JPH1177262A - ビームブランクの製造方法および装置 - Google Patents
ビームブランクの製造方法および装置Info
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- JPH1177262A JPH1177262A JP24652597A JP24652597A JPH1177262A JP H1177262 A JPH1177262 A JP H1177262A JP 24652597 A JP24652597 A JP 24652597A JP 24652597 A JP24652597 A JP 24652597A JP H1177262 A JPH1177262 A JP H1177262A
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- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-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
- B21B1/08—Metal-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
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- B21B1/46—Metal-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 metal immediately subsequent to continuous casting
- B21B1/463—Metal-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 metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
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- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0203—Cooling
- B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
- B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
- B21B2045/0221—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for structural sections, e.g. H-beams
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧下後のビームブランクに未凝固部が残存し
た場合でもビームブランクの形状の劣化を防止または小
さくし、寸法精度の良好なビームブランクを製造する。 【解決手段】 連続鋳造ライン内に鋳片１２を圧下する
圧下装置３を設置し、冷却装置４を圧下装置３の後面に
配置して圧下後の鋳片１４を強冷却することにより未凝
固部１４ａの凝固を促進させる。
た場合でもビームブランクの形状の劣化を防止または小
さくし、寸法精度の良好なビームブランクを製造する。 【解決手段】 連続鋳造ライン内に鋳片１２を圧下する
圧下装置３を設置し、冷却装置４を圧下装置３の後面に
配置して圧下後の鋳片１４を強冷却することにより未凝
固部１４ａの凝固を促進させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形鋼の圧延用素材
となるビームブランクを連続鋳造ラインで製造する技術
に関し、特に寸法精度の良好なビームブランクを得るた
めの製造方法およびその装置に関する。
となるビームブランクを連続鋳造ラインで製造する技術
に関し、特に寸法精度の良好なビームブランクを得るた
めの製造方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｈ形鋼を例にとり、形鋼の代表的な製造
プロセスを図１０に示す。図１０の（ａ）は、連続鋳造
においてほぼＨ形状のビームブランク５０を製造し、こ
れを素材として以降の造形圧延５１、更にユニバーサル
圧延工程５２、５３、５４によりＨ形鋼５５を製造する
方法である。
プロセスを図１０に示す。図１０の（ａ）は、連続鋳造
においてほぼＨ形状のビームブランク５０を製造し、こ
れを素材として以降の造形圧延５１、更にユニバーサル
