JP6447285B2 - Ｈ形鋼の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法に関する。

Ｈ形鋼を製造する場合には、加熱炉から抽出されたスラブ等の素材を粗圧延機（ＢＤ）によって粗形材（所謂ドッグボーン形状の被圧延材）に造形し、中間ユニバーサル圧延機によって上記粗形材のウェブやフランジの厚さを圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機に近接したエッジャー圧延機によって被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施される。そして、仕上ユニバーサル圧延機によってＨ形鋼製品が造形される。なお、前記中間ユニバーサル圧延機・前記エッジャー圧延機と前記仕上ユニバーサル圧延機の間に斜行ロール圧延機（スキューロール圧延機）を配置し、当該斜行ロール圧延機により被圧延材のウェブ内法を所定の寸法に拡幅・整形する場合もある。

このようなＨ形鋼の製造方法において、矩形断面であるスラブ素材から所謂ドッグボーン形状の粗形材を造形する際には、粗圧延工程の第１の孔型においてスラブ端面に割り込みを入れた後、第２以降の孔型において当該割り込みを割広げる、又は、割り込み深さを深くさせ、第３以降の孔型にてスラブ端面の割り込みを消去する技術が知られている。

例えば特許文献１には、ボックス孔型上に突出部を設けて被圧延材の端面（スラブ端面）を広げ、溝底幅を順次広げながらフランジ部を造形する技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、スラブ端面を広げる方法でフランジ部を造形する際の好適な孔型底の幅についての規定や、順次孔型底の幅を広げる際の拡幅量の範囲等について言及した技術が開示されている。

特公平１−３０５６１号公報 特公昭５８−５４８８４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、フランジ幅を減少させないように圧下を行うために、被圧延材をできるだけ拘束しないよう広めに孔型底を設定しており、被圧延材の端面を広げる際にフランジに対応する部分（スラブ端面）の上下左右４箇所での肉量が均一にならない場合がある。少なくとも、当該孔型において被圧延材を初めて圧延するパスにおいては、フランジ幅を拘束する設計にはなっていない。そのような状態で圧延すると、粗圧延工程においてフランジ端部の肉量が不均一になってしまうので、厚み不良や偏り不良が発生し座屈の原因となる。これらの形状不良は後工程での矯正が困難であり、最終的に製品寸法精度の悪化が引き起こされてしまう。

また、上記特許文献２に記載の技術は、スラブ幅の実際の拡がりと孔型底幅との関係性について言及するものではなく、Ｈ形鋼の粗圧延における一般的な孔型設計範囲に含まれるものと考えられる。また、特許文献２に記載の孔型には、孔型内において被圧延材のセンタリングを行うための技術や構成が開示されておらず、被圧延材を孔型内において精度良くセンタリングすることができず、座屈等が生じてしまう恐れもある。

一般的に、Ｈ形鋼の製造において加熱炉から抽出されたスラブ等の素材は、加熱炉内において完全に均一な温度で加熱されることは困難であることや、スラブの鋳造段階で当該素材の断面形状は完全な矩形とはなっていないこと等により、温度や形状の非対称性を有している。このような断面の素材に大きな圧下量（例えば２５０ｍｍ厚のスラブに５０〜８０ｍｍの圧下量）をとって粗圧延を行った場合、その非対称性に起因する通材不良や形状不良が発生する恐れがある。また、例え完全に対称な素材を用いたとしても、スラブ等の矩形形状では幅と高さの比が大きいため、塑性座屈が発生する恐れがある。

上記事情に鑑み、本発明の目的は、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、孔型内での被圧延材のセンタリング性を従来に比べ向上させ、被圧延材の座屈や肉量の不均一を生じさせずに安定した圧延を行うことが可能なＨ形鋼の製造方法を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、矩形断面形状の素材に対し前記粗圧延工程を行う粗圧延機には、被圧延材を圧下する複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型のうち少なくとも第２孔型以降の孔型では被圧延材の複数パス圧延が行われ、前記複数の孔型のうち第１孔型の端面幅は前記矩形断面形状の素材の端面幅と同じ値であり、前記複数の孔型のうち第２孔型以降の孔型には、当該孔型の底面ならびに上面の両端部に曲率を有するコーナー部、及び、両端部の前記コーナー部に挟まれた部位である中央部が形成され、前記複数の孔型のうち第２孔型以降の孔型のいずれか又は全てにおいて、複数パスのうちの第１パスにおける圧延後の被圧延材の幅長さは、当該圧延が行われる孔型の前記中央部の幅長さである溝底幅よりも大きく設定されることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法が提供される。

