JP2004098102A - 平鋼の製造法および製造設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】一般鋼構造物や橋梁の桁に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を熱間圧延により低コストで製造することができる技術を提供する。
【解決手段】素材を第１の圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延し、粗形材１１を２基のユニバーサル圧延機Ｕ１、Ｕ２を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することにより平鋼を製造する際に、２基のユニバーサル圧延機Ｕ１、Ｕ２のうちの一方のユニバーサル圧延機Ｕ１の一対の竪ロール１５、１５に設けられた孔型１６により粗形材１１の板幅圧下および面取りを行うとともに、２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機Ｕ２の一対の水平ロール１２、１２により粗形材１１の板厚圧下を行う。
【選択図】 図５
【解決手段】素材を第１の圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延し、粗形材１１を２基のユニバーサル圧延機Ｕ１、Ｕ２を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することにより平鋼を製造する際に、２基のユニバーサル圧延機Ｕ１、Ｕ２のうちの一方のユニバーサル圧延機Ｕ１の一対の竪ロール１５、１５に設けられた孔型１６により粗形材１１の板幅圧下および面取りを行うとともに、２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機Ｕ２の一対の水平ロール１２、１２により粗形材１１の板厚圧下を行う。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平鋼の製造法および製造設備に関するものであり、例えば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を、熱間圧延により低コストで製造するための方法および設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、平鋼は、矩形の横断面を有する形鋼の１種であり、例えば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材として、用いられる。この平鋼は、通常、設備コストの上昇を防ぐためにＨ形鋼の既存の製造設備を流用して製造される。例えば特許文献１や特許文献２には、それぞれ、ユニバーサル圧延機および２重式エッジャ圧延機の２基のタンデム圧延機を活用して複数パスの往復圧延を行うことにより平鋼を製造する発明が開示されている。
【０００３】
しかし、これらの従来の発明では、厚みおよび幅が異なる多種類の平鋼を１組のユニバーサル圧延機で製造することは困難である。したがって、これらの発明にしたがって多種類の平鋼を製造するためには、それに応じて多種類のロールを準備しておき、製造する平鋼の厚みや幅が変更される度にロール交換を行う必要がある。このため、ロールの準備や交換に起因して製造コストが上昇するため、この発明を工業的規模で実施することは事実上困難である。
【０００４】
一方、橋梁の桁として用いられる溶接Ｈ形鋼は、腐食防止のために、必ず塗装が行われる。しかし、この溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼のコーナ部が略直角をなしていると、このコーナ部には十分な厚さの塗膜を形成することができず、腐食の起点となり易い。このため、かかる平鋼には、熱間圧延完了後であって塗装前の段階において、熱間圧延後にオフラインでガス溶断や冷間成形機を用いてコーナ部面取りを行っていた。例えば特許文献３には、コーナ部面取りを行うための専用設備が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５４−１１８３７０号公報
【特許文献２】
特開昭６２−２１４０２ 号公報
【特許文献３】
特開平９−９９３０５ 号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、平鋼の従来の製造工程では、厚みおよび幅が異なる多種類の平鋼を製造するために、多種類のロールの準備および交換を行う必要があり、製造コストが嵩んでいた。
【０００７】
さらに、耐食性維持のための塗装を行われる平鋼の場合には、塗装前にコーナ部面取りをオフラインで行う必要もあり、かかるオフラインでのコーナ部面取りにも起因して、平鋼の製造コストの上昇は避けられなかった。
【０００８】
本発明の目的は、このような従来の製造工程における課題を解決することができる平鋼の製造法および製造設備を提供することであり、例えば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を、熱間圧延により低コストで製造することができる方法および設備を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、平鋼の圧延過程を、素材を粗圧延機で粗形材に圧延する粗圧延と、この粗形材を製品に圧延する仕上圧延とに分けた場合に、▲１▼この仕上圧延を少なくとも２基のＨ形鋼用のユニバーサル圧延機を含む仕上圧延機群により行うこと、▲２▼これら２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロールに孔型を刻設しておき、仕上圧延の際には、この孔型により圧延材である粗形材のコーナ部面取りおよび板幅圧下を行うとともに、他方のユニバーサル圧延機の水平ロールで粗形材の板厚圧下を行うことにより、例えば、板厚：５０ｍｍ以下、板幅：５００ｍｍ 以下の多種類の平鋼を、多種類のロールの準備および交換を行う必要なく、各スタンドにセットした１種類のロールにより製造できることを知見して、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
【００１０】
本発明は、素材を第１の圧延機を用いて粗形材に粗圧延し、この粗形材を少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することによる平鋼の製造法であって、２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対に設けられた孔型により粗形材の板幅圧下および面取りを行うとともに、２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により粗形材の板厚圧下を行うことを特徴とする平鋼の製造法である。
【００１１】
また、本発明は、素材を第１の圧延機を用いて粗形材に粗圧延し、この粗形材を少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することによる平鋼の製造法であって、２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対に設けられたフラット部および孔型によりそれぞれ粗形材の板幅圧下および面取りを行うとともに、２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により粗形材の板厚圧下を行うことを特徴とする平鋼の製造法である。
【００１２】
これらの本発明にかかる平鋼の製造法では、板幅圧下および面取りが、一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により粗形材を押圧しながら、行われることが望ましい。
【００１３】
また、これらの本発明にかかる平鋼の製造法では、板厚圧下が、他方のユニバーサル圧延機の竪ロール対を水平ロール対の側面に接触させながら、行われることが望ましい。
【００１４】
別の観点からは、本発明は、素材を粗形材に粗圧延するための第１の圧延機と、この粗形材を平鋼に仕上圧延するための少なくとも２基のユニバーサル圧延機とを備える第２の圧延機群とを備え、２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対が、粗形材の面取りを行うための孔型を備えることを特徴とする平鋼の製造設備である。この本発明にかかる平鋼の製造設備では、竪ロール対が粗形材の幅圧下用のフラット部をさらに備えることが望ましい。
【００１５】
これらの本発明にかかる平鋼の製造設備では、一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対の幅が、粗形材の幅よりも小さく設定されることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる平鋼の製造法および製造設備の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では、製造される平鋼が、コーナ部の面取りを行われる、橋梁用の平鋼である場合であるが、本発明はかかる平鋼に限定されるものではなく、例えば、一般鉄骨に使用される溶接Ｈ形鋼のウエブ材、フランジ材用の平鋼の圧延にも適用できることはいうまでもない。
【００１７】
本実施の形態の平鋼の製造設備は、第１の圧延機と、第２の圧延機群とを備える。
第１の圧延機は、素材を粗形材に粗圧延するための圧延機である。本実施の形態では、第１の圧延機として、形鋼の粗圧延機として慣用される二重式のブレークダウン圧延機を用いた。このブレークダウン圧延機は、そのロール胴長方向へ複数の孔型が刻設された、上下一対の孔型ロールを備える。
【００１８】
また、第２の圧延機群は、第１の圧延機によって粗圧延された粗形材を、平鋼に仕上圧延するための仕上圧延機群であり、少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える。
【００１９】
これら２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対は、粗形材の面取りを行うための孔型を備える。また、この一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対の幅は、このユニバーサル圧延機により圧延される粗形材の幅の最小値よりも、小さく設定される。
【００２０】
このような第１の圧延機と第２の圧延機群とを備える、本実施の形態の平鋼の製造設備は、新設してもよいが、Ｈ形鋼の既存の製造設備を流用して構成することができ、これにより、製造設備費を低減するとともにこの既存の製造設備の稼働率を向上することができる。
【００２１】
図１〜図３は、いずれも、本実施の形態において平鋼の製造設備１〜３として用いた、Ｈ形鋼の既存の各種製造設備例を模式的に示す説明図である。以下、これらの製造設備１〜３を順次説明する。
【００２２】
（ｉ）図１に示す製造設備１
図１に示す製造設備１は、２重式の粗圧延機ＢＤと、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、２重式のエッジャ圧延機Ｅおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２とを有する。これらの圧延機のうち、本発明における「第１の圧延機」に該当するのは粗圧延機ＢＤであり、本発明における「第２の圧延機群」に該当するのは第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２である。
