能な上下の対よりなり、粗ユニバーサ
   ル・ミルＵを通り抜けて溝形を成す被圧延材のフ
   ランジ端成形を司るエツジヤ・ミルＥにおいて、 被圧延材のウエブ部の外面側に接する方の受け
   ロールが、該被圧延材の断面両側の各コーナー部
   外面領域に面してそれぞれ入隅コーナー部１９，
   １９′をそなえ、これら入隅コーナー部１９，１
   ９′の互いに向い合う面間間隔ｂを拡縮調節可能
   とした、左右一組の段付ロール１７，１７′より
   成ることを特徴とする、溝形鋼圧延用のエツジヤ
   ロール。