(57)【要約】【課題】エッジング圧延後に実施される平造形圧延において、従来とは異なる形状の粗形材を圧延造形する場合に、ウェブ高さ方向の伸びやフランジ相当部の変形といった問題を生じることなく大型の粗形材の平造形圧延を行い、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品を効率的且つ安定的に製造する。【解決手段】粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定される。【選択図】図６
2018024000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、
前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、
形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定されることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法。
【請求項２】
前記平圧延工程を行う孔型には、前記隆起部が形成された被圧延材に対し、当該隆起部を圧下し、ウェブ部を略平坦に圧延造形する隆起部消去孔型が更に含まれることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項３】
前記平圧延工程を行う孔型には、ウェブ部が略平坦に圧延造形された後の被圧延材に対し拡幅圧延を行う１又は複数の拡幅用孔型が更に含まれることを特徴とする、請求項２に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項４】
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を圧延造形する６以上の複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型では被圧延材の１又は複数パス造形が行われ、
前記複数の孔型のうち、第１孔型及び第２孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成され、
前記複数の孔型のうち、後段に位置する前記平圧延工程を行う孔型を除く第３孔型以降の孔型には、前記割り込みに当接し、形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成されることを特徴とする、請求項２又は３に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項５】
前記平圧延工程において形成される隆起部の幅は被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下に設定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項６】
厚み２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下の矩形断面スラブを素材として用いることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項７】
前記矩形断面スラブの幅は２０００ｍｍであることを特徴とする、請求項６に記載のＨ形鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｈ形鋼を製造する場合には、加熱炉から抽出されたスラブやブルーム等の素材を粗圧延機（ＢＤ）によって粗形材（所謂ドッグボーン形状の被圧延材）に造形し、中間ユニバーサル圧延機によって上記粗形材のウェブやフランジの厚さを圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機に近接したエッジャー圧延機によって被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施される。そして、仕上ユニバーサル圧延機によってＨ形鋼製品が造形される。
【０００３】
このようなＨ形鋼の製造方法において、矩形断面であるスラブ素材から所謂ドッグボーン形状の粗形材を造形する際には、粗圧延工程の第１の孔型においてスラブ端面に割り込みを入れた後、第２以降の孔型において当該割り込みを割広げる、又は、割り込み深さを深くさせ、それ以降の孔型にてスラブ端面の割り込みを消去する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、Ｈ形鋼の製造においては、スラブ等の素材の端面（スラブ端面）をエッジングするいわゆるエッジング圧延の後に、被圧延材を９０°又は２７０°回転させ、ウェブ相当部の圧下を行う平造形圧延を行うことが知られている。この平造形圧延では、ウェブ相当部の圧下と共にフランジ相当部の圧下及び整形が行われるが、近年、大型のＨ形鋼製品が求められていることに鑑み、大型の素材を被圧延材とした場合に、一般的な平造形圧延では、ウェブ高さ方向の伸びやフランジ相当部の変形等、種々の問題が生じることがあり、形状の修正が求められる場合があった。具体的には、ウェブ相当部の圧下に伴い、ウェブ相当部が長手方向に延伸し、当該延伸に引っ張られてフランジ相当部も長手方向に延伸し、フランジ相当部の厚みが薄くなってしまうといった現象が懸念されていた。
【０００５】
このような平造形圧延に関し、例えば特許文献２には、ウェブ相当部への圧下を選択的に行う技術が開示されており、ウェブ相当部の中央に未圧下部を設け、その後形成された凸部（本発明の隆起部に相当）を消去し、ウェブ相当部の拡幅を行うことで、大型のＨ形鋼の製造を効率的に行うこととしている。また、例えば特許文献３には、ウェブ相当部の未圧下部（非圧下部分）の範囲を好適に規定する技術が開示され、被圧延材の全断面積に対する非圧下部分の断面積が０．６以上とする旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−８８５０１号公報
【特許文献２】特開昭５７−１４６４０５号公報
【特許文献３】特開昭５７−１７１５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、近年、構造物等の大型化に伴い大型のＨ形鋼製品の製造が望まれている。特にＨ形鋼の強度・剛性に大きく寄与するフランジを従来に比べて広幅化した製品が望まれている。フランジが広幅化されたＨ形鋼製品を製造するためには、粗圧延工程における造形から従来に比べフランジ幅の大きな被圧延材を造形する必要がある。
【０００８】
しかしながら、例えば上記特許文献１に開示されている技術では、スラブ等の素材の端面（スラブ端面）に割り込みを入れ、当該端面をエッジングし、その幅拡がりを利用して粗圧延を行う方法において、フランジの広幅化に限界がある。即ち、従来の粗圧延方法においてフランジの広幅化を図るためにはウェッジ設計（割り込み角度の設計）、圧下調整、潤滑調整といった技術により幅拡がりの向上が図られるが、いずれの方法もフランジ幅に大幅に寄与するものではないため、エッジング量に対するフランジ幅の拡がり量の比率を示す幅拡がり率は、エッジングの初期段階の効率が最も高い条件でも０．８程度であり、同一孔型でエッジングを繰り返す条件では、フランジ幅の拡がり量が大きくなるにつれて低下し、最終的には０．５程度になることが知られている。また、スラブ等の素材自体を大型化し、エッジング量を大きくすることも考えられるが、粗圧延機の設備規模や圧下量等には装置限界があるため十分な製品フランジの広幅化が実現されないといった事情がある。
【０００９】