【００２３】
図１に示す製造設備１は、粗圧延機ＢＤを用いて素材に粗圧延を行って粗形材とした後、この粗形材に第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いて、複数パスの往復圧延による仕上圧延を行うことによって、平鋼を製造する。
【００２４】
具体的には、図１において、素材である連鋳スラブを加熱炉 （いずれも図示しない） に装入して所定温度に加熱した後、粗圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延する。
【００２５】
図４は、粗圧延機ＢＤの上孔型ロール４に設けられた孔型ｋａｌ−１ 〜ｋａｌ−４ を示す説明図である。この上孔型ロール４には、ロール胴長方向に図示する形状の孔型ｋａｌ−１ 〜ｋａｌ−４ がこの順に並んで刻設されており、連鋳スラブを孔型ｋａｌ−１ 〜ｋａｌ−４ を用いて粗圧延することにより、例えば９０ｍｍ程度の厚さと、製品幅に近い寸法の幅とを有する粗形材１１を製造する。
【００２６】
そして、このようにして製造される粗形材１１は、タンデムに配置された第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を有する第２の圧延機群 （仕上圧延機群） に送られる。
【００２７】
図５は、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１のロール配置を示す説明図である。同図に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１は上下一対の水平ロール１４、１４と左右一対の竪ロール１５、１５とを備える。
【００２８】
水平ロール１４の幅は、この第１ユニバーサル圧延機Ｕ１により圧延される粗形材１１のうちの最小の幅寸法よりも小さく設定される。また、竪ロール１５は、粗形材１１の側面コーナ部の面取りを行うことができるように、ロール胴部の略中央に、傾斜面１６ａ 、１６ｂ を有する孔型１６を刻設されている。
【００２９】
図６は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２のロール配置を示す説明図である。同図に示すように、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２は、上下一対の水平ロール１２、１２と左右一対の竪ロール１３、１３とを備える。
【００３０】
水平ロール１２の幅は、この工程により製造される粗形材１１の幅の最大値よりも大きくなるように、設定される。また、竪ロール１３は、水平ロール１２の側面を押圧するためのフラット部１７を備える。この第２ユニバーサル圧延機Ｕ２による圧延では、水平ロール１２の軸方向ずれを防止するとともに水平ロール１２のベンディングを防止するため、図６に示すように、圧延の際には竪ロール１３を水平ロール１２の側面に当接させておくことが望ましい。
【００３１】
図１において、粗圧延機ＢＤによる粗圧延を行われて、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群（仕上圧延機群）に送られた粗形材１１は、例えば３〜７パスの往復圧延による仕上圧延を行われる。
【００３２】
この往復圧延の際には、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により粗形材１１の板厚圧下が行われる。また、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１により粗形材１１の板幅圧下が行われる。
【００３３】
そして、この往復圧延の最終パスにおいて、先ず第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の竪ロール１５、１５に刻設された孔型１６の傾斜面１６ａ 、１６ｂ により、粗形材１１に対して目標量の面取り圧延が行われ、次いで第２ユニバーサル圧延機Ｕ２での板厚圧下により形状を整形するための整形圧延が行われる。これにより、粗形材１１は目標の板厚および板幅を有する製品（平鋼）に仕上圧延される。
【００３４】
なお、図１に示す製造設備１を用いて平鋼を製造する場合、一般的にはエッジャ圧延機Ｅは用いる必要がないため、往復圧延の際にはエッジャ圧延機Ｅは空パスとすればよい。
【００３５】
（ｉｉ） 図２に示す製造設備２
図２に示す製造設備２は、粗圧延機ＢＤと、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥと、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２とを有する。この製造設備２では、図１に示す製造設備１と同様に「第１の圧延機」として粗圧延機ＢＤを用いるとともに、「第２の圧延機群」として、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いる。
【００３６】
図２に示す製造設備２は、素材に粗圧延機ＢＤを用いて粗圧延を行って粗形材１１とし、次いでこの粗形材１１に、「第２の圧延機群」である仕上圧延機群を構成する第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により、複数パスの往復圧延による仕上圧延を行う。
【００３７】
具体的には、図１に示す製造設備１と同様に、粗圧延機ＢＤにより素材である連鋳スラブに粗圧延を行うことにより製造された粗形材１１は、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２をタンデムに配置された第２の圧延機群（仕上圧延機群）に送られ、複数パスの往復圧延を行われる。
【００３８】
本例における第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２は、いずれも、図１に示す製造設備１における第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００３９】
また、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥは、図１に示す製造設備１における第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と同様に、左右一対の縦ロール１５にそれぞれ、傾斜面１６ａ 、１６ｂ を有する孔型１６を刻設されている。このため、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥは、往復圧延の途中パスにおいて、粗形材１１の板幅圧下を行い、さらに往復圧延の最終パスにおいて粗形材１１の面取り圧延を行うことができる。
【００４０】
具体的には、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により構成される第２の圧延機群（仕上圧延機群）に送られた粗形材１１は、複数パスの往復圧延を行われ、この往復圧延の際に、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により板厚圧下が行われ、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにより板幅圧下が行われる。そして、往復圧延の最終パスにおいては、先ずユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにより目標量のコーナー面取り圧延が行われ、次いで第２ユニバーサル圧延機Ｕ２で板厚の整形圧延が行われ、目標の板厚および板幅を有する製品（平鋼）に仕上げられる。
【００４１】
（ｉｉｉ）図３に示す製造設備３
図３に示す製造設備３は、粗圧延機ＢＤと、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と、エッジャ圧延機Ｅと、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３とを有する。
【００４２】
この製造設備３では、「第１の圧延機」として粗圧延機ＢＤを用いるとともに、「第２の圧延機群」として、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３を用いた。なお、図３に示す製造設備３は、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３が、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２、エッジャ圧延機Ｅおよび第１ユニバーサル圧延機Ｕ１からなる圧延機群から離れて設置された場合であるが、これとは異なり、近接配置されている場合にも同様に適用可能である。
【００４３】
図３に示す製造設備３では、粗圧延機ＢＤを用いて粗圧延を行い、次いで、第２の圧延機群を構成する第２ユニバーサル圧延機Ｕ２、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３を用いて、仕上圧延を行う。
【００４４】
第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３は、いずれも、図６に示すように、粗形材１１の最大幅より大きな幅を有する上下一対の水平ロール１２、１２を備える。そして、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２や第３ユニバーサル圧延機Ｕ３による圧延の際には、水平ロール１２の軸方向ずれを防止するとともに水平ロール１２のベンディングを防止するため、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３の左右一対の縦ロール１３、１３を、上下一対の水平ロール１２、１２の側面に接触させることが望ましい。
【００４５】
また、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１は、図５に示す第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と同様に、左右一対の竪ロール１５、１５に、傾斜面１６ａ 、１６ｂ を有する孔型１６を備えている。
【００４６】
図３において、第２の圧延機群に送られた粗形材１１は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と第１ユニバーサル圧延機Ｕ１による複数パスの往復圧延が行われる。この往復圧延の際に、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２では粗形材１１の板厚圧下が行われ、また第１ユニバーサル圧延機Ｕ１では粗形材１１の板幅圧下が行われる。
【００４７】
そして、往復圧延の最終パスにおいては、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１により、粗形材１１のコーナ部に対して目標量の面取り圧延が行われる。
