JP2953337B2 - Rolling method for H-section steel - Google Patents
Rolling method for H-section steelInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はH形鋼の圧延方法、特に
フランジの寸法精度の向上に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for rolling an H-section steel, and more particularly to an improvement in dimensional accuracy of a flange.
【0002】[0002]
【従来の技術】H形鋼の熱間圧延工程を図1に模式的に
示す。加熱炉1にて所定の温度に加熱されたスラブ、ブ
ルームまたはビームブランクなどの素材は、ブレークダ
ウン圧延機2により粗鋼片に圧延され、次にすくなくと
もそれぞれ1台以上のユニバーサル圧延機3とエッジャ
圧延機4からなる粗ユニバーサル圧延機群にて所定の寸
法となるまで圧延され、仕上げユニバーサル圧延機5で
製品形状寸法に圧延される。このような圧延工程によっ
て製造されるH形鋼には、図2に示すようなウェブ厚み
t1、4カ所のフランジ厚みt2,t22,t23,t
24、左右フランジ幅B1,B2及びウェブ中心の偏り
Sといった寸法の公差の規定があり、これらの寸法を良
好な精度で圧延することが重要となるが、従来以下に述
べる理由から安定して圧延することが困難であり、これ
ら要求される寸法を有するH形鋼を製造する際には寸法
はずれによる歩留りの低下及び圧延能率を阻害してき
た。2. Description of the Related Art A hot rolling process for an H-section steel is schematically shown in FIG. A material such as a slab, bloom or beam blank heated to a predetermined temperature in the heating furnace 1 is rolled into a crude steel slab by a breakdown rolling mill 2 and then at least one or more universal rolling mills 3 and edger rolling, respectively. The roll is rolled to a predetermined size by a group of coarse universal rolling mills composed of a mill 4, and is rolled to a product shape and dimension by a finish universal rolling mill 5. In the H-section steel manufactured by such a rolling process, a web thickness t1 and four flange thicknesses t2, t22, t23, t as shown in FIG.
24, widths B1, B2 of the left and right flanges, and deviation S of the center of the web are specified, and it is important to roll these dimensions with good accuracy. It is difficult to carry out the process, and when manufacturing the H-section steel having the required dimensions, the yield has been lowered due to the deviation of the dimensions and the rolling efficiency has been hindered.
【0003】ブレークダウン圧延では、図3に示すよう
な複数の孔型により粗鋼片を圧延するが、被圧延材のセ
ンタリングガイドの設定位置、圧延噛込み姿勢または孔
型形状及びパススケジュールの不適正またはガタなどに
起因し、所望の左右上下対称な適正粗鋼片を常に得るこ
とは難しく、断面形状が不均一な粗鋼片は、以降のユニ
バーサル圧延を施した後の最終製品の寸法を低下させる
要因となっている。また粗ユニバーサル圧延機群におい
ては、一対の水平ロールと一対の垂直ロールを有するユ
ニバーサル圧延機により、ウェブは水平ロール対の間隙
で4カ所のフランジは水平ロールと垂直ロールとの間隙
により厚み方向に圧下され、また左右のフランジ軸は、
エッジャ圧延機により圧下され、これらの圧延が所定の
寸法になるまで繰り返し行われる。上下に対となる水平
ロールと左右で対となる垂直ロールを有するユニバーサ
ル圧延では、特に上下左右4カ所のフランジ厚みを均一
に圧延することが難しい。[0003] In the breakdown rolling, a crude steel slab is rolled by a plurality of dies as shown in FIG. 3, but the setting position of the centering guide of the material to be rolled, the rolling bite posture or the shape of the dies and the improper pass schedule. Or, it is difficult to always obtain a desired symmetrical coarse steel slab which is symmetrical due to backlash etc., and a coarse steel slab having an uneven cross-sectional shape is a factor that reduces the dimensions of the final product after subsequent universal rolling. It has become. In the group of coarse universal rolling mills, a universal rolling mill having a pair of horizontal rolls and a pair of vertical rolls, the web has a gap between the horizontal roll pairs, and the four flanges have a thickness in the thickness direction due to the gap between the horizontal roll and the vertical roll. And the left and right flange axes are
It is reduced by an edger rolling mill, and these rollings are repeatedly performed until a predetermined size is obtained. In the universal rolling having a horizontal roll paired up and down and a vertical roll paired right and left, it is particularly difficult to uniformly roll the flange thickness at the four locations in the upper, lower, left and right directions.
【0004】この理由の第一として、ブレークダウン圧
延を終了した粗鋼片の断面形状が図4に示すように上下
左右に対称でない場合、水平ロール対の間隙は適正に
し、水平ロールと垂直ロールとの4カ所の間隙すべて等
しく適正に設定して圧延したとしても、圧延素材となる
粗鋼片のフランジに相当する各部の厚みが異なるため、
フランジ4カ所でのそれぞれの圧延反力が異なり、図5
に示すように圧延反力の差から弾性的に支持されている
垂直ロールのみならず水平ロールもロール軸方向に変位
するため、ユニバーサル圧延機のフランジ各部の厚さは
均一のものとはならない。The first reason for this is that when the sectional shape of the crude steel slab after the breakdown rolling is not symmetrical in the vertical and horizontal directions as shown in FIG. Even if all four of the gaps are equally set and rolled, since the thickness of each part corresponding to the flange of the crude steel slab to be rolled is different,
The rolling reaction force at each of the four flanges is different.
As shown in (1), not only the vertical rolls elastically supported but also the horizontal rolls are displaced in the roll axis direction due to the difference in the rolling reaction force, so that the thickness of each flange portion of the universal rolling mill is not uniform.
【0005】また、第2の理由として、ブレークダウン
圧延を終了した粗鋼片の断面形状が上下左右対称で良好
な場合であっても、ユニバーサル圧延において圧延前に
予め水平ロール対と垂直ロール対を所望の間隙に精度良
く設定し、かつそれを確認することは現状では圧延機ガ
タ及び有効なロール間隙検出機がないためきわめて難し
く、あるパスのロール間隙が不適であれば被圧延材は当
該パス圧延後には次パス以降に対して厚み不均一な圧延
素材となり、前述したように最終製品における寸法精度
の低下を招く原因となっていた。[0005] The second reason is that even if the cross-sectional shape of the crude steel slab that has been subjected to breakdown rolling is good in the vertical and horizontal directions, the horizontal roll pair and the vertical roll pair must be formed before rolling in universal rolling. At present, it is extremely difficult to set the desired gap accurately and confirm it, because there is no rolling mill play and an effective roll gap detector, and if the roll gap of a certain pass is inappropriate, the material to be rolled is After rolling, the rolled material becomes non-uniform in thickness from the next pass onward, and as described above, causes a reduction in dimensional accuracy of the final product.
【0006】H形鋼圧延におけるロール間隙を適正化す
る寸法制御に関しては種々の検討がなされており、その
代表的なものとして、いわゆるセットアップ制御があげ
られる。これは、圧延時のロール変位量と圧延反力は線
形関係にあることから、圧延反力を予測し、これに基づ
き圧延前にロール間隙を設定するものである。これに関
する技術としては、ユニバーサル圧延機においては水平
ロール対及び垂直ロール対により構成されるロール間隙
を調整してフランジ及びウェブ厚みを制御する特開昭6
3−104714号公報、特開昭63−123510号
公報に開示された技術が参照される。この技術では、ユ
ニバーサル圧延の入側素材のフランジ部4カ所の厚みに
不均一があった場合、前述した理由から実際の圧延では
これらフランジ厚みを均一とすることはできない。Various studies have been made on dimensional control for optimizing the roll gap in H-beam rolling, and a typical one is a so-called setup control. In this method, since the roll displacement during rolling and the rolling reaction force have a linear relationship, the rolling reaction force is predicted, and the roll gap is set before rolling based on this. As a technique related to this, in a universal rolling mill, a roll gap formed by a horizontal roll pair and a vertical roll pair is adjusted to control the thickness of a flange and a web.
