JPH07265902A - 粗形鋼片の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スラブの幅方向圧下によりＨ形鋼用の粗形鋼
片を成形する方法を提供する。 【構成】 中央に所定の傾斜を有する突起11を設けた第
１のボックス孔型１を用いてスラブ側面に溝部を形成す
る工程と、中央に緩急２段階の傾斜を有する突起21, 22
を設けた第２のボックス孔型２を用いて前記溝部を割り
広げるように形成する工程と、前記溝部を平底ボックス
孔型３を用いて平坦化する工程と、仕上孔型４を用いて
所定の粗形鋼片に仕上げる工程とを用いることより、安
定した幅方向圧下を実施することを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スラブの幅方向圧下に
よりＨ形鋼用の粗形鋼片を成形する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、省エネルギーおよび歩留り・品質
の向上のため、大断面のＨ形鋼の製造に用いられる粗形
鋼片は、連続鋳造スラブを幅方向に圧下したときに成形
される端部の膨らみを利用する方法を用いて製造される
ことが多くなっている。幅方向の圧下を安定して行う方
法としては、端部の幅広がりに応じて、粗圧延機に設置
された溝底が漸時大きくなるボックス孔型を順次使用し
て材料の倒れを防ぎつつ材料を変形させる方法（たとえ
ば、特公昭58-35763号公報参照）もあるが、この場合は
多数のボックス孔型を必要とするから、粗圧延機が１基
だけの圧延工場においては、ロール胴長の制約などから
大断面のＨ形鋼用粗形鋼片の成形は難しい。

【０００３】そこで、通常は底部中央に突起をもつボッ
クス孔型を用いて必要な孔型の数を削減する方法が数多
く提案されている。すなわち、まず、その第１の方法と
して、たとえば特公昭60-20081号公報には、ボックス孔
型の底部中央に凸状突起を設け、これによりスラブ厚み
方向中央部に凹状の溝を形成し、次のボックス孔型で同
様の凸状突起を凹状溝に合わせることで材料を保持しつ
つ幅方向の圧下を加え、材料をドッグボーン形状にし、
ついで平らな底部をもつボックス孔型で材料の凹部を消
去し仕上孔型により所定の粗形鋼片に成形する方法が提
案されている。

【０００４】また、第２の方法として、特公昭58-37042
号または特公平1-50481 号の公報では中央部の膨出部の
頂部角度を異にする複数のボックス孔型でフランジ相当
側面を割り広げる方法が開示されており、さらに、別に
第３の方法として、特開昭58-9701 号公報には山形部の
頂角を同じにし、かつ高さを順次大きくした複数の割り
孔型により割り広げる方法が提案されている。

【０００５】上記した方法はいずれも、幅が広く、厚み
の薄いスラブを縦長にし、幅方向に複数パスで大圧下
し、端部に膨らみを生じさせるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
方法では、最初にスラブ厚み中央部に溝を形成するため
の突起の形状と次のボックス孔型の突起の形状の頂角お
よび高さをほぼ同寸法とし、突起を材料の倒れ防止の目
的に用い、材料端部の膨らみは主として底辺での幅方向
の圧下による幅広がりを利用している。この場合は材料
を倒れずに保持する機能は優れているが、幅圧下量に対
する膨らみの幅増加は50〜60％で、300mm程度の幅出し
に500 〜600mm の幅圧下を必要とするという問題があ
る。

【０００７】また、第２の方法では、頂角が順次大きく
なる突起で割り広げるため、幅出しの効率はよいが、材
料の溝の頂角よりボックス孔型の頂角が広く、フランジ
相当部先端から噛み込むため、左右均等に押し開くのが
難しく、材料に倒れ・ねじれが発生する。また、第３の
方法では、頂角を同じにし、高さを順次高くした突起で
溝を順次深くした後、平底ボックス孔型により溝を割り
広げているが、溝を深くしている間はフランジ相当部の
厚みはほとんど増加せず、最初のスラブ厚みが薄いとフ
ランジ厚の厚い粗形鋼片を成形することができない。ま
た、割り広げ時に材料上下端が孔型に当たらず宙に浮い
ているため不安定な状態になる。

