JP2021098210A - Manufacturing method for asymmetric h-shaped steel having left and right flange with different thickness - Google Patents

Abstract

To provide a manufacturing method for an H-shaped steel involving reverse rolling, in which an asymmetric H-shaped steel having left and right flanges with different thicknesses can be stably manufactured, by setting rolling reduction condition under which threading performance can be secured, in accordance with a rolling direction of each path and by setting rolling reductions for left and right flanges in some paths in reverse rolling so that a predetermined condition is satisfied.SOLUTION: In reverse rolling in an intermediate rolling step, in a path involving engagement with an edger rolling machine, rolling molding is performed under a rolling condition that extensions of left and right flanges are equal, and in a path not involving engagement with the edger rolling machine, the rolling molding is performed under a rolling condition that a ratio α of the extensions of the left and right flanges satisfy the following formula (6): 1<α<1+2Bi.γ.Lf/{{γ.Lf}2+D.Lf-Lf2}(6).SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼をユニバーサル圧延によって製造する製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing asymmetric H-beams having different left and right flange thicknesses by universal rolling.

例えばＨ形鋼や軌条といった各種形鋼の製造は、一般的に孔型圧延法（カリバー法）やユニバーサル圧延法によって行われることが知られている。特に近年では、均質な変形が期待でき、材質の向上や寸法精度の高精度化が図れるといった観点から、中間ユニバーサル圧延機、エッジャー圧延機、仕上圧延機を備えた圧延機列によってユニバーサル圧延法が行われている。 For example, it is known that various shaped steels such as H-shaped steels and rails are generally manufactured by a hole rolling method (caliber method) or a universal rolling method. Especially in recent years, from the viewpoint that uniform deformation can be expected, the material can be improved and the dimensional accuracy can be improved, the universal rolling method has been adopted by a rolling mill line equipped with an intermediate universal rolling mill, an edger rolling mill, and a finishing rolling mill. It is done.

左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼は力学的利点が大きいため建築構造物や橋梁等の梁材に好適に用いられる。具体的には、地面や床面に対し一方のフランジを接地させ、他方のフランジを上方に位置するような設置態様を採った場合に、厚みが薄いフランジを接地面とし、厚みの厚いフランジを上方とすることが知られている。これは、接地面ではフランジが接地された地面（あるいは床面等）を含めた剛性となるのに対し、上方のフランジはそれ単体での剛性が求められるために、上方のフランジをより厚いものとすることが望ましいからである。このような態様により、所望の剛性の梁材を、軽量且つ少量の材料でもって製造できるため、生産性の向上やコスト削減が図られる。 Asymmetric H-section steels with different left and right flange thicknesses have great mechanical advantages and are therefore preferably used for beam materials such as building structures and bridges. Specifically, when one flange is grounded to the ground or floor and the other flange is located above, the thin flange is used as the grounding surface and the thick flange is used. It is known to be upward. This is because the ground surface has rigidity including the ground (or floor surface, etc.) where the flange is grounded, while the upper flange is required to have rigidity by itself, so the upper flange is thicker. This is because it is desirable. According to such an embodiment, a beam material having a desired rigidity can be produced with a light weight and a small amount of material, so that productivity can be improved and costs can be reduced.

例えば特許文献１には、非対称Ｈ形鋼の圧延方法が開示され、その製造の際には曲がりが生じることが記載されている。特許文献１の技術では、一般的には非駆動である左右竪ロールを個別駆動させ、左右独立に回転速度（回転数）を調整して曲がりを抑制させている。 For example, Patent Document 1 discloses a method for rolling an asymmetric H-section steel, and describes that bending occurs during the production thereof. In the technique of Patent Document 1, the left and right vertical rolls, which are generally not driven, are individually driven, and the rotation speed (rotation speed) is adjusted independently on the left and right to suppress bending.

また、例えば特許文献２には、非対称Ｈ形鋼のユニバーサル圧延での左右竪ロールの圧延荷重が左右不均一となることで水平ロールに対するスラスト荷重がかかり、スラスト変位が生じるのを抑制する技術が開示されている。具体的には、左右のフランジの一方（片側）を冷却することで、当該フランジの圧延荷重を増加させ、水平ロールに働くスラスト荷重を低減させている。 Further, for example, Patent Document 2 describes a technique for suppressing the occurrence of thrust displacement due to a thrust load applied to a horizontal roll due to non-uniform rolling load on the left and right vertical rolls in universal rolling of asymmetric H-section steel. It is disclosed. Specifically, by cooling one (one side) of the left and right flanges, the rolling load of the flanges is increased and the thrust load acting on the horizontal roll is reduced.

特開平５−１７７２０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-177201 特開２００６−６８７７７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-68777

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、一般的には非駆動で従動ロールである竪ロールを駆動させるための設備の新設や改造が必要となり、設備コストの増加や設備構成の煩雑化が懸念される。また、上記特許文献２に記載の技術は、左右竪ロールの圧延荷重を揃えることを目的としており、非対称Ｈ形鋼の圧延を歪みや曲がりを生じさせることなく行うための適正条件については何ら開示されていない。 However, in the technique described in Patent Document 1, it is generally necessary to newly install or modify equipment for driving a vertical roll which is a non-driving and driven roll, which increases the equipment cost and complicates the equipment configuration. I am concerned. Further, the technique described in Patent Document 2 aims to make the rolling loads of the left and right vertical rolls uniform, and discloses no appropriate conditions for rolling asymmetric H-shaped steel without causing distortion or bending. It has not been.

一般的なＨ形鋼の製造技術では、例えば中間圧延工程において、近接する（中間）ユニバーサル圧延機とエッジャー圧延機とからなる圧延機列でもってリバース圧延を実施する場合がある。リバース圧延時には、圧延方向によっては、ユニバーサル圧延機の出側にエッジャー圧延機が近接配置されている場合があり、このような圧延方向のパスではエッジャー圧延機への被圧延材の噛み込み性が重要となるため、ユニバーサル圧延での曲がりの発生を抑制することが求められる。一方で、ユニバーサル圧延機の出側に圧延機が存在しない圧延方向のパスでは、ガイドなどによる通材補正手段が存在するためある程度の曲がりは許容され、高精度な通材性は求められない。即ち、中間圧延工程においてリバース圧延を行う場合には、被圧延材の左右フランジの圧下率条件を各パスに応じた好適なものにすることで、通材性等の改善が見込まれる。 In a general H-beam manufacturing technique, for example, in an intermediate rolling process, reverse rolling may be carried out by a rolling mill array consisting of adjacent (intermediate) universal rolling mills and edger rolling mills. At the time of reverse rolling, depending on the rolling direction, the edger rolling mill may be arranged close to the exit side of the universal rolling mill, and in such a path in the rolling direction, the biting property of the material to be rolled into the edger rolling mill is Since it is important, it is required to suppress the occurrence of bending in universal rolling. On the other hand, in the path in the rolling direction in which the rolling mill does not exist on the exit side of the universal rolling mill, some bending is allowed because there is a material passing correction means such as a guide, and high precision material passing is not required. That is, when reverse rolling is performed in the intermediate rolling process, it is expected that the material permeability and the like will be improved by setting the rolling reduction conditions of the left and right flanges of the material to be rolled to be suitable according to each pass.

また、一般的に、Ｈ形鋼の圧延技術においては、左右フランジの圧下率を等しくすることで、ユニバーサル圧延時の被圧延材の曲がりは抑制できると考えられている。即ち、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼（いわゆる異厚Ｈ形鋼）の製造においても、粗圧延で製品の厚み比相当のフランジ厚み比を有する粗形材を造形することが必要となる。しかしながら、粗形材の造形用に専用の孔型を設けることは、ロールコストの増大を招くため望ましくないため、既存の設備においてＨ形鋼を製造する際の左右対称な粗形材を用いて、ユニバーサル圧延でもって非対称Ｈ形鋼を製造する技術が求められている。 Further, in general, in the rolling technology of H-section steel, it is considered that bending of the material to be rolled during universal rolling can be suppressed by making the rolling ratios of the left and right flanges equal. That is, even in the production of asymmetric H-shaped steels having different left and right flange thicknesses (so-called different-thickness H-shaped steels), it is necessary to form a rough-shaped material having a flange thickness ratio corresponding to the thickness ratio of the product by rough rolling. However, it is not desirable to provide a dedicated hole mold for forming the rough shape material because it causes an increase in roll cost. Therefore, a symmetrical rough shape material is used when manufacturing H-section steel in existing equipment. , There is a demand for a technique for producing asymmetric H-beams by universal rolling.