前記複数の孔型のうち第２孔型以降の孔型のいずれか又は全てにおいて、第１パスにおける圧延前の被圧延材の幅長さは、当該圧延を行う孔型の前記中央部の幅長さである溝底幅よりも小さく設定されても良い。

前記矩形断面形状の素材は、幅と厚みの比率が６以上のスラブであり、前記複数パス圧延における１パス当たりの最大圧下量が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下となるようにパススケジュールを設定しても良い。また、前記矩形断面形状の素材は、幅１５００ｍｍ以上、厚み２５０ｍｍのスラブであり、前記複数パス圧延における１パス当たりの最大圧下量が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下となるようにパススケジュールを設定しても良い。あるいは、前記矩形断面形状の素材は、幅１８００ｍｍ以上、厚み３００ｍｍのスラブであり、前記複数パス圧延における１パス当たりの最大圧下量が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下となるようにパススケジュールを設定しても良い。ここで、被圧延材が矩形断面のスラブである場合に、当該矩形断面の長辺長さが幅長さであり、短辺長さが厚みである。

本発明によれば、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、孔型内での被圧延材のセンタリング性を従来に比べ向上させ、被圧延材の座屈や肉量の不均一を生じさせずに安定した圧延を行うことが可能となる。

Ｈ形鋼の製造ラインについての説明図である。 粗圧延機の概略正面図である。 粗圧延機の孔型の溝底幅と曲線部に関する概略説明図である。 粗圧延機に設けられた第３孔型における圧延の様子を示す説明図であり、（ａ）は第１パス圧延開始前の様子を示し、（ｂ）は第１パス圧延終了後の様子を示している。 本発明を適用させる好適な条件についての説明図である。 被圧延材の形状不良についての概略説明図である。

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。

図１は、本実施の形態にかかる圧延設備１を含むＨ形鋼の製造ラインＬについての説明図である。図１に示すように、製造ラインＬには上流側から順に、加熱炉３、粗圧延機４、中間ユニバーサル圧延機５、仕上ユニバーサル圧延機８が配置されている。また、中間ユニバーサル圧延機５に近接してエッジャー圧延機９が設けられている。なお、以下では、説明のために製造ラインＬ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。

図１に示すように、製造ラインＬでは、加熱炉３から出てきた例えばスラブ１１等の被圧延材は粗圧延機４によって粗圧延され、次いで、中間ユニバーサル圧延機５において中間圧延される。この中間圧延時には、必要に応じてエッジャー圧延機９によって被圧延材のフランジ対応部１２の先端部に対して圧下が施される。通常の場合、粗圧延機４のロールには４〜６個程度の孔型が刻設されており、これらを経由して１０数パス程度のリバース圧延でＨ形粗形材１３が造形され、該Ｈ形粗形材１３を前記中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、通常７〜１０数パスの圧下が加えられ、中間材１４が造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される。

次に、以下では図１に示した粗圧延機４の孔型構成や孔型形状について図面を参照して説明する。なお、圧延ラインＬにおける加熱炉３や中間ユニバーサル圧延機５、仕上ユニバーサル圧延機８、エッジャー圧延機９等は、従来よりＨ形鋼の製造に用いられている一般的な装置であり、その装置構成等は既知であるため本明細書では説明を省略する。

図２は粗圧延工程を行う粗圧延機４の孔型構成についての概略説明図であり、粗圧延機４に刻設された孔型の概略断面図である。なお、図２に示す粗圧延機４の孔型構成では、ロールに４つの孔型が刻設されている場合を図示しているが、これは孔型構成の一部を示す一例であり、粗圧延機のロールには一般的には例えば４〜６個程度の孔型が刻設される。また、図２には、各孔型において造形された被圧延材Ａ（第１パス終了時）の形状を破線にて図示している。

