JPH04200901A - Rolling method of h-shape steel - Google Patents

Rolling method of h-shape steel

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JPH04200901A
JPH04200901A JP33062190A JP33062190A JPH04200901A JP H04200901 A JPH04200901 A JP H04200901A JP 33062190 A JP33062190 A JP 33062190A JP 33062190 A JP33062190 A JP 33062190A JP H04200901 A JPH04200901 A JP H04200901A
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JP
Japan
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rolling
web
roll
rough
rolls
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Application number
JP33062190A
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Japanese (ja)
Inventor
Takao Iguchi
貴朗 井口
Hiroyuki Hayashi
宏之 林
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Priority to DE69120895T priority patent/DE69120895T2/en
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Priority to DE91118768T priority patent/DE484854T1/en
Priority to EP91118768A priority patent/EP0484854B1/en
Publication of JPH04200901A publication Critical patent/JPH04200901A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088H- or I-sections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make the improvement of the contraction limit of the inside width of web possible without generating buckling and twisting by driving vertical rolls of a universal rolling mill at the time of executing the rolling of H-shape steel accompanied the rolling-down of web height. CONSTITUTION:The vertical rolls V of the universal rolling mill 9 are driven, propulsive force is added to the flange parts (hb) in a region I or the web part (ha) through them and the reaction force Pf in the rolling direction is drastically reduced. Then, the contraction limit of the web height can be extended. Therefore, the increase of the number of rolling pass and the minimization of roll change are possible and production efficiency can be still more improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、圧延ロールのロール摩耗にかかわらずウェ
ブ高さの一定したH形鋼を圧延する場合や、同一の圧延
設備でザイズの異なる種々のH形鋼を圧延する場合に有
利な圧延方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) This invention is useful for rolling H-beam steel with a constant web height regardless of the roll wear of rolling rolls, and for rolling H-beam steel with a constant web height regardless of the roll wear of rolling rolls, and The present invention relates to a rolling method that is advantageous when rolling H-beam steel.

(従来の技術) 一般に、H形鋼は、第5図(a) 、 (b)に示すよ
うにブレークダウン圧延機1の下流に粗ユニバーサル圧
延機2、エツジヤ−圧延機3そして仕上ユニバーサル圧
延機4を配設したラインにおいて、第6図(a) 、 
(b)及び(c)に示すような種々の断面形状を有する
素材5,6または7を熱間圧延することによって製造さ
れている。
(Prior Art) Generally, H-beams are produced by a rough universal rolling mill 2, an edger rolling mill 3, and a finishing universal rolling mill downstream of a breakdown rolling mill 1, as shown in FIGS. 5(a) and 5(b). 6(a),
It is manufactured by hot rolling raw materials 5, 6, or 7 having various cross-sectional shapes as shown in (b) and (c).

上記第6図(a) 、 (b)及び(c)に示す各素材
(符号5はスラブ、符号6は矩形鋼片、符号7は■]形
鋼用鋼片)は、まずブレークダウン圧延機1にて所定形
状にまで粗造形されるが、その際に使用される圧延機と
しては、通常第7図(a)、(b)に示すような開孔形
8あるいは閉孔形9を刻設した上下ロールを有する2重
式ブレークダウン圧延機が適用されている。
The materials shown in FIGS. 6(a), (b), and (c) (numeral 5 is a slab, numeral 6 is a rectangular steel billet, and numeral 7 is a steel billet for section steel) are first processed in a breakdown rolling machine. 1, the rolling mill used for this process usually cuts an open-hole shape 8 or a closed-hole shape 9 as shown in FIGS. 7(a) and (b). A double breakdown rolling mill with upper and lower rolls is used.

ブレークダウン圧延機1による圧延は、複数個の花形を
使用して順次各複数パスによる圧延にて素材を以後の中
間圧延に適合した形状にまで加工する工程である。
Rolling by the breakdown rolling mill 1 is a process of processing a material into a shape suitable for subsequent intermediate rolling by sequentially rolling multiple passes using a plurality of flower shapes.

上記の圧延を経て粗造形された素材は、つぎに第8図(
a)に示す如き形状になるロールを備えた1基以上の粗
ユニバーサル圧延[10と第8図(b)に示す如き形状
になるロールを備えた1基以上のエツジヤ−圧延機11
とによって、■パスあるいは複数パスにて中間圧延され
、次いで第8図(c)に示す如き形状になるロールを備
えた仕上ユニバーサル圧延機12にて、通常は1パスで
11形鋼製品に圧延される。従って、製品寸法が決まれ
ば、仕上ユニバーサル圧延機12のロール寸法とそれ以
前の圧延機のロール寸法が決まるのであり、第7図(a
)における寸法(イ)、第8図(a)〜(c)における
寸法(ロ)〜(ニ)はほぼ等し寸法となるように設計さ
れている。
The raw material that has been roughly shaped through the above rolling is then shown in Figure 8 (
one or more rough universal rolling mills [10] equipped with rolls having the shape as shown in FIG.
(1) Intermediate rolling is performed in a pass or multiple passes, and then rolled into 11 section steel products in one pass in a finishing universal rolling mill 12 equipped with rolls having a shape as shown in FIG. 8(c). be done. Therefore, once the product dimensions are determined, the roll dimensions of the finishing universal rolling mill 12 and the roll dimensions of the previous rolling mills are determined.
) and dimensions (b) to (d) in FIGS. 8(a) to (c) are designed to be approximately equal.

