JP2001001003A - Method for rolling channel steel - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、溝形鋼の圧延法に
関し、例えば、高層建築物や超高層建築物の柱材として
使用される角型鋼管柱 (以下、本明細書では「角型コラ
ム」という。) の素材として用いるのに好適な、ウェブ
およびフランジそれぞれの厚みおよび幅がともに多様な
寸法を有する溝形鋼、とりわけ平行フランジ溝形鋼(Par
allel Flange Channel) の熱間による圧延法に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for rolling channel steel, for example, a square steel pipe column (hereinafter referred to as a "square-shaped steel column" used as a column material for a high-rise building or a high-rise building. Columns), which are suitable for use as a material for the web and flange, each having a thickness and width of various dimensions, particularly a parallel flange channel (Par
allel Flange Channel).
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば高層建築物や超高層建築等に柱材
として広く用いられている角型コラムは、その降伏比YR
が低いほうが耐震性の観点から望ましい、とされてい
る。2. Description of the Related Art For example, a rectangular column widely used as a pillar material in a high-rise building or a high-rise building has a yield ratio YR.
It is said that the lower is preferable from the viewpoint of earthquake resistance.
【０００３】角型コラムの降伏比YRを低下させる方策の
一つとして、熱間圧延により製造された、外法一定の平
行フランジ溝形鋼二つをボックス型に突き合わせて溶接
することにより、角型コラムを製造する技術がある。こ
の技術は、溶接組立前にダイアフラムを角型コラムに内
蔵加工することも可能であるため、近年の建築現場の省
力化の潮流にも適った技術である。[0003] One of the measures to reduce the yield ratio YR of the square column is to butt and weld two parallel flanged channel steels manufactured by hot rolling and having a constant outside method to a box type. There is a technology for manufacturing mold columns. This technique is suitable for the recent trend of labor saving at construction sites, because the diaphragm can be built into the square column before welding and assembling.
【０００４】図７は、この角型コラムの素材となる平行
フランジ溝形鋼１の概略の断面形状を示す説明図であ
る。この角型コラムの素材となる平行フランジ溝形鋼１
には、同一シリーズ内の外幅 (ウェブ高さＷおよびフラ
ンジ幅Ｂ) が一定であって、ウェブ1aの厚みがｔwmax〜
ｔwminの範囲でフリーサイズであるとともに、二つのフ
ランジ1b、1bの厚みがともにｔfmax〜ｔfminの範囲でフ
リーサイズであること、さらには、一般の形鋼と同程度
の低生産コストであることが、いずれも要求される。FIG. 7 is an explanatory view showing a schematic cross-sectional shape of a parallel flange channel steel 1 used as a material of the rectangular column. Parallel flange channel steel 1 used as the material for this square column 1
Has the same outer width (web height W and flange width B) in the same series, and the thickness of the web 1a is t wmax ~
as well as a free size in the range of t wmin, two flanges 1b, the thickness of the 1b are both free size in the range of t fmax ~t fmin, it furthermore is generally shaped steel and comparable low production costs Are required.
【０００５】平行フランジ溝形鋼１の従来の代表的な製
造工程の一例を図８(a) 〜図８(c)に示す。なお、図８
(a) は粗ユニバーサル圧延機５による圧延初期時を示
し、図８(b) は粗ユニバーサル圧延機５による圧延最終
時を示し、図８(c) はエッジャー圧延機７によるエッジ
ャー圧延時を示す。図８(a) 〜図８(c) に示すように、
溝形鋼１の粗形鋼片２は、一対の水平ロール３、３およ
び一対の垂直ロール４、４を有する粗ユニバーサル圧延
機５と、一対の孔型ロール６、６を有するエッジャー圧
延機７とにより連続リバース圧延を行われた後、図示し
ない仕上げユニバーサル圧延機により仕上げ圧延を行わ
れる。この製造法は、中間圧延工程において粗ユニバー
サル圧延機５とエッジャー圧延機７とを用いて厚み圧下
とフランジ幅圧下とを行うのが一般的であり、主に、大
断面であって左右２つのフランジが等厚で互いに平行な
平行フランジ溝形鋼の製造に適した方法である。FIGS. 8 (a) to 8 (c) show an example of a conventional typical production process of the parallel flanged channel steel 1. FIG. FIG.
8A shows the initial stage of rolling by the coarse universal rolling mill 5, FIG. 8B shows the final stage of rolling by the coarse universal rolling mill 5, and FIG. 8C shows the time of edger rolling by the edger rolling mill 7. . As shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c),
The rough slab 2 of the channel steel 1 is made up of a rough universal rolling mill 5 having a pair of horizontal rolls 3, 3 and a pair of vertical rolls 4, 4, and an edger rolling mill 7 having a pair of grooved rolls 6, 6. After the continuous reverse rolling is performed in this way, finish rolling is performed by a finishing universal rolling mill (not shown). In this manufacturing method, the thickness reduction and the flange width reduction are generally performed by using the rough universal rolling mill 5 and the edger rolling mill 7 in the intermediate rolling step. This is a method suitable for producing parallel flanged channel steel having flanges of equal thickness and parallel to each other.
【０００６】また、図９は、平行フランジ溝形鋼１の従
来の代表的な製造工程の他の一例を示す説明図である。
図９に示すように、多数の孔型 kal.1〜kal.10を刻設さ
れた２重式の圧延機8a〜8jを連続的に組み合せて粗圧延
および中間圧延を行った後、仕上げユニバーサル圧延機
９により仕上げ圧延が行われて、平行フランジ溝形鋼が
製造される。FIG. 9 is an explanatory view showing another example of the conventional typical manufacturing process of the parallel flanged channel 1.
As shown in FIG. 9, after the rough rolling and the intermediate rolling are performed by continuously combining the double type rolling mills 8a to 8j in which a large number of cavities kal. 1 to kal. Finish rolling is performed by the rolling mill 9 to produce a parallel flange channel steel.
【０００７】平行フランジ溝形鋼１のこれらの従来の製
造方法では、同じウェブ高さシリーズの製品群内でも、
例えば図９に示す仕上げユニバーサル圧延機９の水平ロ
ール10は、ロール胴幅W0が一定であるため、製品のフラ
ンジ厚みｔが変動すると製品のウェブ高さＷも変動して
しまう。また、図９に示すように粗圧延工程および中間
圧延工程ではいずれも２重式ロール8a〜8jのロール孔型
kal.1〜kal.10を用いるため、同一のロール8a〜8jの隙
間調整を行うことだけで平行フランジ溝形鋼１のウェブ
厚みおよびフランジ厚みをいずれも広範囲で作り分ける
ことは極めて難しい。[0007] With these conventional methods of manufacturing the parallel flange channel 1, even within the same family of web height series,
For example horizontal roll 10 of the finishing universal rolling mill 9 as shown in FIG. 9, since the roll body width W 0 is constant, the flange thickness t of the product varies even web height W of the product varies. Further, as shown in FIG. 9, in both the rough rolling step and the intermediate rolling step, the roll type of the double rolls 8a to 8j is used.
Since kal.1 to kal.10 are used, it is extremely difficult to separately form the web thickness and the flange thickness of the parallel flange channel 1 in a wide range only by adjusting the gap between the same rolls 8a to 8j.
【０００８】このため、これらの従来の製造方法によ
り、いわゆる同一シリーズ内の外幅 (ウェブ高さＷ、フ
ランジ幅Ｂ) が一定であって、各種板厚サイズを有する
溝形鋼を製造するには、製品の各サイズに応じて専用の
圧延ロールとその圧延付属装置(ガイド) とを準備する
必要がある。このため、圧延ロールおよび圧延附属装置
の費用の負担増のみならず、ロール組み替えに伴う稼働
率の低下等といった、生産性の大幅な低下を招くという
問題があった。[0008] Therefore, according to these conventional manufacturing methods, it is necessary to manufacture channel steels having a constant outer width (web height W, flange width B) and various thicknesses in the same series. It is necessary to prepare a dedicated rolling roll and a rolling auxiliary device (guide) for each size of the product. For this reason, there has been a problem that not only the cost of the rolls and the equipment attached to the rolls is increased, but also the productivity is greatly reduced, such as a reduction in the operation rate due to the change of the rolls.
【０００９】そこで、近年、圧延ロールおよび圧延附属
装置を交換することなく、同一シリーズ内の外幅寸法
(ウェブ高さおよびフランジ幅) を一定に保ちながら、
ウェブおよびフランジそれぞれの厚み調整をオンライン
で無段階に行うことができる平行フランジ溝形鋼の熱間
圧延方法が種々提案されている。Therefore, in recent years, without changing the rolling roll and the auxiliary equipment, the outer width dimension within the same series has been reduced.
(Web height and flange width)
There have been proposed various methods of hot rolling a parallel flange channel steel capable of adjusting the thickness of the web and the flange individually and continuously without any steps.
【００１０】図10は、本出願人が特開平９−141302号公
報により開示した平行フランジ溝形鋼の熱間圧延方法を
示す説明図である。同図において、粗圧延に続く中間圧
延において、第１の粗ユニバーサル圧延機11と２重式の
エッジャー圧延機12とからなるタンデムミル群で内法一
定の溝形中間鋼片14とし、第２の粗ユニバーサル圧延機
13でこの溝形中間鋼片14のウェブ高さとフランジ幅とを
同時に１パスで圧下してウェブ高さＷおよびフランジ幅
Ｂそれぞれの一定化を行い、その後に仕上げユニバーサ
ル圧延機15で仕上げ圧延を行って、平行フランジ溝形鋼
16を得るものである。FIG. 10 is an explanatory view showing a method of hot rolling a parallel flange channel steel disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-141302. In the same figure, in the intermediate rolling following the rough rolling, a tandem mill group comprising a first rough universal rolling mill 11 and a double type edger rolling mill 12 forms a grooved intermediate billet 14 with a constant inner method, Coarse universal rolling mill
In 13, the web height and the flange width of the intermediate steel slab 14 are simultaneously reduced by one pass to stabilize the web height W and the flange width B, and then finish rolling is performed by a finishing universal rolling mill 15. Go, parallel flange channel steel
You get 16.
【００１１】また、図11は、特許第2577660 号により開
示された平行フランジ溝形鋼の製造方法を示す説明図で
ある。同図において、連続鋳造スラブ17を３連の山形孔
型kal.1 〜kal.3 が形成された２重式ロール18を有する
粗圧延機19によって山形粗材20に粗造形した後、２重粗
成形圧延機21と第１の粗ユニバーサル圧延機22とを用い
たリバース圧延によって山形中間材23とし、さらに第２
の粗ユニバーサル圧延機24とエッジャー圧延機25とを用
いたリバース圧延によって第２溝形中間材26とし、最後
にロール胴幅可変の水平ロール27a 、27a と竪ロール27
b 、27b とを備える仕上げユニバーサル圧延機27によっ
て仕上げ圧延を行う方法である。この方法は、図10の方
法に比較して、圧延機の台数が２台多く必要である。FIG. 11 is an explanatory view showing a method of manufacturing a parallel flange channel steel disclosed in Japanese Patent No. 2577660. In the figure, a continuous casting slab 17 is roughly formed into a chevron rough material 20 by a rough rolling mill 19 having a double roll 18 formed with three chevron holes kal.1 to kal.3. The angle forming intermediate member 23 is formed by reverse rolling using the rough forming rolling mill 21 and the first rough universal rolling mill 22,
A second channel-shaped intermediate material 26 is formed by reverse rolling using a rough universal rolling mill 24 and an edger rolling mill 25, and finally, horizontal rolls 27a, 27a and
This is a method in which finish rolling is performed by a finish universal rolling mill 27 including b and 27b. This method requires two more rolling mills than the method of FIG.
