JPH05115901A - 形鋼のウエブ高さサイズフリー圧延方法 - Google Patents

形鋼のウエブ高さサイズフリー圧延方法

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JPH05115901A
JPH05115901A JP28297691A JP28297691A JPH05115901A JP H05115901 A JPH05115901 A JP H05115901A JP 28297691 A JP28297691 A JP 28297691A JP 28297691 A JP28297691 A JP 28297691A JP H05115901 A JPH05115901 A JP H05115901A
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JP
Japan
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rolling
web
rolling mill
roll
width
Prior art date
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Application number
JP28297691A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Miura
啓徳 三浦
Susumu Katayama
進 片山
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一のロールチャンスで圧延できる形鋼の種
類を寸法精度の劣化等を伴うことなく増やすことができ
る圧延方法を提案する。 【構成】 粗圧延を施したウエブおよびフランジを有す
る粗形鋼片を仕上げ圧延するに当たり、少なくとも2基
の仕上げユニバーサル圧延機をタンデムに配置して、そ
の前段にて上記粗形鋼片に対してウエブ内幅を拡張又は
縮小する圧延を行い、ついでその後段にてフランジ起こ
しを兼ねた最終仕上げ圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、H形鋼やこれに類似
する形鋼の圧延において、圧延素材のウエブ内幅(ウエ
ブ高さからフランジ厚さを差し引いた寸法)を変更する
ことによってウエブ高さの異なる数種類にわたる形鋼を
同一のロールチャンスで圧延するのに適した圧延方法を
提案しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】H形鋼やこれに類似する形鋼は、そのサ
イズや断面形状が多岐にわたるため同一のラインを利用
して圧延する場合には、サイズ換えのたびに圧延ロール
の組替えを行う必要があり、生産効率の低下は避けられ
ない。かかる問題の解消を試みた技術に関しては、特殊
なロールによって材料のウエブを幅方向に拡げる方法
(特開昭59-202101 号公報, 特開昭60-206502 号公報参
照) あるいは、仕上げ圧延の段階で素材のウエブ内幅を
積極的に圧下縮小する方法(特開平2−80102 号公報参
照)などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のウエ
ブ内幅拡大方式は、特殊な圧延機が必要となる他、装置
自体の大型化が避けられないために設備コストの上昇を
免れない不利があった。この点、ウエブ内幅を縮小する
方式は仕上げ圧延機を変更するのみで対応が可能である
ため設備コストの上昇を伴うことはないが、ウエブ内幅
の縮小量が大きい場合には、縮小時のウエブ厚さ増加が
ありウエブ厚さを許容範囲内に入れるのが難しくなる
し、素材を圧延機に噛み込ませるのが困難となるなど、
ウエブ内幅の縮小量にも限界があり、何れの場合も一長
一短があった。
【0004】同一の圧延ラインでサイズの種々異なる形
鋼を圧延する場合において、圧延ロールやその他の付帯
設備を頻繁に取替える煩雑な作業を必要としない共用化
