(57)【要約】【課題】ウェブの高さ３５０ｍｍ以上、フランジ幅２００ｍｍ以下で、船体補強部材用として好適なＴ形鋼を熱間圧延によって、低コストで製造する。【解決手段】ウェブ高さ３５０ｍｍ以上、望ましくは５００ｍｍ以上であるとともにフランジ幅２００ｍｍ以下であり、ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であり、さらに、フランジの先端部が、圧延ままの、半径が２〜６ｍｍの円弧形状部又は２〜６Ｃの面取り部を有する船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブの高さが３５０ｍｍ以上であるとともにフランジの幅が２００ｍｍ以下であり、かつ、前記ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であることを特徴とする船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼。
【請求項２】
さらに、前記フランジの先端部が、圧延ままの、半径が２〜６ｍｍの円弧形状部又は２〜６Ｃの面取り部を有する請求項１に記載された船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼。
【請求項３】
前記ウェブが前記フランジの中央より該フランジの幅方向にずれて配置される請求項１又は請求項２に記載された船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼。
【請求項４】
鋼片に粗圧延を行って造形されたＴ形鋼の粗形鋼片に、タンデム配列された少なくとも２台のユニバーサル圧延機による往復圧延を行うに際し、一方のユニバーサル圧延機により該粗形鋼片のウェブ及びフランジを厚み方向へ圧下し、他方のユニバーサル圧延機により前記粗形鋼片のフランジを幅方向へ圧下すること、又は、フランジの幅方向の圧下とウェブの高さ方向の圧下とを同時に行うことを特徴とする熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法。
【請求項５】
前記タンデム配列された少なくとも２台のユニバーサル圧延機の間に２重式圧延機を配置し、前記粗形鋼片の造形を行うことを特徴とする請求項４に記載された熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法。
【請求項６】
鋼片に粗圧延を行って造形されたＴ形鋼の粗形鋼片に、少なくとも１台の粗ユニバーサル圧延機と該粗ユニバーサル圧延機に隣接配置された少なくとも一台の２重式圧延機とによる往復圧延を行って、前記粗ユニバーサル圧延機により前記粗形鋼片のウェブの厚み及びフランジの厚みの圧下と該粗形鋼片のウェブの高さの調整とを行うとともに、前記２重式圧延機により前記粗形鋼片のフランジの幅の圧下とウェブの端部の厚みの圧下とを行う中間圧延を行うことによりＴ形鋼を造形した後に、仕上げユニバーサル圧延機により前記フランジの厚み、前記ウェブの厚み又は前記ウェブの高さのうち少なくとも一つの寸法調整を行う仕上げ圧延を行うことによって、Ｔ形鋼を製造することを特徴とする熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法。
【請求項７】
前記仕上げユニバーサル圧延機は、ロール幅が変更可能な水平ロールを備える請求項６に記載された熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法。
【請求項８】
前記仕上げユニバーサル圧延機の竪ロールに付与された孔型による圧下により前記フランジの先端、及び／又は前記ウェブの先端の面取り加工を行う請求項６又は請求項７に記載された熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法。
【請求項９】
前記中間圧延を終了した後であって前記仕上げ圧延を開始する前に、中間圧延を行う圧延機の下流に配置された２重式圧延機の水平ロールに設けられたフランジ先端面取り加工用孔型によって、前記Ｔ形鋼のフランジ先端の面取り加工を行う請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載された熱間圧延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、例えば船体補強部材であるロンジ材として用いるのに好適な、船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼、及びＴ形鋼の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の船体は、一般貨物船（ｇｅｎｅｒａｌ  ｃａｒｇｏ  ｓｈｉｐ）、原油タンカ（ｃｒｕｄｅ  ｏｉｌ  ｔａｎｋｅｒ）さらにはばら積貨物船（ｂｕｌｋ  ｃａｒｒｉｅｒ）といった用途によっても相違するが、基本的には、主として軟鋼からなるとともに部位によっては高張力鋼からなる船体用圧延鋼材を多数組み合わせて溶接することにより箱型に構築し、その内部に船体補強部材を固定して防撓することにより、建造される。
【０００３】
この船体の強度として、（ａ）材料力学的に一本のはりとみなす船体に負荷される荷重によって発生する曲げモーメントや剪断力に抵抗する船体の強度である縦強度と、（ｂ）波浪荷重や貨物荷重等が加わることによる、船体の横断面形状の変化に起因して、船体の横方向に配置された横部材に発生する応力に抵抗する横部材の強度である横強度とが知られる。特に縦強度は、波の山が船体中央に存在する場合に生じるホギングモーメント（ｈｏｇｇｉｎｇ  ｍｏｍｅｎｔ）と、波の谷が船体中央に存在する場合に生じるサギングモーメント（ｓａｇｇｉｎｇ  ｍｏｍｅｎｔ）とに対する抵抗性を直接的に示す指標であり、船体に求められる最も基本的な強度である。この縦強度を確保するために、甲板縦通ばりや船底縦通肋骨といった、骨材からなる船体補強部材であるロンジ材を、船底や船壁に長手方向へ向けて多数溶接して配置する縦式構造（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）が採用される。
【０００４】
船体補強部材用の骨材として、古くは球形平鋼が用いられたがその後は、ロンジ材の断面性能の向上と使用鋼材の重量低減とを目的として不等辺不等厚山形鋼が用いられてきた。不等辺不等厚山形鋼はＪＩＳに２００ｍｍ×９０ｍｍから４００ｍｍ×１００ｍｍまでの５シリーズが規格化される。また、ＪＩＳの規格外として４５０ｍｍ×１００ｍｍから５５０ｍｍ×１５０ｍｍのシリーズも用いられる。
【０００５】
しかし、不等辺不等厚山形鋼は、Ｌ形の横断面形状を呈するので、断面性能に方向性を有する。これに対し、特に船底に用いられる船体補強部材の断面剛性には対称性が要求される。このため、本来、不等辺不等厚山形鋼は船底に用いられる船体補強部材として適当ではない。
【０００６】
そこで、近年では、ウェブを中心として線対称な横断面形状を有するＴ形鋼が船体補強部材として用いられるようになってきた。Ｔ形鋼は、これまでにも建築用鋼材として相当の使用実績を有するが、船体補強部材用としても使用されるようになったのは近年に至ってからである。船体補強部材用としてのＴ形鋼は、ウェブの先端を船底等の船体の内壁面に、長手方向へ向けて溶接されて配置される。
【０００７】
Ｔ形鋼は、一般的には、例えば特許文献１に開示されるように、３ロ−ル或いは４ロ−ルを用いて熱間圧延することにより製造される。しかしながら、特許文献１により開示された発明は、ウェブ高さがフランジ幅よりも小さい横断面形状を有する機械部品用のＴ形鋼を対象とする。また、そのフランジの厚みは水平ロ−ルの水平面を用いて圧下される。これに対し、船体補強部材用のＴ形鋼は、フランジ幅に対してウェブ高さが３倍以上大きく、かつウェブ高さが３５０ｍｍ以上となる横断面形状を有する。このため、特許文献１により開示される発明では、船体補強部材用のＴ形鋼を製造することができない。
【０００８】
