(57)【要約】【課題】Ｔ形鋼のフランジの先端の内側角部及び外側角部の双方にＲを形成することができる熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備及び製造方法を提供する。  【解決手段】熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備１において、エッジャ圧延機５が、フランジ２２の先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部５５を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロール５１ａ，５１ｂを有し、仕上圧延機６の前面または後面には、フランジ２２の先端面に接触する小径部７２とフランジ２２の外面に接触する側壁部７４とを有するとともに小径部７２と側壁部７４との間の角部７５を円弧形状とした上下のローラ７，７を設ける。【選択図】図１
2010167463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材鋼片を断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材に粗圧延する粗造形圧延機と、該粗造形圧延機により粗圧延された断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる前記被圧延材を略製品寸法のウェブ及びフランジからなる被圧延材に圧延するための粗ユニバーサル圧延機及びエッジャ圧延機からなる中間圧延機群と、該中間圧延機群により略製品寸法に圧延された前記被圧延材を製品寸法のウェブ及びフランジからなるＴ形鋼に仕上圧延する仕上圧延機とを備えた熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備において、
前記エッジャ圧延機が、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有し、
前記仕上圧延機の前面または後面には、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とした上下のローラを設けたことを特徴とするＴ形鋼の製造設備。
【請求項２】
前記上下のローラは、前記仕上圧延機の前方５ｍ以内または後方５ｍ以内に設置されることを特徴とする請求項１記載のＴ形鋼の製造設備。
【請求項３】
前記上下のローラの前記小径部と前記側壁部とのなす角度が９０°〜１１０°であることを特徴とする請求項１または２記載のＴ形鋼の製造設備。
【請求項４】
前記上下のローラは、前記仕上圧延機の後方に設けられ、前記上下のローラの前記小径部が水平に設置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＴ形鋼の製造設備。
【請求項５】
素材鋼片を粗造形圧延機によって断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材に粗圧延する粗造形圧延工程と、該粗造形圧延工程により粗圧延された断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる前記被圧延材を粗ユニバーサル圧延機及びエッジャ圧延機からなる中間圧延機群によって略製品寸法のウェブ及びフランジからなる被圧延材に圧延する中間圧延工程と、該中間圧延工程により略製品寸法に圧延された前記被圧延材を仕上圧延機によって製品寸法のウェブ及びフランジからなるＴ形鋼に仕上圧延する仕上圧延工程とを備えた、熱間圧延によるＴ形鋼の製造方法において、
前記中間圧延工程では、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有する前記エッジャ圧延機の前記孔型で、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の内側角部をＲ形状に成形し、
前記仕上圧延工程では、前記仕上圧延機の前面または後面に設けられ、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とした上下のローラで、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の外側角部をＲ形状に成形することを特徴とするＴ形鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１にＴ形鋼の断面形状を示す。Ｔ形鋼２０は、ウェブ２１とフランジ２２とからなる断面がＴ字状の形鋼であり、造船や橋梁等の分野で広く使用され、その用途や使用条件、使用箇所等によって様々な寸法の製品が製造されている。
通常用いられるＴ形鋼２０の寸法は、ウェブ高さ：２００〜１０００ｍｍ程度、ウェブ厚：８〜２５ｍｍ程度、ウェブ内法寸法：１９０〜９８０ｍｍ程度、フランジ幅：８０〜４００ｍｍ程度、フランジ厚：１２〜４０ｍｍ程度である。さらに、造船用として用いられるＴ形鋼２０の場合には、ウェブ高さはフランジ幅の２倍以上であることが多い。
【０００３】
