(57)【要約】【課題】  様々な厚みの矩形断面鋼片から粗圧延によって特定サイズのＨ形鋼用粗形鋼片を安定して製造する手段を提供する。【解決手段】  Ｈ形鋼用粗形鋼片を製造するための図１の如き孔型圧延ロ−ルにおいて、割入れ用孔型Ｋ1 ，Ｋ2 とフラット孔型Ｋ4 を少なくとも有し、かつ条件「K1ｂ＜ｔmax ≦K2ｂ」及び「K1ｂ＜K2ａ」を満たすと共に（ｔmax は素材である矩形断面鋼片の最大厚み）、孔型Ｋ4 の孔底幅を割入れ圧延した後の鋼片の端部厚み以上とする。Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造では、上記孔型圧延ロ−ルを用い、寸法が孔型Ｋ1 ，Ｋ2 での圧延に適しない厚みの鋼片に対しては、まず孔型Ｋ4 で圧下してドッグボ−ン形状とし、これを割入れ用孔型で圧延し、更に孔型Ｋ4 で圧延する手順を含む工程を採用する。【選択図】    図１
2006167784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数パスの圧延により矩形断面鋼片からＨ形鋼用粗形鋼片を製造するための孔型圧延ロ−ルであって、“孔底の幅方向中央部に中央膨出部が形成された少なくとも２つの割入れ用孔型”と“フラット孔型”と“仕上げ孔型（造形孔型）”とを有すると共に、前記フラット孔型の孔底幅が割入れ後の鋼片の端部厚み以上であり、かつ前記２つの割入れ用孔型が下記 1）式及び 2）式の関係を満たしていることを特徴とする、Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ル。
K1ｂ  ＜  ｔmax ≦  K2ｂ              ・・・・ 1）
K1ｂ  ＜  K2ａ                      ・・・・・ 2）
但し、ｔmax ：素材として使用する矩形断面鋼片の最大厚み，
K1ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が小さい方の孔型Ｋ1 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ａ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          幅寸法。
【請求項２】
複数の孔型を刻設した上下一対のロ−ルを用いた複数パスの圧延により矩形断面鋼片からＨ形鋼用粗形鋼片を製造する方法であって、孔型ロ−ルとして前記請求項１に記載のＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルを用いると共に、そのままでは厚さが“寸法が小さい方の割入れ用孔型Ｋ1 ”あるいは“寸法が大きい方の割入れ用孔型Ｋ2 ”での圧延に適しない矩形断面鋼片に対しては、まずそのフラット孔型で鋼片を幅方向に圧延圧下することにより鋼片両短辺側に厚み方向膨出部を形成してドッグボ−ン形状となし、これを割入れ用孔型で圧延してフランジ部を造形した後、再度、フラット孔型で圧延して整形を行う手順を含む工程でＨ形鋼用粗形鋼片とすることを特徴とする、Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、断面が矩形の素材鋼片からＨ形鋼用の粗形鋼片（ドッグボ−ン断面形状の粗形鋼片）を製造するための圧延ロ−ル並びにそれを用いた粗形鋼片の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、圧延によるＨ形鋼の製造工程では、例えば図15に示したような「粗形鋼片（ドッグボ−ン断面形状の粗形鋼片）を粗造形するための粗圧延機（粗２重孔型圧延機）１、その下流側の中間圧延ユニバ−サル圧延機２、ユニバ−サルミ圧延機に隣接されたエッジング圧延機３、並びに仕上げユニバ−サル圧延機４を備えた圧延ライン」が一般的に用いられている。なお、図中に符号５で示されるものは必要に応じて設置されるウェブ中心偏り計であり、楕円内はそれぞれの装置のロ−ル配列を模式的に示した説明図である。
【０００３】
このようなＨ形鋼の製造ラインでは、粗形鋼片の造形に供される素材として従来は「鋼塊から均熱・分塊圧延により粗造形された鋼片」が用いられていたが、近年、工程の省略や品質向上等の観点から連続鋳造によって得られる矩形断面鋼片がそのまま適用されるようになってきた。
【０００４】
そして、Ｈ形鋼の製造に用いられる粗圧延機によって“連続鋳造で得られた矩形断面鋼片”をＨ形鋼用粗形鋼片に造形するには、粗圧延機の孔型ロ−ルとして、例えば図16で示したような「傾斜した側壁部に挟まれた孔底の幅方向中央部に中央膨出部11が形成されると共に該中央膨出部の両側に溝部12，12が形成され、かつ孔底幅が順次広くされた複数の割入れ用孔型（矩形断面鋼片の短辺に溝を入れてフランジを形成するための孔型）Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 」を有するものを用い、素材たる矩形断面鋼片Ｍを順次幅方向にエッジング圧延してから仕上げ圧延することによりドッグボ−ン断面形状鋼片（Ｈ形鋼用粗形鋼片）Ｐとする圧延法が知られている。
ここで、図中のＫ4 はフラット孔型、Ｋ5 は造形圧延中の鋼片を９０°転回して圧延するための仕上げ孔型（造形孔型）である。