この面取り圧延を行われた粗形材１１は、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３に送られ、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３で板厚の整形圧延が行われ、目標の板厚および板幅を有する製品（平鋼）に仕上げ圧延される。
【００４８】
本実施の形態の平鋼の製造設備１〜３は、以上のように構成される。
このように、本実施の形態では、上述した図１〜図３に示す平鋼の製造設備１〜３により、素材を粗圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延し、この粗形材１１を、少なくとも第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を備える第２の圧延機群を用いて、複数パスの往復圧延による仕上圧延を行うことにより、平鋼を製造する。
【００４９】
具体的には、本実施の形態では、第２の圧延機群を構成する第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２のうちの第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の竪ロール対１５、１５に設けられた孔型１６により粗形材１１の板幅圧下および面取りを行うとともに、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の水平ロール対１２、１２により粗形材１１の板厚圧下を行う。
【００５０】
この際、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１による板幅圧下および面取りは、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の水平ロール対１４、１４により粗形材１１を押圧しながら行うことが、左右の端を均等に圧下することのために望ましい。
【００５１】
また、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２による板厚圧下は、上述したように、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の竪ロール対１３、１３を水平ロール対１４、１４の側面に接触させながら行うことが、水平ロール１４の軸方向ずれを防止するとともに水平ロール１４のベンディングを防止するために望ましい。
【００５２】
このように、本実施の形態では、略述すると、第１の圧延機である粗圧延機ＢＤにより粗形材１１の幅を大まかに制御し、この第１の圧延機の下流工程に配置された第２の圧延機群による複数パスの往復圧延により、目的の製品幅および厚みに仕上圧延する。また、本実施の形態によれば、この複数パスの往復圧延中に粗形材１１の面取り圧延を行う。
【００５３】
このため、本実施の形態によれば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を熱間圧延により低コストで製造することができないという、平鋼製造の際の従来の課題が解決され、厚みおよび幅が異なる多種類の平鋼を１種類のロールを用いて、熱間圧延により低コストで製造することが可能となる。
【００５４】
なお、既存のＨ形鋼の製造設備には、図１〜図３により示したＨ形鋼の製造設備とは異なり、粗圧延機ＢＤの下流にタンデムに配置された複数のユニバーサル圧延機Ｕ１〜Ｕ７を有する連続圧延設備もある。本発明は、このような連続圧延設備に対しても、同様に適用することができる。
【００５５】
例えば、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１−第２ユニバーサル圧延機Ｕ２−第１エッジャ圧延機Ｅ１−第３ユニバーサル圧延機Ｕ３−第４ユニバーサル圧延機Ｕ４−第２エッジャ圧延機Ｅ２−第５ユニバーサル圧延機Ｕ５−第６ユニバーサル圧延機Ｕ６−第３エッジャ圧延機Ｅ３−第７ユニバーサル圧延機Ｕ７をこの順で有する連続圧延設備の場合を説明する。
【００５６】
図７は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第５ユニバーサル圧延機Ｕ５による板幅圧下の状況を示す説明図である。
この連続圧延設備では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３、第４ユニバーサル圧延機Ｕ４および第７ユニバーサル圧延機Ｕ７では、図６に示すように、上下一対の水平ロール１２、１２の幅を粗形材１１の最大幅より大きく設定するとともに、左右一対の竪ロール１３、１３にはフラット部１７を設けておき、圧延の際に上下一対の水平ロール１２、１２の側面に接触させることが望ましい。
【００５７】
また、第６ユニバーサル圧延機Ｕ６の上下一対の水平ロール１４、１４の幅は、図５に示すように、粗形材１１の最小幅より小さくし、左右一対の竪ロール１５、１５は面取り用の孔型１６を備えることが望ましい。
【００５８】
さらに、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第５ユニバーサル圧延機Ｕ５それぞれの上下一対の水平ロール１４、１４の幅は、図７に示すように、粗形材１１の最小幅より小さく設定するとともに、左右一対の竪ロール１８、１８はフラット部１７を備えることが望ましい。
【００５９】
そして、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３および第４ユニバーサル圧延機Ｕ４では図６に示すように粗形材１１の板厚圧下を行い、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第５ユニバーサル圧延機Ｕ５では図７に示すように粗形材１１の板幅圧下を行い、第６ユニバーサル圧延機Ｕ６では図５に示すように孔型１６を刻設された上下一対の縦ロール１５、１５により粗形材１１の面取り圧延を行い、さらに第７ユニバーサル圧延機Ｕ７では粗形材１１の板厚圧下を行って粗形材１１の形状整形を行えばよい。
【００６０】
なお、この例は、第１エッジャ圧延機Ｅ１〜第３エッジャ圧延機Ｅ３を使用しない場合であるが、第１エッジャ圧延機Ｅ１〜第３エッジャ圧延機Ｅ３の一部または全部を用いて、粗形材１１に軽度の板厚圧下を行うこととしてもよい。
【００６１】
以上説明した本実施の形態により、厚さや幅が多岐に渡る多種の平鋼を、１組のロールにより同一の圧延チャンスで、すなわちロール交換を行うことなく、圧延により製造することができる。このため、本実施の形態によれば、
▲１▼ロール投資費用を大幅に削減できること、
▲２▼ロール交換を行うことなく多種のサイズの平鋼を製造できるために、圧延機の稼働率が高まること、
【００６２】
▲３▼ロールの準備や交換のための要員を低減できること、さらには
▲４▼オンラインで面取りを行うことができるため、従来実施のオフラインでの面取り作業省略を省略できること
という効果が得られ、これにより、平鋼の製造コストを従来よりも大幅に削減することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態では、図３に示す製造設備３を用いて、フラット部および孔型の双方を備える竪ロールを有するユニバーサル圧延機を備える仕上圧延機群を用いて、平鋼を圧延により製造する。
【００６４】
具体的には、図３に示す製造設備３を用いて、第１の実施の形態と同様に、素材を第１の圧延機である粗圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延する。
そして、この粗形材１１を、ユニバーサル圧延機Ｕ２、Ｕ１およびＵ３を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延する。
【００６５】
図８および図９は、いずれも、本実施の形態における第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の構成を示す説明図である。
図３に示す製造設備では、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と第３ユニバーサル圧延機Ｕ３とは、図６に示すように、粗形材１１の最大幅より大きな幅の水平ロール１２、１２を備える。また、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１は、図８および図９に示すように、竪ロール１９に、粗形材１１の幅圧延用のフラット部１７と、粗形材１１の面取り圧延用の孔型１６とを備える。
【００６６】
本実施の形態では、３基のユニバーサル圧延機Ｕ１〜Ｕ３のうちのユニバーサル圧延機Ｕ１の左右一対の竪ロール１９、１９に設けられたフラット部１７および孔型１６によりそれぞれ粗形材１１の板幅圧下および面取りを行うとともに、３基のユニバーサル圧延機Ｕ１〜Ｕ３のうちのユニバーサル圧延機Ｕ２の上下の水平ロール１４、１４により粗形材１１の板厚圧下を行う。
【００６７】
この際、第１の実施の形態と同様に、ユニバーサル圧延機Ｕ１による板幅圧下および面取りが、ユニバーサル圧延機Ｕ１の上下一対の水平ロール１４、１４により粗形材１１を押圧しながら行われるとともに、ユニバーサル圧延機Ｕ２による板厚圧下が、左右一対の竪ロール対１３、１３を上下一対の水平ロール１２、１２の側面に接触させながら行われることが、望ましい。
【００６８】
このように、仕上圧延機群に送られた粗形材１１は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と第１ユニバーサル圧延機Ｕ１とを用いた複数パスの往復圧延により、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２では上下一対の水平ロール１２、１２により板厚圧下が行われ、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１では左右一対の竪ロール１９、１９に設けたフラット部１７により図８に示すように板幅が圧下される。
【００６９】
そして、往復圧延の最終パスにおいては、図９に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の左右一対の竪ロール１９、１９に設けた孔型１６により面取り圧延が行われる。なお、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１での面取り圧延の際には、左右一対の竪ロール１９、１９の使用位置を変更するため、上下一対の水平ロール１４、１４のパスセンタの位置を上下方向に変更する。
【００７０】
次いで、面取りされた粗形材１１は、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３に送られ、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３により板厚の整形圧延が行われて、目標の板厚および板幅を有する平鋼に圧延される。
【００７１】
この本実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様に、
▲１▼ロール投資費用を大幅に削減できること、
▲２▼ロール交換を行うことなく多種のサイズの平鋼を製造できるために、圧延機の稼働率が高まること、
【００７２】