造船用などのＴ形鋼２０は、防錆を目的として塗装が施される場合が多い。Ｔ形鋼２０のフランジ２２の先端形状やフランジ２２とウェブ２１とが交差する部分の形状が直角である場合には、角の部分で塗料が薄くなって塗装が剥げ落ちやすくなるという問題が生じるため、塗料の付着性の向上や剥げ落ちの防止のために、Ｔ形鋼２０のフランジ２２の先端やフランジ２２とウェブ２１とが交差する部分の角部にＲ（丸み）が形成されていることが望ましい。ここで、フランジ２２の先端の内側と外側とはそれぞれＲが形成されなければならず、またそれらの半径は同一の場合ばかりではなく、図１１に拡大して示すように異なる半径Ｒ１，Ｒ２とする場合がある。
【０００４】
Ｔ形鋼２０は、ウェブ２１とフランジ２２とを溶接して製造されることが一般的である。しかし、その場合には、フランジ２２に使用される鋼板は四隅の角が直角であるため、塗装を施す用途では何らかの方法で先端の角部にＲ（丸み）を付与する必要がある。これに対して、圧延にてＴ形鋼２０を一体成形する場合には、圧延中にフランジ２２の先端にＲを形成することができる可能性があると考えられる。
【０００５】
Ｔ形鋼２０を圧延で製造する技術の例としては、ウェブ厚、フランジ厚、ウェブ高さおよびフランジ幅が様々な寸法のＴ形鋼を効率よく製造するため、ユニバーサル圧延機を中間圧延工程と仕上圧延工程に１基ずつ配置した熱間圧延設備が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図１３に熱間圧延設備の一例を示す。
この熱間圧延設備１０１は、加熱炉（図示せず）から搬出された素材鋼片を往復圧延して断面略Ｔ字形に粗成形する粗造形圧延機１０２と、この粗造形圧延機１０２により略Ｔ字形状に粗成形したＴ形鋼片（図１２参照）を略製品寸法のＴ形鋼に成形するための中間圧延機群１０３と、略製品寸法に成形されたＴ形鋼を製品寸法に成形する仕上ユニバーサル圧延機１０６とを備えている。中間圧延機群１０３は、粗ユニバーサル圧延機１０４と粗ユニバーサル圧延機１０４の下流に設置されたエッジャ圧延機１０５とを備えている。
【０００６】
粗造形圧延機１０２による圧延工程が粗造形圧延工程であり、図１４（Ａ）に粗造形圧延機１０２の構成を模式的に示す。粗造形圧延機１０２は、３組の孔型を形成した上ロール１０２ａ及び下ロール１０２ｂを備えている。そして、粗造形圧延機１０２は、これらの孔型で素材鋼片を順次圧延し、図１２に示すウェブ２１及びフランジ２２からなる被圧延材（Ｔ形鋼片）Ｈを得るようになっている。
【０００７】
また、中間圧延機群１０３を構成する粗ユニバーサル圧延機１０４及びエッジャ圧延機１０５による圧延工程が中間圧延工程であり、図１４（Ｂ）に粗ユニバーサル圧延機１０４の構成を、図１４（Ｃ）にエッジャ圧延機１０５の構成を模式的に示す。粗ユニバーサル圧延機１０４は、図１４（Ｂ）に示すように一対の水平ロール１４１ａ，１４１ｂと、一対の竪ロール１４２ａ，１４２ｂとを備えている。エッジャ圧延機１０５は、図１４（Ｃ）に示すように、それぞれが大径ロール部１５３と小径ロール部１５４とを有する一対の水平ロール１５１ａ，１５１ｂを有している。粗造形圧延工程で得られた被圧延材（Ｔ形鋼片）Ｈは、粗造形圧延機１０２の下流側に設置された中間圧延機群１０３を構成する粗ユニバーサル圧延機１０４及びエッジャ圧延機１０５によりウェブ２１とフランジ２２の厚みが減じられるとともにフランジ２２のフランジ幅が調整された被圧延材（略製品寸法のＴ形鋼）Ｈとなる。この際に、水平ロール１４１ａ，１４１ｂのロール開度を調整することによってロール交換を行わずとも種々のウェブ厚に調整でき、また一対の竪ロール１４２ａ，１４２ｂのロール開度を調整することによって種々のフランジ厚に調整できる。さらに、一対の水平ロール１５１ａ，１５１ｂの小径部１５４間の間隔を調整することでフランジ幅を調整できる。
【０００８】
更に、仕上ユニバーサル圧延機１０６による圧延工程が仕上圧延工程であり、図１４（Ｄ）に仕上ユニバーサル圧延機の構成を模式的に示す。仕上ユニバーサル圧延機１０６は、図１４（Ｄ）に示すように、一対の水平ロール１６１ａ，１６１ｂと、一対の竪ロール１６２ａ，１６２ｂとを備えている。そして、中間圧延工程で得られた被圧延材Ｈは、仕上ユニバーサル圧延機１０６によりフランジ２２が垂直に立てられて製品断面形状となる。
【０００９】
一方、フランジを有する形鋼のフランジの先端角部にＲを形成する技術としては、例えば特許文献２に開示されているＨ形鋼のフランジの先端角部にＲを形成する方法と設備がある。この技術では、図１５に示すように、素材鋼片を粗造形圧延機２０１によって略Ｈ形状の粗造形材Ｈ１に粗圧延し、続いて粗ユニバーサル圧延機２０３及びエッジャ圧延機２０４からなる中間圧延機群２０２によって、所定のウェブ厚とフランジ厚、フランジ幅の中間圧延材Ｈ２とし、続いて仕上ユニバーサル圧延機２０５で仕上圧延するＨ形鋼の製造方法において、エッジャ圧延機２０４のロールとして図１６に示すようにフランジ２２の先端の内側角部を圧下する角部を所定の円弧形状とした孔型を備えた上ロール２０４ａ及び下ロール２０４ｂを用いてフランジ２２の先端の内側角部を円弧状に成形し、図１５及び図１７に示す中間圧延機群２０２と仕上ユニバーサル圧延機２０５の間に設けられ、孔型幅が可変の上ロール２０６ａ，２０６ａ及び下ロール２０６ｂ，２０６ｂを有する圧延機２０６によってフランジ２２の先端の外側角部を円弧状に形成した中間圧延材Ｈ３を得る。
