(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ形鋼のウェブ高さ調整を行うユニバーサルエッジャミルを用いて熱間圧延Ｈ形鋼を製造する際に、前記ユニバーサルエッジャミルの竪ロールとして、両端にＲ部を介した多段テーパー加工を施され、前記Ｒ部よりフランジ中央部に近い部分のテーパーの傾斜角度が５〜１０°であり、前記Ｒ部よりフランジ先端部に近い部分のテーパーの傾斜角度が１０〜２０°である竪ロールを用いることを特徴とする熱間圧延Ｈ形鋼の製造方法。
【請求項２】
Ｈ形鋼のウェブ高さ調整を行うユニバーサルエッジャミルの竪ロールであって、両端にＲ部を介した多段テーパー加工を施され、前記Ｒ部よりフランジ中央部に近い部分のテーパーの傾斜角度が５〜１０°であり、前記Ｒ部よりフランジ先端部に近い部分のテーパーの傾斜角度が１０〜２０°であることを特徴とするユニバーサルエッジャミルの竪ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニバーサルエッジャミルを用いた熱間圧延Ｈ形鋼の製造方法、及びユニバーサルエッジャミルの竪ロールに関し、具体的には、多数のロールを使用することなく製品疵や寸法不良の発生を抑制しながら熱間圧延Ｈ形鋼を製造する方法、及びユニバーサルエッジャミルの竪ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、Ｈ形鋼の圧延に用いる粗ユニバーサルミル１を示す説明図であり、図６は、Ｈ形鋼の圧延に用いる２重式ロールのエッジャミル２を示す説明図であり、図７、８は、いずれも、Ｈ形鋼の圧延に用いる仕上げユニバーサルミル３−１、３−２を示す説明図である。
【０００３】
従来、Ｈ形鋼の熱間圧延は、２重式孔型ロール粗圧延機（図示しない）で鋳片をドックボーン形の粗形材とした後、図５に示す粗ユニバーサルミル１と、図２に示す２重式ロールのエッジャミル２とにより構成されるミル群と、図７または図８に示す仕上げユニバーサルミル３−１又は３−２とを用いて行われる。なお、図７は、上下の水平ロールが幅固定ロールである場合を示し、図８は上下の水平ロールが幅可変ロールである場合を示す。
【０００４】
すなわち、前記ミル群により複数パスの往復圧延による中間圧延が行われ、次いで、仕上げユニバーサルミルにより１パス圧延でＨ形鋼に仕上げられる．
ここで、図６に示すエッジャミル２による粗圧延では、上水平ロール４ａと下水平ロール４ｂとにより、被圧延材５のフランジ幅やウェブ面中心位置などの各部寸法の精度が確保される。
【０００５】
図９は、中間圧延を終了した被圧延材５のウェブ面に芯ズレが生じた状況を示す説明図である。
しかし、粗ユニバーサルミル１における粗圧延において被圧延材のフランジ幅拡がりの不均一や噛み込み姿勢の不良、あるいは上下の水平ロールの不整合等に起因して、図９に示す量｛（ｂ１−ｂ２）／２｝のウェブ面５ａの芯ズレが生じた場合、２重式ロールのエッジャミル２では矯正し切れないことがある。
【０００６】
ユニバーサルエッジャミルを使用して粗圧延段階でのＨ形鋼の寸法精度を有効に向上させる圧延方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１５８００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１により開示された圧延方法は、確かに有用であるものの、品質安定化のためにユニバーサルエッジャミルの竪ロールの幅を制限する必要があるので、被圧延材の圧延サイズ毎に竪ロール段取り時間が必要となるとともにロール保有数の増加も避けられないため、圧延Ｈ形鋼の製造コストの上昇は避けられず、実操業ではあまり有効とはいえない。
【０００９】
本発明者は、従来の技術が有する上記課題に鑑み、ユニバーサルエッジャミルの竪ロール幅として、最小フランジ幅製品にとって問題のない幅であり、且つその幅の竪ロールを使用して最大フランジ幅製品の圧延が可能であることが望ましいと考え、実際にユニバーサルエッジャミルの竪ロール幅として最大フランジ幅３５０ｍｍに対して大変小さな幅１５６ｍｍの竪ロールを使用した圧延を行い、製品フランジ幅に依らず竪ロールを共通化することによるロール段取り時間の削減およびロール保有数増加の最小化を図った。実際の圧延では、ユニバーサルエッジャミルでフランジ厚み圧下は行わず、フランジ先端を拘束した状態での製品ウェブ高さ調整のみを行った。