また、建築用鋼材として用いられてきた、例えば１５０×９〜３００×３２といった小寸法のＴ形鋼は、２重式圧延機の孔型圧延ロールに設けられる多数の孔型を順次用いる孔型圧延法によってブルームから直接に圧延Ｔ形鋼として製造される。しかし、この方法は、圧延ロールの組み替え、管理さらには製作等といった複雑な工程管理や多大な製造工数を要するので、生産性が低い。また、孔型の摩耗による製品形状の不良や表面肌荒れ等といった、製品品質の低下も発生する。さらに、Ｔ形鋼は、ウェブ以外については非対称な横断面形状を有するので、孔型圧延法を用いた場合におけるウェブ及びフランジそれぞれの圧下率が不可避的に異なり、圧延後に材料が曲がり易い。
【０００９】
そこで、特許文献２、３には、ユニバーサル圧延機を用いて、製造するＴ形鋼のウェブ高さの２倍のウェブ高さを有する圧延Ｈ形鋼を製造し、製造した圧延Ｈ形鋼のウェブを、高さ方向の中央の位置で長手方向へ２分割して２条の圧延Ｔ形鋼を製造することにより、良好な生産性及び製品寸法精度で圧延Ｔ形鋼を製造する発明が開示される。しかし、特許文献２、３により開示された発明では、圧延Ｈ形鋼のウェブを長手方向に切断する工程を新たに設ける必要があるので、製造コストの上昇は避けられない。
【００１０】
さらに、最近の船体の大型化や船体構造のさらなる最適化の推進に伴って、ウェブ高さが５００ｍｍ以上である大寸法の船体補強部材用Ｔ形鋼も要求されるようになってきた。
図１０は、Ｔ形鋼１（フランジ幅Ｂ、ウェブ高さＨ、フランジ厚みｔｈ及びウェブ厚みｔｗ）の横断面形状を模式的に示す説明図である。また、図１１（ａ）は、特許文献２、３により開示された発明により製造される圧延Ｈ形鋼のうちウェブ高さＨが最大である圧延Ｔ形鋼１−１の横断面形状を示す説明図であり、図１１（ｂ）は、ウェブ高さＨが５００ｍｍ以上である大寸法の船体補強部材用Ｔ形鋼１−２の一例の横断面形状を示す説明図である。なお、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、符号４は幅可変の水平ロールを示し、符号５は竪ロールを示す。
【００１１】
図１１（ａ）に示すように、特許文献２、３により開示される発明により製造される圧延Ｔ形鋼１−１は、圧延Ｈ形鋼２のウェブ３の中央を長手方向へ切断することにより製造される。このため、圧延Ｔ形鋼１−１のウェブ高さＨは、実際に製造される圧延Ｈ形鋼２のウェブ高さ（１０００ｍｍ）の制約を受ける。このため、ウェブの切断代を考慮すると例えば図１１（ｂ）に示すウェブ高さＨが５００ｍｍ以上（図示例では９５０ｍｍ）の圧延Ｔ形鋼１−２を製造することはできない。
【００１２】
なお、ウェブ３の中央ではなく幅方向にずらせた位置で切断すれば、ウェブ高さＨが５００ｍｍ以上の圧延Ｔ形鋼１−２を製造することができるのでは、とも一見考えられる。しかし、これでは、切り落とされた他方の圧延Ｔ形鋼１−２のウェブ高さは５００ｍｍ未満となり、この圧延Ｔ形鋼に対する需要が存在しないとスクラップとせざるを得なくなり、製造コストの上昇につながる。このため、この方法は非現実的である。
【００１３】
一方、ウェブ高さＨが３５０ｍｍ以上５００ｍｍ未満の圧延Ｔ形鋼１−１は、特許文献２、３により開示される発明によっても製造可能である。しかし、この場合、熱間圧延でウェブ切断は困難なため冷却後にガス切断される。このガス切断作業によりウェブが加熱されるので、切断後のＴ形鋼はウェブがフランジより伸び大きく曲がる。このため、逆のＴ形状とした後、フランジを冷間圧延しウェブの伸びに近い伸びを与えて曲がりを修正しなければならない。しかし、フランジを冷間圧延することからフランジ表面が加工硬化し、伸びや靭性等といった重要な機械的性質が劣化する。
【００１４】
つまり、圧延Ｈ形鋼からウェブを切断してＴ形鋼を製造する場合、Ｈ形鋼を一旦冷却し、ガス等で切断する工程と、切断により発生する曲がりを修正する工程とが必要となるので製造コストが嵩むとともに、これにより機械的性質が劣化する。
【００１５】
特に、船体補強部材であるロンジ材は、長さが２０ｍ程度と長大なものが多い。このような長くてかつ曲がった部材を矯正することは材料の搬送を含めて、製造コストを上昇させる。また、製品の工程管理上からも圧延後のＴ形鋼の仕上がりまでの時間が長くなるため、納期の短縮という要求にも反する。
【００１６】
さらに、特許文献４（特に第１８図〜第２２図及びその説明参照）には、粗ユニバーサル圧延機を用いてＴ形鋼の粗形鋼片のウェブ及びフランジの厚み圧下を行った後にエッジャー圧延機を用いてフランジ幅圧下を行い、さらに、仕上げユニバーサル圧延機の水平ロールに設けたスリッターによって目標値を超えて延びたウェブを切断して所望の高さとすることにより、圧延Ｔ形鋼を製造する発明が開示されている。
【００１７】
船体補強部材であるロンジ材では、船壁の高さ方向の設置位置に応じて、ウェブ高さＨ及びフランジ幅Ｂについては各部位に適した異なる値の多数のサイズが要求される。これに対し、特許文献４により開示された発明によれば粗ユニバーサル圧延機及びエッジャー圧延機を用いて圧延Ｔ形鋼を製造することは確かに可能であるものの、この発明は、ウェブ高さ圧下することなく仕上げ圧延の際に切断することによりはじめてウェブ高さを所定の値にするので、ウェブ高さ（ステム高さ）を圧延により自在に制御するといった作り分けの自由度が低い。このため、例えばウェブ高さＨ及びフランジ幅Ｂが同一である同一シリーズの圧延Ｔ形鋼の量産においてフランジ厚が変化するとウェブ高さＨを一定に維持できなくなり、上述した多種の船体補強部材用の圧延Ｔ形鋼を作り分けることができない。なお、いうまでもないが、溶接Ｔ形鋼では同一シリーズでフランジ厚が変わってもウェブ高さを一定に維持することは容易である。
【００１８】
また、特許文献４により開示された発明では、特許文献４の第２１図及び第２２図に示すように、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールに設けられたスリッターによってウェブを切断する際に同時にウェブ先端（ステム先端）に開先を設けて船体への溶接に備えるとしている。しかし、この発明では、被圧延材のウェブ厚（ステム厚）が変化するとウェブの切断が不完全な状態となるので所望の開先を形成することは難しく、後工程での開先加工やウェブの切断を改めて行う必要を生じる。また、この発明では、ウェブ端部（ステム端部）が切断されるためその分の歩留ロスを招く。
【００１９】
さらに、特に近年新造される原油タンカでは、改正された海洋汚染防止条約により、（ａ）船底と船側の構造を二重にして座礁や衝突等により船体が破れても原油が流出し難いように構成する二重船殻（ダブルハル）構造、又は（ｂ）原油タンクを上下の２層に分け船側だけを二重構造にするとともに上下のタンクを分ける中間デッキを喫水線より下に配置することにより下のタンクの原油の圧力を常に周囲の水圧よりも低く保つことによって、座礁等により船底に穴が開いても下のタンクの原油は進入する海水の圧力で上に押し上げられてタンク内に閉じ込められるミッドデッキ構造を採用することが義務付けられている。このため、船底や線壁に配置されるロンジ材は、海水に直接的に浸漬されることとなるので十分な耐食性を備えるための防錆塗装を施され、この塗膜の密着性を確保するために船体補強用部材のＴ形鋼のフランジ先端には面取り加工を行う必要がある。しかし、特許文献４にはフランジ端部に圧延により面取りを施す方法は開示も示唆もされていないので、後工程で面取り加工を施す必要があり製造コストが嵩む。
【００２０】
このように、ウェブの高さが３５０ｍｍ以上の船体補強部材用の圧延Ｔ形鋼は、特許文献２〜４により開示されたいずれの発明に基づいても工業的規模で実用的かつ経済的に製造できないので、ウェブ及びフランジをなす２枚の鋼板をＴ字状に組み合わせて溶接することによる溶接Ｔ形鋼として製造される。
【特許文献１】特開昭６０−１０２２０５号公報
【特許文献２】特開昭５８−１３５７０４号公報
【特許文献３】特開昭６４−１５２０３号公報