IJ形鋼の圧延においては、上述のように特にブレーク
ダウン圧延後の素材の形状変化は限定されたものとなり
、特定のシリーズ(例えば+1600 X 300等)
のH形鋼を圧延する場合にはそれに適合した特定幅の水
平ロールが使用されるのが一般的である。
In rolling IJ sections, as mentioned above, the shape change of the material after breakdown rolling is limited, and only certain series (for example +1600 x 300 etc.)
When rolling H-beam steel, horizontal rolls with a specific width suitable for rolling are generally used.

このような特定幅になる水平ロールによって圧延された
H形鋼はウェブ内幅が一定になるが、例えば一つのシリ
ーズにおいて、厚さの異なる数種類の形鋼を同一の圧延
ロールを用いて圧延するには、通常、水平ロールと垂直
ロールのロール間隔を変えて圧延することにより製造さ
れ、この場合、形鋼製品のフランジ厚み最大のものと最
小のものとの厚み差は一例を示せば片側で10mm前後
、両側ではその2倍の32mm程度ウェブ高さが変化す
ることになる。
H-shaped steel rolled by such horizontal rolls with a specific width has a constant inner web width, but for example, in one series, several types of shaped steel with different thicknesses are rolled using the same rolling roll. is usually manufactured by rolling with different roll spacing between horizontal rolls and vertical rolls, and in this case, the difference in thickness between the maximum and minimum flange thickness of the section steel product is, for example, on one side. The web height changes by around 10 mm, and on both sides it changes by about 32 mm, which is twice that amount.

同一シリーズ内でのウェブ高さの変化は、このように従
来の圧延法では避けられないものであり、これを、建築
材として用いる場合には次に述べるような問題があった
Changes in web height within the same series are thus unavoidable in conventional rolling methods, and when using this as a construction material, there are problems as described below.

すなわち、梁を同一シリーズ内の数サイズのH形鋼を複
数接合して造る場合において、■]形鋼のウェブ高さに
ばらつきがあると、それらの一方のフランジ外面を合わ
せると他方に大きな(フランジ厚み差の2倍)ずれを生
じ、施工上問題となる。
In other words, when a beam is made by joining multiple H-section steels of several sizes in the same series, if there are variations in the web heights of the section steels, when the outer surfaces of the flanges of one of them are put together, there will be a large ( (twice the flange thickness difference), which causes a problem during construction.

また、通常、建築物の構造を設計する場合は、外側から
内側へと寸法が順次決定されてい(が、ウェブ内幅の寸
法が一定で、フランジ厚み分だりウェブ高さ(外のり寸
法)が変わるH形鋼においては施工個所での他との寸法
の取り合いに厳密さを要求される場合には非常に問題と
なる。
Also, when designing the structure of a building, dimensions are usually determined sequentially from the outside to the inside (however, the inner web width is constant, and the flange thickness and web height (outer dimension) are determined sequentially from the outside to the inside. With changing H-beams, this becomes a serious problem when exact dimensions are required at the construction site.

圧延によって製造されるH形鋼には以上のような問題が
あるため、特に建築用には、フランジ厚が変化してもウ
ェブ高さが一定になるようにプレートを溶接して製造し
たH形鋼が用いられていて、この場合圧延H形鋼より製
造コストが高くなる不利があった。
H-shaped steel manufactured by rolling has the above problems, so H-shaped steel, which is manufactured by welding plates so that the web height remains constant even if the flange thickness changes, is particularly useful for construction purposes. Steel is used, which has the disadvantage of being more expensive to manufacture than rolled H-section steel.

このような問題を解決する技術として、発明者等は、特
開平2−80102号公報にて、ブレークダウン圧延お
よび粗圧延を経たウェブ及びフランジを有する粗形鋼片
を、仕上圧延段階で、水平ロール(ロール幅の変更可能
なロール)のロール幅を粗圧延段階のロール幅より小さ
く設定して、第9図(a) (b)に示すように、粗鋼
片のフランジ部の角度起こしとウェブ高さおよびフラン
ジ部の厚み圧下を伴う仕上圧延を施し、ウェブ内幅寸法
を自在に縮小調整する圧延方式を提案し、この圧延方式
によって、フランジ厚を変更するような圧延をほどこし
てもウェブ高さが一定のH形鋼を能率よく製造すること
が可能になった。しかしながら、この圧延方式において
もウェブ高さの縮小量には以下に述べるように限界があ
り、より大きな縮小が実現できる圧延方式の開発が望ま
れていたのである。
As a technique for solving such problems, the inventors disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-80102 that a rough-shaped steel billet having a web and flanges that has been subjected to breakdown rolling and rough rolling is horizontally rolled in the finish rolling stage. By setting the roll width of the roll (a roll whose width can be changed) to be smaller than the roll width at the rough rolling stage, the angle of the flange part of the crude steel billet and the web are set as shown in Fig. 9(a) and (b). We proposed a rolling method that performs finish rolling that involves reduction of the height and thickness of the flange, and freely reduces and adjusts the inner width of the web.With this rolling method, even when rolling that changes the flange thickness is performed, the web height remains unchanged. It has become possible to efficiently manufacture H-beam steel with a constant length. However, even in this rolling method, there is a limit to the amount of reduction in web height, as described below, and there has been a desire to develop a rolling method that can achieve greater reduction.