圧延工程５２、５３、５４によりＨ形鋼５５を製造する
方法である。
【０００３】圧延素材がほぼＨ形状のビームブランク
（以降、CC-BB とも称する）を用いることから、効率的
な造形圧延が可能である。ただし、 CC-BBのサイズ変更
に関しては、鋳造鋳型及びその他の付帯設備の組み替え
を必要とし、非効率的で時間とコストがかかるといった
問題があるため、従来１サイズのCC-BB から種々のサイ
ズのＨ形鋼を製造してきたが、造形圧延工程以降でのサ
イズ変更には、無理なサイズ変更からくる寸法精度の低
下、また大幅なサイズの拡大は、素材鋼片の単重低下を
もたらし、圧延能率の低下といった問題が生じていた。
（以降、CC-BB とも称する）を用いることから、効率的
な造形圧延が可能である。ただし、 CC-BBのサイズ変更
に関しては、鋳造鋳型及びその他の付帯設備の組み替え
を必要とし、非効率的で時間とコストがかかるといった
問題があるため、従来１サイズのCC-BB から種々のサイ
ズのＨ形鋼を製造してきたが、造形圧延工程以降でのサ
イズ変更には、無理なサイズ変更からくる寸法精度の低
下、また大幅なサイズの拡大は、素材鋼片の単重低下を
もたらし、圧延能率の低下といった問題が生じていた。
【０００４】図１０の（ｂ）は、矩形の連続鋳造鋳片た
とえばスラブ６０を素材とし、造形圧延６１、更にユニ
バーサル圧延工程６２、６３、６４によりＨ形鋼６５を
製造する方法である。この方法では、造形圧延工程にお
いて矩形スラブからＨ形状へ造形を行うため、図１０の
（ｂ）に示すようにスラブ６０を立てて圧延することに
よりフランジ部を成形し、更に孔型圧延によりほぼＨ形
状に圧延する方法をとるが、特に広幅のスラブを用いる
大物Ｈ形鋼のフランジ部成形時には倒れが発生しやす
く、この倒れが寸法精度の悪化を招くこと、またフラン
ジ部成形のための圧延パス回数の増大による圧延能率の
低下、クロップロスの増大といった問題が生じていた。
とえばスラブ６０を素材とし、造形圧延６１、更にユニ
バーサル圧延工程６２、６３、６４によりＨ形鋼６５を
製造する方法である。この方法では、造形圧延工程にお
いて矩形スラブからＨ形状へ造形を行うため、図１０の
（ｂ）に示すようにスラブ６０を立てて圧延することに
よりフランジ部を成形し、更に孔型圧延によりほぼＨ形
状に圧延する方法をとるが、特に広幅のスラブを用いる
大物Ｈ形鋼のフランジ部成形時には倒れが発生しやす
く、この倒れが寸法精度の悪化を招くこと、またフラン
ジ部成形のための圧延パス回数の増大による圧延能率の
低下、クロップロスの増大といった問題が生じていた。
【０００５】以上述べた代表的な従来法の問題を改善す
べく、いくつかの方法が提案されている。その１つとし
て、ブルームの連続鋳造においてビームブランクのフラ
ンジ幅を調整する方法が特開平８−２８１３０１号公報
（図１１参照）に開示されている。この方法は、冷却装
置や加熱装置の使用、あるいは鋳造速度を変えることに
より鋳片の未凝固率を調整し、これによってビームブラ
ンクのフランジ幅を調整することを可能としている。
べく、いくつかの方法が提案されている。その１つとし
て、ブルームの連続鋳造においてビームブランクのフラ
ンジ幅を調整する方法が特開平８−２８１３０１号公報
（図１１参照）に開示されている。この方法は、冷却装
置や加熱装置の使用、あるいは鋳造速度を変えることに
より鋳片の未凝固率を調整し、これによってビームブラ
ンクのフランジ幅を調整することを可能としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平８−２３１３０
１号公報の方法では、ユニバーサル圧延機を用いてビー
ムブランクの成形を行い、圧延機の後面で未凝固部がな
いように鋳片に圧下を加えるとしている。しかし、一般
にビームブランクはフランジ内面がフランジ先端ほど厚
みが薄くなるように傾斜した形状であり、フランジ部の
厚みが不均一であるため、圧下により溶湯を完全に除去
することは困難であり、フランジとウェブの境界近傍に
未凝固部が残存する。未凝固部には連続鋳造機からの高
低差により溶湯の静水圧が作用しているため、成形した
ビームブランクを内面から膨張させる力が働き、ビーム
ブランクの形状が変化してしまう。以上の理由により、
従来の方法では寸法精度の良好なビームブランクが製造
できなかった。
１号公報の方法では、ユニバーサル圧延機を用いてビー
ムブランクの成形を行い、圧延機の後面で未凝固部がな
いように鋳片に圧下を加えるとしている。しかし、一般
にビームブランクはフランジ内面がフランジ先端ほど厚