▲３▼ロールの準備や交換のための要員を低減できること、さらには
▲４▼オンラインで面取りを行うことができるため、従来実施のオフラインでの面取り作業省略を省略できること
という効果が得られ、これにより、平鋼の製造コストを従来よりも大幅に削減することができることという効果が得られる。
【００７３】
【実施例】
さらに、本発明を実施例を参照しながら詳細に説明する。
（実施例１）
図４、図５および図６にそれぞれロール形状を示す粗圧延機ＢＤ、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を有する、図１に示すＨ形鋼の製造設備１を用いて、厚さ：２５０ｍｍ 、および幅：１２００ｍｍの素材を、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼に圧延する。
【００７４】
なお、本実施例では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の縦ロール１５は、孔底幅：１０ｍｍ、傾斜面１６ａ 、１６ｂ の水平面に対する傾斜角度：４５度、および深さ：５０ｍｍの台形形状の孔型１６を有する。
【００７５】
まず、素材を加熱炉で１２５０℃に加熱した後、粗圧延機ＢＤで表１に示すパススケジュールにより厚さ：９０ｍｍ、幅：９８０ｍｍ の粗形材１１に圧延する。次に、この粗形材１１を、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群に送る。なお、表１における「転回」とは、粗形材１１を９０°転回すること （横→縦または縦→横） を意味する。
【００７６】
【表１】
【００７７】
次いで、表２に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群において、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いて粗形材１１の板厚圧下を行うとともに第１ユニバーサル圧延機Ｕ１を用いて板幅圧下を行う、７パスの往復圧延を行うことによって、平鋼を製造する。
【００７８】
【表２】
【００７９】
なお、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１での幅圧下圧延は、図５に示すように、左右一対の竪ロール１５、１５の孔型１６の底部に粗形材１１を充満させない状態を維持しながら板幅の調整を行い、往復圧延の最終パス（第７パス目）において目標の面取り量（本実施例では５ｍｍ×５ｍｍ程度）を得るために左右一対の竪ロール１５、１５の板幅圧下量を調整することにより面取り圧延を行う。
【００８０】
そして、面取り圧延の後に、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いて、粗形材１１の表面を平坦にするために軽圧下の板厚圧下を行う。
この本実施例により、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材から、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼 （例えば、厚さ：３０ｍｍ、幅：１０００ｍｍの寸法を有する平鋼） を、圧延により製造することができる。
【００８１】
（実施例２）
図４に示す粗圧延機ＢＤと、図５に示すユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥと、図６に示す第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２とを有する、図２に示す製造設備２を用いて、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材を、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼に圧延する。
【００８２】
本実施例では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の上下一対の水平ロール１２、１２の幅は粗形材１１の幅より大きく設定するとともに、左右一対の竪ロール１３、１３はフラットで水平ロール１２、１２の側面に接触させる。また、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥの上下一対の水平ロール１４、１４の幅は、粗形材１１の幅より小さく設定するとともに、左右一対の竪ロール１５、１５は、面取り用の孔型１６を備える。例えば、竪ロール１５、１５の孔型１６は、実施例１と同じ形状である。
【００８３】
まず、素材を加熱炉に装入して１２５０℃に加熱した後、粗圧延機ＢＤを用いて表１に示すパススケジュールにしたがって、厚さ９０ｍｍ、幅９８０ｍｍ の粗形材１１に圧延する。そして、粗形材１１を、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群に送る。
【００８４】
この第２の圧延機群は、粗形材１１に、表３に示すように５パスの往復圧延を行って、目標の寸法の平鋼に圧延する。
【００８５】
【表３】
【００８６】
第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により板厚の圧下が行われ、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにより板幅の圧下が行われる。ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにおける板幅圧下は、竪ロール１５、１５の孔型底に粗形材１１を充満させない状態を維持しながら板幅の調整が行われ、表３に示す第４パス目において目標の面取り量（本例では、５ｍｍ×５ｍｍ程度）を得るため、板幅圧下量を調整して面取り圧延が行われる。面取り圧延後に、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１において、粗形材１１の表面を平坦にするために軽圧下の板厚圧下が行われる。なお、本例では、第５パス目の第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２での圧延は、空パスとなる。
【００８７】
本実施例により、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材から、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅： ４００〜１０００ｍｍ （例えば、厚さ：３０ｍｍ、幅：１０００ｍｍ） で面取りされた平鋼を圧延により製造することができる。
【００８８】
（実施例３）
図４に示す粗圧延機ＢＤと、図８および図９に示す第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と、図６に示す第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３とを有する図３に示す製造設備３を用いて、平鋼を圧延により製造する。
【００８９】
第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３の上下一対の水平ロール１２、１２の幅は、図６に示すように、粗形材１１の幅より大きく設定するとともに、竪ロール１３、１３はフラットで水平ロール１２、１２の側面に接触させる。第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の上下一対の水平ロール１２、１２の幅は、粗形材１１の幅より小さく３６０ｍｍ とするとともに、左右一対の竪ロール１３、１３はロール幅が６００ｍｍ であり、さらに図８に示すようにＶ字状の孔型１６が刻設され、かつその上方にフラット部１７が設けられている。なお、孔型１６の底部の幅は８０ｍｍであり、傾斜面１６ａ 、１６ｂ の水平面に対する傾斜角度は４５°である。
【００９０】
本実施例では、実施例２と同様に、粗圧延機ＢＤにより、厚さ：９０ｍｍ、幅：９８０ｍｍ の粗形材１１に圧延する。次いで、表４に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により６パスの往復圧延を行う。
【００９１】
【表４】
【００９２】
第１〜第６パスの往復圧延では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の水平ロールによる板厚圧下と、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の竪ロールに設けたフラット部による板幅圧下とが行われる。
【００９３】
次いで、最終パスである第７パス目では、パスラインを１００ｍｍ 下げて、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１のＶ字状孔型１６の中心に合わせ、Ｖ字状孔型による面取り圧延を行う。その後、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３の水平ロールにより、軽圧下による厚板圧下が行われる。
【００９４】
この方法により、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材から、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼を圧延することが可能となる。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明により、不可避的に発生していたロール交換に起因して製造コストが嵩むという、従来の製造工程における課題を解決することができる平鋼の製造法および製造設備を提供することができた。
【００９６】
例えば、本発明により、一般鋼構造物や橋梁の桁に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を熱間圧延により低コストで製造することができるようになった。
【００９７】
かかる効果を有する本発明の意義は著しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態において平鋼の製造設備として用いた、Ｈ形鋼の既存の一般的な各種製造設備を模式的に示す説明図である。
【図２】第１の実施の形態において平鋼の製造設備として用いた、Ｈ形鋼の既存の一般的な各種製造設備を模式的に示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態において平鋼の製造設備として用いた、Ｈ形鋼の既存の一般的な各種製造設備を模式的に示す説明図である。
【図４】粗圧延機の孔型ロールに設けられた孔型を示す説明図である。
【図５】第１ユニバーサル圧延機のロール配置を示す説明図である。
【図６】第２ユニバーサル圧延機のロール配置を示す説明図である。
【図７】第２ユニバーサル圧延機および第５ユニバーサル圧延機により板幅圧下を行う状況を示す説明図である。
【図８】板幅圧下用のフラット部と孔型とを備える竪ロールを有するユニバーサル圧延機を示す説明図である。
【図９】板幅圧下用のフラット部と孔型とを備える竪ロールを有するユニバーサル圧延機を示す説明図である。
【符号の説明】
ＢＤ 圧延機
１１ 粗形材
Ｕ１、Ｕ２ ユニバーサル圧延機
１２、１２ 水平ロール
１５、１５ 竪ロール
