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JP2018176187A - H-shaped steel manufacturing method - Google Patents

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JP2018176187A
JP2018176187A JP2017076043A JP2017076043A JP2018176187A JP 2018176187 A JP2018176187 A JP 2018176187A JP 2017076043 A JP2017076043 A JP 2017076043A JP 2017076043 A JP2017076043 A JP 2017076043A JP 2018176187 A JP2018176187 A JP 2018176187A
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rolling
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浩 山下
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浩 山下
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
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Abstract

【課題】素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、形成されたフランジ部を順次折り曲げるような造形技術で問題となるセンタリング不良や通材不良を抑制し、圧延の安定化を実現する。【解決手段】粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型は、被圧延材の幅方向上下端部に割り込みを形成させる溝付け孔型と、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された1又は複数の割り込み孔型と、割り込みに当接し、割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、割り込み孔型に形成された突起部のうち、一部又は全部の突起部は所定高さの先端部及び根元部からなり、先端部は分割部位を形成させる際に被圧延材に接触し、根元部は分割部位を形成させる際に被圧延材に非接触である。【選択図】図9PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress centering defects and material passing defects which are problems in a molding technique in which a protrusion having an acute-angled tip shape is deeply interrupted on an end surface of a material and the formed flange portions are sequentially bent to stabilize rolling. Realize the conversion. SOLUTION: A rolling mill performing a rough rolling process is engraved with a plurality of hole molds for forming a material to be rolled, and the plurality of hole molds form interrupts at upper and lower ends of the material to be rolled in the width direction. The grooved hole type and one or more interrupt hole types in which a protrusion is formed to form a split portion at the end of the material to be rolled by vertically interrupting the width direction of the material to be rolled, and the interrupted hole type. , A plurality of bent hole types in which protrusions for sequentially bending the divided portions formed in the interrupt hole type are formed, and some or all of the protrusions formed in the interrupt hole type are predetermined. It is composed of a tip portion and a root portion having a height, and the tip portion is in contact with the material to be rolled when forming the divided portion, and the root portion is not in contact with the material to be rolled when forming the divided portion. [Selection diagram] FIG. 9

Description

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてH形鋼を製造する製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing an H-shaped steel, for example, using a slab having a rectangular cross section as a raw material.

H形鋼を製造する場合には、加熱炉から抽出されたスラブやブルーム等の素材を粗圧延機(BD)によって粗形材(所謂ドッグボーン形状の被圧延材)に造形し、中間ユニバーサル圧延機によって上記粗形材のウェブやフランジの厚さを圧下し、併せて前記中間ユニバーサル圧延機に近接したエッジャー圧延機によって被圧延材のフランジに対し幅圧下や端面の鍛錬と整形が施される。そして、仕上ユニバーサル圧延機によってH形鋼製品が造形される。   When manufacturing H-shaped steel, materials such as slabs and blooms extracted from the heating furnace are formed into rough shapes (so-called dog bone-shaped material to be rolled) by a rough rolling mill (BD), and intermediate universal rolling The thickness of the web and the flange of the above-mentioned rough shape is reduced by the machine, and at the same time the width reduction and the forging and shaping of the end face are applied to the flange of the material to be rolled by the edger rolling machine close to the intermediate universal rolling machine. . Then, the H-shaped steel product is shaped by the finishing universal rolling mill.

このようなH形鋼の製造方法において、矩形断面であるスラブ素材から所謂ドッグボーン形状の粗形材を造形する際には、粗圧延工程の第1の孔型においてスラブ端面に割り込みを入れた後、第2以降の孔型において当該割り込みを割広げる、又は、割り込み深さを深くさせエッジング圧延を行い、それ以降の孔型にてスラブ端面の割り込みを消去する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。   In such a method of manufacturing an H-shaped steel, when forming a so-called dog bone-shaped rough shape from a slab material having a rectangular cross section, the end face of the slab is interrupted in the first hole type of the rough rolling process. After that, there is known a technique for dividing the interrupt in the second and subsequent hole types or for increasing the depth of the interrupt to perform edging rolling and for erasing the interrupt on the slab end surface in the hole type after that (for example, Patent Document 1).

また、例えば特許文献2には、スラブ端面に割り込みを入れ当該割り込みを順次深くし、その後ボックス孔型において押し拡げ、H形鋼のフランジ相当部を形成させる技術が開示されている。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a technique in which an end surface of a slab is interrupted to deepen the interruption sequentially, and then, it is pushed and expanded in a box hole type to form a flange equivalent portion of H-shaped steel.

特開平7−88501号公報JP-A-7-88501 特開昭60−21101号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-21101

近年、構造物等の大型化に伴い大型のH形鋼製品の製造が望まれている。特にH形鋼の強度・剛性に大きく寄与するフランジを従来に比べて広幅化した製品が望まれている。フランジが広幅化されたH形鋼製品を製造するためには、粗圧延工程における造形から従来に比べフランジ幅の大きな被圧延材を造形する必要がある。   In recent years, with the upsizing of structures and the like, production of large H-shaped steel products is desired. In particular, a product having a wider flange than that in the past, which greatly contributes to the strength and rigidity of the H-shaped steel, is desired. In order to manufacture an H-shaped steel product in which the flange is widened, it is necessary to form a material to be rolled having a wider flange width than in the past because of shaping in the rough rolling process.

