JPS58302A - 大型形鋼製造用素材の圧延方法 - Google Patents

大型形鋼製造用素材の圧延方法

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JPS58302A
JPS58302A JP57061207A JP6120782A JPS58302A JP S58302 A JPS58302 A JP S58302A JP 57061207 A JP57061207 A JP 57061207A JP 6120782 A JP6120782 A JP 6120782A JP S58302 A JPS58302 A JP S58302A
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slab
rolling
width
mushroom
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JP57061207A
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アンリ・グロベル
フエルナンド・ワグネル
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Arbed SA
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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

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大型形鋼IJM用素材の圧延方法に関し、特に
ウェブの高さが1mの幅広い7ランジの大型工形鋼の圧
延方法に関するものである。
従来の圧延方法は通常、次の工程で行われる。
2個の水平な(分塊または破壊)ロールを備えた圧延ス
タンド上でインゴットを圧延して長方形または正方形の
形材(プルーム)を製造する。また、この長方形の形材
は、所望の寸法を得るように、分塊または破壊ロールの
粗圧砥スタンド上で引続き圧延してまたは圧延せずに連
続#造により製造することができる。この形材は、次に
用いる第1の成形孔型の幅より少し小さい幅を有しなけ
ればならない。
この成形孔型は一般に2個の水平なロール(分塊ロール
または破壊ロール)を備えるスタンド上に配置される。
この成形孔型内に複数の圧延パスを実現することによっ
て、最、、P特許を得るまで別の圧延機のスタンド上で
次の圧延を可能にするような形状の素材が得られる。長
方形形材の厚さは、素材の形材部分全体を正確に充填す
ることができるように選定さnる。
これら従来の方法は次のような欠点を有する。
密な厚さのインゴットまたは連続鋳造形材を銅貨する必
要があること。
一定の場合に、圧延機の別のスタンドにより圧延を続行
する前に、素材の端部を切捨てる必要があり材料を損失
すること。
これらの欠点を取除くために、インゴットの代りに長方
形の形材をスラブからの生成物として用いることが提案
された。これらの方法の根本思想は次の通りである。
水平または垂直の2個のロールの間でスラブ岨を圧縮し
て、スラブの端部に7ランジを形成し、古典的1形孔型
または一般的圧延スタンドにより圧延してスラブを端部
にて広げた素材を得ることができる。
圧縮したスラブの端部の幅広がりは圧延工によく知られ
た現象であり、このため長方形形材の製品を圧延する場
合これを考慮する必要がある。圧延する長方形形材の自
由縁の形状変換は、接触弧の投彰酸さを製品の平均高さ
との間で関係があるように、一定のパラメーターで密接
に結ばれているO aを作動ロールの半径、 hoを長方形形材の初めの高さ、 hoを長方形形材のamの高さ とする場合、この関係は次式で表される。
d q−下i ここで 1a−p凡]■ 幅広がりは、圧延方向と圧下方向に垂直な方向に一材料
の流出が実現されるように一定である。
9の割合が小ぎいと、直接圧延の圧力に支配さnない自
