JPH0141402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｈ形粗形鋼片の圧延方法に係り、特
に、略Ｈ形断面のビームブランクを粗形鋼片に熱
間圧延するに好適なＨ形粗形鋼片の圧延方法に関
する。

従来、大形Ｈ形鋼の圧延においては、品質およ
び歩留りの向上の面から、連続鋳造製の素材を使
用することが望まれている。ここで、連続鋳造製
の素材としてブルーム、スラブを用いる場合に
は、これらの素材が矩形断面であることから、ユ
ニバーサル圧延機でＨ形鋼を圧延するためのＨ形
粗形断面に成形する場合に、ウエブ部分とフラン
ジ部分との圧下率差によつて圧延材の先後端に大
きな、製品形状とならないクロツプ部を生じ易
く、また矩形断面をＨ形断面に圧延するために左
右上下方向に同一形状のフランジを得ることが困
難であり、さらにＨ形粗形断面の形成に多くの圧
延パス回数を必要とする不都合がある。他方、連
続鋳造製の素材としてビームブランクを用いる場
合には、ビームブランクが略Ｈ形断面であること
から、上記ブルームおよびスラブを用いる場合に
おけるような不都合は解消される。

しかしながら、連続鋳造設備の簡素化、モール
ド変更の制限、溶鋼の効率的な使用等の点から、
ビームブランクの略Ｈ形断面形状を多種類化する
ことは妥当でない。そこで従来、単一のビームブ
ランクから広範囲にわたる断面形状の粗形鋼片を
圧延可能とすべく、中間粗形鋼片のウエブ高さを
大とする圧延方法として、第１図に示す圧延方法
が提案されている。すなわち、この圧延方法にお
いては、中間粗形鋼片１のフランジ内面に、ブレ
ークダウンロール２の孔型３Ａのアール部を当接
させ、フランジ内面の傾き角θに沿つてフランジ
を外側に押し広げ、さらに孔型３Ｂによつてフラ
ンジを外側に押し広げることによりウエブ高さを
順次増大化可能としている。しかしながら、上記
第１図の圧延方法においては、孔型３Ａ，３Ｂと
中間粗形鋼片１のフランジ内面との接触角θが小
さい場合には、フランジの内壁を強くこすり下
げ、フランジに折れ込みやロール疵を生ずること
から、接触角θを大きく設定する必要があり、フ
ランジの脚長ｈが短いものにおいては、ウエブ高
さの増加量を大きくすることが困難である。すな
わち、上記従来の圧延方法において、ビームブラ
ンクを、ウエブ高さが該ビームブランクの高さに
比して大幅に大なる粗形鋼片に圧延する場合に
は、多数の孔型が必要となる。

本発明は、ビームブランクを、良好な品質およ
び高い圧延効率下で、該ビームブランクの高さに
比して大幅に大なるウエブ高さの粗形鋼片に圧延
することができるＨ形粗形鋼片の圧延方法を提供
することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、略Ｈ形
断面のビームブランクを、粗圧延ロールの孔型に
より、ウエブ高さがビームブランクの高さに比し
て大きい粗形鋼片に熱間圧延するＨ形粗形鋼片の
圧延方法であつて、予め、鋼片の次回圧延パスに
おける圧延方向後端部のウエブのみを上記孔型に
より圧下することにより、該後端部のウエブの高
さを大とするかみ戻し圧延を行ない、次に、該か
み戻し圧延に続く上記次回圧延パスにて、鋼片の
圧延方向先端部から全長にわたるウエブのみを上
記孔型により圧下することにより、鋼片全体のウ
エブ高さを大とする圧延を行なうとともに、粗圧
延ロールの出側に配設されている鋼片出側案内装
置によつて鋼片の出側両側面を案内し、粗圧延ロ
ールの入側に配設され、上記鋼片出側案内装置に
おけると同一案内幅に設定されている鋼片入側案
内装置によつて鋼片の前記圧延方向後端部両側面
を案内するようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第２図は本発明によつて圧延されるＨ形粗形鋼
片の圧延前後の各断面形状を示す正面図であり、
第３図は本発明の一実施例に用いられる粗圧延ロ
ールとしてのブレークダウンロールを示す要部断
面図であり、第４図Ａないし第４図Ｃは本発明の
一実施例における圧延工程を示す要部断面図であ
り、第５図および第６図はそれぞれ従来の圧延方
法による圧延状況を示す要部断面図であり、第７
図は中間粗形鋼片の圧延中における泳ぎ状態を示
す平面図であり、第８図は本発明の一実施例にお
けるかみ戻し圧延状態を示す平面図であり、第９
図は本発明の一実施例における圧延状態を示す平
面図である。

