JPH07124602A - Z型鋼矢板用粗形鋼片の圧延方法 - Google Patents

Z型鋼矢板用粗形鋼片の圧延方法

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JPH07124602A
JPH07124602A JP27531593A JP27531593A JPH07124602A JP H07124602 A JPH07124602 A JP H07124602A JP 27531593 A JP27531593 A JP 27531593A JP 27531593 A JP27531593 A JP 27531593A JP H07124602 A JPH07124602 A JP H07124602A
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hole
rolling
rough
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slab
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JP27531593A
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English (en)
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Haruichi Nakatsuji
中辻治市
Toshinori Kuwabara
桑原利範
Hiroshi Ezuka
宏 江塚
Takahito Akega
明賀孝仁
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/08Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/082Piling sections having lateral edges specially adapted for interlocking with each other in order to build a wall

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 矩形断面鋼片を素材としてZ型鋼矢板用の非
対称粗形鋼片を圧延するに際して、分塊圧延を経ること
なく、ブレークダウン圧延のみで疵、噛出し、捩じれ等
の不具合なく、且つ圧延前の素材の加熱は1回だけで省
エネルギー、省工程を達成する。 【構成】 孔底部の中心から偏った位置に頂角θ1 の山
形突起P1 を有するロール孔型K1で鋼片の短片を割り
込み、続いて頂角θ2 の山形突起P2 を有する孔型K2
で更に割り広げ、孔底が凹状に湾曲したボックス孔型K
3で短片側を内側に湾曲させ、上下・左右非対称のK4
孔型で整形圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はZ型鋼矢板の素材として
用いる上下・左右非対称の粗形鋼片を矩形断面鋼片から
圧延する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】Z型鋼矢板は周知のとおり、単位質量が
軽く断面係数が大きい特徴を有し、水深の深い岸壁や深
い掘削の土留め壁等に使用される形鋼である。ところが
上下・左右の断面形状が非対称な独特な製品形状である
ため、対称断面の例えばH形鋼、I形鋼、U型鋼矢板等
に比較して圧延造形には困難が伴う。従来の圧延による
Z型鋼矢板の製造手段は、特に粗造形工程に供する素材
の種類によって次の二つの造形手段がある。
【0003】 矩形断面の連続鋳造スラブを分塊圧延
によってドッグボーン状の粗形鋼片、上下・左右断面形
状が非対称なZ型粗形鋼片に粗造形した後、ブレークダ
ウン圧延機によって粗圧延し、続いて孔型ロールを形成
した中間圧延機および仕上圧延機で製造する手段。
【0004】 連続鋳造によるH型断面鋳片を、前記
と同様にブレークダウン圧延機によって粗圧延し、孔
型ロールを形成した中間圧延機および仕上圧延機で製造
する手段。