上記事情に鑑み、本発明の目的は、リバース圧延を伴うＨ形鋼の製造方法において、通材性を担保できるような圧下率条件を各パスの圧延方向に応じて設定し、かつ、リバース圧延の一部のパスにおいて左右フランジの圧下率を所定の条件を満たすように設定することで、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼を安定的に製造することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to set a rolling reduction condition that can ensure material permeability in a method for producing an H-section steel accompanied by reverse rolling, according to the rolling direction of each pass, and reverse rolling. By setting the rolling ratio of the left and right flanges so as to satisfy a predetermined condition in some of the passes, asymmetric H-beams having different thicknesses of the left and right flanges can be stably manufactured.

また、既存の製造設備で左右対称に造形された粗形材を経て、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼を製造する場合に、被圧延材に発生する曲がり等の通材不良を抑制させ、安定的に非対称Ｈ形鋼を製造することができる技術を提供することを目的としている。 In addition, when asymmetric H-beams with different left and right flange thicknesses are manufactured through symmetrically shaped rough-shaped steel with existing manufacturing equipment, defects such as bending that occur in the material to be rolled can be suppressed. It is an object of the present invention to provide a technique capable of stably producing asymmetric H-section steel.

前記の目的を達成するため、本発明によれば、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼の製造方法であって、被圧延材を粗形材に圧延造形する粗圧延工程と、前記粗形材に対し、中間ユニバーサル圧延機及びエッジャー圧延機を含む中間圧延機列においてリバース圧延でもって中間材を圧延造形する中間圧延工程と、を備え、前記中間圧延工程におけるリバース圧延では、前記エッジャー圧延機への噛み込みを伴うパスでは左右のフランジ延伸が等しい圧延条件でもって圧延造形を行い、前記エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパスでは左右フランジ延伸比αが以下の式（６）を満たすような圧延条件で圧延造形を行うことを特徴とする、非対称Ｈ形鋼の製造方法が提供される。
１＜α＜１＋２Ｂｉ・γ・Ｌｆ／｛｛γ・Ｌｆ｝^２＋Ｄ・Ｌｆ−Ｌｆ^２｝ ・・・（６）
但し、Ｂｉ：被圧延材のウェブ内法、Ｌｆ：被圧延材のフランジ片幅、Ｄ：中間ユニバーサル圧延機の水平ロール径、γ：中間ユニバーサル圧延機の水平ロール側面の勾配、α：エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパスでの中間ユニバーサル圧延機における左右フランジの延伸λ１、λ２がλ２＞λ１である場合に、λ２／λ１で規定される延伸比、である。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is a method for producing asymmetric H-shaped steel having different left and right flange thicknesses, that is, a rough rolling step of rolling a material to be rolled into a rough material, and the rough material. On the other hand, an intermediate rolling step of rolling and shaping an intermediate material by reverse rolling in an intermediate rolling mill row including an intermediate universal rolling mill and an edger rolling mill is provided, and in reverse rolling in the intermediate rolling step, the edger rolling mill is used. In the pass with biting, rolling molding is performed under rolling conditions where the left and right flange stretches are equal, and in the pass without biting into the edger rolling mill, the left and right flange stretch ratio α satisfies the following equation (6). Provided is a method for producing an asymmetric H-shaped steel, which comprises performing rolling molding under various rolling conditions.
1 <α <1 + 2Bi ・ γ ・ Lf / {{γ ・ Lf} ² + D ・ Lf-Lf ² } ・ ・ ・ (6)
However, Bi: in-web method of the material to be rolled, Lf: flange piece width of the material to be rolled, D: horizontal roll diameter of the intermediate universal rolling mill, γ: gradient of the horizontal roll side surface of the intermediate universal rolling mill, α: edger rolling This is the stretching ratio defined by λ2 / λ1 when the stretching λ1 and λ2 of the left and right flanges in the intermediate universal rolling mill in a path that does not involve biting into the machine are λ2> λ1.

前記粗形材は粗圧延工程において圧延造形され、前記粗圧延工程で圧延造形される粗形材の断面形状は、略Ｈ形状であっても良い。 The rough shape material is rolled and shaped in the rough rolling step, and the cross-sectional shape of the rough shape material rolled and shaped in the rough rolling step may be substantially H shape.

前記粗形材は粗圧延工程において圧延造形され、前記粗圧延工程で圧延造形される粗形材の断面形状は、左右対称であり、左右フランジ厚が等しい形状であっても良い。 The rough shape material is rolled and shaped in the rough rolling step, and the cross-sectional shape of the rough shape material rolled and shaped in the rough rolling step may be symmetrical and the left and right flange thicknesses may be the same.

本発明によれば、リバース圧延を伴うＨ形鋼の製造方法において、通材性を担保できるような圧下率条件を各パスの圧延方向に応じて設定し、かつ、リバース圧延の一部のパスにおいて左右フランジの圧下率を所定の条件を満たすように設定することで、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼を安定的に製造することができる。また、既存の製造設備で左右対称に造形された粗形材を経て、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼を製造する場合に、被圧延材に発生する曲がり等の通材不良を抑制させ、安定的に非対称Ｈ形鋼を製造することができる。 According to the present invention, in a method for manufacturing an H-section steel accompanied by reverse rolling, a rolling reduction condition that can ensure material permeability is set according to the rolling direction of each pass, and a part of the reverse rolling passes. By setting the rolling reduction of the left and right flanges so as to satisfy a predetermined condition, asymmetric H-beams having different thicknesses of the left and right flanges can be stably manufactured. In addition, when asymmetric H-beams with different left and right flange thicknesses are manufactured through symmetrically shaped rough-shaped steel with existing manufacturing equipment, defects such as bending that occur in the material to be rolled can be suppressed. Asymmetric H-section steel can be stably produced.

Ｈ形鋼の製造ラインについての概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing about the manufacturing line of H shaped steel. 中間圧延機列の構成の一例を示す概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing which shows an example of the structure of the intermediate rolling mill row. 中間ユニバーサル圧延機のロール構成についての概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing about the roll composition of the intermediate universal rolling mill. エッジャー圧延機のロール構成についての概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing about the roll composition of the edger rolling mill. 中間圧延機列におけるリバース圧延に関する概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing about reverse rolling in an intermediate rolling mill row. 曲がり発生後の被圧延材の噛み込みに関する概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing about the biting of the material to be rolled after the occurrence of bending. 被圧延材に曲がりが発生した場合の圧延ロールからのずれ量に関する概略説明図である。It is schematic explanatory drawing about the deviation amount from a rolling roll when bending occurs in the material to be rolled. 水平ロール径が１２００ｍｍ、被圧延材のフランジ勾配が０．０６である圧延条件下において、ウェブ内法とフランジ片幅を種々の値にしたときの許容最大延伸比を示すグラフである。It is a graph which shows the permissible maximum draw ratio when the in-web method and the flange piece width are made into various values under the rolling condition which the horizontal roll diameter is 1200 mm, and the flange gradient of the material to be rolled is 0.06.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお、本明細書における「ユニバーサル圧延機」とは、形鋼圧延時に水平ロールと竪ロールを用いて大きな延伸を伴う圧延を行う圧延機を指し、「エッジャー圧延機」とはユニバーサル圧延機と併せて用いられ極めて軽圧下な圧延を行う圧延機を指すものとし、本明細書では、それら圧延機を「圧延スタンド」あるいは単に「スタンド」と呼称する場合もある。また、本実施の形態においては矩形断面素材から、粗圧延工程において左右対称である粗形材（後述する粗形材１３）を造形し、その左右対称な粗形材を用いて、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼（いわゆる異厚Ｈ形鋼）を製造する場合を例示して説明する。但し、本発明に係る中間圧延技術は、このような粗形材に限らず、任意の被圧延材に対して適用可能であり、例えば、断面形状が左右非対称な略Ｈ形状のドッグボーン材や、予め所定の略Ｈ形状に造形されたいわゆるビームブランク材等に適用できる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted. The term "universal rolling mill" as used herein refers to a rolling mill that uses horizontal rolls and vertical rolls to perform rolling with large stretching during shaped steel rolling, and the term "edger rolling mill" is used in combination with the universal rolling mill. In the present specification, these rolling mills may be referred to as "rolling stands" or simply "stands". Further, in the present embodiment, a rough-shaped material (rough-shaped material 13 described later) that is symmetrical in the rough rolling process is formed from a rectangular cross-section material, and the left-right flange thickness is used by using the roughly symmetrical rough-shaped material. The case of manufacturing different asymmetric H-beams (so-called different-thickness H-beams) will be described as an example. However, the intermediate rolling technique according to the present invention can be applied not only to such a rough-shaped material but also to any material to be rolled, for example, a dogbone material having a substantially H-shape having an asymmetric cross-sectional shape. , It can be applied to a so-called beam blank material or the like which has been formed into a predetermined substantially H shape in advance.

