(57)【要約】【課題】Ｔ形鋼の製造に際し、左右曲がりを発生させることなくフランジ成形部を冷却する。【解決手段】ステム高さがフランジ幅より大きいＴ形鋼を熱間圧延により製造するに際し、圧延機の入側及び出側に設置されたステムガイド６ａ，６ｂに冷却ノズル７を設置し、圧延中に、ステム成形部Ｂｓ側からフランジ成形部Ｂｆ内面を冷却する。【効果】サイズが変化しても、冷却ノズルの調整を行うことなく、左右曲がりを発生させずにＴ形鋼のフランジを効果的に冷却できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステム高さがフランジ幅より大きいＴ形鋼を熱間圧延により製造するに際し、
圧延中に、ステム成形部側からフランジ成形部内面を冷却することを特徴とするＴ形鋼のフランジ冷却方法。
【請求項２】
圧延機の入側及び出側に設置されたステムガイドに冷却ノズルを設置し、
圧延中に、ステム成形部側からフランジ成形部内面を冷却可能に構成したことを特徴とするＴ形鋼のフランジ冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば船舶の構造材であるロンジ材として使用されるＴ形鋼を熱間圧延で製造するに際して、ステムとフランジの温度差を小さくできるフランジ冷却方法、及びこの冷却方法を実施する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｔ形鋼は、一般にステム厚さに対してフランジ厚さが厚いので、ステムに比較してフランジの熱容量が大きくなる。従って、仕上げ圧延後の温度は、ステムよりフランジが高くなり、冷却後はフランジ側への曲がりが発生する。
【０００３】
フランジ厚さ／ステム厚さの比が大きいサイズのＴ形鋼では、この曲がりが大きくなるので、圧延後の冷却中若しくは冷却後に搬送が不能になることを回避するための曲がり矯正に長時間を要することになる。また曲がり矯正を行うことが困難な場合もある。
【０００４】
そこで、これらの問題を解決する方法として、Ｔ形鋼の圧延中あるいは仕上げ圧延後の高温時に、フランジ外面に対して注水してフランジを冷却することが特許文献１に記載されているが、特許文献１には、注水に関する具体的な構成についての記載はない。
【特許文献１】特公昭４３−１９６７１号公報
【０００５】
具体的な構成について記載されたものとしては、例えば特許文献２、３がある。
このうち特許文献２には、Ｈ形鋼またはＩ形鋼をユニバーサルミルによって圧延する際に、そのフランジ外面を冷却し、圧延終了直後にウエブを長手方向に切断して２条のＴ形鋼を得た後、直ちにフランジ面を調整冷却する方法が記載されている。
【特許文献２】特開平１０−２０２３０１号公報
【０００６】
また特許文献３には、Ｈ形鋼あるいはＩ形鋼をユニバーサルミルによって圧延し、圧延終了直後にウエブを長手方向に切断して２条のＴ形鋼を得た後、続いてフランジ面を下にしてローラーテーブル上を搬送中にフランジ上下面を冷却する方法が記載されている。
【特許文献３】特開平１０−２１６８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２及び特許文献３で開示された発明では、Ｈ形でライン搬送される圧延ならびにウエブ切断工程に対し、冷却工程では逆Ｔ形でフランジ冷却を行うので、冷却工程の前に逆Ｔ形に転回しておくための転回機が必要になる。
【０００８】
また、逆Ｔ形でフランジを水冷するので、水冷による反りが発生してライン搬送が困難にならないように冷却速度を大きくすることができない。従って、冷却装置の長さが長くなることも相まって大きな設備投資が必要になる。
【０００９】
さらに、冷却ノズルが搬送ラインよりも下方に設置されることになるので、ノズル詰まりなどが発生しやすく、その結果、不均一な曲がりを誘発するなどの問題がある。
【００１０】