白縁の幅広がりは、ディアポ口を思い起こさせる形状に
導かれる自由縁の端部で優先的に限定される。この形材
の半分の高さの厚さは変形によって影−されず一定のま
まである。
りの割合が大きいと、幅広がりは、樽を思い起こさせる
形状に導かれ、形材の半分の高さに集中するO 幅広がりのふたつの方式をわける比りの値は0.6〜0
.7である0この限られた値では、自白縁の幅広がりは
自由縁の高さ全体にわたって一定である。スラブから工
形鋼を、圧延する方法はすべて、比りの値が小さいため
に得られた幅広がりの様式に緘礎を置いている。
しかし、素材を#M歯するため一般的なスタンドを用い
る方法は、非常に大きく大規模な7ランジをもつ工形−
の場合に応用が麺かしい。
同様に、幅が級長する回転孔型にスラブ幅を圧縮する場
合、素材の7ランジの形状を完全に制(財)することが
できない。さらに、粗圧延機の二段ロール台部の幅が制
限される場合が多く、ウニフカ非常に大きく大規模な7
ランジをもつ工形鋼の場合、ロール上に一連の回転孔型
を配置することが妨げられる。
本発明の目的は適当な寸法に素材を圧延する方法を提供
することにあり、回転孔型と平滑台部の干渉のみを必要
とする方法を提供することにあム本発明によれば、素材
の実施は8段階で行わnる。
a、側面が一定の傾斜を示し、底の幅がスラブの厚さに
等しいかまたはこれより小さい回転孔型でスラブの幅を
圧縮する。幅広がりはこの孔型の充填に通じ、スラブの
端部は、その幅に応じて、外見が完全に対称なきのこを
思い起こさせる層状である。
b、  a段階で生成したスラブの幅を工°ンジャ一台
部により圧縮する。この圧縮は、成形孔型の形状にでき
るだけ完全に適応する7ランジを得るまで、厚さを減ら
し幅を広げることによって、きのこを変形させる効果が
ある。
c、  b段階によって生成した前素材(pr6−eb
au−che)を、素材が得られるまで古典的成形孔型
内で圧延する。
本発明によれば、成形孔型の面の傾斜角と、回転孔型と
エツジヤ一台部により課された補正値との適切な組合わ
せによって、各1形鋼に対し必要な寸法の前素材の形状
を得ることができる。
以下、図面に幕づき本発明を説明する。
第1図には、幅広い7ランジの工形鋼に対する素材圧延
の古典的方法において、成形孔sllの正確な充填を保
証するに十分な厚さ■を有するインゴットの長方形形材
10を点線で示した。
第3図は、第1図の成形孔型11において厚さHの長方
形形材10を圧延した後に得られた素材゛の端部を示す
図である。ウェブと7ランジとの間の伸びの差は圧延舌
部を生み出し、その長さ!。
は材料の損失として、Sられる。さらに、長方形形材の
厚さが密である場合、スケーリングDは一般的なスタン
ドによる圧延な鮫ける#に、端部を切捨てる必要を生じ
させる。。
第8図は、出発物質としてスラブ80を用いる運貌圧延
方法を示す図である。エツジヤ一孔型はbax < b
as < basと幅が大きくなる。前素材88の7ラ
ンジbssの幅は成形孔型81sの充填を保証するのに
十分でなければならない。
第4図には、出発物質としてスラブを用いて得られた素
材の端部を示す。圧縮する間に、圧延された端部41と
42の伸びは中央部48(第鳴ム図参煕)の伸びより重
要である。成形孔型によるウェブの伸びは7ランジの伸
びより大きく、相殺され、その結果、素材の圧延舌の長
さ!、はインボッ)を用いる古典的な方法によって得ら
れるものよりも短かい。また材料の損失も著しく減少す
るO しかし、成長する幅をエツジヤ一孔型により単に圧縮し
ても、前素材の7ランジを正確な形にすることができな
い。実際、初期の高さhoかも最後の高さhnまでスラ
ブを圧縮すると、圧縮時に課される減少率(ΣΔh)に
事実上依存する7ランジの形状を生む。l&後の高さh
nと7゜ランジの最後の幅bnの実現がスラブ初期の高
g hoに支配されるので、圧縮時7ランジの形状を制
御することが、できるいかなる自由度も用意されない。
回転孔型によるスラブの単なる圧縮によって得られた不
利な峙果の例を第6図に示した。前素材51の十分な幅
の7ランジが得られるにも拘らず、成形孔型5Bによる