１６ 孔型
【発明の属する技術分野】
本発明は、平鋼の製造法および製造設備に関するものであり、例えば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を、熱間圧延により低コストで製造するための方法および設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、平鋼は、矩形の横断面を有する形鋼の１種であり、例えば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材として、用いられる。この平鋼は、通常、設備コストの上昇を防ぐためにＨ形鋼の既存の製造設備を流用して製造される。例えば特許文献１や特許文献２には、それぞれ、ユニバーサル圧延機および２重式エッジャ圧延機の２基のタンデム圧延機を活用して複数パスの往復圧延を行うことにより平鋼を製造する発明が開示されている。
【０００３】
しかし、これらの従来の発明では、厚みおよび幅が異なる多種類の平鋼を１組のユニバーサル圧延機で製造することは困難である。したがって、これらの発明にしたがって多種類の平鋼を製造するためには、それに応じて多種類のロールを準備しておき、製造する平鋼の厚みや幅が変更される度にロール交換を行う必要がある。このため、ロールの準備や交換に起因して製造コストが上昇するため、この発明を工業的規模で実施することは事実上困難である。
【０００４】
一方、橋梁の桁として用いられる溶接Ｈ形鋼は、腐食防止のために、必ず塗装が行われる。しかし、この溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼のコーナ部が略直角をなしていると、このコーナ部には十分な厚さの塗膜を形成することができず、腐食の起点となり易い。このため、かかる平鋼には、熱間圧延完了後であって塗装前の段階において、熱間圧延後にオフラインでガス溶断や冷間成形機を用いてコーナ部面取りを行っていた。例えば特許文献３には、コーナ部面取りを行うための専用設備が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５４−１１８３７０号公報
【特許文献２】
特開昭６２−２１４０２ 号公報
【特許文献３】
特開平９−９９３０５ 号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、平鋼の従来の製造工程では、厚みおよび幅が異なる多種類の平鋼を製造するために、多種類のロールの準備および交換を行う必要があり、製造コストが嵩んでいた。
【０００７】
さらに、耐食性維持のための塗装を行われる平鋼の場合には、塗装前にコーナ部面取りをオフラインで行う必要もあり、かかるオフラインでのコーナ部面取りにも起因して、平鋼の製造コストの上昇は避けられなかった。
【０００８】
本発明の目的は、このような従来の製造工程における課題を解決することができる平鋼の製造法および製造設備を提供することであり、例えば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を、熱間圧延により低コストで製造することができる方法および設備を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、平鋼の圧延過程を、素材を粗圧延機で粗形材に圧延する粗圧延と、この粗形材を製品に圧延する仕上圧延とに分けた場合に、▲１▼この仕上圧延を少なくとも２基のＨ形鋼用のユニバーサル圧延機を含む仕上圧延機群により行うこと、▲２▼これら２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロールに孔型を刻設しておき、仕上圧延の際には、この孔型により圧延材である粗形材のコーナ部面取りおよび板幅圧下を行うとともに、他方のユニバーサル圧延機の水平ロールで粗形材の板厚圧下を行うことにより、例えば、板厚：５０ｍｍ以下、板幅：５００ｍｍ 以下の多種類の平鋼を、多種類のロールの準備および交換を行う必要なく、各スタンドにセットした１種類のロールにより製造できることを知見して、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
【００１０】
本発明は、素材を第１の圧延機を用いて粗形材に粗圧延し、この粗形材を少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することによる平鋼の製造法であって、２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対に設けられた孔型により粗形材の板幅圧下および面取りを行うとともに、２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により粗形材の板厚圧下を行うことを特徴とする平鋼の製造法である。
【００１１】
また、本発明は、素材を第１の圧延機を用いて粗形材に粗圧延し、この粗形材を少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することによる平鋼の製造法であって、２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対に設けられたフラット部および孔型によりそれぞれ粗形材の板幅圧下および面取りを行うとともに、２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により粗形材の板厚圧下を行うことを特徴とする平鋼の製造法である。
【００１２】
これらの本発明にかかる平鋼の製造法では、板幅圧下および面取りが、一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により粗形材を押圧しながら、行われることが望ましい。
【００１３】
また、これらの本発明にかかる平鋼の製造法では、板厚圧下が、他方のユニバーサル圧延機の竪ロール対を水平ロール対の側面に接触させながら、行われることが望ましい。
【００１４】
別の観点からは、本発明は、素材を粗形材に粗圧延するための第１の圧延機と、この粗形材を平鋼に仕上圧延するための少なくとも２基のユニバーサル圧延機とを備える第２の圧延機群とを備え、２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対が、粗形材の面取りを行うための孔型を備えることを特徴とする平鋼の製造設備である。この本発明にかかる平鋼の製造設備では、竪ロール対が粗形材の幅圧下用のフラット部をさらに備えることが望ましい。
【００１５】
これらの本発明にかかる平鋼の製造設備では、一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対の幅が、粗形材の幅よりも小さく設定されることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる平鋼の製造法および製造設備の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では、製造される平鋼が、コーナ部の面取りを行われる、橋梁用の平鋼である場合であるが、本発明はかかる平鋼に限定されるものではなく、例えば、一般鉄骨に使用される溶接Ｈ形鋼のウエブ材、フランジ材用の平鋼の圧延にも適用できることはいうまでもない。
【００１７】
本実施の形態の平鋼の製造設備は、第１の圧延機と、第２の圧延機群とを備える。
第１の圧延機は、素材を粗形材に粗圧延するための圧延機である。本実施の形態では、第１の圧延機として、形鋼の粗圧延機として慣用される二重式のブレークダウン圧延機を用いた。このブレークダウン圧延機は、そのロール胴長方向へ複数の孔型が刻設された、上下一対の孔型ロールを備える。
【００１８】
また、第２の圧延機群は、第１の圧延機によって粗圧延された粗形材を、平鋼に仕上圧延するための仕上圧延機群であり、少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える。
【００１９】
これら２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対は、粗形材の面取りを行うための孔型を備える。また、この一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対の幅は、このユニバーサル圧延機により圧延される粗形材の幅の最小値よりも、小さく設定される。
【００２０】
このような第１の圧延機と第２の圧延機群とを備える、本実施の形態の平鋼の製造設備は、新設してもよいが、Ｈ形鋼の既存の製造設備を流用して構成することができ、これにより、製造設備費を低減するとともにこの既存の製造設備の稼働率を向上することができる。
【００２１】
図１〜図３は、いずれも、本実施の形態において平鋼の製造設備１〜３として用いた、Ｈ形鋼の既存の各種製造設備例を模式的に示す説明図である。以下、これらの製造設備１〜３を順次説明する。
【００２２】
（ｉ）図１に示す製造設備１
図１に示す製造設備１は、２重式の粗圧延機ＢＤと、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、２重式のエッジャ圧延機Ｅおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２とを有する。これらの圧延機のうち、本発明における「第１の圧延機」に該当するのは粗圧延機ＢＤであり、本発明における「第２の圧延機群」に該当するのは第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２である。
【００２３】
図１に示す製造設備１は、粗圧延機ＢＤを用いて素材に粗圧延を行って粗形材とした後、この粗形材に第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いて、複数パスの往復圧延による仕上圧延を行うことによって、平鋼を製造する。
【００２４】
具体的には、図１において、素材である連鋳スラブを加熱炉 （いずれも図示しない） に装入して所定温度に加熱した後、粗圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延する。
【００２５】
図４は、粗圧延機ＢＤの上孔型ロール４に設けられた孔型ｋａｌ−１ 〜ｋａｌ−４ を示す説明図である。この上孔型ロール４には、ロール胴長方向に図示する形状の孔型ｋａｌ−１ 〜ｋａｌ−４ がこの順に並んで刻設されており、連鋳スラブを孔型ｋａｌ−１ 〜ｋａｌ−４ を用いて粗圧延することにより、例えば９０ｍｍ程度の厚さと、製品幅に近い寸法の幅とを有する粗形材１１を製造する。
【００２６】
そして、このようにして製造される粗形材１１は、タンデムに配置された第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を有する第２の圧延機群 （仕上圧延機群） に送られる。
【００２７】
図５は、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１のロール配置を示す説明図である。同図に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１は上下一対の水平ロール１４、１４と左右一対の竪ロール１５、１５とを備える。
【００２８】