Reference is made to the techniques disclosed in JP-A-3-104714 and JP-A-63-123510. In this technique, when the thickness of the four flange portions of the input material in the universal rolling is not uniform, the flange thickness cannot be made uniform in the actual rolling for the reasons described above.
【0007】これに対して、フランジ4カ所の厚みを均
一とする技術とし、特開平6−15327号公報で開示
された技術があげられる。この技術によればフランジ4
カ所の厚みの不均一性の低減には効果があるが、これを
おこなうことによって新たな寸法の不良を生じるという
難点がある。つまり、フランジ4カ所の厚み不均一を有
するブレークダウン圧延機の粗鋼片を素材とし、この技
術を適用した場合、この不均一を解消するためフランジ
部4カ所の厚み方向の圧下率に差が生じ、この圧下率差
によってフランジの幅拡がりに差が生じ最終的には図6
に示すようにフランジの脚長の不均一つまりウェブの偏
りの悪化及び左右のフランジ幅の差異の増大を招くこと
となる。On the other hand, as a technique for making the thickness of four flanges uniform, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-15327. According to this technique, the flange 4
Although effective in reducing the non-uniformity of the thickness at various places, there is a drawback in that doing so causes a new dimension defect. In other words, when a crude steel slab of a breakdown rolling mill having four flanges with uneven thickness is used as a raw material and this technology is applied, there is a difference in the rolling reduction in the thickness direction of four flanges in order to eliminate the unevenness. This difference in the rolling reduction results in a difference in the width of the flange, and finally the difference in the width of the flange shown in FIG.
As shown in (1), the leg length of the flange is not uniform, that is, the bias of the web is worsened, and the difference between the left and right flange widths is increased.
【0008】また、フランジ4カ所の厚みをそろえつ
つ、フランジ4カ所の厚み方向の圧下率差からフランジ
4カ所の幅拡がり違いが生じ、これによるフランジ4カ
所の脚長の差つまりウェブ中心の偏りを低減するものと
して、特開平6−15323号公報に開示された技術が
ある。しかしこの技術においても、発明の詳細に述べら
れているとおり、フランジ脚長の差つまりウェブ中心の
偏りと左右のフランジ幅の差及びフランジ4カ所の厚み
の不均一を同時に解消することはできない。Further, while the thicknesses of the four flanges are made uniform, a difference in the width reduction of the four flanges occurs due to a difference in the rolling reduction in the thickness direction of the four flanges. This causes a difference in the leg length of the four flanges, that is, a deviation of the web center. As a technique for reducing the noise, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-15323. However, even in this technique, as described in detail of the invention, it is not possible to simultaneously eliminate the difference in the length of the flange legs, that is, the deviation of the center of the web, the difference in the width of the right and left flanges, and the uneven thickness of the four flanges.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】以上に述べたように、
従来のユニバーサル圧延法では、要求されるフランジ4
カ所の厚みの均一性、左右フランジ幅の均一性を双方同
時に満足することが非常に困難であった。つまり、ある
箇所の寸法を所定の公差範囲内に収めようとした場合、
他の箇所の寸法はずれを誘発するといったことが生じる
可能性がある。実際の圧延では、あるサイズの圧延開始
直後のH形鋼において、ある箇所の寸法精度が劣り、は
なはだしい場合には公差はずれとなり歩留り低下を招く
とともに、以降の圧延材においてこの寸法が最も劣る箇
所を修正しようとした場合、他の箇所の寸法劣化を引き
起こすといった問題が生じ、これは、歩留り向上を阻害
するとともに、圧延能率をも阻害してきた。また、近
年、外法一定H形鋼のように寸法公差も厳しくしかも1
サイズのロットが小さい場合には、上記の問題は極めて
深刻であった。As described above, as described above,
In the conventional universal rolling method, the required flange 4
It was very difficult to satisfy both the uniformity of the thickness at the location and the uniformity of the width of the left and right flanges at the same time. In other words, when trying to fit the dimensions of a certain point within a predetermined tolerance range,
It is possible that the dimensions of other parts may cause deviation. In actual rolling, in the H-section steel immediately after the start of rolling of a certain size, the dimensional accuracy of a certain portion is inferior, and in an extreme case, the tolerance is deviated to cause a decrease in yield. If the correction is attempted, there is a problem that dimensional deterioration of other portions occurs, which hinders the improvement of the yield and the rolling efficiency. In recent years, the dimensional tolerances are strict, as in the case of the H-section steel with the foreign law,
When the size lot was small, the above problem was extremely serious.
【0010】本発明は、H形鋼の圧延において従来技術
によっては困難であった、要求されるフランジ4カ所の
厚み均一性、左右フランジ幅の均一性双方を同時に満足
し、かつこれら寸法の絶対値も高精度に実現し、さらに
歩留り及び圧延能率の向上をも可能にしたH形鋼の圧延
方法を得ることを目的とする。The present invention simultaneously satisfies both the required uniformity of the thickness of the four flanges and the uniformity of the width of the right and left flanges, which have been difficult by the prior art in the rolling of the H-section steel. It is an object of the present invention to obtain a method for rolling an H-section steel which realizes a value with high accuracy and further improves a yield and a rolling efficiency.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、粗ユニバーサ
ル圧延機群と仕上げユニバーサル圧延機をとおしてH形
鋼を圧延する工程において、被圧延材の少なくともフラ
ンジ4カ所の厚み、ウェブ厚み左右フランジ幅を測定
し、各寸法が目標とする寸法に対し差異がある場合、そ
の測定結果から以降の1パス以上の圧延において上下水
平ロール対と左右垂直ロール対から構成されるロール間
隙及びエッジャの左右ロール間隙を適正に設定すること
により、所望のウェブ厚み、フランジ4カ所の厚み、及
び左右フランジ幅を有するH形鋼を圧延可能とするもの
である。According to the present invention, in the step of rolling an H-section steel through a group of rough universal rolling mills and a finishing universal rolling mill, the thickness of at least four flanges of the material to be rolled, the thickness of the web and the right and left flanges are provided. The width is measured, and if each dimension is different from the target dimension, from the measurement results, the roll gap composed of the upper and lower horizontal roll pairs and the left and right vertical roll pairs and the left and right edges By appropriately setting the roll gap, it is possible to roll an H-section steel having a desired web thickness, four flange thicknesses, and left and right flange widths.
【0012】すなわち、本発明は、ブレークダウン圧延
により得られた粗鋼片を素材として、少なくともそれぞ
れ一基以上の水平ロールが軸方向に移動可能なユニバー
サル圧延機と左右フランジ幅の圧下量を個別に調整でき
るエッジャ圧延機からなる粗ユニバーサル圧延機群と仕
上げ圧延機からなる圧延機列によりH形鋼を圧延する際
に、粗ユニバーサル圧延機に近接する位置に少なくとも
フランジ厚み4カ所、ウェブ厚み、左右フランジ幅を測
定する寸法計を少なくとも一台配置し、これらの測定結
果から各寸法の目標値との偏差算出し、フランジ厚み4
カ所の圧下率、ウェブ厚みの圧下率、左右フランジ幅の
圧下率と被圧延材の変形特性と圧延機の特性とから被圧
延材の形状を乱さず以降の圧延パスで所望の各部寸法を
有するH形鋼を得るための上下水平ロールと垂直ロール
から構成されるロール間隙とエッジャ圧延機の左右のロ
ール間隙の修正量を演算し、この結果に基づいて各ロー
ルの位置を変更し、以降1パス以上で圧延することを特
徴としたH形鋼の圧延法である。That is, according to the present invention, there is provided a universal rolling mill in which at least one or more horizontal rolls can move in the axial direction and a reduction in the width of the left and right flanges separately from the crude steel slab obtained by the breakdown rolling. At the time of rolling an H-section steel by a row of rough universal rolling mills comprising adjustable edger rolling mills and a row of finishing rolling mills, at least four flange thicknesses, web thickness, left and right at positions close to the coarse universal rolling mill. At least one dimension meter for measuring the flange width is arranged, and a deviation from a target value of each dimension is calculated from the measurement results.