圧延の際に取除くことができない充填不足部58がある
同様に一定の圧縮条件で、春込み傷の形成の原因となる
かなり厚い7ランジが得られ、素材の7ランジ幅が不足
する。
これらを考慮すると、スラブ幅の単なる圧縮では前素材
の7ランジの形状および厚さを制−することはできない
本発明による方法は必要なる孔型の数を減らしながらも
、成形孔型の正確な圧縮を保証するように、前素材の7
ランジの形状と厚さを制−することができる追加の自由
度を誘導することにある。
本発明方法の幕本図を第6図に示した。この方法の段階
は次に示す通りである。
a、  「きのこ」6!を得るまで、スラブ60を回転
孔!!161に圧縮する。
b、エツジヤ一台部による「きのこ」の変形により、輪
郭が成形孔型内にできるだけ完全に嵌入する前素材68
を形成する。
C0前素材68を古典的な成形孔型内で圧延して素材6
4を得る。
第7図において、第1の孔型で実現したきのこからの前
素材の形成を示した。エツジヤ一台部による圧延は次に
示す現象を生む。
a、「きのこ」の厚さの減少 Δeeo1−e。
b1幅広がり ΔbO−b、−b。
およびΔb、 、 b、−b。
c、  「きのこ」の斜面の傾斜の解除\ limα1■O r−+rtot、に対し蓼さらに Δh r−]「 (減少) 従って本発明方法の原則は、きのこをエツジヤ一台部に
より圧縮する場合1、幅がblの底部と幅がboの頭部
との間の幅広がりの差にある。
「きのこ」の斜面の傾斜角α1を適当に選択することに
より、適当な大きさの前素材の7ランジを得ることがで
きる。
第sgに番コ、第1の孔型の傾斜角の値を変化させて得
られる前素材の種々の形の7ランジ81゜82および8
8を示す。7ランジ81の形状は、10囁に等しい傾斜
角と0.198 mに等しい厚さを有するきのこから実
現した。エツジヤ一孔型とエツジヤ一台部により実現し
たパスの数はそれぞれ8と17であった。7ランジ82
の形状を得るには、きのこの傾斜角と厚さはそれぞれ5
0%と0.11048 IIであった。孔型と台部によ
るパスの数はそれぞ・れ11と9であった。7ランジ8
Bの形状は、80憾に等しい傾斜角と0.1147 m
に等しい厚さを有するきのこから実現した。孔型と台B
&:よるパスの数はそれぞれ15と6であった。
第9図には、前素材の7ランジ厚さの制御において、本
発明方法により提供される可能性を示した。ふたつの7
ランジ91と98は、高さ1.8mと厚さ0.8mのス
ラブから出発して得られる。きのこは50%に等しい傾
斜角を、有していた。7ランジ91はエツジヤ一孔型に
よる9パスと平滑台部による11パスを受け、そのとき
7ランジ9志はエツジヤ一孔型による6パスと平滑台部
による14バスを受けた。7ランジの厚さを事実上エツ
ジヤ一孔型により生成する「きのこ」の厚さによって決
定したことは注目さnる。
第10図には本発明方法において考慮に入れる必要のあ
る寸法のg!部を示した。最初のスラブ101は、高さ
がhoで厚さがす。である。エツジヤ一孔をに通した後
、前素材102は高さがhl、高さの減少がΔh0であ
る。きのこの厚さはeo、傾斜角はα、に相当する。き
のこの最小幅と最大幅(WA部とIE部)はそれぞれす
。とblである。平滑台部に通した後、高2 h、の前
素材10Bはさらに高さΔh、たけ減少した。前素材1
0gの7ランジはそれぞれす、とす、に相当する最小幅
と最大幅を示す。7ランジの厚さはe、に相当し、傾斜
角はα、に相当する。
適当な寸法で前素材を圧延した後、課された条件の関数
で変形を計算する。
第11図には、最初のスラブの種々の高さhoに対し、
課された減少函数による「きのこ」の底部の幅広がりを
示した。「きのこ」の傾斜角を50%に維持した@ 角α□に対しては、「きのこ」の底部の幅広がり目次に
示す関係式で表わされる。
係数a0とa、はスラブの初めの幅h0の関数であり、
次式で表される。
JLt −01+ dl・ho(2i)a、 +1g 
O,+ rim ・h6      (8)所定の初め
の幅と角α、に対しては、関係式(1)、(2)と(8