しかしながら、例えば上記特許文献1に開示されている技術では、スラブ等の素材の端面(スラブ端面)に割り込みを入れ、当該端面をエッジングし、その幅拡がりを利用して粗圧延を行う方法では、フランジの広幅化に限界がある。即ち、従来の粗圧延方法においてフランジの広幅化を図るためにはウェッジ設計(割り込み角度の設計)、圧下調整、潤滑調整といった技術により幅拡がりの向上が図られるが、いずれの方法もフランジ幅に大幅に寄与するものではないため、エッジング量に対するフランジ幅の拡がり量の比率を示す幅拡がり率は、エッジングの初期段階の効率が最も高い条件でも0.8程度であり、同一孔型でエッジングを繰り返す条件では、フランジ幅の拡がり量が大きくなるにつれて低下し、最終的には0.5程度になることが知られている。また、スラブ等の素材自体を大型化し、エッジング量を大きくすることも考えられるが、粗圧延機の設備規模や圧下量等には装置限界があるため十分な製品フランジの広幅化が実現されないといった事情がある。   However, for example, in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, the end face (slab end face) of a material such as a slab is interrupted, the end face is edged, and rough rolling is performed using the width spread. There is a limit to widening of the flange. That is, in order to increase the width of the flange in the conventional rough rolling method, the width spread can be improved by techniques such as wedge design (design of the interruption angle), pressure reduction adjustment, and lubrication adjustment. Because it does not contribute significantly, the width expansion ratio, which indicates the ratio of the amount of expansion of the flange width to the amount of edging, is about 0.8 even under the conditions where the efficiency at the initial stage of edging is the highest. Under repeated conditions, it is known that the flange width decreases as the amount of spread of the flange width increases, and finally becomes about 0.5. In addition, it is conceivable to enlarge the material itself such as slab and increase the edging amount, but there is a device limit in the equipment scale and rolling reduction amount of roughing mill, etc. and sufficient widening of product flange is not realized There is a situation.

また、例えば特許文献2に開示されている技術では、割り込みを入れたスラブ等の素材に対して、特に割り込み形状の変遷等を経ずに、即座に底面がフラット形状のボックス孔型によってエッジング圧延を行い、フランジ相当部を造形しており、このような方法では被圧延材の形状を急激に変化させることに伴う形状不良が生じやすい。特に、このような造形における被圧延材の形状変化は、被圧延材とロールとの接触部の力と、被圧延材の曲げ剛性との関係によって定まるものであり、従来に比べフランジ幅の大きなH形鋼を製造する場合には形状不良がより生じやすいといった問題がある。   Further, for example, in the technology disclosed in Patent Document 2, the material such as the slab into which the interruption has been made is subjected to edging rolling by the box hole type having a flat bottom immediately without passing through, for example, the transition of the interruption shape. And the flange equivalent portion is formed, and in such a method, a shape defect is apt to occur as the shape of the material to be rolled is rapidly changed. In particular, the change in shape of the material to be rolled in such shaping is determined by the relationship between the force at the contact portion between the material to be rolled and the roll and the bending rigidity of the material to be rolled. In the case of manufacturing H-section steel, there is a problem that shape defects are more likely to occur.

上記事情に鑑み、本発明の目的は、H形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させ、従来に比べフランジ幅の大きなH形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能なH形鋼の製造方法を提供することにある。   In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to deeply interrupt the end face of a material such as a slab with an acute-tipped protrusion in the rough rolling process using a hole type for producing H-shaped steel, By sequentially bending the flange portion formed thereby, it is possible to suppress the occurrence of shape defects in the material to be rolled, and to efficiently and stably manufacture an H-shaped steel product having a wider flange width than conventional H. It is in providing the manufacturing method of a section steel.

更に本発明は、粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れる際に、大型の粗形材において問題となる被圧延材の溝ずれ等のセンタリング不良や通材不良を抑制し、圧延の安定化を実現することを目的とする。   Furthermore, according to the present invention, in the rough rolling process, when the end face of a material such as a slab is deeply interrupted by a protrusion having an acute tip shape, groove deviation of a material to be rolled which causes a problem in a large rough shape An object of the present invention is to suppress the centering defect and the defect in the material passing and realize the stabilization of the rolling.