It has the desired dimensions in the subsequent rolling passes without disturbing the shape of the material to be rolled from the rolling reduction of the web material, the reduction ratio of the web thickness, the reduction ratio of the left and right flange width, the deformation characteristics of the material to be rolled, and the characteristics of the rolling mill. The correction amount of the roll gap composed of upper and lower horizontal rolls and vertical rolls and the right and left roll gaps of the edger rolling mill for obtaining the H-section steel is calculated, and the position of each roll is changed based on this result. This is a method for rolling an H-section steel, characterized in that rolling is performed in a number of passes or more.
【0013】[0013]
【作用】H形鋼の熱間圧延工程においてブレークダウン
圧延を施された粗鋼片は、上下左右に完全に対称なもの
を得ることが難しく、例えば図4に示すような断面を有
している。このような断面を有する粗鋼片を素材とし
て、粗ユニバーサル圧延機群と仕上げユニバーサル圧延
機を通して圧延する場合について説明する。ユニバーサ
ル圧延機では、水平ロール対及び垂直ロール対ともロー
ルチョック、ハウジング等の弾性系で支持されており、
これを図7に模式的に示す。このユニバーサル圧延機に
より図4に示すような粗鋼片を圧延する場合、図5に示
すように各ロールにそれぞれ圧延反力が作用し、その反
力により各ロールは変位することとなる。この時フラン
ジ部4カ所に対応するロール間隙を等しく設定した場合
でもフランジ4カ所の圧延反力は、素材のフランジ部4
カ所の厚み不均一から圧下率に差異が生じることにより
異なり、左右の垂直ロールの反力の違いによる変位に差
が生じる。The rough steel slab that has been subjected to breakdown rolling in the hot rolling process of the H-section steel is difficult to obtain a completely symmetrical top, bottom, left and right and has, for example, a cross section as shown in FIG. . A case where the raw steel slab having such a cross section is used as a raw material and rolled through a group of coarse universal rolling mills and a finishing universal rolling mill will be described. In the universal rolling mill, both the horizontal roll pair and the vertical roll pair are supported by an elastic system such as a roll chock and a housing,
This is shown schematically in FIG. When a crude steel slab as shown in FIG. 4 is rolled by this universal rolling mill, a rolling reaction force acts on each roll as shown in FIG. 5, and each roll is displaced by the reaction force. At this time, even if the roll gaps corresponding to the four flange portions are set to be equal, the rolling reaction force at the four flange portions is still small.
The difference is caused by the difference in the reduction ratio due to the uneven thickness at the places, and the displacement is caused by the difference in the reaction force of the left and right vertical rolls.
【0014】さらに図5の例えば上水平ロールにはフラ
ンジ上部の左右から作用する圧延反力に差が生じた場
合、反力の合力方向に、つまり水平ロールの軸方向に変
位することとなる。その結果として圧延後の被圧延材
は、各フランジに対応するロール間隙を均一と設定した
場合でも、フランジ4カ所の厚みは均一とはならず、し
かも各フランジでの圧下率に差が生じるため、各フラン
ジ部の幅拡がり量は異なることとなり、これは左右フラ
ンジ幅の差異を招くこととなる。また、このユニバーサ
ル圧延において、フランジ4カ所の厚みを極力均一とす
べく各ロール間隙を設定して圧延した場合には、フラン
ジ4カ所の圧下率の差異により生じるフランジ4カ所の
幅拡がりには大きな差が生じ大きな左右フランジ幅の違
いを招く。Further, if a difference occurs in the rolling reaction force acting on the upper horizontal roll, for example, from the left and right of the upper part of the flange, the upper horizontal roll is displaced in the resultant direction of the reaction force, that is, in the axial direction of the horizontal roll. As a result, even if the roll gap corresponding to each flange is set to be uniform in the rolled material after rolling, the thickness of the four flanges is not uniform, and a difference occurs in the rolling reduction at each flange. The width of the flanges is different from each other, which results in a difference between the left and right flange widths. Further, in this universal rolling, when rolling is performed with each roll gap set so as to make the thickness of the four flanges as uniform as possible, the width of the four flanges caused by the difference in the reduction ratio of the four flanges is large. The difference causes a large difference between the left and right flange widths.
【0015】次に、このような左右フランジ幅が異なる
被圧延材を素材として、左右のフランジ幅を圧下するロ
ール間隙を等しく設定したエッジャ圧延を施した場合、
左右のフランジ幅の圧下量に差が生じ、エッジャ圧延後
の左右フランジ幅はほぼ等しくなるものの、図8に示す
ように幅圧下量の差によってフランジ足先に生じる膨ら
み、いわゆるドッグボーンが左右フランジで異なること
となる。このような断面形状を有する被圧延材を次のユ
ニバーサル圧延をほどこした場合、左右フランジのドッ
グボーン部の幅戻り量が異なり、結果的には、左右フラ
ンジ幅を均一とすることができない。Next, when the rolled material having the different left and right flange widths is used as a material and edger rolling is performed with the roll gap for reducing the left and right flange widths set to be equal,
Although the difference between the right and left flange widths is reduced and the left and right flange widths after the edger rolling become substantially equal, as shown in FIG. Will be different. When the material to be rolled having such a cross-sectional shape is subjected to the next universal rolling, the width return amounts of the dog bone portions of the left and right flanges are different, and as a result, the left and right flange widths cannot be made uniform.
【0016】以降、本発明における圧延機列、つまり水
平ロールをパス毎に軸方向に移動可能なユニバーサル圧
延機と左右のフランジ幅の圧下に対応するロール間隙を
個別に設定可能なエッジャ圧延機からなる圧延機列を通
してフランジ4カ所厚みの均一性、左右フランジはばの
均一性、及び所望のウェブ厚み、フランジ厚み、フラン
ジ幅の寸法を得る方法について説明する。Hereinafter, the rolling mill row in the present invention, that is, a universal rolling mill capable of moving a horizontal roll in the axial direction for each pass and an edger rolling mill capable of individually setting a roll gap corresponding to the reduction of the left and right flange widths are described. A method for obtaining the uniformity of the thickness of four flanges, the uniformity of the flanges of the left and right flanges, and the desired dimensions of the web thickness, the flange thickness, and the flange width through the rolling mill row will be described.
【0017】ユニバーサル圧延機のロール変位の特性は
圧延反力、ガタ、ロールを支持している弾性系のバネ定
数などにより以下のように表わせる。ここでユニバーサ
ル圧延におけるロール変位特に水平ロールの軸方向変位
を表わす際に、便宜上下水平ロール位置を基準とした。
また垂直ロールの胴長方向の中心に対して水平ロール対
により構成されるロール間隙中心のオフセット量をPL
で表わしている。The roll displacement characteristics of the universal rolling mill can be expressed as follows by the rolling reaction force, backlash, spring constant of the elastic system supporting the roll, and the like. Here, when describing the roll displacement in universal rolling, particularly the axial displacement of the horizontal roll, the upper and lower horizontal roll positions are conveniently referred to.