範囲の広い新規な圧延方法を提案することがこの発明の
目的である。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、ウエブおよ
びフランジを有する粗形鋼片を仕上げ圧延するに当た
り、少なくとも2基の仕上げユニバーサル圧延機をタン
デムに配置して、この仕上げユニバーサル圧延機の前段
圧延機にて上記粗形鋼片に対してウエブ内幅を拡張又は
縮小する圧延を行い、ついでその後段にてフランジ起こ
しを兼ねた最終仕上げ圧延を行うことを特徴とする形鋼
のウエブ高さサイズフリー圧延方法であり、粗形鋼片の
ウエブ内幅を拡張又は縮小する仕上げユニバーサル圧延
機は、ロール幅端面の傾斜角が粗圧延段階の圧延機に備
える水平ロールのロール幅端面における傾斜角よりも小
さく、最終仕上げ圧延段階の圧延機に備える水平ロール
のロール幅端面における傾斜角よりも大きいものとし、
かつロール胴端部からロール幅端面にかけてのコーナー
部は複数のアールによる多重アールを有するものとする
のが有利に適合する。
【0006】図1にこの発明を実施するのに用いて好適
な圧延設備の一例を示し、図における番号1は加熱炉、
2はブレークダウン圧延機、3は粗圧延機群であってこ
の粗圧延機群3はユニバーサル圧延機3a,3bとそれ
らの間に配置されるエッジャー圧延機3cからなる。ま
た4は仕上げ圧延機群であって、この圧延機群4はユニ
バーサル圧延機4a,4bとそれらの間に配置されるエ
ッジャー圧延機4cからなる。
【0007】
【作用】特開平2−80102 号公報に開示されているよう
な、ウエブ内幅の縮小圧延を行うのに適した仕上げユニ
バーサル圧延機は、種々なウエブ高さになる形鋼が圧延
できるように圧延ロールのロール幅が任意に変更できる
構成になっている。しかしながら、かかる圧延機の垂直
ロールは非駆動なので、ウエブ内幅の縮小代が大きくな
ると圧延機への素材の噛み込み性が劣化するし、圧延機
の共用範囲を拡大すべくこの圧延機にて素材のウエブ内
幅を拡大するような圧延を行おうとしてもそこに配置さ
れるロールは最終成形ロールであるから、該素材のウエ
ブ内幅を拡大するのに適したロール形状とすることもで
きない。とくに、ウエブ中心の偏りを回避し寸法精度の
向上を図るためにフランジ部分を拘束するガイドを適用
する場合には、さらに噛み込み性が悪化する不利があっ
たのである。
【0008】この発明では、ウエブおよびフランジを有
する粗形鋼片を仕上げ圧延するに当たって、仕上げユニ
バーサル圧延機を図1に示すごとく少なくとも2基タン
デムに配置して、前段の圧延機4aにおけるロール幅を
適宜変更して粗鋼片のウエブ内幅を拡大または縮小(前
段の圧延機におけるロールの形状は後段に仕上げ圧延機
が控えているので、ウエブ内幅を拡大する場合および縮
小する場合の何れにも適用できるようにロール形状を自
由に選択できる)するとともにその鋼片を後段の圧延機
4bへ押し込むようにし、後段の圧延機4bでもウエブ
内幅を拡大または縮小するとともにフランジの角度起こ
しを兼ねた最終仕上げ圧延ができるように各機能をそれ
ぞれの圧延機に分担させるようにしたので、形鋼のウエ
ブ内幅を、拡大する場合から縮小する場合の広い範囲に
わたって変化させることができる。
【0009】上掲図1に従い連鋳スラブやブルームを素
材としてH形鋼を圧延する場合を例にとると、まず加熱
炉1にて1200〜1280℃に加熱・均熱された素材hをブレ
ークダウン圧延機2でH形粗形断面にまで圧延し、次い
で粗ユニバーサル圧延機群3による複数回の往復圧延を
行う。ここまでは通常のH形鋼の圧延と全く同様の工程
を経る。そして図2に示すように、仕上げ圧延にて該粗
鋼片h´のウエブ内幅をW0 からW1 へと縮小するよう
な圧延を行うに当たっては、仕上げ圧延の前段の圧延機
4aにおいては、粗鋼片h´のウエブを微圧下しウエブ
内幅W0 を圧延後もほとんど変化しない状態にして後段
の圧延機4bにて仕上げ圧延を行う。この場合、圧延機
4aは粗鋼片h´を後段の圧延機4bに押し込む役目を
果たすため圧延機の垂直ロール4bVが非駆動であって