前記の目的を達成するため、本発明によれば、粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたH形鋼の製造方法であって、矩形断面素材に対し前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、当該複数の孔型では被圧延材に対し1又は複数パス造形が行われ、前記複数の孔型は、被圧延材の幅方向上下端部に割り込みを形成させる溝付け孔型と、被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された1又は複数の割り込み孔型と、前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、前記割り込み孔型に形成された突起部のうち、一部又は全部の突起部は所定高さの先端部及び根元部からなり、前記先端部は前記分割部位を形成させる際に被圧延材に接触し、前記根元部は前記分割部位を形成させる際に被圧延材に非接触であるように構成されることを特徴とする、H形鋼の製造方法が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing an H-shaped steel including a rough rolling process, an intermediate rolling process, and a finish rolling process, wherein the rolling process is performed on the rectangular cross-section material. In the machine, a plurality of hole molds for forming the material to be rolled are engraved, and in the plurality of hole molds, one or more pass molding is performed on the material to be rolled, and the plurality of hole molds are of the material to be rolled A grooved hole type for forming interruptions at the upper and lower ends in the width direction, and one or more projections formed with interruptions vertically in the width direction of the material to be cut to form divided portions at the end portions of the material to be rolled And a plurality of bending holes each having a projection which abuts against the interruption and which bends divided portions formed in the interruption hole sequentially. Among the parts, some or all of the protrusions have a predetermined height It comprises a tip portion and a root portion, and the tip portion contacts the material to be rolled when forming the divided portion, and the root portion does not contact the material to be rolled when forming the divided portion. There is provided a method of producing an H-shaped steel, characterized in that

前記根元部の圧延断面内における形状は、鉛直方向に略一定の厚みを有する形状であっても良い。   The shape of the root portion in the rolled cross section may be a shape having a substantially constant thickness in the vertical direction.

前記先端部及び根元部からなる突起部を備えた割り込み孔型において、前記先端部の先端角度が30°以上50°未満であり、当該先端部の先端曲率が10mm以上30mm以下であり、前記矩形断面素材の厚みが250mm以上300mm以下である場合に、以下の式(2)で定まるウェッジ投影幅比Wが68%以下となるように圧延造形を行っても良い。
W=B1/T ・・・(2)
但し、B1:先端部の最大幅長さ、T:矩形断面素材の厚み、である。
In the interruption hole type provided with a projection comprising the tip and the root, the tip angle of the tip is 30 ° or more and less than 50 °, the tip curvature of the tip is 10 mm or more and 30 mm or less, and the rectangle When the thickness of the cross-sectional material is 250 mm or more and 300 mm or less, rolling shaping may be performed so that the wedge projection width ratio W determined by the following equation (2) is 68% or less.
W = B1 / T (2)
However, it is B1: The maximum width length of a tip part, T: Thickness of a rectangular section material.

前記割り込み孔型の一部又は全部には、被圧延材の左右側面に当接し、当該被圧延材を左右から拘束する孔型側面が設けられても良い。   A part or all of the interrupting hole mold may be provided with a hole-shaped side surface that abuts against the left and right side surfaces of the material to be rolled and restrains the material to be rolled from the left and right.

前記割り込み孔型は複数刻設され、当該複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる2種類の割り込み孔型から構成され、当該2種類の割り込み孔型のうち、後段の割り込み孔型に形成された突起部は所定高さの先端部及び根元部からなるものでも良い。   The plurality of interrupting hole types are formed, and the plurality of interrupting hole types are composed of two types of interrupting hole types having different depths of interrupting in the width direction of the material to be rolled, and the two types of interrupting hole types Among them, the projection formed in the later-staged interrupt hole type may be composed of a tip and a root at a predetermined height.

本発明によれば、H形鋼を製造する際の孔型を用いた粗圧延工程において、スラブ等の素材の端面に鋭角の先端形状をした突起部で深く割り込みを入れ、それによって形成されたフランジ部を順次折り曲げることによって、被圧延材における形状不良の発生を抑制させ、従来に比べフランジ幅の大きなH形鋼製品を効率的且つ安定的に製造することが可能となる。更には、このような造形技術で問題となる被圧延材の溝ずれ等のセンタリング不良や通材不良を抑制し、圧延の安定化を実現することができる。   According to the present invention, in the rough rolling process using a hole type when manufacturing H-shaped steel, the end face of the material such as slab is deeply interrupted by the projection having an acute tip shape, and is thereby formed. By sequentially bending the flange portion, it is possible to suppress the occurrence of shape defects in the material to be rolled, and to efficiently and stably manufacture an H-shaped steel product having a wider flange width than in the prior art. Furthermore, it is possible to suppress the centering defect such as the groove shift of the material to be rolled which is a problem in such a shaping technology and the defect in the material passing, and to realize the stabilization of the rolling.

H形鋼の製造ラインについての概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing about the manufacturing line of H section steel. 第1孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 1st hole type | mold. 第2−1孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the 2-1st hole type | mold. 第2−2孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the 2nd-2 hole type | mold. 第3孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 3rd hole type | mold. 第4孔型の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of a 4th hole type | mold. 第5孔型(平造形孔型)の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the 5th hole type (flat modeling hole type). 溝ずれの概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a groove | channel shift | offset | difference. 改良後の突起部形状に関する概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing regarding the projection part shape after improvement. ウェッジ投影幅の説明図である。It is explanatory drawing of a wedge projection width. ウェッジ投影幅比と溝ずれ挙動との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a wedge projection width ratio and groove shift behavior. 本発明の変形例に係る孔型構成の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the hole-type structure which concerns on the modification of this invention. 本発明に係る突起部形状の最適化に関する概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing regarding optimization of the projection part shape which concerns on this invention. 突起部形状の最適化に関する具体例を示すグラフである。It is a graph which shows the specific example regarding optimization of protrusion part shape.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration will be assigned the same reference numerals and redundant description will be omitted.