【００１２】また、特公平１−42762 号公報には、フラ
ンジ端部の成形を行う押しロールおよび段付きロールを
備えるエッジャー圧延機と粗ユニバーサル圧延機とを用
いて中間圧延を行うことにより、粗ユニバーサルの圧延
機による圧下に伴って生じるバリを、コーナ部からフラ
ンジ高さ中央寄りおよびウェブの幅中央寄りに向けて分
散した膨らみとして遠ざけることにより、溝形鋼の形状
不良を防止する発明が、提案されている。Japanese Patent Publication No. 1-47622 discloses that intermediate rolling is performed by using an edger rolling mill provided with a press roll and a stepped roll for forming a flange end portion and a rough universal rolling mill. The invention that prevents burrs generated due to the reduction by the universal rolling mill as bulges dispersed from the corners toward the center of the flange height and toward the center of the width of the web, thereby preventing the channel steel from being defective in shape, Proposed.
【００１３】また、特開平６−210301号公報には、コー
ナ部にフランジ板厚の１〜３倍幅で２〜８°外側を低く
傾斜した下ロールでユニバーサル圧延を行い、最終目的
板厚時に竪ロールとの隙間を１〜６mmとし、半径 200〜
800 mmの左右竪ロールで圧延後、コーナ部と反対傾斜の
下ロールとでエッジング圧延を行うことにより、寸法お
よび形状がともに安定した平行フランジ溝形鋼を製造す
る発明が、提案されている。In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-210301, universal rolling is performed on the corner portion with a lower roll having a width of 1 to 3 times the thickness of the flange plate and a lower angle of 2 to 8 ° on the outside, so as to achieve a final target thickness. The gap with the vertical roll is 1-6mm, radius 200 ~
There has been proposed an invention in which a parallel flange channel steel having both stable dimensions and shape is manufactured by performing edging rolling between a corner portion and a lower roll having an opposite slope after rolling with 800 mm left and right vertical rolls.
【００１４】また、特開平８−132102号公報には、中間
圧延において、第１の粗ユニバーサル圧延機によりウェ
ブとフランジとを圧下し、エッジャー圧延機でウェブと
フランジとの間の外コーナ部を面取りし、第２の粗ユニ
バーサル圧延機の水平ロールを用いてフランジ先端とウ
ェブとの圧下を行うとともに竪ロールを用いてフランジ
外面を拘束し、仕上げユニバーサル圧延機を用いて仕上
げ圧延を行うことによって、高い寸法精度を有する平行
フランジ溝形鋼を製造する発明が、提案されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-132102 discloses that in intermediate rolling, a web and a flange are reduced by a first coarse universal rolling mill, and an outer corner between the web and the flange is reduced by an edger rolling mill. By chamfering, rolling down the flange tip and the web using the horizontal rolls of the second coarse universal rolling mill, restraining the flange outer surface using vertical rolls, and performing finish rolling using the finishing universal rolling mill An invention for manufacturing a parallel flange channel having high dimensional accuracy has been proposed.
【００１５】さらに、特開平11−28502 号公報には、第
１の粗ユニバーサル圧延機、エッジャー圧延機および第
２の粗ユニバーサル圧延機を用いて複数パスのリバース
圧延を行うことにより、ウェブの厚さ圧下と、フランジ
の厚さおよび幅圧下と、第１の粗ユニバーサル圧延機に
よる圧下により形成される膨出部の平坦圧下とを行った
後、第２の粗ユニバーサル圧延機を用いて１パスまたは
複数パスのリバース圧延を行うことにより、フランジの
幅圧下とウェブの高さ圧下とを行い、その後に、オンラ
インで幅調整が可能な幅可変水平ロールを有する仕上げ
ユニバーサル圧延機を用いてウェブおよびフランジの仕
上げ圧延を行うことにより、外法一定の平行フランジ溝
形鋼を製造する発明が、提案されている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-28502 discloses that a plurality of passes of reverse rolling are performed by using a first coarse universal rolling mill, an edger rolling mill, and a second coarse universal rolling mill, so that the web thickness is reduced. After performing the reduction, the thickness and width reduction of the flange, and the flat reduction of the bulge formed by the reduction by the first coarse universal rolling mill, one pass is performed using the second coarse universal rolling mill. Or, by performing reverse rolling of multiple passes, the width reduction of the flange and the height reduction of the web are performed, and then the web and the web are finished using a finishing universal rolling mill having a variable width horizontal roll capable of online width adjustment. There has been proposed an invention for producing a parallel flange channel steel having a constant outer method by performing finish rolling of a flange.
【００１６】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の知見によれば、これらの従来の熱間圧延方法により
平行フランジ溝形鋼を製造しようとすると、粗ユニバー
サル圧延機や仕上げユニバーサル圧延機による圧下の際
に、圧延機出側において、被圧延材である溝形鋼の反り
が大きくなって被圧延材を支持する搬送ローラを叩きな
がら被圧延材が搬送されることがある。このため、粗ユ
ニバーサル圧延機や仕上げユニバーサル圧延機を通過し
た際の被圧延材の下反りに起因して、平行フランジ溝形
鋼の外面や角部に凹みや疵が形成されてしまう。However, according to the knowledge of the present inventor, if parallel flange channel steels are to be manufactured by these conventional hot rolling methods, a rough universal rolling mill or a finishing universal rolling mill is required. During the rolling, the material to be rolled may be conveyed while hitting the conveying roller supporting the material to be rolled on the exit side of the rolling mill, with the warp of the channel steel being the material to be rolled increasing. For this reason, dents and flaws are formed on the outer surface and the corners of the parallel flanged channel steel due to the downward warpage of the material to be rolled when passing through the rough universal rolling mill and the finishing universal rolling mill.
【００１７】図12は、溝形鋼、特に外寸法一定の平行フ
ランジ溝形鋼を素材とする角型コラム29の製造工程 (工
程１〜工程４) を示す説明図である。平行フランジ溝形
鋼28は、一般的に、図12の工程２および工程３に示すよ
うに２体28、28を互いに角型に突き合わせた状態で、工
程４に示すように突き合わせ部を溶接されて、例えば高
層建築用の角型コラム29とされる。FIG. 12 is an explanatory view showing the manufacturing steps (steps 1 to 4) of the square column 29 made of a channel steel, particularly a parallel flange channel steel having a constant outer dimension. The parallel flange channel 28 is generally welded at the butt portion as shown in step 4 with the two bodies 28 and 28 squarely butted together as shown in step 2 and step 3 of FIG. Thus, for example, it is a square column 29 for a high-rise building.
【００１８】ここで、図13は、平行フランジ溝形鋼28の
フランジ先端部28a に開先加工が行われる状況を模式的
に示す説明図である。平行フランジ溝形鋼28のフランジ
先端部28a には、図13に例示するようにして、溶接に先
立って開先加工が行われる。FIG. 13 is an explanatory view schematically showing a situation in which a beveling process is performed on the flange tip portion 28a of the parallel flange channel 28. Prior to welding, a beveling process is performed on the flange distal end portion 28a of the parallel flange channel 28 as illustrated in FIG.
【００１９】このように、平行フランジ溝形鋼28のフラ
ンジ先端部28a は、溶接に先立って行われる開先加工に
より、除去されるため、フランジ先端部28a に多少の凹
みや疵が存在しても、角型コラム29の製造に悪影響を生
じることは殆どない。As described above, since the flange end portion 28a of the parallel flange channel 28 is removed by the groove processing performed prior to welding, the flange end portion 28a has some dents and flaws. However, there is almost no adverse effect on the manufacture of the square column 29.
【００２０】しかし、平行フランジ溝形鋼28のウェブや
フランジの外面や角部に凹みや疵が存在することは、問
題である。図14は、粗ユニバーサル圧延機や仕上げユニ
バーサル圧延機を通過した際の被圧延材の下反りに起因
して、ウェブ28b やフランジ28c の外面や角部に凹み30
a や疵30b が存在する平行フランジ溝形鋼28を部分的に
示す斜視図である。図14に示すように、これらの部位に
凹み30a や疵30b が発生すると、通常の場合、平行フラ
ンジ溝形鋼28の最終工程までの間に手入れや補修を行う
工程が存在しないため、これらの凹み30a や疵30b は、
角型コラムにそのまま残存してしまう。平行フランジ溝
形鋼28の外面や角部に凹み30a や疵30bが存在すると、
角型コラムとしての使用時に応力集中を招いて破断の起
点とも成りかねない。このため、これらの凹み30a や疵
30b は、仕上げ圧延終了後に手入れや補修を行うことに
より、除去する必要がある。したがって、角型コラムの
素材となる平行フランジ溝形鋼28の製造コストを上昇さ
せてしまう。このような製造コストの上昇は、一般の形
鋼と同程度の低生産コストであることが要求される平行
フランジ溝形鋼28においては、解決すべき重要な課題で
ある。However, it is a problem that there are dents and flaws on the outer surface and corners of the web and flange of the parallel flange channel 28. FIG. 14 is a view showing a state in which the material to be rolled is warped when passing through a coarse universal rolling mill or a finishing universal rolling mill.
FIG. 9 is a perspective view partially showing a parallel flange channel steel 28 having a and a flaw 30b. As shown in FIG. 14, when dents 30a and flaws 30b occur in these portions, there is usually no process of performing care or repair until the final process of the parallel flange channel steel 28. The dent 30a and flaw 30b
It remains as it is on the square column. If there are dents 30a and flaws 30b on the outer surface and corners of the parallel flange channel steel 28,
When used as a square column, it may cause stress concentration and also serve as a starting point of fracture. Therefore, these dents 30a and flaws
It is necessary to remove 30b by performing care and repair after finishing rolling. Therefore, the manufacturing cost of the parallel flange channel steel 28 used as the material of the square column is increased. Such an increase in manufacturing cost is an important problem to be solved in the parallel flange channel steel 28, which is required to have a low production cost as low as that of a general shaped steel.
【００２１】ここに、本発明の目的は、平行フランジ溝
形鋼の従来の熱間圧延方法の問題点に鑑み、ウェブ外面
や角部における凹みや疵といった、角型コラムの素材と
なる平行フランジ溝形鋼に、外観上あるいは実用上支障
となる形状不良を発生させることがない溝形鋼、特に平
行フランジ溝形鋼の圧延法を提供することである。In view of the problems of the conventional hot rolling method for a parallel flange channel steel, it is an object of the present invention to provide a parallel flange which is a material for a rectangular column, such as a dent or a flaw on the outer surface or a corner of a web. An object of the present invention is to provide a method of rolling a channel steel, particularly a parallel flange channel steel, which does not cause a shape defect in appearance or practically hindering the channel steel.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明者は、膨大な量の
圧延実験に基づいて鋭意検討を重ねた結果、粗ユニバー
サル圧延機および仕上げユニバーサル圧延機による圧延
時の被圧延材の圧延姿勢と、被圧延材のウェブおよびフ
ランジの延伸バランスとをいずれも適正化することによ
り、上記課題を解決することができることを知見して、
本発明を完成した。The inventor of the present invention has conducted intensive studies based on an enormous amount of rolling experiments, and has found that the rolling posture of the material to be rolled during the rolling by the coarse universal rolling mill and the finishing universal rolling mill. By optimizing both the web and the stretching balance of the flange of the material to be rolled, it was found that the above problem could be solved.