本発明は、第２図に示される連続鋳造製で、高
さH₀および幅B₀の略Ｈ形断面のビームブランク
１１をウエブ高さH₃およびフランジ幅B₃のＨ形
粗形鋼片１２に圧延するに際し、粗形鋼片１２の
ウエブ高さH₃をビームブランク１１の高さH₀に
比して大きく圧延可能とするものである。すなわ
ち、ビームブランク１１は、加熱炉において加
熱、均熱された後、パスごとにロール隙が変更可
能な可逆式の二重圧延機の、第３図に示されるブ
レークダウンロール１３の各孔型１４，１５，１
６において、以下に詳述する第１工程ないし第３
工程によつて順次中間粗形鋼片１７，１８、粗形
鋼片１２に減面、成形圧延されるようになつてい
る。

まず、第１工程において、ビームブランク１１
は、第４図Ａに示すように、ブレークダウンロー
ル１３の孔型１４によつて中間粗形鋼片１７に圧
延される。この第１工程においては、中間粗形鋼
片１７のフランジの脚長h₁を小とする圧延を主目
的とし、ウエブ厚みt₁はあまり薄くせず、またウ
エブ高さH₁はビームブランク１１の高さH₀に比
してあまり大としないことが重要である。

上記第１工程において、ウエブ厚みt₁をあまり
薄くしないものとする理由は以下の通りである。
すなわち第１に、第１工程でウエブ厚みt₁を薄く
すると、次の第２工程でのウエブ圧下率が小とな
り、ウエブ高さH₂を大きく増加することが不可
能となる。第２に、圧延の第１工程からウエブ厚
みt₁が薄くなる場合には、ウエブの温度降下、ひ
いては中間粗形鋼片１７の温度降下が大となつて
圧延の円滑な進行を困難とするだけでなく、ウエ
ブとフランジとの間に大きな温度差を生ずること
となつて、仕上ユニバーサル圧延機を出てから冷
却される最終Ｈ形鋼製品に残留応力を発生させる
ことになつて妥当でない。

また、上記第１工程においてウエブ高さH₁を
ビームブランク１１の高さH₀に比してあまり大
としないことの理由は以下の通りである。すなわ
ち、中間粗形鋼片１７のフランジの脚長h₁を減少
すると同時に、そのウエブ高さH₁の増加を図る
場合には、第５図に示すように、中間粗形鋼片１
７のフランジ外面にしわ疵１９を発生し、しわ疵
１９は最終製品に線状疵として残り易く妥当でな
い。従つて、上記第１工程においては、むしろ孔
型１４の両側が過充満となり、中間粗形鋼片１７
のフランジ外面に第６図に示すようなかみ出し部
２０を生ずる程度に、ウエブ高さH₁をビームブ
ランク１１の高さH₀に比してあまり大とならな
い大きさに設定する必要がある。なお、中間粗形
鋼片１７のフランジ外面に生ずるかみ出し部２０
は、その後、中間粗形鋼片１７を90度転回した状
態で、孔型１６の中央において、かみ出し部２０
を押さえて解消する程度のエツジング圧延を行な
うことによつて修正可能である。

