JPS58188501A - Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造方法 - 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】 本発明Ｈ，Ｈ形鯖１用粗形鋼片の製造方法に関するもの
である。

従来、Ｈ形鋼は鋼塊から分塊圧延された粗形鋼片（ビ〜
ム◆ブランク）を加熱し、ユニバーサル・ミルによって
圧延して製造されていた。近年・省エネルギ　および歩
留の観点より、連続鋳造スラブ等の扁平鋼片（以下スラ
ブという。）から直接圧延する方法が実施されるように
なってきた。

一般に、スラブＶ′ｉ、鋼塊はど厚みがないため。

従来の孔型圧延法でにフランジ幅の大きな粗形鋼片を形
成することはできない。そこで、種々の新しい圧延方法
が提案されている。そのうちの代表例のいくつかを次に
説明する。

まず、第１の方法は、粗圧延機において、溝底幅が漸次
大きくなる多数のボックス孔型を用い、スラブの幅方向
を上下方向として順次孔型を変更しなから幅殺し圧延を
行い、材料をドッグ・ポーン形状に変形させた後に、仕
上孔型により所定の粗形鋼片に圧延しようとするもので
ある。この方法では、多数のボックス孔型が必要である
。通常。

１台だけの粗圧延機で框、大寸法のＨ形鋼用粗形鋼片に
ロール胴長の制約から形成が難しい。

第２の方法は、ボッ、クス孔型の底部中央に凸状の突起
を設け、こｈｌｃよりスラブの厚み方向中央部に凹状の
溝を形成し２次の孔型において同様の凸状突起で材料を
倒れないように保持しつつ幅殺し圧延を行い、材料全ド
ッグ・ボーン形状にし。

次いで通常の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を形成する
方法である。

この方法においてスラブの厚み方向中央に形成される凹
状溝は圧延時の材料倒れを防止するという作用をもつが
、スラブの幅方向圧下によりスラブ両側縁を厚み方向へ
膨出させ、トングボーン形状に変形させるという点でに
本質的に第１の方法と同じである。幅方向圧下により支
ラブ両側縁のみを膨らませて所要のトングボー／形状と
するためには軽圧下の繰返しによらざるを得す必然的に
バス回数が増加する。

第６の方法は、スラブを直接ユニバーサル・ミルに噛ま
せ、所定の粗形鋼片を形成する方法であ無駆１１ｊｌ＋
で２勺るため１幅方向の圧下を大きく取ねない。

第４の方法に、第１図に示すように、ボックス孔型底中
央に膨出部Ｍを設←ノ、膨出部の頂部角変θを異にする
複数の孔型を使用し、フランジ相当部を広げるものであ
る。この方法でに、材料が次の孔型に噛込むさいに、前
工程τ形成された材料α）凹状溝の頂角と孔型頂角とが
異なるため、４２図に示すように、材料１０のフランジ
相当部先端１０Ｆから噛込み、材料１０に捩れが発生し
左右ｊ、′〕等に押し開くの力教丘しい。

上述したいずれの方法も、従来の鋼塊にくらべて薄いス
ラブを幅方向に大圧下し、圧下が中央部まで浸透せず端
部のみが脹らむドッグ・ボーン変形を利Ｉｉ’ｆ　Ｌだ
ものである。特に、広幅系Ｈ形銅の場合　５００＋＋ｏ
ｎｌｕ上の１−圧下量全必要としている〇これら従米技
術鵬幅方向の圧下が非常に大きいため、〉畠肘銅片先後
端部に非常に大きなフィッシー・チー　ルが発生し、粗
圧延陵のクロップ切捨量が大きく、圧延歩留の低下を招
いている。さらに７幅方向の圧下にがなりのバス回数を
必貸とする。

そのため、粗形鋼片の圧延終了時には通常粗形鋼片温度
が９５０°Ｇ前後まで低下してしまい次工程の成形圧延
を行うためには、再加熱が必要となる。すなわち、成品
Ｈ形銅を得るまでに２回の加熱が必要となり、熱エネル
ギの消費量が大きくまた。圧延能率も大幅に低下する。

さらに扁平比の大きなスラブをその幅方向に垂直に立て
て上下方向から圧下する場合、圧延中にボックス孔型内
にて材料の片寄りが発生しゃすぐ、孔型側壁により圧列
疵を生じ、この疵が製品まで残存することが多い。

本発明の目的は、スラブ（連続−ＩＪ造ススラブの扁平
鋼片）を用いてＨ形鋼用粗形銅片を製造する方法であっ
て前述した従来の方法の欠点を排除し。

圧延歩留の向上、圧延能率の向上１品質の改善を図る圧
延方法、特に圧延工程の短縮（バス回数の誠少）により
１回の加熱で製品までの圧延を可能にする高能率の圧延
方法を提供することにちる。