【０００５】
ただ、粗圧延機により造形されるＨ形鋼用粗形鋼片は“製造しようとするＨ形鋼”に適合したサイズのものとする必要があり、そのため粗圧延に供する矩形断面鋼片についても“製造しようとするＨ形鋼”のサイズによって自ずとその寸法が制限されてしまいがちであって、健全な製品（Ｈ形鋼用粗形鋼片）を得るためにはＨ形鋼の各製品シリ−ズ（呼称寸法にて分類される製品シリ−ズ）毎に異なる寸法の鋼片を準備しなければならないという不都合が指摘されていた。
【０００６】
そこで、このような不都合の解消を目指して、例えば下記の特許文献１や特許文献２に示される粗形鋼片の製造方法が提案された。
【特許文献１】特許第２８３９４２５号公報
【特許文献２】特許第２７４３８２１号公報
【０００７】
上記特許文献１に開示されている方法は、図17に示すように、矩形断面鋼片をまず第１孔型Ｋ1 によって圧延する際に、その孔型の側壁部により矩形断面鋼片の厚み方向への延伸を拘束した状態で幅圧下圧延（幅方向圧下）を通常の割入れ（フランジ形成のための溝の成形）の場合以上の圧下量で実施し、これによって矩形断面鋼片をその長さ方向（紙面に垂直な方向）へ延伸させることにより幅を所要サイズにまで縮小した後、続く第２孔型Ｋ2 以降の割入れ用孔型での造形圧延と鋼片を９０°転回しての仕上げ圧延を施すことを特徴とするものである。そして、これにより種々の幅寸法を有した矩形断面鋼片を用いて所要サイズの粗形鋼片を造形することができるようになるとしている。
【０００８】
しかしながら、この方法は使用する素材（矩形断面鋼片）の厚みが第１孔型Ｋ1 の孔底幅と等しい一定の値であることを前提としたものであり、それ故に次の問題があった。
即ち、図17における第１孔型Ｋ1 で矩形断面鋼片を幅圧下圧延する際、使用する矩形断面鋼片の厚みが孔型の孔底幅より小さかった場合には、図18で示すように、圧下量によっては噛み込み時に鋼片が孔型の左右の側壁部で支持されない状態となって圧延姿勢が不安定になることがある。
逆に、使用する矩形断面鋼片の厚みが厚すぎると、図19で示すように、鋼片が孔型の孔底中央膨出部に圧下される前にまず孔型の浅い箇所で左右の側壁部により拘束されてしまい、続いてこの側壁部に摺接しながら前記中央膨出部位置まで押し込まれ、それから中央膨出部で圧下される（割入れされる）という過程をたどるため、造形されるＨ形鋼用粗形鋼片のフランジ内面部となる箇所に所謂“スリ下げ疵”が発生してしまう。
【０００９】
一方、前記特許文献２に開示されている方法は、図20に示すように、孔底の幅方向中央部に中央膨出部が形成された複数の割入れ用孔型（割入れ用ボックス孔型）に加えて、使用する素材（矩形断面鋼片）の厚みｔに対する孔底幅Ｂが式「ｔ≦Ｂ≦ 1.5ｔ」を満たすフラット孔型（フラットボックス孔型）Ｇ1 をも有した孔型ロ−ルを用い、まず割入れ用孔型で割入れを行う前に矩形断面鋼片を前記フラット孔型Ｇ1 で圧延圧下してフランジ対応部の厚みを増厚し（即ちドッグボ−ン形状とし）、それから複数の割入れ用孔型で順次造形圧延を行った後、鋼片を９０°転回して仕上げ圧延するようにしたことを特徴とするものであって、これにより厚みが比較的小さい連続鋳造スラブを素材とした場合であっても厚肉のフランジを有するＨ形鋼が安定に製造できるようにしたものである。
【００１０】
しかし、この方法にも次の問題が懸念されることが分かった。
即ち、孔型圧延によってＨ形鋼用粗形鋼片を造形する場合には、品質確保のために仕上げの段階で造形圧延中の鋼片を９０°転回して最終成形（仕上げ圧延）することが行われるが、この最終成形（仕上げ圧延）を受ける鋼片の形状・性状が不適切であると当該成形工程において図21で示すような“噛み出し”が発生し、粗圧延以降のＨ形鋼製造工程に悪影響を及ぼすことになる。そのため、通常、最終成形（仕上げ圧延）の前に割入れ造形した鋼片をフラット孔型で圧延圧下し、その形状・性状を調整する工程を設けることが望ましい。しかるに、前記特許文献２に示された方法では、当該文献に示された孔型ロ−ルの形態から分かるように割入れ造形した鋼片をフラット孔型で圧延圧下する工程は想定されておらず、仮にフラット孔型Ｇ1 で“割入れ造形した鋼片”の噛み出し防止のための整形圧下を行おうとしても、割入れを行った後の鋼片ではその端部厚みが厚くなっているので孔底幅Ｂが狭い孔型Ｇ1 では圧下作業を行うことは不可能であり、前記“噛み出し”の懸念を拭い去ることはできない。
なお、特許文献２に示された方法で用いる孔型ロ−ルに前記“噛み出し防止のためのフラット孔型”を増設することは、著しい設備費の増大や設備設置スペ−ス確保等の観点から現実的な手段とは言えなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このようなことから、本発明の目的は、例えば種々の連続鋳造機から供給される鋼片の如き“様々な厚みの矩形断面鋼片”から粗圧延によって特定サイズのＨ形鋼用粗形鋼片を安定して製造する手段を提供することに置かれた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、次の知見を得ることができた。