（製造ラインの概要）
図１は、本実施の形態にかかる圧延設備１において構成される、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼（いわゆる異厚Ｈ形鋼）の製造ラインＴについての説明図である。図１に示すように、製造ラインＴには上流側から順に、加熱炉２、粗圧延機列４、中間圧延機列５、仕上ユニバーサル圧延機８が配置されている。なお、以下では、説明のために製造ラインＴにおける鋼材を、総称して「被圧延材Ａ」と記載し、各図において適宜その形状を破線・斜線等を用いて図示する場合がある。また、本明細書では、被圧延材Ａは圧延方向左右にフランジ部が位置するいわゆる「Ｈ姿勢」にて圧延造形されるものとして説明する。また、被圧延材Ａの各圧延段階において、最終Ｈ形鋼製品のフランジに相当する部位をフランジ部１２と呼称し、そのフランジ部１２の一方（例えば薄肉側）をフランジ部１２ａ、他方（例えば厚肉側）をフランジ部１２ｂと呼称する場合がある。また、ウェブに相当する部分をウェブ部２０と呼称する場合がある。 (Outline of production line)
FIG. 1 is an explanatory diagram of a production line T of an asymmetric H-shaped steel (so-called different-thickness H-shaped steel) having different left and right flange thicknesses, which is configured in the rolling equipment 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a heating furnace 2, a rough rolling mill row 4, an intermediate rolling mill row 5, and a finishing universal rolling mill 8 are arranged in this order from the upstream side on the production line T. In the following, for the sake of explanation, the steel materials in the production line T are collectively referred to as “material to be rolled A”, and the shape may be appropriately illustrated by using broken lines, diagonal lines, etc. in each drawing. Further, in the present specification, the material A to be rolled will be described as being rolled and shaped in a so-called "H posture" in which flange portions are located on the left and right in the rolling direction. Further, in each rolling stage of the material A to be rolled, the portion corresponding to the flange of the final H-section steel product is referred to as a flange portion 12, and one of the flange portions 12 (for example, the thin wall side) is the flange portion 12a and the other (for example, the other). The thick side) may be referred to as a flange portion 12b. Further, the portion corresponding to the web may be referred to as a web portion 20.

図１に示すように、製造ラインＴでは、加熱炉２から抽出された例えばスラブやブルームといった矩形断面の素材１１である被圧延材Ａが粗圧延機列４において粗圧延される。次いで、中間圧延機列５において中間ユニバーサル圧延される。通常の場合、粗圧延機列４には例えばブレイクダウンミルや粗圧延機等が複数スタンド配置され、それらスタンドのロールには、例えば合計で４〜６個程度の孔型が刻設されている。これら孔型を経由して数１０パス程度のリバース圧延を行うことで左右対称のドッグボーン形状のＨ形粗形材１３が圧延造形される。次いで、Ｈ形粗形材１３に対し中間圧延機列５においてリバース圧延が行われ、左右非対称の中間材１４が圧延造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８での１方向１パス圧延の仕上圧延により最終製品形状となり、非対称Ｈ形鋼製品１６が製造される。 As shown in FIG. 1, in the production line T, the material A to be rolled, which is a material 11 having a rectangular cross section such as a slab or bloom, extracted from the heating furnace 2 is roughly rolled in the rough rolling mill row 4. Next, intermediate universal rolling is performed in the intermediate rolling mill row 5. Normally, a plurality of breakdown mills, rough rolling mills, and the like are arranged in the rough rolling mill row 4, and the rolls of these stands are engraved with, for example, about 4 to 6 holes in total. .. By performing reverse rolling for about several tens of passes via these hole molds, a symmetrical dogbone-shaped H-shaped rough material 13 is rolled and shaped. Next, reverse rolling is performed on the H-shaped rough shape member 13 in the intermediate rolling mill row 5, and the left-right asymmetric intermediate member 14 is rolled and shaped. Then, the intermediate material 14 becomes a final product shape by finish rolling of one-way one-pass rolling with a finishing universal rolling mill 8, and an asymmetric H-shaped steel product 16 is manufactured.

（中間圧延機列の構成の概要）
次に、図１に示した中間圧延機列５の構成の概要について説明する。図２は中間圧延機列５の構成の一例を示す概略説明図である。なお、図２に示す構成は一例であり、本発明における中間圧延機列５の構成はこれに限定されるものではない。 (Outline of composition of intermediate rolling mill row)
Next, an outline of the configuration of the intermediate rolling mill row 5 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a schematic explanatory view showing an example of the configuration of the intermediate rolling mill row 5. The configuration shown in FIG. 2 is an example, and the configuration of the intermediate rolling mill row 5 in the present invention is not limited to this.

図２に示すように、中間圧延機列５は、１基の中間ユニバーサル圧延機Ｕ１と、１基のエッジャー圧延機Ｅ１から構成される。中間ユニバーサル圧延機Ｕ１は水平ロールでウェブ厚、竪ロールでフランジ厚を圧下し、最終的に略製品の厚みに圧延造形するユニバーサル圧延機である。また、エッジャー圧延機Ｅ１は中間ユニバーサル圧延機Ｕ１で未圧下であるフランジ先端部を整形する補助的な役割を有する圧延機である。図示の構成では、上流からＵ１、Ｅ１の順に圧延機が配置される。このように構成される中間圧延機列５においては、中間圧延工程として、被圧延材Ａに対し複数パスでのリバース圧延が実施され、中間材１４が圧延造形される。 As shown in FIG. 2, the intermediate rolling mill row 5 is composed of one intermediate universal rolling mill U1 and one edger rolling mill E1. The intermediate universal rolling mill U1 is a universal rolling mill that reduces the web thickness with a horizontal roll and the flange thickness with a vertical roll, and finally rolls to the thickness of a substantially product. Further, the edger rolling mill E1 is a rolling mill having an auxiliary role of shaping the flange tip portion under unrolled by the intermediate universal rolling mill U1. In the illustrated configuration, the rolling mills are arranged in the order of U1 and E1 from the upstream. In the intermediate rolling mill row 5 configured in this way, as an intermediate rolling step, reverse rolling is performed on the material A to be rolled in a plurality of passes, and the intermediate material 14 is rolled and shaped.

（中間ユニバーサル圧延機の概略的な構成）
次に、図２に示した中間圧延機列５に配置される中間ユニバーサル圧延機Ｕ１について説明する。図３は中間ユニバーサル圧延機Ｕ１のロール構成についての概略説明図（正面断面図）であり、（ａ）がロール構成の概略、（ｂ）が圧延時の断面概略を示している。図３に示すように、中間ユニバーサル圧延機Ｕ１には、上下一対の水平ロール２１、２２と、左右一対の竪ロール３１、３２が設けられている。水平ロール２１、２２は、そのロール周面が被圧延材Ａのウェブ部２０に当接可能に構成され、そのロール側面の一部がフランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）の内面に当接可能に構成されている。また、竪ロール３１、３２は、そのロール周面がフランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）の外面に当接可能に構成されている。なお、図３では、各ロールのロール軸や圧延機筐体等の構成は図示を省略している。 (Rough configuration of intermediate universal rolling mill)
Next, the intermediate universal rolling mill U1 arranged in the intermediate rolling mill row 5 shown in FIG. 2 will be described. 3A and 3B are schematic explanatory views (front cross-sectional views) of the roll configuration of the intermediate universal rolling mill U1, where FIG. 3A shows a schematic roll configuration and FIG. 3B shows a schematic cross-sectional view during rolling. As shown in FIG. 3, the intermediate universal rolling mill U1 is provided with a pair of upper and lower horizontal rolls 21 and 22 and a pair of left and right vertical rolls 31 and 32. The horizontal rolls 21 and 22 are configured so that the peripheral surface of the roll can be brought into contact with the web portion 20 of the material A to be rolled, and a part of the side surface of the roll can be brought into contact with the inner surface of the flange portions 12 (12a, 12b). It is configured. Further, the vertical rolls 31 and 32 are configured so that the peripheral surface of the roll can come into contact with the outer surface of the flange portions 12 (12a, 12b). In FIG. 3, the configuration of the roll shaft of each roll, the rolling mill housing, and the like is not shown.

図３に示す中間ユニバーサル圧延機Ｕ１では、被圧延材Ａのウェブ部２０に対し、水平ロール２１、２２の周面が当接し、当該ウェブ部２０の厚み方向に対して圧下が加えられる。加えて、被圧延材Ａのフランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）に対し、水平ロール２１、２２の側面の一部が当該フランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）の内面に当接し、竪ロール３１、３２の周面がフランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）の外面に当接し、当該フランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）の厚み方向に対して圧下が加えられる。このようにして、被圧延材Ａのフランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）及びウェブ部２０が所定の厚みに圧下される。 In the intermediate universal rolling mill U1 shown in FIG. 3, the peripheral surfaces of the horizontal rolls 21 and 22 come into contact with the web portion 20 of the material A to be rolled, and rolling is applied in the thickness direction of the web portion 20. In addition, a part of the side surface of the horizontal rolls 21 and 22 abuts on the inner surface of the flange portions 12 (12a, 12b) with respect to the flange portions 12 (12a, 12b) of the material A to be rolled, and the vertical rolls 31, 32. The peripheral surface of the flange portion 12 (12a, 12b) is in contact with the outer surface of the flange portion 12 (12a, 12b), and rolling is applied in the thickness direction of the flange portion 12 (12a, 12b). In this way, the flange portions 12 (12a, 12b) and the web portion 20 of the material A to be rolled are reduced to a predetermined thickness.