The present invention has been completed.
【００２３】ここに、本発明は、圧延素材にブレークダ
ウン圧延機を用いて粗圧延を行って粗形鋼片とし、この
粗形鋼片に少なくとも１基の粗ユニバーサル圧延機とエ
ッジャー圧延機とを用いて中間圧延を行って中間圧延材
とし、この中間圧延材に仕上げユニバーサル圧延機を用
いて仕上げ圧延を行うことにより、ウェブおよび２つの
平行なフランジを有する溝形鋼を圧延する際に、粗形鋼
片および中間圧延材のうちの少なくとも一方が、ウェブ
がフランジに対して上方に位置する姿勢で、少なくと
も、粗ユニバーサル圧延機および仕上げユニバーサル圧
延機のうちの少なくとも一方による圧下を行われるとと
もに、粗ユニバーサル圧延機および仕上げユニバーサル
圧延機のうちの少なくとも一方が、下水平ロールの外径
が上水平ロールの外径よりも大きいことを特徴とする溝
形鋼の圧延法である。In the present invention, the rolling material is subjected to rough rolling using a breakdown rolling machine to form a coarse shaped bill, and at least one rough universal rolling mill and an edger rolling mill are formed on the rough shaped bill. By performing intermediate rolling using to produce an intermediate rolled material, by performing finish rolling on the intermediate rolled material using a finishing universal rolling mill, when rolling a channel and a channel steel having two parallel flanges, At least one of the coarse shaped billet and the intermediate rolled material is subjected to rolling down by at least one of the coarse universal rolling mill and the finishing universal rolling mill in a position where the web is located above the flange. At least one of the coarse universal rolling mill and the finishing universal rolling mill has an outer diameter of the lower horizontal roll outside the upper horizontal roll. A rolling method of channel steel, wherein greater than.
【００２４】また、別の観点から、本発明は、圧延素材
にブレークダウン圧延機を用いて粗圧延を行って粗形鋼
片とし、この粗形鋼片に少なくとも１基の粗ユニバーサ
ル圧延機とエッジャー圧延機とを用いて中間圧延を行っ
て中間圧延材とし、この中間圧延材に仕上げユニバーサ
ル圧延機を用いて仕上げ圧延を行うことにより、ウェブ
および２つの平行なフランジを有する溝形鋼を圧延する
際に、粗形鋼片および中間圧延材のうちの少なくとも一
方が、ウェブがフランジに対して上方に位置する姿勢
で、少なくとも、粗ユニバーサル圧延機および仕上げユ
ニバーサル圧延機のうちの少なくとも一方による圧下を
行われるとともに、粗ユニバーサル圧延機および仕上げ
ユニバーサル圧延機のうちの少なくとも一方による圧下
が、中間圧延材のフランジの肉厚圧下率φtfと、中間圧
延材のウェブの肉厚圧下率φtwとの差が下記(1) 式を満
足するように、行われることを特徴とする溝形鋼の圧延
法である。Further, from another viewpoint, the present invention provides a method wherein a rough rolling is performed on a rolled material by using a breakdown rolling mill to obtain a coarse shaped bill, and the rough shaped bill is provided with at least one rough universal rolling mill. Intermediate rolling is performed using an edger rolling mill to form an intermediate rolled material, and the intermediate rolled material is subjected to finish rolling using a finishing universal rolling mill, thereby rolling a channel and a channel steel having two parallel flanges. In doing so, at least one of the coarse billet and the intermediate rolled material is in a position where the web is positioned above the flange, and at least one of the rough universal rolling mill and the finishing universal rolling mill is used for rolling down. And the reduction by at least one of the coarse universal rolling mill and the finishing universal rolling mill is And the wall thickness rolling reduction rate phi tf of Nji, as the difference between the web wall thickness rolling reduction rate phi tw intermediate rolled material satisfy the following formula (1), rolling method of channel steel, characterized in that it is performed It is.
【００２５】[0025]
【数２】 (Equation 2)
【００２６】ただし、上記(1) 式において、φtf＝ln(t
f0/tf1) 、φtw＝ln(tw0/tw1) であり、符号ｔf0、ｔf1
はそれぞれ粗ユニバーサル圧延機または仕上げユニバー
サル圧延機による圧下の前後におけるフランジ厚を示
し、符号ｔw0、ｔw1はそれぞれ粗ユニバーサル圧延機ま
たは仕上げユニバーサル圧延機による圧下の前後におけ
るウェブ厚を示す。However, in the above equation (1), φ tf = ln (t
f0 / t f1 ), φ tw = ln (t w0 / t w1 ), and the signs t f0 , t f1
Denotes a flange thickness before and after rolling by the respective rough universal rolling mill or finishing universal rolling machine, code t w0, t w1 represents the web thickness before and after rolling by the respective rough universal rolling mill or finishing universal rolling machine.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる溝形鋼の圧
延法の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、以降の実施形態の説明では、中間圧延を、２
基の粗ユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機とにより
行う場合を例にとる。図１は、本実施形態の外法一定の
平行フランジ溝形鋼の圧延工程31を、各圧延工程に配置
された圧延機とともに示す説明図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the method for rolling a channel steel according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the embodiment, the intermediate rolling is referred to as 2
An example in which the process is performed by a base coarse universal rolling mill and an edger rolling mill will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a rolling step 31 of a parallel flange channel having a constant outer diameter according to the present embodiment, together with a rolling mill arranged in each rolling step.
【００２８】図１に示す圧延工程31は、大別すると、２
重式圧延機32 (以下、「ブレークダウン圧延機」とい
う。) を用いる粗圧延工程33と、第１の粗ユニバーサル
圧延機34、２重式整形圧延機35 (以下、「エッジャー圧
延機」という。) および第２の粗ユニバーサル圧延機36
を用いる中間圧延工程37と、仕上げユニバーサル圧延機
38を用いる仕上げ圧延工程39との３工程からなる。以
下、これらの３工程について、順次説明する。The rolling process 31 shown in FIG.
A rough rolling step 33 using a heavy rolling mill 32 (hereinafter referred to as a "breakdown rolling mill"); a first rough universal rolling mill 34; a double shaping rolling mill 35 (hereinafter referred to as an "edger rolling mill"). .) And a second coarse universal rolling mill 36
Intermediate rolling process 37 using a finishing universal rolling mill
And a finish rolling step 39 using 38. Hereinafter, these three steps will be sequentially described.
【００２９】(粗圧延工程33)粗圧延工程33におけるブレ
ークダウン圧延機32は、上下一対の水平ロール32a、32b
を備える。この水平ロール32a 、32b には、素材であ
る約1300℃に加熱された連続鋳造スラブ40を最初にエッ
ジングして所定の幅に整えるためのボックス孔型 (図示
しない。) の他に、２種類のバタフライ状孔型kal.1 、
kal.2 が刻設されている。(Rough Rolling Step 33) The breakdown rolling machine 32 in the rough rolling step 33 includes a pair of upper and lower horizontal rolls 32a and 32b.
Is provided. These horizontal rolls 32a and 32b have two types, in addition to a box hole type (not shown) for edging a continuous cast slab 40 heated to about 1300 ° C., which is a raw material, to a predetermined width. Butterfly hole type kal.1,
kal.2 is engraved.
【００３０】圧延素材である連続鋳造スラブ40は、初め
に、ボックス孔型で幅エッジングされた後、２種類のバ
タフライ状孔型kal.1 、kal.2 によるリバース圧延を行
われて、平行フランジ溝形鋼の粗形鋼片41にまで粗造形
される。このように、この粗圧延工程33は、一般的な溝
形鋼の公知の粗圧延工程と同じであるため、これ以上の
説明は省略する。The continuous cast slab 40, which is a rolled material, is first subjected to width edging with a box hole type, and then subjected to reverse rolling using two types of butterfly-type hole types kal.1 and kal.2 to form a parallel flange. It is roughly formed into a rough steel slab 41 of a channel steel. As described above, the rough rolling step 33 is the same as the well-known rough rolling step of a general channel steel, and therefore, further description is omitted.
【００３１】(中間圧延工程37)ブレークダウン圧延機32
により粗造形された粗形鋼片41は、連続圧延可能に互い
に近接設置された第１の粗ユニバーサル圧延機34および
エッジャー圧延機35を用いて複数パスのタンデムリバー
ス圧延を行われて、所定の製品厚みおよびフランジ幅に
近い形状まで、延伸圧延される。(Intermediate rolling step 37) Breakdown rolling mill 32
The rough shaped steel slab 41 roughly formed by the above is subjected to tandem reverse rolling in a plurality of passes by using a first rough universal rolling mill 34 and an edger rolling mill 35 which are installed close to each other so as to be continuously rolled, and is subjected to a predetermined process. It is stretch-rolled to a shape close to the product thickness and flange width.
【００３２】第１の粗ユニバーサル圧延機34は、上下一
対の水平ロール34a 、34b と、左右一対の垂直 (竪) ロ
ール34c 、34d とを備え、ロール孔型kal.3 を形成す
る。水平ロール34a 、34b の間で粗形鋼片41のウェブ厚
みと、垂直ロール34c 、34d と水平ロール34a 、34b の
側面との隙間でフランジ厚みとが、ともに圧下・延伸さ
れる。この第１の粗ユニバーサル圧延機34による圧下に
より、中間圧延材42のウェブの両端部 (フランジとウェ
ブとの結合部) には、フランジ反延設側へ向けた膨出部
43a 、43b が形成される。The first coarse universal rolling mill 34 includes a pair of upper and lower horizontal rolls 34a and 34b and a pair of right and left vertical (vertical) rolls 34c and 34d to form a roll hole type kal.3. The web thickness of the crude steel slab 41 between the horizontal rolls 34a and 34b and the flange thickness at the gap between the vertical rolls 34c and 34d and the side surfaces of the horizontal rolls 34a and 34b are both reduced and stretched. Due to the rolling down by the first rough universal rolling mill 34, both ends of the web of the intermediate rolled material 42 (the connecting portion between the flange and the web) have bulging portions toward the side opposite to the flange.
43a and 43b are formed.
【００３３】エッジャー圧延機35は、ロール孔型を有す
る上下一対の水平ロール35a 、35bを備え、孔型kal.4
を有する。エッジャー圧延機35を用いた複数パスの圧延
により、中間圧延材42のウェブ高さの縮小圧延と、中間
圧延材42のウェブの両端部に形成された膨出部43a 、43
b の圧下とが、同時に行われる。The edger rolling mill 35 is provided with a pair of upper and lower horizontal rolls 35a and 35b having a roll form.
Having. Rolling in a plurality of passes using the edger rolling mill 35 reduces the web height of the intermediate rolled material 42 and bulges 43a, 43 formed at both ends of the web of the intermediate rolled material 42.
The reduction of b is performed simultaneously.
【００３４】このようにして、第１の粗ユニバーサル圧
延機34およびエッジャー圧延機35を用いて複数パスのタ
ンデムリバース圧延を行われた中間圧延材42は、第２の
粗ユニバーサル圧延機36を用いた１パスの圧延により、
圧下される。The intermediate rolled material 42 having been subjected to the tandem reverse rolling in a plurality of passes using the first rough universal rolling mill 34 and the edger rolling mill 35 in this manner uses the second rough universal rolling mill 36. With one pass rolling,
It is reduced.