図1は、本実施の形態にかかる圧延設備1を含むH形鋼の製造ラインTについての説明図である。図1に示すように、製造ラインTには上流側から順に、加熱炉2、サイジングミル3、粗圧延機4、中間ユニバーサル圧延機5、仕上ユニバーサル圧延機8が配置されている。また、中間ユニバーサル圧延機5に近接してエッジャー圧延機9が設けられている。なお、以下では、説明のために製造ラインTにおける鋼材を、総称して「被圧延材A」と記載し、各図において適宜その形状を破線・斜線等を用いて図示する場合がある。   FIG. 1 is an explanatory view of a production line T of H-shaped steel including the rolling equipment 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a heating furnace 2, a sizing mill 3, a rough rolling mill 4, an intermediate universal rolling mill 5, and a finishing universal rolling mill 8 are arranged in order from the upstream side in a production line T. Further, an edger rolling mill 9 is provided in proximity to the intermediate universal rolling mill 5. In the following, steel materials in the production line T may be collectively referred to as “rolled material A” for the sake of description, and the shapes thereof may be illustrated using broken lines, oblique lines, and the like as appropriate in each drawing.

図1に示すように、製造ラインTでは、加熱炉2から抽出された例えばスラブ11等の被圧延材Aがサイジングミル3ならびに粗圧延機4において粗圧延される。次いで、中間ユニバーサル圧延機5において中間圧延される。この中間圧延時には、必要に応じてエッジャー圧延機9によって被圧延材の端部等(後述するフランジ部80)に対して圧下が施される。通常の場合、サイジングミル3及び粗圧延機4のロールには、合わせて4〜6個程度の孔型が刻設されており、これらを経由して複数パス程度のリバース圧延でH形粗形材13が造形され、該H形粗形材13を前記中間ユニバーサル圧延機5−エッジャー圧延機9の2つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスの圧下が加えられ、中間材14が造形される。そして中間材14は、仕上ユニバーサル圧延機8において製品形状に仕上圧延され、H形鋼製品16が製造される。   As shown in FIG. 1, in the production line T, a material to be rolled A such as a slab 11 extracted from the heating furnace 2 is roughly rolled in the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4. Next, intermediate rolling is performed in the intermediate universal rolling mill 5. At the time of this intermediate rolling, an edger rolling machine 9 applies a pressure to an end portion or the like of a material to be rolled (a flange portion 80 described later) as needed. In a normal case, approximately 4 to 6 hole types are engraved on the rolls of the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4, and the rough H shape is formed by reverse rolling of approximately several passes via these. The material 13 is formed, and a plurality of passes of reduction are applied to the H-shaped rough material 13 by using a rolling mill row consisting of two rolling mills of the intermediate universal rolling mill 5-edger rolling mill 9, and an intermediate material 14 Is shaped. Then, the intermediate material 14 is finish-rolled into a product shape in a finish universal rolling mill 8 to produce an H-shaped steel product 16.

次に、以下では図1に示したサイジングミル3及び粗圧延機4に刻設される孔型構成や孔型形状について図面を参照して説明する。図2〜図7は粗圧延工程を行うサイジングミル3及び粗圧延機4に刻設される孔型についての概略説明図である。ここで、説明する第1孔型〜第4孔型は、例えばサイジングミル3に全て刻設されても良く、サイジングミル3及び粗圧延機4に第1孔型〜第5孔型の5つの孔型が分けて刻設されても良い。即ち、第1孔型〜第4孔型はサイジングミル3及び粗圧延機4の両方に亘って刻設されても良く、どちらか一方の圧延機に刻設されても良い。通常のH形鋼の製造における粗圧延工程では、これら各孔型において1又は複数パスでの造形が行われる。   Next, a description will be given below of the configuration and shape of the holes formed in the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4 shown in FIG. 1 with reference to the drawings. FIGS. 2 to 7 are schematic explanatory views of a sizing mill 3 for performing a rough rolling process and a hole type provided in the rough rolling mill 4. Here, all of the first through fourth hole types to be described may be engraved in, for example, the sizing mill 3, and the first through fifth hole types in the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4 may be used. The hole type may be divided and engraved. That is, the first through fourth hole types may be engraved across both the sizing mill 3 and the roughing mill 4 or may be engraved in either one of the rolling mills. In the rough rolling process in the production of a normal H-section steel, shaping is performed in one or more passes in each of these hole types.