【００１０】
また、特許文献３にはＩ形鋼のフランジ先端の外側角部にＲを形成する方法として、仕上ユニバーサル圧延機の入側に、図１８に示すような成形ローラ３０１，３０２，３０３，３０４を配置する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特公昭４３−１９６７１号公報
【特許文献２】特許第４０１６８１８号公報
【特許文献３】特開２００２−３０１５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、本発明者らの検討結果により、上述した従来技術を用いてＴ形鋼のフランジ先端の角部にＲを形成しようとすると、以下のような問題があることが判明した。
即ち、特許文献２に記載した技術（図１５参照）では、Ｈ形鋼のフランジの先端の内側角部のＲをエッジャ圧延機２０４の上ロール２０４ａ及び下ロール２０４ｂで付与するようになっており（図１６参照）、このフランジの先端の内側角部にＲを付与する技術は、Ｔ形鋼にも適用可能であると考えられる。
【００１３】
しかしながら、フランジの先端の外側角部にＲを図１７に示す孔型幅が可変の上ロール２０６ａ，２０６ａ及び下ロール２０６ｂ，２０６ｂを有する圧延機２０６によって付与する技術は、Ｔ形鋼に適用するのは困難であることが判明した。
【００１４】
Ｈ形鋼は、左右対称な断面形状をしており、左右にフランジを有するため、図１７に示す孔型でフランジの先端の外側角部を圧下した場合に圧延材が四方から拘束され、円滑に圧延を行うことができる。これに対して、Ｔ形鋼の場合には、左右非対称な断面形状をしているため、図１７に示す孔型でフランジの先端の外側角部を圧下した場合に反対側を拘束するロールがなく、被圧延材が逃げてしまってフランジの先端の外側角部を適切に圧下してＲを形成することが難しいという問題が生じた。エッジャ圧延機によって圧延される被圧延材のフランジは外側に３°〜１０°程度傾斜した状態で圧延されており、この傾きによりフランジの先端の外側角部を圧下する際には水平方向に被圧延材を押す力が不可避的に発生し、被圧延材がフランジと反対側の水平方向に逃げることになる。この問題は、特許文献３に開示されている成形ローラ３０１，３０２，３０３，３０４（図１８参照）をＴ形鋼の圧延に適用する場合でも同様に生じる。
【００１５】
従って、本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、Ｔ形鋼のフランジの先端の内側角部及び外側角部の双方にＲを形成することができる熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係るＴ形鋼の製造設備は、素材鋼片を断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材に粗圧延する粗造形圧延機と、該粗造形圧延機により粗圧延された断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる前記被圧延材を略製品寸法のウェブ及びフランジからなる被圧延材に圧延するための粗ユニバーサル圧延機及びエッジャ圧延機からなる中間圧延機群と、該中間圧延機群により略製品寸法に圧延された前記被圧延材を製品寸法のウェブ及びフランジからなるＴ形鋼に仕上圧延する仕上圧延機とを備えた熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備において、前記エッジャ圧延機が、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有し、前記仕上圧延機の前面または後面には、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とした上下のローラを設けたことを特徴としている。
【００１７】
また、本発明のうち請求項２に係るＴ形鋼の製造設備は、請求項１記載のＴ形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の前方５ｍ以内または後方５ｍ以内に設置されることを特徴としている。
更に、本発明のうち請求項３に係るＴ形鋼の製造設備は、請求項１または２記載のＴ形鋼の製造設備において、前記上下のローラの前記小径部と前記側壁部とのなす角度が９０°〜１１０°であることを特徴としている。
【００１８】