即ち、Ｈ形鋼用粗形鋼片を製造するための粗圧延機の孔型ロ−ルとして「“孔底の幅方向中央部に中央膨出部が形成された少なくとも２つの割入れ用孔型”と“フラット孔型”と“仕上げ孔型（造形孔型）”とを有すると共に、この割入れ用孔型とフラット孔型の寸法を適正に調整したもの」を使用し、前記フラット孔型と割入れ用孔型の使用手順を選んで複数パスの圧延を実施すれば、素材として供給される矩形断面鋼片の厚みにそれほど拘束されることなく、厚みが広範囲にわたる各矩形断面鋼片から目的とする寸法のＨ形鋼用粗形鋼片を安定造形することが可能になるとの知見を得たのである。
【００１３】
本発明は、上記知見事項等に基づいて完成されたものであり、次の（１）及び（２）項に示すＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ル並びにＨ形鋼用粗形鋼片の製造方法を提供するものである。
（１）複数パスの圧延により矩形断面鋼片からＨ形鋼用粗形鋼片を製造するための孔型圧延ロ−ルであって、“孔底の幅方向中央部に中央膨出部が形成された少なくとも２つの割入れ用孔型”と“フラット孔型”と“仕上げ孔型（造形孔型）”とを有すると共に、前記フラット孔型の孔底幅が割入れ後の鋼片の端部厚み以上であり、かつ前記２つの割入れ用孔型が下記 1）式及び 2）式の関係を満たしていることを特徴とする、Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ル。
K1ｂ  ＜  ｔmax ≦  K2ｂ              ・・・・ 1）
K1ｂ  ＜  K2ａ                      ・・・・・ 2）
但し、ｔmax ：素材として使用する矩形断面鋼片の最大厚み，
K1ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が小さい方の孔型Ｋ1 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ａ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          幅寸法。
（２）複数の孔型を刻設した上下一対のロ−ルを用いた複数パスの圧延により矩形断面鋼片からＨ形鋼用粗形鋼片を製造する方法であって、孔型ロ−ルとして前記請求項１に記載のＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルを用いると共に、そのままでは厚さが“寸法が小さい方の割入れ用孔型Ｋ1 ”あるいは“寸法が小さい方の割入れ用孔型Ｋ2 ”での圧延に適しない矩形断面鋼片に対しては、まずそのフラット孔型で鋼片を幅方向に圧延圧下することにより鋼片両短辺側に厚み方向膨出部を形成してドッグボ−ン形状となし、これを割入れ用孔型で圧延してフランジ部を造形した後、再度、フラット孔型で圧延して整形を行う手順を含む工程でＨ形鋼用粗形鋼片とすることを特徴とする、Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る「Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ル」によれば、厚みが異なる矩形断面鋼片（例えば連続鋳造機から供給される鋼片）を素材とした場合でも、鋼片厚みに応じてロ−ルに刻設された孔型の使用順序を変更するだけでロ−ル交換を行うことなく目的とする所要サイズのＨ形鋼用粗形鋼片を安定して圧延造形することが可能となり、形状・品質の優れたＨ形鋼用粗形鋼片の製造が極めて容易となる。
なお、本発明に係るＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルは従来ロ−ルと比較して格別に大型化，複雑化したものではなく、製作コストにも大差はない。
また、本発明に係る「Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造方法」によれば、素材として供給される矩形断面鋼片の厚みが最適厚みと異なるものであったとしても、ロ−ル交換を行うことなく形状・品質に優れた所要サイズ（矩形断面鋼片の厚みが変わる前に造形されていた粗形鋼片と同一サイズ）のＨ形鋼用粗形鋼片を安定して製造することができ、Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造能率を顕著に改善することが可能である。
【００１５】
因みに、本発明によると、現時点で実際にＨ形鋼の製造用として供給可能な連続鋳造鋳片の寸法を勘案した場合、使用する孔型ロ−ルの孔底幅が最も小さい割入れ用孔型（通常は第１孔型）の孔底幅の寸法をK1ａとすれば、厚みが“0.75×K1ａ”から“前記K2ｂ”までの幅広い範囲の矩形断面鋼片を素材としロ−ル交換を行うことなく形状・品質に優れた同一サイズのＨ形鋼用粗形鋼片を安定して製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明においてＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルや当該ロ−ルを用いたＨ形鋼用粗形鋼片の製造方法に係る条件を前記の如くに規定した理由を、本発明の実施形態と共に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ル（粗圧延孔型ロ−ル）の１例を示した概要図である（なお、図中の実線円の中に示したのは孔型Ｋ1 とＫ2 の詳細説明図である）。