また、大型のＨ形鋼製品を製造する際に、粗圧延工程において大型の粗形材を圧延造形する場合がある。大型の粗形材を従来とは異なる方法で圧延造形し、粗形材の形状をよりＨ形鋼に近い形状に造形した場合には、上記特許文献２、３に記載された技術によって平造形圧延を行うと、ウェブ高さ方向の伸びやフランジ相当部の変形等の問題が生じることが分かってきている。
例えば、特許文献３では、ウェブ相当部に未圧下部（非圧下部分）を設けた際の孔型圧延そのものでの圧延効果にのみ着眼しており、当該孔型での変形において、フランジ減肉が生じない条件を開示している。しかしながら、実際の操業では、選択的に圧下した部分以外の未圧下部については、後段のプロセスにて消去（圧下）を行う必要があり、フランジ減肉は、その後段のプロセスを経た後の最終的な断面形状にて評価する必要があると考えられる。
本発明者らは、このような点に鑑み、後段のプロセスでの未圧下部の消去を含む総合的なプロセス全体において評価を行っている。具体的には、後述する本発明の実施の形態で説明するように、例えば３００厚スラブを素材とした場合に被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下の幅に未圧下部の幅を設定することでフランジの生成効率を高めることを見出し、本発明に至っている。
【００１０】
上記事情に鑑み、本発明の目的は、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の矩形断面素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させ、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能なＨ形鋼の製造技術を提供することにある。
【００１１】
更に、エッジング圧延後に実施される平造形圧延において、従来とは異なる形状の粗形材を圧延造形する場合に、ウェブ高さ方向の伸びやフランジ相当部の変形といった問題を生じることなく大型の粗形材の平造形圧延を行い、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品を効率的且つ安定的に製造する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定されることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法が提供される。
【００１３】
前記平圧延工程を行う孔型には、前記隆起部が形成された被圧延材に対し、当該隆起部を圧下し、ウェブ部を略平坦に圧延造形する隆起部消去孔型が更に含まれても良い。
【００１４】
前記平圧延工程を行う孔型には、ウェブ部が略平坦に圧延造形された後の被圧延材に対し拡幅圧延を行う１又は複数の拡幅用孔型が更に含まれても良い。
【００１５】
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を圧延造形する６以上の複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型では被圧延材の１又は複数パス造形が行われ、前記複数の孔型のうち、第１孔型及び第２孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成され、前記複数の孔型のうち、後段に位置する前記平圧延工程を行う孔型を除く第３孔型以降の孔型には、前記割り込みに当接し、形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成されても良い。
【００１６】
前記平圧延工程において形成される隆起部の幅は被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下に設定されても良い。
【００１７】
厚み２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下の矩形断面スラブを素材として用いても良い。
【００１８】
前記矩形断面スラブの幅は２０００ｍｍであっても良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、Ｈ形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の矩形断面素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させ、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能となる。また、平造形圧延において、従来とは異なる形状の粗形材を圧延造形する場合に、ウェブ高さ方向の伸びやフランジ相当部の変形といった問題を生じることなく大型の粗形材の平造形圧延を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】Ｈ形鋼の製造ラインについての概略説明図である。
【図２】第１孔型の概略説明図である。
【図３】第２孔型の概略説明図である。
【図４】第３孔型の概略説明図である。
【図５】第４孔型の概略説明図である。
【図６】第５孔型の概略説明図である。
【図７】第６孔型の概略説明図である。
【図８】従来の製造方法におけるエッジング圧延後のフランジ部の形状と、本実施の形態に係る第１孔型〜第４孔型によって造形されたフランジ部の形状とを比較する説明図である。
【図９】第５孔型において形成された隆起部の側面傾斜角度αに関する概略説明図である。
【図１０】隆起部の側面傾斜角度αが、隆起部の圧下と共に変化する様子を示すグラフである。
【図１１】第５孔型、第６孔型、及び、後段の３つの拡幅孔型を用いた計１８パスでの圧延造形によってＨ形粗形材を造形した場合のフランジ幅の推移を示すグラフである。
【図１２】図１１のデータに基づき、逃がし率とＨ形粗形材造形後のフランジ幅増減との関係を示すグラフである。
【図１３】ウェブ部分圧延孔型における被圧延材の圧延造形の様子を概略的に示したシミュレーション解析図である。
【図１４】隆起部消去孔型における被圧延材の圧延造形の様子を概略的に示したシミュレーション解析図である。
【図１５】２０００ｍｍ幅スラブを素材とした際の平造形圧延以降のフランジ幅の推移を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
図１は、本実施の形態にかかる圧延設備１を含むＨ形鋼の製造ラインＴについての説明図である。図１に示すように、製造ラインＴには上流側から順に、加熱炉２、サイジングミル３、粗圧延機４、中間ユニバーサル圧延機５、仕上ユニバーサル圧延機８が配置されている。また、中間ユニバーサル圧延機５に近接してエッジャー圧延機９が設けられている。なお、以下では、説明のために製造ラインＴにおける鋼材を、総称して「被圧延材Ａ」と記載し、各図において適宜その形状を破線・斜線等を用いて図示する場合がある。
【００２３】
図１に示すように、製造ラインＴでは、加熱炉２から抽出された例えばスラブ１１である矩形断面素材（後の被圧延材Ａ）がサイジングミル３ならびに粗圧延機４において粗圧延される。次いで、中間ユニバーサル圧延機５において中間圧延される。この中間圧延時には、必要に応じてエッジャー圧延機９によって被圧延材のフランジ先端部（フランジ対応部１２）に対して圧下が施される。通常の場合、サイジングミル３及び粗圧延機４のロールには、エッジング孔型及びウェブ部分を減厚し、フランジ部分の形状を成形するいわゆる平造形孔型が刻設されており、これらを経由して複数パスのリバース圧延でＨ形粗形材１３が造形され、該Ｈ形粗形材１３を前記中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスの圧下が加えられ、中間材１４が造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される。