次に、上記第１工程により圧延された中間粗形
鋼片１７は、第２工程において第４図Ｂに示すよ
うに、ブレークダウンロール１３の孔型１５によ
り中間粗形鋼片１８に圧延される。この第２工程
は、ウエブのみの圧下によつてウエブ高さH₂を
大とし、ウエブ厚みt₂を減少することを主目的と
している。すなわち、中間粗形鋼片１８は、ウエ
ブのみを圧延され、フランジは何ら圧延されない
ことから、圧延材全体のメタル流動としては圧延
長手方向に延伸するよりも、幅広がりを生じ易
く、大きなウエブ高さH₂の増加が得られる。従
つて、この第２工程に用いられる孔型１５は、中
間粗形鋼片１８のフランジを圧下することのない
ように、中間粗形鋼片１８のフランジの脚長h₂よ
りも深い深さｇの溝を備える必要がある。なお、
この第２工程において、中間粗形鋼片１８のウエ
ブ高さH₂は、そのウエブ厚みt₂の減少に伴い、
前工程の中間粗形鋼片１７のウエブ高さH₁から
孔型１５の幅ｆまで増大化可能であるが、次の第
３工程において成形圧延される粗形鋼片１２のウ
エブ高さH₃に応じて定められる。

ところで、上記第２工程においては、中間粗形
鋼片１８のフランジが孔型１５によつて拘束され
ておらず、圧延直角方向に自由に移動可能となつ
ていることから、中間粗形鋼片１８の後端部は第
７図に示すように圧延中に左右に泳ぎを生じ易
い。すなわち、本発明に係る圧延方法の上記第２
工程にあつては、中間粗形鋼片１８のウエブ高さ
がパスごとに変化することから、鋼片出側案内装
置としての出側マニピユレータ２１の案内幅Ｌ
と、鋼片入側案内装置としての入側マニピユレー
タ２２の案内幅Ｌとを、それぞれ中間粗形鋼片１
８の出側ウエブ高さl₂、入側ウエブ高さl₁に合わ
せて両マニピユレータ２１，２２の各案内幅Ｌが
相互に異なるように自動設定することは容易でな
く、両マニピユレータ２１，２２の案内幅Ｌは、
各パスにおける中間粗形鋼片１８の出側ウエブ高
さl₂に適合可能な同一幅に設定されている。従つ
て、上記第２工程におて、中間粗形鋼片１８の入
側ウエブ高さl₁が出側ウエブ高さl₂に比べて非常
に小となる場合に、中間粗形鋼片１８の圧延方向
後端部と入側マニピユレータ２２との大なる間隔
を放置しておくとすれば、中間粗形鋼片１８の圧
延方向後端部は左右に大きく泳ぎ、そのフランジ
が孔型１５のウエブ圧延部にかみ込んで圧延不能
となる恐れもある。

そこで、上記第２工程においては、以下のよう
に、中間粗形鋼片１８の圧延方向後端部を入側マ
ニピユレータ２２によつて案内可能とし、その泳
ぎの発生を防止している。すなわち、先行するパ
スの終了時に、第８図に示すように、出側マニピ
ユレータ２１の先行するパスでの案内幅L₀で中
間粗形鋼片１８の次回圧延パスにおける圧延方向
後端部側を位置決めしつつ、中間粗形鋼片１８の
上記圧延方向後端部Ｎを次のパスに相当するロー
ル隙の孔型１５にかみ込ませる。中間粗形鋼片１
８の上記圧延方向後端部Ｎが入側マニピユレータ
２１に達するに至つて、両マニピユレータ２１，
２２の案内幅を次のパスにおける出側ウエブ高さ
l₂に適合可能な案内幅Ｌとする。ここで、入側マ
ニピユレータ２１側の中間粗形鋼片１８は、圧延
材長さが長く自重によつて安定して直進する。こ
のような状態下で、中間粗形鋼片１８の上記圧延
方向後端部Ｎがロール軸芯から出側マニピユレー
タ２１先端までの間隔Ｍより少し長く（0.5ｍ以
上）なるまで、上記圧延方向後端部Ｎのウエブの
みを圧下する圧延を行なつた後、ブレークダウン
ロール１３を逆転し、中間粗形鋼片１８を孔型１
５からかみ戻す。このかみ戻し圧延により、中間
粗形鋼片１８の上記圧延方向後端部Ｎのウエブ高
さは、次のパスにおける出側ウエブ高さl₂と同一
の大きさに増大化される。従つて、上記中間粗形
鋼片１８が孔型１５からかみ戻された時点で、ロ
ール隙を開いて、該中間粗形鋼片１８を圧延反対
方向に空送し、次いで、第９図に示す次のパス
で、ロール隙を圧延状態に設定するとともに、出
側マニピユレータ２１の案内幅を、該パスにおけ
る出側ウエブ高さl₂に適合する案内幅Ｌに設定す
る状態下で、中間粗形鋼片１８の圧延方向先端部
から全長にわたり、そのウエブのみを圧下するこ
とにより、中間粗形鋼片１８全体のウエブ高さを
大とする圧延が行なわれる。上記第９図に示すパ
スにおいては、中間粗形鋼片１８の出側両側面が
出側マニピユレータ２１によつて案内されるとと
もに、中間粗形鋼片１８の上記圧延方向後端部Ｎ
の両側面が入側マニピユレータ２２によつて案内
されることから、中間粗形鋼片１８は圧延中に左
右に泳ぐことなく圧延を終了することが可能とな
る。