【００１０】
図１０は、本発明らが行った圧延試験により得られた製品６の外観を示す説明図である。結果として、製品６のウェブ面中心位置の矯正効果を確認することができたものの、製品６のフランジ６ｂの外面には、図１０に示すような製品疵７が発生してしまった。
【００１１】
本発明は、多数のロールを使用することなく製品疵や寸法不良の発生を抑制しながら熱間圧延Ｈ形鋼を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】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ウェブ高さ調整を行うユニバーサルエッジャミルの竪ロールの形状を工夫すること、具体的には、両端にＲ部を介した多段テーパー加工を施された竪ロールを用いることによって、製品寸法に依らず共通のロールを使用しても製品疵や寸法不良等の品質不良を発生させることがないことを知見し、本発明を完成した。
【００１３】
本発明は、Ｈ形鋼のウェブ高さ調整を行うユニバーサルエッジャミルを用いて熱間圧延Ｈ形鋼を製造する際に、ユニバーサルエッジャミルの竪ロールとして、両端にＲ部を介した多段テーパー加工を施され、前記Ｒ部よりフランジ中央部に近い部分のテーパーの傾斜角度が５〜１０°であり、前記Ｒ部よりフランジ先端部に近い部分のテーパーの傾斜角度が１０〜２０°である竪ロールを用いることを特徴とする熱間圧延Ｈ形鋼の製造方法である。
【００１４】
また、本発明は、Ｈ形鋼のウェブ高さ調整を行うユニバーサルエッジャミルの竪ロールであって、両端にＲ部を介した多段テーパー加工を施され、前記Ｒ部よりフランジ中央部に近い部分のテーパーの傾斜角度が５〜１０°であり、前記Ｒ部よりフランジ先端部に近い部分のテーパーの傾斜角度が１０〜２０°であることを特徴とするユニバーサルエッジャミルの竪ロールである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、多数のロールを使用することなく製品疵や寸法不良の発生を抑制しながら熱間圧延Ｈ形鋼を製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、ユニバーサルエッジャミルの構成を示す説明図であり、上下の水平ロールが幅固定ロールである場合を示す。
【図２】図２は、ユニバーサルエッジャミルの構成を示す説明図であり、上下の水平ロールが幅可変ロールである場合を示す。
【図３】図３は、ユニバーサルエッジャミルの竪ロールを拡大して示す説明図であり、図３（ａ）は従来例を示し、図３（ｂ）は本発明例を示す。
【図４】図４は、ユニバーサルエッジャミルにおけるウェブ高さ調整時のフランジ外面付近を拡大して示す説明図であり、図４（ａ）は従来例を示し、図４（ｂ）は本発明例を示す。
【図５】図５は、Ｈ形鋼の圧延に用いる粗ユニバーサルミルを示す説明図である。
【図６】図６は、Ｈ形鋼の圧延に用いる２重式ロールのエッジャミルを示す説明図である。
【図７】図７は、Ｈ形鋼の圧延に用いる仕上げユニバーサルミルを示す説明図である。
【図８】図８は、Ｈ形鋼の圧延に用いる仕上げユニバーサルミルを示す説明図である。
【図９】図９は、中間圧延を終了した被圧延材のウェブ面に芯ズレが生じた状況を示す説明図である。
【図１０】図１０は、本発明らが行った圧延試験により得られた製品の外観を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら説明する。
図１、２は、ユニバーサルエッジャミル８−１、８−２の構成を示す説明図であり、図１は、上下の水平ロール９ａ、９ｂが幅固定ロールである場合を示し、図２は、上下の水平ロール９ａ、９ｂが幅可変ロールである場合を示す。また、図３は、ユニバーサルエッジャミル８−１、８−２の竪ロール１０を拡大して示す説明図であり、図３（ａ）は従来例を示し、図３（ｂ）は本発明例を示す。
【００１８】
以降の説明では、図５に示すような粗ユニバーサルミル１を用いてウェブ厚およびフランジ厚の圧下を行い、図６に示すようなエッジャミルを用いてフランジ幅圧下を行うこととし、図１や図２に示すようなユニバーサルエッジャミル８−１、８−２では、積極的な厚み圧下および幅圧下は行わず、ウェブ中心偏りの矯正のためにフランジ先端を拘束した状態でウェブ高さの縮小のみ行う場合を例にとる。
【００１９】