みが薄くなるように傾斜した形状であり、フランジ部の
厚みが不均一であるため、圧下により溶湯を完全に除去
することは困難であり、フランジとウェブの境界近傍に
未凝固部が残存する。未凝固部には連続鋳造機からの高
低差により溶湯の静水圧が作用しているため、成形した
ビームブランクを内面から膨張させる力が働き、ビーム
ブランクの形状が変化してしまう。以上の理由により、
従来の方法では寸法精度の良好なビームブランクが製造
できなかった。
【０００７】本発明は、圧下後のビームブランクに未凝
固部が残存した場合においてもビームブランクの形状の
劣化を防止または小さくし、寸法精度の良好なビームブ
ランクを製造する方法および装置を提供することを目的
とする。
固部が残存した場合においてもビームブランクの形状の
劣化を防止または小さくし、寸法精度の良好なビームブ
ランクを製造する方法および装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るビームブラ
ンクの製造方法は、連続鋳造ライン内で未凝固状態の鋳
片を圧下してビームブランクを製造する方法において、
圧下装置の後面で鋳片を強冷却するものである。また、
圧下装置の前面で鋳片を冷却して鋳片の凝固殻の厚さま
たは未凝固率を調整するものである。
ンクの製造方法は、連続鋳造ライン内で未凝固状態の鋳
片を圧下してビームブランクを製造する方法において、
圧下装置の後面で鋳片を強冷却するものである。また、
圧下装置の前面で鋳片を冷却して鋳片の凝固殻の厚さま
たは未凝固率を調整するものである。
【０００９】本発明に係るビームブランクの製造装置
は、連続鋳造ライン内に未凝固状態の鋳片を圧下するた
めの圧下装置を設置するとともに、この圧下装置の後面
に鋳片の冷却装置を設置したことを特徴とする。また、
圧下装置の前面にも第２の冷却装置を設置する。
は、連続鋳造ライン内に未凝固状態の鋳片を圧下するた
めの圧下装置を設置するとともに、この圧下装置の後面
に鋳片の冷却装置を設置したことを特徴とする。また、
圧下装置の前面にも第２の冷却装置を設置する。
【００１０】以下、本発明による従来の問題点の解決原
理を説明する。未凝固鋳片を圧下して成形したビームブ
ランクに未凝固部が残存した状態では、未凝固部には溶
湯の静水圧が作用しており、ビームブランクを膨張さ
せ、変形を生じさせる。
理を説明する。未凝固鋳片を圧下して成形したビームブ
ランクに未凝固部が残存した状態では、未凝固部には溶
湯の静水圧が作用しており、ビームブランクを膨張さ
せ、変形を生じさせる。
【００１１】そこで、本発明ではビームブランクに成形
した後の鋳片に強冷却を施し、未凝固部を可能な限り早
く凝固させるものである。未凝固部の静水圧によるビー
ムブランクの変形は短時間に生じるものではなく、時間
をかけて徐々に進行するものである。ビームブランクは
冷却しなければ溶湯の凝固には時間がかかり変形量が大
きくなるが、圧下装置の直後で強冷却を施すことにより
未凝固部を減らし、凝固殻の表面温度を低下させて強度
を向上させることができ、ビームブランクの変形を実用
上問題のない小さな範囲にすることができる。
した後の鋳片に強冷却を施し、未凝固部を可能な限り早
く凝固させるものである。未凝固部の静水圧によるビー
ムブランクの変形は短時間に生じるものではなく、時間
をかけて徐々に進行するものである。ビームブランクは
冷却しなければ溶湯の凝固には時間がかかり変形量が大
きくなるが、圧下装置の直後で強冷却を施すことにより
未凝固部を減らし、凝固殻の表面温度を低下させて強度
を向上させることができ、ビームブランクの変形を実用
上問題のない小さな範囲にすることができる。
【００１２】また、本発明の別の方法において、圧下装
置の前面で鋳片を冷却し、凝固殻の厚さまたは未凝固率
（鋳片の断面積に対する未凝固部の厚さの比）を調整す
る理由は次の通りである。鋳片の凝固殻の厚さが、例え
ば、ビームブランクのウェブ部の目標厚の半分以下であ
る場合には、ビームブランクのウェブ部に未凝固の溶湯
が残存する。この状態では未凝固部がビームブランクの
幅方向に広がる扁平な形状となり、かつ未凝固部がウェ
ブ部により分割されていないので、ビームブランクのウ
ェブ部に静水圧による内圧が大きく作用し、圧下後の変
形が大きくなりやすい。そこで、圧下装置の前面で鋳片
を冷却し、凝固殻の厚さをビームブランクの目標ウェブ
厚に合わせて調整すれば、圧下後のウェブ部に未凝固部
が残存せず、未凝固部は左右のフランジ中央部に小さく
残るのみとなる。このため、ビームブランクに作用する
静水圧の影響を軽減でき、結果として圧下後の変形を抑