【００２４】
ここで、加熱炉２から抽出されるスラブ１１のスラブ厚Ｔは、例えば、２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下の範囲内である。これは、大型のＨ形鋼製品を製造する際に用いられるいわゆる３００厚スラブと呼ばれるスラブ素材の寸法である。
【００２５】
次に、以下では図１に示したサイジングミル３及び粗圧延機４に刻設される孔型構成や孔型形状について図面を参照して説明する。図２〜図７は粗圧延工程を行うサイジングミル３及び粗圧延機４に刻設される孔型についての概略説明図である。ここで、説明する第１孔型〜第６孔型は、例えばサイジングミル３に全て刻設されても良く、サイジングミル３及び粗圧延機４に第１孔型〜第６孔型の６つの孔型が分けて刻設されても良い。即ち、第１孔型〜第６孔型はサイジングミル３及び粗圧延機４の両方に亘って刻設されても良く、どちらか一方の圧延機に刻設されても良い。通常のＨ形鋼の製造における粗圧延工程では、これら各孔型において１又は複数パスでの造形が行われる。
【００２６】
また、本実施の形態では刻設される孔型が６つの場合を例示して説明するが、その孔型数についても、必ずしも６孔型である必要はなく、６以上の複数の孔型数であっても良い。例えば、後述する第６孔型Ｋ６の後段に一般的な拡幅圧延孔型を設けるような構成としても良い。即ち、Ｈ形粗形材１３を造形するために好適な孔型構成であれば良い。なお、図２〜図７では、各孔型における造形時の被圧延材Ａの概略最終パス形状を破線にて図示している。
【００２７】
図２は第１孔型Ｋ１の概略説明図である。第１孔型Ｋ１は、一対の水平ロールである上孔型ロール２０と下孔型ロール２１に刻設され、これら上孔型ロール２０と下孔型ロール２１のロール隙において被圧延材Ａが圧下・造形される。また、上孔型ロール２０の周面（即ち、第１孔型Ｋ１の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部２５が形成されている。更に、下孔型ロール２１の周面（即ち、第１孔型Ｋ１の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部２６が形成されている。これら突起部２５、２６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部２５と突起部２６とでそれぞれ等しく構成されている。突起部２５、２６の高さ（突出長さ）をｈ１とし、先端部角度をθ１ａとする。
【００２８】
この第１孔型Ｋ１においては、突起部２５、２６が被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に押し当てられ、割り込み２８、２９が形成される。ここで、突起部２５、２６の先端部角度（ウェッジ角度とも呼称される）θ１ａは例えば２５°以上４０°以下であることが望ましい。
【００２９】
ここで、第１孔型Ｋ１の孔型幅は、被圧延材Ａの厚み（即ち、スラブ厚）とほぼ等しいことが好ましい。具体的には、第１孔型Ｋ１に形成された突起部２５、２６の先端部における孔型の幅と、スラブ厚を同一にすることで、被圧延材Ａの左右センタリング性が好適に確保される。また、このような孔型寸法の構成とすることで、図２に示すように、第１孔型Ｋ１での造形時において、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）においては、上記突起部２５、２６及び孔型側面（側壁）の一部が被圧延材Ａと接していて、割り込み２８、２９により４つの要素（部位）に分割されたスラブ上下端部に対して、第１孔型Ｋ１の上面及び底面にて積極的な圧下が行われない方が好ましい。孔型の上面及び底面による圧下は、被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせてしまい、フランジ（後述するフランジ部８０）の生成効率を低下させてしまうからである。即ち、第１孔型Ｋ１においては、突起部２５、２６が被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に押し当てられ、割り込み２８、２９が形成される際の突起部２５、２６における圧下量（ウェッジ先端圧下量）は、スラブ上下端部における圧下量（スラブ端面圧下量）よりも十分に大きなものとされ、これにより割り込み２８、２９が形成される。
【００３０】
図３は第２孔型Ｋ２の概略説明図である。第２孔型Ｋ２は、一対の水平ロールである上孔型ロール３０と下孔型ロール３１に刻設される。上孔型ロール３０の周面（即ち、第２孔型Ｋ２の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部３５が形成されている。更に、下孔型ロール３１の周面（即ち、第２孔型Ｋ２の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部３６が形成されている。これら突起部３５、３６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部３５と突起部３６とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部３５、３６の先端部角度は２５°以上４０°以下のウェッジ角度θ１ｂであることが望ましい。
【００３１】
なお、上記第１孔型Ｋ１のウェッジ角度θ１ａは、フランジ相当部の先端部厚みを確保し、誘導性を高め、圧延の安定性を担保するために、後段の第２孔型Ｋ２のウェッジ角度θ１ｂと同じ角度であることが好ましい。
【００３２】
突起部３５、３６の高さ（突出長さ）ｈ２は、上記第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の高さｈ１より高く構成されており、ｈ２＞ｈ１となっている。また、突起部３５、３６の先端部角度は上記第１孔型Ｋ１の突起部２５、２６の先端部角度と同じであることが圧延寸法精度上、好ましい。これら上孔型ロール３０と下孔型ロール３１のロール隙において、上記第１孔型Ｋ１通材後の被圧延材Ａが更に造形される。
【００３３】
ここで、第１孔型Ｋ１に形成される突起部２５、２６の高さｈ１より、第２孔型Ｋ２に形成される突起部３５、３６の高さｈ２の方が高く、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）への侵入長さも同様に第２孔型Ｋ２の方が長くなる。第２孔型Ｋ２での突起部３５、３６の被圧延材Ａへの侵入深さは、突起部３５、３６の高さｈ２と同じである。即ち、第１孔型Ｋ１での突起部２５、２６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ１’と、第２孔型Ｋ２での突起部３５、３６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ２はｈ１’＜ｈ２との関係になっている。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面３０ａ、３０ｂ及び孔型底面３１ａ、３１ｂと、突起部３５、３６の傾斜面とのなす角度θｆは、図３に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。
【００３４】
図３に示すように、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）へ押し当てられた時の突起部の侵入長さが長いことから、第２孔型Ｋ２においては、第１孔型Ｋ１において形成された割り込み２８、２９が更に深くなるように造形が行われ、割り込み３８、３９が形成される。なお、ここで形成される割り込み３８、３９の寸法に基づき粗圧延工程でのフランジ造形工程終了時のフランジ片幅が決定される。