また、本発明のうち請求項４に係るＴ形鋼の製造設備は、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＴ形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の後方に設けられ、前記上下のローラの前記小径部が水平に設置されていることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明のうち請求項５に係るＴ形鋼の製造方法は、素材鋼片を粗造形圧延機によって断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材に粗圧延する粗造形圧延工程と、該粗造形圧延工程により粗圧延された断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる前記被圧延材を粗ユニバーサル圧延機及びエッジャ圧延機からなる中間圧延機群によって略製品寸法のウェブ及びフランジからなる被圧延材に圧延する中間圧延工程と、該中間圧延工程により略製品寸法に圧延された前記被圧延材を仕上圧延機によって製品寸法のウェブ及びフランジからなるＴ形鋼に仕上圧延する仕上圧延工程とを備えた、熱間圧延によるＴ形鋼の製造方法において、前記中間圧延工程では、前記フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有する前記エッジャ圧延機の前記孔型で、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の内側角部をＲ形状に成形し、前記仕上圧延工程では、前記仕上圧延機の前面または後面に設けられ、前記フランジの先端面に接触する小径部と前記フランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに前記小径部と前記側壁部との間の角部を円弧形状とした上下のローラで、前記被圧延材を圧延して前記フランジの先端の外側角部をＲ形状に成形することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のうち請求項１に係るＴ形鋼の製造設備及び請求項５に係るＴ形鋼の製造方法によれば、中間圧延工程では、フランジの先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロールを有するエッジャ圧延機の孔型で、被圧延材を圧延してフランジの先端の内側角部をＲ形状に成形し、仕上圧延工程では、仕上圧延機の前面または後面に設けられ、フランジの先端面に接触する小径部とフランジの外面に接触する側壁部とを有するとともに小径部と側壁部との間の角部を円弧形状とした上下のローラで、被圧延材を圧延してフランジの先端の外側角部をＲ形状に成形する。このため、Ｔ形鋼のフランジの先端の内側角部及び外側角部の双方にＲを形成することができる熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備及び製造方法を提供できる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項２に係るＴ形鋼の製造設備によれば、請求項１記載のＴ形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の前方５ｍ以内または後方５ｍ以内に設置されるので、フランジの先端の外側角部に確実にＲを形成することができる。
更に、本発明のうち請求項３に係るＴ形鋼の製造設備によれば、請求項１または２記載のＴ形鋼の製造設備において、前記上下のローラの前記小径部と前記側壁部とのなす角度が９０°〜１１０°であるので、圧延されるＴ形鋼のフランジの外面に大径部と側壁部の角が接触して疵をつける可能性もなく、かつ、圧延されるＴ形鋼のフランジの先端の外側角部にＲを確実に形成できる。
【００２２】
また、本発明のうち請求項４に係るＴ形鋼の製造設備によれば、請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＴ形鋼の製造設備において、前記上下のローラは、前記仕上圧延機の後方に設けられ、前記上下のローラの前記小径部が水平に設置されているので、フランジの先端面を水平に圧下することができ、被圧延材が横方向に移動することなくフランジ先端の外側角部にＲを確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るＴ形鋼の製造設備の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１に示すＴ形鋼の製造設備に用いられる粗ユニバーサル圧延機を説明するための模式図である。
【図３】図１に示すＴ形鋼の製造設備に用いられるエッジャ圧延機を説明するための模式図である。
【図４】図３の矢印４で示す部分の拡大図である。
【図５】図１に示すＴ形鋼の製造設備に用いられる仕上圧延機を説明するための模式図である。
【図６】図１に示すＴ形鋼の製造設備に用いられる上下のローラを説明するための模式図である。
【図７】図６に示した上下のローラの形状の詳細を示す模式図である。
【図８】上下のローラの変形例を示す模式図である。
【図９】上下のローラを仕上圧延機の前面に設置した場合の上下のローラを説明するための模式図である。
【図１０】図９に示した上下のローラの形状の詳細を示す模式図である。
【図１１】Ｔ形鋼の断面図である。
【図１２】略Ｔ字断面形状のＴ形鋼片の断面図である。
【図１３】従来のＴ形鋼の製造設備の一例を示す概略構成図である。
【図１４】（Ａ）は従来のＴ形鋼の製造設備に用いられる粗造形圧延機を説明するための模式図、（Ｂ）は従来のＴ形鋼の製造設備に用いられる粗ユニバーサル圧延機を説明するための模式図、（Ｃ）は従来のＴ形鋼の製造設備に用いられるエッジャ圧延機を説明するための模式図、（Ｄ）は従来のＴ形鋼の製造設備に用いられる仕上ユニバーサル圧延機を説明するための模式図である。