（エッジャー圧延機の概略的な構成）
次に、エッジャー圧延機Ｅ１の概略的な構成について説明する。図４はエッジャー圧延機Ｅ１のロール構成についての概略説明図（正面断面図）である。図４に示すように、エッジャー圧延機Ｅ１には、上下一対の水平ロール４１、４２が設けられている。水平ロール４１、４２は、そのロール周面の一部が左右のフランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）のフランジ幅方向先端部のみに当接可能に構成されている。 (Rough configuration of edger rolling mill)
Next, a schematic configuration of the edger rolling mill E1 will be described. FIG. 4 is a schematic explanatory view (front cross-sectional view) of the roll configuration of the edger rolling mill E1. As shown in FIG. 4, the edger rolling mill E1 is provided with a pair of upper and lower horizontal rolls 41 and 42. The horizontal rolls 41 and 42 are configured so that a part of the peripheral surface of the roll can be brought into contact with only the tip portions of the left and right flange portions 12 (12a, 12b) in the flange width direction.

図４に示すエッジャー圧延機Ｅ１では、被圧延材Ａの左右フランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）の幅方向先端部のみに対し上下水平ロール４１、４２の周面が当接し、中間ユニバーサル圧延機Ｕ１で未圧下となるフランジ部１２の先端部の整形が軽圧下によって行われる。 In the edger rolling mill E1 shown in FIG. 4, the peripheral surfaces of the vertical horizontal rolls 41 and 42 abut only on the widthwise tip portions of the left and right flange portions 12 (12a, 12b) of the material A to be rolled, and the intermediate universal rolling mill U1 The tip of the flange portion 12, which is not unrolled, is shaped by light rolling.

（リバース圧延とその問題点）
以上、図２〜４を参照して説明した中間ユニバーサル圧延機Ｕ１とエッジャー圧延機Ｅ１はタンデムに構成されており、中間圧延工程では、この中間圧延機列５において被圧延材Ａに対しリバース圧延により複数パスでの圧延造形が実施される。即ち、図２に示す中間圧延機列５においては、上流側から下流側に向かう方向（図中の左から右方向）を圧延方向とするパスと、下流側から上流側に向かう方向（図中の右から左方向）を圧延方向とするパスと、を同一の被圧延材Ａに対し繰り返し行うことで圧延造形が進められる。 (Reverse rolling and its problems)
The intermediate universal rolling mill U1 and the edger rolling mill E1 described above with reference to FIGS. 2 to 4 are configured in tandem, and in the intermediate rolling process, reverse rolling is performed on the material A to be rolled in the intermediate rolling mill row 5. Rolling molding with multiple passes is carried out. That is, in the intermediate rolling mill row 5 shown in FIG. 2, the path in which the direction from the upstream side to the downstream side (from left to right in the figure) is the rolling direction and the direction from the downstream side to the upstream side (in the figure). The rolling molding is advanced by repeatedly performing the path with the rolling direction (from right to left) on the same material A to be rolled.

中間ユニバーサル圧延機Ｕ１（以下、単にユニバーサル圧延機とも記載）とエッジャー圧延機Ｅ１と、を上流からこの順に備える圧延機列においてリバース圧延を実施し、左右の圧下率を不均一（即ち、左右のフランジ延伸に差がある圧下）とし、左右非対称の中間材１４を圧延造形しようとした場合には以下のような問題点がある。図５は中間圧延機列５におけるリバース圧延に関する概略説明図であり、（ａ）は上流から下流へ向かうパス、（ｂ）は下流から上流へ向かうパス、の圧延状況をそれぞれ上面から見た図である。なお、図５では、説明のために被圧延材Ａの長手方向の一部のみ図示している。 Reverse rolling is performed in a rolling mill train equipped with an intermediate universal rolling mill U1 (hereinafter, also simply referred to as a universal rolling mill) and an edger rolling mill E1 in this order from the upstream, and the rolling reduction ratios on the left and right are non-uniform (that is, on the left and right). There are the following problems when the intermediate material 14 that is asymmetrical to the left and right is rolled and shaped. 5A and 5B are schematic explanatory views of reverse rolling in the intermediate rolling mill row 5, in which (a) is a path from upstream to downstream and (b) is a path from downstream to upstream, as viewed from above. Is. In FIG. 5, only a part of the material A to be rolled in the longitudinal direction is shown for the sake of explanation.

図５（ａ）に示すように、上流から下流へ向かうパス、即ち、ユニバーサル圧延機（Ｕ１）の圧延方向にエッジャー圧延機（Ｅ１）があるパスにおいては、ユニバーサル圧延機で被圧延材Ａに発生した左右の曲がりにより、図示のようにエッジャー圧延機への噛み込みができず通材不良となる恐れがある。このような通材不良を回避するため、上流から下流へ向かうパスでは、左右のフランジ延伸が等しい圧延条件でもって圧延造形を行うことが求められる。 As shown in FIG. 5A, in the path from upstream to downstream, that is, in the path where the edger rolling mill (E1) is in the rolling direction of the universal rolling mill (U1), the universal rolling mill is used to roll the material A. Due to the left and right bending that occurs, it may not be possible to bite into the edger rolling mill as shown in the figure, resulting in poor material transmission. In order to avoid such poor material flow, it is required to perform rolling molding under rolling conditions in which the left and right flange stretches are equal in the path from the upstream to the downstream.

一方で、図５（ｂ）に示すように、下流から上流へ向かうパス、即ち、ユニバーサル圧延機（Ｕ１）の圧延方向にエッジャー圧延機（Ｅ１）がないパスにおいては、ユニバーサル圧延機で被圧延材Ａに発生した左右の曲がりは、搬送テーブルに設けられる左右のガイド機構５０（５０ａ、５０ｂ）によって矯正されるため許容される。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, in a path from downstream to upstream, that is, a path in which there is no edger rolling mill (E1) in the rolling direction of the universal rolling mill (U1), the universal rolling mill is used for rolling. The left and right bends generated in the material A are allowed because they are corrected by the left and right guide mechanisms 50 (50a, 50b) provided on the transport table.

しかしながら、本発明者らは、図５（ｂ）に示す下流から上流へ向かうパスにおいて、当該パスの次パスでの被圧延材Ａの噛み込みを考慮した場合には、当該パスで被圧延材Ａに許容される曲がりには限界があるとの知見を見出した。図６は曲がり発生後の被圧延材Ａの噛み込みに関する概略説明図であり、（ａ）は概略上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面である。なお、図６は、リバース圧延時に、既に曲がりの発生した被圧延材Ａが上流から下流へ向かうパスでのユニバーサル圧延機（Ｕ１）への噛み込みの様子を示したものである。 However, in the path from downstream to upstream shown in FIG. 5B, the present inventors consider that the material to be rolled A is bitten in the path next to the path, and the material to be rolled is in the path. We found that there is a limit to the bending allowed for A. 6A and 6B are schematic explanatory views regarding the biting of the material A to be rolled after the occurrence of bending, where FIG. 6A is a schematic top view, FIG. 6B is a sectional view taken along line AA in FIG. BB cross section. Note that FIG. 6 shows a state in which the material A to be rolled, which has already been bent during reverse rolling, is bitten into the universal rolling mill (U1) in a path from upstream to downstream.

図６に示すように、リバース圧延時に、あるパスにおいて曲がりが生じた被圧延材Ａが、当該パスの次パスにてユニバーサル圧延機（Ｕ１）に噛み込む場合に、被圧延材Ａの先端部は圧延ロール（水平ロール２１、２２及び竪ロール３１、３２）に沿った状態である（Ａ−Ａ断面参照）ものの、被圧延材Ａの曲がりが過大である場合には先端から所定の距離の位置（Ｂ−Ｂ断面参照）において被圧延材Ａが圧延ロールからずれる。図６（ｃ）に示すように曲がりが過大である場合、水平ロール２１、２２によってフランジ部１２の先端部が圧下され、噛み込み不良など、通材性に問題が生じる。 As shown in FIG. 6, when the material A to be rolled, which is bent in a certain pass during reverse rolling, bites into the universal rolling mill (U1) in the next pass of the pass, the tip portion of the material A to be rolled Is in a state along the rolling rolls (horizontal rolls 21, 22 and vertical rolls 31, 32) (see AA cross section), but when the material A to be rolled is excessively bent, it is at a predetermined distance from the tip. At the position (see BB cross section), the material A to be rolled is displaced from the rolling roll. As shown in FIG. 6C, when the bending is excessive, the tip portions of the flange portions 12 are pressed down by the horizontal rolls 21 and 22, which causes problems such as poor biting and material permeability.