図２に示すように、粗圧延機４には、筐体３０に支持される一対の水平ロールである上孔型ロール３３と下孔型ロール３４が備えられている。これら上孔型ロール３３と下孔型ロール３４のロール隙において、４つの孔型Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４が刻設されている（図２中の左側から順に孔型Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４）。以下では、説明のため、これらの孔型を第１孔型Ｋ１、第２孔型Ｋ２、第３孔型Ｋ３、第４孔型Ｋ４と記載する。なお、図示していないが、粗圧延機４には、これら第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４に加え、第４孔型Ｋ４にて圧下された被圧延材Ａをいわゆるドッグボーン形状のＨ形粗形材１３とする孔型が更に設けられているのが一般的である。また、通常のＨ形鋼の粗圧延では、上記第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４の各孔型において多パス圧延が行われる。

第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４は、順に孔型の溝底幅が広幅となるように構成されており、第１孔型Ｋ１の溝底幅Ｂ１、第２孔型Ｋ２の溝底幅Ｂ２、第３孔型Ｋ３の溝底幅Ｂ３、第４孔型Ｋ４の溝底幅Ｂ４はこの順に大きくなっている（即ち、Ｂ１＜Ｂ２＜Ｂ３＜Ｂ４）。ここで、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４における溝底幅と曲線部（以下、コーナー部とも記載する）の定義について図面を参照して説明する。

図３は粗圧延機の孔型の溝底幅と曲線部に関する概略説明図である。孔型の底面（ならびに上面）の両端部には曲率を有する曲線部（コーナー部）３７が形成され、当該両端部のコーナー部３７に挟まれるように直線部３８ならびに突起部３９が形成されている。図３に示すように、孔型の溝底幅Ｂｉ（例えば上記Ｂ１〜Ｂ４）は、孔型の底面（ならびに上面）において、２か所のコーナー部３７を除いた直線部分の距離である。なお、圧延時において、被圧延材Ａのスラブ端面幅ｂｉ（例えば後述するｂ０〜ｂ３）は当然溝底幅Ｂｉよりも短い状態で通材され、上記溝底幅Ｂｉの長さに応じて圧延後のスラブ端面幅ｂｉが決定される。

また、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４のそれぞれの底面及び上面には、その中央部に突起部が形成されている。以下では、第１孔型Ｋ１の底面及び上面に形成されたものを突起部４０、第２孔型Ｋ２の底面及び上面に形成されたものを突起部４１、第３孔型Ｋ３の底面及び上面に形成されたものを突起部４２、第４孔型Ｋ４の底面及び上面に形成されたものを突起部４３とする。なお、各突起部はテーパー形状を有しており、孔型の底面においては上方に向かって突出し、孔型の上面においては下方に向かって突出する構成となっており、その突出長さ等の寸法は、底面と上面において等しく構成されている。

上記突起部４０〜４３は、それぞれの幅ならびに高さが異なっている。具体的には、突起部４０〜４３の順に幅が広幅となる。また、高さについては突起部４１が最も高く、後段に向かうにつれて低くなるように構成されている。このような構成により、図２に示すように被圧延材Ａには、第１孔型Ｋ１においてスラブ端面に突起部４０による割り込み５０が入れられ、第２孔型Ｋ２〜第４孔型Ｋ４と圧延が進むにつれて当該割り込み５０が浅くなると共に、スラブ端面が押し広げられ、被圧延材Ａのスラブ端面幅（フランジ幅とも呼称される）は順次広幅に造形される。このように造形されたスラブ端面は、Ｈ形鋼におけるフランジに対応する部位である。そこで、以下の説明では、広幅に造形された上記スラブ端面をフランジ対応部５５とも呼称し、その幅をフランジ幅とする。

上述したように、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４において被圧延材Ａが順次圧延されていくに際し、スラブ端面（フランジ対応部５５）が押し広げられ広幅となる。本実施の形態では、それぞれの孔型（第１〜第４孔型）における第１パス時のスラブ端面幅をｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３とする。なお、第１孔型Ｋ１では、スラブ端面の押し広げは行われず、割り込み５０を入れるのみであるため、端面幅ｂ０は材料スラブの厚みと同じ値である。各孔型におけるスラブ端面幅は、順にｂ０＜ｂ１＜ｂ２＜ｂ３となる。

ここで、従来は第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４での圧延において被圧延材Ａのセンタリングは、突起部４０〜４３が孔型底面及び上面の中央に形成されていることから、割り込みを入れる過程において当該センタリングも併せて行われるものとして技術が確立されている。