水平ロール１４の幅は、この第１ユニバーサル圧延機Ｕ１により圧延される粗形材１１のうちの最小の幅寸法よりも小さく設定される。また、竪ロール１５は、粗形材１１の側面コーナ部の面取りを行うことができるように、ロール胴部の略中央に、傾斜面１６ａ 、１６ｂ を有する孔型１６を刻設されている。
【００２９】
図６は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２のロール配置を示す説明図である。同図に示すように、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２は、上下一対の水平ロール１２、１２と左右一対の竪ロール１３、１３とを備える。
【００３０】
水平ロール１２の幅は、この工程により製造される粗形材１１の幅の最大値よりも大きくなるように、設定される。また、竪ロール１３は、水平ロール１２の側面を押圧するためのフラット部１７を備える。この第２ユニバーサル圧延機Ｕ２による圧延では、水平ロール１２の軸方向ずれを防止するとともに水平ロール１２のベンディングを防止するため、図６に示すように、圧延の際には竪ロール１３を水平ロール１２の側面に当接させておくことが望ましい。
【００３１】
図１において、粗圧延機ＢＤによる粗圧延を行われて、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群（仕上圧延機群）に送られた粗形材１１は、例えば３〜７パスの往復圧延による仕上圧延を行われる。
【００３２】
この往復圧延の際には、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により粗形材１１の板厚圧下が行われる。また、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１により粗形材１１の板幅圧下が行われる。
【００３３】
そして、この往復圧延の最終パスにおいて、先ず第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の竪ロール１５、１５に刻設された孔型１６の傾斜面１６ａ 、１６ｂ により、粗形材１１に対して目標量の面取り圧延が行われ、次いで第２ユニバーサル圧延機Ｕ２での板厚圧下により形状を整形するための整形圧延が行われる。これにより、粗形材１１は目標の板厚および板幅を有する製品（平鋼）に仕上圧延される。
【００３４】
なお、図１に示す製造設備１を用いて平鋼を製造する場合、一般的にはエッジャ圧延機Ｅは用いる必要がないため、往復圧延の際にはエッジャ圧延機Ｅは空パスとすればよい。
【００３５】
（ｉｉ） 図２に示す製造設備２
図２に示す製造設備２は、粗圧延機ＢＤと、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥと、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２とを有する。この製造設備２では、図１に示す製造設備１と同様に「第１の圧延機」として粗圧延機ＢＤを用いるとともに、「第２の圧延機群」として、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いる。
【００３６】
図２に示す製造設備２は、素材に粗圧延機ＢＤを用いて粗圧延を行って粗形材１１とし、次いでこの粗形材１１に、「第２の圧延機群」である仕上圧延機群を構成する第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により、複数パスの往復圧延による仕上圧延を行う。
【００３７】
具体的には、図１に示す製造設備１と同様に、粗圧延機ＢＤにより素材である連鋳スラブに粗圧延を行うことにより製造された粗形材１１は、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２をタンデムに配置された第２の圧延機群（仕上圧延機群）に送られ、複数パスの往復圧延を行われる。
【００３８】
本例における第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２は、いずれも、図１に示す製造設備１における第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００３９】
また、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥは、図１に示す製造設備１における第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と同様に、左右一対の縦ロール１５にそれぞれ、傾斜面１６ａ 、１６ｂ を有する孔型１６を刻設されている。このため、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥは、往復圧延の途中パスにおいて、粗形材１１の板幅圧下を行い、さらに往復圧延の最終パスにおいて粗形材１１の面取り圧延を行うことができる。
【００４０】
具体的には、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により構成される第２の圧延機群（仕上圧延機群）に送られた粗形材１１は、複数パスの往復圧延を行われ、この往復圧延の際に、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により板厚圧下が行われ、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにより板幅圧下が行われる。そして、往復圧延の最終パスにおいては、先ずユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにより目標量のコーナー面取り圧延が行われ、次いで第２ユニバーサル圧延機Ｕ２で板厚の整形圧延が行われ、目標の板厚および板幅を有する製品（平鋼）に仕上げられる。
【００４１】
（ｉｉｉ）図３に示す製造設備３
図３に示す製造設備３は、粗圧延機ＢＤと、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と、エッジャ圧延機Ｅと、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３とを有する。
【００４２】
この製造設備３では、「第１の圧延機」として粗圧延機ＢＤを用いるとともに、「第２の圧延機群」として、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３を用いた。なお、図３に示す製造設備３は、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３が、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２、エッジャ圧延機Ｅおよび第１ユニバーサル圧延機Ｕ１からなる圧延機群から離れて設置された場合であるが、これとは異なり、近接配置されている場合にも同様に適用可能である。
【００４３】
図３に示す製造設備３では、粗圧延機ＢＤを用いて粗圧延を行い、次いで、第２の圧延機群を構成する第２ユニバーサル圧延機Ｕ２、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３を用いて、仕上圧延を行う。
【００４４】
第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３は、いずれも、図６に示すように、粗形材１１の最大幅より大きな幅を有する上下一対の水平ロール１２、１２を備える。そして、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２や第３ユニバーサル圧延機Ｕ３による圧延の際には、水平ロール１２の軸方向ずれを防止するとともに水平ロール１２のベンディングを防止するため、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３の左右一対の縦ロール１３、１３を、上下一対の水平ロール１２、１２の側面に接触させることが望ましい。
【００４５】
また、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１は、図５に示す第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と同様に、左右一対の竪ロール１５、１５に、傾斜面１６ａ 、１６ｂ を有する孔型１６を備えている。
【００４６】
図３において、第２の圧延機群に送られた粗形材１１は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と第１ユニバーサル圧延機Ｕ１による複数パスの往復圧延が行われる。この往復圧延の際に、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２では粗形材１１の板厚圧下が行われ、また第１ユニバーサル圧延機Ｕ１では粗形材１１の板幅圧下が行われる。
【００４７】
そして、往復圧延の最終パスにおいては、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１により、粗形材１１のコーナ部に対して目標量の面取り圧延が行われる。
この面取り圧延を行われた粗形材１１は、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３に送られ、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３で板厚の整形圧延が行われ、目標の板厚および板幅を有する製品（平鋼）に仕上げ圧延される。
【００４８】
本実施の形態の平鋼の製造設備１〜３は、以上のように構成される。
このように、本実施の形態では、上述した図１〜図３に示す平鋼の製造設備１〜３により、素材を粗圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延し、この粗形材１１を、少なくとも第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を備える第２の圧延機群を用いて、複数パスの往復圧延による仕上圧延を行うことにより、平鋼を製造する。
【００４９】
具体的には、本実施の形態では、第２の圧延機群を構成する第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２のうちの第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の竪ロール対１５、１５に設けられた孔型１６により粗形材１１の板幅圧下および面取りを行うとともに、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の水平ロール対１２、１２により粗形材１１の板厚圧下を行う。
【００５０】
この際、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１による板幅圧下および面取りは、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の水平ロール対１４、１４により粗形材１１を押圧しながら行うことが、左右の端を均等に圧下することのために望ましい。
【００５１】