すなわち、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールのロー
ル幅を粗圧延を経た粗形鋼片のウェブ内幅よりも小さく
設定してウェブ高さを圧下縮小する場合には、圧延ロー
ルと粗形鋼片の接触状態は、第10図に示したような状
態になる。
In other words, when reducing the web height by setting the roll width of the horizontal rolls of the finishing universal rolling mill to be smaller than the inner width of the web of the rough-shaped steel billet that has undergone rough rolling, The contact state is as shown in FIG.

ここでウェブ内幅Biyoの縮小は垂直ロール■によっ
て行われることになるから、通常のロール径、圧下率の
もとでは垂直ロール■が水平ロールHに先行して粗形鋼
片りに接触し、次いで水平ロールHの側面が接触するま
でウェブ高さの圧下が行われる。このようにウェブ内幅
Bw。の縮小は主として圧延機の水平ロールHと粗形鋼
片りのウェブ部haとの接触部によりやや入側の領域で
行われるが、ウェブ部haの圧下が始まる前の領域では
上下水平1」−ルHのすきまが第11図(a)に示すよ
うにウェブ厚より大きいことから、場合によっては第1
1図(b) 、 (c)に示ずようにウェブ部haの座
屈やねじれが発生ずる。粗形鋼片りのウェブ部haは水
平ロールHによって圧下されるから、圧延機の入側でウ
ェブhaの座屈が生じても圧延後はほぼロールの隙間通
りの形状となる。しかしながら、水平ロールHの圧下に
よって座屈を矯正する際にウェブと水平ロール面間で局
部的に接触圧力が高くなって、製品のウェブ面に傷を発
生させるという問題がある。
Here, the reduction of the web inner width Biyo is carried out by the vertical roll ■, so under normal roll diameter and rolling reduction, the vertical roll ■ comes into contact with the rough shaped steel piece before the horizontal roll H. , then a reduction in the web height is carried out until the sides of the horizontal rolls H touch. In this way, the web inner width Bw. The reduction is mainly carried out in the area slightly on the entry side due to the contact area between the horizontal roll H of the rolling mill and the web part ha of the rough shaped steel piece, but in the area before the rolling of the web part ha begins, the vertical and horizontal 1'' - As shown in Figure 11(a), the gap between the first and second wheels H is larger than the web thickness, so in some cases the first
As shown in FIGS. 1(b) and 1(c), buckling or twisting of the web portion ha occurs. Since the web portion ha of the rough shaped steel piece is rolled down by the horizontal rolls H, even if the web ha is buckled on the entry side of the rolling mill, the shape after rolling will almost match the gap between the rolls. However, there is a problem in that when the buckling is corrected by rolling down the horizontal roll H, the contact pressure locally increases between the web and the horizontal roll surface, causing scratches on the web surface of the product.

また、圧延機の入側におけるウェブのねじれば、フラン
ジhbO幅方向の中心が水平ロールHの隙間から外れた
状態で圧延機を通過することになるから、第12図(a
) 、 (b)に示すようなウェブ中心の偏りやウェブ
の付は替え現象などの不具合が発生ずる。
Furthermore, if the web is twisted on the entrance side of the rolling mill, it will pass through the rolling mill with the widthwise center of the flange hbO out of the gap between the horizontal rolls H.
), as shown in (b), problems such as web centering bias and web reversal phenomena occur.

このような不具合は、仕上圧延機前の粗形鋼片のウェブ
の厚みが薄いほど、ウェブの幅が大きいほど顕著であり
、また縮小調整量が大きいほど発生しやすい。
Such defects are more noticeable as the web of the rough shaped steel billet before the finishing rolling mill is thinner and wider, and the larger the amount of reduction adjustment is, the more likely it is to occur.

なお、仕上圧延前の粗形鋼片のウェブ厚みはユニバーサ
ル圧延での適正圧下量から決定され、また圧延前のウェ
ブ内幅は同一圧延チャンス内で最もフランジ厚みの薄い
サイズになる粗形鋼片のウェブ内幅と同等の値となる。
The web thickness of the rough-shaped steel billet before finish rolling is determined from the appropriate reduction amount in universal rolling, and the inner web width before rolling is determined by the rough-shaped steel billet that has the thinnest flange thickness within the same rolling chance. The value is equivalent to the inner width of the web.

このことから仕上圧延における上述のような品質不良を
防止するためには、ウェブの厚みとその内幅寸法に応じ
て、1パス当りの縮小量に限界を設けて、必要縮小量が
この限界値を越える場合には2バス以上に分割する必要
があったのである。
Therefore, in order to prevent the above-mentioned quality defects in finish rolling, a limit is set on the amount of reduction per pass depending on the thickness of the web and its inner width, and the required amount of reduction is set to this limit value. If the number of buses exceeded 1, it was necessary to divide the bus into two or more buses.

ここに発明者等が先に開示した特開平2−80102号
公報では、ウェブ内幅縮小量の限界値をΔB工3X(m
m) 、圧延前のウェブ厚Tい(mm)、ウェブ内幅B
い(mm)として、 ΔB+、、、、X−80・Tい”/Btnの条件を満足
するような圧延を行うこととした。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-80102 previously disclosed by the inventors, the limit value of the web inner width reduction amount is set as ΔB engineering 3X (m
m), web thickness before rolling T (mm), web inner width B
It was decided to carry out rolling so as to satisfy the condition of ΔB+,...X-80·T''/Btn.

