JPH07314003A - H形鋼の熱間圧延方法 - Google Patents

H形鋼の熱間圧延方法

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JPH07314003A
JPH07314003A JP11702894A JP11702894A JPH07314003A JP H07314003 A JPH07314003 A JP H07314003A JP 11702894 A JP11702894 A JP 11702894A JP 11702894 A JP11702894 A JP 11702894A JP H07314003 A JPH07314003 A JP H07314003A
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rolling
rolling mill
section steel
width
roll
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JP11702894A
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English (en)
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Yoshiaki Kusaba
芳昭 草場
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Nippon Steel Corp
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】多サイズのH形鋼を同一圧延タイミングで製造
する。 【構成】材料をブレークダウン圧延後に長さを切断
し、水平ロール幅可変のユニバーサル圧延機U2,UF を含
むユニバーサル圧延機群Uを用い、各切断された材料を
同一圧延チャンスに、ウエブ高さが異なる複数のH形鋼
を製造する熱間圧延方法。 最終圧延機UFは仕上圧延の最終パスまでは空パスと
し、最終パスにおいて圧延機U2,UF の水平ロールの幅を
製品サイズに対応する幅に変更する上記の方法。 【効果】圧延途中の粗形材の長さを切断して分割するの
で、製造ロットの最小重量を小さくでき、種々のサイズ
のH形鋼の製造が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、建築物の梁、柱とし
て用いられるH形鋼の熱間圧延方法に関する。
【0002】
【従来の技術】H形鋼は、建築物の梁や柱として用いら
れ、建築物の高層化に伴い使用鋼材重量を軽減するた
め、多サイズのH形鋼が必要になってきた。
【0003】図6は、H形鋼の断面を示す図であり、W
はウェブ、Fはフランジである。H形鋼の大きさは、ウ
ェブ高さa、フランジ幅b、ウェブ厚さcおよびフラン
ジ厚さdの断面寸法で表される。
【0004】熱間圧延によって製造されたH形鋼の形状
は、その製造設備の制約で、JIS 規格においてはウェブ
高さaを50mm間隔(450mmから500mm)に設定しており、た
とえばウェブ高さ 475mmのH形鋼は製造されていない。
どうしてもウェブ高さ 475mmのH形鋼を必要とするとき
には、ウェブとフランジとを溶接で接合した溶接H形鋼
が使用されていた。しかし、溶接H形鋼は熱間圧延H形
鋼に比べると約20%以上高価になるという欠点があっ
た。
【0005】図3は、熱間圧延H形鋼をユニバーサル圧
延機で製造する従来の圧延ラインを示す図である。Bは
ブレークダウンミル、Cはトングカットソー、U1はユニ
バーサル粗圧延機、Eは2Hiのエッジャ圧延機、UFは
ユニバーサル仕上げ圧延機である。
【0006】図4は、ブレークダウンミルのロール孔型
を示す図である。ブレークダウンミルBのロールには複
数の孔型が造形されており、この場合には上下一対のロ
ールに3つの孔型(イ、ロ、ハ)が配置され、この孔型
で材料を往復圧延することによって、主としてウェブの
厚さ方向の圧下を行い、H形鋼のドッグボーン状の粗形
材を成形する。
【0007】図5は、ユニバーサル圧延機による従来の
ロール配置を示す図であり、(a) は粗圧延機のロール配
置を示す図、(b) はエッジャ圧延機のロール配置を示す
図、(c) は仕上げ圧延機のロール配置を示す図である。
1は水平ロール、2は垂直ロール、3上はエッジャロー
ル、3'は下のエッジャロール、Mは圧延材である。
【0008】加熱された圧延材Mは、図3に示すよう
に、ブレークダウンミルBの3つの孔型(イ、ロ、ハ、
図4参照)によって、ドッグボーン状のH形鋼の粗形材
に圧延され、ユニバーサル圧延機に送られる。粗形材