【００３５】
また、図３に示す第２孔型Ｋ２での造形は多パスにより行われるが、この多パス造形では、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において被圧延材Ａの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部（後述するフランジ部８０に相当）の生成効率を低下させてしまうからである。
【００３６】
図４は第３孔型Ｋ３の概略説明図である。第３孔型Ｋ３は、一対の水平ロールである上孔型ロール４０と下孔型ロール４１に刻設される。上孔型ロール４０の周面（即ち、第３孔型Ｋ３の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部４５が形成されている。更に、下孔型ロール４１の周面（即ち、第３孔型Ｋ３の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部４６が形成されている。これら突起部４５、４６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部４５と突起部４６とでそれぞれ等しく構成されている。
【００３７】
上記突起部４５、４６の先端部角度θ２は、上記角度θ１ｂに比べ広角に構成され、突起部４５、４６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ３は、上記突起部３５、３６の侵入深さｈ２よりも短くなっている（即ち、ｈ３＜ｈ２）。この角度θ２は例えば７０°以上１１０°以下が好ましい。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面４０ａ、４０ｂ及び孔型底面４１ａ、４１ｂと、突起部４５、４６の傾斜面とのなす角度θｆは、図４に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。
【００３８】
図４に示すように、第３孔型Ｋ３では、第２孔型Ｋ２通材後の被圧延材Ａに対し、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において第２孔型Ｋ２において形成された割り込み３８、３９が、突起部４５、４６が押し当てられることにより、割り込み４８、４９となる。即ち、第３孔型Ｋ３での造形における最終パスでは、割り込み４８、４９の最深部角度（以下、割り込み角度とも呼称する）がθ２となる。換言すると、第２孔型Ｋ２において割り込み３８、３９の形成と共に造形された分割部位（後述するフランジ部８０に対応する部位）が外側に折り曲げられるような造形が行われる。
【００３９】
また、図４に示す第３孔型Ｋ３での造形は少なくとも１パス以上によって行われ、当該パス造形では、これらのパスにおいて被圧延材Ａの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部（後述するフランジ部８０に相当）の生成効率を低下させてしまうからである。
【００４０】
図５は第４孔型Ｋ４の概略説明図である。第４孔型Ｋ４は、一対の水平ロールである上孔型ロール５０と下孔型ロール５１に刻設される。上孔型ロール５０の周面（即ち、第４孔型Ｋ４の上面）には、孔型内部に向かって突出する突起部５５が形成されている。更に、下孔型ロール５１の周面（即ち、第４孔型Ｋ４の底面）には、孔型内部に向かって突出する突起部５６が形成されている。これら突起部５５、５６はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部５５と突起部５６とでそれぞれ等しく構成されている。
【００４１】
上記突起部５５、５６の先端部角度θ３は、上記角度θ２に比べ広角に構成され、突起部５５、５６の被圧延材Ａへの侵入深さｈ４は、上記突起部４５、４６の侵入深さｈ３よりも短くなっている（即ち、ｈ４＜ｈ３）。この角度θ３は例えば１３０°以上１７０°以下が好ましい。
また、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に対向する孔型上面５０ａ、５０ｂ及び孔型底面５１ａ、５１ｂと、突起部５５、５６の傾斜面とのなす角度θｆは、上記第３孔型Ｋ３と同様に、図５に示す４箇所ともに約９０°（略直角）に構成されている。
【００４２】
第４孔型Ｋ４では、第３孔型Ｋ３通材後の被圧延材Ａに対し、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）において第３孔型Ｋ３において形成された割り込み４８、４９が、突起部５５、５６が押し当てられることにより押し広げられ、割り込み５８、５９となる。即ち、第４孔型Ｋ４での造形における最終パスでは、割り込み５８、５９の最深部角度（以下、割り込み角度とも呼称する）がθ３となる。換言すると、第３孔型Ｋ３において割り込み４８、４９の形成と共に造形された分割部位（後述するフランジ部８０に対応する部位）が更に外側に折り曲げられるような造形が行われる。このようにして造形された被圧延材Ａの上下端部の部位は、後のＨ形鋼製品のフランジに相当する部位であり、ここではフランジ部８０と呼称する。
【００４３】
また、図５に示す第４孔型Ｋ４での造形は少なくとも１パス以上によって行われ、これらのパスにおいて被圧延材Ａの積極的な圧下は行われない。これは、圧下により被圧延材Ａの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ部８０の生成効率を低下させてしまうからである。
【００４４】
以上の第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４を用いた圧延造形は、被圧延材Ａを所定の略ドッグボーン形状となるように造形するエッジング圧延工程とも呼称され、矩形断面の素材スラブを立てた状態で実施される。
【００４５】
図６は第５孔型Ｋ５の概略説明図である。第５孔型Ｋ５は、一対の水平ロールである上孔型ロール８５と下孔型ロール８６から構成される。図６に示すように、第５孔型Ｋ５では、第４孔型Ｋ４までに造形された被圧延材Ａが９０°あるいは２７０°回転させられ、第４孔型Ｋ４までは被圧延材Ａの上下端に位置していたフランジ部８０が、圧延ピッチライン上に来るような配置となる。そして、第５孔型Ｋ５では、２か所のフランジ部８０を繋ぐ接続部であるウェブ部８２の圧下が行われる。
【００４６】
ここで、第５孔型Ｋ５の上下孔型ロール８５、８６は、そのロール胴長中央部において所定長さＬ１の窪み部８５ａ、８６ａが形成された形状となっている。このような図６に示す孔型構成により、ウェブ部８２の圧下は部分的に行われることになり、圧下後のウェブ部８２には、ウェブ高さ方向両端の圧下部分８２ａと、その中央部に未圧下部分としての隆起部８２ｂが形成されることになる。このようにして、いわゆるドッグボーン形状の被圧延材においてウェブ部８２に隆起部８２ｂを形成する圧延造形が行われる。
なお、この第５孔型Ｋ５では、ウェブ部８２を部分的に圧下し、隆起部８２ｂを形成されるような圧延造形が実施されることから、当該孔型を「ウェブ部分圧延孔型」とも呼称する。また、形成後の隆起部８２ｂの幅長さと同じ長さは上記窪み部８５ａ、８６ａの幅長さＬ１と同じ長さ（後述する逃がし量Ｌ１）となる。ここで、図６の拡大図に示すように、本明細書における窪み部８５ａ、８６ａの幅長さＬ１は、当該窪み部８５ａ、８６ａの深さｈｍの１／２の深さでの幅長さとして規定し、後述する逃がし量Ｌ１も同様の規定によるものとする。
【００４７】
図７は第６孔型Ｋ６の概略説明図である。第６孔型Ｋ６は、一対の水平ロールである上孔型ロール９５と下孔型ロール９６から構成される。第６孔型Ｋ６では、第５孔型Ｋ５において圧延造形された被圧延材Ａに対し、ウェブ部８２に形成された隆起部８２ｂを消去し、且つ、ウェブ部８２の内法を拡幅するような圧延造形が行われる。