【特許文献４】特公昭４３−１９６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述したように、甲板縦通ばりや船底縦通肋骨といった船体補強用部材には、航海時に縦曲げ応力及び捩じり応力が繰り返し作用する。このため、船体補強部材である溶接Ｔ形鋼の溶接部の破壊に対する抵抗性を高めるために、一般的に、フランジとウェブの接合部（溶接ビード部）について超音波探傷検査を行う必要がある。さらに、この超音波探傷検査により溶接欠陥が発見されると、一般的に、欠陥の除去と所定の鋼材断面の確保を目的とした補修を行う必要がある。
【００２２】
また、上述したように船体補強部材は海水に浸漬される状態でも使用されるので防錆塗料が塗布されるため、塗膜の密着性を確保するためにフランジ、さらには必要によりウェブの先端部を面取りする必要がある。一方、溶接Ｔ形鋼のフランジ及びウェブの接合部（溶接ビード部）は、溶接ままではその表面の凹凸により塗膜の密着性が低下するため、一般的に、溶接ビード部が滑らかになるようにグラインダー等を用いた補修が行われる。これら面取りや溶接ビード部に対する補修が不十分であると、塗装性を悪化させたり、フランジの先端部や溶接部の耐食性が低下する。
【００２３】
さらに、溶接Ｔ形鋼は、ウェブとフランジとを接合するための溶接、溶接部の補修ならびに溶接欠陥部の補修を別途行う必要がある。また、フランジ、さらには必要によりウェブの先端部に面取りを行うための加工は、溶接後に専用の面取り加工ラインで機械加工により行うこととなるので、この点からも製造コストが嵩み、また納期も長期化する。
【００２４】
このように、ウェブ高さが３５０ｍｍ以上である従来の船体補強部材用溶接Ｔ形鋼には、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、製造コストの上昇、さらには製造能率の低下といった様々な課題があり、その解決が強く求められる。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、（ｉ）Ｔ形鋼の粗形鋼片に対して、平坦な形状を有する水平ロール及び竪ロールを備える第１のユニバーサル圧延機を用いる複数パスの圧延（例えば中間圧延）を行うことによってウェブ及びフランジそれぞれの厚み圧下を行い、さらに、小径部及び大径部を有する段差状の水平ロールと、小径部を有する一方の竪ロールと、通常のロールを有する他方の竪ロールとを備える第２のユニバーサル圧延機を用いる圧延（例えば中間圧延又は仕上げ圧延）を行うことによってウェブ高さ及びフランジ幅を制御することにより、従来の製法では工業的規模で実用的かつ経済的には製造できなかった、ウェブ高さが３５０ｍｍ以上であるとともにフランジ幅が２００ｍｍ以下である横断面形状を有する熱間圧延Ｔ形鋼を、工業的規模で圧延素材であるブルームから熱間圧延により直接かつ確実に製造できるとともに、（ｉｉ）この圧延によりこの熱間圧延Ｔ形鋼の先端部の形状を特定の形状とすることによって、船体補強部材用として優れた特性を得られるという、新規かつ重要な技術思想に基づくものである。
【００２６】
本発明は、ウェブの高さが３５０ｍｍ以上、望ましくは５００ｍｍ以上であるとともにフランジの幅が２００ｍｍ以下であり、かつ、ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であることを特徴とする船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼である。
【００２７】
この本発明において「圧延ロールによる圧下をされた圧延面」とは、圧延ロールに接して圧下をされたままの表面であることを意味し、通常の圧延工程では酸化被膜である黒皮が残存したままの面を意味する。このため、例えば特許文献４により開示された圧延Ｈ形鋼のウェブの先端面は仕上げ圧延において切断されて形成される面であるので、本発明における「圧延ロールによる圧下をされた圧延面」ではないことは目視で判別可能である。
【００２８】
この本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼では、さらに、フランジの先端部が、圧延ままの、半径が２〜６ｍｍの円弧形状部又は２〜６Ｃの面取り部を有することが望ましい。
【００２９】
この本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼は、ウェブがフランジの幅方向の中央に配置された形状である場合のみならず、ウェブがフランジの中央よりフランジの幅方向にずれて配置された形状である場合であっても適用可能である。
【００３０】
別の観点からは、本発明は、鋼片に粗圧延を行って造形されたＴ形鋼の粗形鋼片に、タンデム配列された少なくとも２台のユニバーサル圧延機による往復圧延を行うにあたり、一方のユニバーサル圧延機でこの粗形鋼片のウェブ及びフランジを厚み方向へ圧下し、他方のユニバーサル圧延機でこの粗形鋼片のフランジを幅方向へ圧下すること、又は、フランジの幅方向の圧下とウェブの高さ方向の圧下とを同時に行うことを特徴とする熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法である。これにより、寸法精度の良好なＴ形鋼を熱間圧延で製造できる。
【００３１】
この場合、前記タンデム配列された少なくとも２台のユニバーサル圧延機の間に２重式圧延機を配置することにより、１シリ−ズ中に厚みが異なるサイズが存在する場合には、２重式圧延機の孔型深さを、この異なるサイズに合わせておくことにより、ユニバーサル仕上げ圧延機のロールを交換することなく、厚みの異なるサイズを圧延することができる。
【００３２】
また、本発明は、鋼片に粗圧延を行って造形されたＴ形鋼の粗形鋼片に、少なくとも１台の粗ユニバーサル圧延機とこの粗ユニバーサル圧延機に隣接配置された少なくとも一台の２重式圧延機とによる往復圧延を行って、粗ユニバーサル圧延機により粗形鋼片のウェブの厚み及びフランジの厚みの圧下と粗形鋼片のウェブの高さの調整とを行うとともに、２重式圧延機により粗形鋼片のフランジの幅の圧下とウェブの端部の厚みの圧下とを行う中間圧延を行うことによりＴ形鋼を造形した後に、仕上げユニバーサル圧延機によりフランジの厚み、ウェブの厚み又はウェブの高さのうち少なくとも一つの寸法調整を行う仕上げ圧延を行うことによって、Ｔ形鋼を製造することを特徴とする熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法である。
【００３３】
これらの本発明に係る熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法では、仕上げユニバーサル圧延機が、ロール幅が変更可能な水平ロールを備えることが望ましい。
これらの本発明に係る熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法では、仕上げユニバーサル圧延機の竪ロールに付与された孔型による圧下によりフランジの先端、及び／又はウェブの先端の面取り加工を行うことが望ましい。
【００３４】
これらの本発明に係る熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法では、中間圧延を終了した後であって仕上げ圧延を開始する前に、中間圧延を行う圧延機の下流に配置された２重式圧延機の水平ロールに設けられたフランジ先端面取り加工用孔型によって、Ｔ形鋼のフランジ先端の面取り加工を行うことが望ましい。
【００３５】
さらに、これらの本発明に係る熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法では、Ｔ形鋼が、ウェブの高さが３５０ｍｍ以上であるとともにフランジの幅が２００ｍｍ以下であることが望ましい。本発明に係る熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法は、ウェブ高さが５００ｍｍ以上である大寸法のＴ形鋼の製造に、特に適する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼は、大寸法のＴ形鋼であるにもかかわらず溶接部を有さない。このため、船体補強部材に要求される高い強度及び剛性と優れた耐食性とをともに高い次元で兼ね備えており、船体補強部材として極めて優れた性能を有する。