ところで、Ｈ形鋼やＩ形鋼のフランジを冷却する場合、ウエブの上面に冷却水が乗り、ウエブの温度が低下するという問題があることから、フランジ外面を水冷するのが一般的である。
【００１１】
Ｈ形鋼用の水冷装置と同様な設備を用い、外面側からフランジを冷却する場合、粗ユニバーサルミル群（ＵＲ）による圧延では、パス毎にフランジ幅が変化するので、パス毎にフランジ面への冷却水衝突位置が変化する。
【００１２】
この場合、冷却水衝突位置の調整を行わないと、冷却水衝突位置がフランジ中央を外れるパスでは、冷却水のフランジ幅方向の拡がりが変わってくるので、中心偏りが発生する。従って、冷却ノズルの角度もしくは高さ調整を行って冷却水衝突位置を調整することが必須であり、水冷装置の設備費が高くなるという問題がある。
【００１３】
本発明が解決しようとする問題点は、Ｔ形鋼のフランジを冷却するに際し、左右曲がりが発生しないように、ステムとフランジの温度差をできるだけなくするように冷却を行うには、設備費が高くなるという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のＴ形鋼のフランジ冷却方法は、
冷却水衝突位置の調整を行わなくとも、中心偏りを発生させずに冷却できるようにするために、
ステム高さがフランジ幅より大きいＴ形鋼を熱間圧延により製造するに際し、
圧延中に、ステム成形部側からフランジ成形部内面を冷却することを最も主要な特徴としている。
【００１５】
この本発明のＴ形鋼のフランジ冷却方法は、
圧延機の入側及び出側に設置されたステムガイドに冷却ノズルを設置し、
圧延中に、ステム成形部側からフランジ成形部内面を冷却可能に構成した本発明のＴ形鋼のフランジ冷却装置を使用することで実施できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フランジ厚さ／ステム厚さの比が大きいサイズのＴ形鋼を、サイズが変化しても、冷却ノズルの調整を行うことなく、左右曲がりを発生させずに効果的に冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１〜図３を用いて詳細に説明する。
図１は本発明のＴ形鋼のフランジ冷却装置を設置したＴ形鋼圧延ラインを模式的に表した図、図２は本発明のＴ形鋼のフランジ冷却装置を説明する概略斜視図、図３は本発明のＴ形鋼のフランジ冷却方法による冷却状況を模式的に表した図である。
【００１８】
本発明は、例えば図１に示すＴ形鋼圧延ラインによって、ステム高さＴがフランジ幅Ｂより大きい、例えばＴ５００mm×Ｂ１５０mmのサイズのＴ形鋼を熱間圧延により製造する際、圧延中に、ステム成形部側からフランジ成形部内面を冷却するものである。
【００１９】
図１において、１はブレークダウンミルと呼ばれる２重圧延機で、素材鋼片をおおよそＴ形状の粗形鋼片に圧延する。２はＵ１ミル、３はＥ１ミル、４はＵ２ミルで、これらからなる粗ユニバーサルミル群（ＵＲ）でステム厚さ／フランジ厚さと、ステム高さＴ／フランジ幅Ｂの圧延を行う。５は仕上げユニバーサルミルであるＵＦミルで、最終仕上げ圧延を行う。なお、図１中の８は加熱炉を示す。
【００２０】
これらの各ミルによる圧延のうち、例えば粗ユニバーサルミル群のＵ１ミル２、Ｅ１ミル３、Ｕ２ミル４、及び仕上げユニバーサルミルであるＵＦミル５の前後で、Ｔ形に圧延される鋼片Ｂのフランジ成形部Ｂｆに向けてステム成形部Ｂｓ側から冷却水を噴射する。これが本発明のＴ形鋼のフランジ冷却方法である。
【００２１】
この本発明のフランジ冷却方法を実施するに際して必要な冷却ノズル７は、前記粗ユニバーサルミル群のＵ１ミル２、Ｅ１ミル３、Ｕ２ミル４、及び仕上げユニバーサルミルであるＵＦミル５の前後に配置されている上下のステムガイド６ａ，６ｂに設置する。
【００２２】
このステムガイド６ａ，６ｂは、図２に示すように、上下に配置されたユニバーサルミル水平ロール１１ａ，１１ｂと左右に配置されたユニバーサルミル垂直ロール１２ａ，１２ｂで囲まれた空間のパスライン中心に前記鋼片Ｂを導くように設けられている。