図１において、Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 は孔型ロ−ルに刻設された割入れ用孔型（矩形断面鋼片の短辺に溝を入れてフランジを形成するための孔型）であり、その孔底の幅方向中央部には中央膨出部（三角状山形部）が設けられている。
なお、この孔型ロ−ルにおいて、割入れ用孔型Ｋ1 の孔底幅をK1ａ、孔型Ｋ1 の孔底部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離をK1ｂ、孔型Ｋ1 のロ−ルカラ−部と孔型側壁面との交点間距離（窓口寸法）をK1ｃとし、また割入れ用孔型Ｋ2 の孔底幅をK2ａ、孔型Ｋ2 の孔底部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離をK2ｂ、孔型Ｋ2 のロ−ルカラ−部と孔型側壁面との交点距離（窓口寸法）をK2ｃとする。
【００１８】
そして、図中のＫ4 はフラット孔型であり、Ｋ5 は造形圧延中の鋼片を９０°転回して圧延するための仕上げ孔型（造形孔型）である。
これら孔型は、Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造に用いる上下一対の孔型ロ−ルの双方に同じ形状・寸法で刻設されることは言うまでもない。
【００１９】
なお、本発明に係るＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルは、割入れ用孔型Ｋ1 ，Ｋ2 が条件
K1ｂ  ＜  ｔmax ≦  K2ｂ              ・・・・ 1）
K1ｂ  ＜  K2ａ                      ・・・・・ 2）
但し、ｔmax ：素材として使用する矩形断面鋼片の最大厚み，
K1ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が小さい方の孔型Ｋ1 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ａ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          幅寸法，
を満足し、かつフラット孔型Ｋ4 の孔底幅が“割入れ用孔型によって割入れされた後の鋼片の端部厚み以上”の寸法に設定されていることを特徴としている。
【００２０】
上記孔型ロ−ルを備えた粗圧延機を用い、様々な厚みの矩形断面鋼片（例えば連続鋳造鋳片）からＨ形鋼用の粗形鋼片を製造する手順について説明する。
まず、使用する矩形断面鋼片（素材鋼片）の厚みｔを次の５種に分類分けする。
ケ−ス１：  ｔ＜K1ａ
ケ−ス２：  K1ａ≦ｔ≦K1ｂ
ケ−ス３：  K1ｂ＜ｔ≦K1ｃ
ケ−ス４：  K1ｃ＜ｔ＜K2ａ
ケ−ス５：  K2ａ≦ｔ≦K2ｂ
【００２１】
さて、使用する素材鋼片の厚みｔが「ケ−ス１」である場合には、鋼片厚みｔが割入れ用孔型Ｋ1 の孔底幅K1ａより小さいので、そのまま孔型Ｋ1 で圧延すると孔型の側壁部による支持（拘束）が十分に期待できないため、図２に示すように圧延姿勢が不安定になって健全な製品を得ることができない。
上記の如き素材鋼片の厚みｔが小さくて孔型Ｋ1 での圧延に適しない場合には、図３に示すように、まず素材鋼片をフラット孔型Ｋ4 で幅方向に圧延圧下して鋼片の両短辺側に厚み方向への膨出部を形成し、次いでこの断面がドッグボ−ン形状に造形された鋼片を割入れ用孔型Ｋ1 で圧延する。
このように、薄い鋼片の両短辺側に膨出部を形成してドッグボ−ン形状となしてから割入れ用孔型Ｋ1 での圧延を行えば、図４に示すように、鋼片の膨出部により孔型の側壁部による鋼片の支持（拘束）が十分となって圧延姿勢が安定し、健全な割入れ作業を行うことが可能になる。
【００２２】
そして、孔型Ｋ1 での圧延を行った後は、割入れ用孔型Ｋ2 ，Ｋ3 による割入れ圧延を実施してフランジの造形を進行させ、次に再度フラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形がなされる。
前述したように、フラット孔型Ｋ4 の孔底幅は割入れ後の鋼片の端部厚み以上の寸法を有しているので孔型Ｋ3 で処理された鋼片であっても十分に圧延処理することが可能であり、この整形圧延によって次の仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 での“噛み出し”が防止される。
【００２３】
また、使用する素材鋼片の厚みｔが「ケ−ス２」である場合には、図５によっても理解できるように、割入れ用孔型Ｋ1 の孔底に設けられた中央膨出部（三角状山形部）で鋼片の幅方向に割入れを行う際、鋼片が前記中央膨出部と接触してから孔底に至るまでに鋼片の端面稜線が孔型の側壁部に接触して当該側壁部による鋼片の支持（拘束）が十分になされるため、圧延姿勢は安定し健全な割入れ作業を行うことができる。
従って、この場合には、孔型Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 ，Ｋ4 ，Ｋ5 で順次圧延すれば健全なＨ形鋼用粗形鋼片の造形が安定してなされることになる。