しかしながら、本発明者らが鋭意実験に基づく検討を行ったところ、例えばスラブ幅１５００ｍｍ以上、スラブ厚２５０ｍｍの広幅スラブや、スラブ幅１８００ｍｍ以上、スラブ厚３００ｍｍの広幅スラブを素材としたＨ形鋼製造における粗圧延工程において、図２に示すような孔型で構成される粗圧延機４では、各孔型（第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４）の底面及び上面に突起部４０〜４３を設けた構成では十分なセンタリングは行われず、被圧延材Ａが孔型内において左右にずれたり、座屈が発生してしまうといった問題が生じてしまうことが知見された。

即ち、スラブ幅１５００ｍｍ以上且つスラブ厚２５０ｍｍである広幅スラブでの幅と厚みの比（スラブの縦横比）が６以上の素材を用いて、最大圧下量が５０ｍｍ以上の粗圧延工程を行う場合、加熱炉内における温度不均一性や、スラブ素材の鋳造段階での形状の不均一性に起因して、粗圧延でも被圧延材Ａの形状不良が発生してしまう。同様に、スラブ幅１８００ｍｍ以上且つスラブ厚３００ｍｍである広幅スラブでの幅と厚みの比（スラブの縦横比）が６以上の素材を用いて最大圧下量が５０ｍｍ以上の粗圧延工程を行う場合、上記理由により粗圧延にて被圧延材Ａの形状不良が発生してしまう。
更には、同様の素材の圧延において８０ｍｍを超える最大圧下量をとった場合、上記のような突起部４０〜４３を設けた孔型構成においてあらゆる孔型形状を駆使したとしても、加熱炉内における温度不均一性や、素材の非対称性に起因する形状不良を回避できず、安定した圧延が行われない。

スラブ等の被圧延材Ａが十分にセンタリングされたと判断される条件とは、当該被圧延材Ａに曲がり、ねじれ等の形状不良が発生せず、通材に影響が出ることなく孔型内において誘導されることである。また、上下左右の対称軸に対して被圧延材Ａが対称形を維持していることが求められる。このような点において、上記突起部４０〜４３を設けた孔型構成では、圧下量が大きい場合に十分なセンタリング性が実現できないことが分かっている。

そこで本発明者らは、粗圧延機４における被圧延材Ａの圧延において従来に比べセンタリング性を向上させ、圧延を安定的に行うことが可能な条件について検討を行った。そして検討の結果、粗圧延機４の第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４での圧延において、孔型設計もしくはパススケジュールを所定の条件とすることでセンタリング性を向上させることが可能であることを見出した。以下には、センタリング性を向上させるための粗圧延工程における条件について図４を参照して説明する。

図４は、粗圧延機４に設けられた第３孔型Ｋ３における圧延の様子を示す説明図であり、（ａ）は第１パス圧延開始前の様子を示し、（ｂ）は第１パス圧延終了後の様子を示している。図４（ａ）に示すように、第１パス開始前の被圧延材Ａのフランジ幅は第２孔型Ｋ２にて造形された最終寸法であるためｂ１である（図２参照）。一方、図４（ｂ）に示す第３孔型Ｋ３での１パス圧延終了後のフランジ幅は、当該圧延によって広幅化されているためｂ１より大きいｂ１’となっている（即ち、ｂ１＜ｂ１’）。なお、この第３孔型Ｋ３では同様の圧延が繰り返し行われ（多パス圧延）、最終的には第３孔型Ｋ３に充満することになるため、被圧延材のフランジ幅は第３孔型Ｋ３の幅に等しくなるような造形が行われる。

また、上述したように、第３孔型Ｋ３の溝底幅はＢ３である。この溝底幅Ｂ３とは、第３孔型Ｋ３の底面及び上面において、曲率を有する両端部を除いた部分の中央部の幅長さを指しており、第３孔型Ｋ３の底面及び上面の両端には、曲率を有するコーナー部５７が形成されている。これらコーナー部５７の曲率ＲはＲ２５〜Ｒ５５程度が好ましく、例えばＲ３０である。また、これらコーナー部５７の幅長さ（水平投影長さ）は例えばおよそ３０ｍｍである。