【００３５】なお、中間圧延材42の寸法に応じて、本実
施形態とは異なり、第１の粗ユニバーサル圧延機34、エ
ッジャー圧延機35および第２の粗ユニバーサル圧延機36
を用いて、複数パスのタンデムリバース圧延を行うよう
にしてもよい。It should be noted that the first coarse universal rolling mill 34, the edger rolling mill 35, and the second coarse universal rolling mill 36 differ from this embodiment in accordance with the dimensions of the intermediate rolled material 42.
Tandem reverse rolling may be performed in a plurality of passes.
【００３６】図２は、第２の粗ユニバーサル圧延機36の
各ロールの形状および配置を示す斜視図である。図１お
よび図２に示すように、第２の粗ユニバーサル圧延機36
は、上下一対の水平ロール36a 、36b と、左右一対の垂
直ロール36c 、36d とを備える。FIG. 2 is a perspective view showing the shape and arrangement of each roll of the second rough universal rolling mill 36. As shown in FIG. 1 and FIG.
Has a pair of upper and lower horizontal rolls 36a and 36b and a pair of left and right vertical rolls 36c and 36d.
【００３７】本実施形態では、下水平ロール36b はオン
ラインでロール胴長を変更することができる幅可変水平
ロールを用いているが、上水平ロール36a も幅可変水平
ロールであってもよい。In the present embodiment, the lower horizontal roll 36b uses a variable width horizontal roll capable of changing the roll body length online, but the upper horizontal roll 36a may also be a variable width horizontal roll.
【００３８】なお、ここで、幅可変水平ロールとは、圧
延機フレームから取り外すことなくオンラインでロール
胴長を実質的に変更することができる水平ロールを意味
し、水平方向および垂直方向それぞれの圧延荷重に耐え
ることができる剛性を有するものであることが望まし
い。このような幅可変水平ロールとしては、本出願人ら
が先に特開平６−277723号公報により提案したロール幅
調整装置のように、アーバ軸の外周面に、例えば油圧機
構等により軸方向へ移動自在となるように環状の第１ロ
ールおよび第２ロールを独立して装着してなるロール
を、例示することができる。この幅可変ロールについて
は、特開平６−277723号公報以外にも多くの文献により
詳細に報告されており既に公知であるため、これ以上の
説明は省略する。Here, the variable width horizontal roll means a horizontal roll capable of substantially changing the roll body length online without removing the roll from the rolling mill frame. It is desirable to have a rigidity capable of withstanding a load. As such a width-variable horizontal roll, as in a roll width adjustment device proposed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-277723, the outer peripheral surface of an arbor shaft is axially moved by, for example, a hydraulic mechanism. A roll in which the first and second annular rolls are independently mounted so as to be movable can be exemplified. This variable width roll has been reported in detail in many documents besides Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-277723 and has already been known, so that further description will be omitted.
【００３９】この幅可変下水平ロール36b のロール胴長
方向両端面には、小径部44a 、44bが円板状に設けられ
ており、その環状の端面により、第１段差部45a 、45b
が幅可変下水平ロール36b のロール胴長方向両端面に形
成されている。Small-diameter portions 44a and 44b are provided in a disk shape on both end surfaces in the roll body length direction of the variable width lower horizontal roll 36b, and the first step portions 45a and 45b are formed by the annular end surfaces.
Are formed on both end surfaces in the roll body length direction of the variable width lower horizontal roll 36b.
【００４０】小径部44a 、44b の半径は、図１に示すよ
うに、圧延する多種類の中間圧延材42 (最大厚肉サイズ
〜最終薄肉サイズ) のうちの最小フランジ内幅に略等し
いか、またはこれよりも少し小さい距離だけ、小さくな
るように設定される。したがって、エッジャー圧延機35
によりフランジの先端圧下を行うことができなかった、
最小フランジ内幅を呈する中間圧延材42 (すなわち同一
シリーズ内で最も厚肉サイズの中間圧延材42) に対し
て、小径部44a 、44b の第１段差部45a 、45b により、
フランジ先端圧下を充分に行うことができるように、構
成されている。As shown in FIG. 1, the radius of the small-diameter portions 44a and 44b is substantially equal to the minimum inner flange width of the various types of intermediate rolled materials 42 (maximum thickness to final thickness). Alternatively, it is set to be smaller by a distance slightly smaller than this. Therefore, the edger rolling mill 35
The tip of the flange could not be reduced due to
With respect to the intermediate rolled material 42 exhibiting the minimum inner flange width (that is, the thickest intermediate rolled material 42 in the same series), the first step portions 45a and 45b of the small diameter portions 44a and 44b
It is configured such that the flange tip can be sufficiently reduced.
【００４１】一方、左右一対の垂直ロール36c 、36d そ
れぞれの外周面には、二つの第１段差部45a 、45b に対
峙する位置に、第２段差部46a 、46b が環状に形成され
ている。この第２段差部46a 、46b の断面形状は、第２
の粗ユニバーサル圧延機36により圧下を行う中間圧延材
42の角部外面を拘束することができる形状を呈してい
る。On the other hand, on the outer peripheral surface of each of the pair of left and right vertical rolls 36c and 36d, second step portions 46a and 46b are formed annularly at positions facing the two first step portions 45a and 45b. The cross-sectional shape of the second steps 46a and 46b is
Rolled material rolled down by a coarse universal rolling mill 36
It has a shape that can restrain the outer surface of the corner of 42.
【００４２】なお、第２の粗ユニバーサル圧延機36の上
水平ロール36a が幅可変水平ロールである場合には、圧
延時には、ロール胴長を調整して幅可変上水平ロール36
a の側面を、左右の垂直ロール36c 、36d の外周面に当
接させておく。これにより、第２の粗ユニバーサル圧延
機36による圧下の際におけるウェブ両端部反フランジ側
への膨出部43a 、43b の形成が防止されるとともに、通
常の場合は無駆動である垂直ロール36c 、36d が駆動ロ
ールである幅可変水平ロール36a から回転力を与えられ
るため、中間圧延材42の噛み込みがよりいっそう円滑に
行われるようになり、望ましい。When the upper horizontal roll 36a of the second coarse universal rolling mill 36 is a variable width horizontal roll, the roll width is adjusted during rolling to adjust the width of the variable width upper horizontal roll 36a.
The side of a is brought into contact with the outer peripheral surfaces of the left and right vertical rolls 36c and 36d. This prevents the formation of the bulges 43a, 43b on the opposite ends of the web at the time of reduction by the second rough universal rolling mill 36, and prevents the vertical rolls 36c, which are normally not driven, Since the rotational force is given from the variable width horizontal roll 36a, which is a driving roll, the intermediate rolled material 42 is more smoothly engaged with the roll 36d, which is desirable.
【００４３】本実施形態の第２の粗ユニバーサル圧延機
36では、第１段差部45a 、45b および第２段差部46a 、
46b が協働してそれらの間に中間圧延材42のフランジを
拘束して、フランジの幅圧下を行う。これにより、第２
の粗ユニバーサル圧延機36を用いて、膨出部43、43b の
平坦圧下とフランジの幅圧下とを同時に行うことがで
き、フランジの外法一定化を図ることができる。なお、
この中間圧延工程37を終了した中間圧延材42のフランジ
先端には、外側へ向けて膨出部47a 、47b が形成され
て、残存する。Second rough universal rolling mill of the present embodiment
In 36, the first steps 45a, 45b and the second steps 46a,
46b cooperates to constrain the flange of the intermediate rolled material 42 therebetween to reduce the width of the flange. Thereby, the second
Using the rough universal rolling mill 36, the flat reduction of the bulging portions 43 and 43b and the width reduction of the flange can be performed at the same time, and the outward flange can be made constant. In addition,
At the end of the flange of the intermediate rolled material 42 after the intermediate rolling step 37, bulges 47a and 47b are formed and remain outward.
【００４４】また、本実施形態では、図１に示すよう
に、(i) 第１の粗ユニバーサル圧延機34および第２の粗
ユニバーサル圧延機36により圧下される中間圧延材42
は、ウェブがフランジに対して上方に位置する姿勢で、
圧下を行われ、および(ii)第１の粗ユニバーサル圧延機
34は、下水平ロール34b の外径が上水平ロールの外径34
a よりも大きく、かつ、第２の粗ユニバーサル圧延機36
は、下水平ロール36b の外径が上水平ロール36a の外径
よりも大きい。以下、これらについて、説明する。In this embodiment, as shown in FIG. 1, (i) an intermediate rolled material 42 reduced by a first coarse universal rolling mill 34 and a second coarse universal rolling mill 36,
Is in a position where the web is located above the flange,
Reduction, and (ii) a first rough universal rolling mill
34, the outer diameter of the lower horizontal roll 34b is the outer diameter of the upper horizontal roll 34b.
a and a second coarse universal rolling mill 36
The outer diameter of the lower horizontal roll 36b is larger than the outer diameter of the upper horizontal roll 36a. Hereinafter, these will be described.
【００４５】図３は、第１の粗ユニバーサル圧延機34を
通過した中間圧延材42に上反りが発生した状況を示す説
明図であり、図４は、第１の粗ユニバーサル圧延機34を
通過した中間圧延材42に下反りが発生した状況を示す説
明図である。図４に示す下反りが中間圧延材42に発生す
ると、中間圧延材42を支持する搬送ローラ50を叩きなが
ら中間圧延材42が搬送される。このため、第１の粗ユニ
バーサル圧延機34を通過した際の中間圧延材42の下反り
に起因して、平行フランジ溝形鋼の外面や角部に凹みや
疵が形成されてしまう。FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the intermediate rolled material 42 that has passed through the first coarse universal rolling mill 34 is warped, and FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a situation in which a downward warpage has occurred in the intermediate rolled material. When the downward warpage shown in FIG. 4 occurs in the intermediate rolled material 42, the intermediate rolled material 42 is transported while hitting the transport roller 50 that supports the intermediate rolled material 42. For this reason, dents and flaws are formed on the outer surface and corners of the parallel flange channel steel due to the downward warpage of the intermediate rolled material 42 when passing through the first rough universal rolling mill 34.
【００４６】そこで、本発明者は、膨大な量の圧延実験
を通じて得られた平行フランジ溝形鋼のユニバーサル圧
延における圧延機出側での上反りおよび下反りの発生の
解析を行った。そして、この解析結果から、以下のこと
が判明した。Accordingly, the present inventor has analyzed the occurrence of upward warpage and downward warpage at the exit side of the rolling mill in universal rolling of parallel flange channel steel obtained through an enormous amount of rolling experiments. Then, from the analysis results, the following has been found.
【００４７】まず、少なくとも中間圧延工程における粗
ユニバーサル圧延機 (本実施形態では第１の粗ユニバー
サル圧延機34および第２の粗ユニバーサル圧延機36) に
よる中間圧延材42の圧延は、図１に示すようにウェブが
フランジに対して上方に位置する姿勢で、行うことが有
効である。これにより、中間圧延材42の自重を圧延ライ
ンの搬送ローラ50により受ける際や、圧延機出側で中間
圧延材42に多少の下反りが発生した際にも、中間圧延材
42のフランジ先端を、搬送テーブルに一定ピッチで連設
された多数の搬送ローラ50により、支持しながら圧延を
行うことができる。このため、搬送ローラ50との接触に
より中間圧延材42に発生する擦り傷や凹みは、フランジ
先端部に集中し、ウェブやフランジの外面や角部への発
生が、著しく抑制される。First, the rolling of the intermediate rolled material 42 by at least the coarse universal rolling mill (in this embodiment, the first coarse universal rolling mill 34 and the second coarse universal rolling mill 36) in the intermediate rolling step is shown in FIG. Thus, it is effective to perform the operation in a posture in which the web is positioned above the flange. Accordingly, even when the own weight of the intermediate rolled material 42 is received by the transport roller 50 of the rolling line, or when the intermediate rolled material 42 slightly warps on the exit side of the rolling mill, the intermediate rolled material 42
Rolling can be performed while supporting the leading end of the flange 42 by a large number of transport rollers 50 connected to the transport table at a constant pitch. For this reason, abrasions or dents generated in the intermediate rolled material 42 due to the contact with the transport roller 50 are concentrated on the front end of the flange, and generation on the outer surface and corners of the web and the flange is significantly suppressed.