【００２４】
一方、使用する素材鋼片の厚みｔが「ケ−ス３」である場合には、割入れ用孔型Ｋ1 で鋼片に割入れ圧延を施そうとすると、図６に示すように鋼片が中央膨出部に接触するよりも先に孔型の側壁部に接触することとなり、その後中央膨出部による割入れが行われる過程をたどるため、前記図９をもって説明した如く、造形される粗形鋼片のフランジ内面部となる箇所に所謂“スリ下げ疵”が発生する。
そのため、このような素材鋼片の厚みｔが大きくて孔型Ｋ1 での圧延に適しない場合にも、まず素材鋼片をフラット孔型Ｋ4 で幅方向に圧延圧下（エッジング）して鋼片の両短辺側に厚み方向への膨出部を形成する。そして、図７で示すようにこの断面がドッグボ−ン形状に造形された鋼片を割入れ用孔型Ｋ2 で圧延する。
このように、両短辺側に膨出部を形成してドッグボ−ン形状となしてから孔型Ｋ1 よりも寸法の大きい割入れ用孔型Ｋ2 で鋼片の圧延を行えば、鋼片の膨出部は孔型Ｋ2 の側壁部に支持（拘束）され安定した姿勢を保ちながら割入れ圧延がなされることとなる。
【００２５】
この時、孔型Ｋ4 による幅方向の圧延圧下を行わずに孔型Ｋ2 での圧延を実施すると、図８に示すように、孔型Ｋ2 の側壁部による支持（拘束）が不十分なために圧延姿勢が不安定となって健全な製品を得ることができないおそれがある。
なお、「ケ−ス３」の場合であっても、素材鋼片をそのまま割入れ用孔型Ｋ1 で圧下処理（割入れ）しても“スリ下げ疵”の発生しない状況がもたらされることもあるので、その場合はフラット孔型Ｋ4 による圧延圧下を行わずに割入れ用孔型Ｋ1 での処理から造形を始めても差し支えがない。
【００２６】
さて、フラット孔型Ｋ4 によりドッグボ−ン形状となしてから割入れ用孔型Ｋ2 で圧延処理された鋼片は、割入れ用孔型Ｋ3 による更なる割入れ圧延を実施してフランジの造形を進行させ、次に再度フラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形がなされる。
因みに、「ケ−ス３」に該当する素材鋼片では、鋼片厚みが比較的厚いので割入れ用孔型で幅方向へ圧下する量を多少大きくしても鋼片幅中央部付近での座屈を生じることがなく、そのため割入れ用孔型での圧延処理を孔型Ｋ2 ，孔型Ｋ3 のみにとどめたとしても製品の健全性に及ぼす悪影響は殆ど生じない。
【００２７】
使用する素材鋼片の厚みｔが「ケ−ス４」である場合には、図９に示すように素材鋼片の厚みが割入れ用孔型Ｋ1 の窓口寸法K1ｃよりも大きいので孔型Ｋ1 での圧延は不可能である。
このため、前記「ケ−ス３」の場合と同様、まずフラット孔型Ｋ4 で素材鋼片を幅方向に圧延圧下して鋼片の両短辺側に厚み方向への膨出部を形成してから、この断面がドッグボ−ン形状に造形された鋼片を割入れ用孔型Ｋ2 で圧延する。そして、その後割入れ用孔型Ｋ3 による更なる割入れ圧延を実施してフランジの造形を進行させ、続いて再度フラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形を行う。
この手法により、「ケ−ス４」の場合であっても安定した操業下でＨ形鋼用粗形鋼片の製造を行うことができる。
【００２８】
使用する素材鋼片の厚みｔが「ケ−ス５」である場合も、素材鋼片の厚みが割入れ用孔型Ｋ1 の窓口寸法K1ｃよりも大きいので孔型Ｋ1 での圧延は不可能である。
しかし、「ケ−ス５」の場合は、前記図５をもって説明したのと同じ理由により素材鋼片をそのまま割入れ用孔型Ｋ2 で圧下処理（割入れ）しても安定した健全な圧延を行うことができる。
そのため、この場合には、素材鋼片をそのまま割入れ用孔型Ｋ2 で圧延した後、割入れ用孔型Ｋ3 による更なる割入れ圧延を実施してフランジの造形を進行させ、次いでフラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形を行う。
【００２９】
このように、本発明によれば、そのままでは厚さが“割入れ用孔型Ｋ1 ”あるいは“割入れ用孔型Ｋ2 ”による直接圧延に適しない矩形断面鋼片であっても、フラット孔型Ｋ4 で鋼片を幅方向に圧延圧下することにより鋼片両短辺側に厚み方向膨出部を形成してドッグボ−ン形状となし、これを割入れ用孔型Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 で順次圧延するか、前記ドッグボ−ン形状となした鋼片を割入れ用孔型Ｋ2 ，Ｋ3 で順次圧延するかしてフランジ部を造形した後、再度、フラット孔型で圧延して整形を行う手順を含む工程でＨ形鋼用粗形鋼片とすることにより、形状・品質に優れた所要サイズ（矩形断面鋼片の厚みが変わる前に造形されていた粗形鋼片と同一サイズ）のＨ形鋼用粗形鋼片を安定して製造することができる。
【００３０】
なお、本発明に係るＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルは、割入れ用孔型Ｋ1 ，Ｋ2 が条件
K1ｂ  ＜  ｔmax ≦  K2ｂ              ・・・・ 1）
K1ｂ  ＜  K2ａ                      ・・・・・ 2）
但し、ｔmax ：素材として使用する矩形断面鋼片の最大厚み，