は、粗圧延機U1によって図5(a)に示すように上下の水
平ロール1と左右の垂直ロール2によってH形鋼のウエ
ブ厚さ方向とフランジの厚さ方向とに圧下され、(b) に
示すように2Hiのエッジャ圧延機Eでフランジ幅を一
定化し、仕上げ圧延機UFでは(c) に示すようにフランジ
とウェブの直角が成形され、H形鋼の製品断面寸法(ウ
ェブの高さ、フランジの幅、ウェブ厚さおよびフランジ
厚さ)に仕上げられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のユニバーサル圧
延機の各水平ロールは、図5に示すように一体のロール
(幅が可変でない)で構成されているので、ウェブ高さ
が1種類のH形鋼(但し、厚さの異なるものは同一サイ
ズとみなす)について専用のロールが必要である。そし
てロール組み替えの準備には約2時間必要とするので、
1回のロール組み替え後は、できるだけ多量の圧延が行
われるよう計画されている。例えば、ウェブの高さ 500
mm、フランジの幅 200mm、ウェブ厚さ10mmおよびフラン
ジ厚さ16mmのH形鋼を2時間圧延した場合、約 100トン
生産されることになり、 100トンに満たない場合にはミ
ル休止となり、稼働率の低下となる。即ち、小ロツト、
多サイズのH形鋼の圧延は、圧延工場の生産性を低下さ
せるので、JIS 規格にない断面寸法の生産は行われてい
なかった。
【0010】本発明の目的は、同一の素材から多サイズ
のH形鋼(JIS 規格にない断面寸法のH形鋼を含む)を
同一圧延タイミングで製造する方法を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者は、小ロット、
多サイズのH形鋼を圧延しても、工場の圧延能力を低下
させず、かつロール組み替え回数を少なくできる製造方
法について研究し、圧延材の長さを切断する時期、水平
ロールに幅可変ロールを適用することによって、例えば
ウェブ高さを25mm間隔に変えたH形鋼が得られることを
確認し、本発明を完成した。
【0012】本発明の要旨は、下記のに示すH形鋼の製
造方法にある(図1,図2参照)。
【0013】(1) 材料をブレークダウン圧延後に長さを
切断し、水平ロール幅可変のユニバーサル圧延機(U2,U
F) を含むユニバーサル圧延機群Uを用い、各切断され
た材料から同一圧延チャンスに、ウエブ高さが異なる複
数のH形鋼を製造する熱間圧延方法。
【0014】(2) ユニバーサル圧延機群Uの最終段の1
つ前の圧延機U2にはロール幅を可変とする水平エッジャ
ーロール(1')を使用し、最終段圧延機(UF)にはロール幅
を可変とする整形水平ロール(1")を使用し、その最終圧
延機(UF)は仕上圧延の最終パスまでは空パスとし、(U1)
圧延機と(U2)圧延機においてウェブ厚さ、フランジ厚さ
の圧下とフランジ幅の一定化を同時に行い、仕上圧延の
最終パスにおいて、最終段の2つの圧延機(U2,UF) の水
平ロールの幅を製品サイズに対応する幅に変更し、H形
鋼のウェブ高さを調整するH形鋼の熱間圧延方法。
【0015】
【作用】図1は、本発明方法を実施するH形鋼の熱間圧
延圧延ラインを示す図である。
【0016】Bはブレークダウンミル、Cはトングカッ
トソー、Aは保熱炉(または保熱カバー)、Uはユニバ
ーサル圧延機群であり、U1はユニバーサル粗圧延機(以
下、単に粗圧延機という)、U2はユニバーサルエッジャ
ー圧延機(以下、単にエッジャー圧延機という)、UFは
ユニバーサル仕上げ圧延機(以下、単に仕上げ圧延機と
いう)、Mは圧延材である。
【0017】圧延材Mは、ブレークダウンミルBによっ
て、図4に示すような孔型で複数の往復圧延が施され、
ドッグボーン状の粗形材に造形され、次いでユニバーサ
ル圧延機群Uによって、複数パスの往復圧延でH形鋼の
製品に仕上げられる。ここにいう1パスとは、材料がブ
レークダウンミルの孔型を通過すること、またはユニバ
ーサル圧延機群を通過することをいう。
【0018】本発明の圧延方法は、圧延材M(ブルー
ム)を、あるサイズのH形鋼(JIS 規格にあるH形鋼)
に適応するドッグボーン状の粗形材に、図4に示すよう
な孔型を持ったブレークダウンミルBで圧延する。得ら
れた粗形材を、特定サイズのH形鋼(JIS 規格にないH
形鋼) の所要重量だけトングカットソーC(中間クロッ
プ切断ソー)で長さを切断し、場合によっては保熱炉A
に保管する。従来は、ブルームの状態で小重量の製品ロ
ットに対処していたため、素材の長さが短く、加熱炉に
装入できなかった。
【0019】図2は、ユニバーサル圧延機群のロール配
置を示す図であり、(a) は粗圧延機に配置された一体の
幅固定の水平ロールと垂直ロールの配置を示す図、(b)