また、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２による板厚圧下は、上述したように、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の竪ロール対１３、１３を水平ロール対１４、１４の側面に接触させながら行うことが、水平ロール１４の軸方向ずれを防止するとともに水平ロール１４のベンディングを防止するために望ましい。
【００５２】
このように、本実施の形態では、略述すると、第１の圧延機である粗圧延機ＢＤにより粗形材１１の幅を大まかに制御し、この第１の圧延機の下流工程に配置された第２の圧延機群による複数パスの往復圧延により、目的の製品幅および厚みに仕上圧延する。また、本実施の形態によれば、この複数パスの往復圧延中に粗形材１１の面取り圧延を行う。
【００５３】
このため、本実施の形態によれば、一般鋼構造物や橋梁の桁等に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を熱間圧延により低コストで製造することができないという、平鋼製造の際の従来の課題が解決され、厚みおよび幅が異なる多種類の平鋼を１種類のロールを用いて、熱間圧延により低コストで製造することが可能となる。
【００５４】
なお、既存のＨ形鋼の製造設備には、図１〜図３により示したＨ形鋼の製造設備とは異なり、粗圧延機ＢＤの下流にタンデムに配置された複数のユニバーサル圧延機Ｕ１〜Ｕ７を有する連続圧延設備もある。本発明は、このような連続圧延設備に対しても、同様に適用することができる。
【００５５】
例えば、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１−第２ユニバーサル圧延機Ｕ２−第１エッジャ圧延機Ｅ１−第３ユニバーサル圧延機Ｕ３−第４ユニバーサル圧延機Ｕ４−第２エッジャ圧延機Ｅ２−第５ユニバーサル圧延機Ｕ５−第６ユニバーサル圧延機Ｕ６−第３エッジャ圧延機Ｅ３−第７ユニバーサル圧延機Ｕ７をこの順で有する連続圧延設備の場合を説明する。
【００５６】
図７は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第５ユニバーサル圧延機Ｕ５による板幅圧下の状況を示す説明図である。
この連続圧延設備では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３、第４ユニバーサル圧延機Ｕ４および第７ユニバーサル圧延機Ｕ７では、図６に示すように、上下一対の水平ロール１２、１２の幅を粗形材１１の最大幅より大きく設定するとともに、左右一対の竪ロール１３、１３にはフラット部１７を設けておき、圧延の際に上下一対の水平ロール１２、１２の側面に接触させることが望ましい。
【００５７】
また、第６ユニバーサル圧延機Ｕ６の上下一対の水平ロール１４、１４の幅は、図５に示すように、粗形材１１の最小幅より小さくし、左右一対の竪ロール１５、１５は面取り用の孔型１６を備えることが望ましい。
【００５８】
さらに、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第５ユニバーサル圧延機Ｕ５それぞれの上下一対の水平ロール１４、１４の幅は、図７に示すように、粗形材１１の最小幅より小さく設定するとともに、左右一対の竪ロール１８、１８はフラット部１７を備えることが望ましい。
【００５９】
そして、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３および第４ユニバーサル圧延機Ｕ４では図６に示すように粗形材１１の板厚圧下を行い、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第５ユニバーサル圧延機Ｕ５では図７に示すように粗形材１１の板幅圧下を行い、第６ユニバーサル圧延機Ｕ６では図５に示すように孔型１６を刻設された上下一対の縦ロール１５、１５により粗形材１１の面取り圧延を行い、さらに第７ユニバーサル圧延機Ｕ７では粗形材１１の板厚圧下を行って粗形材１１の形状整形を行えばよい。
【００６０】
なお、この例は、第１エッジャ圧延機Ｅ１〜第３エッジャ圧延機Ｅ３を使用しない場合であるが、第１エッジャ圧延機Ｅ１〜第３エッジャ圧延機Ｅ３の一部または全部を用いて、粗形材１１に軽度の板厚圧下を行うこととしてもよい。
【００６１】
以上説明した本実施の形態により、厚さや幅が多岐に渡る多種の平鋼を、１組のロールにより同一の圧延チャンスで、すなわちロール交換を行うことなく、圧延により製造することができる。このため、本実施の形態によれば、
▲１▼ロール投資費用を大幅に削減できること、
▲２▼ロール交換を行うことなく多種のサイズの平鋼を製造できるために、圧延機の稼働率が高まること、
【００６２】
▲３▼ロールの準備や交換のための要員を低減できること、さらには
▲４▼オンラインで面取りを行うことができるため、従来実施のオフラインでの面取り作業省略を省略できること
という効果が得られ、これにより、平鋼の製造コストを従来よりも大幅に削減することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を説明する。
本実施の形態では、図３に示す製造設備３を用いて、フラット部および孔型の双方を備える竪ロールを有するユニバーサル圧延機を備える仕上圧延機群を用いて、平鋼を圧延により製造する。
【００６４】
具体的には、図３に示す製造設備３を用いて、第１の実施の形態と同様に、素材を第１の圧延機である粗圧延機ＢＤを用いて粗形材１１に粗圧延する。
そして、この粗形材１１を、ユニバーサル圧延機Ｕ２、Ｕ１およびＵ３を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延する。
【００６５】
図８および図９は、いずれも、本実施の形態における第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の構成を示す説明図である。
図３に示す製造設備では、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と第３ユニバーサル圧延機Ｕ３とは、図６に示すように、粗形材１１の最大幅より大きな幅の水平ロール１２、１２を備える。また、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１は、図８および図９に示すように、竪ロール１９に、粗形材１１の幅圧延用のフラット部１７と、粗形材１１の面取り圧延用の孔型１６とを備える。
【００６６】
本実施の形態では、３基のユニバーサル圧延機Ｕ１〜Ｕ３のうちのユニバーサル圧延機Ｕ１の左右一対の竪ロール１９、１９に設けられたフラット部１７および孔型１６によりそれぞれ粗形材１１の板幅圧下および面取りを行うとともに、３基のユニバーサル圧延機Ｕ１〜Ｕ３のうちのユニバーサル圧延機Ｕ２の上下の水平ロール１４、１４により粗形材１１の板厚圧下を行う。
【００６７】
この際、第１の実施の形態と同様に、ユニバーサル圧延機Ｕ１による板幅圧下および面取りが、ユニバーサル圧延機Ｕ１の上下一対の水平ロール１４、１４により粗形材１１を押圧しながら行われるとともに、ユニバーサル圧延機Ｕ２による板厚圧下が、左右一対の竪ロール対１３、１３を上下一対の水平ロール１２、１２の側面に接触させながら行われることが、望ましい。
【００６８】
このように、仕上圧延機群に送られた粗形材１１は、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２と第１ユニバーサル圧延機Ｕ１とを用いた複数パスの往復圧延により、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２では上下一対の水平ロール１２、１２により板厚圧下が行われ、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１では左右一対の竪ロール１９、１９に設けたフラット部１７により図８に示すように板幅が圧下される。
【００６９】
そして、往復圧延の最終パスにおいては、図９に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の左右一対の竪ロール１９、１９に設けた孔型１６により面取り圧延が行われる。なお、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１での面取り圧延の際には、左右一対の竪ロール１９、１９の使用位置を変更するため、上下一対の水平ロール１４、１４のパスセンタの位置を上下方向に変更する。
【００７０】
次いで、面取りされた粗形材１１は、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３に送られ、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３により板厚の整形圧延が行われて、目標の板厚および板幅を有する平鋼に圧延される。
【００７１】
この本実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と同様に、
▲１▼ロール投資費用を大幅に削減できること、
▲２▼ロール交換を行うことなく多種のサイズの平鋼を製造できるために、圧延機の稼働率が高まること、
【００７２】
▲３▼ロールの準備や交換のための要員を低減できること、さらには
▲４▼オンラインで面取りを行うことができるため、従来実施のオフラインでの面取り作業省略を省略できること
という効果が得られ、これにより、平鋼の製造コストを従来よりも大幅に削減することができることという効果が得られる。
【００７３】
【実施例】
さらに、本発明を実施例を参照しながら詳細に説明する。
（実施例１）
図４、図５および図６にそれぞれロール形状を示す粗圧延機ＢＤ、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を有する、図１に示すＨ形鋼の製造設備１を用いて、厚さ：２５０ｍｍ 、および幅：１２００ｍｍの素材を、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼に圧延する。
【００７４】
なお、本実施例では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の縦ロール１５は、孔底幅：１０ｍｍ、傾斜面１６ａ 、１６ｂ の水平面に対する傾斜角度：４５度、および深さ：５０ｍｍの台形形状の孔型１６を有する。
【００７５】
まず、素材を加熱炉で１２５０℃に加熱した後、粗圧延機ＢＤで表１に示すパススケジュールにより厚さ：９０ｍｍ、幅：９８０ｍｍ の粗形材１１に圧延する。次に、この粗形材１１を、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群に送る。なお、表１における「転回」とは、粗形材１１を９０°転回すること （横→縦または縦→横） を意味する。
【００７６】
【表１】
次いで、表２に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群において、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いて粗形材１１の板厚圧下を行うとともに第１ユニバーサル圧延機Ｕ１を用いて板幅圧下を行う、７パスの往復圧延を行うことによって、平鋼を製造する。