もその水平ロールに噛み込ませることができ、ウエブ内
幅の縮小量( W0 −W1 ) が多少大きい場合であっても
スムーズな圧延を行うことが可能となる。上述のように
ウエブ内幅を縮小するような圧延をおこなうに当たっ
て、たとえば図3に示すように粗鋼片のフランジ外側面
を拘束するガイド5を設けるような場合には、縮小量が
大きいと粗鋼片h´を後段の圧延機4bに噛み込ませる
のが従来困難であったが、この方法によればなんら問題
はなく、粗鋼片を圧延機に噛み込ませる際の衝撃も低速
で噛み込ませることによって極力小さくできるので拘束
ガイドと鋼片とのすき間も小さく設定できる利点があ
る。
【0010】図4に仕上げ圧延の前段の圧延機4aにお
けるロールと粗鋼片の接触状況を示す。この段階で垂直
ロール4aVにて粗鋼片h´のフランジの先端部P1
若干圧下することによって最終仕上げ圧延機での垂直ロ
ール4bVと粗鋼片h´との接触を遅らせるような圧延
を行うこともできる。
【0011】粗圧延を経た粗鋼片h´に対して図5のよ
うに、ウエブ内幅を寸法W0 からW 2 へと拡張するよう
な圧延を行う場合には、粗圧延機群3の段階までは上記
の如く従来通りの圧延を行い、仕上げ圧延機4aにて鋼
片のウエブ内幅をW0 からW 2 へと拡張する。このよう
な拡張を行うに当たっては図6に示すように鋼片の先端
Aにおけるフランジ部分が圧延機の水平ロールに噛み込
まれないようにする必要がある。その場合の条件は、図
7において鋼片h´の脚長をLとし、このLに対して圧
延機4aの水平ロール4aHが鋼片h´と接する点P2
の位置をL´とした場合においてL´≦2/3 Lであるの
が好ましい。ウエブ内幅の拡大代(W2 −W1 )を大き
くするためには、粗圧延機3bの水平ロール3bHにお
ける傾斜角Θ1 と仕上げ圧延機4aの水平ロール4aH
のロール幅端面における傾斜度Θ 2 との差を大きくする
ことが望ましいが、仕上げ圧延機4aの水平ロールのロ
ール端面を鋼片のフランジ内面に接触させてそこでこす
り下げながらウエブ内幅を拡大するためにはΘ1 は小さ
いほうが、またΘ1 とΘ2 の差は小さいほうが望まし
い。この発明においては、上記Θ1 を3〜6°程度、Θ
2 を2〜4°程度、L´≦3/4 Lの条件で圧延するもの
とする。仕上げ圧延機4aの水平ロール4aHの端部は
ウエブ内幅のをスムーズに拡大するために、ロール胴端
部からロール幅端面にかけて曲率半径の異なる複数のア
ール(ここではR1 ,R2 を設けた場合を例としてい
る)を設けておくのが好ましい。仕上げ圧延の前段の圧
延機4aにおける水平ロール4aHの傾斜角Θ2 と垂直
ロール4bVのロール表面における傾斜角Θ3 ( 図面に
補充のこと!) は、ほぼ同じ角度を有するものとし、フ
ランジ厚さが変化しないようにすることと、ウエブ内幅
をW0 からW1 へ容易に拡大できるようにすき間Δbを
形成するように選定すればよい。この発明に従いウエブ
内幅を拡張する圧延を行う場合、鋼片のフランジ先端部
1 は他の領域に比べ早く垂直ロールに接するので自己
センタリング性を有する利点がある。仕上げ圧延の前段
の圧延機4aによってウエブ内幅が拡張された鋼片はそ
のまま後段の圧延機4bに誘導され、多少の縮小あるい
は拡張を伴いつつもフランジ起こしを兼ねた成形圧延の
実行にて所定のウエブ高さの形鋼に仕上げられる。な
お、前段圧延機4aの水平ロールはウエブ内幅縮小用ロ
ールと拡張用ロールとをそれぞれ用意しておき、サイズ
の変更に併せて取替えるようにしてもよいが、ロール幅
の変更可能なロールを配置しておくことによって目的に
合わせた任意の縮小・拡張が可能である。また、前段の
圧延機4aと後段の圧延機4bとの間にエッジャー圧延
機4cを配置しておくことによりウエブ中心の偏りが非
常に小さくフランジ幅の寸法精度も極めて良好なものを
得ることができる。
【0012】
【実施例】粗圧延を経たW0 =490.0 mm, H=72.0mm,
Θ1 =5°, Θ2 =3°, ウエブ厚t1 =6mmの粗鋼片
よりウエブ高さ500 mm, フランジ幅150 mm,ウエブ厚6
mm, フランジ厚さ12mmのH形鋼を圧延するに当たって製