はエッジャー圧延機に配置された幅可変のエッジャー水
平ロールと垂直ロールの配置を示す図、(c) は仕上げ圧
延機に配置された幅可変水平ロールと垂直ロールの配置
を示す図である。
【0020】粗圧延機の水平ロール1は、幅固定のロー
ルであって従来のロールと同じである。エッジャー圧延
機と仕上げ圧延機には、幅可変の水平ロール1',1" を使
用し、エッジャー圧延機の水平ロール1'はH形鋼のフラ
ンジの幅方向に圧下するよう段差が設けられている。幅
可変の水平ロールとは、上または下の左右の水平ロール
を、例えばスプライン軸で支持し、ロール間を油圧等で
短時間に調節できる構造になっているものである。即
ち、圧延の途中で素早くロール間隔を縮小、または拡大
することが可能である。
【0021】切断された粗形材の内、保熱炉に保管され
ない粗形材は、直ちにユニバーサル圧延機群Uに送ら
れ、前述したように複数パスの往復圧延が行われる。
【0022】本発明の方法では、最終パスの1パス前ま
では、仕上げ圧延機UFを空パスとして粗圧延機U1とエッ
ジャー圧延機U2とで圧延する。圧延材は、粗圧延機U1に
よってH形鋼のウエブ厚さ方向およびフランジ厚さ方向
に圧下され、エッジャー圧延機U2によってウエブ厚さ方
向、フランジ厚さ方向およびフランジの幅方向に圧下さ
れる。このエッジャー圧延機U2のエッジャ圧延では、主
としてフランジ幅を圧下するのが目的であり、ウェブ厚
さ、フランジ厚さは軽圧下または零圧下(入側厚さと同
じロール開度)とすることが好ましい。
【0023】最終パスでは、ユニバーサル圧延機U2およ
びUFの水平ロールの幅を製品のウェブのサイズ(JIS 規
格にあるサイズ)となるように設定し、U1で圧延された
H形鋼材のウエブ高さを製品のウェブ高さの寸法となる
ようU2で一定化し、さらにUFで整形圧延することによっ
て目的サイズのH形鋼を製造する。
【0024】次に、切断され保熱炉に入れられた粗形材
は、別サイズ(例えばJIS 規格にないサイズ)のH形鋼
に圧延される。まず、最終パスの1パス前までは前記サ
イズ(JIS 規格にあるサイズ)のH形鋼と同じ圧延を行
い、最終パスにおいて、U2およびUFのロール幅を別サイ
ズのH形鋼のウェブ高さの寸法まで縮小または拡大し、
前記と同様に一定化と整形圧延される。即ち、前記のH
形鋼とウエブ高さの異なるH形鋼が製造できる。
【0025】
【実施例】本発明の方法を実施するため、図1に示す圧
延設備を使用した。
【0026】〔実施例1〕JIS 規格にあるH形鋼〔ウェ
ブ高さ 500mm、フランジ幅 200mm、ウェブ厚さ10mm、フ
ランジ厚さ16mm(以下、H500× 200×10×16と記載す
る。)〕と、JIS 規格にないH形鋼〔ウェブ高さ475mm
、フランジ幅 200mmウェブ厚さ10mm、フランジ厚さ16m
m(以下、H475× 200×10×16と記載する。)〕の2種
類を、同一圧延チャンスで製造した。
【0027】圧延素材は、厚さ 300mm、幅 700mm、長さ
5m、重量8トンの連続鋳造スラブを用いた。
【0028】ブレークダウンミルには、H500×200 の粗
形材を圧延するための孔型として、図4に示すような孔
型イ、ロ、ハが設けられている。ブレークダウンミルに
よって、表1に示すパススケジュールで、ウエブ厚さ60
mm、ウェブ高さ 720mm、長さ30mの粗形材を造形した。
長さ30mの粗形材をトングカットソーCで22mと8mの
長さの2つに切断し、22m材は直ちにユニバーサル圧延
機群Uに送り、8m材は走行テーブル上の保熱炉に入れ
た。
【0029】
【表1】
【0030】直ちにユニバーサル圧延機群に送られた粗
形材を、H500×200 ×10×16のH形鋼に圧延した。図2
に示すようなユニバーサル圧延機群のロール配置とし、
水平ロールのロール幅(e,e')をいずれも 468mmに設定
し、表2に示すパススケジュールで往復圧延した。即
ち、1パス目から8パス目までは仕上げ圧延機UFを空パ
スとして、粗圧延機U1とエッジャ圧延機U2とによってウ
ェブ厚さ方向、フランジ厚さ方向およびフランジ幅方向
の圧下を行い、最終の9パス目に仕上げ圧延機のロール
幅を 468mmとして整形圧延し、H500×200 ×10×16のH
形鋼製品に仕上げた。
【0031】
【表2】
【0032】次に、保熱炉に入れられた粗形材をH475×
200 ×10×16の製品に圧延した。最終パスの1パス前
(1パス目から8パス目)までは、前記の粗形材の圧延
パスと同じとし、最終パス(9パス目)において、エッ
ジャ圧延機U2および仕上げ圧延機UFのロール幅(e')を 4
68mmから 443mmまで縮小した。そしてエッジャ圧延機U2
で圧延材のウエブ高さを縮小し、仕上げ圧延機UFで整形