図４に示す第３孔型Ｋ３での第１パス圧延においては、センタリング性を向上させるために、以下の式（１）に示す条件を満たすように圧延を行う必要がある。
ｂ１’＞Ｂ３ ・・・（１）
即ち、第１パス圧延後の被圧延材Ａのフランジ幅ｂ１’が溝底幅Ｂ３より大きくなるような条件にて圧延を行うことで、第１パス圧延後の被圧延材Ａのフランジ対応部５５（幅拡がりしたフランジ対応部５５）が第３孔型Ｋ３の底面及び上面両端のコーナー部５７からの抵抗によって安定的にセンタリングされる。これにより、フランジ対応部５５の４点肉量アンバランスや座屈の発生が抑制され、粗圧延工程における寸法精度の向上が実現される。

また、図４（ａ）に示す第１パス圧延開始前での第３孔型Ｋ３内における被圧延材Ａの状態としては、フランジ対応部５５がコーナー部５７からの抵抗を受けていない状態であることが好ましいことから、以下の式（２）に示す条件を満たすような寸法条件とされることが好ましい。
ｂ１＜Ｂ３ ・・・（２）
なお、上記式（１）、（２）に示す条件を満たすような粗圧延工程の具体例は実施例にて後述する。

Ｈ形鋼の製造において、以上説明した条件を満たすような孔型設計あるいはパススケジュールに基いて粗圧延工程を行うことで、従来に比べセンタリング性が向上し、被圧延材Ａの孔型内での座屈や肉量の不均一といった形状不良の発生を抑制させることが可能となる。即ち、安定したＨ形鋼の製造が実現され、最終製品寸法の向上や生産性の向上等が図られる。

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。

例えば、上記実施の形態では、粗圧延機４に刻設される第３孔型Ｋ３での第１パス圧延に本発明技術を適用する場合について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。即ち、本発明技術はＨ形鋼の製造にかかる粗圧延工程における各孔型での圧延について適用可能であり、例えば上記実施の形態の第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４それぞれにおける圧延に対して適用することが可能である。但し、本発明を有効に適用できるのは、被圧延材Ａのフランジ対応部５５（スラブ端面）を広幅化するような圧延が行われる孔型である。従って、例えば上記実施の形態にかかる粗圧延機４に刻設される第１孔型Ｋ１は、被圧延材Ａの幅（スラブ端面幅）を変更しない構成となっているため、本発明を好適に適用可能な孔型は第２孔型Ｋ２〜第４孔型Ｋ４である。

また、上記実施の形態では、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４が全て粗圧延機４に刻設される構成を図示し説明した。しかしながら、Ｈ形鋼の製造工程において孔型設計には自由度があり、本発明にかかる製造方法を適用させる孔型の設計は上記実施の形態で説明した構成に限定されるものではない。例えば、製造ラインＬにおいて粗圧延機の上流側に加熱炉から抽出されたスラブ等の素材の粗造形を行うサイジングミルを設け、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４の一部又は全てを当該サイジングミルに刻設しても良い。上記実施の形態では一例としてエッジング孔型の構成を第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４としているが、圧延の安定性から見れば、形状及び寸法が近い孔型をなるべく多数刻設することが望ましい。例えば、サイジングミルに孔型の幅寸法が近い孔型を多数刻設すれば、より安定的な圧延が可能となる。

また、更なる本発明者らの検討によれば、本発明技術をより好適に適用させセンタリング性を向上させるに際し、考慮すべき条件として、粗圧延機の各孔型に形成される突起部（上記実施の形態における突起部４０〜４３）の先端部角度が挙げられる。換言すれば、被圧延材Ａに形成される割り込み（上記実施の形態における割り込み５０）の深部角度が所定条件となるような場合に本発明技術はより好適に適用される。

即ち、図５に示すように、ある特定の孔型において被圧延材Ａの圧延を行う場合に、最初のパスに関しては割り込み５０の深部角度θ１は当該孔型の直前の孔型に形成された突起部の先端部角度と同じ角度となる。一方、２パス目以降では割り込み５０の深部角度は当該孔型の突起部の先端部角度θ２に近づくように造形が行われる。従って、図５に示すように、上記深部角度θ１と先端部角度θ２がθ１＜θ２との関係である場合には、圧延後段になるにつれて割り込み５０の深さが浅くなっていくことにより被圧延材Ａの誘導性（センタリング性）が損なわれる。このような条件下において本発明技術にかかる製造方法（粗圧延方法）を適用することが望ましい。