)から、所定の絶対減数Δh0に対するきのこの底部の
−b1を決定することができる。
「きのこ」の厚さは−b0に比例し、次・に示す関係式
で表される。
Δb1讃す、−bo(5) ここで、「きのこ」の平均幅を定義することができる。
b +l) bml−−T−(6) 同様に、前素材の7ランジの平均幅を定義することがで
きる。
第12図には、50%に等しい「きのこ」の傾斜角に対
し、エツジヤ一台部に課された減少函数における前素材
の平均幅の変化を示した。この変化は次に示す関係式で
表される。
係数a8はエツジヤ一孔型を出たスラブの高さhoの一
次関数であり、次の関係式で表される。
as a−0@ + ds ・hx     (8)第
18図にはエツジヤ一台部による減少関数における「き
のこ」の厚さの減少を示した。最初の「きのこ」の傾斜
角α、は5θ%であった。概算して、角α、−50%に
対し12%の厚さの減少を認めることができる。
第14図には、エツジヤ一台部にょ本圧縮中の「きのこ
」の最初の厚さ関数における傾斜角α、のパス当りの減
数を襲で示した。角α、は5o%に相当した。
関係式(1)〜(9)に関係する棟々の・係数は実験的
に檀々の値の角α□に対して決定した。ここで、所望の
素材の寸法から本発明方法の主要な変数を決定すること
ができる。
第15図には、素材150と前素材151のそれぞれに
ついて、sdとQ (ウェブの厚さ)、beとbp (
7ランジの幅)、e8と6p(7ランジの厚さ)および
り。とり、 (高さ)の主妾な変数を示した。
素材の寸法から、次の関係式を用いて前素材の寸法を決
定することができる。
ep−6,(10) h、−hp−h8−(20,8Qss+)   (11
)bm、 1111 bp−sp+ (b、−s、) 
    (tg)第1の孔型な目的とし融厚さeoを関
係式(9)で表した。
第16図には本発明方法の主賓な変数の測定に導く計算
の7g−チャートを示した。この#算は網″算機により
行うと有利である。
本発明方法を用いると、B X 0.8 m”  の寸
法のスラブか・ら出発して、1mのウェブの高さまでお
よびOJ g 5 mの7ランジの幅まで形鋼を圧延す
ることができる。
エツジヤ一台部による大きい幅のスラブの圧縮は望まし
くない現象を引起こすことがある。スラブに十分な安定
性を保証するように、圧延中にスラブの案内を確保する
ロールの成形部をエツジヤ一台部の中央に設ける。
第17図にはエツジヤ一孔型171および圧縮台部17
2のためのこの櫓の成形を示した。案内(D :) ン
) A/バタン(OOntre−patins) (1
78と174)を、古典的な成形孔型のウェブによって
構成されたエツジヤ一台部によりスラブを圧縮して取除
くことができる。
エツジヤ一台部を、孔型底の成形を含む回転孔型と置換
することができる。この場合、回転孔型、の凹部は、圧
縮・の最後のパスの開にスラブの掛合で側面の案内を確
保する。
本方法の第1の変更例では、「きのこ」の形成に毅いて
用いられる圧縮孔型または台部の代りに、素、材の圧延
のための垂直ロールを用いる。
この場合、素材の圧延を第18.19.20図に示した
ように実施した。
第18図には、高さhoと厚さebのスラブを圧縮して
「きのこ」を形成する工程を示した。水平ロールは「き
のこ」の形成に用いられる孔型181および、外形が点
線で示さnた素材188のウェブおよび7ランジの内側
面により形成された室に相当する第2の孔型182を含
む。
この孔型の幅lは孔型181を出たスラグの高さhoに
少−くとも等しい。この孔型の後退した部分の深さVは
、その端部からウェブまで測った素材の7ランジの半分
の幅に相当する。
第19図には、前の段階の間に得られたスラブの次の変
形を示した。幅の減少は、一般的なスラブ圧if1mス
タンドまたは分離したスタンドにおけると同様に配置さ
れた駆動垂直ロール191によって実現される。第20
図に示すように素材の最後の幅す。を得るまで圧縮して
、幅を渉らした。
垂直ロールによ、る圧縮の間、水平ロールは案内の機能
を有し、ウェブは圧延によりいかなる圧力も受けないか