本発明のＨ形鋼用粗形鋼片の製造方法は、扁平鋼片から
形鋼用粗形鋼片を成形する粗圧延プロセスにおいて、該
扁平鋼片を圧延温度まで加熱する工程と、該粗形鋼片の
長手方向両側面に所定の頂角の三角形状スリットヲ入れ
、該スリットの頂角を一定に維持したままスリットの深
さを順次大きくする工程と、該スリットの深さが所定の
値に達した後に該スリットの頂角を押し広げる工程とか
らなっている。

スリットの深さを順次大きくする工程は、粗圧延機の１
対の圧延ロールに複数のボックス孔型を設け、各孔型の
底に同じ所定の頂角で順次高さが増す三角形状山形部を
設け、扁平鋼片を各孔型に１−次通すことによって行わ
れる。

スリットの深さを順次大きくする工程において。

ボックス孔型底部と鋼片に形成されたスリットの先端部
との１１」に間隙を設け、この間隙内に材料が流ねるよ
うに圧延を行う。

さらに、この工程においては、各孔像幅をほぼ同−にし
、少なくとも１バスにおいてはスリット入れ時の端部厚
み方向幅広がりを拘束しつつ圧延することが望ましい。

スリットの頂角を押し広げる工程は、粗圧延槽孔型によ
って行うが、または粗圧延機に後続するユニバーサル粗
圧延機によって行う。

以下１本発明の方法を図面を参照して具体的に説明する
。

第３図は本発明の方法が適用されるＨ形鋼の製造ライン
１示す。図において、２は加熱炉、３μ２重式可逆粗圧
延贋（以下、ＢＤミルという。）４はユニバーサル粗圧
延機（以下、ＵＲミルという。）、５ｉＩエツジヤ・ミ
ル＆　６はクロップ・カット・ン〜、７は仕上ユニバー
サル・ミル（以下ＵＦミルという。）である。

通常のＨ形鋼の圧延においては、まず連続鋳造等によっ
て得られた扁平鋼片（以下、材料とｂう。

を加熱炉２において１２００℃以上の温度に加熱り、Ｂ
Ｄミル３によって粗圧延を施し、クロップ・カット・ソ
ー６によってクロップを除去し％ＵＲミル４およびエツ
ジヤ・ミル５によって整ｔＵし、ＵＦミル７によってＨ
形鋼に仕上げる。

本発明の゛方法において［、ＢＤミル３において材料の
両側面に長さ方向にスリットを入れる工程に特徴がある
。

本発明のＨ形鋼用粗形鋼片の製造方法は、第４”爾に示
すように、ＢＤミル２のブレークダウン・ロール２００
通常のボックス孔型底部中央に三角形状山形部２２を設
けた複数の割り孔型２１により、加熱した材料６０（第
５図囚・）の両側面３１に長手方向にそって三角形状の
スリット３２を入ねる（第５図（Ｂ））。

第４図に示すように、ロール２０のボックス孔型の底部
中央に設けられる三角形状山形部２２は。

頂角θを一定とし、；ｆ：の高さｈを１１１次高くする
。

山形部２２の頂角θを一定にする理由は、前工程）　　
　でスリントラ設けられた材料が次の孔型で圧延される
際に材料の傾斜、ねじねを防止するものである。スリッ
ト３２を形成するためには、２回以上（フランジ幅の広
いものでは３〜４回程度）の圧延を行い順次深さを深く
する。

この圧延に、材料３．０の両側面３１ｉ圧下して厚み方
向に膨出させるという従来の圧下とに全く異なり、材料
幅方向に深いスリット３２を形成させるためのものであ
る。

したがって、材料両側面６１ｆ：割シ孔型２１の孔型底
部２４に当てて圧下す不必要は全くない。

むしろ、第５図（Ｂ）、および（０に示すように、材料
５０の側面３１は孔型底部２４に接触させずに。

自由に張り出し７できるようにしておくのが望ましい。

材料３０のスリット３２の深さを順次大きくする工程に
おいては、基本的には材料３０の端部の厚み方向の広が
りを拘束するものではない。しかし、スリットの形成を
助長させるために、材料端部における厚み方向広がりを
拘束することが有効である。そのためには１割り孔型２
１の幅ｌ（第４図）をほぼ同一にすればよい。