【図１５】従来のフランジ先端Ｒ付Ｈ形鋼の製造設備の一例を示す概略構成図である。
【図１６】図１５におけるフランジ先端Ｒ付Ｈ形鋼の製造設備のエッジャ圧延機においてフランジ先端の内側角部にＲを付与する方法を示す図である。
【図１７】図１５におけるフランジ先端Ｒ付Ｈ形鋼の製造設備の孔型可変圧延機においてフランジ先端の外側角部にＲを付与する方法を示す図である。
【図１８】従来のＩ形鋼フランジ先端の外側角部にＲを付与する技術を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るＴ形鋼の製造設備の実施形態の概略構成図である。
図１に示すＴ形鋼の製造設備１は、上流側から下流側に向けて、即ち前段側から後段側に向けて粗造形圧延機２、中間圧延機群３及び仕上圧延機６を順次配設してなる。また、仕上圧延機６の後面には、フランジ先端の外側角部にＲを形成するための上下のローラ７，７（図１には下ローラ７のみを図示）が設置されている。
【００２５】
粗造形圧延機２は、加熱炉（図示せず）からテーブルローラ（図示せず）上を搬送された被圧延材（素材鋼片、図示せず）を往復圧延して断面略Ｔ字形のウェブ及びフランジからなる被圧延材（Ｔ形鋼片、図１２参照）Ｈに粗圧延する（粗造形圧延工程）。粗造形圧延機２としては、公知の設備が利用でき、例えば、孔型を有するロールが装備された二重式圧延機とする。
【００２６】
中間圧延機群３は、粗造形圧延機２の圧延方向後段に設置されており、粗造形圧延機２により粗圧延された断面略Ｔ字形のウェブ２１及びフランジ２２からなる被圧延材Ｈを略製品寸法のウェブ２１及びフランジ２２からなる被圧延材（図３における破線参照）Ｈに圧延する（中間圧延工程）。
この中間圧延機群３は、本実施形態においては、図２に示す粗ユニバーサル圧延機４と、この粗ユニバーサル圧延機４の後段に設置された図３に示すエッジャ圧延機５とで構成されている。
【００２７】
ここで、粗ユニバーサル圧延機４は、図２に示すように、水平軸上を回転する上下一対の水平ロール４１ａ，４１ｂと、垂直軸上を回転する左右一対の竪ロール４２ａ，４２ｂとを有している。上下一対の水平ロール４１ａ，４１ｂ及び左右一対の竪ロール４２ａ，４２ｂは、それぞれ、対向配置されている。
粗ユニバーサル圧延機４では、水平ロール４１ａ，４１ｂにより被圧延材Ｈのウェブ２１の高さ方向の全面を板厚方向に圧下し、竪ロール４２ａと水平ロール４１ａ，４１ｂの側面でフランジ２２をその板厚方向に圧下する。
【００２８】
ウェブ２１の板厚調整は、水平ロール４１ａ，４１ｂの開度調整で行い、フランジ２２の板厚調整は、竪ロール４２ａと水平ロール４１ａ，４１ｂの側面との開度調整で行う。
また、エッジャ圧延機５は、図３に示すように、水平軸方向に大径ロール部５３と小径ロール部５２とを備えた上下の水平ロール５１ａ，５１ｂを有する。大径ロール部５３は、被圧延材Ｈのウェブ２１を誘導し、小径ロール部５２のロール表面５２ａがフランジ２２の先端面をその幅方向に圧下する。小径ロール部５２のロール表面５２ａと大径ロール部５３のロール表面との間には側壁部５４が設けられている。この側壁部５４は、圧延される被圧延材Ｈのフランジ２２の内面に接触し、被圧延材Ｈを誘導する役割を担っている。この側壁部５４と小径ロール部５２のロール表面５２ａとの間の角部が、図４に示すように、フランジ２２の先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部５５となっている。この内側角部５５の円弧半径Ｒ１Ｅは、製品となるＴ形鋼２０のフランジ２２の先端の内側角部の円弧半径Ｒ１と同じかやや大きな値とする。これは、中間圧延工程の後に仕上圧延機６でフランジ２２が軽圧下される際に、円弧半径がやや小さくなる場合があるためであり、円弧半径Ｒ１ＥはＲ１よりも０〜３０％大きな半径とするのが好ましい。円弧半径Ｒ１Ｅは一般に２ｍｍ以上とする。これは、塗装目的で使用されるＴ形鋼のフランジ２２の先端に要求される円弧半径が２ｍｍ以上であることによる。また、フランジ２２の先端の円弧半径の上限はフランジ厚の１／２までであることから、フランジ２２の先端の内側角部５５の円弧半径Ｒ１Ｅはフランジ厚の１／２以下でよく、一般に１５ｍｍ以下とすればよい。
【００２９】
中間圧延工程では、粗ユニバーサル圧延機４とエッジャ圧延機５とにより往復圧延が行われ、複数のパスで被圧延材Ｈが所定の寸法まで圧延される。ここで、中間圧延工程においては、フランジ２２の先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部５５を孔型を備えた上下の水平ロール５１ａ，５１ｂを有するエッジャ圧延機５の前記孔型で、被圧延材Ｈを圧延してフランジ２２の先端の内側角部をＲ形状に成形する。ただし、被圧延材Ｈのフランジ２２の先端の外側角部はＲが形成されていない角となっている。
【００３０】
そして、仕上圧延機６は、中間圧延機群３の後方に設置され、中間圧延機群３により略製品寸法に圧延された被圧延材Ｈを製品寸法のウェブ２１及びフランジ２２からなるＴ形鋼２０に仕上圧延する（仕上圧延工程）。