【００４８】
この第６孔型Ｋ６においては、ウェブ部８２に形成された隆起部８２ｂに上下孔型ロール９５、９６を当接させて当該隆起部８２ｂを圧下（消去）する圧延が行われる。
第６孔型Ｋ６による圧延造形により、隆起部８２ｂの圧下に伴うウェブ高さ方向への拡がり及びフランジ部８０へのメタルフローを促進させ、フランジ減面をなるべく生じさせずに圧延造形を実施することが可能となる。
この第６孔型Ｋ６は、ウェブ部８２に形成された隆起部８２ｂを消去することから、「隆起部消去孔型」とも呼称する。
【００４９】
なお、第５孔型Ｋ５及び第６孔型Ｋ６における圧延造形に関し、その詳細な条件等（孔型の寸法形状等）については、本発明者らが得られた知見等に基づき、本実施の形態での説明においてより詳しく後述する。
【００５０】
また、上述してきた第１孔型Ｋ１〜第６孔型Ｋ６を経た被圧延材Ａに対しては、必要に応じて更なるウェブ部８２の拡幅圧延を行っても良い。この場合には、第６孔型Ｋ６での圧延造形の後段において、１又は複数の拡幅用孔型を用いた拡幅圧延を行えば良い。なお、その場合の拡幅圧延用の孔型は、従来より既知の孔型であるため、本明細書での拡幅圧延用の孔型の説明は省略する。
【００５１】
以上の第５孔型Ｋ５、第６孔型Ｋ６（及び必要に応じた拡幅用孔型）を用いた圧延造形は、エッジング圧延工程で造形された被圧延材Ａを９０°あるいは２７０°回転させた略Ｈ形姿勢で実施されることから、平圧延工程とも呼称される。
【００５２】
上述してきた第１孔型Ｋ１〜第６孔型Ｋ６や必要に応じた拡幅圧延用孔型を用いて、図１に示すＨ形粗形材１３が造形される。このように造形されたＨ形粗形材１３に対し、既知の圧延機である中間ユニバーサル圧延機５−エッジャー圧延機９の２つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスのリバース圧延が加えられ、中間材１４が造形される。そして中間材１４は、仕上ユニバーサル圧延機８において製品形状に仕上圧延され、Ｈ形鋼製品１６が製造される（図１参照）。
【００５３】
上述したように、本実施の形態にかかるＨ形鋼の製造方法では、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４を用いて被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部８０を形成するといった造形をすることで、被圧延材Ａ（スラブ）の上下端面をほぼ上下方向に圧下することなくＨ形粗形材１３の造形を行うことができる。即ち、従来行われていたスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法に比べ、フランジ幅を広幅化させてＨ形粗形材１３を造形することが可能となり、その結果、フランジ幅の大きな最終製品（Ｈ形鋼）を製造することができる。
【００５４】
ここで、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法においては、上述した第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４によって造形された被圧延材Ａのフランジ部８０の形状が、従来の製造方法におけるフランジ部の形状に比べ、製品フランジの形状に近い形状である。これは、素材として用いる矩形断面の素材（スラブ）の端部形状を変えることなく、割り込みを入れて造形した分割部位（フランジ部８０）を折り曲げる加工を行うといった造形技術を採用していることに起因する。なお、図８は従来の製造方法におけるエッジング圧延後のフランジ部の形状と、上述した第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４によって造形されたフランジ部８０の形状とを比較する説明図である。図８からも、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法によって造形されたフランジ部の形状が、製品フランジの形状に近い形状であることが分かる。
【００５５】
このような造形されるフランジ部８０の形状が従来に比べ製品フランジの形状に近い形状であることに鑑み、本発明者らは、本実施の形態における第５孔型Ｋ５における圧延造形の好適な条件、及び、第６孔型Ｋ６における圧延造形の好適な条件について更なる検討を行い、以下に説明するような知見を得た。以下、本知見について図面やグラフ等を参照して説明する。
【００５６】
（隆起部の側面傾斜角度）
本実施の形態に係る第５孔型Ｋ５（図６参照）においては、上述したように被圧延材Ａのウェブ部８２の中央に隆起部８２ｂが形成される。そして、形成された隆起部８２ｂは、後段の第６孔型Ｋ６において消去されるが、隆起部８２ｂの形状によっては、隆起部のオーバーハング等により、隆起部消去後のウェブ部８２に疵が発生してしまう恐れがある。本発明者らは、発生する疵の原因が、第５孔型Ｋ５での圧延造形によって形成される隆起部８２ｂの側面傾斜角度にあると考え、当該側面傾斜角度を変化させた時の隆起部８２ｂ消去時の隆起部圧下量との関係について検証した。
【００５７】
図９は、第５孔型Ｋ５において形成された隆起部８２ｂの側面傾斜角度αに関する概略説明図である。なお、図９には、説明の簡略化のために被圧延材Ａの一部断面（１／４断面）のみを図示している。
図９に示すように、隆起部８２ｂの側面傾斜角度αとは、圧延方向から見て、圧延ピッチラインに対して垂直な方向（鉛直方向）と、傾斜した形状の隆起部８２ｂの側面とのなす角度である。
【００５８】
また、図１０は第５孔型Ｋ５での圧延造形によって形成された隆起部８２ｂの側面傾斜角度αが、隆起部８２ｂの圧下と共に変化する様子を示すグラフであり、側面傾斜角度αが隆起部圧下量の増加（即ち、隆起部消去を行う圧下の進行）と共に変化する様子をグラフ化したものである。なお、図１０のグラフにおいて、隆起部８２ｂの圧下が進行し隆起部８２ｂを消去し終わる段階で、側面傾斜角度αが正の値を維持できない場合には、隆起部消去後に折れ込み疵が発生してしまうことを意味している。
【００５９】
図１０に示すように、形成された隆起部８２ｂの側面傾斜角度αが６°の場合、隆起部圧下量が５０ｍｍとなった段階で側面傾斜角度αが０°となっており、これ以上の圧下を取ると、隆起部８２ｂと圧下部分８２ａとの境界部において折れ込み疵が生じる。
また、図１０からは、側面傾斜角度αが１５°、２０°、２５°の場合も同様に、隆起部圧下量が２００ｍｍに至るまでに折れ込み疵が生じることが分かる。
一方、側面傾斜角度αが３０°の場合、隆起部圧下量が２００ｍｍとなった段階でも側面傾斜角度αは正の値を維持しており、折れ込み疵が発生しないことが分かる。
【００６０】
従来に比べフランジ幅の大きな大型Ｈ形鋼製品を製造する場合には、素材スラブとしていわゆる「３００厚スラブ」と呼ばれる厚み２９０ｍｍ〜３１０ｍｍのスラブ素材が用いられることから、第５孔型Ｋ５での圧延造形において圧下部分８２ａの厚みを１００ｍｍに設定した場合、隆起部８２ｂの高さは片側で最大１００ｍｍ（上下両方の隆起部合計で最大２００ｍｍ）となる。このような事情に鑑み、例えば隆起部８２ｂの消去での隆起部圧下量は上下隆起部の合計で最大で２００ｍｍ程度となることが考えられ、その条件下では、図１０の結果から隆起部８２ｂの側面傾斜角度αは３０°以上に設定することが好ましいこととなる。
【００６１】
また、この側面傾斜角度αの上限値は任意に設定可能であるが、側面傾斜角度αが大きくなると隆起部８２ｂの高さに影響を及ぼし、必要な隆起部高さを得ることができない恐れがある。そこで、この側面傾斜角度αの設定に関しては、以下に説明する隆起部形成幅の設計範囲において、必要な隆起部高さが得られる程度に設計し、ロール形状を決定することが望ましい。