【０００８】さらにこの第３の方法は頂角を60°程度に
しているが、頂角60°の溝を平底ボックス孔型で割り広
げると圧下力がスラブの幅方向に向い、溝の左右に形成
された突起がつぶされ、膨出部の形成の効率が悪い。本
発明は、上記したような従来技術の有する課題を解決し
た粗形鋼片の成形方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸方向に複数
のボックス孔型からなる押圧面を有するロール対を用い
てスラブの幅方向に圧下して粗形鋼片に成形する方法で
あって、中央に所定の傾斜を有する突起を設けた第１の
ボックス孔型を用いてスラブ側面に溝部を形成する工程
と、中央に緩急２段階の傾斜を有する突起を設けた第２
のボックス孔型を用いて前記溝部を割り広げるように形
成する工程と、前記溝部を平底ボックス孔型を用いて平
坦化する工程と、仕上孔型を用いて所定の粗形鋼片に仕
上げる工程とからなることを特徴とする粗形鋼片の成形
方法である。

【００１０】なお、前記第２のボックス孔型の突起の緩
急２段階の傾斜は、その上部の頂角を60°〜90°とし、
下部の開き角を100 °〜140 °にするのがよい。

【００１１】

【作用】本発明によれば、スラブ側面に、中央に突起を
設けた第１のボックス孔型を用いて溝部を成形した後、
上部の頂角を60°〜90°と比較的急に、下部の開き角を
100 °〜140 °と緩やかとされる２段階の傾斜を有する
突起を設けた第２のボックス孔型でその溝部を割り広げ
るように圧延し、その後平底ボックス孔型で溝部を平坦
化してから仕上孔型で仕上げるようにしたので、スラブ
側面に形成された溝とロールの突起との係合性が極めて
よく、また幅方向圧下時において安定させることができ
る。

【００１２】ここで、第２のボックス孔型の突起上部の
頂角を60°〜90°に制限した理由について説明すると、
頂角をあまり鋭くすると平底ボックス孔型で圧延後の溝
の残りが仕上孔型での圧延で折れ込みきずとなるので、
その下限は60°が望ましく、また角度が大きくなると材
料の誘導性が悪くなるためその上限は90°が望ましい。

【００１３】また、下部の傾斜の開き角を100 °〜140
°に緩やかに制限した理由については、その開き角が小
さいと幅広げ効果が悪いが、大きくしすぎると幅を広げ
る方向の力より材料を圧縮する力が大きくなってかえっ
て圧下することになる。そこで、本発明者が開き角度と
幅広がりの関係を実験によって調査したところ、図４に
示すように、幅広がり量のピークが110 °〜140 °付近
にあることがわかったことから、突起下部の開き角を10
0 °〜140 °とすることにより、第２のボックス孔型お
よび後続の平底ボックス孔型での幅広げ性を向上させる
ことが可能となる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例をＨ900mm ×300mm に適用し
た場合について説明する。図１は本発明の実施に使用す
るブレークダウンロールの上半分を示したものであり、
最初にスラブの厚み中央に溝を形成するための突起11を
もつ第１のボックス孔型１と、本発明の２段階傾斜の突
起をもつ第２のボックス孔型２と、さらに平底ボックス
孔型３、およびＨ900mm ×300mm 用の仕上孔型４の４つ
の孔型が順次設置されて構成されている。

【００１５】ここで、第１のボックス孔型１の突起11は
高さがｈ_O で頂角がθ₀ とされる。一方、第２のボック
ス孔型２は、図２の詳細に示すように、突起の上部21は
頂角はθ₁ でその高さがｈ₁ とされ、突起の下部22の開
き角度はθ₂ の緩やかな傾斜でその高さがｈ₂ とされ
る。なお、第２のボックス孔型２の突起上部21の頂角θ
₁ は第１のボックス孔型１の突起11の頂角θ₀ とほぼ等
しく、その高さｈ₁ も突起11の高さｈ_O にほぼ等しくな
るようにする。

【００１６】素材として、図３(a) に示すように厚さ
ｔ：240mm ×幅Ｈ_O ： 1450mm の連続鋳造製のスラブを
用い、ボックス孔型１で図３(b) のように、厚み中央に
精度よく溝12をつけるべく、第１のボックス孔型１の底
部の幅ｂ_O は素材のスラブ厚＋０〜20mmとし、その突起
の頂角θ₀ は70°、高さｈ_O は50mmとした。また、第２
のボックス孔型２の突起の高さｈ₂ は100mm 、下部の傾
斜の開き角θ₂ は120 °とし、その底幅は420mm とし
た。なお、平底ボックス孔型３の底幅は520mm である。