【００２３】
そして、前記ロール１１ａ，１１ｂと１２ａ，１２ｂで囲まれた空間によってＴ形に圧延される鋼片Ｂのフランジ成形部Ｂｆに向けて、図３のように、ステム成形部Ｂｓ側から例えば冷却水を噴射可能なように、ステムガイド６ａ，６ｂのパスライン方向に沿って前記冷却ノズル７を設置する。これが本発明のＴ形鋼のフランジ冷却装置である。
【００２４】
以上のように、本発明では、ミルの中心から同じ隙間で振り分けた位置に設置されるステムガイド６ａ，６ｂに冷却ノズル７を取り付けるので、Ｔ形に圧延される鋼片Ｂのフランジ成形部Ｂｆへの冷却水衝突位置は、各パスとも同一位置になる。
【００２５】
従って、上下のステムガイド６ａ，６ｂに取り付ける冷却ノズル７の取付位置とノズル角度を一旦適切に調整した後は、製造するＴ形鋼のサイズを変更しても、上下に位置するフランジ成形部Ｂｆを均等に冷却することができる。
【００２６】
本発明においては、Ｈ形鋼やＩ形鋼とは異なり、冷却水は被圧延材がミルから出たところで速やかに排出されるので、ステムの過冷却という問題は少なく、上下の冷却ノズル７から噴射する例えば冷却水量は特に限定されない。
【００２７】
しかしながら、圧延中は、冷却水が若干ステム成形部Ｂｓの上に滞留するので、下方に位置するフランジ成形部Ｂｆの冷却水量を５~３０％程度多くすることが望ましい。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明の効果を確認するために行った実施結果について説明する。
矩形断面の鋼片Ｂを加熱炉８で加熱した後、ブレークダウンミル１で、おおよそＴ形状の粗形鋼片に圧延した。
【００２９】
その後、粗ユニバーサルミル群の各パスで、すなわちＵ１ミル２でステム成形部Ｂｓ及びフランジ成形部Ｂｆを厚み圧下し、Ｅ１ミル３でフランジ幅方向の圧延をし、Ｕ２ミル４でステム高さとフランジ幅方向の圧延を複数パス行った。
【００３０】
この時、Ｕ１ミル２、Ｅ１ミル３、Ｕ２ミル４の圧延ロール１１ａ，１１ｂと１２ａ，１２ｂの前後に配置されたステムガイド６ａ，６ｂに設置された水冷ノズル７から下記表１に示す条件で冷却水を噴射し、鋼片Ｂのステム形成部Ｂｓ側からフランジ成形部Ｂｆを水冷した。
【００３１】
そして、この冷却に際し、ステム圧下率／フランジ圧下率とフランジ冷却水量を調整することにより、粗ユニバーサルミル群では、曲がりを発生させることなくフランジ成形部Ｂｆを冷却することができた。
【００３２】
粗ユニバーサルミル群での圧延後、ＵＦミル５で同様にフランジ成形部Ｂｆを水冷しながら仕上げ圧延を１パス行った後に、長さ１８mで熱間切断した。
【００３３】
このようにして製造したＴ形鋼の冷却後の曲がりは１３〜４０mmで、フランジ成形部を水冷にしない場合の１８８mmと比較して大幅に少ないものであった。
下記表１にフランジ成形部の冷却条件と、室温まで温度が低下した矯正前Ｔ形鋼の曲がりを示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のＴ形鋼のフランジ冷却装置を設置したＴ形鋼圧延ラインを模式的に表した図である。
【図２】本発明のＴ形鋼のフランジ冷却装置を説明する概略斜視図である。
【図３】本発明のＴ形鋼のフランジ冷却方法による冷却状況を模式的に表した図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ｂ    鋼片
Ｂｆ    フランジ成形部
Ｂｓ    ステム成形部
２    Ｕ１ミル
３    Ｅ１ミル
４    Ｕ２ミル
５    ＵＦミル
６ａ，６ｂ    ステムガイド
７    冷却ノズル
【図１】
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【図２】
2009119512.tif 000005
【図３】
2009119512.tif 000006