JPH0211201A - Ｈ形鋼の圧延方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はＨ形鋼の圧延方法に関し、特に該Ｈ形鋼のウ
ェブ高さの寸法精度がすぐれ、しかも、ロール交換する
ことなく、ウェブ高さを自由に調整しようとするもので
ある。

（従来の技術） 一般に、Ｈ形鋼は、第５図（ａ）ならびに（ｂ）に示す
ようにブレークダウン圧延機８に、粗ユニバーサル圧延
機９、エツジヤ−圧延４１１０および仕上げユニバーサ
ル圧延機１１を組合わせた工程において、第６図（ａ）
　、（ｂ）ならびに（ｃ）に示す各素材１２　１３．１
４を熱間圧延することによって製造されている。

すなわち、第６図（ａ）　、（ｂ）ならびに（ｃ）に示
す各素材（つまり、符号１２はスラブ、符号１３は矩形
鋼片、符号１４は１１形鋼用鋼片）をまずブレークダウ
ン圧延機８で所定形状に粗造型する。この圧延機８とし
ては、第７図（ａ）ならびに（ｂ）に示す開孔形１５あ
るいは閉孔形１６を刻設した上下ロールを有する２重式
ブレークダウン圧延機が用いられている。要するに、こ
のブレークダウン圧延機８では複数個の花形を使用し、
順次各複数バスの圧延によって素材を以後の中間圧延に
適合した形状に加工する。粗造形された素材は第８図（
ａ）に示す如きロール形状の１基以上の粗ユニバーサル
圧延機９と第８図（ｂ）に示す如きロール形状の１基以
上のエツジヤ−圧延機１０とによって、■バスあるいは
複数パスで中間圧延されてから、第８図（ｃ）に示す如
きロール形状の仕上げユニバーサル圧延機１１において
１バスでＨ形鋼製品に圧延される。

従って、製品寸法が決まれば、仕上げユニバーサル圧延
機１１のロール寸法とそれ以前の圧延機のロール寸法が
決まる。つまり、第７図（ａ）における寸法（イ）、第
８図（ａ）における寸法（ロ）、第８図（ｃ）における
寸法（ニ）はほぼ等しくなる如く設計されている。

このように特にブレークダウン圧延後の形状変化は限定
されたものである。つまり、特定のシリーズ（例えば、
Ｈ６００Ｘ３００　）の圧延には特定幅の水平ロールが
使用される。このため、圧延された１１形鋼はウェブ内
幅が一定であるのでフランジ厚みの分だけウェブ高さ寸
法が変化することになる。１つのシリーズにおいても水
平ロールと垂直ロールの間隔を変えて圧延することによ
り多種サイズの１１形鋼が製造されるが、製品のフラン
ジ厚の最大のものと最小のものとの差は１６ｍｍ前後で
あるため、その２倍、つまり、３２ｍｍ程度ウェブ高さ
が変化することになる。同一シリーズ内でのウェブ高さ
の変化は従来の圧延法では避けられないものであり、こ
れを例えば、建築用として用いる場合に大きな問題とな
る。すなわち、梁を同一シリーズ内の数サイズのＨ形鋼
を接合して造る場合は、一方のフランジ外面を合わせる
と他方に大きな（フランジ厚み差の２倍）ずれを生じ、
施工上問題となる。

また、通常、建築物の構造を設計する場合は、外側から
内側へと寸法が順次決定されていく。これに対し、圧延
Ｈ形鋼はウェブ内幅寸法が一定で、フランジ厚の分だけ
外幅寸法（ウェブ高さ寸法）が変わるので施工個所での
他との寸法のとり合いに厳密さを要求される場合には非
常に問題となる。

更に、圧延Ｈ形鋼には寸法精度−トの問題もある。

すなわち、Ｉ４形鋼の圧延においては、第９図に示すよ
うに粗ユニバーサル圧延機９の水平ロール１７の側面部
１８が圧延本数の増加とともに摩耗して水平ロール１７
の内幅寸法が減少する傾向がある。なお、水平ロール１
７とともに竪ロール１９も摩耗するが、この場合は竪ロ
ール１９の開度を摩耗分だけ調整すればよく、水平ロー
ルはどの問題は生じない。

従って、水平ロールの摩耗に対しては、第１０図で示す
如く、フランジ厚み（ホ）を一定にすると、ウェブ高さ
（へ）が水平ロール１０の側面部１１の摩耗分だけ低く
なるので、通常は、寸法公差の許す範囲でフランジ厚み
（ホ）を厚くしてウェブ高さ（へ）を確保しているが、
次のような問題があった。