【００７８】
【表２】
なお、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１での幅圧下圧延は、図５に示すように、左右一対の竪ロール１５、１５の孔型１６の底部に粗形材１１を充満させない状態を維持しながら板幅の調整を行い、往復圧延の最終パス（第７パス目）において目標の面取り量（本実施例では５ｍｍ×５ｍｍ程度）を得るために左右一対の竪ロール１５、１５の板幅圧下量を調整することにより面取り圧延を行う。
【００８０】
そして、面取り圧延の後に、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２を用いて、粗形材１１の表面を平坦にするために軽圧下の板厚圧下を行う。
この本実施例により、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材から、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼 （例えば、厚さ：３０ｍｍ、幅：１０００ｍｍの寸法を有する平鋼） を、圧延により製造することができる。
【００８１】
（実施例２）
図４に示す粗圧延機ＢＤと、図５に示すユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥと、図６に示す第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２とを有する、図２に示す製造設備２を用いて、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材を、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼に圧延する。
【００８２】
本実施例では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の上下一対の水平ロール１２、１２の幅は粗形材１１の幅より大きく設定するとともに、左右一対の竪ロール１３、１３はフラットで水平ロール１２、１２の側面に接触させる。また、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥの上下一対の水平ロール１４、１４の幅は、粗形材１１の幅より小さく設定するとともに、左右一対の竪ロール１５、１５は、面取り用の孔型１６を備える。例えば、竪ロール１５、１５の孔型１６は、実施例１と同じ形状である。
【００８３】
まず、素材を加熱炉に装入して１２５０℃に加熱した後、粗圧延機ＢＤを用いて表１に示すパススケジュールにしたがって、厚さ９０ｍｍ、幅９８０ｍｍ の粗形材１１に圧延する。そして、粗形材１１を、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２からなる第２の圧延機群に送る。
【００８４】
この第２の圧延機群は、粗形材１１に、表３に示すように５パスの往復圧延を行って、目標の寸法の平鋼に圧延する。
【００８５】
【表３】
第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により板厚の圧下が行われ、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにより板幅の圧下が行われる。ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥにおける板幅圧下は、竪ロール１５、１５の孔型底に粗形材１１を充満させない状態を維持しながら板幅の調整が行われ、表３に示す第４パス目において目標の面取り量（本例では、５ｍｍ×５ｍｍ程度）を得るため、板幅圧下量を調整して面取り圧延が行われる。面取り圧延後に、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１において、粗形材１１の表面を平坦にするために軽圧下の板厚圧下が行われる。なお、本例では、第５パス目の第１ユニバーサル圧延機Ｕ１、ユニバーサルエッジャ圧延機ＵＥおよび第２ユニバーサル圧延機Ｕ２での圧延は、空パスとなる。
【００８７】
本実施例により、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材から、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅： ４００〜１０００ｍｍ （例えば、厚さ：３０ｍｍ、幅：１０００ｍｍ） で面取りされた平鋼を圧延により製造することができる。
【００８８】
（実施例３）
図４に示す粗圧延機ＢＤと、図８および図９に示す第１ユニバーサル圧延機Ｕ１と、図６に示す第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３とを有する図３に示す製造設備３を用いて、平鋼を圧延により製造する。
【００８９】
第２ユニバーサル圧延機Ｕ２および第３ユニバーサル圧延機Ｕ３の上下一対の水平ロール１２、１２の幅は、図６に示すように、粗形材１１の幅より大きく設定するとともに、竪ロール１３、１３はフラットで水平ロール１２、１２の側面に接触させる。第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の上下一対の水平ロール１２、１２の幅は、粗形材１１の幅より小さく３６０ｍｍ とするとともに、左右一対の竪ロール１３、１３はロール幅が６００ｍｍ であり、さらに図８に示すようにＶ字状の孔型１６が刻設され、かつその上方にフラット部１７が設けられている。なお、孔型１６の底部の幅は８０ｍｍであり、傾斜面１６ａ 、１６ｂ の水平面に対する傾斜角度は４５°である。
【００９０】
本実施例では、実施例２と同様に、粗圧延機ＢＤにより、厚さ：９０ｍｍ、幅：９８０ｍｍ の粗形材１１に圧延する。次いで、表４に示すように、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１および第２ユニバーサル圧延機Ｕ２により６パスの往復圧延を行う。
【００９１】
【表４】
第１〜第６パスの往復圧延では、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１の水平ロールによる板厚圧下と、第２ユニバーサル圧延機Ｕ２の竪ロールに設けたフラット部による板幅圧下とが行われる。
【００９３】
次いで、最終パスである第７パス目では、パスラインを１００ｍｍ 下げて、第１ユニバーサル圧延機Ｕ１のＶ字状孔型１６の中心に合わせ、Ｖ字状孔型による面取り圧延を行う。その後、第３ユニバーサル圧延機Ｕ３の水平ロールにより、軽圧下による厚板圧下が行われる。
【００９４】
この方法により、厚さ：２５０ｍｍ 、幅：１２００ｍｍの素材から、板厚：２０〜５０ｍｍ、幅：４００ 〜１０００ｍｍで面取りされた平鋼を圧延することが可能となる。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明により、不可避的に発生していたロール交換に起因して製造コストが嵩むという、従来の製造工程における課題を解決することができる平鋼の製造法および製造設備を提供することができた。
【００９６】
例えば、本発明により、一般鋼構造物や橋梁の桁に用いられる溶接Ｈ形鋼の構成部材である平鋼を熱間圧延により低コストで製造することができるようになった。
【００９７】
かかる効果を有する本発明の意義は著しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態において平鋼の製造設備として用いた、Ｈ形鋼の既存の一般的な各種製造設備を模式的に示す説明図である。
【図２】第１の実施の形態において平鋼の製造設備として用いた、Ｈ形鋼の既存の一般的な各種製造設備を模式的に示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態において平鋼の製造設備として用いた、Ｈ形鋼の既存の一般的な各種製造設備を模式的に示す説明図である。
【図４】粗圧延機の孔型ロールに設けられた孔型を示す説明図である。
【図５】第１ユニバーサル圧延機のロール配置を示す説明図である。
【図６】第２ユニバーサル圧延機のロール配置を示す説明図である。
【図７】第２ユニバーサル圧延機および第５ユニバーサル圧延機により板幅圧下を行う状況を示す説明図である。
【図８】板幅圧下用のフラット部と孔型とを備える竪ロールを有するユニバーサル圧延機を示す説明図である。
【図９】板幅圧下用のフラット部と孔型とを備える竪ロールを有するユニバーサル圧延機を示す説明図である。
【符号の説明】
ＢＤ 圧延機
１１ 粗形材
Ｕ１、Ｕ２ ユニバーサル圧延機
１２、１２ 水平ロール
１５、１５ 竪ロール
１６ 孔型
Claims (7)
- 素材を第１の圧延機を用いて粗形材に粗圧延し、該粗形材を少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することによる平鋼の製造法であって、
前記２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対に設けられた孔型により前記粗形材の板幅圧下および面取りを行うとともに、該２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により前記粗形材の板厚圧下を行うこと
を特徴とする平鋼の製造法。 - 素材を第１の圧延機を用いて粗形材に粗圧延し、該粗形材を少なくとも２基のユニバーサル圧延機を備える第２の圧延機群を用いて平鋼に仕上圧延することによる平鋼の製造法であって、
前記２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対に設けられたフラット部および孔型によりそれぞれ前記粗形材の板幅圧下および面取りを行うとともに、該２基のユニバーサル圧延機のうちの他方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により前記粗形材の板厚圧下を行うこと
を特徴とする平鋼の製造法。 - 前記板幅圧下および前記面取りは、前記一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対により前記粗形材を押圧しながら、行われる請求項１または請求項２に記載された平鋼の製造法。
- 前記板厚圧下は、前記他方のユニバーサル圧延機の竪ロール対を前記水平ロール対の側面に接触させながら、行われる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された平鋼の製造法。
- 素材を粗形材に粗圧延するための第１の圧延機と、該粗形材を平鋼に仕上圧延するための少なくとも２基のユニバーサル圧延機とを備える第２の圧延機群とを備え、
該２基のユニバーサル圧延機のうちの一方のユニバーサル圧延機の竪ロール対は、前記粗形材の面取りを行うための孔型を有すること
を特徴とする平鋼の製造設備。 - 前記竪ロール対は、前記粗形材の幅圧下用のフラット部を有する請求項５に記載された平鋼の製造設備。
- 前記一方のユニバーサル圧延機の水平ロール対の幅は、前記粗形材の幅よりも小さく設定される請求項５または請求項６に記載された平鋼の製造設備。
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