The offset amount of the center of the roll gap formed by the horizontal roll pair with respect to the center of the vertical roll in the body length direction is P L
It is represented by
【0018】 SH =F1 (PH ,δH ,SH0,KH ,・・) RF1=F2 (PF1,PF2,PF3,PF4,δVD,KVD,RVD,RH ,KHT,PL , ・・) RF2=F3 (PF1,PF2,PF3,PF4,δVD,KVD,RVD,PL ,・・) RF3=F4 (PF1,PF2,PF3,PF4,δVF,KVF,RVF,RH ,KHT,PL , ・・)RF4=F5 (PF1,PF2,PF3,PF4,δVF,KVF,RVF,PL ,・・) …(1) SH ;水平ロール間隙 δH ;水平ロールの圧下方向ガタ SH0;無負荷時水平ロール間隙 KH ;水平ロール支持系のバネ定数 PH ;水平ロールに作用する圧延反力 RFi;フランジ部対向ロール間隙 PFi;フランジ部の圧延反力 i:1〜4,フ
ランジ位置 δj ;垂直ロールガタ RVj;垂直ロール位置 j:D,F,左
右垂直ロール KVj;垂直ロール支持系のバネ定数 RH ;上水平ロール軸方向移動量 KHT;水平ロール軸方向支持系のバネ定数S H = F 1 (P H , δ H , S H0 , K H ,...) R F1 = F 2 (P F1 , P F2 , P F3 , P F4 , δ VD , K VD , R VD , R H , K HT , P L ,...) R F2 = F 3 (P F1 , P F2 , P F3 , P F4 , δ VD , K VD , R VD , P L ,...) R F3 = F 4 (P F1 , P F2 , P F3 , P F4 , δ VF , K VF , R VF , R H , K HT , P L , ...) R F4 = F 5 (P F1 , P F2 , P F3 , P F4 , δ VF , K VF , R VF , P L ,...) (1) SH ; Horizontal roll gap δ H ; Horizontal roll reduction play SH 0 ; No load horizontal roll gap K H ; Horizontal Spring constant of the roll support system P H ; Rolling reaction force R Fi acting on the horizontal roll R Fi ; Flange opposed roll gap P Fi ; Flange rolling reaction force i: 1-4, flange position δ j ; Vertical roll play R Vj ; Vertical roll position j: D, F, left and right Roll K Vj; spring constant of the vertical roll support system R H; upper horizontal roll axial direction movement amount K HT; spring constant of the horizontal roll axis direction support system
【0019】次に、ユニバーサル圧延における図5に示
した各部の圧延反力は、ウェブ部及びフランジシ4カ所
の圧下率による相互に影響しており、さらに圧延素材の
形状、各部寸法によっても影響されることから、以下の
ように表わすことができる。 PH =F6 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,B21 〜B24,PF1〜4 ,・・) PH1=F7 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,B21 〜B24,・・) PH2=F8 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,B21 〜B24,・・) PH3=F9 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,B21 〜B24,・・) PH4=F10(tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,B21 〜B24,・・) …(2) twi;ウェブ厚み tFij ;フランジ厚み i;1:ユニバーサル圧延前寸法 2:ユニバーサル圧延後寸法 Bij;フランジ幅 j;1〜4:フランジ部4カ所Next, the rolling reaction force of each portion shown in FIG. 5 in the universal rolling is mutually affected by the reduction ratio of the web portion and the four flanging portions, and is further affected by the shape of the rolling material and the dimensions of each portion. Therefore, it can be expressed as follows. P H = F 6 (tw 1 , t F11 to t F14 , B 11 to B 14 , t w2 , t F21 to t F24 , B 21 to B 24 , P F1 to 4 ,...) P H1 = F 7 ( t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, B 21 ~B 24, ··) P H2 = F 8 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, B 21 ~B 24, ··) P H3 = F 9 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, B 21 ~B 24, ·· ) P H4 = F 10 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, B 21 ~B 24, ··) ... (2) t wi ; web thickness t Fij ; flange thickness i; 1: dimension before universal rolling 2: dimension after universal rolling B ij ; flange width j; 1-4: four flange portions
【0020】また、ユニバーサル圧延におけるフランジ
4カ所の幅は以下のように表せる。 B21=F11(tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,・・ ) B22=F12(tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,・・ ) B23=F13(tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,・・ ) B24=F14(tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,・・ ) …(3) twi;ウェブ厚み tFij ;フランジ厚み i;1:ユニバーサル圧延前寸法 2:ユニバーサル圧延後寸法 Bij;フランジ幅 j;1〜4:フランジ部4カ所The width of the four flanges in the universal rolling can be expressed as follows. B 21 = F 11 (t w1 , t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, ··) B 22 = F 12 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, ··) B 23 = F 13 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, ··) B 24 = F 14 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F24, ··) ... (3) t wi; web thickness t Fij; flange thickness i; 1: Dimension before universal rolling 2: Dimension after universal rolling B ij ; Flange width j; 1-4: Four flanges
【0021】以上の非線形な関係式から、圧延後の各部
寸法を表わすことは繁雑または困難であることから、ま
た実際の圧延でロール間隙を修正する場合は、その修正
量を求めるだけで十分であることから、これらの関係を
線形とするため変化量のみを考慮すれば、圧延後の各部
寸法の変化量は以下に示すような線形な関係式で表わせ
る。 Δtw2=f1 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜ΔB14,ΔSH ,ΔRH , ΔRVD,ΔRVF,ΔPL ,ΔtF21 〜tF24 ,ΔB21〜B24) ΔtF21 =f2 (Δtw1,ΔtF11 〜ΔtF14 ,ΔB11〜B14,ΔSH ,ΔRH ,ΔRVD,ΔRVF,ΔPL ,Δtw2,ΔtF22 〜tF24 ,ΔB21〜B24) ΔtF22 =f3 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSH ,ΔRH , ΔRVD,ΔRVF,ΔPL ,Δtw2,ΔtF21 ,ΔtF23 〜tF24 ,ΔB21〜B24 ) ΔtF23 =f4 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSH ,ΔRH , ΔRVD,ΔRVF,ΔPL ,Δtw2,ΔtF21 〜tF22 ,ΔtF24 ,ΔB21〜B24 ) ΔtF24 =f5 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSH ,ΔRH , ΔRVD,ΔRVF,ΔPL ,Δtw2,ΔtF21 〜tF23 ,ΔB21〜B24) ΔB21 =ΔB22=f(Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSH ,Δ RH ,ΔRVD,ΔRVF,ΔPL ,Δtw2,ΔtF21 〜tF24 ,ΔB23〜B24) ΔB23 =ΔB24=f(Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSH ,Δ RH ,ΔRVD,ΔRVF,ΔPL ,Δtw2,ΔtF21 〜tF24 ,ΔB21〜B22) …(4)From the above non-linear relational expression, it is complicated or difficult to express the dimensions of each part after rolling. When correcting the roll gap in actual rolling, it is sufficient to find the amount of correction. Therefore, if only the amount of change is considered in order to make these relationships linear, the amount of change in the dimensions of each part after rolling can be expressed by the following linear relational expression. Δt w2 = f 1 (Δt w1 , Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~ΔB 14, ΔS H, ΔR H, ΔR VD, ΔR VF, ΔP L, Δt F21 ~t F24, ΔB 21 ~B 24) Δt F21 = f 2 (Δt w1, Δt F11 ~Δt F14, ΔB 11 ~B 14, ΔS H, ΔR H, ΔR VD, ΔR VF, ΔP L, Δt w2, Δt F22 ~t F24, ΔB 21 ~B 24) Δt F22 = f 3 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔS H, ΔR H, ΔR VD, ΔR VF, ΔP L, Δt w2, Δt F21, Δt F23 ~t F24, ΔB 21 ~ B 24) Δt F23 = f 4 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔS H, ΔR H, ΔR VD, ΔR VF, ΔP L, Δt w2, Δt F21 ~t F22, Δt F24 , ΔB 21 ~B 24) Δt F24 = f 5 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔS H, ΔR H, ΔR VD, ΔR VF, ΔP L, Δt w2, Δt F21 ~t F23, ΔB 21 ~B 24) ΔB 21 = ΔB 22 = f ( Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔS H, Δ R H, ΔR VD, ΔR VF, ΔP L, Δt w2, Δt F21 ~t F24, ΔB 23 ~B 24) ΔB 23 = ΔB 24 = f (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔS H, Δ R H, ΔR VD, ΔR VF, ΔP L, Δt w2, Δt F21 ~t F24 , ΔB 21 -B 22 ) (4)