仕上圧延機６は、仕上ユニバーサル圧延機で構成されており、図５に示すように、水平軸上を回転する上下一対の水平ロール６１ａ，６１ｂと、垂直軸上を回転する左右一対の竪ロール６２ａ，６２ｂとを備えている。水平ロール６１ａ，６１ｂの側面はロール面と直交させる。
【００３１】
竪ロール６２ａで被圧延材Ｈのフランジ２２を軽圧下圧延すると、ウェブ２１に対してフランジ２２が垂直に成形される。竪ロール６２ｂを水平ロール６１ａ，６１ｂの、フランジ２２と対向しない側の側面に押圧することで水平ロール６１ａ，６１ｂを軸方向に移動しないようにできる。
【００３２】
仕上圧延機６では、ウェブ２１はほとんど圧下されないか、または、形・寸法を整える程度に軽圧下される。仕上圧延機６と粗ユニバーサル圧延機４は、一般にフランジ２２側の竪ロールの形状が異なる。すなわち、粗ユニバーサル圧延機４においては、竪ロール４２ａの高さ方向の中心を頂点とし、垂直から３°〜５°傾斜した山形形状とすることが多い。これに対して、仕上圧延機６においては、竪ロール６２ａの外周面は実質的に垂直であり、竪ロール６２ａの外周は平坦でロール径は同一である。仕上圧延のパス数は一般に１パスであり、圧延ラインの上流から下流に向かって被圧延材Ｈが一方向に移動しつつ圧延される。
【００３３】
そして、仕上圧延機６による圧延が終了した被圧延材Ｈは、仕上圧延機６の後方に設置された上下のローラ７によってフランジ２２の先端の外側角部にＲが付与されて製品断面形状となる。図６に上下のローラ７の構成を、図７に上下のローラの形状の詳細を示す。上下のローラ７，７の各々には、図６に示すように、フランジ２２の先端面に接触する小径部７２と、大径部７３と、小径部７２と大径部７３との間に位置し、フランジ２２の外面に接触する側壁部７４とが設けられている。そして、小径部７２と側壁部７４との間の角部７５は、所定の円弧形状に形成されている。この円弧形状に形成された角部７５で被圧延材Ｈのフランジ２２の先端の外側角部を圧下することによって、フランジ２２の先端の外側角部にＲを形成する。
【００３４】
上下のローラ７，７のそれぞれは、様々なフランジ厚のＴ形鋼２０を製造することを想定し、横方向（圧延方向と直交する方向）に移動可能とする位置調整機構（図示せず）を有している。この位置調整機構は、フランジ厚が厚い製品を圧延する場合には、上下のローラ７，７のそれぞれを大径部７３側へ移動させ、フランジ厚が薄い製品を圧延する場合には、上下のローラ７，７のそれぞれを小径部７２側へ移動させ、仕上圧延機６の圧延が終了した被圧延材Ｈのフランジ２２の先端の外側角部に円弧形状の角部７５の位置が合わせられるようにする。また、上下のローラ７，７のそれぞれは、様々なフランジ幅のＴ形鋼２０を製造することを想定し、上下方向に移動可能とする位置調整機構（図示せず）を有している。この位置調整機構は、フランジ幅が狭い製品を圧延する場合には、上下のローラ７，７のそれぞれをそれらの間隔が狭くなるように移動させ、フランジ幅が広い製品を圧延する場合には、上下のローラ７，７のそれぞれをそれらの間隔が広くなるように移動させ、小径部７２のロール外周面が被圧延材Ｈのフランジ２２の先端面に接触する高さにその位置を調整する。
【００３５】
小径部７２と側壁部７４との間の角部７５の円弧半径Ｒ２Ｒは、通常は目標とする製品のフランジ２２の先端の外側角部の円弧半径Ｒ２と同じとし、一般に２ｍｍ以上とする。これは、塗装目的で使用されるＴ形鋼２０のフランジ２２の先端に要求される円弧半径が２ｍｍ以上であることによる。また、フランジ２２の先端の円弧半径の上限はフランジ厚の１／２までであることから、フランジ２２の先端の外側角部７５の円弧半径Ｒ２Ｒはフランジ厚の１／２以下でよく、一般に１５ｍｍ以下とすればよい。
【００３６】
図７に示すように、上下のローラ７，７のそれぞれ（図７には上ローラのみを図示）は、その回転軸が圧延方向に対して直交する方向に水平となるように設置される。小径部７２の外周面は幅方向（圧延方向に対して直交する方向）に同じロール径を有し、フランジ２２の先端面に接触する面も水平に保持される。このため、フランジ２２の先端面を水平に圧下することができる。
【００３７】
そして、小径部７２に続く側壁部５４は、小径部７２とのなす角度が９０°〜１１０°の範囲となるように傾斜している。当該角度が９０°よりも小さければ、圧延されるＴ形鋼２０のフランジ２２の外面に大径部７３と側壁部７４の角が接触して疵をつける可能性があり好ましくない。一方、当該角度を１１０°よりも大きくすると、圧延されるＴ形鋼２０のフランジ２２の先端の外側角部にＲがつけにくくなり、製品形状が悪化することになる。
【００３８】
また、上下のローラ７，７を設置する仕上圧延機６からの距離は、仕上圧延機６の後方５ｍ以内とすることが好ましい。これは、仕上圧延機６の水平ロール６１ａ，６１ｂと竪ロール６２ａ，６２ｂによって圧延される被圧延材Ｈが拘束されている状態でフランジ２２の先端の外側角部にＲを形成するためである。上下のローラ７，７の位置が仕上圧延機６から５ｍ以上離れると、被圧延材Ｈの位置が横方向（圧延方向と直交する方向）に移動する可能性がある。また、仕上圧延機６を抜けた直後の被圧延材Ｈはウェブ２１が水平な姿勢であるが、仕上圧延機６から離れるに従いウェブ２１の先端がローラテーブルに向かって下降して、被圧延材Ｈが斜め姿勢になるため、上下のロール７，７の角部７５でフランジ２２の先端の外側角部を圧下することが難しくなる。従って、上下のロール７，７は可能な限り、仕上圧延機６の圧延ロール出側に近づけて設置することが好ましい。