【0005】以下、上記、の従来手段をさらに詳細
に説明し、その問題点について述べる。
【0006】の手段は、図5に示すように矩形断面の
連続鋳造スラブ1を分塊圧延工程で、先ず上下・左右対
称な断面のドックボーン状の粗形鋼片2とし、続いて上
下・左右断面形状が非対称なZ型粗形鋼片3に粗造形す
る。この造形過程での問題は、ドックボーン状の粗形鋼
片2をZ型粗形鋼片3に造形する際に、各フランジ部2
a,2b,2c,2dの圧下量が異なるため各部に伸び
の差が発生し、被圧延材に捩じれ・曲がり等が生じて圧
延が不安定となることである。また、ドッグボーン状の
粗形鋼片2のフランジ厚とZ型粗形鋼片3のフランジ厚
との差が大きいため、Z型粗形鋼片3のフランジ内側3
aにはスリ下げ現象によるラップ疵が発生し、これが最
終製品に割れ疵として残留することがある。このため、
従来は分塊圧延後のZ型粗形鋼片3を一旦冷却して疵手
入れを行い、ブレークダウン圧延前に再加熱して最終製
品まで圧延していた。
【0007】次に、の連続鋳造によるH型断面鋳片を
素材としてZ型粗形鋼片を圧延する手段は、例えば特公
昭59−19765号公報の技術がある。この圧延方法
は、上下・左右対称形のH型断面鋳片のウエブとの間に
空所を形成しフランジ先端に対応する溝を有する孔型で
フランジ先端のみを圧延し、同時に両フランジを拡開さ
せてフランジ外側面を湾曲圧延した後、圧延材を転回し
て両フランジ外側面を軽圧下による幅出し圧延するもの
である。この圧延方法は従来の分塊圧延による鋼塊から
の造形に比較して、ロール孔型の改削および圧延方法の
変更だけで、圧延能率、歩留りの向上、疵発生の減少が
図られる効果を奏する。しかしながら、この手段はH型
断面鋳片を素材とするために、連続鋳造時にはH型断面
専用の鋳型を必要とする。また、分塊圧延前には鋳片の
加熱が必要で、更に分塊圧延後には再度加熱して製品圧
延工程に供する必要がある。
【0008】即ち、上記、の従来技術はいずれも分
塊圧延前の加熱と製品圧延前の加熱との2ヒート加熱が
必要であり、熱経済的には問題があった。
【0009】なお、特公平1−18801号公報に偏平
鋼片から非対称粗形鋼片を製造する手段が示されている
が、左右対称・上下非対称の溝形鋼用粗形鋼片の製造を
目的としたもので、この従来技術に示された孔型ロール
構成では本発明が対象とする、上下および左右とも非対
称なZ型鋼矢板用の粗形鋼片製造には適用できなかっ
た。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、鋳造が容易
でH形鋼素材としても共用可能な一般的な矩形断面スラ
ブを素材として、分塊工程を経ることなく圧延工場の粗
圧延機(ブレークダウン圧延機)のみで圧延時の疵、噛
出し、圧延時の捩じれ等の不具合を解消し、且つ粗圧延
前だけの加熱、いわゆる1ヒート圧延を可能とする上下
・左右非対称のZ型粗形鋼片の粗圧延方法を提供するも
のである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、複数の
孔型を有する上下一対の孔型ロールを用いて矩形断面鋼
片からZ型鋼矢板用の非対称粗形鋼片を圧延する方法で
あって、前記孔型ロールの孔底部の中心から左右いずれ
かに偏った位置に山形突起を設けた第1の割り込み孔型
で前記矩形鋼片の短辺を割り込み圧延し、ついで前記山
形突起の頂角より大きい頂角の山形突起を設けた第2の
割り広げ孔型で前記短辺を更に割り広げ、続いて、孔型
底部が凹状に湾曲して形成された第3のボックス孔型に
よって前記短辺を内側に湾曲させ、しかるのちに上下お
よび左右非対称の第4の整形孔型で整形圧延するZ型鋼
矢板用粗形鋼片の製造方法にある。
【0012】
【作用】以下、本発明の作用を詳細に説明する。
【0013】図4は本発明を実施する圧延工程の配置例
であり、加熱炉4、粗圧延機(ブレークダウン圧延機)
5、第1中間圧延機6aおよび第2中間圧延機6bおよ
び仕上圧延機7からなる。即ち装置配列としてはZ型鋼
矢板のみならずH形鋼、I形鋼あるいはU型鋼矢板等を
共通な装置で製造する一般的な形鋼圧延工程である。
【0014】図1(a)は本発明が対象とする粗圧延機
5の孔型ロールの配列、(b)は第1中間圧延機6a、