【００４８】また、本発明者は、第１の粗ユニバーサル
圧延機34における上水平ロール３４ａおよび下水平ロー
ル３４ｂ それぞれのロール径を種々変更して、平行フ
ランジ溝形鋼の圧延実験を多数行った。そして、上水平
ロール34a および下水平ロール34bそれぞれのロール径
が下反りの発生に及ぼす影響を調査した。結果を図５に
グラフにまとめて示す。なお、図５に示すデータは、す
べて、ウェブがフランジよりも上方に位置する姿勢で、
圧延を行われた場合である。The inventor of the present invention carried out a number of rolling experiments on parallel flanged channel steel by changing the diameters of the upper horizontal roll 34a and the lower horizontal roll 34b in the first coarse universal rolling mill 34 in various ways. . Then, the effect of the roll diameter of each of the upper horizontal roll 34a and the lower horizontal roll 34b on the occurrence of downward warpage was investigated. The results are summarized in a graph in FIG. In addition, all the data shown in FIG. 5 are in the posture where the web is located above the flange,
This is the case where rolling is performed.
【００４９】図５にグラフで示すように、第１の粗ユニ
バーサル圧延機34における下水平ロール34b の外径が、
上水平ロール34a の外形と略同じであるか、もしくは小
さい場合には、圧延機出側で中間圧延材42の下反りが大
きくなり、搬送ローラ50を叩きながら中間圧延材42が搬
送される。As shown in the graph of FIG. 5, the outer diameter of the lower horizontal roll 34b in the first rough universal rolling mill 34 is
When the outer shape of the upper horizontal roll 34a is substantially the same as or smaller than that of the upper horizontal roll 34a, the downward warpage of the intermediate rolled material 42 increases on the exit side of the rolling mill, and the intermediate rolled material 42 is transported while hitting the transport roller 50.
【００５０】これに対し、下水平ロール34b の外径が、
上水平ロール34a の外径よりも大きい場合には、圧延機
出側で中間圧延材42は殆ど反りを生じずに略真っ直ぐに
圧延される。On the other hand, the outer diameter of the lower horizontal roll 34b is
When the outer diameter of the upper horizontal roll 34a is larger than that of the upper horizontal roll 34a, the intermediate rolled material 42 is rolled almost straight at the exit side of the rolling mill with almost no warpage.
【００５１】この理由は以下のように考えられる。すな
わち、一般にユニバーサル圧延においては、上下の水平
ロール間で圧下を受け延伸されるウェブが、水平ロール
の外周速度に比べて遅い (後進である) のに対し、水平
ロール側面と垂直ロール間で圧下を受け延伸されるフラ
ンジは、逆に、垂直ロールの外周速度に比べて速い (先
進である) 。したがって、溝形鋼のユニバーサル圧延の
場合には、ウェブは水平ロールによって圧延機出側方向
に引っ張られ、逆にフランジは垂直ロールに圧延機入側
方向に引っ張られるため、結果的に、上下の水平ロール
の周速度が同じであると、ウェブが圧延機入側から圧延
機出側へと進行するにつれて、フランジによって下向き
に引っ張られて、下反り傾向になるものと推定される。The reason is considered as follows. That is, in general, in universal rolling, the web that is stretched by receiving a reduction between the upper and lower horizontal rolls is slower (reverse) than the outer peripheral speed of the horizontal rolls, while the web is reduced between the horizontal roll side surfaces and the vertical rolls. On the contrary, the flange to be stretched is faster (advanced) than the peripheral speed of the vertical roll. Therefore, in the case of universal rolling of channel steel, the web is pulled by the horizontal roll in the outgoing direction of the rolling mill, and conversely, the flange is pulled by the vertical roll in the incoming direction of the rolling mill. If the peripheral speed of the horizontal roll is the same, it is estimated that the web is pulled downward by the flange as the web advances from the entrance side of the rolling mill to the exit side of the rolling mill, and tends to be warped downward.
【００５２】図５に示すグラフにおいて、圧延機出側で
下反りが大きい場合 (図中▲印) には、圧延後の溝形鋼
のフランジ先端は凸凹が激しく、その結果として、フラ
ンジ先端開先代を大きく取らざるを得ない状況となる。
このため、図12に示す角型コラムの製造工程では、歩留
ロスが通常よりも数倍増加してしまう。In the graph shown in FIG. 5, when the downward warpage is large on the exit side of the rolling mill (indicated by ▲ in the figure), the flange end of the grooved steel after rolling is extremely uneven, and as a result, the flange end is opened. We will have to take the predecessor greatly.
For this reason, in the manufacturing process of the square column shown in FIG. 12, the yield loss is several times larger than usual.
【００５３】また、下反りが特に大きい場合には、ユニ
バーサル圧延を行おうとしても、中間圧延材42が第１あ
るいは第２の粗ユニバーサル圧延機34または36、あるい
は仕上げユニバーサル圧延機38の前後に付帯するウェブ
ガイドに突っかけたり、ガイドを引き込む等のトラブル
発生の原因にもなる。When the downward warpage is particularly large, the intermediate rolled material 42 is placed before and after the first or second coarse universal rolling mill 34 or 36 or the finishing universal rolling mill 38 even if the universal rolling is performed. It may cause troubles such as hitting the accompanying web guide or pulling in the guide.
【００５４】このため、本実施形態では、第１の粗ユニ
バーサル圧延機34は、下水平ロール34b の外径が上水平
ロールの外径34a よりも大きく、かつ、第２の粗ユニバ
ーサル圧延機36は、下水平ロール36b の外径が上水平ロ
ール36a の外径よりも大きくなるように、それぞれ設定
した。かかる観点からは、下水平ロール34b 、36b の外
径を、上水平ロール34a 、36a の外径に比較して、0.5
〜1.5 ％程度大きく設定することが、望ましい。For this reason, in the present embodiment, the first coarse universal rolling mill 34 is configured such that the outer diameter of the lower horizontal roll 34b is larger than the outer diameter 34a of the upper horizontal roll, and the second coarse universal rolling mill 36 Were set so that the outer diameter of the lower horizontal roll 36b was larger than the outer diameter of the upper horizontal roll 36a. From this point of view, the outer diameter of the lower horizontal rolls 34b, 36b is 0.5 times smaller than the outer diameter of the upper horizontal rolls 34a, 36a.
It is desirable to set it to about 1.5% larger.
【００５５】さらに、本発明者は、第１の粗ユニバーサ
ル圧延機34における上水平ロール34a および下水平ロー
ル34b それぞれのロール径を種々変更して、平行フラン
ジ溝形鋼の圧延実験を多数行った。そして、中間圧延材
42のフランジの肉厚圧下率φtfと、中間圧延材42のウェ
ブの肉厚圧下率φtwとの差が、上反りまたは下反りに及
ぼす影響を調査した。結果を図６にグラフにまとめて示
す。Further, the present inventor carried out a number of rolling experiments on the parallel flange channel steel by changing variously the roll diameters of the upper horizontal roll 34a and the lower horizontal roll 34b in the first coarse universal rolling mill 34. . And intermediate rolling material
The effect of the difference between the thickness reduction rate φtf of the flange 42 and the thickness reduction rate φtw of the web of the intermediate rolled material 42 on upward warpage or downward warpage was investigated. The results are summarized in a graph in FIG.
【００５６】図６にグラフで示すように、第１のユニバ
ーサル圧延機34におけるウェブの肉厚圧下率φtwが、フ
ランジの肉厚圧下率φtfを越えると、第１のユニバーサ
ル圧延機34の出側で中間圧延材42の下反りが大きくな
る。また、フランジの肉厚圧下率φtwとウェブの肉厚圧
下率φtwとの差が0.1 を超えると、第１のユニバーサル
圧延機34の出側で中間圧延材42の上反りが大きくなる。
上反りが大きくなり過ぎると、圧延機後面に付帯する上
ウェブガイドに突っかけたり、特に第２のユニバーサル
圧延機36の場合には、次パスのリバース圧延時に入側で
中間圧延材42の先端部がウェブガイドに衝突し噛み込み
不良を招く可能性があり、安定した操業を確保する上で
好ましくない。[0056] As shown graphically in FIG. 6, the wall thickness rolling reduction rate phi tw of the web in the first universal mill 34 exceeds the wall thickness rolling reduction rate phi tf flange, the first universal rolling mill 34 The downward warpage of the intermediate rolled material 42 increases on the delivery side. If the difference between the thickness reduction rate φ tw of the flange and the thickness reduction rate φ tw of the web exceeds 0.1, the upward warpage of the intermediate rolled material 42 at the exit side of the first universal rolling mill 34 increases.
If the warpage is too large, it may hit the upper web guide attached to the rear surface of the rolling mill, or, in particular, in the case of the second universal rolling mill 36, at the time of reverse rolling in the next pass, the leading end of the intermediate rolled material 42 on the entry side The portion may collide with the web guide and cause poor biting, which is not preferable in securing stable operation.
【００５７】したがって、ユニバーサル圧延後における
反りの発生を確実に抑制するには、第１のユニバーサル
圧延機34および第２のユニバーサル圧延機36それぞれに
よるユニバーサル圧延では、下記(1) 式の関係を満足さ
せることが有効である。すなわち、Therefore, in order to reliably suppress the occurrence of warpage after universal rolling, the universal rolling by each of the first universal rolling mill 34 and the second universal rolling mill 36 satisfies the following equation (1). It is effective to do so. That is,
【００５８】[0058]
【数３】 (Equation 3)
【００５９】この(1) 式において、φtf＝ln(tf0/tf1)
、φtw＝ln(tw0/tw1) で表される。ここで、符号
ｔf0、ｔf1はそれぞれ粗ユニバーサル圧延機による圧下
の前後におけるフランジ厚を示し、符号ｔw0、ｔw1はそ
れぞれ粗ユニバーサル圧延機による圧下の前後における
ウェブ厚を示す。In the equation (1), φ tf = ln (t f0 / t f1 )
, Φ tw = ln (t w0 / t w1 ). Here, the symbols t f0 and t f1 indicate the flange thickness before and after reduction by the coarse universal rolling mill, respectively, and the symbols t w0 and t w1 indicate the web thickness before and after reduction by the coarse universal rolling mill, respectively.
【００６０】(仕上げ圧延工程39)中間圧延工程を終了し
た中間圧延材42に対し、上下一対の水平ロール38a 、38
b および左右一対の垂直ロール38c 、38d を有する仕上
げユニバーサル圧延機38を用いた１パスまたは複数パス
の整形圧延によって、ウェブおよびフランジの仕上げ圧
延、すなわち、ウェブおよびフランジの平坦化を主目的
とした圧延が行われ、所定の寸法の成品に仕上げられ
る。この仕上げユニバーサル圧延機38では、下水平ロー
ル38b はオンラインで幅調整が可能な幅可変ロールであ
る。(Finish Rolling Step 39) A pair of upper and lower horizontal rolls 38a, 38 is applied to the intermediate rolled material 42 having undergone the intermediate rolling step.