【００３９】
ただし、仕上圧延機６で圧延された後の被圧延材Ｈはフランジ２２が垂直に成形されるため、本実施形態の上下のローラ７，７のように小径部７２の外周面下端（被圧延材Ｈのフランジ２２の先端面に接触する部分）が水平でロール軸が水平なローラで上下から挟みこんで圧下を加える場合、被圧延材Ｈをウェブ２１先端側の横方向（圧延方向と直交する方向）に押す力が発生しないという特徴がある。従って、被圧延材Ｈの位置と姿勢を適切に保つガイドローラ等を設置すれば、仕上圧延機６の後方５ｍよりも遠方に設置することも可能である。
【００４０】
なお、上下のローラ７，７は、フランジ２２の先端面に接触するか、フランジ２２を上下から１％以下の圧下率で軽圧下する位置に設置することが好ましい。さらに、上下のローラ７，７の小径部７２の幅は、図８に示すように、フランジ２２の先端面の幅よりも小さくてもよく、フランジ２２の先端面にローラ７の小径部７２と接触しない部分があってもよい。この場合、小径部７２の側壁部７４と反対側の角は２ｍｍ以上の円弧状としてフランジ２２の先端に段差がつかないようにすることが好ましい。
【００４１】
さらに、フランジ２２の先端の外側角部にＲを形成する別の方法として、仕上圧延機６の前面に、フランジ２２の先端面に接触する小径部７２とフランジ２２の外面に接触する側壁部７４とを有するとともに小径部７２と側壁部７４との間の角部７５を円弧形状とした上下のローラ７，７を設けてもよい。この場合、仕上圧延機６の前面では、被圧延材Ｈのフランジ２２が外側に傾いた状態であることから、上下のローラ７，７は、図９に示すように、その回転軸がフランジ２２の傾きに合わせて水平方向に対して傾いた状態で設置する。ここで、小径部７２がフランジ２２の先端面と接触する面が傾斜したフランジ２２と垂直になるようにすることが好ましい。小径部７２と側壁部７４とのなす角度は、上下のローラ７，７を仕上圧延機６の後面に設置する場合と同様に、９０°〜１１０°の範囲とする。また、図１０に示す小径部７２と側壁部７４との間の角部７５の円弧半径Ｒ２Ｒ'は、製品のフランジ２２の先端の外側角部の円弧半径Ｒ２と同じかやや大きな値とする。これは、上下のローラ７，７で圧下した後に仕上圧延機６でフランジ２２が軽圧下圧延される際に、円弧半径がやや小さくなる場合があるためである。小径部７２と側壁部７４との間の角部７５の円弧半径Ｒ２Ｒ'は、Ｒ２よりも０〜３０％大きな半径とするのが好ましい。円弧半径Ｒ２Ｒ'は一般に２ｍｍ以上とする。これは、塗装目的で使用されるＴ形鋼のフランジ先端に要求される円弧半径が２ｍｍ以上であることによる。また、フランジ２２の先端の円弧半径の上限はフランジ厚の１／２までであることから、角部７５の円弧半径Ｒ２Ｒ'もフランジ厚の１／２以下でよく、一般に１５ｍｍ以下とすればよい。小径部７２の幅は、被圧延材Ｈのフランジ厚よりも小さくてもよい。
【００４２】
このように、上下のローラ７，７を仕上圧延機６の前面に設置する場合には、被圧延材Ｈが横方向（圧延方向と直交する方向）に移動してフランジ２２の先端の外側角部にＲが形成されなくなることを防ぐため、仕上圧延機６にできるだけ近づけて設置することが好ましく、仕上圧延機６から５ｍ以内に設置することが好ましい。また、上下のローラ７，７には、フランジ厚やフランジ幅の異なるＴ形鋼を圧延する場合に対応するため、仕上圧延機６の後面に設置する場合と同様に、上下のローラ７，７を横方向と上下方向に移動させる位置調整機構を設ける。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、中間圧延工程では、フランジ２２の先端の内側角部を圧下する円弧形状の内側角部５５を少なくとも有する孔型を備えた上下の水平ロー５１ａ，５１ｂを有するエッジャ圧延機５の孔型で、被圧延材Ｈを圧延してフランジ２２の先端の内側角部をＲ形状に成形し、仕上圧延工程では、仕上圧延機６の前面または後面に設けられ、フランジ２２の先端面に接触する小径部７２とフランジ２２の外面に接触する側壁部７４とを有するとともに小径部７２と側壁部７４との間の角部７５を円弧形状とした上下のローラ７，７で、被圧延材Ｈを圧延してフランジ２２の先端の外側角部をＲ形状に成形する。このため、Ｔ形鋼のフランジの先端の内側角部及び外側角部の双方にＲを形成することができる熱間圧延によるＴ形鋼の製造設備及び製造方法を提供できる。
【００４４】
なお、上下のローラ７，７は仕上圧延機６の前面または後面のいずれに設置する場合でも、駆動させてもよいし無駆動であってもよい。ただし、仕上圧延機６に上下のローラ７，７をできるだけ近づけるためには、上下のローラ７，７の構造をできるだけ簡単にして小さな装置にする必要があるため、通常は無駆動が好ましい。上下のローラ７，７を無駆動にしても、仕上圧延機６に近づけて設置しておけば、圧延機の駆動力と圧延される被圧延材Ｈの慣性力によって被圧延材Ｈは上下のローラ７，７間を問題なく通過することができる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