(c)は第2中間圧延機6b,(d)は仕上圧延機7そ
れぞれのロール孔型を示す。なお、図1(b)、
(c)、(d)の各ロールの孔型は従来の上下一対のロ
ールにクローズ孔型を刻設したもので、以下では詳細な
説明は省略する。
【0015】図1(a)の孔型において、K1は第1の
割り込み孔型であり、上下ロールの孔底部の中心から左
右いずれかに偏った位置に頂角θ1 の山形突起P1 が形
成されている。図2(a)は割り込み孔型K1の詳細な
説明図であり、h1 は山形突起P1 の高さを示し、山形
突起P1 の頂点を通る垂線Qは孔底部の幅Wの中心に対
して、孔底部の左側面からW/2−α、右側面からはW
/2+αの位置に偏って配置させている。この偏心量α
はスラブ素材厚みの約3〜8%の範囲で設定すればよ
く、スラブ厚が250mmの場合では10mm程度が好
ましい。偏心量αがスラブ素材厚みの3%未満では、K
1孔型で造形される被圧延材の左右のフランジ厚差が小
さく、本発明が目的とする非対称の中間鋼片としては充
分な形状が得られないためであり、一方、偏心量αがス
ラブ素材厚みの8%を超えると、左右のフランジ厚差が
大きくなって後述する整形孔型K4での圧延において捩
じれが生じ圧延を継続できないためである。
【0016】K2は第2の割り広げ孔型であり、孔底部
の幅は前記K1孔型よりも広く且つ、頂角θ2 はK1孔
型よりも大きく、さらに山形突起P2 の高さh2 はK1
孔型よりも低く形成されている。図2(b)はこの割り
広げ孔型K2の詳細を示し、山形突起P2 の左右方向の
位置は孔底部の幅W1 のほぼ中央に設けている。
【0017】K3は孔型底部が凹状に湾曲して形成され
た第3のボックス孔型で、図2(c)はその詳細図であ
り、平坦な孔底部R1とその両側は適度な傾斜を付与し
たテーパ部R2から形成されている。K4は上下および
左右対称の第4の整形孔型である。
【0018】以上の構成の粗圧延機5の孔型ロールによ
って、粗造形する手段を図3に基づいて説明する。な
お、図3(a)、(b)、(c)、(d)の被圧延材の
断面形状はK1、K2、K3、K4各孔型での仕上がり
形状を示す。
【0019】図3(a)において、矩形断面鋼片の短片
を先ず第1の割り込み孔型K1で圧下し、短片にスリッ
トを形成させつつ、複数回の割り込み圧延を行うが、こ
の過程では矩形断面鋼片の上下短片はスリット部だけ深
さを増し、鋼片の幅方向中心部における高さH0 (中央
ウエブ高さ)は小さくなるが、鋼片の上下端部間の幅H
(ウエブ高さ)と、鋼片幅方向の中心部の厚さt(ウエ
ブ厚さ)は当初の矩形断面鋼片の寸法に対して殆ど変化
しない。次に、第2の割り広げ孔型K2により複数回の
圧下を行って前記短辺を更に割り広げるが、図3(b)
に示すとおり、この圧延工程では割り広げ圧延と共にエ
ッジング圧延も行うため、中央ウエブ高さH0 およびウ
エブ高さHとも減少する。なお、この工程でも中心部の
ウエブ厚さtは殆ど変化しない。
【0020】続いて、第3のボックス孔型K3によって
前記短片に残存していた窪み部を消去して、フラット状
にすると共に、鋼片の短片側の左右側部を孔型のテーパ
部R2で圧下して内側に湾曲させ、次の整形孔型K4の
側壁テーパとほぼ同等になるように形成する。このボッ
クス孔型K3に圧延工程では図3(c)に示すように、
中央ウエブ高さH0 およびウエブ高さHとも更に圧減さ
れるが、中心部のウエブ厚さtは殆ど変化しない。
【0021】整形孔型K4では被圧延材の姿勢を90度
回転させ、鋼片の厚み(ウエブ厚み)を減少させ、被圧
延材の各部が整形孔型K4に充満するまで複数回の圧下
を行うが、図3(d)に示すとおり、この工程では中央
ウエブ高さH0 およびウエブ高さHとも殆ど変化せず、
ウエブ厚みtのみ減少する。
【0022】以上の粗圧延によって得られたZ型の粗形
鋼片は、以下、第1中間圧延機6a、第2中間圧延機6
bおよび仕上圧延機7によって最終製品まで圧延する。
【0023】
【実施例】表1は本発明によるZ型鋼矢板用の粗圧延の
パススケジュール例であり、最終製品のFSP−Z45
型(本発明人の呼称する製品名:図6に示すZ型鋼矢板
の有効幅400mm、高さ370mm、断面係数が1m