また、本実施の形態では刻設される孔型の基本的な構成が6孔型である場合を例示して説明するが、その孔型数についても、必ずしも6孔型である必要はなく、6以上の複数の孔型数であっても良い。即ち、H形粗形材13を造形するために好適な孔型構成であれば良い。なお、図2〜図7では、各孔型における造形時の被圧延材Aの概略最終パス形状を破線にて図示している。   Further, in the present embodiment, the basic configuration of the hole type to be engraved is described by exemplifying a six-hole type, but the number of the hole types is not necessarily the six-hole type, A plurality of six or more hole types may be used. That is, any hole-type configuration suitable for forming the H-shaped rough member 13 may be used. In addition, in FIGS. 2-7, the rough final pass shape of the to-be-rolled material A at the time of modeling in each hole type | mold is shown in figure by the broken line.

図2は第1孔型K1の概略説明図である。第1孔型K1は、一対の水平ロールである上孔型ロール20と下孔型ロール21に刻設され、これら上孔型ロール20と下孔型ロール21のロール隙において被圧延材Aが圧下・造形される。また、上孔型ロール20の周面(即ち、第1孔型K1の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部25が形成されている。更に、下孔型ロール21の周面(即ち、第1孔型K1の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部26が形成されている。これら突起部25、26はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部25と突起部26とでそれぞれ等しく構成されている。突起部25、26の高さ(突出長さ)をh1とし、先端部角度をθ1aとする。   FIG. 2 is a schematic explanatory view of the first hole type K1. The first hole type K1 is engraved on the upper hole type roll 20 and the lower hole type roll 21 which are a pair of horizontal rolls, and the material to be rolled A is the gap between the upper hole type roll 20 and the lower hole type roll 21. It is pressed and shaped. Further, on the circumferential surface of the upper hole type roll 20 (that is, the upper surface of the first hole type K1), a protrusion 25 which protrudes toward the inside of the hole type is formed. Further, on the circumferential surface of the lower hole type roll 21 (that is, the bottom surface of the first hole type K1), a projection 26 projecting toward the inside of the hole type is formed. The protrusions 25 and 26 have a tapered shape, and the dimensions such as the projection length thereof are equal to each other by the protrusions 25 and the protrusions 26. The height (protruding length) of the protrusions 25 and 26 is h1 and the tip angle is θ1a.

この第1孔型K1においては、突起部25、26が被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に押し当てられ、割り込み28、29が形成される。第1孔型K1は、スラブ端面に溝(割り込み28、29)を付与する孔型であることから「溝付け孔型」とも呼称される。ここで、突起部25、26の先端部角度(ウェッジ角度とも呼称する)θ1aは例えば50°未満であることが望ましい。   In the first hole type K1, the protrusions 25 and 26 are pressed against the upper and lower end portions (slab end faces) of the material to be rolled A, and the interruptions 28 and 29 are formed. The first hole type K1 is also referred to as a "grooved hole type" because it is a hole type in which a groove (an interruption 28, 29) is provided on the end face of the slab. Here, it is desirable that the tip end angle (also referred to as a wedge angle) θ1a of the protrusions 25 and 26 be, for example, less than 50 °.

ここで、第1孔型K1の孔型幅は、被圧延材Aの厚み(即ち、スラブ厚)とほぼ等しいことが好ましい。具体的には、第1孔型K1に形成された突起部25、26の先端部における孔型の幅と、スラブ厚を同一にすることで、被圧延材Aの左右センタリング性が好適に確保される。また、このような孔型寸法の構成とすることで、図2に示すように、第1孔型K1での造形時において、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)においては、上記突起部25、26及び孔型側面(側壁)の一部が被圧延材Aと接していて、割り込み28、29により4つの要素(部位)に分割されたスラブ上下端部に対して、第1孔型K1の上面及び底面にて積極的な圧下が行われない方が好ましい。孔型の上面及び底面による圧下は、被圧延材Aの長手方向への伸びを生じさせてしまい、フランジ(後述するフランジ部80)の生成効率を低下させてしまうからである。即ち、第1孔型K1においては、突起部25、26が被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に押し当てられ、割り込み28、29が形成される際の突起部25、26における圧下量(ウェッジ先端圧下量)は、スラブ上下端部における圧下量(スラブ端面圧下量)よりも十分に大きなものとされ、これにより割り込み28、29が形成される。   Here, it is preferable that the hole width of the first hole type K1 be substantially equal to the thickness of the material to be rolled A (that is, the slab thickness). Specifically, the left-right centering property of the material to be rolled A is suitably secured by making the width of the hole mold at the tip of the protrusions 25 and 26 formed in the first hole mold K1 equal to the slab thickness. Be done. In addition, as shown in FIG. 2, the above-described protrusions are formed at the upper and lower end portions (slab end faces) of the material to be rolled A, as shown in FIG. The first hole is formed in the upper and lower ends of the upper and lower ends of the slab which are in contact with the material to be rolled A and which are divided into four elements (portions) by the interruptions 28, 29 It is preferable that no positive pressure reduction is performed on the top and bottom of the mold K1. The reduction by the upper surface and the bottom surface of the hole mold causes the elongation of the material to be rolled A in the longitudinal direction, thereby reducing the generation efficiency of the flange (a flange portion 80 described later). That is, in the first hole type K1, the protrusions 25 and 26 are pressed against the upper and lower end portions (slab end surfaces) of the material to be rolled A, and the pressure reduction at the protrusions 25 and 26 when the interruptions 28 and 29 are formed. The amount (wedge tip reduction amount) is made sufficiently larger than the reduction amount (slab end surface reduction amount) at the upper and lower ends of the slab, whereby the interruptions 28 and 29 are formed.