以上説明した、被圧延材Ａに対しリバース圧延により複数パスで左右非対称な中間材１４を圧延造形する際に発生する問題点に鑑み、本発明者らは、既に曲がりの発生した被圧延材Ａが上流から下流へ向かうパスでユニバーサル圧延機（Ｕ１）に噛み込む場合に、上記のような問題点が発生しないために許容される被圧延材Ａのずれ量について検討を行い、許容されるずれ量の範囲内で圧延を行うための圧延条件について鋭意検討を行った。以下、本検討について図面等を参照して説明する。 In view of the problems that occur when the intermediate material 14 that is left-right asymmetric in a plurality of passes is rolled and shaped with respect to the material A to be rolled described above, the present inventors have already bent the material A to be rolled. The amount of displacement of the material to be rolled A that is allowed to prevent the above-mentioned problems from occurring when the is bitten into the universal rolling mill (U1) in the path from upstream to downstream is examined, and the allowable displacement is examined. We diligently examined the rolling conditions for rolling within the amount range. Hereinafter, this study will be described with reference to drawings and the like.

（被圧延材Ａのずれ量と好適な圧延条件の検討）
図７は、被圧延材Ａに曲がりが発生した場合のユニバーサル圧延機（Ｕ１）の圧延ロールからのずれ量（左右フランジ位置のずれ量）に関する概略説明図であり、（ａ）はユニバーサル圧延機の概略側面図、（ｂ）はユニバーサル圧延機の概略平面図である。なお、図面の簡略化のため、図７では被圧延材Ａの長手方向端部に注視して図示し、図７（ａ）では竪ロールを省略している。 (Examination of displacement amount of material A to be rolled and suitable rolling conditions)
FIG. 7 is a schematic explanatory view of the amount of deviation of the universal rolling mill (U1) from the rolling roll (the amount of deviation of the left and right flange positions) when the material A to be rolled is bent, and FIG. 7A is a schematic explanatory view of the universal rolling mill. (B) is a schematic plan view of the universal rolling mill. For the sake of simplification of the drawings, FIG. 7 shows the end portion of the material A to be rolled in the longitudinal direction, and FIG. 7A omits the vertical roll.

先ず、左右のフランジ延伸差がすべて曲がりに変換される場合に、当該曲がりの曲率半径ｒは以下の式（１）で表される。
ｒ＝Ｂｉ／（α−１） ・・・（１）
ここで、Ｂｉは被圧延材Ａのウェブ内法、αはフランジ部１２（１２ａ、１２ｂ）の左右延伸比であり、以下では左右フランジ延伸比α、あるいは単に延伸比αと記載する。 First, when all the left and right flange stretch differences are converted into bends, the radius of curvature r of the bends is expressed by the following equation (1).
r = Bi / (α-1) ・ ・ ・ (1)
Here, Bi is the in-web method of the material A to be rolled, α is the left-right stretching ratio of the flange portions 12 (12a, 12b), and hereinafter, it is described as the left-right flange stretching ratio α, or simply the stretching ratio α.

左右のフランジ部１２の延伸比とは、曲がりが発生した圧延における、フランジ部１２の圧延前と圧延後の長手方向の延伸の左右比である。例えば、一方のフランジ部の延伸（延伸が小さい側）をλ１、他方のフランジ部の延伸（延伸が大きい側）をλ２とした場合（λ２＞λ１）にはα＝λ２／λ１となる。圧延前後のフランジ部の幅が略一定であるとすると、圧延条件の設定上、この左右フランジ延伸比αは、圧延前後のフランジ部１２の厚みの比で置き換えることができ、その場合、αは「圧延前のフランジ部厚み／圧延後のフランジ厚み」として算出することもできる。なお、λ２＞λ１であり、α＝λ２／λ１であるため、原則として、１＜αが満たされる。 The stretching ratio of the left and right flange portions 12 is the left-right ratio of the stretching of the flange portions 12 in the longitudinal direction before and after rolling in the rolling in which bending occurs. For example, when the stretching of one flange portion (the side with the smaller stretching) is λ1 and the stretching of the other flange portion (the side with the larger stretching) is λ2 (λ2> λ1), α = λ2 / λ1. Assuming that the width of the flange portion before and after rolling is substantially constant, the left and right flange draw ratio α can be replaced by the ratio of the thickness of the flange portion 12 before and after rolling due to the setting of rolling conditions. In that case, α is It can also be calculated as "flange thickness before rolling / flange thickness after rolling". Since λ2> λ1 and α = λ2 / λ1, in principle, 1 <α is satisfied.

また、図７に示す、フランジ部１２の幅長さ（全幅）と水平ロール隙とが同一になる位置のロール軸直下（ロール最圧下点）からの距離ＸＬは、水平ロール２１、２２の径をＤ、フランジ部１２の片幅をＬｆ、とすると、幾何学的に以下の式（２）で表される。
ＸＬ＝（Ｄ・Ｌｆ−Ｌｆ^２）^０．５ ・・・（２）
そして、曲率半径ｒに対する上記距離ＸＬでの左右フランジ部の曲がりに伴うずれ量（以下、単にずれ量とも記載）δは、幾何学的に以下の式（３）で表される。
δ＝ｒ−（ｒ^２−ＸＬ^２）^０．５＝ｒ−（ｒ^２−Ｄ・Ｌｆ＋Ｌｆ^２）^０．５ ・・・（３） Further, the distance XL from directly below the roll axis (roll minimum pressure lower point) at the position where the width length (total width) of the flange portion 12 and the horizontal roll gap are the same as shown in FIG. 7 is the diameter of the horizontal rolls 21 and 22. Is D, and the width of one side of the flange portion 12 is Lf. It is geometrically expressed by the following equation (2).
XL = (D ・ Lf-Lf ² ) ^0.5 ... (2)
Then, the amount of deviation (hereinafter, also simply referred to as the amount of deviation) δ due to the bending of the left and right flange portions at the distance XL with respect to the radius of curvature r is geometrically expressed by the following equation (3).
δ = r- (r ^2- XL ² ) ^0.5 = r- (r ^2- D · Lf + Lf ² ) ^0.5 ... (3)

一方で、許容できる左右フランジ部の曲がりに伴うずれ量（以下、許容ずれ量とも記載）をδｌｍｔとすると、このδｌｍｔは幾何学的に以下の式（４）で表される。
δｌｍｔ＝γ・Ｌｆ ・・・（４）
ここで、γとはフランジ部１２の勾配であり、このフランジ部１２の勾配γとは、フランジ部１２の鉛直方向からの傾斜角（即ち、水平ロール２１、２２の側面の傾斜角）をφ（図６参照）とした場合にｔａｎφで表される値である。 On the other hand, assuming that the allowable deviation amount due to the bending of the left and right flange portions (hereinafter, also referred to as the allowable deviation amount) is δlmt, this δlmt is geometrically expressed by the following equation (4).
δlmt = γ ・ Lf ・ ・ ・ (4)
Here, γ is the gradient of the flange portion 12, and the gradient γ of the flange portion 12 is the inclination angle of the flange portion 12 from the vertical direction (that is, the inclination angle of the side surfaces of the horizontal rolls 21 and 22). It is a value represented by tanφ when (see FIG. 6).