K1ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が小さい方の孔型Ｋ1 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ｂ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          部中央に設けた中央膨出部の先端位置における“孔底部と平                          行な線”が孔型の傾斜した側壁面と交わる交点間の距離，
K2ａ  ：前記割入れ用孔型のうちの寸法が大きい方の孔型Ｋ2 の孔底                          幅寸法，
を満足するものとされている。
割入れ用孔型Ｋ1 ，Ｋ2 をこのように規定した理由は、次の通りである。
【００３１】
まず、割入れ用孔型Ｋ1 における寸法“K1ｂ”を“素材として使用する矩形断面鋼片の最大厚みｔmax ”よりも小さくすると規定したのは、K1ｂがｔmax 以上であれば使用可能な素材鋼片幅の範囲を拡大するために孔型Ｋ2 を前述した如く有効使用する必要がなくなるためである。また、割入れ用孔型Ｋ2 における寸法“K2ｂ”をｔmax 以下と規定したのは、K2ｂがｔmax よりも小さいと圧延後の鋼片に“スリ下げ疵”が発生するなどの不都合が生じて健全な粗形鋼片を安定製造するのが困難になるためである。
【００３２】
ところで、割入れ用孔型Ｋ1 では厚みがK1ｂを超える矩形断面鋼片の健全で安定した圧延が困難であることは先に説明した通りであるが、このような場合でも、本発明においては「K1ｂ＜K2ａ」に設定された割入れ用孔型Ｋ2 を用いて的確な圧延処理がなされる。
即ち、本発明では、上記“K1ｂを超える厚みの素材鋼片”が割入れ用孔型Ｋ2 における寸法“K2ａ”よりも薄いときにはこの鋼片をまずフラット孔型Ｋ4 で圧延圧下して鋼片の断面両短辺側に膨出部を形成してから割入れ用孔型Ｋ2 を用いた圧延処理を行い、“K1ｂを超える厚みの素材鋼片”が割入れ用孔型Ｋ2 における寸法“K2ａ以上K2ｂ以下”のときには素材鋼片をそのまま割入れ用孔型Ｋ2 で圧延処理することがなされるが、割入れ用孔型Ｋ2 における寸法“K2ａ”がK1ｂ以下であるならば圧延処理が可能な鋼片厚の範囲が割入れ用孔型Ｋ1 とＫ2 とで重複してしまい、使用可能な素材鋼片幅の範囲を拡大できる効果を十分に享受することができなくなる。
従って、本発明に係るＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルでは前記K1ｂとK2ａとの関係を「K1ｂ＜K2ａ」に設定することと規定した。
【００３３】
因みに、“厚さがｔ0 で幅寸法がＨ0 である矩形断面鋼片”を図10で示すように幅方向に圧延圧下した際の“断面両短辺側における厚み膨出量ｔ1 ”は、下記式で表すことができる。
ｔ1 ＝ EXP［0.154 ×Ｈ0 ／ｔ0 ×｛In（Ｈ0 ／Ｈ1 ）｝1/2 ＋Inｔ0 ］
ただ、連続鋳造鋳片のような矩形断面鋼片を幅方向に圧延圧下する場合には、最初の圧下処理の際に圧下量が多くなると鋼片の座屈が起こりやすいことが経験的に知られているため、本発明に従ったＨ形鋼用粗形鋼片の製造においてフラット孔型Ｋ4 で圧延圧下するときの圧下量は１００mm程度が限界であると考えられる。
そこで、実際に製造されている幾つかの寸法の矩形断面連続鋳造鋼片を圧下量１００mm以下で圧延圧下したときの“断面両短辺側における厚み膨出量ｔ1 （圧下後最大厚み）”を算出すると、次の表１の通りとなる。
【００３４】
【表１】
2006167784.tif 000003
【００３５】
この表１からも、Ｈ形鋼用粗形鋼片の製造における矩形断面鋼片の粗圧延に際し、フラット孔型Ｋ4 にて鋼片をその幅方向に圧延圧下することにより鋼片の断面両短辺側の厚みを 1.318倍程度にまで増大できる（圧下後の厚みt1に対する圧下前の厚みt0の比率である厚み比t0／t1を 0.759とすることができる）ということが分かる。
従って、本発明によると、使用する孔型ロ−ルの孔底幅が最も小さい割入れ用孔型Ｋ1 の孔底幅の寸法をK1ａとするならば、厚みが“ 0.759×K1ａ”から“前記K2ｂ”までの幅広い範囲の矩形断面鋼片を素材としロ−ル交換を行うことなく形状・品質に優れた同一サイズのＨ形鋼用粗形鋼片を安定して製造することが可能になるわけであるが、実際作業においては、予め種々寸法の矩形断面鋼片を実際に幅方向に圧延圧下したときの“断面両短辺側における厚み膨出量”を確認しておき、このデ−タに基づいてＨ形鋼用粗形鋼片を粗圧延によって製造する際の条件を設定するのが良い。
なお、実際試験では、少なくとも厚みが“0.75×K1ａ”から“前記K2ｂ”までの範囲の矩形断面鋼片に対して、ロ−ル交換を行うことなく同一サイズのＨ形鋼用粗形鋼片を製造できることが確認された。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例によって説明する。
〔実施例１〕
図１に示す孔型ロ−ルを備えた粗圧延機（２重孔型圧延機）を用いて断面が矩形の連続鋳造スラブを熱間で粗圧延し、Ｈ形鋼用粗形鋼片（呼称寸法「Ｈ７００×３００」用粗形鋼片）の製造を試みた。
なお、上記孔型ロ−ルに刻設された孔型の寸法は下記の通りである。
割入れ用孔型Ｋ1 ・・・K1ａ：２５０mm，