図3は第2−1孔型K2−1の概略説明図である。第2−1孔型K2−1は、一対の水平ロールである上孔型ロール30と下孔型ロール31に刻設される。上孔型ロール30の周面(即ち、第2−1孔型K2−1の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部35が形成されている。更に、下孔型ロール31の周面(即ち、第2−1孔型K2−1の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部36が形成されている。これら突起部35、36はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部35と突起部36とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部35、36の先端部角度は50°未満のウェッジ角度θ1bであることが望ましい。なお、これら突起部35、36等、各孔型に形成される突起部は、本明細書において「ウェッジ部」、「ウェッジ」とも呼称する場合がある。   FIG. 3 is a schematic explanatory view of the 2-1st hole type K2-1. The 2-1st hole type K 2-1 is engraved on the upper hole type roll 30 and the lower hole type roll 31 which are a pair of horizontal rolls. On the peripheral surface of the upper hole type roll 30 (that is, the upper surface of the 2-1st hole type K2-1), a projection 35 which protrudes toward the inside of the hole type is formed. Furthermore, on the circumferential surface of the lower hole type roll 31 (that is, the bottom surface of the 2-1st hole type K2-1), a projection 36 which protrudes toward the inside of the hole type is formed. The protrusions 35 and 36 have a tapered shape, and the dimensions such as the projection length thereof are equal to each other by the protrusions 35 and 36. The tip angle of the projections 35 and 36 is preferably a wedge angle θ 1 b less than 50 °. The protrusions formed in each hole type, such as the protrusions 35 and 36, may also be referred to as "wedge portions" or "wedges" in this specification.

ここで、突起部35、36のウェッジ角度θ1bの好適な数値範囲を50°未満とすべき理由と、それに合わせて上記第1孔型K1のウェッジ角度θ1aの数値も好適な数値範囲とする理由について説明する。   Here, the reason why the preferable numerical range of the wedge angle θ1b of the protrusions 35 and 36 should be less than 50 °, and the reason why the numerical value of the wedge angle θ1a of the first hole type K1 should also be a suitable numerical range accordingly Will be explained.

ウェッジ角度の下限値は通常ロールの強度により決まる。被圧延材Aがロール(第2−1孔型K2−1では上孔型ロール30及び下孔型ロール31、第1孔型K1では上孔型ロール20及び下孔型ロール21)と接触し、その間に受ける熱によりロールが膨張し、被圧延材Aがロールから離れるとロールが冷却され収縮する。造形中はこれらのサイクルが繰り返されるが、ウェッジ角度が小さすぎると、突起部の厚みが薄いために被圧延材Aからの入熱が当該突起部の左右から入りやすくなり、ロールがより高温になり易い。ロールが高温になると熱振れ幅が大きくなるためにヒートクラックが入り、ロール破損に至る恐れがある。このような理由によりウェッジ角度θ1a、θ1b共に25°以上、より好ましくは30°以上であることが望ましい。   The lower limit of the wedge angle is usually determined by the strength of the roll. The material A to be rolled is in contact with the rolls (upper hole type roll 30 and lower hole type roll 31 in the case of the 2-1 hole type K2-1, and upper hole type roll 20 and the lower hole type roll 21 in the first hole type K1) The heat received during that time expands the roll, and when the material to be rolled A separates from the roll, the roll is cooled and shrunk. These cycles are repeated during shaping, but if the wedge angle is too small, the thickness of the protrusions is so small that heat input from the material to be rolled A can easily enter from the left and right of the protrusions, and the roll becomes hotter It is easy to become. When the temperature of the roll becomes high, the thermal swing increases, so that heat cracks may occur, which may lead to roll breakage. For such reasons, it is desirable that both the wedge angles θ1a and θ1b be 25 ° or more, more preferably 30 ° or more.

一方、ウェッジ角度θ1a、θ1bが大きくなると、ウェッジ傾斜角が拡大するために、被圧延材Aに対して摩擦力による上下方向への押し下げ力が作用し易く、割り込み形成時にフランジ相当部の内面部において肉引けが生じ、特に第2−1孔型K2−1以降での造形においてフランジの生成効率が低下する。従って、ウェッジ角度θ1a、θ1bは50°未満であることが望ましい。
なお、上記第1孔型K1のウェッジ角度θ1aは、誘導性を高め、圧延の安定性を担保するためには、後段の第2孔型K2のウェッジ角度θ1bと同じ角度であることが好ましい。
On the other hand, when the wedge angles θ1a and θ1b increase, the wedge inclination angle increases, and thus the material A is easily pushed down by the frictional force in the vertical direction, and the inner surface portion of the flange equivalent portion at the time of interruption formation In the case of the formation in the 2-1st hole type K2-1 and later, the generation efficiency of the flange decreases. Therefore, it is desirable that the wedge angles θ1a and θ1b be less than 50 °.
The wedge angle θ1a of the first hole type K1 is preferably the same angle as the wedge angle θ1b of the second hole type K2 in the subsequent stage, in order to enhance the inductive property and secure the rolling stability.