圧延し、所定のH形鋼の寸法に圧延した。
【0033】圧延された製品H形鋼の重量は、8トンで
あり、製造ロットの最小重量を2トンにまで下げること
ができた。
【0034】〔実施例2〕実施例1と同様にJIS 規格に
あるH形鋼(H500×200 ×10×16)とJIS 規格にないH
形鋼(H510×200 ×10×16)を同一圧延チャンスで製造
した。
【0035】ブレークダウンミルおよびユニバーサル圧
延機群の最終パスまでの圧延スケジュールは実施例1と
同様で表1、表2に示したのと同じである。
【0036】ブレークダウンミル圧延後の30m粗形材
は、15mづつの長さに2つに切断され、先行材は直ちに
ユニバーサル圧延機群に送られ、圧延機U1、U2、UFとも
にロール幅を最終パスまで変更することなくH500×200
×10×16のH形鋼を製造した。
【0037】次いで、後行材がユニバーサル圧延機群に
送られ、最終パスの前のパスまでは、上記H500×200 ×
10×16のH形鋼を製造した場合と同様のパススケジュー
ルで圧延し、最終の9パス目において、エッジャ圧延機
U2と仕上げ圧延機UFの水平ロールの幅を468mm から478m
m に拡大し、エッジャ圧延機U2で祖圧延機U1で圧延され
た材料のウェブ高さを10mm拡大するとともにフランジ幅
とフランジ厚さを目的の値とし、次いで仕上げ圧延機UF
でH510×200 ×10×16のH形鋼に仕上げた。
【0038】本発明の方法は、圧延の途中で圧延材の長
さを切断し、ロールの幅が変更できる水平ロールを有す
るエッジャ圧延機と仕上げ圧延機を配置したユニバーサ
ル圧延機群を用い、最終圧延パスまでは同じ圧延を行
い、最終圧延パスで水平ロールの幅を変更するので、小
ロットの異サイズのH形鋼を製造することができる。
【0039】ユニバーサル圧延機群の最終パスにおいて
は、エツジャ圧延機U2の水平ロール幅および仕上げ圧延
機UFの水平ロール幅は、468mm から478mm に拡大した。
【0040】
【発明の効果】本発明のH形鋼の熱間圧延方法は、圧延
途中の粗形材の長さを切断して分割するので、製造ロッ
トの最小重量を小さく(約2トン)することができ、種
々のサイズのH形鋼が同一圧延チャンスに製造すること
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を実施するH形鋼の熱間圧延ライン
を示す図である。
【図2】本発明の方法を実施するためのユニバーサル圧
延機群のロール配置を示す図である。
【図3】従来のH形鋼を製造する熱間圧延ラインを示す
図である。
【図4】ブレークダウンミルに配置された孔型を示す図
である。
【図5】従来のH形鋼を製造するためのユニバーサル圧
延機群のロール配置を示す図である。
【図6】H形鋼の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
A.保熱炉 B.ブレークダウンミル
C.トングカットソー U.ユニバーサル圧延機群
U1.粗圧延機 U2.エッジャー圧延機 UF.仕上げ圧延機
M.圧延材 W.ウェブ F.フランジ
a.ウェブ高さ b.フランジ幅 c.ウェブ厚さ
d.フランジ厚さ e.水平ロール幅 1.水平ロール
2.垂直ロール 3.上エッジャロール 3'.下エッジャロール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】H形鋼を熱間圧延で製造する方法であっ
    て、材料をブレークダウン圧延後に長さを切断し、ロー
    ル幅可変の水平ロールを有するユニバーサル圧延機を含
    むユニバーサル圧延機群を用い、各切断された材料から
    同一圧延チャンスに、ウエブ高さが異なる複数のH形鋼
    を製造することを特徴とするH形鋼の熱間圧延方法。
  2. 【請求項2】ユニバーサル圧延機群の最終段の1つ前の
    圧延機にはロール幅を可変とする水平エッジャーロール
    を使用し、最終段圧延機にはロール幅を可変とする整形
    水平ロールを使用し、その最終圧延機は仕上圧延の最終
    パスまでは空パスとし、仕上圧延の最終パスにおいて、
    最終段の2つの圧延機の水平ロールの幅を製品サイズに
    対応する幅に変更し、H形鋼のウェブ高さを調整するこ
    とを特徴とする請求項1に記載するH形鋼の熱間圧延方
    法。
JP11702894A 1994-05-30 1994-05-30 H形鋼の熱間圧延方法 Pending JPH07314003A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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