【0022】Δ;変化量を示す twi;ウェブ厚み tFij ;フランジ厚み i;1:ユニバーサル圧延前寸法 2:ユニバーサル圧延後寸法 Bij;フランジ幅 j;1〜4:フランジ部4カ所 SH ;水平ロール間隙 RH ;水平ロール軸方向移動量 RVD;RVF;垂直ロール位置 RL ;水平ロール間隙中心のオフセット量[0022] delta; t show a variation wi; web thickness t Fij; flange thickness i; 1: universal rolling dimension before 2: After universal rolling dimension B ij; flange width j; 1 to 4: flange 4 places S H Horizontal roll gap R H ; horizontal roll axial movement amount R VD ; R VF ; vertical roll position RL ; offset amount of horizontal roll gap center
【0023】エッジャ圧延においても同様に、ロール変
位の特性は圧延反力、ガタ、ロールを支持している弾性
系のバネ定数などにより以下のように表わせる。 SD =G1 (PD ,σD ,SD0,KED,・・) SE =G2 (PF ,σF ,SF0,KEF,・・) …(5) SD ,SF ;左右エッジャロール間隙 SD0,SF0;無負荷時の左右エッジャロール間隙 σD ,σF ;左右エッジャロールガタ KED,KEF;エッジャロール左右支持系のバネ定数 PD ,PF ;左右エッジャロール圧延反力Similarly, in the edger rolling, the roll displacement characteristics can be expressed as follows by the rolling reaction force, the play, the spring constant of the elastic system supporting the roll, and the like. S D = G 1 (P D , σ D , S D0 , K ED ,...) S E = G 2 (P F , σ F , S F0 , K EF ,...) (5) S D , S F : Left and right edger roll gaps S D0 , S F0 ; Left and right edger roll gaps σ D , σ F ; Left and right edger roll play K ED , K EF ; Spring constants of edger roll left and right support systems P D , P F ; Left and right edger rolls Rolling reaction force
【0024】また、エッジャ圧延における圧延反力は以
下のようの表わせる。 PD =G3 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,B21 〜B24・・) PF =G4 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF24 ,B21 〜B24・・) …(6) tw1;ウェブ厚み tFij ;フランジ厚み i;1:エッジャ圧延前寸法 2:エッジャ圧延後寸法 Bij;フランジ幅 j;1〜4:フランジ部4カ所The rolling reaction force in edger rolling can be expressed as follows. P D = G 3 (tw 1 , t F11 to t F14 , B 11 to B 14 , t w2 , t F21 to t F24 , B 21 to B 24 ...) P F = G 4 ( tw 1 , t F11 to t F14 , B 11 to B 14 , t w2 , t F21 to t F24 , B 21 to B 24 ... (6) t w1 ; web thickness t Fij ; flange thickness i; 1: dimensions before edger rolling 2: Edger dimensions after rolling B ij ; Flange width j; 1-4: Four flanges
【0025】さらに、エッジャ圧延における各部厚み
は、以下のように表せる。 tw2=G5 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tF21 〜tF24 ,B21〜B24 ,・・) tF21 =G6 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF22 〜tF24 ,B21 〜B24,・・) tF22 =G7 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 ,tF23 〜tF24 ,B21〜B24,・・) tF23 =G8 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF22 ,tF24 ,B21〜B24,・・) tF24 =G9 (tw1,tF11 〜tF14 ,B11〜B14,tw2,tF21 〜tF23 ,B21 〜B24,・・) …(7) twi;ウェブ厚み tFij ;フランジ厚み i;1:エッジャ圧延前寸法 2:エッジャ圧延後寸法 Bij;フランジ幅 j;1〜4:フランジ部4カ所Further, the thickness of each part in the edger rolling can be expressed as follows. t w2 = G 5 (t w1 , t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t F21 ~t F24, B 21 ~B 24, ··) t F21 = G 6 (t w1, t F11 ~t F14 , B 11 ~B 14, t w2 , t F22 ~t F24, B 21 ~B 24, ··) t F22 = G 7 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21, t F23 ~t F24, B 21 ~B 24, ··) t F23 = G 8 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F22, t F24, B 21 ~B 24, ··) t F24 = G 9 (t w1, t F11 ~t F14, B 11 ~B 14, t w2, t F21 ~t F23, B 21 ~B 24, ··) ... ( 7) t wi ; web thickness t Fij ; flange thickness i; 1: dimensions before edger rolling 2: dimensions after edger rolling B ij ; flange width j; 1-4: four flange portions
【0026】ここでユニバーサル圧延の場合と同様に、
エッジャ圧延後の各部寸法の変化量は以下のように7ケ
の関係式で表わせる。 Δtw2=g1 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSD,ΔSF,Δ tF21 〜tF24 ,ΔB21〜B24) ΔtF21 =g2 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSD,ΔSF, Δtw2,ΔtF22 〜tF24 ,ΔB21〜B24) ΔtF22 =g3 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSD,ΔSF, Δtw2,ΔtF21 ,ΔtF23 〜tF24 ,ΔB21〜B24) ΔtF23 =g4 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,B11〜B14,ΔSD,ΔSF,Δ tF21 〜tF22 ,ΔtF24 ,ΔB21〜B24) ΔtF24 =g5 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSD,ΔSF, Δtw2,ΔtF21 〜tF23 ,ΔB21〜B24) ΔB21+ΔB22=g6 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSD,Δ SF,Δtw2,ΔtF21 〜tF24 ,ΔB23〜B24) ΔB23+ΔB24=g7 (Δtw1,ΔtF11 〜tF14 ,ΔB11〜B14,ΔSD,Δ SF,Δtw2,ΔtF21 〜tF24 ,ΔB21〜B22) …(8) Δ;変化量を示す。 twi;ウェブ厚み tFij ;フランジ厚み i;1:エッジャ圧延前寸法 2:エッジャ圧延後寸法 Bij;フランジ幅 j;1〜4:フランジ部4カ所 SD ,SF ;左右垂直ロール間隙Here, as in the case of universal rolling,
The amount of change in the dimensions of each part after the edger rolling can be expressed by seven relational expressions as follows. Δt w2 = g 1 (Δt w1 , Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔSD, ΔSF, Δ t F21 ~t F24, ΔB 21 ~B 24) Δt F21 = g 2 (Δt w1, Δt F11 ~ t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔSD, ΔSF, Δt w2, Δt F22 ~t F24, ΔB 21 ~B 24) Δt F22 = g 3 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔSD , ΔSF, Δt w2, Δt F21 , Δt F23 ~t F24, ΔB 21 ~B 24) Δt F23 = g 4 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, B 11 ~B 14, ΔSD, ΔSF, Δ t F21 ~ t F22, Δt F24, ΔB 21 ~B 24) Δt F24 = g 5 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔSD, ΔSF, Δt w2, Δt F21 ~t F23, ΔB 21 ~B 24) ΔB 21 + ΔB 22 = g 6 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔSD, Δ SF, Δt w2, Δt F21 ~t F24, ΔB 23 ~B 24) ΔB 23 + ΔB 24 = g 7 (Δt w1, Δt F11 ~t F14, ΔB 11 ~B 14, ΔSD, Δ SF, Δt w2, Δt F21 ~t F24, ΔB 21 ~B 22) ... (8) Δ; shows a variation . t wi; web thickness t Fij; flange thickness i; 1: edger pre-rolling dimensions 2: After edger rolling dimension B ij; flange width j; 1 to 4: flange 4 places S D, S F; lateral vertical nip
【0027】ここでユニバーサル圧延機に近接した位置
に配置した寸法計により、少なくともウェブ厚み、フラ
ンジ4カ所厚み、左右フランジ幅を測定した結果、目標
とする値との間に偏差を生じた場合、本発明により以降
の圧延パスにおいて所望の寸法を有するH形鋼を得る方
法の詳細を述べる。寸法計で測定した時点での目標寸法
と測定結果の偏差または寸法の変化量、ロール間隙の修
正量をΔを用いて表わすこととし、寸法測定前に設定ま
たは目標とした値はΔなしで表わすことととし、測定結
果との各部寸法の偏差をユニバーサル圧延とエッジャ圧
延各1回からなる1パス圧延で解消する例を示す。Here, when at least the thickness of the web, the thickness of four flanges, and the width of the right and left flanges are measured by a dimension meter arranged at a position close to the universal rolling mill, a deviation from a target value is obtained. The details of the method of obtaining an H-section steel having a desired size in a subsequent rolling pass according to the present invention will be described. The deviation between the target dimension and the measurement result at the time of measurement by the dimension gauge or the amount of change in the dimension, and the correction amount of the roll gap are expressed using Δ, and the value set or targeted before the dimension measurement is expressed without Δ Here, an example will be described in which the deviation of the dimension of each part from the measurement result is eliminated by one-pass rolling including universal rolling and edger rolling once each.