すなわち、1バス当たりの幅縮小量ΔB8が上記の式か
ら算出されるΔB8□、を超えるときには2バス以上に
分割することとして1バスでの縮小量に制約を設けたの
である。
That is, when the width reduction amount ΔB8 per bus exceeds ΔB8□ calculated from the above equation, the width reduction amount in one bus is restricted by dividing into two or more buses.

しかしながら仕上圧延で2バス以上の圧延を行うことは
圧延材の温度低下を招き、ウェブ波等の形状不良や材質
の劣化を招くばかりでなく、生産能率の低下を生じるか
ら通常は1パスで行うことが望ましく、また実操業では
さらに高い縮小限界が必要となる場合があることが明ら
かとなった。
However, rolling in two or more passes during finish rolling not only causes a drop in the temperature of the rolled material, resulting in poor shape such as web waves and deterioration of the material, but also reduces production efficiency, so it is usually done in one pass. It has become clear that this is desirable, and that even higher reduction limits may be required in actual operations.

なお、ウェブ内幅の縮小調整を一部粗圧延段階で行うこ
ともできるが、幅可変ロールによる圧下のもとでは圧下
量を大きくすると段差がつくことから、ウェブ厚みを大
きく圧下することができないため、ウェブ高さの圧下を
行う専用のバスを設ける必要があり、結果的にパス回数
の増加を招き、上記の同様の不具合を生していたのであ
る。
It is also possible to partially reduce the inner width of the web during the rough rolling stage, but when rolling with variable width rolls, increasing the amount of rolling creates a step, so it is not possible to reduce the web thickness by a large amount. Therefore, it was necessary to provide a dedicated bus for reducing the web height, which resulted in an increase in the number of passes, resulting in the same problems as described above.

(発明が解決しようとする課題) この発明の目的は、ウェブ高さ圧下を伴う圧延において
発生し易い座屈やねじれを起こすことな−〇 − しにウェブ内幅縮小量の限界をさらに向上させ得る圧延
方法を提案するところにある。
(Problems to be Solved by the Invention) The purpose of the present invention is to further improve the limit of the amount of web inner width reduction without causing buckling or twisting that is likely to occur in rolling involving web height reduction. This is where we propose a rolling method to obtain the desired results.

(課題を解決するだめの手段) 通常のユニバーサル圧延機は、水平ロールが駆動され、
垂直ロールは無駆動である。その理由は垂直ロールを駆
動するとその機構が複雑になり、操業において頻繁に行
われるロール交換作業が煩雑になること、また垂直ロー
ルを駆動することによる利点が少ないことによるもので
ある。しかしながら、ウェブ高さの圧下を伴うユニバー
サル圧延では、ウェブ内幅縮小量の拡大を図るためには
、圧延機の垂直ロールを駆動させることが極めて有効で
あることを見いだした。
(Another means to solve the problem) In a normal universal rolling mill, horizontal rolls are driven,
The vertical rolls are non-driven. The reason for this is that driving the vertical rolls complicates the mechanism, making the frequent roll replacement work complicated during operation, and there are few advantages to driving the vertical rolls. However, in universal rolling involving a reduction in web height, it has been found that driving the vertical rolls of the rolling mill is extremely effective in increasing the amount of web inner width reduction.

この発明は、」二記の知見に立脚するものである。This invention is based on the findings described in section 2.

すなわち、この発明は、粗圧延を施したウェブ部および
フランジ部を有する粗形鋼片に、該粗形鋼片のフランジ
部を左右に挟む一対の垂直ロールと該粗形鋼片のウェブ
部を上下に挟み粗圧延段階よりも小さなロール幅になる
一対の水平ロールを備えたユニバーサル圧延機にて、該
形綱片のフラー]、 O− ンジ部の角度起こしを行いつつウェブ高さとフランジ部
の厚み圧下を行う仕上げ圧延を施してウェブ内幅寸法を
縮小調整するIJ形鋼の圧延方法において、上記垂直ロ
ールを駆動して圧延することを特徴とするH形鋼の圧延
方法である。
That is, the present invention provides a rough-rolled rough-shaped steel billet having a web portion and a flange portion, and a pair of vertical rolls that sandwich the flange portion of the rough-shaped steel billet on the left and right sides, and a web portion of the rough-shaped steel billet. Using a universal rolling mill equipped with a pair of horizontal rolls that are sandwiched above and below and have a roll width smaller than that at the rough rolling stage, the web height and flange part are adjusted while raising the angle of the flange part and the fuller of the shaped steel piece. This is a method of rolling an IJ section steel in which the web inner width dimension is reduced and adjusted by performing finish rolling to reduce the thickness, and is characterized in that rolling is carried out by driving the vertical rolls.