K1ｂ：２６７mm，
K1ｃ：２８０mm，
割入れ用孔型Ｋ2 ・・・K2ａ：３００mm，
K2ｂ：３１５mm，
K2ｃ：３４０mm，
フラット孔型Ｋ4 ・・・孔底幅：４７５mm。
また、素材たる連続鋳造スラブとしては、次の２種類の矩形断面スラブを用いた。
第１スラブ・・・スラブ厚２４０mm，スラブ幅：１２９０mm，
第２スラブ・・・スラブ厚２５０mm，スラブ幅：１２９０mm。
【００３７】
a）第１スラブを用いての圧延
スラブ厚が２４０mmである第１スラブを素材とした圧延（前述したケ−ス１に相当）では、割入れ用孔型Ｋ1 の孔底幅（K1ａ）に対してスラブ厚が薄いのでそのまま孔型Ｋ1 で圧延すると前記図２で示したように不安定圧延となるので、図11に示すように、まずフラット孔型Ｋ4 でスラブの幅方向に圧下量５０mmで圧延圧下してスラブ断面の両短辺側に膨出部を形成してドッグボ−ン形状となした。
なお、フラット孔型Ｋ4 で圧下した後のスラブ両短辺側幅拡がり量は３０mmであり、スラブ両短辺側先端の幅は２７０mmとなった。
【００３８】
次いで、上述の処理を施したスラブを割入れ用孔型Ｋ1 で圧延してその幅方向に割入れを行い、続いて割入れ用孔型Ｋ2 ，割入れ用孔型Ｋ3 で更なる割入れ圧延を実施してフランジの造形を進行させ、次に再度フラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形を行った。
この粗圧延作業は非常に安定しており、仕上げ孔型による圧延において“噛み出し”が生じることもなく、寸法・性状の良好なＨ形鋼用粗形鋼片の円滑な製造を行うことができた。
【００３９】
次に、前記図15に示す如き製造ラインに従って、得られた粗形鋼片に粗ユニバ−サルミル及びエッジャ−ミル，仕上げユニバ−サルミルでの圧延を施してＨ形鋼成品まで仕上げたが、得られたＨ形鋼成品の品質は極めて良好であった。
【００４０】
b）第２スラブを用いての圧延
スラブ厚が２５０mmである第１スラブを素材とした圧延（前述したケ−ス２に相当）では、図12に示す如く、スラブをそのまま割入れ用孔型Ｋ1 で圧延してその幅方向に割入れを行い、続いて割入れ用孔型Ｋ2 ，割入れ用孔型Ｋ3 で更なる割入れ圧延を実施してフランジの造形を進行させ、次にフラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形を行った。
勿論、この粗圧延作業は非常に安定かつ円滑になされ、仕上げ孔型による圧延において“噛み出し”が生じることもなく寸法・性状の良好なＨ形鋼用粗形鋼片の製造を行うことができた。
そして、得られた粗形鋼片に粗ユニバ−サルミル及びエッジャ−ミル，仕上げユニバ−サルミルでの圧延を施してＨ形鋼成品まで仕上げたが、得られたＨ形鋼成品の品質は極めて良好であった。
【００４１】
〔実施例２〕
図１に示す孔型ロ−ルを備えた粗圧延機（２重孔型圧延機）を用いて断面が矩形の連続鋳造スラブ（ＪＩＳに規定されるＳＳ４１相当鋼スラブ）を熱間で粗圧延し、Ｈ形鋼用粗形鋼片（呼称寸法「Ｈ９００×３００」用粗形鋼片）の製造を試みた。
なお、上記孔型ロ−ルに刻設された孔型の寸法は下記の通りである。
割入れ用孔型Ｋ1 ・・・K1ａ：２５０mm，
K1ｂ：２６２mm，
K1ｃ：２８０mm，
割入れ用孔型Ｋ2 ・・・K2ａ：３００mm，
K2ｂ：３１５mm，
K2ｃ：３４０mm，
フラット孔型Ｋ4 ・・・孔底幅：５００mm。
また、素材たる連続鋳造スラブとしては、次の２種類の矩形断面スラブを用いた。
第３スラブ・・・スラブ厚２７０mm，スラブ幅：１５００mm，
第４スラブ・・・スラブ厚２９０mm，スラブ幅：１５００mm。
【００４２】
a）第３スラブを用いての圧延
スラブ厚が２７０mmである第１スラブを素材とした圧延（前述したケ−ス３に相当）では、スラブ厚が厚いのでそのまま孔型Ｋ1 で圧延すると前記図６で示したように“スリ下げ疵”が発生するので、まずフラット孔型Ｋ4 でスラブの幅方向に圧下量３０mmで圧延圧下してスラブ断面の両短辺側に膨出部を形成してドッグボ−ン形状となした。
なお、フラット孔型Ｋ4 で圧下した後のスラブ両短辺側先端の幅寸法は３０５mmとなった。
【００４３】
次いで、上述の処理を施したスラブを割入れ用孔型Ｋ2 で幅方向に８０mm圧延圧下して割入れと同時に幅の縮小を行い（この時の孔型Ｋ2 での圧延の安定性は極めて良好であった）、続いて割入れ用孔型Ｋ3 で更なる割入れ圧延を行ってフランジの造形を進行させ、次に再度フラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形を行った。
この粗圧延作業は非常に安定しており、仕上げ孔型による圧延において“噛み出し”が生じることもなく、寸法・性状の良好なＨ形鋼用粗形鋼片の円滑な製造を行うことができた。
【００４４】
次に、前記図15に示す如き製造ラインに従って、得られた粗形鋼片に粗ユニバ−サルミル及びエッジャ−ミル，仕上げユニバ−サルミルでの圧延を施してＨ形鋼成品まで仕上げたが、得られたＨ形鋼成品の品質は極めて良好であった。
【００４５】
b）第４スラブを用いての圧延
スラブ厚が２９０mmである第４スラブを素材とした圧延（前述したケ−ス４に相当）では、図９で示したようにスラブの厚みが割入れ用孔型Ｋ1 の窓口寸法K1ｃよりも大きいので孔型Ｋ1 での圧延は不可能である。