上記実施の形態にかかる粗圧延機４においては、例えば第２孔型Ｋ２〜第４孔型Ｋ４に形成される突起部４１〜４３の先端部角度はこの順に徐々に広角となっていくような構成となっている。このような観点から、上記実施の形態において本発明技術を適用させる孔型は第２孔型Ｋ２〜第４孔型Ｋ４であることが好ましい。

なお、上記実施の形態では、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４の底面及び上面に突起部４０〜４３が設けられた構成を例示して説明したが、本発明を適用させる孔型の形状はこれに限られるものではない。即ち、本発明はＨ形鋼の粗圧延工程においてフランジ対応部５５（スラブ端面）の広幅化が行われる孔型であれば種々の形状の孔型に適用可能であり、例えば特許文献２に記載されているような孔型底面及び上面がフラットであるボックス孔型に対しても適用可能である。

また、Ｈ形鋼を製造する際の素材（被圧延材Ａ）としては例えばスラブを例示して説明したが、その他素材についても適用可能である。例えば、ビームブランク素材を造形してＨ形鋼を製造する場合にも適用できる。

本発明にかかる実施例として、実際のＨ形鋼の粗圧延において本発明技術を適用した具体例について説明し、従来の場合（比較例）との比較を行った。なお、本実施例では、上記実施の形態における第２孔型Ｋ２及び第３孔型Ｋ３において粗圧延工程の第６パス〜第８パス圧延が実施された場合を挙げて説明する。

（実施例１）
断面が幅１８００×厚み２５０（ｍｍ）のスラブ素材を粗圧延機の第１孔型にてスラブ端面に割り込みを入れた後、第２孔型〜第３孔型において圧延する際に本発明技術を適用する場合を実施例とし、本発明を適用しない従来の場合を比較例として行った。なお、用いた孔型は図２に示す粗圧延機の構成の第２孔型Ｋ２と第３孔型Ｋ３である。以下に示す表１は、粗圧延工程の第６パス〜第８パスについての条件を示したものであり、実施例では本発明技術にかかる条件を満たすものとし、比較例（従来例）では当該条件を満たさないものとしている。ここで第３孔型Ｋ３の溝底幅は４０５ｍｍであった。

なお、表１ならびに以下の表２においては、寸法精度が良好なものを符号○で示し、寸法精度が不良であるものを符号×にて示している。

表１は、本発明技術を適用させた場合のパススケジュール（実施例）と、適用させない場合のパススケジュール（比較例）を示すものである。
比較例においては、被圧延材が第６パスから第７パスに移行する（第２孔型Ｋ２から第３孔型Ｋ３に移行）に際し、被圧延材の幅寸法を４００ｍｍとしており、これは第３孔型Ｋ３の溝底幅（４０５ｍｍ）よりも小さい値となっている。そのため、第７パスにおいては被圧延材のセンタリングが十分に行われないといった事に起因し、寸法精度不良となっている。

一方、実施例においては、被圧延材が第６パスから第７パスに移行するに際し、被圧延材の幅寸法を４１０ｍｍとしており、これは第３孔型Ｋ３の溝底幅（４０５ｍｍ）よりも大きい値となっている。そのため、第７パスにおいて被圧延材のセンタリングが十分に行われ、寸法精度不良が生じていない。

（実施例２）
断面が幅１８００×厚み２５０（ｍｍ）のスラブ素材を粗圧延機の第１孔型にてスラブ端面に割り込みを入れた後、第２孔型〜第３孔型において圧延する際に本発明技術を適用する場合を実施例とし、本発明を適用しない従来の場合を比較例として行った。用いた孔型は図２に示す粗圧延機の構成の第２孔型Ｋ２と第３孔型Ｋ３である。以下に示す表２は、粗圧延工程の第６パス〜第８パスについての条件を示したものであり、実施例では孔型の溝底幅を本発明技術にかかる条件を満たすものとし、比較例（従来例）では当該条件を満たさないものとしている。