The purpose is to finish-roll the web and the flange, that is, to flatten the web and the flange, by one- or multiple-pass shaping using a finishing universal rolling mill 38 having a pair of b and a pair of right and left vertical rolls 38c and 38d. Rolling is performed and finished to a product having a predetermined size. In the finishing universal rolling mill 38, the lower horizontal roll 38b is a variable width roll whose width can be adjusted online.
【００６１】この仕上げ圧延工程39では、前述した第２
の粗ユニバーサル圧延機36による圧延により、中間圧延
材42のフランジ先端に形成された膨出部47a 、47b は、
幅可変下水平ロール38b の側面と垂直ロール38c 、38d
の外周面との間隙の間隔を適切に設定することにより平
坦化され、所定の幅および厚さを有するフランジに仕上
げ圧延される。In the finish rolling step 39, the second
The bulging portions 47a and 47b formed at the tip of the flange of the intermediate rolled material 42 by rolling by the coarse universal rolling mill 36
Width variable Lower horizontal roll 38b side and vertical rolls 38c, 38d
The surface is flattened by appropriately setting the gap between it and the outer peripheral surface, and finish-rolled into a flange having a predetermined width and thickness.
【００６２】また、前述した第１の粗ユニバーサル圧延
機34および第２の粗ユニバーサル圧延機36と同様の理由
により、(i) 仕上げユニバーサル圧延機38により圧下さ
れる中間圧延材42は、ウェブがフランジに対して上方に
位置する姿勢で、圧下を行われること(ii)仕上げユニバ
ーサル圧延機38は、下水平ロール38b の外径が上水平ロ
ール38a の外径よりも大きくすること、および(iii) 仕
上げユニバーサル圧延機38によるユニバーサル圧延で、
(1) 式の関係を満足させることのうちの少なくとも一つ
を有することが望ましい。For the same reason as the first coarse universal rolling mill 34 and the second coarse universal rolling mill 36 described above, (i) the intermediate rolled material 42 reduced by the finishing universal rolling mill 38 has a web (Ii) In the finishing universal rolling mill 38, the outer diameter of the lower horizontal roll 38b is larger than the outer diameter of the upper horizontal roll 38a, and (iii) ) Universal rolling by the finishing universal rolling mill 38
It is desirable to have at least one of satisfying the relationship of the expression (1).
【００６３】なお、図１において、第２の粗ユニバーサ
ル圧延機36の下水平ロール36b の外周面の幅Ｗ２は、被
圧延材である中間圧延材42のウェブ高さ縮小圧延パス以
外の圧延パスにおいては、第１の粗ユニバーサル圧延機
34の水平ロール34a 、34b の幅Ｗ1 、およびエッジャー
圧延機35の下水平ロール35b の孔型幅 (≒Ｗ1)と略同じ
値に設定しておき、中間圧延材42のウェブ高さ縮小圧延
パスにおいて初めて第１の粗ユニバーサル圧延機34の水
平ロール34a 、34b の幅Ｗ１よりも狭めに設定すること
が望ましい。In FIG. 1, the width W2 of the outer peripheral surface of the lower horizontal roll 36b of the second coarse universal rolling mill 36 is determined by a rolling pass other than the web height reduction rolling pass of the intermediate rolled material 42 as the material to be rolled. In the first rough universal rolling mill
The width W1 of the horizontal rolls 34a and 34b of the roll 34 and the hole width (≒ W1) of the lower horizontal roll 35b of the edger mill 35 are set to substantially the same value, and the web height reduction rolling pass of the intermediate rolled material 42 is set. For the first time, it is desirable to set the width of the horizontal rolls 34a and 34b of the first rough universal rolling mill 34 to be smaller than the width W1.
【００６４】また、仕上げユニバーサル圧延機38の下水
平ロール38b の外周面の幅Ｗ３は、第２の粗ユニバーサ
ル圧延機36の下水平ロール36b の幅Ｗ２と略同じ値に設
定しておくことが望ましい。The width W3 of the outer peripheral surface of the lower horizontal roll 38b of the finishing universal rolling mill 38 may be set to substantially the same value as the width W2 of the lower horizontal roll 36b of the second coarse universal rolling mill 36. desirable.
【００６５】なお、本実施形態では、第２の粗ユニバー
サル圧延機36の上水平ロール36a ならびに仕上げユニバ
ーサル圧延機38の上水平ロール38a は、いずれも、幅固
定のロールとした。しかし、前述したように、これらの
上水平ロール36a 、38a も、下水平ロール36b 、38b と
同様にオンラインでロール幅を自在に変更することがで
きる幅可変ロールとしてもよい。In this embodiment, the upper horizontal roll 36a of the second rough universal rolling mill 36 and the upper horizontal roll 38a of the finishing universal rolling mill 38 are both fixed width rolls. However, as described above, these upper horizontal rolls 36a and 38a may be variable width rolls whose roll width can be freely changed online, similarly to the lower horizontal rolls 36b and 38b.
【００６６】このようにして、本実施形態により、ウェ
ブの両端部フランジ反延設側への膨出部43a 、43b を形
成せずに、外幅 (ウェブ高さＷ、フランジ幅Ｂ）が一定
であってウェブおよびフランジの厚さがそれぞれｔwmax
〜ｔwmin: ｔfmax〜ｔfminの範囲で変化する、同一シリ
ーズの多種類の溝形鋼を、圧延工具の交換を伴うことな
く、圧延することができる。As described above, according to the present embodiment, the outer widths (web height W and flange width B) are constant without forming the bulging portions 43a and 43b on the opposite ends of the web from the flanges. Where the thickness of the web and the flange are each t wmax
~t wmin: it varies from t fmax ~t fmin, many kinds of channel steel of the same series, without replacement of the rolling tool can be rolled.
【００６７】また、本実施形態によれば、第１の粗ユニ
バーサル圧延機34、第２の粗ユニバーサル圧延機36およ
び仕上げユニバーサル圧延機38によるユニバーサル圧延
を中間圧延材42に行った際の、下反りの発生を確実に防
止でき、平行フランジ溝形鋼の外面や角部における凹み
や疵の発生を抑制できる。Further, according to the present embodiment, when the universal rolling by the first coarse universal rolling mill 34, the second coarse universal rolling mill 36, and the finishing universal rolling mill 38 is performed on the intermediate rolled material 42, The occurrence of warpage can be reliably prevented, and the occurrence of dents and flaws on the outer surface and corners of the parallel flange channel can be suppressed.
【００６８】したがって、本実施形態によれば、ウェブ
外面や角部における凹みや疵といった、角型コラムの素
材となる平行フランジ溝形鋼に、外観上あるいは実用上
支障となる形状不良を発生させずに、外法一定の平行フ
ランジ溝形鋼を製造することができる。Therefore, according to the present embodiment, a shape defect, which is a problem in appearance or practical use, occurs in the parallel flange channel steel used as the material of the square column, such as a dent or a flaw in the outer surface or the corner of the web. Instead, it is possible to manufacture a parallel flange channel steel having a constant outer method.
【００６９】[0069]
【実施例】さらに、本発明にかかる溝形鋼の圧延法を、
実施例を参照しながらより具体的に説明する。Further, the method of rolling a channel steel according to the present invention is described below.
This will be described more specifically with reference to examples.
【００７０】図１に示す溝形鋼の圧延工程31を用いて、
外寸法が一定 (ウェブ高さＷ：600mm、フランジ幅Ｂ：3
00 mm) であって、ウェブ厚さおよびフランジ厚さが、
いずれも、22〜60mmの範囲で異なる多種の平行フランジ
溝形鋼を製造した。Using the channel steel rolling step 31 shown in FIG.
Outer dimensions are constant (Web height W: 600 mm, flange width B: 3
00 mm) and the web thickness and flange thickness are
In each case, various kinds of parallel flange channel steels having different diameters in the range of 22 to 60 mm were produced.
【００７１】なお、本実施例では、第１の粗ユニバーサ
ル圧延機34の上下の水平ロール34a、34b の幅Ｗ１を、
いずれも561 mmに設定し、上下の水平ロール34a 、34b
の側面が垂直線となす角度を、いずれも、５度に設定し
た。In this embodiment, the width W1 of the upper and lower horizontal rolls 34a, 34b of the first rough universal rolling mill 34 is
Both are set to 561 mm and the upper and lower horizontal rolls 34a, 34b
The angles formed by the side surfaces of the vertical lines with the vertical lines were all set to 5 degrees.
【００７２】また、エッジャー圧延機35の下孔型ロール
34b の孔型幅は、第１の粗ユニバーサル圧延機34の水平
ロール34a 、34b の幅Ｗ１に等しい561 mmに設定し、孔
型深さを278 mmに設定した。Also, a pilot hole type roll of the edger rolling mill 35
The die width of 34b was set to 561 mm, which is equal to the width W1 of the horizontal rolls 34a and 34b of the first rough universal rolling mill 34, and the die depth was set to 278 mm.
【００７３】また、第２の粗ユニバーサル圧延機36は、
下水平ロール36b だけではなく上水平ロール36a にも、
幅可変ロールを用いた。この第２の粗ユニバーサル圧延
機36の幅可変の下水平ロール36b の外周面から小径部44
a 、44b までの深さを240 mmに設定し、幅可変の下水平
ロール36b の外周面の幅Ｗ２を561 mmに初期設定した。The second rough universal rolling mill 36
Not only on the lower horizontal roll 36b but also on the upper horizontal roll 36a,
A variable width roll was used. From the outer peripheral surface of the lower horizontal roll 36b of the variable width of the second coarse universal rolling mill 36, the small diameter portion 44
The depth from a to 44b was set to 240 mm, and the width W2 of the outer peripheral surface of the variable width lower horizontal roll 36b was initially set to 561 mm.
【００７４】なお、第２の粗ユニバーサル圧延機36の幅
可変水平ロール36a 、36b および仕上げユニバーサル圧
延機38の幅可変水平ロール38b 各々の幅可変量は、いず
れも100 mmに設定した。The variable width of each of the variable width horizontal rolls 36a and 36b of the second rough universal rolling mill 36 and the variable width horizontal roll 38b of the finishing universal rolling mill 38 was set to 100 mm.
【００７５】この圧延工程31により、まず、厚み：250
mm、幅：1000mmの矩形断面の連続鋳造スラブ31を圧延素
材とし、図示しない加熱炉に装入して約1300℃に加熱し
た後、ブレークダウン圧延機32を用いて11〜13パスのリ
バース圧延を行うことにより、厚み：80〜100 mmの粗形
鋼片41に粗造形した。In the rolling step 31, first, the thickness: 250
A continuous casting slab 31 having a rectangular cross section with a width of 1000 mm and a width of 1000 mm is used as a rolling material, charged into a heating furnace (not shown), heated to about 1300 ° C., and then subjected to reverse rolling of 11 to 13 passes using a breakdown rolling mill 32. By performing the above, a rough molding was performed on a crude steel piece 41 having a thickness of 80 to 100 mm.
【００７６】次いで、この粗形鋼片41に、第１の粗ユニ
バーサル圧延機34、エッジャー圧延機35および第２の粗
ユニバーサル圧延機36を用いて、５〜９パスのリバース
圧延を行い、ウェブ厚さ、フランジ厚さおよびフランジ
幅を所定値まで延伸圧延した。この際、ウェブ厚さおよ
びフランジ厚さは第１の粗ユニバーサル圧延機34により
圧下され、フランジ幅はエッジャー圧延機35および第２
の粗ユニバーサル圧延機36により圧下された。Next, the coarse shaped steel slab 41 is subjected to reverse rolling of 5 to 9 passes by using a first coarse universal rolling mill 34, an edger rolling mill 35, and a second coarse universal rolling mill 36, to thereby obtain a web. The thickness, flange thickness and flange width were stretched and rolled to predetermined values. At this time, the web thickness and the flange thickness are reduced by the first coarse universal rolling mill 34, and the flange width is reduced by the edger rolling mill 35 and the second
The rolling was performed by a rough universal rolling mill 36.