、または小、さい圧力だけを受ける。
前素材を次いで、第g1図に示したように、最後の餘e
0までウェブめ厚さを減らして、最後の素材の段階まで
圧延した。このウェブの厚さを減らす間に、垂直ロール
を固定地点で、素材幅に相当する間隔に維持した。各パ
スの間に、同様に7ランジの側面を垂直ロールによって
圧縮した。
この変更例の利点は、6古典的な成形孔型による圧延の
間にパスを行うように、垂直位置でウェブ・を用いて圧
縮するパスを廃止できることにある。
その結果生産力が増大する。
古典的な成形孔型による圧延に比べて別の利・点は、さ
らに優れた素材端部の形状が得られることである。実際
に、成形孔型による圧延中に、前素材の端部の形状によ
り、圧縮時の選択的な伸びによって、ウェブがない端部
に「耳」を形成する。
第21ム図には厚さebの前素材220を、第glB図
にはeHより小さい厚さeの素材gB2を示す。[耳J
il1glは、この部所にウェブがないために生じる成
形孔型の不正パスに局rjiされるオーバラップに由来
する。この現象は圧縮による掛合を困難にする。これを
少なくするために、追加の圧縮パスを行う必要がある。
一般的な圧延スタンドによる圧延を継続する前に、素材
端部の余分な部分を切捨てる必要があり、生産lの損失
となる。上述したように垂直駆動ロールを用いて圧延す
る場合、この現象は現われない。
本発明方法の第2の変更例は、同―に、第一段、階の方
法、即ち、「きのこ」の形成を、垂直ロールの間に行う
ことから成る。この場合、第B8図に示すように、第1
のエツジヤ一孔をを垂直ロール281に配置し、スラブ
を水平位置で圧縮する。
次の段階、即ち、7ランジの形成に導かれるきのこの変
形加工を行うため、第24v!Jに示すように、垂直ロ
ールの平滑な部分でスラブを圧縮する。
また、この段階およびこれG1:続く段階は、先の第1
の変更例に相当する段階(第19〜81図)と同じであ
る。
垂直ロールによって孔型および平滑台部による圧縮を行
うことができるように、垂直ロールを垂直軸に沿って移
動させる必要がある。本発明方法の第2の変更例(第1
18.24図)−では、水平な圧延スタンドのロールを
最高に上げて配置したスラブの幅の限界で除去すること
ができ、利用できるスラブの飯大幅を垂直ロール間の最
大の間隔によって決定する。
同様に本発明方法の原理を他の成形主賛部、例えば2ま
たはU字形の慣性によるシート/トイル、鉤による牽引
で引張られる平たいシー訃バイル、平行な7ランジによ
るU形材の圧延に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は厚さHの長方形形材lOと成形孔型11を示す
図、 第2図は圧延後の素材の端部を示す図、第8図はスラブ
80を用いる連続圧延方法を示す図、 障4図はスラブを用いて得られた素材の端部を示す図、 第6図は回転孔型を用いたスラブの単なる圧縮を示す図
、 第6図は本発明方法の騙本図、 第7図は第1の孔型で実現した「きのこ」からの前素材
の形成を示す図、 第8図は第1の孔型の傾斜角の値を変化させて得られる
前素材の7ランジを示す図、 第9−辺は本発明方法による7ランジの形成を示す図、 第10図は本発明方法で考慮する寸法の要部を第14図
はeoとΔαの関係を示す図、第15図は素材150と
前素材IF11の主要な変数を示す図、 第16図は本発明方法の主要な変数の測定に導く計算の
フローチャート、 JP17図G;Jエツジヤ一孔型171および圧縮台部
192の成形を示す図、 第18図〜第20図は本発明方法の第1の変更例を示す
図、 第21図はざらにウェブの厚さを圧縮する図、第22図
は厚さebの前素材g20、および厚さeのfif;I
222tt示ta、 第2δeg4図は本発明の第2の変更例を示す図である
。 lO・・・インゴットの長方形形材、 1、1・・・成形孔@    80・・・スラブ88・
・・前素材     86・・、成形孔型41.41・
・・圧延された端部 48・・・中央部      51・・・前素材62・
・・成形孔型    58・・・充填不足部60・・・