突起部35、36の高さ(突出長さ)h2aは、上記第1孔型K1の突起部25、26の高さh1より高く構成されており、h2a>h1となっている。また、突起部35、36の先端部角度は上記第1孔型K1の突起部25、26の先端部角度と同じであることが圧延寸法精度上、好ましい。これら上孔型ロール30と下孔型ロール31のロール隙において、上記第1孔型K1通材後の被圧延材Aが更に造形される。   The height (protruding length) h2a of the protrusions 35 and 36 is set to be higher than the height h1 of the protrusions 25 and 26 of the first hole type K1, and h2a> h1. Further, it is preferable in terms of rolling dimension accuracy that the tip end angle of the protrusions 35, 36 is the same as the tip angle of the protrusions 25, 26 of the first hole type K1. The material to be rolled A after the first hole type K1 passing is further shaped in the roll gap between the upper hole type roll 30 and the lower hole type roll 31.

ここで、第1孔型K1に形成される突起部25、26の高さh1より、第2−1孔型K2−1に形成される突起部35、36の高さh2aの方が高く、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)への侵入長さも同様に第2−1孔型K2−1の方が長くなる。第2−1孔型K2−1での突起部35、36の被圧延材Aへの侵入深さは、突起部35、36の高さh2aと同じである。即ち、第1孔型K1での突起部25、26の被圧延材Aへの侵入深さh1’と、第2−1孔型K2−1での突起部35、36の被圧延材Aへの侵入深さh2aはh1’<h2aとの関係になっている。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面30a、30b及び孔型底面31a、31bと、突起部35、36の傾斜面とのなす角度θfは、図3に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
Here, the height h2a of the protrusions 35 and 36 formed in the 2-1st hole type K2-1 is higher than the height h1 of the protrusions 25 and 26 formed in the first hole type K1, Similarly, the penetration length into the upper and lower end portions (slab end face) of the material to be rolled A is longer in the case of the 2-1st hole type K2-1. The penetration depth of the protrusions 35 and 36 into the material to be rolled A in the 2-1st hole type K 2-1 is the same as the height h 2 a of the protrusions 35 and 36. That is, the penetration depth h1 'of the protrusions 25 and 26 into the material to be rolled A in the first hole type K1 and the material to be rolled A of the protrusions 35 and 36 in the 2-1st hole type K2-1. The penetration depth h2a of the is h1 '<h2a.
In addition, an angle θf formed by the upper surface 30a, 30b and the lower surface 31a, 31b of the material to be rolled A facing the upper and lower end portions (slab end surface) of the material to be rolled A and the inclined surfaces of the protrusions 35, 36 is shown in FIG. The four locations shown are each configured at about 90 ° (approximately right angle).

図3に示すように、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)へ押し当てられた時の突起部の侵入長さが長いことから、第2−1孔型K2−1においては、第1孔型K1において形成された割り込み28、29が更に深くなるように造形が行われ、割り込み38、39が形成される。この第2−1孔型K2−1は、「割り込み孔型」とも呼称される。   As shown in FIG. 3, since the penetration length of the protrusion when pressed against the upper and lower end portions (slab end face) of the material to be rolled A is long, in the 2-1st hole type K2-1, The shaping is performed so that the interrupts 28, 29 formed in the single-hole type K1 are deeper, and the interrupts 38, 39 are formed. The (2-1) -hole type K2-1 is also referred to as an "interruption type".

また、第2−1孔型K2−1での造形は多パスにより行われるが、当該多パス造形においては、最終パスにて被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と、それに対向する孔型上面30a、30b及び孔型底面31a、31bとが接触するような造形が行われる。これは、第2−1孔型K2−1での全てのパスにおいて被圧延材Aの上下端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部(後述するフランジ部80に対応する部位)が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。   In addition, although forming in the 2-1st hole type K2-1 is performed by multiple passes, in the multi-pass shaping, the upper and lower end portions (slab end face) of the material to be rolled A and the opposite end in the final pass Modeling is performed such that the hole top surfaces 30a and 30b and the hole bottom surfaces 31a and 31b are in contact with each other. This is a portion corresponding to the flange (a portion corresponding to the flange portion 80 described later), assuming that the upper and lower end portions of the material to be rolled A do not contact with the inside of the hole type in all passes in the 2-1st hole type K2-1. It is because there is a possibility that a shape defect may occur such as forming asymmetrically left and right), and there is a problem in terms of threadability.