表２は、本発明技術を適用させた場合の孔型寸法（実施例）と、適用させない場合の孔型寸法（比較例）を示すものである。なお、孔型寸法として溝底幅（ｍｍ）を記載している。
比較例においては、被圧延材が第６パスから第７パスに移行する（第２孔型Ｋ２から第３孔型Ｋ３に移行）に際し、被圧延材の幅寸法が４００ｍｍ、孔型の溝底幅が４１０ｍｍとなっており、被圧延材の幅寸法が孔型の溝底幅に比べ小さい値となっている。そのため、第７パスにおいては被圧延材のセンタリングが十分に行われないといった事に起因し、寸法精度不良となっている。

一方、実施例においては、被圧延材が第６パスから第７パスに移行するに際し、被圧延材の幅寸法が４００ｍｍ、孔型の溝底幅が３９５ｍｍとなっており、被圧延材の幅寸法が孔型の溝底幅に比べ大きな値となっている。そのため、第７パスにおいて被圧延材のセンタリングが十分に行われ、寸法精度不良が生じていない。

以上説明した実施例と比較例の結果から、例えば被圧延材の粗圧延工程での第６パスから第７パスへの移行時において、被圧延材の幅寸法が孔型の溝底幅よりも大きくなるような条件にパススケジュールあるいは孔型設計を調整することで、被圧延材のセンタリング性が従来に比べ向上する。即ち、Ｈ形鋼の粗圧延工程において本発明技術を適用することで、孔型内でのセンタリング性が従来に比べ向上し、形状不良等を生じることなく安定した粗圧延を行うことが可能であることが分かった。

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法に適用できる。

１…圧延設備
３…加熱炉
４…粗圧延機
５…中間ユニバーサル圧延機
８…仕上ユニバーサル圧延機
９…エッジャー圧延機
１１…スラブ
１２…フランジ対応部
１３…Ｈ形粗形材
１４…中間材
１６…Ｈ形鋼製品
３０…筐体
３３…上孔型ロール
３４…下孔型ロール
４０、４１、４２、４３…突起部
５０…割り込み
５５…フランジ対応部
５７…コーナー部
Ａ…被圧延材
Ｋ１…第１孔型
Ｋ２…第２孔型
Ｋ３…第３孔型
Ｋ４…第４孔型
Ｌ…製造ライン

Claims (5)

1. 粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、
   矩形断面形状の素材に対し前記粗圧延工程を行う粗圧延機には、被圧延材を圧下する複数の孔型が刻設され、
   当該複数の孔型のうち少なくとも第２孔型以降の孔型では被圧延材の複数パス圧延が行われ、
   前記複数の孔型のうち第１孔型の端面幅は前記矩形断面形状の素材の端面幅と同じ値であり、
   前記複数の孔型のうち第２孔型以降の孔型には、当該孔型の底面ならびに上面の両端部に曲率を有するコーナー部、及び、両端部の前記コーナー部に挟まれた部位である中央部が形成され、
   前記複数の孔型のうち第２孔型以降の孔型のいずれか又は全てにおいて、複数パスのうちの第１パスにおける圧延後の被圧延材の幅長さは、当該圧延が行われる孔型の前記中央部の幅長さである溝底幅よりも大きく設定されることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法。
2. 前記複数の孔型のうち第２孔型以降の孔型のいずれか又は全てにおいて、第１パスにおける圧延前の被圧延材の幅長さは、当該圧延を行う孔型の前記中央部の幅長さである溝底幅よりも小さく設定されることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
3. 前記矩形断面形状の素材は、幅と厚みの比率が６以上のスラブであり、
   前記複数パス圧延における１パス当たりの最大圧下量が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下となるようにパススケジュールを設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のＨ形鋼の製造方法。
4. 前記矩形断面形状の素材は、幅１５００ｍｍ以上、厚み２５０ｍｍのスラブであり、
   前記複数パス圧延における１パス当たりの最大圧下量が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下となるようにパススケジュールを設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のＨ形鋼の製造方法。
5. 前記矩形断面形状の素材は、幅１８００ｍｍ以上、厚み３００ｍｍのスラブであり、
   前記複数パス圧延における１パス当たりの最大圧下量が５０ｍｍ以上８０ｍｍ以下となるようにパススケジュールを設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のＨ形鋼の製造方法。
   

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