【００７７】この後、成品厚さが22mm以外の中間圧延材
42について、第２の粗ユニバーサル圧延機36のラストパ
スにおいて、上下の幅可変水平ロール36a 、36b の幅を
狭めるとともに左右の垂直ロール36c 、36d の開度を狭
めに調整してからウェブを圧下し、[(成品厚さ−22) ×
２] mm、最大で76mmの縮小量でウェブ高さを縮小すると
ともに、フランジ幅を調整圧延した。Thereafter, an intermediate rolled material having a product thickness other than 22 mm
In 42, in the last pass of the second coarse universal rolling mill 36, the width of the upper and lower variable width horizontal rolls 36a and 36b is reduced, and the opening of the left and right vertical rolls 36c and 36d is adjusted to be narrower. , [((Product thickness−22) ×
The height of the web was reduced by a reduction amount of 2 mm and a maximum of 76 mm, and the flange width was adjusted and rolled.
【００７８】なお、成品の形状不良を防止するため、成
品厚さが40mm以下の中間圧延材42については１パスの圧
延によるウェブ高さの縮小量を最大36mmとし、成品厚さ
が40mm越60mm以下のものについては２パスまたは３パス
に分けて圧延を行うことにより、ウェブ高さを最大で76
mm縮小した。また、第２の粗ユニバーサル圧延機36の上
下の水平ロール36a 、36b の開度は、中間圧延材42の各
パスにおけるウェブ厚さに略等しくなるように、設定し
た。In order to prevent the defective shape of the product, for the intermediate rolled material 42 having a product thickness of 40 mm or less, the reduction amount of the web height by one pass rolling is set to a maximum of 36 mm, and the product thickness is increased by 40 mm and 60 mm. The following items are rolled in two or three passes to reduce the web height up to 76
mm reduced. The opening of the upper and lower horizontal rolls 36a and 36b of the second rough universal rolling mill 36 was set so as to be substantially equal to the web thickness in each pass of the intermediate rolled material 42.
【００７９】このようにして、中間圧延を終了した中間
圧延材42に対し、仕上げユニバーサル圧延機38により、
仕上げ圧延終了後の成品放冷過程における熱収縮代を見
込んで、幅可変の上水平ロール38a の幅を604 mmに設定
するとともに、成品厚さに応じて、幅可変の下水平ロー
ル38b の幅をオンラインで484 〜560 mmにその都度変更
して設定した。また、上下の幅可変水平ロール38a 、38
b の開度は、製品のウェブ厚さと同等の値に設定して仕
上げた。In this way, the intermediate rolled material 42 that has been subjected to intermediate rolling is subjected to finishing universal rolling mill 38
In consideration of the heat shrinkage allowance in the product cooling process after finishing rolling, the width of the variable width upper horizontal roll 38a is set to 604 mm, and the width of the variable width lower horizontal roll 38b is set according to the product thickness. Was changed to 484 to 560 mm online each time. In addition, the upper and lower variable width horizontal rolls 38a, 38
The opening of b was set to the same value as the product web thickness and finished.
【００８０】表１には、本発明例１〜本発明例４とし
て、本発明にかかる方法により製造した外法一定平行フ
ランジ溝形鋼の代表的なサイズ（H600×B300×t22 、H6
00×B300×t60)について、中間圧延工程(UR)〜仕上げ圧
延工程(UF)におけるユニバーサル圧延の状況を示す。Table 1 shows, as Examples 1 to 4 of the present invention, typical sizes (H600 × B300 × t22, H6) of the externally formed constant parallel flanged channel steel manufactured by the method according to the present invention.
00 × B300 × t60) shows the state of universal rolling in the intermediate rolling step (UR) to the finish rolling step (UF).
【００８１】また、表１には、比較例１〜比較例６とし
て、本発明にかかる方法の条件を満足しない条件 (第２
の粗ユニバーサル圧延機および仕上げユニバーサル圧延
機それぞれの上下の水平ロール径の組合わせ、ウェブ・
フランジ肉厚圧下率の差) により製造した外法一定平行
フランジ溝形鋼の代表的なサイズ（H600×B300×t22、H
600×B300×t60)について、中間圧延工程(UR)〜仕上げ
圧延工程(UF)におけるユニバーサル圧延の状況を示す。Table 1 shows that Comparative Examples 1 to 6 satisfy the conditions that do not satisfy the conditions of the method according to the present invention (second example).
Combination of the upper and lower horizontal roll diameters of the coarse and finishing universal rolling mills,
Typical size (H600 x B300 x t22, H
600 × B300 × t60) shows the state of universal rolling in the intermediate rolling step (UR) to the finish rolling step (UF).
【００８２】[0082]
【表１】 [Table 1]
【００８３】表１から、本発明例１〜本発明例４によ
り、圧延トラブル、さらには角型コラムの素材として問
題になる凹みや疵を発生させることなく、外法が一定で
厚さが異なるとともに角型コラムの素材となる多種の平
行フランジ溝形鋼を、安定して圧延できたことがわか
る。From Table 1, it can be seen that Examples 1 to 4 of the present invention do not cause rolling troubles and dents and flaws which are problematic as a material for the square column, and the outer method is constant and the thickness is different. It can be seen that various types of parallel flanged channel steel used as the material of the square column were rolled stably.
【００８４】さらに、このようにして製造した多種の平
行フランジ溝形鋼を素材として用い、図12に示す方法に
より、600 mm×600 mmの角型鋼管柱を製作したが、組み
立てならびにダイアフラム溶接過程での不具合は一切生
じなかった。Further, using the various kinds of parallel flanged channel steels manufactured as described above as materials, 600 mm × 600 mm square steel tubular columns were manufactured by the method shown in FIG. 12, but the assembly and diaphragm welding process were carried out. There was no failure at all.
【００８５】これに対し、ウェブがフランジに対して下
になるような姿勢で圧延を行うと、得られた平行フラン
ジ溝形鋼には、ウェブ・フランジ外面および角部に大き
な凹みや疵が発生してしまい、角型コラムの製作工程に
おいて、トラブルや手直しが頻発した。そのため、製造
コストの上昇は否めなかった。On the other hand, when rolling is performed in such a manner that the web is positioned below the flange, the parallel flange channel steel obtained has large dents and flaws on the outer surface and corners of the web flange. As a result, troubles and reworking occurred frequently in the manufacturing process of the square column. Therefore, an increase in manufacturing costs was undeniable.
【００８６】また、表１における比較例１は、第１の粗
ユニバーサル圧延機34における上水平ロール34a の外径
と下水平ロール34b の外径とが等しいとともに、第１の
粗ユニバーサル圧延機34による圧延の際のウェブ〜フラ
ンジ間の肉厚圧下率の差が、本発明の範囲の下限を超え
ているため、第１の粗ユニバーサル圧延機34の出側にお
いて、中間圧延材42に下反りが発生し、中間圧延材42が
出側ガイドに干渉し、圧延トラブルが発生した。Further, in Comparative Example 1 in Table 1, the outer diameter of the upper horizontal roll 34a and the outer diameter of the lower horizontal roll 34b in the first coarse universal rolling mill 34 are equal, and the first coarse universal rolling mill 34 The difference in the thickness reduction between the web and the flange at the time of rolling exceeds the lower limit of the range of the present invention, so that the intermediate rolled material 42 is warped on the exit side of the first rough universal rolling mill 34. Occurred, the intermediate rolled material 42 interfered with the exit guide, and a rolling trouble occurred.
【００８７】また、比較例２は、第２の粗ユニバーサル
圧延機36における上水平ロール36aの外径が下水平ロー
ル36b の外径よりも大きいため、第２の粗ユニバーサル
圧延機36の出側において、中間圧延材42に下反りが発生
し、中間圧延材42のフランジ先端に凹凸が発生した。In Comparative Example 2, the outer diameter of the upper horizontal roll 36a in the second coarse universal rolling mill 36 was larger than the outer diameter of the lower horizontal roll 36b. In, the downward warpage occurred in the intermediate rolled material, and irregularities occurred in the front end of the flange of the intermediate rolled material.
【００８８】また、比較例３は、仕上げユニバーサル圧
延機38における上水平ロール38a の外径が下水平ロール
38b の外径よりも大きいため、仕上げユニバーサル圧延
機38の出側において、図示しない仕上圧延材に下反りが
発生し、仕上圧延材のフランジ先端に凹凸が発生した。In Comparative Example 3, the outer diameter of the upper horizontal roll 38a in the finishing universal rolling mill 38 was smaller than that of the lower horizontal roll 38a.
Since the diameter is larger than the outer diameter of the finished rolled material 38b, the finished rolled material (not shown) is warped downward at the exit side of the finishing universal rolling mill 38, and irregularities are generated at the end of the flange of the finished rolled material.
【００８９】また、比較例４は、仕上ユニバーサル圧延
機38による圧延の際のウェブ〜フランジ間の肉厚圧下率
の差が、本発明の範囲の上限を超えているため、仕上げ
ユニバーサル圧延機38の出側において、図示しない仕上
圧延材に上反りが発生し、仕上圧延材が仕上げユニバー
サル圧延機出側の上ウェブガイドに突っかけ、圧延トラ
ブルが発生した。In Comparative Example 4, the difference between the thickness reduction ratio between the web and the flange during rolling by the finishing universal rolling mill 38 exceeded the upper limit of the range of the present invention. On the exit side, the finished rolled material (not shown) was warped, and the finished rolled material ran into the upper web guide on the exit side of the finishing universal rolling mill, and a rolling trouble occurred.
【００９０】また、比較例５は、第１の粗ユニバーサル
圧延機34による圧延の際のウェブ〜フランジ間の肉厚圧
下率の差が、本発明の範囲の上限を超えているため、第
１の粗ユニバーサル圧延機34の出側において、中間圧延
材42に上反りが発生し、中間圧延材42がエッジャー圧延
機の入側の上ウェブガイドに突っかけ、圧延トラブルが
発生した。In Comparative Example 5, the difference in the thickness reduction between the web and the flange during rolling by the first coarse universal rolling mill 34 exceeded the upper limit of the range of the present invention. On the exit side of the rough universal rolling mill 34, the intermediate rolled material 42 was warped, and the intermediate rolled material 42 hit the upper web guide on the entry side of the edger rolling mill, and a rolling trouble occurred.
【００９１】さらに、比較例６は、第２の粗ユニバーサ
ル圧延機36における上水平ロール36a の外径が下水平ロ
ール36b の外径よりも大きいとともに、第２の粗ユニバ
ーサル圧延機36による圧延の際のウェブ〜フランジ間の
肉厚圧下率の差が本発明の範囲の下限を下回るため、第
２の粗ユニバーサル圧延機36の出側において、中間圧延
材42に下反りが発生し、中間圧延材42が第２の粗ユニバ
ーサル圧延機36の出側の下ウェブガイドに突っかけ、圧
延トラブルが発生した。Further, in Comparative Example 6, the outer diameter of the upper horizontal roll 36a in the second rough universal rolling mill 36 was larger than the outer diameter of the lower horizontal roll 36b, and the rolling by the second coarse universal rolling mill 36 was performed. Since the difference in the thickness reduction between the web and the flange at the time is below the lower limit of the range of the present invention, the intermediate rolled material 42 is warped on the exit side of the second rough universal rolling mill 36, and The material 42 hit the lower web guide on the exit side of the second rough universal rolling mill 36, and a rolling trouble occurred.