(作 用) 仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールのロール幅を、粗
圧延を経た粗形鋼片のウェブ内幅よりも小さく設定して
ウェブ内幅の縮小調整を行う場合のロールと粗形鋼片の
接触状態並びにウェブ面に作用する垂直ロールからの反
力を模式的に第1図第2図に示す。このうち第1図は垂
直ロールVと水平ロール■1を駆動した場合につい゛C
1第2図は、垂直ロール■を無駆動とし、水平ロールの
みを駆動して圧延した場合である。
(Function) The roll width of the horizontal roll of the finishing universal rolling mill is set to be smaller than the web inner width of the rough-shaped steel billet that has undergone rough rolling, and the roll and rough-shaped steel strip are adjusted to reduce the inner width of the web. The contact state and the reaction force from the vertical rolls acting on the web surface are schematically shown in FIG. 1 and FIG. 2. Of these, Figure 1 shows the case where vertical roll V and horizontal roll ■1 are driven.
1. FIG. 2 shows the case where the vertical rolls (2) are not driven and only the horizontal rolls are driven for rolling.

ここで、上掲第1図、第2図において、圧延機の入側か
ら侵入した粗形鋼片りはまず、そのフランジ部hbの外
面が垂直ロールに接触する。このとき、フランジ部hb
の内面は未だ水平ロールの側面に接していないので結果
的にウェブ部haの高さ圧下のみが行われる(領域■)
6 次に、フランジ部hbの内面が水平ロールの側面と接触
しこの状態では、ウェブ部haの高さ圧下はもはや行わ
れずフランジ部hbの厚み圧下が行われることになる。
Here, in FIGS. 1 and 2 above, first, the outer surface of the flange portion hb of the rough shaped steel piece entering the rolling mill from the entrance side comes into contact with the vertical roll. At this time, the flange portion hb
Since the inner surface of is not yet in contact with the side surface of the horizontal roll, only the height of the web portion ha is reduced (area ■).
6 Next, the inner surface of the flange portion hb contacts the side surface of the horizontal roll, and in this state, the height of the web portion ha is no longer reduced, but the thickness of the flange portion hb is reduced.

また通常のロール径、圧延条件のもとでは、水平ロール
表面は未だウェブhaに接触していない(領域J)。そ
して次に、水平ロールの表面が、ウェブ部haに接触し
、ウェブhaの厚み圧下が行われると同時にフランジ部
hbの厚み圧下も進行する (領域K)。このようにう
ニブ部haの高さ圧下は何れの場合も圧延機の入側の領
域Iで進行する。
Further, under normal roll diameter and rolling conditions, the horizontal roll surface is not yet in contact with the web ha (area J). Then, the surface of the horizontal roll comes into contact with the web portion ha, and at the same time the thickness of the web ha is reduced, the thickness of the flange portion hb is also reduced (region K). In this way, the height reduction of the nib portion ha proceeds in the region I on the entry side of the rolling mill in both cases.

ここで、領域Iにおいて、ウェブ部haに作用するロー
ルからの反力について考慮すると、この部分ではウェブ
部haの高さ圧下が行われているから、当然垂直ロール
Vからのウェブ高さ方向の圧縮力P8が作用する。この
反力Pは領域Iにおいてウェブの高さ方向に作用し、か
つ水平ロールは未だウェブ面に接触していないからウェ
ブ部haは自由であり、よってウェブに座屈やねじれが
発生し易くなるのである。ただし、領域Iは比較的ウェ
ブが拘束されている領域Kに近く、反力Pだけでばそれ
ほど座屈限界は低くない。
Here, considering the reaction force from the rolls acting on the web part ha in region I, since the height of the web part ha is being reduced in this part, it is natural that the reaction force in the web height direction from the vertical roll V is Compressive force P8 acts. This reaction force P acts in the height direction of the web in region I, and since the horizontal roll is not yet in contact with the web surface, the web portion ha is free, making it easy for the web to buckle or twist. It is. However, the region I is relatively close to the region K where the web is restrained, and the buckling limit is not so low if only the reaction force P is applied.

ところが、ウェブhaには、垂直ロールVより圧延方向
の反力も作用する。その理由を垂直ロールが駆動されて
いない第2図を参照して説明すると、水平ロールのみが
駆動されている場合、粗形鋼片りに与えられる圧延方向
の推進力は、ウェブ部haについてはウェブ厚み圧下が
行われる領域Kにおいてであり、フランジ部hbについ
ては、厚み圧下が行われ、かつ水平ロールと接触してい
る領域J及びKにおいてであり、領域■ではフランジ部
hbの外面が垂直ロール■に接触しているものの、垂直
ロール■には駆動力がないので粗形鋼片りには推進力が
作用しないのである。すなわち、領域■内にある材料は
、それより前方にある材料に引きずられて進むごとにな
るのである。しかるに、領域Iでは、ウェブ高さ圧下が
おこなわれているから圧延方向への推進に対して抵抗力
が作用する。
However, a reaction force in the rolling direction from the vertical rolls V also acts on the web ha. The reason for this is explained with reference to FIG. 2 in which the vertical rolls are not driven. When only the horizontal rolls are driven, the driving force in the rolling direction applied to the rough shaped steel piece is This is in the region K where the web thickness reduction is performed, and for the flange portion hb, it is in the regions J and K where the thickness reduction is performed and is in contact with the horizontal roll, and in the region ■, the outer surface of the flange portion hb is vertical. Although it is in contact with the roll (2), the vertical roll (2) has no driving force, so no driving force acts on the rough shaped steel piece. In other words, the material in area (3) is dragged forward by the material in front of it. However, in region I, since the web height is being reduced, a resistance force acts against the propulsion in the rolling direction.