すなわち、製品のウェブ高さの許容差はウェブ高さ４０
０　ｍｍ未満では１３．０ｍｍ、同４００　ｍｍ以ｈ６
００胴未満では±４．０　ｍｍ、同６００　ｍｍ以上で
は±５．０　ｍｍとＪＩＳ　Ｇ　３１９２に規定されて
いる。材料のウェブ高さ（へ）は水平ロール１７の幅の
大小に影古されるので、通常、ウェブ高さ（・＼）の寸
法許容差の範囲内で使用する行動ロール幅が制限される
。

従って、使用する水平ロール１７の幅によってフランジ
厚みが異なり、特に、摩耗して幅が減少した水平ロール
１７で圧延すると製品のフランジ厚は厚くなる。当然、
圧延チャンス毎に使用するロール幅が変わることによる
チャンス毎の製品寸法のばらつき、あるいは同一圧延チ
ャンス内でも水平ロール側面部１８の摩耗に起因してフ
ランジ部の厚みが変化することになり、これらは寸法精
度上好ましくない。

圧延Ｈ形鋼には以上のような問題があるため、とくに建
築用には、フランジ厚が変化してもウェブ高さが一定に
なるようにプレートを溶接して製造したＨ形鋼が用いら
れるが、当然、この場合圧延Ｈ形鋼より製造コストが高
くなるという不利があった。

圧延１（形鋼における上記の問題点を解消する試みとし
て例えば特開昭５９−１３３９０２号公報には軸方向の
位置を変更できる分割ロールを第５図（ａ）の粗ユニバ
ーサル圧延機９、エツジヤ−圧延機ＩＯならびに仕上げ
ユニバーサル圧延ａｌｌに組込み、これによってウェブ
の部分圧延、フランジ端部圧延を行ない同一ロールで異
なったウェブ高さサイズの圧延を可能とする圧延方法が
、また、特開昭６０−８２２０１号公報には軸方向の位
置を変更できる分割ロールを第５図（ｂ）の１次粗ユニ
バーサル圧延機９ａ、エツジヤ−圧延機１０．２次相ユ
ニバ−サルミル機９ｂならびに仕上げユニバーサル圧延
ａｌｌに組込んで同一ロールで異なったウェブ高さサイ
ズ、フランジ幅サイズの圧延を可能にする圧延方法ある
いは軸方向の位置を変更できる分割ロールを第５図（ｂ
）の１次相ユニバーサル圧延ａ９ａ、２次粗ユニバーサ
ル圧延機９ｂならびに仕上げユニバーサル圧延機１１に
組込んで同一ロールで異なったウェブ高さサイズの圧延
を可能とする圧延方法が、また、特開昭６１−２６２４
０４号公報には、ブレークダウン圧延後の素材を粗圧延
ならびにその後、仕上げ圧延等の過程を経てｔｒ形鋼を
熱間圧延するに際し、粗圧延時においては、ウェブの両
端部に突起を形成するように粗圧延し、その後ロール軸
方向の位置をパス毎に変化できる少なくとも２つの分割
ロールを有する水平ロールにより、これら分割ロールの
位置を適宜変化させて仕上圧延しようとする方法がそれ
ぞれ開示されている。

（発明が解決しようとする課題） これらの先行技術は何れもＨ形鋼のウェブ高さを大きな
範囲にわたって変更でき、数シリーズを連続して圧延で
きるので、従来の圧延に比してロール交換頻度の減少等
多くの効果を有する。しかしながら、同一シリーズ内の
全サイズのウェブ高さを一定にすることに対しては、分
割ロール間隔の調整量が３０ｍｍ程度でよいのにも拘ら
ず、粗ユニバーサルミル、エンシャーミルならびに仕上
げユニバーサルミルの全てに水平ロールとして軸方向に
移動可能な２つの分割ロールを用いるため、その設備費
が非常に大きくなり、特に特開昭６１−２６２４０４号
公報に開示技術では、厚みが薄くしかも温度の低下した
素材のウェブ突起部を仕上げ圧延工程で部分圧延するこ
とからロール面圧の大幅な上昇がみられ、分割ロールに
過負荷が加わる等の問題点があった。

上述したような従来問題を解消し同一シリーズ内におい
て、異なるフランジ厚みを有する素材を用いてもウェブ
高さがほぼ一定になるＨ形鋼を、製造コストあるいは設
備コストの上昇を招いたり、圧延機に過大な負荷を加え
ることなしに効率よく製造できる圧延方法を提案するこ
とがこの発明の目的である。