【００９２】(変形形態)実施形態および実施例の説明で
は、中間圧延を、２基の粗ユニバーサル圧延機とエッジ
ャー圧延機とにより行う場合を例にとった。しかし、本
発明はこの形態には限定されず、少なくとも１基の粗ユ
ニバーサル圧延機とエッジャー圧延機とを用いて中間圧
延を行う場合であれば、等しく適用される。(Modification) In the description of the embodiment and the examples, the case where the intermediate rolling is performed by two rough universal rolling mills and an edger rolling mill is taken as an example. However, the present invention is not limited to this form, and is equally applicable if intermediate rolling is performed using at least one rough universal rolling mill and an edger rolling mill.
【００９３】また、本発明は、実施形態で用いた各圧延
機の具体的な形態には、限定されない。各圧延機の水平
ロールおよび垂直ロールそれぞれの形状は、成品形状に
応じて適宜設定することができる。The present invention is not limited to the specific form of each rolling mill used in the embodiment. The shape of each of the horizontal roll and the vertical roll of each rolling mill can be appropriately set according to the product shape.
【００９４】また、上述した実施形態および実施例で用
いたエッジャー圧延機に替えて、このエッジャー圧延機
と同等の圧下・造形機能を備える粗ユニバーサル圧延機
を第３の粗ユニバーサル圧延機として用いてもよい。Further, instead of the edger rolling mill used in the above-described embodiments and examples, a rough universal rolling mill having a drafting and shaping function equivalent to that of the edger rolling mill is used as a third coarse universal rolling mill. Is also good.
【００９５】[0095]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、フランジおよびウェブそれぞれの外面や角部に凹
みや疵といった、角型コラムの素材となる平行フランジ
溝形鋼として問題となる品質不良を発生させることな
く、平行フランジ溝形鋼を効率的にかつ経済的に製造す
ることが可能となった。かかる効果を有する本発明の意
義は、極めて著しい。As described above in detail, according to the present invention, there is a problem as a parallel flange channel steel used as a material for a rectangular column, such as a dent or a flaw on the outer surface or a corner of each of a flange and a web. It has become possible to produce parallel flanged channel steel efficiently and economically without causing quality defects. The significance of the present invention having such an effect is extremely remarkable.
【図１】実施形態の外法一定の平行フランジ溝形鋼の圧
延工程を、各圧延工程に配置された圧延機とともに示す
説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing a rolling process of a parallel flange channel steel having a constant outer method according to an embodiment together with rolling mills arranged in each rolling process.
【図２】第２の粗ユニバーサル圧延機の各ロールの形状
および配置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the shape and arrangement of each roll of a second rough universal rolling mill.
【図３】第１の粗ユニバーサル圧延機を通過した中間圧
延材に上反りが発生した状況を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a situation in which an intermediate rolled material that has passed through a first rough universal rolling mill is warped.
【図４】第１の粗ユニバーサル圧延機を通過した中間圧
延材に下反りが発生した状況を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a situation in which downward warpage has occurred in an intermediate rolled material that has passed through a first rough universal rolling mill.
【図５】上水平ロールおよび下水平ロールそれぞれのロ
ール径が下反りの発生に及ぼす影響を調査した結果を示
すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the results of investigating the effect of the roll diameter of each of the upper horizontal roll and the lower horizontal roll on the occurrence of downward warpage.
【図６】中間圧延材のフランジの肉厚圧下率と、中間圧
延材のウェブの肉厚圧下率との差が、上反りまたは下反
りに及ぼす影響を調査した結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the results of investigating the effect of the difference between the thickness reduction ratio of the flange of the intermediate rolled material and the thickness reduction ratio of the web of the intermediate rolled material on upward warpage or downward warpage.
【図７】角型コラムの素材となる平行フランジ溝形鋼の
概略の断面形状を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic cross-sectional shape of a parallel flange channel steel used as a material of a square column.
【図８】図８(a) 〜図８(c) は、 平行フランジ溝形鋼
の従来の代表的な製造工程の一例を示すグラフである。8 (a) to 8 (c) are graphs showing an example of a conventional typical manufacturing process of a parallel flange channel steel.
【図９】平行フランジ溝形鋼の従来の代表的な製造工程
の他の一例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing another example of a conventional typical manufacturing process of a parallel flange channel steel.
【図１０】本出願人が特開平９−141302号公報により開
示した平行フランジ溝形鋼の熱間圧延方法を示す説明図
である。FIG. 10 is an explanatory view showing a hot rolling method of a parallel flange channel steel disclosed by the present applicant in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-141302.
【図１１】特許第2577660 号により開示された平行フラ
ンジ溝形鋼の製造方法を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing a method of manufacturing a parallel flange channel steel disclosed in Japanese Patent No. 2577660.
【図１２】溝形鋼、特に外寸法一定の平行フランジ溝形
鋼を素材とする角型コラムの製造工程 (工程１〜工程
４) を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory view showing a manufacturing process (steps 1 to 4) of a square column using a channel steel, particularly a parallel flange channel steel having a constant outer dimension.
【図１３】平行フランジ溝形鋼のフランジ先端部に開先
加工が行われる状況を模式的に示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory view schematically showing a state in which a groove is formed at a front end portion of a flange of a parallel flange channel steel.
【図１４】粗ユニバーサル圧延機や仕上げユニバーサル
圧延機を通過した際の被圧延材の下反りに起因して、ウ
ェブやフランジの外面や角部に凹みや疵が存在する平行
フランジ溝形鋼を部分的に示す斜視図である。FIG. 14 is a plan view of a parallel flange groove steel having a dent or a flaw on an outer surface or a corner portion of a web or a flange due to a downward warpage of a material to be rolled when the material passes through a coarse universal rolling mill or a finishing universal rolling mill. It is a perspective view shown partially.
34 第１の粗ユニバーサル圧延機 34a 、36a 上水平ロール 34b 、36b 下水平ロール 35 エッジャー圧延機 36 第２の粗ユニバーサル圧延機 38 仕上げユニバーサル圧延機 41 粗形鋼片 42 中間圧延材 34 First coarse universal rolling mill 34a, 36a Upper horizontal roll 34b, 36b Lower horizontal roll 35 Edger rolling mill 36 Second rough universal rolling mill 38 Finishing universal rolling mill 41 Coarse shaped steel piece 42 Intermediate rolled material
Claims (2)
て粗圧延を行って粗形鋼片とし、該粗形鋼片に少なくと
も１基の粗ユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機とを
用いて中間圧延を行って中間圧延材とし、該中間圧延材
に仕上げユニバーサル圧延機を用いて仕上げ圧延を行う
ことにより、ウェブおよび２つの平行なフランジを有す
る溝形鋼を圧延する際に、 前記粗形鋼片および／または前記中間圧延材は、ウェブ
がフランジに対して上方に位置する姿勢で、少なくと
も、前記粗ユニバーサル圧延機および／または前記仕上
げユニバーサル圧延機による圧下を行われるとともに、 前記粗ユニバーサル圧延機および／または前記仕上げユ
ニバーサル圧延機は、下水平ロールの外径が上水平ロー
ルの外径よりも大きいことを特徴とする溝形鋼の圧延
法。1. A rough rolling is performed on a rolled material using a breakdown rolling mill to form a coarse billet, and the rough rolling steel piece is subjected to intermediate rolling using at least one rough universal rolling mill and an edger rolling mill. By performing finish rolling on the intermediate-rolled material using a finishing universal rolling mill, thereby rolling a web and a channel steel having two parallel flanges. And / or the intermediate rolled material is subjected to at least rolling down by the coarse universal rolling mill and / or the finishing universal rolling mill in a posture where the web is located above the flange, and the rough universal rolling mill and And / or the finishing universal rolling mill is characterized in that the outer diameter of the lower horizontal roll is larger than the outer diameter of the upper horizontal roll. Casting method.
て粗圧延を行って粗形鋼片とし、該粗形鋼片に少なくと
も１基の粗ユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機とを
用いて中間圧延を行って中間圧延材とし、該中間圧延材
に仕上げユニバーサル圧延機を用いて仕上げ圧延を行う
ことにより、ウェブおよび２つの平行なフランジを有す
る溝形鋼を圧延する際に、 前記粗形鋼片および／または前記中間圧延材は、ウェブ
がフランジに対して上方に位置する姿勢で、少なくと
も、前記粗ユニバーサル圧延機および／または前記仕上
げユニバーサル圧延機による圧下を行われるとともに、 前記粗ユニバーサル圧延機および／または前記仕上げユ
ニバーサル圧延機による圧下は、前記中間圧延材のフラ
ンジの肉厚圧下率（φtf）と、前記中間圧延材のウェブ
の肉厚圧下率（φtw）との差が下記(1) 式を満足するよ
うに、行われることを特徴とする溝形鋼の圧延法。 【数１】 ただし、上記(1) 式において、φtf＝ln(tf0/tf1) 、φ
tw＝ln(tw0/tw1) であり、符号ｔf0、ｔf1はそれぞれ粗
ユニバーサル圧延機または仕上げユニバーサル圧延機に
よる圧下の前後におけるフランジ厚を示し、符号ｔw0、
ｔw1はそれぞれ粗ユニバーサル圧延機または仕上げユニ
バーサル圧延機による圧下の前後におけるウェブ厚を示
す。2. A rough rolling is performed on a rolled material using a breakdown rolling mill to form a coarse billet, and the rough rolling steel piece is subjected to intermediate rolling using at least one rough universal rolling mill and an edger rolling mill. By performing finish rolling on the intermediate-rolled material using a finishing universal rolling mill, thereby rolling a web and a channel steel having two parallel flanges. And / or the intermediate rolled material is subjected to at least rolling down by the coarse universal rolling mill and / or the finishing universal rolling mill in a posture where the web is located above the flange, and the rough universal rolling mill and / or pressure by the finishing universal rolling machine, the wall thickness rolling reduction rate of the flanges of the intermediate rolled material and (phi tf), of the intermediate rolled material As the difference between the wall thickness rolling reduction rate of the E blanking and (phi tw) satisfies the following formula (1), rolling method of channel steel, characterized in that it is carried out. (Equation 1) Here, in the above equation (1), φ tf = ln (t f0 / t f1 ), φ
tw = ln (t w0 / t w1 ), and symbols t f0 and t f1 indicate the flange thickness before and after the reduction by the rough universal rolling mill or the finishing universal rolling mill, respectively, and the symbols t w0 ,
tw1 indicates the web thickness before and after the reduction by the coarse universal rolling mill or the finishing universal rolling mill, respectively.
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| JP16817299A JP3428503B2 (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Rolling method for channel steel |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104759892A (en) * | 2015-03-23 | 2015-07-08 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | Channel section steel production system and production method thereof |
| CN109877159A (en) * | 2018-12-29 | 2019-06-14 | 东北大学无锡研究院 | A kind of apparatus and method for preparing conduit with bending group technology using rolling |
| JP7428899B2 (en) | 2020-08-04 | 2024-02-07 | 日本製鉄株式会社 | Method for manufacturing channel steel and channel steel |
-
1999
- 1999-06-15 JP JP16817299A patent/JP3428503B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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