【００３７】
また、本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼は、圧延のままで、フランジの先端部に半径が２〜６ｍｍの円弧又は２〜６Ｃの面取り部を有する横断面形状を備える。このため、熱間圧延終了後に、ウェブの切断工程や、フランジ先端の専用の面取り工程を設ける必要がなく、低コストで製造することができる。
【００３８】
また、本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼は、フランジとウェブの接合作業や、フランジとウェブの接合部の手入れ、超音波探傷検査及び補修作業やフランジ端部における面取り作業といった、不安定作業を経ないで製造される。このため、低コスト化を図れるとともに製品品質が安定する。
【００３９】
また、本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼は、ユニバーサル圧延機によりＨ形鋼を圧延した後にウェブを長手方向に切断する工程を廃することができるので、ウェブの先端面が圧延ロールによる圧下をされた圧延面であり、特許文献４により開示された圧延Ｈ形鋼のように切断面ではないので、Ｈ形鋼を切断して製造することに起因した製品寸法についての制約を、取り除くことができる。
【００４０】
さらに、船体の縦剛性を高めるために船底等に使用される船体補強部材としてはウェブに対して対称形のＴ形鋼が最適であるが、従来は厚板を溶断して製作したフランジ材及びウェブ材をＴ字型に組み合わせて溶接することにより製造していた。しかし、大きな厚板から狭幅のフランジ材を得るために多条のスリットを行う必要があり、溶断や溶接後の材料のハンドリングに手間を要しＴ形鋼の製造コストは材料費の増加分よりさらに高くなっていた。このため、造船用の大形のＴ形鋼は製造コストが高くなっていたが、本発明に係る熱間圧延Ｔ形鋼の製造方法によれば、熱間圧延でのＴ形断面での製造が可能となるので、厚板の切断、溶接工程やＨ形鋼のウェブ切断工程等の製造工程を短縮でき、高性能な大形のＴ形鋼を低コストで製造できる。
【００４１】
このため、本発明によれば、Ｔ形鋼を熱間圧延により製造する場合に、その中間圧延段階又は中間圧延及び仕上げ圧延の段階で、２台のユニバ−サル圧延機を用いた往復圧延を行うので、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、さらには製造コストの上昇をいずれも抑制しながら、船体補強部材用として好適な、ウェブ高さＨが３５０ｍｍ以上であるとともにフランジの幅が２００ｍｍ以下である熱間圧延Ｔ形鋼を、実用的かつ経済的に工業的規模で高能率で安定して量産することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
（実施の形態１）
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態によりＴ形鋼を圧延により製造する工程の一例を模式的に示す説明図である。同図における符号ＢＤはブレイクダウンミル（粗圧延機）を示し、符号ＵＲは第１のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機を示し、符号Ｅは２重式（２Ｈｉ）のエッジャー圧延機を示し、さらに、符号ＵＦは第２のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機を示す。また、表１には、船体補強部材用不等辺不等厚山形鋼の寸法の一例をまとめて示す。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
以降の説明では、表１に寸法を示す船体補強部材用不等辺不等厚山形鋼のうち呼称５５０×１５０（×１２／２１）を置換することができるＴ形鋼を製造する場合を例にとる。
【００４５】
５５０×１５０×１２／２１のＴ形鋼を製造する場合、Ｔ形鋼を２つ連結した対称形状のＨ形鋼、つまり１１００×１５０×１２／２１のＨ形鋼を圧延により製造し、このＨ形鋼のウェブを二分割すれば、圧延作業は極めて容易となる。しかしながら、国内に既存のＨ形鋼製造用ユニバーサル圧延機により製造可能なＨ形鋼のウェブ高さの最大値は１０００ｍｍである。したがって、上記寸法を有するＨ形鋼を圧延により製造することはできない。
【００４６】
これに対し、本実施の形態では、図１に示す、一般的なＨ形鋼のミル配列であるＢＤ−ＵＲ／Ｅ／ＵＦを有する圧延工程を流用して、５５０×１５０×１２／２１のＴ形鋼を圧延により直接的に製造する。
【００４７】
本実施の形態によりＴ形鋼を圧延により直接的に製造する場合に用いる圧延素材である鋼片は、連続鋳造によって製造したビ−ムブランクであってもよいし、あるいはブル−ムであってもよい。
【００４８】
図１における粗圧延機ＢＤでは、この圧延素材に粗圧延を行って左右対称のビームブランクを造形し、引き続いて一方のフランジ部を平坦に圧下することにより、Ｔ形鋼の粗形鋼片を造形する。
【００４９】
この場合、被圧延材の左右曲がりを低減するために、例えば、一方のフランジ部に対して幅圧下を行うのに対して他方のフランジ部に対して厚み圧下を行うといったように、孔型及び圧延パススケジュールを工夫して左右のフランジ部の延伸率を近づけることが望ましい。
【００５０】
次に、このようにして粗圧延を行われた粗形鋼片をユニバ−サル圧延機群に移送して中間圧延を行う。
図２は、第１のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機ＵＲにより粗形鋼片である被圧延材Ａの圧延を行う状況を示す説明図である。
【００５１】
図２に示すように、上水平ロール６及び下水平ロール７と、左竪ロール８及び右竪ロール９とによって図２に示すＴ形の孔型を構成する。そして、上水平ロール６及び下水平ロール７により被圧延材ＡのウェブＡｗをその厚み方向へ圧下するとともに、左竪ロール８の外周面８ａと上水平ロール６の側面６ａ及び下水平ロール７の側面７ａとにより被圧延材ＡのフランジＡｆをその厚み方向へ圧下する。これにより、被圧延材ＡのウェブＡｗ及びフランジＡｆそれぞれの厚さを低減する。この際、被圧延材Ａに生じる左右曲がりを抑制するために、被圧延材Ａの各部の延伸率が概ね同じ値となるように圧延することが望ましい。
【００５２】
また、被圧延材ＡのウェブＡｗ及びフランジＡｆの厚みの圧下の際には、上水平ロ−ル６及び下水平ロール７それぞれの軸方向への位置ずれを防止するために、フランジＡｆを圧延しない右竪ロ−ル９の外周面９ａが上水平ロ−ル６の側面６ａ及び下水平ロール７の側面７ａに押し付けられるように、竪ロール９を配置することが望ましい。
【００５３】
図３は、図１において、粗ユニバーサル圧延機ＵＲと仕上げユニバーサル圧延機ＵＦとの間に配置される２重式（２Ｈｉ）のエッジャー圧延機Ｅにより構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。
【００５４】
このエッジャー圧延機Ｅは、被圧延材Ａの造形に使用してもよいし、あるいは使用しなくてもよい。このエッジャー圧延機Ｅの上ロール６−１及び下ロール７−１にそれぞれ刻設する孔型は、被圧延材Ａの通過を容易にするため、図３に示すように、ユニバーサル粗圧延機ＵＲにより圧延された被圧延材Ａの横断面形状と同じ形状とすることが望ましい。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、テーブルローラの代替として機能させる場合には、孔型を有さないフラットな形状のロールを用いてもよい。
【００５５】
図４は、第２のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機ＵＦにより構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。