最後に、上記第２工程により圧延された中間粗
形鋼片１８は、第３工程で第４図Ｃに示すよう
に、ブレークダウンロール１３の孔型１６により
粗形鋼片１２に圧延される。この第３工程は、第
１工程でフランジ幅が小とされ、第２工程でウエ
ブ高さが大とされている中間粗形鋼片１８を、ユ
ニバーサル圧延機によつて所望のＨ形鋼に圧延可
能となるように、形状・寸法の整えられた粗形鋼
片１２を得ることを目的としている。すなわち、
この第３工程においては、中間粗形鋼片１８に生
じている断面の不均一状態を均一化ならしめる程
度の軽圧下が施される。

上記実施例によれば、ビームブランク１１を、
該ビームブランク１１の断面形状と大幅に異なる
断面形状の粗形鋼片１２に圧延することが可能と
なる。すなわち、単一のビームブランク１１から
圧延される粗形鋼片１２の圧延可能範囲が拡張さ
れることになる。したがつて、連続鋳造製ビーム
ブランク１１の断面形状を多種類化することな
く、単一断面形状のビームブランク１１から多種
断面形状のＨ形粗形鋼片を得ることが可能とな
り、ひいては多種寸法のＨ形鋼を得ることが可能
となる。

また、上記実施例によれば、第１工程において
中間粗形鋼片１７のフランジの脚長h₁を小とする
ことを主目的とし、第１工程においてはウエブ厚
みt₁をあまり薄くしないことから、ウエブそのも
の、ひいては中間粗形鋼片１７全体の温度降下が
小となり、従つて圧延の円滑な進行を圧延材の温
度降下によつて阻害することがなく、また、ウエ
ブとフランジとの温度差が大とならず、従つて最
終Ｈ形鋼製品に残留応力を生ずることがない。な
お、本発明に反して、第１工程で主としてウエブ
高さを大とし、次に第２工程でフランジ幅を小と
する場合には、第１工程でウエブ高さが大とな
り、ウエブ厚が薄くなつていることから、第１工
程でフランジ外面に生ずるかみ出し部を90度転回
状態でエツジング圧延することが困難となり、ま
た、ブレークダウンロールの孔型溝が深くなつて
妥当でない。

また、上記実施例によれば、第２工程におい
て、中間粗形鋼片１８のウエブのみの圧下によ
り、そのウエブ高さH₂を大とすることを主目的
としていることから、１孔型におけるウエブ高さ
H₂の増大化量を大とすることが可能となり、ブ
レークダウンロール１３の孔型数および胴長を節
約することが可能となる。すなわち、上記実施例
によれば、単一の孔型１６により、前記従来例に
係る第１図の孔型３Ａと孔型３Ｂの２孔型分の変
形を中間粗形鋼片１８に与えることが可能とな
る。

さらに、上記実施例によれば、第２工程におい
て、予め中間粗形鋼片１８の次回圧延パスにおけ
る圧延方向後端部Ｎのウエブ高さを大とするかみ
戻し圧延を行なつた後、該かみ戻し圧延に続く上
記次回圧延パスにて、中間粗形鋼片１８の圧延方
向先端部から全長にわたるウエブ高さを大とする
圧延を行なうとともに、中間粗形鋼片１８の出側
両側面と入側両側面を同一案内幅に設定されてい
る出側マニピユレータ２１および入側マニピユレ
ータ２２によつてそれぞれ案内可能としたので、
中間粗形鋼片１８の圧延方向後端部に泳ぎを生ず
ることなく、安定状態下でそのウエブ高さを大と
する圧延を進行することが可能となる。