制して寸法精度の良好なビームブランクを製造すること
ができるのである。
置の前面で鋳片を冷却し、凝固殻の厚さまたは未凝固率
（鋳片の断面積に対する未凝固部の厚さの比）を調整す
る理由は次の通りである。鋳片の凝固殻の厚さが、例え
ば、ビームブランクのウェブ部の目標厚の半分以下であ
る場合には、ビームブランクのウェブ部に未凝固の溶湯
が残存する。この状態では未凝固部がビームブランクの
幅方向に広がる扁平な形状となり、かつ未凝固部がウェ
ブ部により分割されていないので、ビームブランクのウ
ェブ部に静水圧による内圧が大きく作用し、圧下後の変
形が大きくなりやすい。そこで、圧下装置の前面で鋳片
を冷却し、凝固殻の厚さをビームブランクの目標ウェブ
厚に合わせて調整すれば、圧下後のウェブ部に未凝固部
が残存せず、未凝固部は左右のフランジ中央部に小さく
残るのみとなる。このため、ビームブランクに作用する
静水圧の影響を軽減でき、結果として圧下後の変形を抑
制して寸法精度の良好なビームブランクを製造すること
ができるのである。
【００１３】ここで、圧下装置前面における冷却は本発
明の圧下装置後面における冷却の場合と同様に、必ずし
も鋳片全体を冷却する必要はなく、例えば圧下によりウ
ェブとなる上下面中央部のみを冷却するといった部分的
な冷却であっても、圧下後の未凝固部を小さくすること
が可能であるため本発明で狙った効果を得ることができ
る。
明の圧下装置後面における冷却の場合と同様に、必ずし
も鋳片全体を冷却する必要はなく、例えば圧下によりウ
ェブとなる上下面中央部のみを冷却するといった部分的
な冷却であっても、圧下後の未凝固部を小さくすること
が可能であるため本発明で狙った効果を得ることができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施形態の一例の
概略図を示す。図１において、タンディッシュ１から注
湯された溶融金属１０は、鋳型２により冷却され、鋳型
２に接触する外面より凝固殻１１が形成される。次にこ
の未凝固状態の鋳片１２はユニバーサル圧延機３に導か
れ、ビームブランク１４へと成形される。ここでは圧下
装置の例としてユニバーサル圧延機を用いて説明を行う
が、これは特に圧下装置をユニバーサル圧延機に限定す
るものではない。成形されたビームブランク１４はユニ
バーサル圧延機３の後面に設置された冷却装置４で強冷
却が施され、未凝固部のないビームブランク１５とな
る。
概略図を示す。図１において、タンディッシュ１から注
湯された溶融金属１０は、鋳型２により冷却され、鋳型
２に接触する外面より凝固殻１１が形成される。次にこ
の未凝固状態の鋳片１２はユニバーサル圧延機３に導か
れ、ビームブランク１４へと成形される。ここでは圧下
装置の例としてユニバーサル圧延機を用いて説明を行う
が、これは特に圧下装置をユニバーサル圧延機に限定す
るものではない。成形されたビームブランク１４はユニ
バーサル圧延機３の後面に設置された冷却装置４で強冷
却が施され、未凝固部のないビームブランク１５とな
る。
【００１５】図２に成形および冷却時の鋳片の加工状態
と内部の未凝固部の形状を模式的に示す。同図の最下段
に鋳片の成形前、成形中、成形後、および冷却後の断面
形状を示している。なお、図２において、１２は成形前
の未凝固状態の鋳片、１３は成形中の鋳片、１４は成形
後の鋳片（ビームブランク）、１５は冷却後の鋳片（ビ
ームブランク）を示す。未凝固鋳片１２は、外面からの
冷却により最外周の温度が最も低く固い凝固殻１１をも
つ鋳片となっており、内部に高温の溶融金属１０が存在
する状態でユニバーサル圧延機３に送られ、水平ロール
３１、３２によりウェブに相当する部分が、竪ロール３
３、３４によりフランジに相当する部分が圧下される。
未凝固状態の鋳片１２は、水平ロール３１、３２と竪ロ
ール３３、３４により大きな圧下が加えられるが、内部
の溶融金属１０はこれらの圧下により上流側に押し戻さ
れるため、容易に大幅な形状変更が可能であり、かつこ
の形状を大幅に変更する成形に要する加工力は、図２か
らわかるように固体となっている凝固殻１１を曲げ成形
する程度のわずかなものである。
と内部の未凝固部の形状を模式的に示す。同図の最下段
に鋳片の成形前、成形中、成形後、および冷却後の断面
形状を示している。なお、図２において、１２は成形前
の未凝固状態の鋳片、１３は成形中の鋳片、１４は成形
後の鋳片（ビームブランク）、１５は冷却後の鋳片（ビ
ームブランク）を示す。未凝固鋳片１２は、外面からの
冷却により最外周の温度が最も低く固い凝固殻１１をも
つ鋳片となっており、内部に高温の溶融金属１０が存在