スラブ     61・・・回転孔型aSl・・・「き
のこ」   68・・・前素材84・・・素材 81.82.88・・・前素材の種々の形の7ランジ9
1.99・・・7ランジ 101−0.最初のスラブl
og 、108・・・ftl素材 150・・・素材     151・・・前素材171
・・・エツジヤ一孔型 17m・・・圧縮台部 17δ、174・・・案内部分 181・・・第1の孔型  182・・・第2の孔型1
819・・・素材     191・・・駆動型−°ロ
ール220・・・厚さebの前素材 221・・・「耳J     221!・・・厚さeの
素材281・・・垂直ロール e 許ff111人    アルベット・ソシエテ・ア
ノ二ムF/’G、 23 rjcy、24 手続補正書 昭和57年 7 月12日 1、事件の表示 昭和57年 特許 願第 61207号2発明の名称 大型形鋼製造用素材の王延方法 3、補正をする者 事件との関係特許出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 出発物質として酸方形形材のスラブを用い、このス
    ラブを回転孔型で圧縮処理して、底の幅か用いたスラブ
    の厚さより小さく、側面が素材の寸法の関数である角α
    、の傾斜をなし、また得られた「きのこ」の厚さが素材
    の7ランジの厚さより約12%大きい前素材を製伍する
    ことを特徴とする形−製醗用素材の圧延力゛法。 亀 前記前素材を圧縮し、課された全体の減少が、「き
    のこ」の頭部と底部の幅が圧縮の終りに角α、の近似解
    除と共に殆ど等しくなり、素材の7ランジの厚さに一致
    する7ランジの厚さを得るような幅広がりを生じるよう
    にした特vlf請求の範囲第1項記載の方法。 & エツジヤ一台部またはエツジヤ一孔型により特許請
    求の範囲第2項による圧縮を行い、その幅がスラブの厚
    さと素材の厚さとの間の差を増大させた素材の7ランジ
    幅に少くとも等しいようにする特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項記載の方法〇 表 古典的な成形孔型による圧延を行うことによって特
    W/N紬求の範囲第2項または第8項による圧延を完成
    し、特許請求の範囲第2項または第8項により得られた
    素材の7ランジの平均幅を、素材の7ランジーとウェブ
    の厚さとの差を増大させたスラブの厚さに殆ど等しいよ
    うにする特FF an求の範囲第1〜8項のいずれか1
    項に記載の方法。 5 第1のエツジヤ一孔型の底にコントルバタン(Co
    ntre−patins ) (D存在ヲ予見シ、コレ
    ラのコントルパタンを、スラブの案内を、確保するよう
    に次のエツジヤ一台部または工→ンジャ一孔型により再
    生し、成形孔型のウェブにより形成された。平滑台部に
    より、または、ロールの台部の輻がそれを可能にするな
    ら、平らな底の回転孔型内で、圧縮して取除くようにす
    る特1FFn求の範囲第1〜4項のいずれかl項に記載
    の方法。 a 圧延を水平ロール(より行う特t’FM求の範囲第
    1−5項のいずれか1項に記載の方法。 t 駆動垂直ロールによる前素材の圧縮圧延を行い、そ
    の配@は一般的なスラブ圧延機のスタンドの配置に類似
    させ、垂直ロールは水平ロールのスタンドにできるだけ
    近く置かれ分陰されたスタンドに配置するようにした特
    許請求の範囲第1〜6項のいずれか1項に記載の方法・ 龜 垂直ロールによりelti素材を銅貨する特許請求
    の範囲第1項に記載の方法。 1 #紀回転孔型および平滑部分を有する垂直ロールを
    使用し、垂直軸によって前記ロールを置換できる手段を
    設けるようにした特tlFM求)範囲第1.7.8項の
    いずれか1項に記載の方法。
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