（課題を解決するだめの手段） この発明は、パスラインを挟んで対向配置した対のプレ
ス金敷にて粗ユニバーサル圧延段階を経た１１形鋼用粗
形鋼片にそのウェブ高さ方向において連続的な鍛圧加工
を施し、まず、その全長にわたってウェブ高さを所定の
高ざまで縮小し次いで所望のウェブ内幅となるようにロ
ール間隔を調整した竪ロール対およびロール幅の変更可
能な水平ロール対を有するユニバーサル圧延機にて仕上
げ圧延を行ない、該鋼片のフランジ厚みおよびウェブ高
さの最終調整を行なう■」形鋼の圧延方法でる。

ここにこの発明では、該鋼片の温度降下を防止するため
にプレス金敷による粗形鋼片の鍛圧加工はその先端部近
傍域および後端部近傍域のみとしてその鋼片を直接上記
ユニバーサル圧延機に送給して仕上げ圧延を行なうか、
または該鋼片の先端部近傍域および後端部近傍域のみの
鍛圧加工後、咳鋼片の未加工領域を一対のロールにより
ウェブ高さ方向において圧下し、次いで上記のユニバー
サル圧延機による仕上げ圧延を行なうのがより効果的で
ある。

（作　用） 以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

この発明では、まず第１図に示すように粗ユニノ＼−サ
ル圧延工程を経た粗形鋼片１をピンチロール７にて搬送
しつつ、該鋼片ｌの１１送パスラインを挟んで対向配置
させた例えば台形状になる一対のプレス金敷２にてその
ウェブ高さ方′向において間欠的な鍛圧加工を施し、咳
鋼片１のウェブ高さをその全長にわたり所定の高さにま
で減少させる。

このとき鋼片１のウェブ部１ａが座屈しないよう座屈防
止工具３を用いるのがよい。

次に、鍛圧加工後の粗形鋼片１を仕上げユニバーナル圧
延機にて鍛圧加工の間欠圧下による寸法斑の解消と併せ
て所望のサイズとなるように仕上げ圧延するが、該圧延
機に配設したとくに第２図に示すようなロール幅の変更
可能な構造になる水平ロール４はその寸法（Ｗ）を、鋼
片１のウェブ内幅寸法よりも１〜５　ｍｍ程度小さく設
定しておき、こごに粗形鋼片１を送給して仕上げ圧延す
るごとにより該圧延機の竪ロール５による圧下にて咳鋼
片１のフランジ厚みおよびウェブ高さは圧延機における
負荷の増大を伴うことなしに所望のサイズに言周整され
ることとなる。

ここで粗圧延工程を経た粗片鋼片１に対しその全長にわ
たって鍛圧加工を施すとこの時点ではロール幅の変更可
能な水平ロールを備えたユニバーサル圧延機を用いる必
要がなく設備費を軽減できる利点がある反面、その加工
時間が長くなるので粗形鋼片１の温度が低下するうれい
がある。そのため、この発明においては、例えば第３図
に示すように粗形鋼片１の先端部近傍域Ｔと後端部近傍
域Ｂのみを鍛圧加工し、これを上記の仕上げユニバーサ
ル圧延機にて仕上げ圧延するか、もしくは粗形鋼片１の
先後端部域近傍のみを鍛圧加工してから第４図に示すよ
うな例えば竪ロールの如き圧下ロール６にて、咳鋼片１
の未加工領域をウェブ高さ方向において圧下し、その後
に上記の圧延機による仕上げ圧延を行なえば、プレス方
式よりも加工速度を上昇できるので鋼片の温度降下を極
力防止するのに有利である。

なお、上記の圧延方法においてとくに粗形鋼片１の先後
端部の近傍域のみを鍛圧加工する理由番よ、粗形鋼片１
をその長平方向の全域にわたりローＪしによる圧下を施
すと形鋼片１のウェブ部１ａが座屈し易いためであり、
この領域において予め所定の内幅となるような鍛圧加工
を施せば、その他の領域をロール圧下してもウェブ部の
座屈等のうれし）は全くない。

（実施例） 製品称呼寸法がＨ４５０Ｘ２００になる代表的なＩ］形
鋼の製造を対象として該ｌ」形鋼のウェブ厚さおよびフ
ランジ厚みがそれぞれ（８１Ｔｂ（１１ｍｍＸ２２＋ｎ
ｍ）および（１４ｍ＋ｎＸ２８ｍｍ）となるように表−
１の条件に従い圧延を行なった。得られた各Ｈ形鋼のウ
ェブ高さの測定結果を表−Ｎこ併・きて示す。

ウェブ厚みおよびフランジ厚みが（１４ｍｍ　Ｘ　２８
ｍｍ　）および（１１ｍｍ　Ｘ　２２＋ｎｍ　）になる
Ｈ形鋼はこの発明を適用して製造したものであり、何れ
の場合もウェブ高さがほぼ４５０　ｍｍで従来法にて製
造した（　８　ｍｍＸ］４ｍｍ）になるＨ形発明のウェ
ブ高さとほぼ同等の高さに揃えることができた。

なお、ウェブ高さの圧下量が比較的小さい同一シリーズ
内の（９ｍｍＸ１６ｍ＋ｎ）　、　　（１０ｍｍＸ１９
ｍｍ）になるＨ形鋼につきこの発明に従い同様の圧延を
試みたが、これについても全く問題なく製造できること
が確かめられた。

（発明の効果） この発明によれば、同一シリーズ内において異なるフラ
ンジ厚みを有するウェブ高さ一定のＩ−Ｉ形鋼をロール
の頻繁な組替を要することなく効率よく製造できる。ま
たこの発明によれば粗圧延後の形鋼片に鍛圧加工を施し
てから仕上げ圧延を行なうのでとくにロール幅の変更可
能な水平ロールを（＋ｉｉｉえた高価なユニバーサル圧
延機を複数台用意する必要がなくしかも加工代が小さい
ため圧延機に大きな負荷がかからないのでその構造は比
較的簡単なものでよく設備費についても容易に軽減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従う圧延要領の説明図、第２図はロ
ール幅の変更可能な水平ロールの模式図、 第３図および第４図はこの発明に従う他の圧延要領の説
明図、 第５図（ａ）、　（ｂ）は従来法に従うＨ形鋼の圧延要
領の説明図、 第６図（ａ）、　（ｂ）および（Ｃ）は各圧延段階を経
たＨ形鋼用素材の断面形状を示す図、 第７図（ａ）、　（ｂ）はブレークダウンにおける圧延
ロールのカリバー形状を示す図、 第８図（ａ）、　（ｂ）および（Ｃ）はＨ形鋼の各圧延
段階における断面形状を示す図、 第９図は水平ロールの摩耗状況を示す図、第１０図はＨ
形鋼の主要寸法を示す図である。 ■・・・Ｈ形鋼用粗形鋼片　１ａ・・・ウェブ高さ２・
・・プレス金敷　　　　３・・・座屈防止工具４・・・
水平ロール　　　　５・・・竪ロール６・・・圧下ロー
ル　　　　７・・・ピンチロール８・・・ブレークダウ
ン圧延機 ９・・・柑ユニバーサル圧延機 １０・・・エソジャー圧延ｉ　　ＩＩ・・・ユニバーサ
ル圧延機１２・・・スラブ　　　　　　１３・・・矩形
鋼片１４・・・Ｈ形鋼用°鋼片　　　１５・・・開孔形
１６・・・閉孔形 ＠３図 第４図 特・作出願人　　川崎製鉄株式会社 第５図 第６図 第７図 昭和６３年

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粗ユニバーサル圧延段階を経たＨ形鋼用粗形鋼片に
   、そのパスラインを挟んで対向配置した一対のプレス金
   敷にて該形鋼片のウェブ高さをその全長にわたって縮小
   する鍛圧加工を施し、次いで予め所望のロール間隔に調
   整した、竪ロール対およびロール幅の変更可能な水平ロ
   ール対を有するユニバーサル圧延機を適用した仕上げ圧
   延にて該形鋼片のフランジ厚みおよびウェブ高さの最終
   調整を行なうことを特徴とするＨ形鋼の圧延方法。 ２、プレス金敷による粗形鋼片の鍛圧加工が該粗形鋼片
   の先端部近傍域および後端部近傍域のみである請求項１
   記載の方法。 ３、粗ユニバーサル圧延段階を経たＨ形鋼用粗形鋼片に
   、そのパスラインを挟んで対向配置した一対のプレス金
   敷にて該形鋼片のウェブ高さをその先端部近傍域および
   後端部近傍域においてのみ縮小する鍛圧加工を施したの
   ち、該形鋼片の未加工領域を鍛圧加工幅と同程度のロー
   ル間隔になる一対のロールに通して圧下し、次いで予め
   所望のロール間隔に調整した、竪ロール対およびロール
   幅の変更可能な水平ロール対を有するユニバーサル圧延
   機を適用した仕上げ圧延にて該形鋼片のフランジ厚みお
   よびウェブ高さの最終調整を行なうことを特徴とするＨ
   形鋼の圧延方法。