【００１７】まず、第１のボックス孔型１によって１〜
２パスの圧下で溝12の形成された素材は、続いて第２の
ボックス孔型２で幅方向に複数パス圧下される。このと
き、第２のボックス孔型２の突起上部21の形状は第１の
ボックス孔型１の突起の形状と同じにしていることか
ら、図３(c) に示すように第２のボックス孔型２での初
期の噛み込み時の安定性は極めてよく、したがって材料
は左右に片寄らずに噛み込まれて割り広げられ、幅方向
の圧下が進むに従って、素材の溝は突起下部22で大きく
割り広げられる。

【００１８】そして、第２のボックス孔型２で図３(d)
の状態になるまで、すなわち素材幅Ｈ₃ が1200mmになる
まで圧下した後、平底ボックス孔型３でさらに素材幅Ｈ
₃ が1050mmまで150 mm圧下し、図３(e) に示すように溝
12を消去する方向で圧下するとともに、さらに幅が広げ
られる。この際、溝12の形状は出側にいくに従って傾斜
が緩やかなため、平底ボックス孔型３での材料の保持は
安定している。その後、平底ボックス孔型３で溝深さを
浅く（完全に溝を消去する必要はない）した後、材料を
90°転回して仕上孔型４で圧延する。

【００１９】以上の工程によって、スラブ側面に形成さ
れた溝とロールの突起との係合性が極めてよく、また幅
方向圧下時において材料の保持性能を安定させて圧延す
ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スラブ側面に、突起を有する第１のボックス孔型を用い
て溝部を形成した後、上部の頂角を60°〜90°と比較的
急に、下部の開き角を100 °〜140 °と緩やかとされる
２段階の傾斜を有する突起を設けた第２のボックス孔型
でその溝部を割り広げるように圧延し、その後平底ボッ
クス孔型で溝部を平坦化してから仕上孔型で仕上げるよ
うにしたので、安定した幅方向圧下を実施することがで
きる。

【００２１】また、幅狭で厚みが大のスラブから大断面
のＨ形鋼用粗形鋼片の製造を可能にしたので、フランジ
厚の厚い形鋼用の粗形鋼片が製造可能であること、加熱
炉への装入スラブ板厚が増加して加熱効率が向上するこ
と、スラブの縦横比が小さくなるため圧延での材料起こ
しが容易になり圧延能率が向上すること、等の効果があ
る。

【００２２】さらに、使用する突起付のボックス孔型の
数が従来に比して少なくなるので大断面用の孔型を１本
のロールに設置可能となるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用するブレークダウンロール
を示す部分正面図である。

【図２】本発明に用いられる第２のボックス孔型の突起
形状の説明図である。

【図３】本発明法の圧延過程の説明図である。

【図４】突起下部の開き角度と幅広がり量の関係を示す
特性図である。

【符号の説明】

１ 第１のボックス孔型 ２ 第２のボックス孔型 ３ 平底ボックス孔型 ４ 仕上孔型 11 突起 21 突起上部 22 突起下部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に複数のボックス孔型からなる押
   圧面を有するロール対を用いてスラブの幅方向に圧下し
   て粗形鋼片を成形する方法であって、中央に所定の傾斜
   を有する突起を設けた第１のボックス孔型を用いてスラ
   ブ側面に溝部を形成する工程と、中央に緩急２段階の傾
   斜を有する突起を設けた第２のボックス孔型を用いて前
   記溝部を割り広げるように形成する工程と、前記溝部を
   平底ボックス孔型を用いて平坦化する工程と、仕上孔型
   を用いて所定の粗形鋼片に仕上げる工程とからなること
   を特徴とする粗形鋼片の成形方法。
2. 【請求項２】 前記第２のボックス孔型の緩急２段階の
   突起の傾斜は、その上部の頂角を60°〜90°とし、下部
   の開き角を100 °〜140 °としたことを特徴とする請求
   項１記載の粗形鋼片の成形方法。