【0028】図9にユニバーサル圧延機とエッジャ圧延
機、各位置での被圧延材の寸法変化量、ロール間隙修正
量を示す。被圧延材の入側における各部寸法の目標値と
の偏差は既知であり、また1パス圧延終了後の各部寸法
変化量は目標値と一致させるため“0”であり既知であ
り、その数は14ケとなる。求めるべきものつまり未知
なるものは入側の寸法偏差を修正するためのロール間隙
修正量と、修正されたロール間隙により圧延された被圧
延材の寸法変化量であり、その数は14ケである。FIG. 9 shows a universal rolling mill and an edger rolling mill, a dimensional change amount of a material to be rolled at each position, and a roll gap correction amount. The deviation of the dimensions of each part from the target value on the entry side of the material to be rolled is known, and the amount of change in the dimensions of each part after the end of one-pass rolling is “0” to match the target value, and is known. It becomes 14 pieces. What is to be obtained, that is, what is unknown, is the roll gap correction amount for correcting the dimensional deviation on the entry side and the dimensional change amount of the material to be rolled by the corrected roll gap, and the number is 14 pieces. .
【0029】これら未知の寸法変化量とロール間隙修正
量を求めるための関係式は、(4)式、(8)式で示し
たものであり、ユニバーサル圧延では、圧延後のウェブ
厚み、4カ所のフランジ厚み、左右のフランジ幅の各変
化量に関する7ケの関係式であり、エッジャ圧延におい
ても同様に各寸法変化量に対し7ケの関係式であり、こ
れらの関係式は、予め実験や計算により求めておく。つ
まり、求めるべき未知なる量と関係式の数が14ケと等
しくなり、被圧延材の入側寸法偏差を1パスで修正すべ
き各ロール間隙修正量が一義的に求めることが可能であ
る。すなわち、4カ所のフランジ厚みの均一性、左右フ
ランジ幅の均一性及びこれら寸法の絶対値を目標とする
寸法に仕上げるためには、本発明によるユニバーサル圧
延機では水平ロールを軸方向に移動可能とすること、及
びエッジャ圧延機では左右フランジ幅の圧下に対応する
ロール間隙を個別で設定可能とすることが必須であるこ
と、さらに少なくともウェブ厚み、4カ所のフランジ厚
み、左右のフランジ幅を測定することが必須であること
を意味し、従来技術では不可能であることを意味する。The relational expressions for obtaining the unknown dimensional change amount and the roll gap correction amount are expressed by Expressions (4) and (8). In the universal rolling, the web thickness after the rolling and four positions are calculated. Are seven relational expressions relating to the respective changes in the flange thickness and the left and right flange widths. Similarly, in the edger rolling, there are seven relational expressions for each dimensional change. It is determined by calculation. In other words, the unknown quantity to be obtained and the number of relational expressions become equal to 14, and it is possible to uniquely obtain the roll gap correction amounts for correcting the entry-side dimensional deviation of the material to be rolled in one pass. That is, in order to finish the uniformity of the flange thickness at four places, the uniformity of the right and left flange widths and the absolute values of these dimensions to the target dimensions, the universal rolling mill according to the present invention can move the horizontal roll in the axial direction. In addition, in the edger rolling mill, it is essential that the roll gap corresponding to the reduction of the left and right flange widths can be individually set, and further, at least the web thickness, the four flange thicknesses, and the left and right flange widths are measured. Means that it is essential, and it is impossible with the prior art.
【0030】次に、本発明により2パス以上の圧延で、
被圧延材の入側寸法の目標値との偏差を修正する方法の
例を示す。図10にユニバーサル圧延機とエッジャ圧延
機、各位置での被圧延材の寸法変化量、ロール間隙修正
量を示す。1パスで修正する場合と同様、被圧延材の入
側における各部寸法の目標値との偏差は寸法計の測定結
果から既知であり、また圧延終了後の各部寸法変化量
は、目標値と一致させるため“0”であり既知であり、
その数は14ケとなる。Next, according to the present invention, by rolling in two or more passes,
The example of the method of correcting the deviation of the input side dimension of the material to be rolled from the target value will be described. FIG. 10 shows the universal rolling mill and the edger rolling mill, the dimensional change amount of the material to be rolled at each position, and the roll gap correction amount. As in the case of correction in one pass, the deviation of each part dimension from the target value on the entry side of the material to be rolled is known from the measurement result of the dimension meter, and the amount of change in each part dimension after the end of rolling matches the target value. Is known to be “0”,
The number is 14 pieces.
【0031】求めるべきものつまり未知なものは入側の
寸法偏差を修正するためのロール間隙修正量と、修正さ
れたロール間隙により圧延された被圧延材の寸法変化量
であり、その数は35ケである。これら未知の寸法変化
量とロール間隙修正量を求めるための関係式は、1パス
で修正する場合と同様、ユニバーサル圧延では、圧延後
のウェブ厚み、4カ所のフランジ厚み、左右フランジ幅
の各変化量に関する7ケの関係式であり、エッジャ圧延
においても各寸法変化量に対し7ケの関係式であり、図
10に示した場合、計28ケの関係式を用いる。What is to be obtained, that is, unknown is the roll gap correction amount for correcting the dimensional deviation on the entry side and the dimensional change amount of the material to be rolled by the corrected roll gap. It is que. The relational expression for calculating the unknown dimensional change amount and the roll gap correction amount is the same as in the case of correcting in one pass, and in universal rolling, each change in the web thickness after rolling, the flange thickness at four locations, and the left and right flange widths There are seven relational expressions relating to the amount, and also seven relational expressions for each dimensional change amount in edger rolling. In the case shown in FIG. 10, a total of 28 relational expressions are used.