当たり4,500cm3 /m)に適用するためのもので
ある。なお、使用したスラブ素材の寸法は幅1000m
m、厚み250mmである。
【0024】また、第1の割り込み孔型K1の山形突起
1 の頂角θ1 は60°、頂角θ1の高さh1 は120
mm、また孔型K2の山形突起P2 の頂角θ2 は90
°、頂角θ2 の高さh2 は70mmとした。この粗圧延
によって得られたZ型粗形鋼片には、疵および噛出し等
は発生せず、また圧延中の捩じれ、曲がり等の不具合は
全く生じなかった。最終製品の形状、品質においても何
ら問題がなかったのは勿論である。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】本発明のZ型鋼矢板用粗形鋼片圧延方法
の最も顕著な効果は、粗圧延前にスラブを加熱するだけ
の、いわゆる1ヒート圧延が可能となるため、鋼片加熱
燃料の節減は極めて大きい。また、素材にZ型鋼矢板用
専用のH型の連続鋳造鋳片を使用することなく、一般的
な矩形断面の連続鋳造スラブを用いるので、他の形鋼と
素材の共用化の効果および従来の粗圧延機(ブレークダ
ウン圧延機)の孔型を変更するのみでよいので、格別な
装置または改造費用を必要としない。さらに、粗圧延時
のスリ下げ現象によるラップ疵の発生は皆無となり、製
品歩留りは格段に向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a):本発明法が対象とする粗圧延機の孔型
ロールの配列を示す略図。 (b):第1中間圧延機の孔型ロールの配列を示す略
図。 (c):第2中間圧延機の孔型ロールの配列を示す略
図。 (d):仕上圧延機の孔型ロールの配列を示す略図。
【図2】(a):本発明法が対象とする孔型ロールのK
1、K2、K3、K4各孔型の略図。 (b):本発明法が対象とする孔型ロールのK1、K
2、K3、K4各孔型の略図。 (c):本発明法が対象とする孔型ロールのK1、K
2、K3、K4各孔型の略図。 (d):本発明法が対象とする孔型ロールのK1、K
2、K3、K4各孔型の略図。
【図3】(a):本発明法が対象とする孔型ロールのK
1、K2、K3、K4各孔型で圧延した被圧延材の断面
略図。 (b):本発明法が対象とする孔型ロールのK1、K
2、K3、K4各孔型で圧延した被圧延材の断面略図。 (c):本発明法が対象とする孔型ロールのK1、K
2、K3、K4各孔型で圧延した被圧延材の断面略図。 (d):本発明法が対象とする孔型ロールのK1、K
2、K3、K4各孔型で圧延した被圧延材の断面略図。
【図4】本発明法を実施する圧延工程の略図。
【図5】従来の矩形断面スラブからZ型鋼矢板用粗形鋼
片を造形する場合の圧延材の断面を示す略図。
【図6】Z型鋼矢板の断面略図。
【符号の説明】
1…連続鋳造スラブ 2…粗形鋼片 3…Z型粗形鋼片 4…加熱炉 5…粗圧延機 6a,6b…中
間圧延機 7…仕上圧延機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明賀孝仁 北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の孔型を有する上下一対の孔型ロー
    ルを用いて矩形断面鋼片からZ型鋼矢板用の非対称粗形
    鋼片を圧延する方法であって、前記孔型ロールの孔底部
    の中心から左右いずれかに偏った位置に山形突起を設け
    た第1の割り込み孔型で前記矩形鋼片の短辺を割り込み
    圧延し、ついで前記山形突起の頂角より大きい頂角の山
    形突起を設けた第2の割り広げ孔型で前記短辺を更に割
    り広げ、続いて、孔型底部が凹状に湾曲して形成された
    第3のボックス孔型によって前記短辺を内側に湾曲さ
    せ、しかるのちに上下および左右非対称の第4の整形孔
    型で整形圧延することを特徴とするZ型鋼矢用粗形鋼片
    の製造方法。
JP27531593A 1993-11-04 1993-11-04 Z型鋼矢板用粗形鋼片の圧延方法 Withdrawn JPH07124602A (ja)

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