品品質に悪影響を及ぼさないウエブ内幅の最大縮小量お
よび最大拡張量について調査した。その結果、最大縮小
量は、フランジ外端拘束ガイドの設定による精度向上と
前段圧延機による押し込みの効果によってW0 −W1
100(t1 2/W0)≒7.3 mm、一方、最大拡張量はW2 −W
0 =2×h×tan Θ1 ≒9.4 mmであり、合計で16.7mmの
ウエブ内幅の変化が可能であって、従来の縮小圧延方式
に比較し約2倍の変化量が得られることが確かめられ
た。
【0013】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、素材のウ
エブ内幅の拡張、縮小を少なくとも2基の仕上げ圧延機
を組み合わせて行うようにしたので、材料の圧延機への
詰まりや寸法精度の劣化を伴うことなくとはなく、共用
範囲の拡大によって同一のロールチャンスで圧延できる
形鋼の種類を大幅に増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施するのに用いて好適な圧延設備
の構成説明図である。
【図2】ウエブ内幅を縮小する圧延状況を示した図であ
る。
【図3】フランジ拘束ガイドの配置状況を示した図であ
る。
【図4】仕上げ圧延の前段における圧延状況を示した図
である。
【図5】ウエブ内幅を拡張する圧延状況を示した図であ
る。
【図6】仕上げ圧延前のH形鋼用粗鋼片の先端部分を示
した図である。
【図7】仕上げ圧延における圧延状況の説明図である。
【符号の説明】
1 加熱炉 2 ブレークダウン圧延機 3 粗ユニバーサル圧延機群 4 仕上げユニバーサル圧延機群 5 フランジ拘束ガイド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗圧延を施したウエブおよびフランジを
    有する粗形鋼片を仕上げ圧延するに当たり、少なくとも
    2基の仕上げユニバーサル圧延機をタンデムに配置し
    て、該仕上げユニバーサル圧延機の前段にて上記粗形鋼
    片に対してウエブ内幅を拡張又は縮小する圧延を行い、
    ついでその後段にてフランジ起こしを兼ねた最終仕上げ
    圧延を行うことを特徴とする形鋼のウエブ高さサイズフ
    リー圧延方法。
  2. 【請求項2】 粗形鋼片のウエブ内幅を拡張又は縮小す
    る仕上げユニバーサル圧延機は、ロール幅端面の傾斜角
    が粗圧延段階の圧延機に備える水平ロールのロール幅端
    面における傾斜角よりも小さく、最終仕上げ圧延段階の
    圧延機に備える水平ロールのロール幅端面における傾斜
    角よりも大きいものとし、かつロール胴端部からロール
    幅端面に至るコーナー部は曲率半径の異なる複数のアー
    ルによる多重アールを有する幅可変水平ロールを備えた
    ものである請求項1に記載の方法。
JP28297691A 1991-10-29 1991-10-29 形鋼のウエブ高さサイズフリー圧延方法 Pending JPH05115901A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0760263A4 (en) * 1995-03-17 1999-03-03 Sumitomo Metal Ind METHOD AND DEVICE FOR HOT ROLLING H-STEEL BEAMS
CN116037643A (zh) * 2023-02-27 2023-05-02 中冶华天南京工程技术有限公司 一种生产中大规格型钢的新型半连轧生产系统

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EP0760263A4 (en) * 1995-03-17 1999-03-03 Sumitomo Metal Ind METHOD AND DEVICE FOR HOT ROLLING H-STEEL BEAMS
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