つまり、前方の材料から引っ張られる力の反作用として
垂直ロール■からの圧延方向の反力Pfが作用するので
ある。
In other words, the reaction force Pf in the rolling direction from the vertical roll (2) acts as a reaction to the force pulled from the material in front.

この結果、領域Iでは、ウェブ部haにおいて垂直ロー
ル■からの反力として、ウェブ高さ方向の反力Pwと圧
延方向の反力Pfの合力である反力Pが第2図に示すよ
うな斜めの向きに作用することになる。この反力Pは、
その大きさが反力Piyよりも大きく、領域Iより圧延
機入側の部分におけるウェブを座屈させるように働く。
As a result, in region I, as a reaction force from the vertical roll (■) in the web portion ha, a reaction force P, which is the resultant force of the reaction force Pw in the web height direction and the reaction force Pf in the rolling direction, is as shown in Fig. 2. It will act diagonally. This reaction force P is
The magnitude thereof is larger than the reaction force Piy, and it acts to buckle the web in a portion closer to the entrance of the rolling mill than region I.

このため、ウェブが拘束されている領域Kから遠く離れ
た比較的拘束の小さな部分には大きな圧縮力が作用する
こととなり、したがって垂直ロールが無駆動の場合には
、ウェブ高さの圧下量はその限界値が低かったのである
For this reason, a large compressive force acts on a relatively small area far from the region K where the web is restrained, and therefore, when the vertical rolls are not driven, the amount of reduction in the web height is The limit value was low.

この発明においては、ユニバーサル圧延機の垂直ロール
■をも駆動し、これによって第1図に示すように領域I
におけるフランジ部hbまたはそれを介してウェブ部h
aに推進力を付加し、上記Pfを大幅に軽減するように
したから、ウェブ高さの縮小限界量を拡大することがで
きるのである。
In this invention, the vertical roll (2) of the universal rolling mill is also driven, so that the area I as shown in FIG.
flange part hb or web part h through it
Since a driving force is added to a and the above Pf is significantly reduced, the limit amount for reducing the web height can be expanded.

第3図ば、ウェブ高さの圧下を伴わない通常のユニバー
サル圧延における圧延状況を示したものである。このよ
うな圧延においては、ウェブ高さの圧下がないため、前
記の領域■は存在しない。
FIG. 3 shows the rolling situation in normal universal rolling without reducing the web height. In such rolling, since there is no reduction in web height, the above-mentioned region (2) does not exist.

ただし仕上げユニバーサル圧延段階ではフランジの角度
起こしがあるため、領域Iに類似した部分が存在するが
、この場合の垂直ロールからの反力はウェブ高さの圧下
を伴う場合に比較して非常に小さいので問題にはならな
いのである。したがってウェブ部haにウェブ高さ方向
の反力が作用することばなく、前述したような問題は生
じないから、あえて垂直ロールを駆動することばそれほ
ど意味がないのである。
However, in the final universal rolling stage, there is an angle of the flange, so there is a part similar to Region I, but the reaction force from the vertical rolls in this case is very small compared to the case where the web height is reduced. So it's not a problem. Therefore, there is no reaction force in the web height direction acting on the web portion ha, and the above-mentioned problem does not occur, so there is no point in deliberately driving the vertical rolls.

以上説明したように、この発明においては、ウェブの高
さ圧下を伴うH形鋼の圧延を行うに当たって、ユニバー
サル圧延機の垂直ロールを駆動することによって、ウェ
ブ高さの縮小限界を拡大することができるので、これに
よって圧延パス回数を増やすことなしに種々のサイズに
なるH形鋼を圧延できるし、圧延本数の増加に伴うロー
ル摩耗によっ圧延ロールのロール幅か変わってもウェブ
高さの縮小量を調整することによってウェブ高さの一定
したH形鋼を得ることができるのである。
As explained above, in this invention, when rolling an H-section steel that involves web height reduction, it is possible to expand the reduction limit of the web height by driving the vertical rolls of the universal rolling mill. As a result, H-section steel of various sizes can be rolled without increasing the number of rolling passes, and even if the roll width of the rolling rolls changes due to roll wear associated with an increase in the number of rolling passes, the web height can be reduced. By adjusting the amount, an H-section steel with a constant web height can be obtained.

なお、この発明を実施するにあたって垂直ロールの周速
度は水平ロールの周速度に対し、おおむね一致する範囲
に設定するのが好適である。
In carrying out the present invention, it is preferable that the circumferential speed of the vertical roll is set within a range that roughly matches the circumferential speed of the horizontal roll.

(実施例) H形鋼の代表的な呼称寸法である、H750X 200
、H600X200 、およびH450×200になる
各H形鋼を製造する場合において、ウェブ厚みを6〜1
6mmの範囲で種々変更する幅縮小圧延を行った場合の
圧延状況について調査した。
(Example) H750X 200, which is a typical nominal dimension of H-beam steel
, H600x200, and H450x200, the web thickness is 6 to 1.
We investigated the rolling conditions when width reduction rolling was performed with various changes within the range of 6 mm.