仕上げユニバーサル圧延機ＵＦは、小径部６−２ａ及び大径部６−２ｂをロール軸方向へ並べて有する上水平ロール６−２と、小径部７−２ａ及び大径部７−２ｂをロール軸方向へ並べて有する下水平ロール７−２と、ロール軸方向の中央に被圧延材Ａのフランジ幅よりも小さいロール幅の大径部８−２ｂ及びこの両側にそれぞれ小径部８−２ａを有する左竪ロール８−２と、通常のロールからなる右竪ロール９−２とを備える。
【００５６】
仕上げユニバーサル圧延機ＵＦは、上下の水平ロール６−２、７−２の大径部６−２ｂ、７−２ｂにより被圧延材ＡのウェブＡｗを厚み方向に圧下率数％程度の軽圧下又は拘束しながら、上下の水平ロール６−２、７−２の小径部６−２ａ、７−２ａにより被圧延材ＡのフランジＡｆを幅方向へ圧下してフランジＡｆの幅を制御するとともに、左竪ロール８−２の大径部８−２ｂ及び右竪ロール９−２により被圧延材ＡのウェブＡｗを高さ方向へ圧下してウェブＡｗの高さを制御する。このように、本例では、フランジＡｆの幅方向の圧下とウェブＡｗの高さ方向の圧下とを同時に行うのである。
【００５７】
この仕上げユニバーサル圧延機ＵＦによる圧下では、フランジＡｆの幅の圧下と同時にフランジＡｆの厚みの圧下を行うようにしてもよいが、フランジＡｆの外面に左竪ロール８−２の大径部８−２ｂが接する圧延部と接しない非圧延部との境界付近に疵が発生し易くなるので、左竪ロール８−２の大径部８−２ｂが被圧延材Ａの外面に接する程度、又は圧下率数％程度の軽圧下とすることが望ましい。ウェブＡｗについても同様である。
【００５８】
一方、同一のシリ−ズ内に厚みが異なる２以上のサイズが存在する場合、例えば、５５０×１５０×１４／２５の被圧延材Ａの場合には仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの水平ロール６−２、７−２の孔型深さ、すなわち｛大径部６−２ｂ（７−２ｂ）と小径部６−２ａ（７−２ａ）との外径差｝／２は５５０×１５０×１２／２１にあわせて設定するので、この水平ロール６−２、７−２により圧延した場合フランジＡｆの幅は２ｍｍ大きくなり、５５０×１５２×１４／２５となってしまう。この場合、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの６−２、７−２を適正な孔型深さを有するものに交換すればよいが、ロール保有数の増加やロール交換時間増大により製造コストが上昇する。
【００５９】
そこで、このような場合は、エッジャー圧延機Ｅの水平ロール６−１、６−２の孔型深さを、厚みが異なる５５０×１５０×１４／２５の被圧延材Ａに合わせた寸法に設定しておくことにより、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦのロールを交換することなく、厚みが異なる２サイズを圧延することができる。つまり、この場合には、粗ユニバーサル圧延機ＵＲと仕上げユニバーサル圧延機ＵＦとにより５５０×１５２×１４／２５の近くの寸法まで圧延しておき、次いで、粗ユニバーサル圧延機ＵＲとエッジャー圧延機Ｅとを用いて目標の５５０×１５０×１４／２５の寸法へ仕上げ圧延を行う。
【００６０】
ところで、一般的に、エッジャー圧延機Ｅはロール長さが２ｍ以上あるので、一組のロールに数種類の孔型を刻設することができる。図５は、本実施の形態で用いることができる、エッジャー圧延機Ｅの他の形状例を示す説明図である。本実施の形態におけるエッジャー圧延機Ｅのロール幅は２．５ｍであるので、図５に示すように、上ロール６−３、下ロール７−３の一方側（紙面左側）から順に、５５０×１５０×１２／２１用孔型ｋａｌ．１、５５０×１５０×１４／２５用孔型ｋａｌ．２、５５０×１５０×１６／２８用孔型ｋａｌ．３が順次刻設される。
【００６１】
そして、５５０×１５０×１２／２１用孔型ｋａｌ．１を用いた圧延が終了すると、エッジャー圧延機Ｅを使用して５５０×１５０×１４／２５用孔型ｋａｌ．２を用いた圧延を行う。次いで、５５０×１５０×１６／２８用孔型ｋａｌ．３を用いた圧延を行う場合、台車でエッジャー圧延機Ｅを約７００ｍｍ移動させ、エッジャー圧延機Ｅのロール孔型を５５０×１５０×１６／２８用孔型ｋａｌ．３とし、かつ、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ及び仕上げユニバーサル圧延機ＵＦそれぞれのパスセンターに一致させればよい。このスタンドの移動は１０分間程度で行うことができる。
【００６２】
また、被圧延材ＡのウェブＡｗの位置を、フランジＡｆの中央から幅方向左右にずらして配置させる場合、例えば５５０×１５０×１２／２１の場合にウェブＡｗの中心位置がフランジＡｆの先端から７５ｍｍであればフランジＡｆの中央であるが、５０ｍｍであればウェブＡｗは２５ｍｍ一方にずれる。
【００６３】
このような非対称のＴ形鋼を圧延する場合は、粗ユニバーサル圧延機ＵＲについては対称形の場合と同じでよい。そして、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの上下の水平ロ−ル６−２、７−２の孔型を、図６に例示するように上下方向に所定距離だけずらして配置すればよい。
【００６４】
以上説明したように、実施の形態１によれば、第１のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機ＵＲを用いてＴ形鋼の粗形鋼片のウェブ、及びフランジそれぞれの厚み圧下を行った後に、特定形状（図４に示す形状）の水平ロール及び竪ロールを備える第２のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機ＵＦを用いてフランジ幅圧下及びウェブ高さ圧下を行うことによって、ウェブ高さ３５０ｍｍ以上、フランジ幅２００ｍｍ以下の船体補強部材用として好適な圧延Ｔ形鋼を、熱間圧延により直接的に製造することができる。
【００６５】
また、実施の形態１によれば、熱間圧延Ｔ形鋼を直接造形するため、従来のようなユニバーサル圧延機によりＨ形鋼を圧延した後にウェブを長手方向に切断する工程を省略でき、Ｈ形鋼を切断して製造するために制約を受けていた製品寸法も拡大できる。さらに、上述した図１１（ｂ）に示すようにフランジの造形が片側だけでよいため、従来のＨ形鋼の圧延ではフランジを造形していたフランジ部とは反対側の部分にまでウェブを拡大すること、すなわち製造可能な製品ウェブ高さを粗ユニバーサル圧延機及び仕上げユニバーサル圧延機の最大水平ロール幅まで拡大することができ、同一の圧延機を用いて製造可能な製品のウェブ高さを、拡大することができる。
【００６６】
また、実施の形態１により製造される船体補強部材用の熱間圧延Ｔ形鋼は、大寸法のＴ形鋼であるにもかかわらず溶接部を有さないことから、船体補強部材と要求される高い強度・剛性と優れた耐食性とをともに高い次元で兼ね備えており、船体補強部材として極めて優れた性能を有する。
【００６７】
また、実施の形態１では、第２のユニバーサル圧延機である仕上ユニバーサル圧延機ＵＦあるいはエッジャー圧延機Ｅを用いてフランジ幅圧下を行う際に、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールを孔型化することにより圧延工程においてフランジの面取り加工ができるので、塗装のノリをよくしたり、溶接性をよくするために施されていたフランジ専用の面取り加工を省略でき、製造コストを低減できる。
【００６８】
このようにして、本実施の形態によれば、従来の船体補強部材用溶接Ｔ形鋼に比較して、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、さらには製造コストの上昇をいずれも抑制した船体補強部材として好適な熱間圧延Ｔ形鋼を提供することができる。
【００６９】
なお、以上の説明では、第２のユニバーサル圧延機が仕上ユニバーサル圧延機ＵＦである場合を例にとったが、これに限定されるものではなく、例えば、第２のユニバーサル圧延機を粗ユニバーサル圧延機ＵＲ２とし、仕上ユニバーサル圧延機ＵＦを下流側に別に設けるようにしてもよい。
（実施の形態２）