このため、まずフラット孔型Ｋ4 でスラブの幅方向に圧下量２５mmで圧延圧下してスラブ断面の両短辺側に膨出部を形成してドッグボ−ン形状となした。
なお、フラット孔型Ｋ4 で圧下した後のスラブ両短辺側先端の幅寸法は３１０mmとなった。
【００４６】
次いで、上述の処理を施したスラブを割入れ用孔型Ｋ2 で幅方向に８５mm圧延圧下して割入れと同時に幅の縮小を行い（この時の孔型Ｋ2 での圧延の安定性は極めて良好であった）、続いて割入れ用孔型Ｋ3 で更なる割入れ圧延を行ってフランジの造形を進行させ、次に再度フラット孔型Ｋ4 で圧延して被圧延材の整形を行ってから、被圧延材を９０°転回して仕上げ孔型（造形孔型）Ｋ5 で圧延しＨ形鋼用粗形鋼片の造形を行った。
この粗圧延作業も非常に安定しており、仕上げ孔型による圧延において“噛み出し”が生じることもなく、寸法・性状の良好なＨ形鋼用粗形鋼片の円滑な製造を行うことができた。
【００４７】
次に、前記図15に示す如き製造ラインに従って、得られた粗形鋼片に粗ユニバ−サルミル及びエッジャ−ミル，仕上げユニバ−サルミルでの圧延を施してＨ形鋼成品まで仕上げたが、得られたＨ形鋼成品の品質は極めて良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るＨ形鋼用粗形鋼片の製造用ロ−ルの１例を示した概要図である。
【図２】発明の実施形態「ケ−ス１」での圧延不安定状況の説明図である。
【図３】発明の実施形態「ケ−ス１」での、フラット孔型Ｋ4 を用いて鋼片の両短片側に膨出部を形成する状況に関する説明図である。
【図４】発明の実施形態「ケ−ス１」での、割入れ用孔型Ｋ1 による安定圧延状況の説明図である。
【図５】発明の実施形態「ケ−ス２」での割入れ用孔型Ｋ1 による圧延状況の説明図である。
【図６】発明の実施形態「ケ−ス３」での、鋼片をそのまま割入れ用孔型Ｋ1 で圧延したときに“スリ下げ疵”が発生する理由の説明図である。
【図７】発明の実施形態「ケ−ス３」での、割入れ用孔型Ｋ2 による安定圧延状況の説明図である。
【図８】発明の実施形態「ケ−ス３」において、フラット孔型Ｋ4 による処理を行わなかった場合の割入れ用孔型Ｋ2 での圧延不安定状況の説明図である。
【図９】発明の実施形態「ケ−ス４」での、割入れ用孔型Ｋ1 による圧延不可状況の説明図である。
【図１０】矩形鋼片に幅方向圧下を加えた際における、鋼片両短片側に膨出部が形成される状況の説明図である。
【図１１】実施例１における「ケ−ス１」相当鋼片の処理状況に関する説明図である。
【図１２】実施例１における「ケ−ス２」相当鋼片の処理状況に関する説明図である。
【図１３】実施例２における「ケ−ス３」相当鋼片の処理状況に関する説明図である。
【図１４】実施例２における「ケ−ス４」相当鋼片の処理状況に関する説明図である。
【図１５】Ｈ形鋼の製造ラインに関する説明図である。
【図１６】Ｈ形鋼粗形鋼片の製造方法に関する従来技術の説明図である。
【図１７】従来提案になるＨ形鋼粗形鋼片の製造方法に関する説明図である。
【図１８】素材鋼片の厚み不足による圧延不安定状況の説明図である。
【図１９】素材鋼片の厚み過多により“スリ下げ疵”が発生する理由の説明図である。
【図２０】従来提案になるＨ形鋼粗形鋼片の製造方法に関する説明図である。
【図２１】Ｈ形鋼粗形鋼片の仕上げ圧延において“噛み出し”が発生した状況に関する説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｋ1   割入れ用孔型
Ｋ2   割入れ用孔型
Ｋ3   割入れ用孔型
Ｋ4   フラット孔型
Ｋ5   造形孔型（仕上げ孔型）
Ｇ1   フラット孔型
１    粗圧延機（粗２重孔型圧延機）
２    中間圧延ユニバ−サル圧延機
３    エッジング圧延機
４    仕上げユニバ−サル圧延機
５    ウェブ中心偏り計
11    中央膨出部
12    溝部
【図１】
2006167784.tif 000004
【図２】
2006167784.tif 000005
【図３】
2006167784.tif 000006
【図４】
2006167784.tif 000007
【図５】
2006167784.tif 000008
【図６】
2006167784.tif 000009
【図７】
2006167784.tif 000010
【図８】
2006167784.tif 000011
【図９】
2006167784.tif 000012
【図１０】
2006167784.tif 000013
【図１１】
2006167784.tif 000014
【図１２】
2006167784.tif 000015
【図１３】
2006167784.tif 000016
【図１４】
2006167784.tif 000017
【図１５】
2006167784.tif 000018
【図１６】
2006167784.tif 000019
【図１７】
2006167784.tif 000020
【図１８】
2006167784.tif 000021
【図１９】
2006167784.tif 000022
【図２０】
2006167784.tif 000023
【図２１】
2006167784.tif 000024