仕上圧延前のウェブ厚をTw (mm)、ウェブ内幅を
Bw、ウェブ内幅の縮小量を68w、ウェブ中心の偏り
の増加量ΔCとし、横軸に68w・Bw/Tw2の値を
、縦軸にΔC/Twの値をとってプロットしたものが第
4図である。第4図において○、・のプロット点は従来
の圧延方法(ユニバーサル圧延機の水平ロールを駆動、
垂直ロールを無駆動)による実施結果であり、△、ムの
プロット点はこの発明に従って圧延した場合(ユニバー
サル圧延機の水平ロール、垂直ロールともに駆動した場
合であって、同等の周速度)の実験結果である。なお、
図中の白抜きのプロット点は圧延後のウェブ面に傷模様
が発生しなかったことを示し、また黒塗りのプロット点
は傷模様が発生したことを示すものである。
The web thickness before finish rolling is Tw (mm), the web inner width is Bw, the reduction amount of the web inner width is 68w, the increase in web center deviation ΔC, the horizontal axis is the value of 68w・Bw/Tw2, and the vertical axis is FIG. 4 shows a plot of the value of ΔC/Tw on the axis. In Fig. 4, the plotted points of ○ and
The plot points of △ and m are the experimental results obtained when rolling was carried out according to the present invention (both horizontal and vertical rolls of the universal rolling mill were driven, with the same circumferential speed). This is the result. In addition,
The white plot points in the figure indicate that no scratch pattern was generated on the web surface after rolling, and the black plot points indicate that a scratch pattern was generated.

第4図から、横軸の値が大きくなるほど、すなわち、あ
るウェブ厚みの値に対し、ウェブの内幅縮小量が大きく
、かつウェブの内幅が大きくなるほどウェブ中心の偏り
の値が指数関数的に増加し、これとともにウェブ面で傷
の発生する確率が高くなっていることがわかる。しかし
ながらこの発明に従う要領に従った圧延においては、従
来法に比べて同じ横軸の値に対してウェブ中心の偏り量
、および傷発生の確率が大幅に小さくなっていることが
わかる。
From Figure 4, it can be seen that as the value of the horizontal axis increases, that is, for a certain value of web thickness, the amount of reduction in the inner width of the web increases, and as the inner width of the web increases, the value of the deviation at the center of the web becomes exponential. It can be seen that the probability of occurrence of scratches on the web surface increases as well. However, it can be seen that in rolling according to the method according to the present invention, the deviation amount of the web center and the probability of occurrence of flaws are significantly smaller for the same value of the horizontal axis than in the conventional method.

ここで、ウェブ中心の偏りは建築向げH形鋼の場合でJ
ISG 3192より厳しい±2mmを目標とし、現行
のH形鋼の圧延で最も薄い6mmサイズになる製品を考
慮すると、第4図における縦軸ΔC/Twは0.33の
値が限界である。またウェブ面の傷は発生させないこと
を目標とすると、従来法においては第4図における横軸
ΔB++−Bw/Tw2は80が限度である。すなわち
1パス当りの幅縮小量は下記式%式% で与えられる。一方、この発明に従えば」1記横軸の値
は約120程度が限界であり、従って限界幅縮小量は下
記式 %式% で与えられる。よってこの発明よれば限界幅縮小量は、
従来法に比べて約1.5倍程度拡大することができた。
Here, the deviation of the web center is J
Considering that the target is ±2 mm, which is stricter than ISG 3192, and the product is 6 mm in size, which is the thinnest in the current rolled H-section steel, the vertical axis ΔC/Tw in FIG. 4 has a value of 0.33 as the limit. Furthermore, if the goal is not to cause scratches on the web surface, the horizontal axis ΔB++-Bw/Tw2 in FIG. 4 is at most 80 in the conventional method. That is, the amount of width reduction per pass is given by the following formula %. On the other hand, according to the present invention, the value of the horizontal axis in "1" has a limit of about 120, and therefore, the limit width reduction amount is given by the following formula %. Therefore, according to this invention, the critical width reduction amount is
It was possible to increase the size by about 1.5 times compared to the conventional method.

なお、この実施例では、水平ロール、垂直ロールが同時
駆動形式になる圧延機を適用した場合の例であるが、こ
の発明においては、例えば水平ロールは無駆動、垂直ロ
ールのみ駆動という方式でも、それがウェブ内幅縮小を
伴う圧延であれば実施可能である。さらにこの発明では
圧延機の水平ロールとしては種々のサイズになる11形
鋼を圧延する場合に対応できるように、従来知られてい
るロール幅の変更可能なロール(例えば特開平1−31
7607号公報参照)を適用するが、該ロール幅が仕」
二圧延前の粗形鋼片のウェブ部内幅より狭(、かつ左右
の垂直ロールの隙間が粗形鋼片のウェブ高さより小さく
設定されていてウェブ内幅が縮小されるような圧延方法
において適用できるのはいうまでもない。
In this embodiment, a rolling mill in which horizontal rolls and vertical rolls are driven simultaneously is applied, but in this invention, even if the horizontal rolls are not driven and only the vertical rolls are driven, It is possible to carry out rolling as long as it involves reducing the inner width of the web. Furthermore, in this invention, the horizontal rolls of the rolling mill are rolls that can change the width of conventionally known rolls (for example, JP-A-1-31
7607) is applied, but if the roll width is
Narrower than the inner width of the web part of the rough-shaped steel billet before rolling (and applicable in rolling methods where the gap between the left and right vertical rolls is set smaller than the web height of the rough-shaped billet, and the inner width of the web is reduced) It goes without saying that it can be done.