【0032】さらに、2パス以上で寸法を修正しようと
する場合には、より多くの条件式が必要となる。つま
り、いま未知の量の数は35ケで関係式は28ケであ
り、すべての未知の量を一義的に求めることはできな
い。これは、先に述べたように入側の寸法偏差は1パス
圧延により修正可能であるため、2パス以上の圧延で修
正する場合には、その修正方法の関係式を必要とするた
めである。このことは、寸法修正に関し不利になるので
はなく、かえって実際の圧延には有利となる。すなわ
ち、2パス以上で寸法修正を行う場合、1パス圧延では
考慮できなかった圧延時の被圧延材の反り、曲がりなど
の形状不良を抑制する関係式を寸法修正に考慮すること
が可能になるからである。Further, when the dimension is to be corrected in two or more passes, more conditional expressions are required. In other words, the number of unknown quantities is now 35 and the relational expression is 28, and all unknown quantities cannot be uniquely obtained. This is because, as described above, the dimensional deviation on the entry side can be corrected by one-pass rolling, and therefore, when corrected by two or more passes, a relational expression of the correction method is required. . This is not a disadvantage in terms of dimensional correction, but rather an advantage in actual rolling. That is, when performing dimension correction in two or more passes, it is possible to consider a relational expression that suppresses a shape defect such as warpage or bending of a rolled material during rolling that could not be considered in one-pass rolling, in dimension correction. Because.
【0033】圧延時の反り、曲がりといった形状不良
は、4カ所のフランジ厚みの過大な圧下率の差によって
生じるため、2パス以上の圧延で寸法を修正する場合に
は、1パスで4カ所のフランジ厚みを解消するのに必要
となる圧下率差に比べ、各パスでのフランジ各部の圧下
率差を小さくすることができ、形状不良を抑制しつつ寸
法修正が可能となる。2パス以上で寸法修正を行う場合
の関係式は、種々考えられる。例えば、形状不良は各フ
ランジ厚みの圧下率差が同一の場合、フランジ厚みが薄
い場合に比べ厚い場合の方が起こりにくいことが知られ
ており、これを簡単に関係式化すると以下の7ケの式と
なる。 ΔSH1/ΔSH2=α1 ΔSD1/ΔSD2=α6 ΔRVD1 /ΔRVD2 =α2 ΔSF1/ΔSF2=α7 ΔRVF1 /ΔRVF2 =α3 ΔRH1/ΔRH2=α4 αi ≧1.0 ΔPL1/ΔPL2=α5 …(9)Shape defects such as warpage and bending at the time of rolling are caused by an excessive difference in rolling reduction between four flange thicknesses. Therefore, when the dimension is corrected by rolling two or more passes, four locations are required in one pass. Compared with the reduction ratio required to eliminate the flange thickness, the reduction ratio of each portion of the flange in each pass can be reduced, and the dimension can be corrected while suppressing the shape defect. Various relational expressions can be conceived for performing dimension correction in two or more passes. For example, it is known that a shape defect is less likely to occur when the difference between the reduction ratios of the flange thicknesses is the same and when the flange thickness is thinner than when the flange thickness is thin. It becomes the formula of. ΔS H1 / ΔS H2 = α 1 ΔS D1 / ΔS D2 = α 6 ΔR VD1 / ΔR VD2 = α 2 ΔS F1 / ΔS F2 = α 7 ΔR VF1 / ΔR VF2 = α 3 ΔR H1 / ΔR H2 = α 4 α i ≧ 1.0 ΔP L1 / ΔP L2 = α 5 (9)
【0034】このような7ケの関係式を作成し、先の各
部寸法変化量の関係式と併せれば、関係式35ケとな
り、入側寸法偏差を2パスにて修正するロール間隙修正
量を得ることができる。また、ここでは、2パスによる
寸法修正の例を示したが、3パス以上で修正を行う場合
も同様に可能である。さらに、本発明では、以上述べて
きたことから容易に推察できるように、故意的に圧延終
了時の寸法を不均一つまりは、各部寸法を任意に変更す
るためのロール間隙の修正も可能であることも付け加え
ておく。When these seven relational expressions are prepared and combined with the above-mentioned relational expression of the dimensional change amount of each part, the relational expression becomes 35, and the roll gap correction amount for correcting the entry-side dimensional deviation in two passes. Can be obtained. Here, an example of dimensional correction by two passes has been described, but correction in three or more passes is also possible. Furthermore, in the present invention, as can be easily inferred from the above description, the dimensions at the end of rolling are intentionally made non-uniform, that is, it is possible to modify the roll gap to arbitrarily change the dimensions of each part. Let me add that.
【0035】またさらに、本発明では、少なくともウェ
ブ厚み、4カ所のフランジ厚み及び左右フランジ厚みを
同時に測定する必要はなく、例えば図11に示すよう
に、ウェブ厚みと左右フランジ幅はユニバーサル圧延機
の入側で測定、4カ所のフランジ厚みはユニバーサル圧
延機とエッジャ圧延機間で測定しても有効である。この
ように寸法を測定する場合、先にのべた2パス圧延によ
り寸法修正するケースにあてはめると、目標値との偏差
を既知とする量を変更するだけで、既知の量の数も未知
の量の数も関係式も変わることはないため、本発明は有
効であることは明らかである。Further, in the present invention, it is not necessary to simultaneously measure at least the web thickness, the four flange thicknesses, and the left and right flange thicknesses. For example, as shown in FIG. It is effective to measure the entrance side and measure the flange thickness at four locations between the universal rolling mill and the edger rolling mill. In the case of measuring the dimensions in this manner, if the above-mentioned case is applied to the case where the dimensions are corrected by the two-pass rolling, only the amount by which the deviation from the target value is known is changed, and the number of the known amounts is also unknown. It is clear that the present invention is effective because neither the number nor the relational expression changes.
【0036】図12は本発明を実施する場合に好適な圧
延設備を示す。図12中Eは加熱炉、Aはブレークダウ
ン圧延機、B,B′は粗ユニバーサル圧延機、C,C′
はエッジャ圧延機、Dは仕上げ圧延機、Eは熱間寸法
計、Fは演算装置である。この演算装置Fは、各寸法の
目標値と熱間寸法計Eの測定結果からその偏差を算出
し、先に述べた予め求めておいた関係式より、寸法偏差
を修正する各ロール間隙の修正量と被圧延材の寸法変化
量を算出する。さらに、設定されていたロール間隙の値
にこのロール間隙修正量を加算した結果に基づきすべて
のロール位置を調整する。このような工程を1回以上行
うことにより、4カ所のフランジ厚みの均一性、左右フ
ランジシ幅の均一性、及びウェブ厚み、フランジ厚み、
フランジ幅の絶対値を所望の寸法に仕上げられる。本発
明によって、あるサイズの圧延開始直後の圧延材におい
ても、所望の寸法を外れることはなくなり、寸法はずれ
による歩留り低下を解消でき、圧延能率の向上が達成さ
れる。FIG. 12 shows rolling equipment suitable for carrying out the present invention. In FIG. 12, E is a heating furnace, A is a breakdown rolling mill, B and B 'are coarse universal rolling mills, and C and C'.
Is an edger rolling mill, D is a finishing rolling mill, E is a hot dimension gauge, and F is an arithmetic unit. The arithmetic unit F calculates the deviation from the target value of each dimension and the measurement result of the hot dimension meter E, and corrects the dimensional deviation based on the previously obtained relational expression to correct each roll gap. The amount and the dimensional change of the material to be rolled are calculated. Further, all roll positions are adjusted based on the result of adding the roll gap correction amount to the set roll gap value. By performing such a process at least once, the uniformity of the flange thickness at four places, the uniformity of the width of the left and right flanges, the web thickness, the flange thickness,
The absolute value of the flange width can be finished to a desired size. According to the present invention, even in a rolled material immediately after the start of rolling of a certain size, a desired dimension is not deviated, a decrease in yield due to a deviation in dimension can be eliminated, and an improvement in rolling efficiency can be achieved.