ずれ量δが許容ずれ量δｌｍｔ以下であることで、図６を参照して上述したような通材性に関する問題を発生させることなく圧延造形を実施させることができるとの観点から、上記式（１）〜（４）に基づき、左右フランジ延伸比αについて以下の式（５）が算出される。即ち、左右の圧下率を不均一とし、かつ、この式（５）を満たすような左右フランジ延伸比αでもって圧延造形を行うことで、通材性を損なうことなく左右非対称の中間材１４を圧延造形することができる。
α＜１＋２Ｂｉ・γ・Ｌｆ／｛｛γ・Ｌｆ｝^２＋Ｄ・Ｌｆ−Ｌｆ^２｝ ・・・（５）
なお、上述したように１＜αであることから、通材性を損なうことなく左右非対称の中間材１４を圧延造形するための条件としては、以下の式（６）が導出される。
１＜α＜１＋２Ｂｉ・γ・Ｌｆ／｛｛γ・Ｌｆ｝^２＋Ｄ・Ｌｆ−Ｌｆ^２｝ ・・・（６） When the deviation amount δ is equal to or less than the allowable deviation amount δlmt, the rolling molding can be carried out without causing the above-mentioned problems related to material permeability with reference to FIG. Based on 1) to (4), the following equation (5) is calculated for the left and right flange stretch ratio α. That is, by making the left and right reduction ratios non-uniform and performing rolling molding with a left-right flange draw ratio α that satisfies this equation (5), the left-right asymmetric intermediate material 14 can be formed without impairing the material permeability. It can be rolled and shaped.
α <1 + 2Bi ・ γ ・ Lf / {{γ ・ Lf} ² + D ・ Lf-Lf ² } ・ ・ ・ (5)
Since 1 <α as described above, the following equation (6) is derived as a condition for rolling and modeling the left-right asymmetric intermediate material 14 without impairing the material permeability.
1 <α <1 + 2Bi ・ γ ・ Lf / {{γ ・ Lf} ² + D ・ Lf-Lf ² } ・ ・ ・ (6)

例えば、水平ロール径Ｄが１２００ｍｍ、被圧延材Ａのフランジ勾配γが０．０６である圧延条件下において、被圧延材Ａのウェブ内法Ｂｉとフランジ片幅Ｌｆを所定の値とした場合には、各条件における左右フランジ延伸比αの許容される最大値が定まることになる。図８は水平ロール径Ｄが１２００ｍｍ、被圧延材Ａのフランジ勾配γが０．０６である圧延条件下において、ウェブ内法Ｂｉとフランジ片幅Ｌｆを種々の値にしたときの許容される最大延伸比を示すグラフである。なお、図８は、ウェブ内法が３５０ｍｍ、４００ｍｍ、４５０ｍｍ、５００ｍｍであり、フランジ片幅が７５ｍｍ〜１５０ｍｍである被圧延材Ａのデータを示している。 For example, when the horizontal roll diameter D is 1200 mm and the flange gradient γ of the material A to be rolled is 0.06, the in-web method Bi of the material A to be rolled and the flange piece width Lf are set to predetermined values. Will determine the maximum allowable value of the left and right flange stretch ratio α under each condition. FIG. 8 shows the maximum allowable maximum when the in-web method Bi and the flange piece width Lf are set to various values under rolling conditions where the horizontal roll diameter D is 1200 mm and the flange gradient γ of the material A to be rolled is 0.06. It is a graph which shows the draw ratio. Note that FIG. 8 shows data of the material A to be rolled, in which the in-web method is 350 mm, 400 mm, 450 mm, and 500 mm, and the flange piece width is 75 mm to 150 mm.

図８に示す結果から、圧延条件や被圧延材Ａの寸法が決まると、許容される最大延伸比も定まり、フランジ幅が大きい被圧延材Ａ、あるいは、ウェブ内法が大きい被圧延材Ａほど、許容される最大延伸比の値も大きくなる傾向があることが分かる。 From the results shown in FIG. 8, when the rolling conditions and the dimensions of the material A to be rolled are determined, the maximum allowable draw ratio is also determined. It can be seen that the value of the maximum allowable stretching ratio also tends to increase.

（リバース圧延での操業）
以上の知見から、ユニバーサル圧延機（Ｕ１）を含むような圧延機列においてリバース圧延によって左右非対称な中間材１４を圧延造形する場合に、エッジャー圧延機（Ｅ１）への噛み込みを伴うパス（図５（ａ）参照）では左右のフランジ延伸が等しい圧延条件でもって圧延造形を行い、エッジャー圧延機（Ｅ１）への噛み込みを伴わないパス（図５（ｂ）参照）では左右フランジ延伸比αを、上記式（６）を満たすような範囲内において左右の圧下率を不均一とすることで通材性に問題を生じることなくリバース圧延が実施可能であることが分かる。 (Operation in reverse rolling)
Based on the above findings, when rolling and modeling an intermediate material 14 that is asymmetrical to the left and right by reverse rolling in a rolling mill row that includes a universal rolling mill (U1), a path that involves biting into the edger rolling mill (E1) (Fig. In 5 (a)), rolling molding is performed under rolling conditions where the left and right flange stretches are equal, and in the path without biting into the edger rolling mill (E1) (see FIG. 5 (b)), the left and right flange stretch ratio α. It can be seen that reverse rolling can be carried out without causing a problem in material permeability by making the left and right rolling ratios non-uniform within a range that satisfies the above formula (6).

図７、８を参照して上述したように、エッジャー圧延機（Ｅ１）への噛み込みを伴わないパスでの好適な左右フランジ延伸比αは、圧延条件（水平ロールの径、勾配等）や被圧延材寸法（ウェブ内法、フランジ片幅等）によって異なり、上記式（６）で算出される許容値αは操業条件に応じて異なる値となる。リバース圧延では、エッジャー圧延機（Ｅ１）への噛み込みを伴うパスと、エッジャー圧延機（Ｅ１）への噛み込みを伴わないパスと、が複数回繰り返され、被圧延材Ａのフランジ部１２の左右寸法が所望の寸法になるまでこれらのパスが実施される。なお、具体的なパススケジュールについては実施例において後述する。 As described above with reference to FIGS. 7 and 8, the suitable left-right flange draw ratio α in the path without biting into the edger rolling mill (E1) is determined by the rolling conditions (horizontal roll diameter, gradient, etc.). The permissible value α calculated by the above formula (6) differs depending on the size of the material to be rolled (web method, flange piece width, etc.), depending on the operating conditions. In reverse rolling, a pass with biting into the edger rolling mill (E1) and a pass without biting into the edger rolling mill (E1) are repeated a plurality of times, and the flange portion 12 of the material A to be rolled These passes are performed until the left and right dimensions are the desired dimensions. The specific path schedule will be described later in the examples.

（作用効果）
以上説明したように、粗圧延工程において造形された粗形材に対し、ユニバーサル圧延機（Ｕ１）を含むような圧延機列においてリバース圧延によって左右非対称な中間材１４を圧延造形する場合に、エッジャー圧延機（Ｅ１）への噛み込みを伴うパス（図５（ａ）参照）では左右のフランジ延伸が等しい圧延条件でもって圧延造形を行い、エッジャー圧延機（Ｅ１）への噛み込みを伴わないパス（図５（ｂ）参照）では左右フランジ延伸比αが上記式（６）を満たすような圧延条件で圧延造形を行うといった方法を採ることで、通材不良を起こすことなく左右フランジ厚みの異なる中間材１４が圧延造形される。即ち、リバース圧延の圧延方向（パス方向）に応じて圧下率条件を変えて設定することで、ユニバーサル圧延機でのリバース圧延における左右フランジ厚みの異なる中間材１４の安定した圧延造形が実現される。 (Action effect)
As described above, when a left-right asymmetric intermediate material 14 is rolled and shaped by reverse rolling in a rolling mill row including a universal rolling mill (U1) with respect to the rough shape material formed in the rough rolling process, an edger is used. In the path with biting into the rolling mill (E1) (see FIG. 5A), rolling modeling is performed under rolling conditions where the left and right flange stretches are equal, and the pass without biting into the edger rolling mill (E1). In (see FIG. 5B), by adopting a method such as performing rolling modeling under rolling conditions such that the left and right flange draw ratio α satisfies the above formula (6), the thickness of the left and right flanges is different without causing poor material passage. The intermediate material 14 is rolled and shaped. That is, by changing the rolling reduction condition according to the rolling direction (pass direction) of the reverse rolling, stable rolling molding of the intermediate material 14 having different left and right flange thicknesses in the reverse rolling with the universal rolling mill is realized. ..

また、本発明技術は、粗形材の形状は特に限定されるものではないが、特に、既存の製造設備で左右対称の粗形材を造形し、当該粗形材に対しユニバーサル圧延機（Ｕ１）を含む圧延機列でもって左右フランジ厚みの異なる中間材１４を圧延造形する場合に有用である。即ち、リバース圧延における左右フランジ厚みの異なる中間材１４の安定した圧延造形が実現されることに加え、既存の製造設備を用いて粗形材を造形できるため、従来のＨ形鋼との製造設備の共用化が図られ、ロールコストが低減され、生産性の向上が実現される。 Further, in the technique of the present invention, the shape of the rough-shaped material is not particularly limited, but in particular, a symmetrical rough-shaped material is formed by existing manufacturing equipment, and a universal rolling mill (U1) is used for the rough-shaped material. ) Is used for rolling and modeling intermediate materials 14 having different left and right flange thicknesses. That is, in addition to realizing stable rolling molding of intermediate materials 14 having different left and right flange thicknesses in reverse rolling, rough-shaped materials can be formed using existing manufacturing equipment, so that manufacturing equipment with conventional H-section steel Will be shared, roll costs will be reduced, and productivity will be improved.

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although an example of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the illustrated embodiment. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the ideas described in the claims, which naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood as a thing.