たとえば、中間圧延機群３として粗ユニバーサル圧延機４を１台とエッジャ圧延機５を１台としたが、中間圧延機群３の圧延機構成はこれに限定されず、粗ユニバーサル圧延機４やエッジャ圧延機５を２台以上用いてもかまわない。また、複数台の粗ユニバーサル圧延機４とエッジャ圧延機５を用いて仕上圧延機６と連続で一方向圧延を行う連続圧延においても、本発明が適用できる。
【実施例１】
【００４６】
実施例として、図１に示すＴ形鋼の製造設備１を用いて、厚さ２５０ｍｍ、幅３１０ｍｍの矩形断面を有するブルームから、ウェブ高さ３００ｍｍ、フランジ幅１００ｍｍ、ウェブ厚９ｍｍ、フランジ厚１６ｍｍを目標寸法とするＴ形鋼を圧延した。
粗造形圧延機２としては複数の孔型を設けた上下ロールを有する二重式圧延機を用いた。
【００４７】
中間圧延機群を構成する粗ユニバーサル圧延機４としては、図２に示す構造のものを用いた。水平ロール４１ａ，４１ｂとしては、側面の鉛直方向からの角度（鉛直方向線と水平ロール４１ａ，４１ｂの側面とのなす角度）が７°のものを用いた。左右の竪ロール４２ａ，４２ｂは対向するように配置し、断面形状においてロール面の幅方向中心を頂点とする、鉛直から角度７°傾いた斜辺を有する上下対称の山形形状とした。また、左右の竪ロール４２ａ，４２ｂのうち、水平ロール４１ａ，４１ｂの側面を押圧するものは、フランジ２２の圧延で水平ロール４１ａ，４１ｂが水平軸方向に移動しないように、押圧力を調整した。
【００４８】
エッジャ圧延機５としては、図３に示す構造のものを用いた。段差部分の傾斜角は鉛直から角度７°とし、フランジ２２の先端の内側角部を圧下する内側角部５５の円弧半径Ｒ１Ｅは４ｍｍとした。
仕上圧延機６は、図５に示す構造の仕上ユニバーサル圧延機を用いた。
仕上圧延機６の後面の軸心から１ｍの位置に、図６及び図７に示す構造と同一の構造の上下のローラ７，７を設置した。上下のローラ７，７の横方向位置と間隔は、仕上圧延機６で圧延される被圧延材Ｈのフランジ２２の先端の外側角部の位置を圧延方向に延長した線上に小径部５２と側壁部５２の角部７５がくるように調整した。角部７５の円弧半径Ｒ２Ｒは３ｍｍとした。
【００４９】
Ｔ形鋼の製造においては、最初に加熱炉で昇温したブルームを粗造形圧延機２で圧延し、図１２に示すような略Ｔ字断面形状のＴ形鋼片とした。得られたＴ形鋼片のウェブ厚は４０ｍｍ、フランジ厚は７５ｍｍ、ウェブ高さ３７５ｍｍ、フランジ幅１３０ｍｍであった。
続いて、粗ユニバーサル圧延機４及びエッジャ圧延機５をこの順に上流側から下流側に向けて近接配置した中間圧延機群３で５パスの往復圧延を行って、粗ユニバーサル圧延機４でウェブ２１とフランジ２２の厚みを圧下し、エッジャ圧延機５でフランジ２２の幅を圧下するとともに、フランジ２２の先端の内側角部をそれぞれＲ形状に成形した。
【００５０】
次に、仕上圧延機６で１パスの圧延を行い、フランジ２２の傾斜を鉛直に整形した。なお、ウェブ２１とフランジ２２は軽圧下とした。
最後に、仕上圧延機６の後面に設置した上下のローラ７，７でフランジ２２の先端の外側角部にＲを形成し、圧延を終了した。
以上のように圧延したＴ形鋼２０のフランジ２２の先端の角部には、外側で３．１ｍｍ、内側で３．３ｍｍのＲが形成されており、ほぼ目標どおりのＲをフランジ２２の先端に付与することができた。
【００５１】
このように、本発明のＴ形鋼の製造設備及び製造方法を用いれば、塗装される用途に適したフランジ先端Ｒ付Ｔ形鋼を効率よくかつ低コストで大量に製造することが可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
１  Ｔ形鋼の製造設備
２  粗造形圧延機
３  中間圧延機群
４  粗ユニバーサル圧延機
５  エッジャ圧延機
６  仕上圧延機（仕上ユニバーサル圧延機）
７  上下のローラ
２０  Ｔ形鋼
２１  ウェブ
２２  フランジ
４１ａ，４１ｂ  水平ロール
４２ａ，４２ｂ  竪ロール
５１ａ，５１ｂ  水平ロール
５２  小径ロール部
５２ａ  ロール表面
５３  大径ロール部
５４  側壁部
５５  内側角部
６１ａ，６１ｂ  水平ロール
６２ａ，６２ｂ  竪ロール
７２  小径部
７３  大径部
７４  側壁部
７５  角部
１０１  Ｔ形鋼の製造設備
１０２  粗造形圧延機
１０２ａ  上ロール
１０２ｂ  下ロール
１０３  中間圧延機群
１０４  粗ユニバーサル圧延機
１４１ａ，１４１ｂ  水平ロール
１４２ａ，１４２ｂ  竪ロール
１０５  エッジャ圧延機
１５１ａ，１５１ｂ  水平ロール
１５３  大径ロール部
１５４  小径ロール部
１０６  仕上ユニバーサル圧延機
１６１ａ，１６１ｂ  水平ロール
１６２ａ，１６２ｂ  竪ロール
２０１  粗造形圧延機
２０２  中間圧延機群
２０３  粗ユニバーサル圧延機
２０４  エッジャ圧延機
２０４ａ，２０４ｂ  ロール
２０５  仕上ユニバーサル圧延機
２０６ａ，２０６ｂ  ロール
３０１，３０２，３０３，３０４  成形ローラ
Ｈ  被圧延材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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