する状態でユニバーサル圧延機３に送られ、水平ロール
３１、３２によりウェブに相当する部分が、竪ロール３
３、３４によりフランジに相当する部分が圧下される。
未凝固状態の鋳片１２は、水平ロール３１、３２と竪ロ
ール３３、３４により大きな圧下が加えられるが、内部
の溶融金属１０はこれらの圧下により上流側に押し戻さ
れるため、容易に大幅な形状変更が可能であり、かつこ
の形状を大幅に変更する成形に要する加工力は、図２か
らわかるように固体となっている凝固殻１１を曲げ成形
する程度のわずかなものである。
【００１６】ユニバーサル圧延機３によってＨ形状のビ
ームブランクに成形された鋳片１４には未凝固部１４ａ
が残存している。これはビームブランクが一般的にフラ
ンジ内面が傾斜した形状であり、フランジが先端ほど薄
いことが原因の１つであり、フランジの中央部で未凝固
部が大きい。また、凝固殻の薄い未凝固鋳片からウェブ
厚やフランジ厚の厚いビームブランクを成形する場合に
は、凝固殻同士が密着しないため不可避的に未凝固部が
残ってしまう。本発明の方法は、この未凝固部が残った
鋳片を成形後に冷却装置４により強冷却することによ
り、ビームブランクが未凝固部の内部圧力で変形する前
に断面全体を凝固させ、変形を防止するというものであ
る。
ームブランクに成形された鋳片１４には未凝固部１４ａ
が残存している。これはビームブランクが一般的にフラ
ンジ内面が傾斜した形状であり、フランジが先端ほど薄
いことが原因の１つであり、フランジの中央部で未凝固
部が大きい。また、凝固殻の薄い未凝固鋳片からウェブ
厚やフランジ厚の厚いビームブランクを成形する場合に
は、凝固殻同士が密着しないため不可避的に未凝固部が
残ってしまう。本発明の方法は、この未凝固部が残った
鋳片を成形後に冷却装置４により強冷却することによ
り、ビームブランクが未凝固部の内部圧力で変形する前
に断面全体を凝固させ、変形を防止するというものであ
る。
【００１７】ここで、冷却は鋳片全体を冷却する方法の
ほか、未凝固部を集中的に強冷却する方法としても十分
に効果がある。また、図３に示すようにウェブ部に未凝
固部１４ａが残っている鋳片１４Ｂの場合は、ウェブ部
に未凝固部がない鋳片１４Ａの場合に比べて、未凝固部
１４ａと凝固部１４ｂの境界長さが極端に長くなる。こ
れは溶湯の静水圧を受ける面積が大きいことを意味し、
凝固殻１４ｂに作用する力が大きくなるため、ビームブ
ランクが成形後に変形しやすい。そこで、成形後の冷却
においてウェブ部を集中的に強冷却するという方法も、
ビームブランクの変形を防止する効果が大きい。以上の
ように、成形後のビームブランクを冷却する際に、選択
的に変形防止効果の大きな部位を強冷却する方法でも十
分な効果がある。
ほか、未凝固部を集中的に強冷却する方法としても十分
に効果がある。また、図３に示すようにウェブ部に未凝
固部１４ａが残っている鋳片１４Ｂの場合は、ウェブ部
に未凝固部がない鋳片１４Ａの場合に比べて、未凝固部
１４ａと凝固部１４ｂの境界長さが極端に長くなる。こ
れは溶湯の静水圧を受ける面積が大きいことを意味し、
凝固殻１４ｂに作用する力が大きくなるため、ビームブ
ランクが成形後に変形しやすい。そこで、成形後の冷却
においてウェブ部を集中的に強冷却するという方法も、
ビームブランクの変形を防止する効果が大きい。以上の
ように、成形後のビームブランクを冷却する際に、選択
的に変形防止効果の大きな部位を強冷却する方法でも十
分な効果がある。
【００１８】図４に示すように、圧下前の鋳片１２の凝
固殻１１の厚さは鋳造速度や鋳片の断面寸法によって異
なる。また、製造するビームブランクの目標とするウェ
ブ厚とフランジ厚も一定ではない。したがって、図５に
示すように凝固殻の厚さが同じであっても目標とするビ
ームブランクのウェブ厚が薄い鋳片１４Ｃの場合には未
凝固部１４ａが小さいのに対し、ウェブ厚が大きい鋳片
１４Ｄの場合には凝固殻１４ｂの厚さがウェブ厚の半分
以下となり、成形後のビームブランクに未凝固部１４ａ
が大きく残存する。このような場合には、成形後に内部
圧力を受ける面積が大きいことによりビームブランクの
変形が大きくなり、さらに凝固が終了するまでに時間が
かかるため、ビームブランクの寸法精度が悪化する原因
となる。
固殻１１の厚さは鋳造速度や鋳片の断面寸法によって異
なる。また、製造するビームブランクの目標とするウェ
ブ厚とフランジ厚も一定ではない。したがって、図５に
示すように凝固殻の厚さが同じであっても目標とするビ
ームブランクのウェブ厚が薄い鋳片１４Ｃの場合には未
凝固部１４ａが小さいのに対し、ウェブ厚が大きい鋳片