【００６２】
（ウェブ内法における逃がし量（隆起部形成幅）の比率）
また、上述した通り、本実施の形態に係る第５孔型Ｋ５（図６参照）では、被圧延材Ａのウェブ部８２の中央に隆起部８２ｂが形成され、形成された隆起部８２ｂは、後段の第６孔型Ｋ６において消去される。そして、隆起部消去後に必要に応じてウェブ内法の拡幅圧延が行われ、Ｈ形粗形材が造形されるが、従来に比べフランジ幅の大きな大型Ｈ形鋼製品を製造するためには、Ｈ形粗形材のフランジ幅もできるだけ大きくすることが望まれる。
本発明者らは、第５孔型Ｋ５において形成する隆起部８２ｂの幅長さＬ１（即ち、第５孔型Ｋ５での圧延造形におけるウェブ内法の逃がし量）を変えることで、最終的に得られるＨ形粗形材のフランジ幅に違いが出ることを見出した。これは、隆起部８２ｂの幅長さを大きくする程フランジ肉量が確保しやすい反面、後の隆起部消去時において被圧延材Ａの長手方向延伸作用によってフランジ幅が減少することに起因する。
そこで、本発明者らは、第５孔型Ｋ５での圧延造形におけるウェブ内法の逃がし量（以下、単に「逃がし量Ｌ１」とも記載）と、最終的に得られるＨ形粗形材のフランジ幅との関係について検証した。
【００６３】
図１１は、本実施の形態に係る第５孔型Ｋ５、第６孔型Ｋ６、及び、更に後段の３つの拡幅孔型を用いた計１８パスでの圧延造形によってＨ形粗形材を造形した場合のフランジ幅の推移を示すグラフである。なお、図１１は約２０００ｍｍ幅の素材スラブを用いたデータである。
また、図１１のグラフにおける横軸を１〜１８パスとしているが、そのうち１〜１３パスが第５孔型Ｋ５に対応し、１４、１５パスが第６孔型Ｋ６に対応し、１６〜１８パスが後段において必要に応じて行われる拡幅圧延の孔型に対応している。
【００６４】
また、図１１には、上記逃がし量Ｌ１を変えた場合のそれぞれのデータを記載しており、逃がし率として以下の式（１）に示す値を定義し、当該逃がし率が１２％、１７％、２３％、２８％、３３％、３９％、４４％、４９％の場合を記載し、逃がし率が０％の場合を従来法として記載している。
逃がし率［％］＝（逃がし量Ｌ１／ウェブ内法Ｌ２）×１００  ・・・（１）
【００６５】
逃がし率を大きくすることで第５孔型Ｋ５におけるフランジ部８０での肉引け量が削減されるために、図１１に示すように、最終的に得られるＨ形粗形材のフランジ幅は逃がし率の上昇と共に大きくなる傾向にある。但し、その後の第６孔型Ｋ６での隆起部消去や拡幅圧延を経た後のフランジ幅を見ると、逃がし率をある所定値以上に大きくしてもフランジ幅は必ずしも大きくなっていないことが分かる。これは、逃がし部を大きくした場合には、第６孔型Ｋ６での隆起部消去時にフランジ肉引け量が拡大していることに起因するものと推定される。
【００６６】
即ち、大型Ｈ形鋼の製造プロセスとして、本実施の形態で説明している隆起部８２ｂを形成させるような方法を採用した場合において、逃がし率には好適な数値範囲が存在しているものと考えられる。そこで本発明者らは、逃がし率とＨ形粗形材造形後のフランジ幅の増減との関係に着目し、逃がし率の好適な数値範囲を導き出した。
【００６７】
図１２は、図１１のデータに基づき、逃がし率とＨ形粗形材造形後のフランジ幅増減率との関係を示すグラフである。なお、図１２におけるフランジ幅増減率とは、逃がし率が０％である場合のフランジ幅を基準（１．０００）として、逃がし率が各値（１２％〜５５％）である場合のフランジ幅を示した値である。
【００６８】
図１２に示すように、逃がし率が大きくなるとＨ形粗形材のフランジ幅を増大する傾向にあるが、逃がし率が約３０％以上となった領域ではフランジ幅増減はほぼ一定値（グラフ中の破線部参照）となっている。
図１２に示す結果から、従来に比べフランジ幅の大きな大型Ｈ形鋼製品を製造する場合には、Ｈ形粗形材のフランジ幅も大きくなるような圧延造形が所望されることに鑑み、逃がし率の数値範囲は３０％〜５０％とすることが望ましいことが分かる。また、圧延造形プロセスにおいて、圧延荷重の増大化を防いだり、生産効率を高めるといった観点から、逃がし率はできるだけ低い値とすることが好ましいことから、逃がし率は約３０％に設定することが望ましい。
【００６９】
以上説明した、本実施の形態に係るＨ形鋼の製造方法によれば、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部８０を形成するといった造形をすることで、被圧延材Ａ（スラブ）の上下端面を上下方向にほぼ圧下することなくＨ形粗形材１３の造形を行うことができる。即ち、従来行われていたスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法に比べ、フランジ幅を広幅化させてＨ形粗形材１３を造形することが可能となり、その結果、フランジ幅の大きな最終製品（Ｈ形鋼）を製造することができる。
【００７０】
更に、本実施の形態ではエッジング圧延後に実施される平造形圧延を、隆起部８２ｂを形成させる第５孔型Ｋ５と、隆起部８２ｂを消去し、且つ、ウェブ部８２の内法を拡幅する第６孔型Ｋ６と、を備えた孔型構成で実施することとしている。これにより、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形粗形材１３を圧延造形することが可能となり、結果として従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品を製造する事が可能となる。
【００７１】
特に、ウェブ高さ１０００ｍｍ以上、又は、フランジ幅４００ｍｍ以上の大型のＨ形鋼製品を製造するに際し、いわゆる３００厚スラブと呼ばれる厚み約３００ｍｍ、幅約２０００ｍｍの素材をもとに本実施の形態に係るＨ形粗形材の圧延造形を行う場合、上述したように、第５孔型Ｋ５において形成された隆起部８２ｂの側面傾斜角度αを３０°以上に設定し、隆起部８２ｂの形成において逃がし率を３０％〜５０％の範囲内（より好ましくは約３０％）に設定することで、圧延造形されるＨ形粗形材のフランジ幅を最大化させることが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７３】
例えば、上記実施の形態において、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４の４つの孔型を用いて被圧延材Ａの造形を行い、その後、第５孔型Ｋ５、第６孔型Ｋ６（及び必要に応じた拡幅圧延孔型）を用いてＨ形粗形材の圧延造形を行う技術を説明したが、粗圧延工程を実施する孔型数はこれに限られるものではなく、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４に示す圧延造形工程を更に多くの孔型を用いて実施しても良い。即ち、上記実施の形態に示した孔型構成は一例であり、サイジングミル３や粗圧延機４に刻設される孔型の数は任意に変更可能であり、好適に粗圧延工程を実施することができる程度に適宜変更される。
【００７４】
また、上記実施の形態では、第１孔型Ｋ１〜第４孔型Ｋ４において、被圧延材Ａの上下端部（スラブ端面）に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部８０を形成するといった造形方法を説明している。しかしながら、本発明に係る第５孔型Ｋ５及び第６孔型Ｋ６を用いた圧延造形技術は、このような技術によって造形された被圧延材Ａに対してのみ適用されるものではなく、例えば特許文献１に代表されるような従来のＨ形粗形材（いわゆるドッグボーン材）に対しても適用することが可能である。
【実施例】
【００７５】