次に、本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼及びＴ形鋼の製造方法の実施の形態２を、添付図面を参照しながら説明する。
【００７０】
本実施の形態では、圧延素材であるブルームに対して粗圧延を行ってＴ形鋼の粗形鋼片を造形し、この粗形鋼片に対して中間圧延を行ってＴ形鋼を造形し、さらに仕上げ圧延を行うものであるので、以下、粗圧延、中間圧延及び仕上げ圧延について順次説明する。
（粗圧延）
図７は、本実施の形態で用いる、既存のＨ形鋼の圧延工程１０を模式的に示す説明図である。
【００７１】
同図に示すように、粗圧延機ＢＤにより、圧延素材である連続鋳造ブル−ム（図示しない。本例では１０００×２５０ｍｍ）を、図示しない加熱炉に装入して１２５０℃まで加熱して均熱する。次に、加熱炉から抽出してから、３個のボックス孔型Ｋ−１、Ｋ−２、Ｋ−３（図示しない）と２個の造形孔型Ｋ−４、Ｋ−５（図示しない）とが刻設された上下のロールを備える粗圧延機ＢＤを用いて、表２に示すパススケジュ−ルで複数パス（本例では５パス）の往復圧延による粗圧延を行って、Ｔ形鋼（本例では５００×１５０シリーズ）の粗形鋼片１１を造形する。
【００７２】
なお、表２のウェブ厚ならびに材料幅は、各パスにおける圧延終了後の材料の冷間寸法（熱間圧延終了後、常温まで冷却した後の寸法）により示す。
【００７３】
【表２】
2007331027.tif 000004
【００７４】
この粗圧延では、表２に示すように、圧延素材であるブル−ムは、ボックス孔型Ｋ−１により幅方向へ１０００ｍｍから５７５ｍｍまで約４２５ｍｍ圧下される。次いで、圧延パス間で被圧延材を９０度転回し、造形孔型（Ｋ−４、Ｋ−５）による造形圧延ならびにボックス孔型（Ｋ−１、Ｋ−２、Ｋ−３）によるウェブ高さ方向のエッジング圧延をくりかえすことによりＴ形鋼の粗形鋼片１１に造形される。
【００７５】
本実施の形態では、このようにして、粗圧延によりブルームがＴ形鋼の粗形鋼片１１に造形される。
（中間圧延）
このようにして造形されたＴ形鋼の粗形鋼片１１は、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ及びエッジャー圧延機Ｅからなる中間圧延機に送られて、中間圧延が行われる。
【００７６】
図８（ａ）には粗ユニバーサル圧延機ＵＲのロール形状を示し、図８（ｂ）にはエッジャー圧延機Ｅのロール形状を示す。
図８（ａ）に示すように、粗ユニバーサル圧延機ＵＲの上水平ロ−ル１２ａ、下水平ロール１２ｂ及び左竪ロ−ル１３ａ、右竪ロール１３ｂのフランジ圧下部の角度θ１、及びエッジャ−圧延機Ｅの上ロール１４ａ、下ロール１４ｂのフランジ内面の角度θ２は、いずれも０度以上５度以下であることが望ましく、粗ユニバーサル圧延機ＵＲのウェブ先端を圧下する竪ロール１３ｂはフラットな形状であることが望ましい。
【００７７】
また、粗ユニバーサル圧延機ＵＲにおける上水平ロ−ル１２ａ、下水平ロール１２ｂの側面と粗形鋼片１１のウェブの先端を圧下する竪ロ−ル１３ｂとの隙間の距離ｄは、圧延におけるウェブの高さの広がりとウェブの先端を圧下したときのウェブの先端の座屈防止とを考慮して、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度とすることが望ましい。
【００７８】
一方、エッジャー圧延機Ｅのエッジャー深さ（図８（ｂ）におけるフランジ深さ）は、シリーズ中最もウェブ厚が厚いサイズのフランジ深さを基準に設定することが望ましく、５００×１５０シリーズについて５００×１５０×１０×２０と、５００×１５０×１５×２５を製造する場合には、５００×１５０×１５×２５のフランジ深さ６７．５ｍｍを基準としてエッジャー圧延機Ｅのエッジャー深さは、６５ｍｍとすることが例示される。
【００７９】
そして、Ｔ形鋼の粗形鋼片１１に対して、近接して配置される粗ユニバーサル圧延機ＵＲとエッジャー圧延機Ｅとからなる中間圧延機群を少なくとも１組以上用いる往復圧延により、粗ユニバーサル圧延機ＵＦではウェブ及びフランジの厚み圧下とウェブの高さ調整とを行うとともに、エッジャー圧延機Ｅではフランジの幅とウェブの端部の厚み圧下とを行う中間圧延を行う。
【００８０】
通常、非対称形状の形鋼の圧延時には、断面内の厚み圧下が不均一となり圧延方向の延伸差が生じることにより、圧延機の出側で曲がりを生じる。しかし、本例では、Ｔ形鋼の粗形鋼片１１の圧延に粗ユニバーサル圧延機ＵＲを用いるので、ウェブの厚みの圧下率と、フランジの厚み圧下率とを、上下の水平ロール１２ａ、１２ｂの開度及び左右の竪ロール１３ａ、１３ｂの開度を、各部の圧延方向の延伸率が略等しくなる値にそれぞれ独自に設定することができる。これにより、被圧延材である粗形鋼片１１の曲がりを防止することができる。
【００８１】
さらに、エッジャー圧延機Ｅの上下のロール１４ａ，１４ｂや後述する仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの左右の竪ロール１６ａ、１６ｂに孔型を付与することにより、中間圧延工程及び仕上げ圧延工程において、フランジの先端及びウェブの先端に圧延時に面取り加工を施すことができる。つまり、図９（ａ）に示すように、エッジャー圧延機Ｅの上下のロール１４ａ、１４ｂのフランジ先端圧下部分に面取り加工用の孔型１７ａ、１７ｂを付与すること、又は、図９（ｂ）に示すように、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの左右の竪ロール１６ａ、１６ｂのロール胴長方向の略中央部に面取り加工用の孔型１８ａ、１８ｂを付与することにより、中間圧延又は仕上げ圧延の際にフランジ先端及びウェブ先端の面取り加工を行うことができる。
【００８２】
本実施の形態では、このようにして、中間圧延により粗形鋼片からＴ形鋼を直接熱間圧延による造形する。
（仕上げ圧延）
図７、さらには仕上げユニバーサル圧延機ＵＦのロ−ル形状を示す図８（ｃ）及び図９（ｂ）に示すように、中間圧延を終えて造形されたＴ形鋼に、望ましくは、ロール幅が変更可能な上下の水平ロール１５ａ、１５ｂを有する仕上げユニバーサル圧延機ＵＦを用いて、フランジの厚み、ウェブの厚み又はウェブの高さのうち少なくとも一つの寸法調整を行って、フランジの成形及びウェブの高さの仕上げを行う。
【００８３】
仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの上下の水平ロール１５ａ、１５ｂに、ロール幅が変更可能なロールを使用することが望ましいのは、圧延する製品のフランジ厚に応じてロール幅を変更して圧延することが可能になるからである。
【００８４】
仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの上下の水平ロ−ル１５ａ、１５ｂ及び左右の竪ロ−ル１６ａ、１６ｂの角度は、０〜０．３度であることが望ましく、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ及び仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの各ロ−ル１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂに摩耗が少ない材質を選択することにより、上下の水平ロ−ル１５ａ、１５ｂ及び左右の竪ロ−ル１６ａ、１６ｂの傾斜角度をいずれも０度に設定することが望ましい。
【００８５】
ロール幅が変更可能な水平ロール１５ａ、１５ｂを有する仕上げユニバーサル圧延機ＵＦを用いてフランジ成形及びウェブ高さの寸法の仕上げを行うことにより、フランジ厚みに関係なくウェブ高さが一定である圧延Ｔ形鋼１９を製造する際に、ウェブの先端部の板厚及び直角度に関する寸法精度を向上させることができる。
【００８６】
仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの上下の水平ロール１５ａ、１５ｂの幅を製品のウェブ高さに対する基準幅よりも広く設定すると、ウェブの先端が右竪ロール１６ｂにより圧下されないために圧延方向について製品のウェブ高さの寸法がばらつく。一方、上下の水平ロール１５ａ、１５ｂの幅を製品のウェブ高さに対する基準幅よりも狭く設定すると、ウェブの先端の水平ロールにより圧下されない部分に板厚の増加が発生する。これに対し、上下の水平ロール１５ａ、１５ｂの幅を製品のウェブ高さに対する基準幅に設定すれば、ウェブの先端は上下の水平ロール１５ａ、１５ｂ及び左右の竪ロール１６ａ、１６ｂにより圧下されており、目標の製品寸法が得られる。
【００８７】
本実施の形態では、エッジャー圧延機Ｅの上下のロール１４ａ、１４ｂに孔型１７ａ、１７ｂを付与してフランジの先端の面取り加工を行うこととしたが、孔型１７ａ、１７ｂを付与することにより粗ユニバーサル圧延機ＵＲでの往復圧延時のフランジの内面側の先端部の圧下が少なくなり、表面に線状の肌荒れが発生し易くなる。そこで、図８（ｂ）に示すような通常のロールを有するエッジャー圧延機Ｅの後段にフランジ先端面取り加工専用のエッジャーミルＥ’（図示しない）をもう一基配置しておき、粗ユニバーサル圧延機ＵＲでの往復圧延を終了した後に、エッジャーミルＥ’によりフランジの先端の面取り加工を行うことにより、線状の肌荒れもなく良好な面取り加工を施すことができる。
【００８８】
さらに別の方法として、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの左右の竪ロール１６ａ、１６ｂに孔型１８ａ、１８ｂを設けてフランジの先端及びウェブ先端の面取り加工を行うことにより、線状の肌荒れもなく良好な面取り加工を施すことができる。
【００８９】
このようにして、本実施の形態によれば、Ｔ形鋼の粗形鋼片１１に対して、第１のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機ＵＲを用いる複数パスの中間圧延を行ってＴ形鋼を造形し、さらに第２のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機ＵＦを用いる軽圧下の仕上げ圧延を行う。このため、所望の寸法の熱間圧延Ｔ形鋼１９を、ブルームから熱間圧延により直接的に製造することができる。
【００９０】
また、本実施の形態によれば、熱間圧延Ｔ形鋼１９を直接造形するため、従来のようなユニバーサル圧延機によりＨ形鋼を圧延した後にウェブを長手方向に切断する工程を省略でき、Ｈ形鋼を切断して製造するために制約を受けていた製品寸法も拡大できる。さらに、上述した図１１（ｂ）に示すようにフランジの造形が片側だけでよいため、従来のＨ形鋼の圧延ではフランジを造形していたフランジ部とは反対側の部分にまでウェブを拡大すること、すなわち製造可能な製品ウェブ高さを粗ユニバーサル圧延機及び仕上げユニバーサル圧延機の最大水平ロール幅まで拡大することができ、同一の圧延機を用いて製造可能な製品のウェブ高さを、拡大することができる。
【００９１】
また、本実施の形態によれば、この本発明に係る船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼は、大寸法のＴ形鋼であるにもかかわらず溶接部を有さない。このため、船体補強部材と要求される高い強度・剛性と優れた耐食性とをともに高い次元で兼ね備えており、船体補強部材として極めて優れた性能を有する。
【００９２】
また、本実施の形態により、エッジャロール及び仕上げユニバーサル圧延機の竪ロールに孔型を付与することにより圧延工程においてフランジ及びウェブ先端の面取り加工ができる。このため、塗装のノリをよくしたり、溶接性をよくするために施されていたフランジ及びウェブ先端の専用の面取り加工を省略でき、製造コストを低減できる。
【００９３】
さらに、本実施の形態により、ロール幅が変更可能な水平ロールを有する仕上げユニバーサル圧延機を用いてフランジ成形及びウェブ高さ寸法の調整を行う。このため、フランジ厚に関係なくウェブ高さの寸法精度を確保することができる。
【００９４】
このようにして、本実施の形態によれば、従来の船体補強部材用溶接Ｔ形鋼に比較して、溶接部の破壊、溶接部の耐食性の低下、さらには製造コストの上昇をいずれも抑制した船体補強部材用熱間圧延Ｔ形鋼を提供することができる。
【００９５】
なお、以上の説明では粗ユニバーサル圧延機ＵＲ及びエッジャー圧延機Ｅ各々１基からなる中間圧延工程を例にとったが、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ及びエッジャー圧延機Ｅ各々１基からなる中間圧延機群を複数設けるようにしてもよい。
【実施例１】
【００９６】
さらに、本発明を実施例とともに詳細に説明する。
（１）ＢＤ−ＵＲ／Ｅ／ＵＦのミル配列の場合
対象となる製品サイズ（５５０×１５０×１２／２１と５５０×１５０×１４／２５のＴ形鋼）について説明する。
【００９７】
素材は連続鋳造によって製造されたブル−ム（８００×２５０ｍｍ）である。これを加熱炉で１２５０℃まで加熱及び均熱する。そして、抽出後に粗圧延に供する。
粗圧延機ＢＤは１個のボックス孔型Ｋ−１（図示しない）と３個の造形孔型Ｋ−２，３，４（図示しない）を有する。粗圧延機ＢＤにおけるパススケジュールを表３に示す。素材のブルームは、ボックス孔型Ｋ−１で幅方向に８００ｍｍから６４０ｍｍまで約１６０ｍｍ圧下される。なお、表３のウェブ厚さならびに材料幅は、各パスにおける圧延終了後の材料の冷間寸法（熱間圧延終了後、常温まで冷却した後の寸法）により示す。
【００９８】
【表３】
2007331027.tif 000005
【００９９】
次いで材料は９０度回転され、造形孔型Ｋ−２でビームブランクに造形され、造形孔型Ｋ−３，４で一方のフランジ部が圧下され、Ｔ形鋼の粗形鋼片が造形される。
【０１００】
次いで、圧延材はＵＲ／Ｅ／ＵＦタンデム圧延機群に移送される。
第１のユニバーサル圧延機である粗ユニバーサル圧延機ＵＲのロール形状は図２に示す通りであり、上下の水平ロール６、７、左右の竪ロール８、９のフランジ相当部の角度は０度以上５度以下であることが望ましい。一方、図３に示すように、エッジャー圧延機Ｅの上下のロール６−１、７−１により構成されるロール孔型は、５５０×１５０×１４／２５用の孔型である。さらに、第２のユニバーサル圧延機である仕上げユニバーサル圧延機ＵＦのロール形状は図４に示す通りであり、上下の水平ロール６−２、７−２、左右の竪ロール８−２、９−２の角度は０度以上０．３度以下であることが望ましい。
【０１０１】
粗ユニバーサル圧延機ＵＲ、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦを構成する各ロールに摩耗が少ない材質を選択すれば、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦとも上下の水平ロールや左右の竪ロールの傾斜角度は、ともに０度であることが望ましい。
【０１０２】
最終前パスにおける仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの水平ロール６−２、７−２の側面とウェブ幅を圧下する竪ロール８−２との間隔は、圧延におけるウェブ幅の広がりを考慮して、５〜３０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【０１０３】
９パスの往復圧延により、目的とする５５０×１５０×１２／２１のＴ形鋼を圧延により製造することができる。そのときのユニバーサル圧延機群ＵＲ，ＵＦのパススケジュールを表４に示す。
【０１０４】
なお、表４におけるウェブ厚さ、フランジ厚さ、フランジ幅ならびにウェブ高さは、各々図１０に示すＴ形鋼のｔｗ、ｔｈ、Ｂ、Ｈに相当する寸法を表し、各パスにおける圧延終了後のＴ形鋼の冷間寸法（熱間圧延終了後、常温まで冷却した後の寸法）により示す。なお、後述する表５〜８において同じである。
【０１０５】
【表４】
2007331027.tif 000006
【０１０６】