１４Ｄの場合には凝固殻１４ｂの厚さがウェブ厚の半分
以下となり、成形後のビームブランクに未凝固部１４ａ
が大きく残存する。このような場合には、成形後に内部
圧力を受ける面積が大きいことによりビームブランクの
変形が大きくなり、さらに凝固が終了するまでに時間が
かかるため、ビームブランクの寸法精度が悪化する原因
となる。
【００１９】この問題を解決するため、図６に、本発明
の別の方法である圧下装置の前面と後面に冷却装置４
Ａ、４Ｂを設置し、冷却を行う場合について示す。圧下
装置３の前面での冷却は冷却装置４Ａにより鋳片１２の
凝固殻厚さを調整し、成形後のビームブランク１４のウ
ェブ部に大きな未凝固部が残存しないようにする。図７
に冷却および成形時の鋳片の加工状態と内部の未凝固部
の形状を模式的に示す。圧下装置３の前面での冷却によ
り、未凝固鋳片１２の凝固殻１１は、圧下後のビームブ
ランク１４のウェブ部に未凝固部１４ａが大きく残らな
い厚さに調整される。続いて、このように凝固殻１１の
厚さを調整された冷却後の鋳片１２Ａに圧下が加えられ
てＨ形のビームブランク１４に成形され、さらに圧下装
置３の後面に設置された冷却装置４Ｂによる冷却によっ
て成形後の鋳片１４に主にフランジ部中央に残った未凝
固部１４ａを凝固させる。したがって、この冷却後の鋳
片１５は未凝固部のないものとなり、ビームブランクの
変形を防止することができる。なお、鋳片の凝固殻の厚
さは、例えば電磁超音波厚さ計を用いて測定することが
可能であり、この測定結果に基づいてフィードバックま
たはフィードフォワード制御により冷却装置４Ａ、４Ｂ
の冷却水量、冷却部位等を制御可能である。また、鋳片
の凝固部の厚さの測定データから未凝固率を算出し、そ
の未凝固率に基づいて冷却を制御することも可能であ
る。この方法によれば、ビームブランクの成形後の変形
をより一層小さくすることができるため、寸法精度の良
好なビームブランクを製造することができる。
の別の方法である圧下装置の前面と後面に冷却装置４
Ａ、４Ｂを設置し、冷却を行う場合について示す。圧下
装置３の前面での冷却は冷却装置４Ａにより鋳片１２の
凝固殻厚さを調整し、成形後のビームブランク１４のウ
ェブ部に大きな未凝固部が残存しないようにする。図７
に冷却および成形時の鋳片の加工状態と内部の未凝固部
の形状を模式的に示す。圧下装置３の前面での冷却によ
り、未凝固鋳片１２の凝固殻１１は、圧下後のビームブ
ランク１４のウェブ部に未凝固部１４ａが大きく残らな
い厚さに調整される。続いて、このように凝固殻１１の
厚さを調整された冷却後の鋳片１２Ａに圧下が加えられ
てＨ形のビームブランク１４に成形され、さらに圧下装
置３の後面に設置された冷却装置４Ｂによる冷却によっ
て成形後の鋳片１４に主にフランジ部中央に残った未凝
固部１４ａを凝固させる。したがって、この冷却後の鋳
片１５は未凝固部のないものとなり、ビームブランクの
変形を防止することができる。なお、鋳片の凝固殻の厚
さは、例えば電磁超音波厚さ計を用いて測定することが
可能であり、この測定結果に基づいてフィードバックま
たはフィードフォワード制御により冷却装置４Ａ、４Ｂ
の冷却水量、冷却部位等を制御可能である。また、鋳片
の凝固部の厚さの測定データから未凝固率を算出し、そ
の未凝固率に基づいて冷却を制御することも可能であ
る。この方法によれば、ビームブランクの成形後の変形
をより一層小さくすることができるため、寸法精度の良
好なビームブランクを製造することができる。
【００２０】
実施例１．圧下装置としてユニバーサル圧延機を用いた
図１に示す装置において、ユニバーサル圧延機の水平ロ
ール及び竪ロールの形状、寸法が図８に示すものを使用
し、表１のロール設定でビームブランクを製造した。ま
た、図１に示す装置から圧下装置の後面の冷却装置をな
くし、冷却を行わないでビームブランクを製造し、本発
明の方法と比較した。
図１に示す装置において、ユニバーサル圧延機の水平ロ
ール及び竪ロールの形状、寸法が図８に示すものを使用
し、表１のロール設定でビームブランクを製造した。ま
た、図１に示す装置から圧下装置の後面の冷却装置をな
くし、冷却を行わないでビームブランクを製造し、本発
明の方法と比較した。
【００２１】
【表１】
【００２２】製造後のビームブランク形状を図９に示
す。圧下装置の後面で冷却をしなかった従来の方法で
は、図９の（ｂ）に示すようにビームブランクが膨張し
て寸法精度が悪化した。このときのウェブ高さは６５０
ｍｍであった。これに対して本発明の装置を用い、圧下
装置の後面で冷却を行ったところ、図９の（ａ）に示す
ようにビームブランクの変形は少なく、ウェブ高さは６