例えば、上記実施の形態では、粗形材の形状を左右対称であり、左右フランジ厚が等しい形状であるものとして図１等に図示し説明したが、本発明技術の適用に際しては粗形材の形状は限定されるものではなく、任意の形状で良い。例えば、粗形材として左右非対称な略Ｈ形状のドッグボーン材を造形し、当該ドッグボーン材に対し、左右フランジ延伸比を上記実施の形態で説明したような所定の値としてユニバーサル圧延機でのリバース圧延を実施し、所望の左右フランジ厚み比であるような中間材１４を圧延造形しても良い。また、粗圧延工程を経た粗形材を用いず、予め所定の略Ｈ形状に造形されたいわゆるビームブランク材等を粗形材として用い、当該粗形材に対し中間圧延工程を実施する場合等にも適用可能である。 For example, in the above-described embodiment, the shape of the rough-shaped material is symmetrical and the left and right flange thicknesses are the same. The shape is not limited, and any shape may be used. For example, a dogbone material having a substantially H shape that is asymmetrical to the left and right is formed as a rough shape material, and the left and right flange draw ratio is set to a predetermined value as described in the above embodiment with respect to the dogbone material in a universal rolling mill. Reverse rolling may be performed to roll and shape the intermediate material 14 having a desired left-right flange thickness ratio. Further, when a so-called beam blank material or the like previously formed into a predetermined substantially H shape is used as the rough shape material without using the rough shape material that has undergone the rough rolling process, and an intermediate rolling process is performed on the rough shape material, etc. It is also applicable to.

また、上記実施の形態では、中間圧延機列５が１基の中間ユニバーサル圧延機Ｕ１と、１基のエッジャー圧延機Ｅ１から構成される場合について図示し説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。Ｈ形鋼の製造においては、複数の中間ユニバーサル圧延機を備えた圧延機列でもって中間圧延工程が行われることも多く、それに伴いエッジャー圧延機も複数配置される場合がある。このような複数の圧延機からなる圧延機列でもってリバース圧延を行い左右非対称な中間材を圧延造形する場合にも本発明は当然有効である。 Further, in the above embodiment, the case where the intermediate rolling mill row 5 is composed of one intermediate universal rolling mill U1 and one edger rolling mill E1 has been illustrated and described, but the scope of application of the present invention is this. It is not limited to. In the production of H-section steel, the intermediate rolling process is often performed by a row of rolling mills equipped with a plurality of intermediate universal rolling mills, and a plurality of edger rolling mills may be arranged accordingly. Of course, the present invention is also effective when reverse rolling is performed by a row of rolling mills composed of such a plurality of rolling mills to roll and shape an asymmetric intermediate material.

また、上記実施の形態における素材１１としては、矩形断面のスラブやブルームのほか、連続鋳造されたビームブランクといった種々の素材が挙げられる。 Further, examples of the material 11 in the above embodiment include various materials such as slabs and blooms having a rectangular cross section, and continuously cast beam blanks.

本発明の実施例として、図１を参照して説明した製造ラインにおいて左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼を製造する場合に、図２で説明した構成の中間圧延機列でもってリバース圧延により中間材の圧延造形を行う場合のパススケジュールを、本発明技術を適用しないもの（以下の比較例１、２）と、本発明技術を適用したもの（以下の実施例１、２）と、でそれぞれスケジュール設計し、通材性の検証を行った。なお、以下の実施例１、２及び比較例１、２において、パス番号の奇数パスがエッジャー圧延機への噛み込みを伴うパスであり、パス番号の偶数パスがエッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパスである。 As an embodiment of the present invention, when asymmetric H-beams having different left and right flange thicknesses are manufactured in the production line described with reference to FIG. 1, the intermediate rolling mills having the configuration described in FIG. 2 are used for intermediate rolling by reverse rolling. The path schedule for rolling and shaping the material is divided into those to which the technique of the present invention is not applied (Comparative Examples 1 and 2 below) and those to which the technique of the present invention is applied (Examples 1 and 2 below), respectively. The schedule was designed and the material permeability was verified. In the following Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the odd-numbered pass of the pass number is the pass accompanied by the biting into the edger rolling mill, and the even-numbered pass of the pass number is the biting into the edger rolling mill. It is a path without accompanying.

（実施例１、比較例１）
実施例１、比較例１は、粗形材の寸法が、ウェブ厚が３４ｍｍ、ウェブ内法が４７０ｍｍ、左右フランジ厚が共に８０ｍｍであるような被圧延材を用い、最終製品としては断面寸法が５００ｍｍ×２００ｍｍ×６ｍｍ×１３ｍｍ‐９ｍｍであるような異厚Ｈ形鋼を製造する場合の中間圧延工程のパススケジュールである。実施例１、比較例１で用いた水平ロールのロール径Ｄは１２００ｍｍ、フランジ部勾配γは６％、被圧延材のウェブ内法Ｂｉは４７８ｍｍである。また、フランジ片幅Ｌｆは１００ｍｍとなるようにエッジャー圧延機の圧下を調整した。従って、上記式（６）から求められる、許容される左右フランジ延伸比αは１．０５２未満（α＜１．０５２）である。また、以下の表１、２中の一部パスでは延伸比αが１前後の値（０．９９７〜１．００６）となっているが、これは操業上のばらつきによるものであり、このようなパスは延伸比がほぼ等しい条件とみなしてよい。 (Example 1, Comparative Example 1)
In Example 1 and Comparative Example 1, a material to be rolled has a rough shape having a web thickness of 34 mm, an in-web method of 470 mm, and a left and right flange thickness of 80 mm, and the final product has a cross-sectional dimension of 80 mm. It is a pass schedule of the intermediate rolling process in the case of manufacturing a different thickness H-section steel having a size of 500 mm × 200 mm × 6 mm × 13 mm -9 mm. The roll diameter D of the horizontal roll used in Example 1 and Comparative Example 1 is 1200 mm, the flange gradient γ is 6%, and the in-web method Bi of the material to be rolled is 478 mm. Further, the rolling reduction of the edger rolling mill was adjusted so that the flange piece width Lf was 100 mm. Therefore, the permissible left and right flange stretch ratio α obtained from the above formula (6) is less than 1.052 (α <1.052). Further, in some passes in Tables 1 and 2 below, the draw ratio α is a value of around 1 (0.997 to 1.006), but this is due to operational variation. Passes can be regarded as conditions in which the draw ratios are almost equal.

以下の表１に実施例１、表２に比較例１のパススケジュールを示す。

Table 1 below shows the path schedule of Example 1 and Table 2 shows the path schedule of Comparative Example 1.

表１に示すように、実施例１では、エッジャー圧延機への噛み込みを伴うパス（奇数パス）での延伸比αを約１（０．９９９〜１．００６）とし、エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパス（偶数パス）での延伸比αを１．０５以下（即ち、許容値範囲内）として圧延造形を行った。その結果、実施例１では通材性に問題を生じることなく中間材の製造が行われた。 As shown in Table 1, in Example 1, the draw ratio α in the pass (odd number pass) accompanied by biting into the edger rolling mill was set to about 1 (0.999 to 1.006), and the rolling mill was subjected to the edger rolling mill. Rolling was performed with a draw ratio α of 1.05 or less (that is, within an allowable value range) in a pass without biting (even pass). As a result, in Example 1, the intermediate material was produced without causing a problem in material permeability.

一方、表２に示すように、比較例１では、エッジャー圧延機への噛み込みを伴うパス（奇数パス）での延伸比αを約１（０．９９９〜１．００６）とし、エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパス（偶数パス）での延伸比αを１．０１１〜１．０６５（即ち、許容値範囲外を含む）として圧延造形を行った。その結果、比較例１では３パス目の噛み込み時に水平ロールにおいてフランジ部を擦り下げ、著しい焼き付きが発生し、更には、５パス目において噛み込み不良が発生し圧延継続不能となった。 On the other hand, as shown in Table 2, in Comparative Example 1, the draw ratio α in the pass (odd number pass) accompanied by biting into the edger rolling mill was set to about 1 (0.999 to 1.006), and the edger rolling mill Rolling was performed with a draw ratio α of 1.011 to 1.065 (that is, including outside the permissible value range) in the pass (even pass) that did not involve biting into the roll. As a result, in Comparative Example 1, when the third pass was bitten, the flange portion was rubbed down on the horizontal roll, a remarkable seizure occurred, and further, a biting defect occurred in the fifth pass, and rolling could not be continued.