(発明の効果) か(してこの発明によれば、粗ユニバーサル圧延段階で
は通常の圧延を行い、仕上ユニバーサル圧延段階では水
平ロールのロール外幅寸法を調整してウェブ高さの積極
的な圧下を行ってウェブ内幅を縮小調整するにあたり、
縮小調整量の限界を大幅に拡大することができ、従って
圧延パス回数を増やしたり、ロール交換を最小限にとど
めることが可能で生産効率をより一層改善することがで
きる。
(Effect of the invention) According to the present invention, normal rolling is performed in the rough universal rolling stage, and the web height is actively reduced by adjusting the roll outer width dimension of the horizontal roll in the finishing universal rolling stage. When adjusting the inner web width by performing
The limit of the amount of reduction adjustment can be greatly expanded, and therefore the number of rolling passes can be increased and roll replacement can be kept to a minimum, making it possible to further improve production efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に従うH形鋼の圧延要領の説明図 第2図、第3図は従来方式に従うH形鋼の圧延要領の説
明図 第4図はH形鋼の圧延過程で生じる形状不良、表面欠陥
の発生限界を調査したグラフ 第5図(aL(b)はH形鋼の圧延ラインの設備例を模
式的に示した図 第6図は(a) 、 (b) 、 (c)はH形鋼圧延
用素材の断面を示した図 第7図(a) 、 (b)はブレークダウン圧延におけ
る圧延ロールのカリバー形状を示した同 第8図(a) 、 (b) 、 (c)はH形鋼の圧延
に従来用いられている圧延ロールの断面を示した同第9
図(a)、(b) 、第10図および第11図(a) 
、 (b)、(−C−ンは従来の圧延要領の説明図 第12図(a) 、 (b)はウェブの高さ圧下を伴う
圧延方式における形状不良の発生状況を説明した図であ
る。 1・・・スラブ       2・・・矩形鋼片3・・
・H形鋼用鋼片    4・・・オープンカリバー5・
・・クロース!・カリバー 6・・・ブレークダウン圧延機 7・・・粗ユニバーサル圧延機 8・・・エツジヤ−圧延機 9・・・仕」ニュニハーザル圧延機 h・・・粗形鋼片      ha・・・粗形綱片ウェ
ブ部hb・・・粗形鋼片フランジ部 H・・・水平ロー
ル■・・・垂直ロール 第5図 (a) (b) ■   ○     ○ 第7図 第8図 第12図 (a) 11   。
Figure 1 is an explanatory diagram of the rolling procedure for H-section steel according to the present invention. Figures 2 and 3 are explanatory diagrams of the rolling procedure for H-section steel according to the conventional method. Figure 4 is a defective shape that occurs during the rolling process of H-section steel. Figure 5 is a graph showing the limits of occurrence of surface defects (aL (b) is a diagram schematically showing an example of equipment for a rolling line for H-section steel; Figure 6 is (a), (b), (c)) Figures 7(a) and 8(b) show the cross-section of a material for rolling H-section steel, and Figures 8(a), (b), and (c) show the caliber shape of rolling rolls in breakdown rolling. ) shows the cross section of a rolling roll conventionally used for rolling H-section steel.
Figures (a), (b), Figures 10 and 11 (a)
, (b), (-C-n is an explanatory diagram of the conventional rolling procedure. Figures 12 (a) and (b) are diagrams illustrating the occurrence of shape defects in a rolling method that involves reduction in the height of the web. 1...Slab 2...Rectangular steel piece 3...
・Slab for H-shaped steel 4...Open caliber 5・
... Claus!・Caliber 6...Breakdown rolling mill 7...Rough universal rolling mill 8...Edgeer rolling mill 9...Nyuniharzal rolling mill h...Rough shaped billet ha...Rough shaped steel Piece web part hb...Rough steel billet flange part H...Horizontal roll ■...Vertical roll Fig. 5 (a) (b) ■ ○ ○ Fig. 7 Fig. 8 Fig. 12 (a) 11 .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、粗圧延を施したウェブ部およびフランジ部を有する
粗形鋼片に、該粗形鋼片のフランジ部を左右に挟む一対
の垂直ロールと該粗形鋼片のウェブ部を上下に挟み粗圧
延段階よりも小さなロール幅になる一対の水平ロールを
備えたユニバーサル圧延機にて、該粗形鋼片のフランジ
部の角度起こしを行いつつウェブ高さとフランジ部の厚
み圧下を行う仕上げ圧延を施してウェブ内幅寸法を縮小
調整するH形鋼の圧延方法において、 上記一対の垂直ロールを駆動して圧延する ことを特徴とするH形鋼の圧延方法。
[Scope of Claims] 1. A roughly rolled steel billet having a web portion and a flange portion, a pair of vertical rolls that sandwich the flange portion of the rough shaped steel billet on the left and right sides, and a web of the rough shaped steel billet. Using a universal rolling mill equipped with a pair of horizontal rolls that sandwich the sections vertically and have a roll width smaller than that at the rough rolling stage, the web height and thickness of the flange section are reduced while raising the angle of the flange section of the rough-shaped steel billet. A method for rolling an H-section steel in which the web inner width dimension is reduced and adjusted by performing finish rolling.
JP33062190A 1990-11-05 1990-11-30 Rolling method of h-shape steel Pending JPH04200901A (en)

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DE91118768T DE484854T1 (en) 1990-11-05 1991-11-04 Process for rolling double T-beams.
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