所定の深さまでスリノ）３２′ｆ入れられた材料３０１
ｄ、口〜ル２０に設けられた平底のボックス孔型２５に
よって押し広げられる（第５図Ｏ）。

第６図に示す寸法の割り孔型２１を用いて、厚みｔ＝３
［１゛ｏ厘１幅Ｈ二１２００順の材料を幅方向に２００
閣圧下した場合の最大ウェブ高さの変化を第７図に示す
。第６図に示す各寸法に次のとおりである。

ＡＩ＝２９０ｍ、　　　Ａ　２　＝　３１５ｍｍ。

Ｂ１＝１２５璽、　　Ｂ２二１４５命。

Ｂ３＝２７０ｍ、　　　θ二６０゜ 第７図において、最大ウェブ高さＨｒｍｘとは、第８図
に示すスリット形成後の材料６０の最大高さＨｍａｘ　
（ｒいい、また、中央ウェブ高さＨｏとは同図の材料６
０のスリット谷底間隔Ｈｏ’ｔいう。

第６図からもわかるように、スリット入れ時の圧下に際
して材料両端縁は孔型側壁２１１で拘束されるので、材
料は孔型底部６０の方向へ張り出す。孔型側壁２１１の
拘束のない圧延ならば、第８図の点線１５で示すように
材料両端縁は圧下に伴ってプルダウンされその時の最大
ウェブ高さＨｃは当初のスラブ幅Ｈより小さくなる。

しかし、第６図の孔型のようにスラブの端部厚み方向の
幅広がりを拘束し、かつ孔型底部２４の深い孔型を用い
れば第８図に示す太線のようにＨｍａｘはＨより大きく
なる。言い換えれば、スリＨｍａｘ　−Ｈｏ　　　　　
　　　Ｈ−Ｈ。

ノドの深さ’ｒ　）に圧下量（２） よりも大きくなる。

これは一定のフランジ幅を得るための割り孔型による圧
下が小さくてすむということであり、工程短線と同時に
素材も小さくできるという極めて重要な意味をもつ。

一方最終のスリット深さな、製品のフランジ幅および７
ランノ幅とウェブ高さとの比率および次の押広げ工程の
ミルの種類に応じて変えられる。

押広げ工程（ｉ＝ＢＤ　ミル乙の平底のボックス孔型で
実施する場合（第５図（２）〕、スリットは左右に押し
広げられると同時に、上下方向に若干圧縮されるため、
ＵＲミル４による場合にくらべ押広げ効率が悪い。した
がって、スリットの深さは、製品７ランジ幅の４０％以
上とするのが望ましい。

一方押広げ工程をＵＲミル４で実施する場合。

ロールにより圧下されるため、スリットが圧縮される程
度力Ｐ少なく、スリット深さな、製品フランジ幅の４０
％より小さくてよい。

押広げ工程の広がり効率は、スリットの頂角θにも依存
し、頂角θが５０’−９０’の範囲であればよいが、こ
れより小さいと押広げよりも圧縮される度合が大きくな
る。９０°　より大きいと、スリット入れ時に上下の端
部圧下が大きくなり　従来法のように幅圧下して厚み方
向に膨出させる比率が犬きくまたスリット深さも大きく
とねない。

本発明の方法の実施例をＨ４００ｘ４００の１１形鋼を
製造した場合について説明する。

第１図に示すＨ形鋼の製造ラインを利用した。

素材に、２５０ｍ厚Ｘ１２ＤＯｍｍ幅の扁平銅片である
。これを加熱炉２において１２５０’Ｃまで加熱し、第
４図に示す割り孔型形Ｉ　、　ＩＩ　、　ｎ［および平
底のボックス孔型Ａ　ＩＶ、造形孔型／Ｉ６Ｖ　ｋもつ
ＢＤミル３により粗圧延を行った。割り孔型形Ｉ。

ｎ、Ｈの孔型幅ｌはそれぞれ３０５．３’０５，３１０
咽とし、はぼ同一にした。山形部２２の高さｈは、１２
０．１８０，２２０間とし、頂角θは６０″とした。ボ
ックス孔型Ａ■の底部幅１１を５４０ｍｍ、カラ一部で
５８０論、造形孔型煮■の幅１２ｆ７２０聴とした。

ＢＤミル６による粗圧延のパススケジュールを第１表に
示す。材料の幅方向を上下とし、割り孔型ＡＩ、ＩＩ、
ｌで各孔型２，２．１パスの合計５パスで４００胡圧下
した。この場合、第５図（Ｂ）。