（実施例２、比較例２）
また、実施例２、比較例２は、粗形材の寸法が、ウェブ厚が３４ｍｍ、ウェブ内法が４７０ｍｍ、左右フランジ厚が一方は８０ｍｍ、他方は７２．５ｍｍであるような被圧延材を用い、最終製品としては断面寸法が５００ｍｍ×２００ｍｍ×６ｍｍ×１３ｍｍ‐９ｍｍであるような異厚Ｈ形鋼を製造する場合の中間圧延工程のパススケジュールである。水平ロールのロール径Ｄ、フランジ部勾配γ、被圧延材のウェブ内法Ｂｉ、フランジ片幅Ｌｆは上記実施例１、比較例１と同様であり、許容される左右フランジ延伸比αは１．０５２未満（α＜１．０５２）である。また、以下の表３、４中の一部パスでは延伸比αが１前後の値（０．９９７〜１．００６）となっているが、これは操業上のばらつきによるものであり、このようなパスは延伸比がほぼ等しい条件とみなしてよい。 (Example 2, Comparative Example 2)
Further, in Example 2 and Comparative Example 2, a material to be rolled has a rough shape having a web thickness of 34 mm, an in-web method of 470 mm, a left and right flange thickness of 80 mm on one side, and a thickness of 72.5 mm on the other side. It is a pass schedule of the intermediate rolling process in the case of manufacturing a different thickness H-section steel having a cross-sectional dimension of 500 mm × 200 mm × 6 mm × 13 mm -9 mm as the final product to be used. The roll diameter D of the horizontal roll, the flange gradient γ, the in-web method Bi of the material to be rolled, and the flange piece width Lf are the same as those in Example 1 and Comparative Example 1, and the allowable left-right flange draw ratio α is 1. It is less than 052 (α <1.052). Further, in some passes in Tables 3 and 4 below, the draw ratio α is a value of around 1 (0.997 to 1.006), but this is due to operational variation. Passes can be regarded as conditions in which the draw ratios are almost equal.

以下の表３に実施例２、表４に比較例２のパススケジュールを示す。

Table 3 below shows the path schedule of Example 2 and Table 4 shows the path schedule of Comparative Example 2.

表３に示すように、実施例２では、エッジャー圧延機への噛み込みを伴うパス（奇数パス）での延伸比αを約１（１．０００〜１．００６）とし、エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパス（偶数パス）での延伸比αを１．０５以下（即ち、許容値範囲内）として圧延造形を行った。その結果、実施例２では通材性に問題を生じることなく中間材の製造が行われた。 As shown in Table 3, in Example 2, the draw ratio α in the pass (odd number pass) accompanied by biting into the edger rolling mill was set to about 1 (1.00 to 1.006), and the rolling mill was subjected to the edger rolling mill. Rolling was performed with a draw ratio α of 1.05 or less (that is, within an allowable value range) in a pass without biting (even pass). As a result, in Example 2, the intermediate material was produced without causing a problem in material permeability.

一方、表４に示すように、比較例２では、エッジャー圧延機への噛み込みを伴うパス（奇数パス）での延伸比αを約１（０．９９７〜１．０１０）とし、エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパス（偶数パス）での延伸比αを１．０４８〜１．０６１（即ち、許容値範囲外を含む）として圧延造形を行った。その結果、比較例２では３パス目の噛み込み時に水平ロールにおいてフランジ部を擦り下げ、著しい焼き付きが発生し、更には、５パス目において噛み込み不良が発生し圧延継続不能となった。 On the other hand, as shown in Table 4, in Comparative Example 2, the draw ratio α in the pass (odd number pass) accompanied by biting into the edger rolling mill was set to about 1 (0.997 to 1.010), and the edger rolling mill was used. Rolling was performed with a draw ratio α of 1.048 to 1.061 (that is, including outside the permissible value range) in a pass (even pass) that did not involve biting into. As a result, in Comparative Example 2, when the third pass was bitten, the flange portion was rubbed down on the horizontal roll, a remarkable seizure occurred, and further, a biting defect occurred in the fifth pass, and rolling could not be continued.

本発明は、左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼をユニバーサル圧延によって製造する製造方法に適用できる。 The present invention can be applied to a manufacturing method for manufacturing asymmetric H-beams having different left and right flange thicknesses by universal rolling.

１…圧延設備
２…加熱炉
４…粗圧延機列
５…中間圧延機列
８…仕上ユニバーサル圧延機
１１…素材
１２（１２ａ、１２ｂ）…フランジ部
１３…粗形材
１４…中間材
１６…非対称Ｈ形鋼製品
２０…ウェブ部
２１、２２…（中間ユニバーサル圧延機の）上下水平ロール
３１、３２…（中間ユニバーサル圧延機の）左右竪ロール
４１、４２…（エッジャー圧延機の）上下水平ロール
５０（５０ａ、５０ｂ）…ガイド機構
Ｕ１…中間ユニバーサル圧延機
Ｅ１…エッジャー圧延機
Ａ…被圧延材
Ｔ…製造ライン
1 ... Rolling equipment 2 ... Heating furnace 4 ... Rough rolling mill row 5 ... Intermediate rolling mill row 8 ... Finishing universal rolling mill 11 ... Material 12 (12a, 12b) ... Flange 13 ... Rough shape material 14 ... Intermediate material 16 ... Asymmetric H-shaped steel products 20 ... Web parts 21, 22 ... Vertical horizontal rolls (of intermediate universal rolling mills) 31, 32 ... Left and right vertical rolls 41, 42 ... (of edger rolling mills) Vertical horizontal rolls 50 (50a, 50b) ... Guide mechanism U1 ... Intermediate universal rolling mill E1 ... Edger rolling mill A ... Material to be rolled T ... Production line

Claims (3)

左右フランジ厚みの異なる非対称Ｈ形鋼の製造方法であって、
粗形材に対し、中間ユニバーサル圧延機及びエッジャー圧延機を含む中間圧延機列においてリバース圧延でもって中間材を圧延造形する中間圧延工程と、を備え、
前記中間圧延工程におけるリバース圧延では、前記エッジャー圧延機への噛み込みを伴うパスでは左右のフランジ延伸が等しい圧延条件でもって圧延造形を行い、前記エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパスでは左右フランジ延伸比αが以下の式（６）を満たすような圧延条件で圧延造形を行うことを特徴とする、非対称Ｈ形鋼の製造方法。
１＜α＜１＋２Ｂｉ・γ・Ｌｆ／｛｛γ・Ｌｆ｝^２＋Ｄ・Ｌｆ−Ｌｆ^２｝ ・・・（６）
但し、Ｂｉ：被圧延材のウェブ内法、Ｌｆ：被圧延材のフランジ片幅、Ｄ：中間ユニバーサル圧延機の水平ロール径、γ：中間ユニバーサル圧延機の水平ロール側面の勾配、α：エッジャー圧延機への噛み込みを伴わないパスでの中間ユニバーサル圧延機における左右フランジの延伸λ１、λ２がλ２＞λ１である場合に、λ２／λ１で規定される延伸比、である。 A method for manufacturing asymmetric H-beams with different left and right flange thicknesses.
It is provided with an intermediate rolling process for rolling and shaping the intermediate material by reverse rolling in an intermediate rolling mill row including an intermediate universal rolling mill and an edger rolling mill for the rough shape material.
In the reverse rolling in the intermediate rolling step, rolling molding is performed under rolling conditions in which the left and right flange stretches are equal in the pass with biting into the edger rolling mill, and left and right in the pass without biting into the edger rolling mill. A method for producing an asymmetric H-beam, which comprises performing rolling molding under rolling conditions such that the flange draw ratio α satisfies the following formula (6).
1 <α <1 + 2Bi ・ γ ・ Lf / {{γ ・ Lf} ² + D ・ Lf-Lf ² } ・ ・ ・ (6)
However, Bi: in-web method of the material to be rolled, Lf: flange piece width of the material to be rolled, D: horizontal roll diameter of the intermediate universal rolling mill, γ: gradient of the horizontal roll side surface of the intermediate universal rolling mill, α: edger rolling This is the stretching ratio defined by λ2 / λ1 when the stretching λ1 and λ2 of the left and right flanges in the intermediate universal rolling mill in a path that does not involve biting into the machine are λ2> λ1. 前記粗形材は粗圧延工程において圧延造形され、
前記粗圧延工程で圧延造形される粗形材の断面形状は、略Ｈ形状であることを特徴とする、請求項１に記載の非対称Ｈ形鋼の製造方法。 The rough shape material is rolled and shaped in the rough rolling process.
The method for producing an asymmetric H-shaped steel according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the rough-shaped material rolled and shaped in the rough-rolling step is substantially H-shaped. 前記粗形材は粗圧延工程において圧延造形され、
前記粗圧延工程で圧延造形される粗形材の断面形状は、左右対称であり、左右フランジ厚が等しい形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の非対称Ｈ形鋼の製造方法。
The rough shape material is rolled and shaped in the rough rolling process.
The production of the asymmetric H-shaped steel according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional shape of the rough-shaped material rolled and shaped in the rough-rolling step is symmetrical and the left and right flange thicknesses are the same. Method.

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