本発明の実施例として、本発明に係る圧延造形技術によって造形された被圧延材の形状と、従来より一般的に知られている平造形圧延孔型によって造形された被圧延材の形状と、をシミュレーション解析によって比較し、それぞれの被圧延材のフランジ部の形状を比較した。なお、本実施例ではいわゆる３００厚スラブを素材とし、上記実施の形態で説明した条件（側面傾斜角度αを３０°以上、逃がし率を３０％〜５０％）を満たす設定にて圧延造形を行うものとした。
【００７６】
図１３は、実施例１として、ウェブ部分圧延孔型（上記実施の形態における第５孔型Ｋ５相当）における被圧延材の圧延造形の様子を概略的に示したシミュレーション解析図である。図１３には、比較例１として、従来の平造形圧延後の被圧延材形状も併せて記載している。
また、図１４は、実施例２として、隆起部消去孔型（上記実施の形態における第６孔型Ｋ６相当）における被圧延材の圧延造形の様子を概略的に示したシミュレーション解析図である。図１４には、比較例２として、従来の平造形圧延を経た後にウェブ部の圧下を同じ孔型において実施した場合の形状も併せて記載している。
なお、図１３、１４では、簡略化のため、被圧延材の１／４断面を拡大したものを図示している。
【００７７】
図１３に示すように、実施例１と比較例１を比べると、フランジ部の肉量に大きな差異が見受けられ、当然、フランジ幅は実施例１の方が大きく造形されていることが分かる。また、図１４の実施例２に示すように、ウェブに形成された隆起部を消去する圧延においても、フランジ部の肉量はそれほど大きく減じられておらず、隆起部消去時においても、フランジ幅は保たれていることが分かる。
【００７８】
また、図１５は、２０００ｍｍ幅スラブを素材とした際の平造形圧延以降のフランジ幅の推移を示すグラフである。図１５には、従来の平造形圧延を行った場合の平造形圧延以降のフランジ幅の推移（グラフ中■）と、本発明に係る圧延造形技術によって造形を行った場合の平造形圧延以降のフランジ幅の推移（グラフ中▲）をそれぞれ記載している。なお、図１５は平造形圧延後に拡幅圧延を３パス行った場合である。
【００７９】
図１５に示すように、同一の２０００ｍｍ幅スラブを素材とした場合であっても、粗圧延後に最終的に得られる被圧延材のフランジ幅は、従来に比べ本発明技術が約６０ｍｍ程度大きな値となっている。即ち、上記実施の形態で説明した条件（側面傾斜角度αを３０°以上、逃がし率を３０％〜５０％）を満たす設定にて圧延造形を行うことで、粗圧延後に得られる被圧延材のフランジ幅を従来に比べ大きく造形することが可能であることが分かる。
【００８０】
以上説明したように、本発明に係るＨ形鋼の製造方法においては、Ｈ形粗形材の圧延造形において従来に比べフランジ幅の大きなＨ形粗形材が造形されることが分かる。その結果、従来に比べフランジ幅の大きなＨ形鋼製品が効率的且つ安定的に製造される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてＨ形鋼を製造する製造方法に適用できる。
【符号の説明】
【００８２】
１…圧延設備
２…加熱炉
３…サイジングミル
４…粗圧延機
５…中間ユニバーサル圧延機
８…仕上ユニバーサル圧延機
９…エッジャー圧延機
１１…スラブ
１３…Ｈ形粗形材
１４…中間材
１６…Ｈ形鋼製品
２０…上孔型ロール（第１孔型）
２１…下孔型ロール（第１孔型）
２５、２６…突起部（第１孔型）
２８、２９…割り込み（第１孔型）
３０…上孔型ロール（第２孔型）
３１…下孔型ロール（第２孔型）
３５、３６…突起部（第２孔型）
３８、３９…割り込み（第２孔型）
４０…上孔型ロール（第３孔型）
４１…下孔型ロール（第３孔型）
４５、４６…突起部（第３孔型）
４８、４９…割り込み（第３孔型）
５０…上孔型ロール（第４孔型）
５１…下孔型ロール（第４孔型）
５５、５６…突起部（第４孔型）
５８、５９…割り込み（第４孔型）
８０…フランジ部
８２…ウェブ部
８２ａ…圧下部分
８２ｂ…隆起部（未圧下部分）
８５…上孔型ロール（第５孔型）
８５ａ…窪み部
８６…下孔型ロール（第５孔型）
８６ａ…窪み部
９５…上孔型ロール（第６孔型）
９６…下孔型ロール（第６孔型）
Ｋ１…第１孔型
Ｋ２…第２孔型
Ｋ３…第３孔型
Ｋ４…第４孔型
Ｋ５…第５孔型（ウェブ部分圧延孔型）
Ｋ６…第６孔型（隆起部消去孔型）
Ｔ…製造ライン
Ａ…被圧延材
【図１】
2018024000.tif 000003
【図２】
2018024000.tif 000004
【図３】
2018024000.tif 000005
【図４】
2018024000.tif 000006
【図５】
2018024000.tif 000007
【図６】
2018024000.tif 000008
【図７】
2018024000.tif 000009
【図８】
2018024000.tif 000010
【図９】
2018024000.tif 000011
【図１０】
2018024000.tif 000012
【図１１】
2018024000.tif 000013
【図１２】
2018024000.tif 000014
【図１３】
2018024000.tif 000015
【図１４】
2018024000.tif 000016
【図１５】
2018024000.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月27日(2017.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、
前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、
形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定されることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法。
【請求項２】
前記平圧延工程を行う孔型には、前記隆起部が形成された被圧延材に対し、当該隆起部を圧下し、ウェブ部を略平坦に圧延造形する隆起部消去孔型が更に含まれることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項３】
前記平圧延工程を行う孔型には、ウェブ部が略平坦に圧延造形されるのと同時、又は、ウェブ部が略平坦に圧延造形された後に、当該ウェブ部の拡幅圧延を行う１又は複数の拡幅用孔型が更に含まれることを特徴とする、請求項２に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項４】
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を圧延造形する６以上の複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型では被圧延材の１又は複数パス造形が行われ、
前記複数の孔型のうち、第１孔型及び第２孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成され、
前記複数の孔型のうち、後段に位置する前記平圧延工程を行う孔型を除く第３孔型以降の孔型には、前記割り込みに当接し、形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成されることを特徴とする、請求項２又は３に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項５】
前記平圧延工程において形成される隆起部の幅は被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下に設定されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項６】
厚み２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下の矩形断面スラブを素材として用いることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項７】
前記矩形断面スラブの幅は２０００ｍｍであることを特徴とする、請求項６に記載のＨ形鋼の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記平圧延工程を行う孔型には、ウェブ部が略平坦に圧延造形されるのと同時、又は、ウェブ部が略平坦に圧延造形された後に、当該ウェブ部の拡幅圧延を行う１又は複数の拡幅用孔型が更に含まれても良い。
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月1日(2017.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、
前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、
形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定され、
前記平圧延工程において形成される隆起部の幅は被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下に設定されることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法。
【請求項２】
前記平圧延工程を行う孔型には、前記隆起部が形成された被圧延材に対し、当該隆起部を圧下し、ウェブ部を略平坦に圧延造形する隆起部消去孔型が更に含まれることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項３】
前記平圧延工程を行う孔型には、ウェブ部が略平坦に圧延造形されるのと同時、又は、ウェブ部が略平坦に圧延造形された後に、当該ウェブ部の拡幅圧延を行う１又は複数の拡幅用孔型が更に含まれることを特徴とする、請求項２に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項４】
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を圧延造形する６以上の複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型では被圧延材の１又は複数パス造形が行われ、
前記複数の孔型のうち、第１孔型及び第２孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成され、
前記複数の孔型のうち、後段に位置する前記平圧延工程を行う孔型を除く第３孔型以降の孔型には、前記割り込みに当接し、形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成されることを特徴とする、請求項２又は３に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項５】
厚み２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下の矩形断面スラブを素材として用いることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項６】
前記矩形断面スラブの幅は２０００ｍｍであることを特徴とする、請求項５に記載のＨ形鋼の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定され、前記平圧延工程において形成される隆起部の幅は被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下に設定されることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月2日(2017.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、
前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、
前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、
形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定され、
前記平圧延工程において形成される隆起部の幅は被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下に設定され、
前記平圧延工程を行う孔型には、前記隆起部が形成された被圧延材に対し、当該隆起部を圧下し、ウェブ部を略平坦に圧延造形する隆起部消去孔型が更に含まれ、
前記隆起部消去孔型での圧延造形は、前記隆起部を形成させる窪み部を有する孔型において当該隆起部が形成された被圧延材に対して行われることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法。
【請求項２】
前記平圧延工程を行う孔型には、ウェブ部が略平坦に圧延造形されるのと同時、又は、ウェブ部が略平坦に圧延造形された後に、当該ウェブ部の拡幅圧延を行う１又は複数の拡幅用孔型が更に含まれることを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項３】
前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を圧延造形する６以上の複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型では被圧延材の１又は複数パス造形が行われ、
前記複数の孔型のうち、第１孔型及び第２孔型には、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成され、
前記複数の孔型のうち、後段に位置する前記平圧延工程を行う孔型を除く第３孔型以降の孔型には、前記割り込みに当接し、形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項４】
厚み２９０ｍｍ以上３１０ｍｍ以下の矩形断面スラブを素材として用いることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＨ形鋼の製造方法。
【請求項５】
前記矩形断面スラブの幅は２０００ｍｍであることを特徴とする、請求項４に記載のＨ形鋼の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたＨ形鋼の製造方法であって、前記粗圧延工程は、被圧延材を所定の略ドッグボーン形状に圧延造形するエッジング圧延工程と、エッジング圧延工程完了後の被圧延材を９０°あるいは２７０°回転させてウェブ部の圧延を行う平圧延工程を有し、前記平圧延工程を行う孔型のうち、少なくとも１孔型の上下孔型ロールには、被圧延材のウェブ部中央に隆起部を形成させる窪み部が当該上下孔型ロールのロール胴長中央部に設けられ、形成された前記隆起部の側面傾斜角度αは３０°以上に設定され、前記平圧延工程において形成される隆起部の幅は被圧延材のウェブ部内法の３０％以上５０％以下に設定され、前記平圧延工程を行う孔型には、前記隆起部が形成された被圧延材に対し、当該隆起部を圧下し、ウェブ部を略平坦に圧延造形する隆起部消去孔型が更に含まれ、前記隆起部消去孔型での圧延造形は、前記隆起部を形成させる窪み部を有する孔型において当該隆起部が形成された被圧延材に対して行われることを特徴とする、Ｈ形鋼の製造方法が提供される。