（Ｃ）に示すように、スリット先端部３１に孔型底２４
には接していない。

■：材料９０″反転 引き続いて、ボックス孔型１６１Ｖで６バスの圧延によ
りスリノＩｆ押し広げ、ウェブ高さくＨｏ＝Ｈｎｍｘ）
７００　ｒａｎ、フランジ幅（Ｂｍａｘ）Ｘ　５６０ｍ
のドッグ・ホルン断面形状（第５図（２））の粗形銅片
に成形した。

第１表からもわかるように１割り孔型Ａ［のパスにおい
て、孔型幅を孔型ＡＩの型幅に関して広けす、材料の厚
み方向幅拡がりを拘束したため。

ウェブ中央高さＨｏ？８０ｍｍ圧下したにもかかわらず
、最大ウェブ高さＩ（ｍａｘに増加した。１だ、扁平材
料からその厚みの２倍以上のフランジ幅を有するドッグ
・ボーンを成形するのにわずか８パスしか必要とせず、
他の従来方法にくらべ著しくパス回数が少ない。

次に、圧延材料を９０°転回しく第１表中の記号の）、
造形孔型ｍＶでウェブ厚７０ｍｍ、フランジ幅４５０ｍ
ｍ、ウェブ高さ７２０岨の粗形鋼片に成形した。

この粗形４１１４片に、引き続きクロップカットソー６
で先後端のクロップを切断し、ＵＲミル４．エツジヤ−
ミル５、ＵＦ９により製品に仕上へられた。

従来の方法では粗形銅片を一旦冷却し、クロップのガフ
・切断と疵手入れを行った仮、再加熱してＵＲミル以下
の工程にかけ製品としていたが、本発明の方法によれは
、１回の加熱だけで２圧延疵の少ない製品まで圧延可能
となる。しかも、粗形銅片の先後端部に大きなフィッシ
ュ・テールが発生しないので、歩留が向上し、フランジ
部幅出し効率がよいので圧延バス回数の減少によって圧
延能率が向上し、厚みの薄い扁平鋼片から大寸法の製品
Ｈ形鋼を製造することかでさた。

ギ発明によれば、例えば従来の方法のように多紅のボッ
クス孔型を用い所足の粗形−］片を製造した９、ボック
ス孔型のｊハ；部中央に凸状の突起を設け、この突起で
拐料を倒れないように保持しつつ幅殺し圧延を行う方法
に比軟して圧延歩留に約６係も向上する。

本発明の方法にフランジ幅出しの効果が大きいので一定
の製品サイズに対して従来方法によるよりも幅および厚
みの小さいスラブを用いることが可能となる。したがっ
て、スラブ加熱温度を従来より低くすることができ、上
記再加熱が不要ということと合せて、省エネルギの効果
もきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法に用いられるＢＤミルのロール孔型の正
面図。第２図は第１図に示す孔型により圧延される材料
の状態を示す横断面図。第３図は本発明の方法が過用さ
れるＨ形鋼の製造ラインの平面図。第４図は本発明の方
法に用いられるＢＤミルのロール孔型の正面図。第５図
は本発明の方法を示す概略工程図。第６図に本発明の方
法を実施する割り孔型の部分拡大正面図。第７図は本発
明の方法にもとづく実験結果を示すグラフ。第８１ａｄ
各圧延工程におけるｔ゛料の変形の状態を示す説明図。 ２：加熱炉　　　　　　３：ＢＤミル ４：ＵＲミル　　　　　　５：エンジャ・ミル６：クロ
ップ・カント・ソー７：ＵＦミル２０ニブレークダウン
・口〜ル ２１：割り孔型　　　　２２：三角形状山形部２４：孔
型底部　　　　　２５：平底ボンクス子閤３０：材料　
　　　　　６１：側面 ３２ニスリツト 特許出願人　住友金属工業株式会社 （ＩＡ、Ｚ名〕

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボックス孔型底部中央に三角形状山形部を設け、
   該山形部の頂角を同一にし、高さを順次大きくした複数
   の割り孔型により、ｎ平鋼片の両側縁に鋼片長手方向に
   そってスリットを入ね、山形部両側の孔型底部で該スリ
   ット先端部を実質的に圧下することなく、順次スリット
   を深くした１♂。 該スリット部を押し広げることを特徴とするＨ形鋼用粗
   形鋼片の製造方法。
2. （２）複数の割り孔型により順次スリット深さを大きく
   する工程において、各ボックス孔ｈ′４幅をほぼ同一に
   し、少なくとも上記工程の１バスにおいてスＩＪソト入
   れ時の端部厚み方向幅広がりを拘束しつつ圧延すること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項Ｂｅ載のＨ形鋼
   用粗形銅片の製造方法。