なお、上記実施例は本発明を連続鋳造製のビー
ムブランクに適用する場合について説明したが、
本発明は分塊ロールによつて造塊材から粗圧延さ
れるビームブランクにも適用可能である。その場
合には、分塊ロールの設備内容を簡素化し、分塊
ロールによつて得られるビームブランクの断面形
状が少種類であつても、各ビームブランクをその
ビームブランクの高さと大幅に異なるウエブ高さ
の粗形鋼片に圧延することが可能となり、従つて
単一断面形状のビームブランクから多種断面形状
のＨ形粗形鋼片を得ることが可能となり、ひいて
は多種寸法のＨ型鋼を得ることが可能となる。

以上のように、本発明は、略Ｈ形断面のビーム
ブランクを、粗圧延ロールの孔型により、ウエブ
高さがビームブランクの高さに比して大きい粗形
鋼片に熱間圧延するＨ形粗形鋼片の圧延方法であ
つて、予め、鋼片の次回圧延パスにおける圧延方
向後端部のウエブのみを上記孔型により圧下する
ことにより、該後端部のウエブの高さを大とする
かみ戻し圧延を行ない、次に、該かみ戻し圧延に
続く上記次回圧延パスにて、鋼片の圧延方向先端
部から全長にわたるウエブのみを上記孔型により
圧下することにより、鋼片全体のウエブ高さを大
とする圧延を行なうとともに、粗圧延ロールの出
側に配設されている鋼片出側案内装置によつて鋼
片の出側両側面を案内し、粗圧延ロールの入側に
配設され、上記鋼片出側案内装置におけると同一
案内幅に設定されている鋼片入側案内装置によつ
て鋼片の前記圧延方向後端部両側面を案内するよ
うにしたのでビームブランクを、良好な品質およ
び高い圧延効率下で、該ビームブランクの高さに
比して大幅に大なるウエブ高さの粗形鋼片に圧延
することができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧延方法による圧延状況を示す
要部断面図、第２図は本発明によつて圧延される
粗形鋼片の圧延前後の断面形状を示す正面図、第
３図は本発明の一実施例に用いられるブレークダ
ウンロールを示す要部断面図、第４図Ａ、第４図
Ｂおよび第４図Ｃは本発明の一実施例におけるそ
れぞれ異なる圧延工程を示す要部断面図、第５図
および第６図はそれぞれ従来の圧延方法による圧
延状況を示す要部断面図、第７図は中間粗形鋼片
の圧延中における泳ぎ状態を示す平面図、第８図
は本発明の一実施例におけるかみ戻し圧延状態を
示す平面図、第９図は本発明の一実施例における
圧延状態を示す平面図である。 １１……ビームブランク、１２……粗形鋼片、
１３……ブレークダウンロール、１４，１５，１
６……孔型、１７，１８……中間粗形鋼片、２１
……出側マニピユレータ、２２……入側マニピユ
レータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 略Ｈ形断面のビームブランクを、粗圧延ロー
   ルの孔型により、ウエブ高さがビームブランクの
   高さに比して大きい粗形鋼片に熱間圧延するＨ形
   粗形鋼片の圧延方法であつて、予め、鋼片の次回
   圧延パスにおける圧延方向後端部のウエブのみを
   上記孔型により圧下することにより、該後端部の
   ウエブの高さを大とするかみ戻し圧延を行ない、
   次に、該かみ戻し圧延に続く上記次回圧延パスに
   て、鋼片の圧延方向先端部から全長にわたるウエ
   ブのみを上記孔型により圧下することにより、鋼
   片全体のウエブ高さを大とする圧延を行なうとと
   もに、粗圧延ロールの出側に配設されている鋼片
   出側案内装置によつて鋼片の出側両側面を案内
   し、粗圧延ロールの入側に配設され、上記鋼片出
   側案内装置におけると同一案内幅に設定されてい
   る鋼片入側案内装置によつて鋼片の前記圧延方向
   後端部両側面を案内することを特徴とするＨ形粗
   形鋼片の圧延方法。