【0037】[0037]
【実施例】図12に示した設備を用いて、ウェブ高さ7
00mm、フランジ幅300mmのH形鋼の熱間圧延を
行い、本発明を適用した場合と、しない場合つまり従来
技術における製品の各寸法を調査した。実施例では、粗
ユニバーサル圧延の最終5パス圧延に本発明を適用し、
目標寸法との寸法偏差を求める場合には、被圧延材の長
手方向中央部付近の寸法計による測定値の平均値を使用
した。また、実施例では、前述の(9)式のαi は、各
部厚みに比例した係数とし、これにより圧延中の形状の
乱れは問題とならなかった。ウェブ厚み、フランジ厚み
4カ所、左右フランジ幅の調査結果を、本発明を適用し
ない場合(従来法)と比較して表1に示す。表1から明
らかなように、本発明は、フランジ厚みの均一性、左右
フランジ幅の均一性は格段に良好となり、かつウェブ厚
みフランジ厚み、フランジ幅の平均値(絶対値)も所望
の寸法にほぼ等しくなっており、良好な寸法精度を達成
するのに有効であることを確認した。EXAMPLE Using the equipment shown in FIG.
An H-section steel having a diameter of 00 mm and a flange width of 300 mm was hot-rolled, and the dimensions of the product in the case where the present invention was applied and in the case where it was not applied, that is, the conventional technology were investigated. In the embodiment, the present invention is applied to the final five-pass rolling of the coarse universal rolling,
When determining the dimensional deviation from the target dimension, the average value of the measured values by the dimension meter near the center in the longitudinal direction of the material to be rolled was used. Further, in the embodiment, α i in the above-mentioned equation (9) is a coefficient proportional to the thickness of each part, so that the disorder of the shape during rolling is not a problem. Investigation results of the web thickness, the four flange thicknesses, and the right and left flange widths are shown in Table 1 in comparison with the case where the present invention is not applied (conventional method). As is clear from Table 1, in the present invention, the uniformity of the flange thickness and the uniformity of the left and right flange widths are remarkably improved, and the average value (absolute value) of the web thickness flange thickness and the flange width is also a desired size. It was almost equal, and it was confirmed that it was effective in achieving good dimensional accuracy.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】[0039]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、フランジ
厚み、フランジ幅、ウェブ厚みを高い寸法精度でH形鋼
を圧延することが可能となり、寸法はずれを防止するこ
とで歩留り向上、圧延能率の向上が可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to roll an H-section steel with high dimensional accuracy with respect to flange thickness, flange width, and web thickness. The efficiency can be improved.
【図1】H形鋼の熱間圧延工程を示した模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a hot rolling step of an H-section steel.
【図2】H形鋼の各部の寸法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of dimensions of each part of an H-section steel.
【図3】ブレークダウン圧延機の孔型の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a groove type of a breakdown rolling mill.
【図4】ブレークダウン圧延を終了した後に粗鋼片の断
面形状を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional shape of a crude steel slab after finishing breakdown rolling.
【図5】図4の粗鋼片の圧延したときの垂直ロール及び
水平ロールの変位及び圧延反力についての説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing displacement and rolling reaction force of a vertical roll and a horizontal roll when the crude steel slab of FIG. 4 is rolled.
【図6】圧下率差によってフランジの幅拡がりに差を生
じた場合のH形鋼の断面形状を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional shape of an H-shaped steel in a case where a difference occurs in a width expansion of a flange due to a difference in rolling reduction.
【図7】ユニバーサル圧延機の水平ロール及び垂直ロー
ルの支持系を示した説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a support system for a horizontal roll and a vertical roll of a universal rolling mill.
【図8】H形鋼のドッグボーンの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of an H-shaped steel dog bone.
【図9】1パスの圧延で偏差を解消する場合における、
ユニバーサル圧延機とエッジ圧延機、各位置での被圧延
材の寸法変化量及びロール間隙修正量を示した説明図で
ある。FIG. 9 shows a case where deviation is eliminated by rolling in one pass.
It is explanatory drawing which showed the universal rolling mill and the edge rolling mill, the dimensional change amount of the to-be-rolled material in each position, and the roll clearance correction amount.
【図10】2パス以上の圧延で偏差を解消する場合にお
ける、ユニバーサル圧延機とエッジ圧延機、各位置での
被圧延材の寸法変化量及びロール間隙修正量を示した説
明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a universal rolling mill and an edge rolling mill, a dimensional change amount of a material to be rolled at each position, and a roll gap correction amount in a case where deviations are eliminated by two or more passes of rolling.
【図11】本発明におけるフランジの計測個所を示した
説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing a measurement point of a flange in the present invention.
【図12】本発明が適用される圧延設備の配置例を示し
た図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of arrangement of rolling equipment to which the present invention is applied.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高嶋 由紀雄 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 吉田 素久 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 37/16 B21B 1/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yukio Takashima 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihisa Yoshida 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Japan (58) Investigated field (Int.Cl. 6 , DB name) B21B 37/16 B21B 1/08
Claims (1)
れたユニバーサル圧延機と、ドライブ側とフリー側のフ
ランジ幅圧下ロールギャップがそれぞれ個別に設定可能
に構成されたエッジャ圧延機とをそれぞれ1基以上備え
たH形鋼圧延用ユニバーサル圧延機群による圧延方法に
おいて、 前記ユニバーサル圧延機に近接した位置に少なくとも1
台の熱間寸法計を配置し、造形圧延機後の粗鋼片を素材
としてH形鋼を圧延する際に、前記熱間寸法計により少
なくともフランジ厚4カ所、ウェブ厚、及び左右フラン
ジ幅2カ所をそれぞれ測定し、この測定結果に基づき各
目的寸法との偏差を演算し、そして、寸法変更時の圧延
反力と、フランジとウェブとの相互作用とを考慮して、
前記ユニバーサル圧延機の水平ロール間隙、水平ロール
軸方向の移動量、垂直ロールと水平ロールとの間隙、垂
直ロールの胴長方向中心位置に対する水平ロール間隙中
心の位置及びエッジャ圧延機のドライブ側とフリー側の
フランジ幅圧下間隙を以降の1パス以上の圧延にて変更
することを特徴とするH形鋼の圧延方法。1. A universal rolling mill in which a horizontal roll is movable in an axial direction, and an edger rolling mill in which a flange width reduction roll gap on a drive side and a free side flange reduction roll can be individually set. In a rolling method using a group of universal rolling mills for rolling H-beams provided with at least one base, at least one
When the H-shape steel is rolled using the crude steel slab after forming and rolling, a hot dimension gauge is arranged at least four flange thicknesses, a web thickness, and two right and left flange widths by the hot dimension gauge. Are measured, the deviation from each target dimension is calculated based on the measurement result, and the rolling reaction force at the time of dimension change and the interaction between the flange and the web are taken into account,
The horizontal roll gap of the universal rolling mill, the amount of movement in the horizontal roll axial direction, the gap between the vertical roll and the horizontal roll, the position of the center of the horizontal roll gap with respect to the center position of the vertical roll in the body length direction, and free from the drive side of the edger rolling mill A method of rolling the H-section steel by changing the flange width reduction gap on the side by rolling one or more passes thereafter.
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CN114535289B (en) * | 2022-02-28 | 2024-03-05 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | Method and system for controlling size uniformity of flange of hot-rolled H-shaped steel |
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