１０ｍｍと目標寸法に近いものが得られ、寸法精度の良
好なものが製造できた。
す。圧下装置の後面で冷却をしなかった従来の方法で
は、図９の（ｂ）に示すようにビームブランクが膨張し
て寸法精度が悪化した。このときのウェブ高さは６５０
ｍｍであった。これに対して本発明の装置を用い、圧下
装置の後面で冷却を行ったところ、図９の（ａ）に示す
ようにビームブランクの変形は少なく、ウェブ高さは６
１０ｍｍと目標寸法に近いものが得られ、寸法精度の良
好なものが製造できた。
【００２３】実施例２．図６に示す装置において、ユニ
バーサル圧延機の水平ロール及び竪ロールの形状、寸法
が図８に示すものを使用し、鋳造速度を実施例１よりも
速くし、凝固殻の厚さが薄くなる条件でビームブランク
を製造した。この条件で圧下装置の前後で冷却する本発
明の方法と、圧下装置の前面のみで鋳片を冷却する従来
の方法１、全く鋳片の冷却をしない従来の方法２で比較
を行った。
バーサル圧延機の水平ロール及び竪ロールの形状、寸法
が図８に示すものを使用し、鋳造速度を実施例１よりも
速くし、凝固殻の厚さが薄くなる条件でビームブランク
を製造した。この条件で圧下装置の前後で冷却する本発
明の方法と、圧下装置の前面のみで鋳片を冷却する従来
の方法１、全く鋳片の冷却をしない従来の方法２で比較
を行った。
【００２４】本発明の方法では、凝固殻の厚さを目標と
するビームブランクの厚さに合わせて調整し、さらに成
形後に未凝固部を凝固させるための冷却を行ったので、
成形後の変形は少なく、寸法精度の良好なビームブラン
クが製造できた。これに対して、圧下装置前面でのみ冷
却を行う従来の方法１では、成形後の未凝固部は小さい
ものの完全に凝固するまでに時間がかかり、ビームブラ
ンクが膨張して寸法精度が悪化した。さらに、冷却を全
く行わない従来の方法２では、成形後のウェブ部に未凝
固部が残ったため、ウェブ部が膨張してウェブが厚くな
り、さらに寸法精度が悪化した。
するビームブランクの厚さに合わせて調整し、さらに成
形後に未凝固部を凝固させるための冷却を行ったので、
成形後の変形は少なく、寸法精度の良好なビームブラン
クが製造できた。これに対して、圧下装置前面でのみ冷
却を行う従来の方法１では、成形後の未凝固部は小さい
ものの完全に凝固するまでに時間がかかり、ビームブラ
ンクが膨張して寸法精度が悪化した。さらに、冷却を全
く行わない従来の方法２では、成形後のウェブ部に未凝
固部が残ったため、ウェブ部が膨張してウェブが厚くな
り、さらに寸法精度が悪化した。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明の方法および装置
によれば、ビームブランクの成形後に残存する未凝固部
を強冷却により短時間で凝固させることができるため、
成形後の変形を防止し寸法精度の良いビームブランクを
製造することができる。また、成形後だけでなく成形前
にも冷却を施し、鋳片の未凝固部が少なくなるように凝
固殻の厚さまたは未凝固率を調整したうえで、ビームブ
ランクを成形するものであるため、成形後のビームブラ
ンクの変形を一層防止することができ、より高い寸法精
度のビームブランクを製造することができる。
によれば、ビームブランクの成形後に残存する未凝固部
を強冷却により短時間で凝固させることができるため、
成形後の変形を防止し寸法精度の良いビームブランクを
製造することができる。また、成形後だけでなく成形前
にも冷却を施し、鋳片の未凝固部が少なくなるように凝
固殻の厚さまたは未凝固率を調整したうえで、ビームブ
ランクを成形するものであるため、成形後のビームブラ
ンクの変形を一層防止することができ、より高い寸法精
度のビームブランクを製造することができる。
【図１】本発明のビームブランク製造方法を実施する製
造装置を示す図である。
造装置を示す図である。
【図２】本発明のビームブランク製造方法の説明図であ
る。
る。
【図３】成形後のビームブランクの未凝固部を示す図で
ある。
ある。
【図４】成形前の未凝固鋳片の凝固殻の厚さの違いを示
す図である。
す図である。
【図５】ビームブランクのウェブ厚による、未凝固部の
残存状態の差を示す図である。
残存状態の差を示す図である。
【図６】本発明の別のビームブランク製造方法を実施す
る製造装置を示す図である。
る製造装置を示す図である。
【図７】本発明の別のビームブランク製造方法の説明図
である。
である。
【図８】本発明の実施例で使用したロール形状を示す図
である。
である。
【図９】本発明と従来法で製造したビームブランクの形
状を示す図である。
状を示す図である。