次に、５５０×１５０×１４／２５のＴ形鋼を圧延する。最終前の８パス目においてエッジャー圧延機Ｅでフランジ幅を２ｍｍ圧下する。そして、９パス目の粗ユニバーサル圧延機ＵＲで、目標の５５０×１５０×１４／２５に圧延する。そのときのユニバーサル圧延機群ＵＲ、ＵＦ及びエッジャー圧延機Ｅのパススケジュールを表５に示す。
【０１０７】
【表５】
2007331027.tif 000007
【０１０８】
（２）ＢＤ−ＵＲ１／Ｅ／ＵＲ２−ＵＦの場合
５５０×１５０×１２／２１のＴ形鋼の場合も、粗圧延機ＢＤのパススケジュールは上記（１）と同じである。
【０１０９】
本例では、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ１として図２に示すユニバーサル圧延機を用い、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ２として図４に示すユニバーサル圧延機を用い、さらに、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦとして図１１（ｂ）に示すユニバーサル圧延機を用いた。また、エッジャー圧延機Ｅとして図３に示す孔型ロールを有する２重式圧延機を用いた。ユニバーサル圧延機群ＵＲ１，ＵＲ２ミル群で９パスの往復圧延が行われる。そして、９パス目の第２粗ユニバーサル圧延機ＵＲ２でのフランジ幅の軽圧下が行われ、仕上げユニバーサル圧延機ＵＦで１パスで仕上げられる。
【０１１０】
仕上げユニバーサル圧延機ＵＦで仕上げ圧延が行われるので、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ１，ＵＲ２の水平ロール６、７のフランジ相当部の角度は３度以上５度以下であることが望ましい。仕上げユニバーサル圧延機ＵＦの水平ロール６−２、７−２、竪ロール８−２、９−２の角度は０度以上０．３度以下であることが望ましい。そのときのユニバーサル圧延機群ＵＲ１，ＵＲ２，ＵＦのパススケジュールを表６に示す。
【０１１１】
【表６】
2007331027.tif 000008
【０１１２】
なお、厚さ違いの５５０×１５０×１４／２５のＴ形鋼の場合も、上記（１）の場合と同じである。
（３）ＢＤ−ＵＲ１／ＵＲ２の場合
本例では、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ１として図２に示すユニバーサル圧延機を用い、粗ユニバーサル圧延機ＵＲ２として図４に示すユニバーサル圧延機を用いた。
【０１１３】
本例のように、エッジャー圧延機Ｅを使用せずに、第１，第２粗ユニバーサル圧延機ＵＲ１，ＵＲ２のタンデムミルの場合は、単一サイズしか圧延できない。つまり、５５０×１５０×１２／２１のＴ形鋼を圧延すると、次の５５０×１５０×１４／２５のＴ形鋼を圧延する場合は、第２粗ユニバーサル圧延機ＵＲ２のロールを交換する必要がある。
（４）ＢＤ−ＵＲ１／ＵＲ２−ＵＦの場合
この場合も、上記（３）と同じく、単一サイズしか圧延できない。但し、上記（３）に比べ、最終の９パス目で第２粗ユニバーサル圧延機ＵＲ２でフランジ幅の軽圧下ができるので製品の寸法精度は向上する。
【０１１４】
以上の実施例の説明では、５５０×１５０シリーズのＴ形鋼の圧延について例示したが、ウェブ高さが５５０ｍｍを除く３５０ｍｍ以上のＴ形鋼、あるいはフランジ幅が１００ｍｍや２００ｍｍのＴ形鋼についても本実施例の製造方法を同様に適用できる。
【実施例２】
【０１１５】
表７には５００×１５０×１０×２０のＴ形鋼の圧延パススケジュールを示し、表８には５００×１５０×１５×２５のＴ形鋼の圧延パススケジュ−ルを示す。この圧延スケジュールは、被圧延材に曲がりが生じないようにウェブ及びフランジそれぞれの厚み圧下率が略等しくなるように、圧下量を調整したものである。
【０１１６】
【表７】
2007331027.tif 000009
【０１１７】
【表８】
2007331027.tif 000010
【０１１８】
以上の圧延条件のもとで、ブルームから熱間圧延Ｔ形鋼を圧延により直接製造した。その結果、粗圧延から仕上げユニバーサル圧延まで操業トラブルとなる被圧延材の曲がりを生じることなく、目標とする製品寸法を有する圧延Ｔ形鋼を製造することができた。
【０１１９】
この実施例では５００×１５０シリーズのＴ形鋼の圧延方法について例示したが、ウェブ高さが５００ｍｍを除く３５０ｍｍ以上のＴ形鋼、あるいはフランジ幅が１００ｍｍや２００ｍｍのＴ形鋼についても本発明に開示の製造方法を同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】第１の実施の形態によりＴ形鋼を圧延により製造する工程の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】粗ユニバーサル圧延機により粗形鋼片である被圧延材の圧延を行う状況を示す説明図である。
【図３】２重式のエッジャー圧延機より構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。
【図４】仕上げユニバーサル圧延機により構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。
【図５】実施の形態１で用いることができるエッジャー圧延機の他の形状例を示す説明図である。
【図６】水平ロ−ルを上下方向にずらして配置した仕上げユニバーサル圧延機により構成される孔型形状を模式的に示す説明図である。
【図７】実施の形態２で用いる、既存のＨ形鋼の圧延工程１０を模式的に示す説明図である。
【図８】図８（ａ）は、粗ユニバーサル圧延機のロール形状を示す説明図であり、図８（ｂ）は、エッジャー圧延機のロール形状を示す説明図であり、さらに、図８（ｃ）は、仕上げユニバーサル圧延機のロ−ル形状を示す説明図である。
【図９】図９（ａ）は、エッジャー圧延機のロールのフランジ先端圧下部分に設けられた面取り加工用の孔型を示す説明図であり、図９（ｂ）は、仕上げユニバーサル圧延機の竪ロールのロール胴長方向の略中央部に設けられた面取り加工用の孔型を示す説明図である。
【図１０】Ｔ形鋼（フランジ幅Ｂ、ウェブ高さＨ、フランジ厚みｔｈ及びウェブ厚みｔｗ）の横断面形状を示す説明図である。
【図１１】図１１（ａ）は、特許文献２、３により開示された発明により製造可能な圧延Ｈ形鋼のうちでウェブ高さが最大な圧延Ｈ形鋼の横断面形状を示す説明図であり、図１１（ｂ）は、ウェブ高さが５００ｍｍ以上である大寸法の船体補強部材用Ｔ形鋼の一例の横断面形状を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  Ｔ形鋼
１−１  圧延Ｔ形鋼
１−２  船体補強部材用Ｔ形鋼
２  圧延Ｈ形鋼
３  ウェブ
４  幅可変の水平ロール
５  竪ロール
６  上水平ロール
６ａ  側面
６−１  上ロール
６−２  上水平ロール
６−２ａ  小径部
６−２ｂ  大径部
６−３  上ロール
７  下水平ロール
７ａ  側面
７−１  下ロール
７−２  下水平ロール
７−２ａ  小径部
７−２ｂ  大径部
７−３  下ロール
８  左竪ロール
８−２  左竪ロール
８−２ａ  小径部
８−２ｂ  大径部
９  右竪ロール
９ａ  外周面
９−２  右竪ロール
１０  実施の形態２で用いる既存のＨ形鋼の圧延工程
１１  Ｔ形鋼の粗形鋼片
１２ａ  上水平ロ−ル
１２ｂ  下水平ロ−ル
１３ａ  左竪ロ−ル
１３ｂ  右竪ロ−ル
１４ａ  上ロール
１４ｂ  下ロール
１５ａ  上水平ロ−ル
１５ｂ  下水平ロ−ル
１６ａ  左竪ロール
１６ｂ  右竪ロール
１７ａ、１７ｂ  面取り加工用の孔型
１８ａ、１８ｂ  面取り加工用の孔型
１９  圧延Ｔ形鋼
Ａ  圧延材
Ａｆ  フランジ
Ａｗ  ウェブ
ＢＤ  粗圧延機（ブレイクダウンミル）
ＵＲ  粗ユニバーサル圧延機
Ｅ  エッジャー圧延機
ＵＦ  仕上げユニバーサル圧延機
ｋａｌ．１〜ｋａｌ．３  孔型
【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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