本発明における圧延ラインのミル配置は、図１又は２に示すユニバーサルエッジャミル８−１又は８−２が、図５に示す粗ユニバーサルミル１、及び図６に示すようなエッジャミル２により構成されるミル群と、図７又は図８に示すような仕上げユニバーサルミル３−１又は３−２との中間に、配置される。
【００２０】
このようなミル配置による従来の圧延過程では、ユニバーサルエッジャミル８−１又は８−２でのウェブ高さ調整は、仕上げユニバーサルミル３−１又は３−２でのウェブ高さ調整と異なり、竪ロールがフランジ外面全体と接触しないため、ウェブ高さ縮小量が大きい時には、図１０を参照しながら説明したようにウェブ高さ調整後の製品フランジ６ｂの外面にウェブ高さ調整痕７が残存し、製品疵の要因となる。
【００２１】
そのため、本発明では、図３（ｂ）に示すように、ユニバーサルエッジャミル８−１又は８−２の竪ロール１０として、両端にＲ部１１を介した多段テーパー加工を施された第１段目テーパー１２及び第２段目テーパー１３を有する竪ロール１０を用いることによって、ウェブ高さ調整痕７の発生を抑制する。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、ユニバーサルエッジャミル８−１又は８−２の従来のロール１０は、粗ユニバーサルミルおよびエッジャミルと同じ１段テーパー１４を有しており、１段テーパー１４は直線形状となっている。１段テーパー１４の傾斜角度θは通常は５°程度である。
【００２３】
これに対し、図３（ｂ）に示す本発明で、ロール幅方向の任意の箇所１１からテーパーを変更させて、第１段目テーパー１２及び第２段目テーパー１３からなる２段テーパー形状としている。
【００２４】
テーパー決定の考え方について以下に説明する。
図４は、ユニバーサルエッジャミルにおけるウェブ高さ調整時のフランジ外面付近を拡大して示す説明図であり、図４（ａ）は従来例を示し、図４（ｂ）は本発明例を示す。
【００２５】
従来例での圧延では、図４（ａ）中のＡ部においてフランジ外面と竪ロールの接触境界点がロールテーパー有効域外となっている。このため、過度のウェブ高さ調整を実施すると、フランジ幅方向に極端なウェブ高さ調整力変曲点が発生し、これにより調整痕７が被圧延材に残存する。
【００２６】
これに対し、本発明例の圧延では、図４（ｂ）中のＢ部に示すようにフランジ外面と竪ロールの接触境界点をロールテーパー有効域内に設定することができるので、フランジ幅方向に極端なウェブ高さ調整力変曲点が発生させないようにして、調整痕７の発生を抑制することができる。
【００２７】
調整痕７の発生を抑制するためのテーパー設定としては、１段目テーパー１２（フランジ中央部に近い部分のテーパー）の傾斜角度は、フランジ先端の拘束状態保持のため５〜１０°程度であることが望ましく、また２段目テーパー１３（フランジ先端部に近い部分のテーパー）の傾斜角度は、フランジ外面と竪ロールの接触境界点がテーパー有効域内に設定されることを考慮して１０〜２０°程度であることが望ましい。
【００２８】
また、１段目テーパー１２と、２段目テーパー１３との境界点１１は、フランジ先端の拘束状態保持のため、竪ロール幅の中心からロール幅の４分の１以上離れた箇所であることが望ましい。
【００２９】
従来例の竪ロールを有するユニバーサルエッジャミルを用いて被圧延材の圧下を行うと、７ｍｍ程度以上のウェブ高さ調整の際に調整痕７が発生していたが、本発明例の竪ロールを有するユニバーサルエッジャミルを用いて被圧延材の圧下を行うと、２０ｍｍ程度のウェブ高さ調整を実施しても調整痕７は残存しなかった。
【００３０】
以上の説明では、竪ロール１０の両端にＲ部１１を介した２段テーパー加工を施された場合を例にとったが、本発明は２段テーパー加工には限定されず、３段以上の多段テーパー加工を施された場合にも等しく適用される。
【符号の説明】
【００３１】
１  粗ユニバーサルミル
２  ２重式ロールのエッジャミル
３−１、３−２  仕上げユニバーサルミル
４ａ  上水平ロール
４ｂ  下水平ロール
５  被圧延材
５ａ  ウェブ面
６  製品
７  製品疵
８−１、８−２  ユニバーサルエッジャミル
９ａ、９ｂ  水平ロール
１０  竪ロール
１１  Ｒ部
１２  第１段目テーパー
１３  第２段目テーパー
１４  １段テーパー
【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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