【図１０】従来のビームブランク製造方法の説明図であ
る。
る。
【図１１】従来のビームブランク製造方法の説明図であ
る。
る。
１ タンディッシュ ２ 鋳型 ３ 圧下装置（ユニバーサル圧延機） ４、４Ａ、４Ｂ 冷却装置 １０ 溶融金属 １１ 凝固殻 １２ 未凝固状態の鋳片 １２Ａ 成形前冷却後の鋳片 １３ 成形中の鋳片 １４ 成形後のビームブランク １４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ 成形後の鋳片 １４ａ 未凝固部 １４ｂ 凝固部 １５ 冷却後のビームブランク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２２Ｄ 11/20 Ｂ２２Ｄ 11/20 Ｚ (72)発明者 鎌田 正誠 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 連続鋳造ライン内で未凝固状態の鋳片を
圧下してビームブランクを製造する方法において、圧下
装置の後面で前記鋳片を強冷却することを特徴とするビ
ームブランクの製造方法。 - 【請求項２】 前記圧下装置の前面で前記鋳片を冷却
し、該鋳片の凝固殻の厚さまたは未凝固率を調節するこ
とを特徴とする請求項１記載のビームブランク製造方
法。 - 【請求項３】 連続鋳造ライン内に未凝固状態の鋳片を
圧下するための圧下装置を設置するとともに、この圧下
装置の後面に前記鋳片の冷却装置を設置したことを特徴
とするビームブランクの製造装置。 - 【請求項４】 前記圧下装置の前面に第２の冷却装置を
設置したことを特徴とする請求項３記載のビームブラン
クの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24652597A JPH1177262A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | ビームブランクの製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24652597A JPH1177262A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | ビームブランクの製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177262A true JPH1177262A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17149707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24652597A Withdrawn JPH1177262A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | ビームブランクの製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1177262A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009297756A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Jfe Steel Corp | 継目無鋼管用丸鋳片の連続鋳造方法 |
| CN110732649A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 | 异形坯二冷水控制方法 |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP24652597A patent/JPH1177262A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009297756A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Jfe Steel Corp | 継目無鋼管用丸鋳片の連続鋳造方法 |
| CN110732649A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 | 异形坯二冷水控制方法 |
| CN110732649B (zh) * | 2019-10-24 | 2021-06-08 | 中冶南方连铸技术工程有限责任公司 | 异形坯二冷水控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |