JPH044902A - Hot rolling method of h-shape steel - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、Ｉ（形鋼の熱間圧延方法に関する。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to a method for hot rolling I (section steel).
〈従来の技術〉
従来のＨ形鋼の熱間圧延方式は、通常第８図に示すよう
に、加熱炉１で所定の温度に加熱されたビームブランク
などの粗形綱片１０がまず粗圧延機２で粗圧延されてか
らトランスファ３に送られ、ついで粗ユニバーサル圧延
機４とエツジヤ圧延機５で複数パス圧延成形されてほぼ
所定の寸法の中間圧延材１１とされた後、仕上ユニバー
サル圧延機６で仕上圧延されて最終の寸法・形状を有す
る１（形鋼１２に製造される。なお、エツジヤ圧延機５
の下流にさらに別の粗ユニバーサル圧延機を設ける場合
もある。<Prior art> In the conventional hot rolling method for H-beam steel, as shown in FIG. After being roughly rolled in a mill 2, it is sent to a transfer 3, and then rolled in multiple passes in a rough universal rolling mill 4 and an edger rolling mill 5 to form an intermediate rolled material 11 with approximately predetermined dimensions, and then transferred to a finishing universal rolling mill. Finish rolling is performed in step 6 to produce 1 (shape steel 12) having the final dimensions and shape.
In some cases, another rough universal rolling mill is installed downstream of the rolling mill.
その際、粗ユニバーサル圧延４！ｇ４で圧延されるいら
れる中間圧延材１１の形状は、第９図（ａｌに示イよう
に、垂直ロール４ａと水平ロール４ｂとで圧下されてフ
ランジ部１１ｆがいずれも外開きの形状とされるから、
仕上ユニバーサル圧延Ｒ６において、第９図（ｂ）に示
すように上下一対の水平ロール６ａと左右一対の垂直ロ
ール６ｂを用いて仕上圧延される際に、フランジ部１１
ｆが垂直ロール６ｂによって垂直な形状に圧下される。At that time, rough universal rolling 4! The shape of the intermediate rolled material 11 that is rolled at g4 is as shown in FIG. from,
In finish universal rolling R6, as shown in FIG. 9(b), when finish rolling is performed using a pair of upper and lower horizontal rolls 6a and a pair of left and right vertical rolls 6b, the flange portion 11
f is rolled down into a vertical shape by a vertical roll 6b.
このよ−うに圧延される製品寸法が決まれば、仕上ユニ
バーサル圧延機６のロール寸法とそれ以前の圧延機のロ
ール寸法が決まることになる。Once the dimensions of the product to be rolled are determined in this way, the dimensions of the rolls of the finishing universal rolling mill 6 and the rolls of the previous rolling mills are determined.
ところで、■１形鋼は同一の呼称シリーズにおいてフラ
ンジ厚みは多サイズあり、例えばウェブ高さ；６００ｍ
Ｘフランジ輻；３００ｍ５についてみると、フランジ厚
みの最大のものと最小のものとの差は通常１６閣前後で
あり、またウェブ高さはその２倍の３２ｆｉも変化する
のである。By the way, ■1 section steel has many sizes of flange thickness in the same designation series, for example, web height: 600 m.
Regarding the X flange radius of 300 m5, the difference between the maximum and minimum flange thickness is usually around 16 mm, and the web height changes by 32 fi, which is twice that.
そこで、このような従来の圧延方法におけるウェブ高さ
の違いを数群する手段としては、例えば特開平２−６０
０１号公報に開示されているように、粗ユニバーサル圧
延段階までは通常のユニバーサル圧延を行い、その後仕
上ユニバーサル圧延段階においてロール軸方向の位置を
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
ール側面と垂直ロールによりフランジの厚さ圧下を行う
と同時にウェブ高さの圧下を行ういわゆるウェブ高さ外
法一定Ｈ形鋼の製造方法が開発され、実用化されている
。Therefore, as a means to classify the differences in web height in several groups in such conventional rolling methods, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-60
As disclosed in Publication No. 01, normal universal rolling is performed up to the rough universal rolling stage, and then, in the finishing universal rolling stage, a horizontal roll having at least two split rolls whose position in the roll axis direction can be changed is a horizontal roll with a side surface and a vertical roll. A method for manufacturing a so-called H-beam steel with constant web height has been developed and put into practical use, in which the thickness of the flange is reduced using rolls, and the web height is simultaneously reduced.
一方、最近において、高い曲げ剛性を有するＨ形鋼の要
請が高まっている。このＨ形鋼の曲げ剛性について少し
詳しく説明すると、第１０図に示すように、フランジ幅
がＢでフランジ厚みがＴ、ウェブ高さがＨでその厚みか
もなるＨ形鋼１２をｌ形の形状で使用するときの曲げ剛
性１は、下記（１１式％式％
Ｓｌ ；フランジ断面積
Ｓｚｉウェブつけ根部Ｒの断面積
に＋；ｘ軸からフランジ中心までの距離に、Ｈｘ軸から
ウェブつけ根部Ｒ重心までの距離
１、Ｂｘ軸まわりの断面二次モーメントそこで、第１１
図（ａ）に示すように、フランジ幅：Ｂ、フランジ厚み
；Ｔ、ウェブ高さ；Ｈでウェブ厚みがＬＡで一様とされ
、かつその断面積がＳＡとされるＨ形鋼１２Ａと、第１
１図（ｂ）に示すようにウェブ中央部の厚みがｔｓ
（ただし１Ａ＞１．）でそのつけ根部が肉厚とされ、そ
の断面積Ｓ、がＨ形１１１２Ａの断面積Ｓ、と等しいと
されるＨ形［１２Ｂとについて、それらの曲げ剛性［ａ
、Ｉｍを比較してみると、ウェブの中央部が薄肉でつけ
根部が増肉されたＨ形鋼１２Ｂの曲げ剛性１．の方が大
きいことがわかり、したがって重量が同一のＨ形鋼であ
っても高強度のものが得られることになることが知られ
ている。On the other hand, recently, there has been an increasing demand for H-section steel having high bending rigidity. To explain the bending rigidity of this H-section steel in a little more detail, as shown in Fig. 10, an H-section steel 12 with a flange width of B, a flange thickness of T, and a web height of H and thickness is L-shaped. The bending rigidity 1 when used in is as follows (11 Formula % Formula % Sl ; flange cross-sectional area Szi + cross-sectional area of web root R; distance from x-axis to flange center, Hx-axis to web root R) The distance to the center of gravity is 1, the moment of inertia around the Bx axis is
As shown in Figure (a), an H-section steel 12A with flange width: B, flange thickness: T, web height: H, the web thickness is uniform at LA, and the cross-sectional area is SA; 1st
As shown in Figure 1 (b), the thickness of the central part of the web is ts
(However, 1A > 1.), the root part is thick, and its cross-sectional area S is equal to the cross-sectional area S of the H-shape 1112A.
, Im are compared, the bending rigidity of the H-section steel 12B, which has a thinner web at the center and thicker at the base, is 1. Therefore, it is known that even if the weight of the H-section steel is the same, a high-strength steel can be obtained.
〈発明が解決しようとする！！ｌ！題〉しかしながら、
上記の特開平２−６００１号のウェブ高さ外法一定Ｈ形
鋼の製造手段を用いて単にウェブ高さの縮小圧下を施す
だけでは、上記したウェブつけ根部の形状を制御してそ
の肉厚を厚くした曲げ剛性の高いＨ形鋼を製造すること
ができないという問題があった。<Invention tries to solve! ! l! Subject: However,
It is not possible to simply reduce the web height using the manufacturing method of H-beam steel with a constant web height in JP-A No. 2-6001 mentioned above. There was a problem in that it was not possible to manufacture H-beam steel with high bending rigidity.
本発明は、上記のような課題を解決した１１形鋼の熱間
圧延方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a method for hot rolling steel section 11 that solves the above-mentioned problems.
＜！！ｌ！題を解決するための手段〉
本発明は、Ｈ形鋼を熱間圧延するに際し、粗ユニバーサ
ルミルでの粗圧延段階で粗形鋼片のウェブ厚、フランジ
厚、フランジ幅を減少させ、その後の仕上ユニバーサル
ミルでの仕上圧延段階においてロール軸方向の位置を可
変にし得る少なくとも２つに分割された水平ロールの外
幅寸法を粗圧延に用いる粗ユニバーサルミルの水平ロー
ルの外幅寸法より小さく設定し、前記仕上ユニバーサル
ミルの水平ロールと垂直ロールにより２ランジ厚さを圧
下しながら角度起こしをすると同時にウェブ高さの圧下
を行ってウェブ高さの圧縮量とフランジ厚、ウェブ厚の
圧下量バランスおよびロール形状によってウェブとフラ
ンジのつけ根部を増肉することを特徴とするＨ形鋼の熱
間圧延方法である。<! ! l! Means for Solving the Problem> The present invention reduces the web thickness, flange thickness, and flange width of a rough-shaped steel piece during the rough rolling stage in a rough universal mill when hot rolling an H-section steel, and then In the finish rolling stage of the finishing universal mill, the outer width dimension of a horizontal roll divided into at least two parts whose position in the roll axis direction can be made variable is set smaller than the outer width dimension of the horizontal roll of the roughing universal mill used for rough rolling. The horizontal roll and vertical roll of the finishing universal mill are used to reduce the thickness of two langes and raise the angle, and at the same time reduce the web height to balance the amount of compression of the web height, the flange thickness, and the amount of reduction of the web thickness. This is a hot rolling method for H-section steel, which is characterized by increasing the thickness of the web and the base of the flange depending on the roll shape.
〈作 用〉
本発明によれば、仕上ユニパー号ル圧延機を用いてウェ
ブ高さを縮小することにより外法一定Ｈ形鋼を製造する
際に、水平ロールの形状とウェブの縮小量と厚み、さら
にフランジの圧下量の３要素を適正に調整することにす
るので、高剛性断面を有するＨ形鋼を圧延することがで
きる。<Function> According to the present invention, when manufacturing H-beam steel with a constant outer diameter by reducing the web height using a finishing Uniper roll mill, the shape of the horizontal roll, the amount of reduction of the web, and the thickness Furthermore, since the three elements of the reduction amount of the flange are appropriately adjusted, it is possible to roll an H-section steel having a highly rigid cross section.
〈実施例〉
以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。<Examples> Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図（ａ）に示すように、仕上ユニバーサル圧延１１
１６にはロール軸方向の位置を可変にし得る少なくとも
２つに分割された水平ロール６Ｂを用いるようにして、
その外幅寸法を粗ユニバーサルミル４の水平ロール４ｂ
の外幅寸法より小さく設定して圧延される中間圧延材１
１のウェブｌ１ｗを拘束しながら、第１図（ｂ）に示す
ように、垂直ロール６△でフランジｌｌｆの角度起こし
をしながらその厚みを圧下し、同時にウェブｌ１ｗの高
さを圧縮する。As shown in FIG. 1(a), finishing universal rolling 11
16 is a horizontal roll 6B divided into at least two parts whose position in the roll axis direction can be varied,
The outer width dimension of the horizontal roll 4b of the rough universal mill 4
Intermediate rolled material 1 that is rolled with the outer width dimension set smaller than that of
While restraining the web l1w of No. 1, as shown in FIG. 1(b), the thickness of the flange Ilf is reduced while raising the angle of the flange Ilf with the vertical roll 6Δ, and at the same time the height of the web I1w is compressed.
このとき、ウェブ高さの圧縮量とフランジ厚、ウェブ厚
の圧下量バランスおよびロール形状によってウェブとフ
ランジのつけ根部を増肉する。At this time, the thickness of the base of the web and flange is increased depending on the balance between the compression amount of the web height, the flange thickness, the reduction amount of the web thickness, and the roll shape.
なお、その際、ウェブの縮小された部分のすべてが圧延
材の長手方向の伸びとなればよいが、実際にはウェブと
フランジの圧下比のバランスを変えても１パス圧延で長
手方向の伸びになるのは、第２図に示すように６０％程
度が限度であり、残りはメタル７０−によりフランジま
たはウェブの部分的増肉あるいはフランジ幅の拡大とな
る。この断面内の増肉分を積極的に活用して、フランジ
とウェブのつけ根部Ｒ近傍を増肉することにより、高剛
性断面のＨ形鋼を得ることができるのが、本発明の基本
的な考えである。In this case, it is sufficient if all of the reduced part of the web becomes elongated in the longitudinal direction of the rolled material, but in reality, even if the balance of the reduction ratio between the web and the flange is changed, the elongation in the longitudinal direction can be achieved in one pass of rolling. As shown in FIG. 2, the limit is about 60%, and the rest consists of partially increasing the thickness of the flange or web or expanding the flange width by using the metal 70-. The basic principle of the present invention is that an H-section steel with a highly rigid cross section can be obtained by actively utilizing this increased thickness in the cross section and increasing the thickness near the root R of the flange and web. This is a great idea.
そこで、Ｈ形鋼の断面サイズが、ウェブ高さ：６０（］
ｍＸフランジ幅；２００ｍｘウェブ厚み；１２閤×フラ
ンジ厚み；２５ｍ１１の製品サイズを製造する際に、第
３図（ａ）に示すように粗ユニバーサル圧延機４の出側
での中間圧延材１１の各断面形状をＷｌ ；５８６ ｍ
、 ｈ、 ；１９Ｂ 閣、 Ｒ部 ；１８ｇｎ
、 ｔ＋ ；１２．２閣、 ｆ＋ ；２５．８
−２θ；５１とし、また、第３図（ｂ）に示すように、
仕上ユニバーサル圧延ｌ１１６の出側でのＨ形鋼１２の
各断面形状を、Ｗｌ；５５４町ｈｔ ；２０２ｍ
Ｒｇ ；１５ｍ、 ｔｔ ；１２．Ｏｍ ｆｚ
； ２５．０閤 θ；０１とした。Therefore, the cross-sectional size of the H-shaped steel is web height: 60 (]
m x flange width; 200 m x web thickness; 12 rolls x flange thickness; 25 m When manufacturing a product size of 11, each of the intermediate rolled materials 11 on the exit side of the rough universal rolling mill 4 is The cross-sectional shape is Wl; 586 m
, h, ;19B cabinet, R section;18gn
, t+ ; 12.2 kaku, f+ ; 25.8
−2θ; 51, and as shown in FIG. 3(b),
The cross-sectional shape of the H-shaped steel 12 at the exit side of the finishing universal rolling l116 is Wl; 554 mm ht; 202 m
Rg; 15m, tt; 12. Om fz
; 25.0 yen θ; 01.
そして、■ロール形状を変えた場合、■ウェブ高さ縮小
量を変えた場合、■フランジ圧下量を変えた場合のそれ
ぞれについて実験を行い、ウェブつけ根部Ｒ近傍の増内
部の変化状況を副べた。Then, experiments were conducted for each of the following cases: ■ changing the roll shape, ■ changing the amount of web height reduction, and ■ changing the amount of flange reduction. .
まず、ロール形状については、第４図（ａｌに示すよう
なロール面の正常な場合と、第４図（ｂ）に示すように
ウェブつけ根部Ｒを圧下する部分を断面積で３１だけ予
め削った場合の２通りについて、ほかの圧下条件を同一
にした状態で圧延した。First, regarding the roll shape, the roll surface is normal as shown in Figure 4 (al), and the part where the web root R is rolled down is pre-shaving by 31 in cross-sectional area as shown in Figure 4 (b). The two cases were rolled with other rolling reduction conditions being the same.
そのときの仕上がり製品のＲ部近傍の増肉分に相当する
断面積は、ウェブ高さの縮小ＩＳを第５図に示すように
ΔｈＸｔ、とすると、第４１１Ｄ（ａ）のロール形状の
場合は、
Ｓｔ ＝０．３ （Δｈ ｘ ｔ 、 ） ／ ２
−−（３１また第４図Φ〕のロール形状の場合は、Ｓ
ｔ’ ＝０．６ （△ｈ ｘ ｔ ＋ ） ／ ２−
（４１となった。これら両者の差分の大半はウェブ厚み
全体の増肉となって現れており、水平ロール６Ａの圧延
荷重にもその差が認められた。このときの両者の差（Ｓ
！ ’ Ｓｔ ）はロール形状の断面積差Ｓ１とほぼ
等しいものである。At that time, the cross-sectional area corresponding to the increased thickness near the R portion of the finished product is, assuming that the web height reduction IS is ΔhXt as shown in FIG. , St =0.3 (Δh x t, ) / 2
--In the case of the roll shape of (31 and Fig. 4 Φ), S
t' = 0.6 (△h x t + ) / 2-
(It became 41. Most of the difference between these two appeared as an increase in the overall web thickness, and the difference was also recognized in the rolling load of the horizontal roll 6A. At this time, the difference between the two (S
! 'St) is approximately equal to the cross-sectional area difference S1 of the roll shape.
ついで、第４図（ｂ）でのロール形状の水平ロール６Ａ
’を用いてウェブ縮小量を変えたケースについて、最大
縮小量Ｓとの割合すなわち縮小率αとＲ部での増肉割合
との関係を第６図に示した。この図から縮小率が大きい
ほど、増肉分が増加することがわかる。Next, roll-shaped horizontal roll 6A in FIG. 4(b)
FIG. 6 shows the relationship between the ratio of the maximum reduction amount S, that is, the reduction ratio α, and the thickness increase ratio at the R portion in the case where the amount of web reduction is changed using '. From this figure, it can be seen that the larger the reduction ratio, the more the thickness increases.
さらに、同一縮小率の場合のウェブ圧下量を同一として
フランジ圧下量を変化させたときの増肉割合を第７図に
示した。この図かられかるように、フランジとウェブの
圧下比の最適点が存在することを示しており、またフラ
ンジ圧下量がＲ部近傍の増肉に影響していることを表し
ている。Further, FIG. 7 shows the rate of increase in thickness when the web reduction amount is the same and the flange reduction amount is changed at the same reduction ratio. As can be seen from this figure, there is an optimum point for the reduction ratio between the flange and the web, and it also shows that the amount of flange reduction influences the thickness increase near the R section.
このように、水平ロールの形状とウェブ縮小慴さらにフ
ランジ圧下量をコントロールすることにより、ウェブつ
け根部Ｒ近傍の増肉分を任意に調整し、同一断面積のＨ
形鋼においても曲げ合成のすぐれた製品を製造すること
が可能である。In this way, by controlling the shape of the horizontal roll, the web reduction, and the amount of flange reduction, the increase in thickness near the web base R can be adjusted arbitrarily, and the H of the same cross-sectional area can be adjusted as desired.
It is also possible to manufacture products with excellent bending properties in shaped steel.
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、高剛性のＨ形鋼
製品を製造することが可能であるから、製品の性能向上
に大いに貢献し得る。<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, it is possible to manufacture a highly rigid H-section steel product, which can greatly contribute to improving the performance of the product.
第１図（ａ）、 （ｂ）は、本発明方法の実施に用いる
仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールの概要を部分的に
示す正面図、第２図は、ウェブ・フランジの圧下比と長
手方向への伸び率の関係を示す特性図、第３図（ａ）は
、本発明の実施に用いる中間圧延材の形状を示す正面図
、第３図（ｂ）は、本発明の実施に用いるＨ形鋼の形状
を示す正面図、第４図（ａ）、 （ｂ）は、本発明の実
験に用いた水平ロールの形状を部分的に示す正面図、第
５図は、ウェブつけ根部の増肉の状態の説明図、第６図
は、縮小率とＲ部増肉割合の関係を示す特性図、第７図
は、フランジ圧下量と増肉割合の関係を示す特性図、第
８図は、ｌ］形鋼の熱間圧延ラインの従来例を示す平面
図、第９図（ａ）、 （ｂ）は、それぞれ中間圧延材、
Ｈ形鋼の圧延の説明図、第１０図は、曲げ剛性の説明図
、第１１図（ａ）、 （ｂ）は、Ｈ形鋼の形状を示す正
面図である。
４・・・粗ユニバーサル圧延機、 ４ａ・・・垂直
ロール、 ４ｂ・・・水平ロール、 ６・・・仕上
ユニバーサル圧延機、 ６Ａ・・・垂直ロール、
６Ｂ・・・水平ロール５１１・・・中間圧延材、１
２・・・Ｈ形鋼。Figures 1 (a) and (b) are front views partially showing the outline of the horizontal roll of a finishing universal rolling mill used to carry out the method of the present invention, and Figure 2 shows the reduction ratio and longitudinal direction of the web flange. FIG. 3(a) is a front view showing the shape of the intermediate rolled material used in the implementation of the present invention, and FIG. 3(b) is a characteristic diagram showing the relationship between the elongation rate and the 4(a) and 4(b) are front views showing the shape of the horizontal roll used in the experiments of the present invention, and FIG. 5 is a front view showing the shape of the web base. An explanatory diagram of the state of the meat. Figure 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the reduction rate and the R section thickness increase rate. Figure 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the flange reduction amount and the thickness increase rate. , l] A plan view showing a conventional example of a hot rolling line for section steel, FIGS.
FIG. 10 is an explanatory diagram of rolling of H-section steel, FIG. 10 is an explanatory diagram of bending rigidity, and FIGS. 11(a) and 11(b) are front views showing the shape of H-section steel. 4... Rough universal rolling mill, 4a... Vertical roll, 4b... Horizontal roll, 6... Finishing universal rolling mill, 6A... Vertical roll,
6B...Horizontal roll 511...Intermediate rolling material, 1
2...H-shaped steel.
Claims (1)
粗圧延段階で粗形鋼片のウェブ厚、フランジ厚、フラン
ジ幅を減少させ、その後の仕上ユニバーサルミルでの仕
上圧延段階においてロール軸方向の位置を可変にし得る
少なくとも２つに分割された水平ロールの外幅寸法を粗
圧延に用いる粗ユニバーサルミルの水平ロールの外幅寸
法より小さく設定し、前記仕上ユニバーサルミルの水平
ロールと垂直ロールによりフランジ厚さを圧下しながら
角度起こしをすると同時にウェブ高さの圧下を行ってウ
ェブ高さの圧縮量とフランジ厚、ウェブ厚の圧下量バラ
ンスおよびロール形状によってウェブとフランジのつけ
根部を増肉することを特徴とするＨ形鋼の熱間圧延方法
。When hot rolling a section, the web thickness, flange thickness, and flange width of the rough section are reduced in the rough rolling stage with a rough universal mill, and the roll axial direction is reduced in the subsequent finish rolling stage with a finishing universal mill. The outer width of the horizontal roll divided into at least two parts whose position can be varied is set smaller than the outer width of the horizontal roll of the roughing universal mill used for rough rolling, and the horizontal roll and vertical roll of the finishing universal mill are used to roll the flange. Raise the angle while reducing the thickness and simultaneously reduce the web height to increase the thickness at the base of the web and flange by adjusting the amount of web height compression and flange thickness, the balance of web thickness reduction, and the roll shape. A method for hot rolling H-section steel, characterized by:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10534390A JPH044902A (en) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Hot rolling method of h-shape steel |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| JPH044902A true JPH044902A (en) | 1992-01-09 |
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1990
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