図4は第2−2孔型K2−2の概略説明図である。第2−2孔型K2−2は、一対の水平ロールである上孔型ロール40と下孔型ロール41に刻設される。上孔型ロール40の周面(即ち、第2−2孔型K2−2の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部45が形成されている。更に、下孔型ロール41の周面(即ち、第2−2孔型K2−2の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部46が形成されている。これら突起部45、46はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部45と突起部46とでそれぞれ等しく構成されている。これら突起部45、46の先端部角度は50°未満のウェッジ角度θ1bであり、上記第2−1孔型K2−1のウェッジ角度と同じ角度に設計されることが望ましい。   FIG. 4 is a schematic explanatory view of the 2nd-2 hole type K2-2. The 2nd-2 hole type K2-2 is engraved on the upper hole type roll 40 and the lower hole type roll 41 which are a pair of horizontal rolls. On the circumferential surface of the upper hole type roll 40 (that is, the upper surface of the 2nd 2nd hole type K 2-2), a projection 45 which protrudes toward the inside of the hole type is formed. Furthermore, on the circumferential surface of the lower hole type roll 41 (that is, the bottom surface of the second 2nd hole type K 2-2), a projection 46 that protrudes toward the inside of the hole type is formed. The projections 45 and 46 have a tapered shape, and the dimensions such as the projection length thereof are equal to each other by the projections 45 and the projections 46. The tip angle of the projections 45 and 46 is preferably a wedge angle θ 1 b less than 50 °, and is designed to be the same angle as the wedge angle of the above-described 2-1-hole type K 2-1.

突起部45、46の高さ(突出長さ)h2bは、上記第2−1孔型K2−1の突起部35、36の高さh2aより高く構成されており、h2b>h2aとなっている。これら上孔型ロール40と下孔型ロール41のロール隙において、上記第2−1孔型K2−1通材後の被圧延材Aが更に造形される。   The height (protrusion length) h2b of the protrusions 45 and 46 is set to be higher than the height h2a of the protrusions 35 and 36 of the above-mentioned 2-1st hole type K2-1, and h2b> h2a. . The rolled material A after the above-mentioned (2-1) -hole type K2-1 threading is further shaped in the roll gap of the upper hole type roll 40 and the lower hole type roll 41.

ここで、第2−1孔型K2−1に形成される突起部35、36の高さh2aより、第2−2孔型K2−2に形成される突起部45、46の高さh2bの方が高く、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)への侵入長さも同様に第2−2孔型K2−2の方が長くなる。第2−2孔型K2−2での突起部45、46の被圧延材Aへの侵入深さは、突起部45、46の高さh2bと同じである。即ち、第2−1孔型K2−1での突起部35、36の被圧延材Aへの侵入深さh2aと、第2−2孔型K2−2での突起部45、46の被圧延材Aへの侵入深さh2bはh2a<h2bとの関係になっている。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面40a、40b及び孔型底面41a、41bと、突起部45、46の傾斜面とのなす角度θfは、図4に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
Here, from the height h2a of the protrusions 35 and 36 formed in the 2-1st hole type K2-1, the height h2b of the protrusions 45 and 46 formed in the 2nd-2nd hole type K2-2 The penetration length to the upper and lower end portion (slab end face) of the material to be rolled A is also longer in the second 2-2 hole type K2-2. The penetration depth of the protrusions 45 and 46 into the material to be rolled A in the second 2-2 hole type K 2-2 is the same as the height h 2 b of the protrusions 45 and 46. That is, the penetration depth h2a of the protrusions 35 and 36 into the material to be rolled A in the 2-1st hole type K2-1, and the rolled portions 45 and 46 in the 2nd-2nd hole type K2-2. The penetration depth h2b into the material A is in a relationship of h2a <h2b.
Further, in FIG. 4, an angle θf formed by the upper surface 40a, 40b and the lower surface 41a, 41b of the material to be rolled A facing the upper and lower end portions (slab end surface) of the material to be rolled The four locations shown are each configured at about 90 ° (approximately right angle).

図4に示すように、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)へ押し当てられた時の突起部の侵入長さが長いことから、第2−2孔型K2−2においては、第2−1孔型K2−1において形成された割り込み38、39が更に深くなるように造形が行われ、割り込み48、49が形成される。この第2−2孔型K2−2は、「割り込み孔型」とも呼称される。
なお、ここで形成される割り込み48、49の寸法に基づき粗圧延工程でのフランジ造形工程終了時のフランジ片幅が決定される。
As shown in FIG. 4, since the penetration length of the projection when pressed against the upper and lower end portions (slab end face) of the material to be rolled A is long, in the 2-2nd hole type K2-2, The shaping is performed so that the interrupts 38 and 39 formed in the 2-1 hole type K2-1 are deeper, and the interrupts 48 and 49 are formed. The 2nd-2 hole type K2-2 is also referred to as an "interruption type".
In addition, the flange piece width at the end of the flange shaping process in the rough rolling process is determined based on the dimensions of the interruptions 48 and 49 formed here.

また、第2−2孔型K2−2での造形は多パスにより行われるが、当該多パス造形においては、最終パスにて被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と、それに対向する孔型上面40a、40b及び孔型底面41a、41bとが接触するような造形が行われる。これは、第2−2孔型K2−2での全てのパスにおいて被圧延材Aの上下端部と孔型内部とを非接触とすると、フランジ相当部(後述するフランジ部80に対応する部位)が左右非対称に造形されるといった形状不良が生じる恐れがあり、通材性の面で問題があるからである。   Moreover, although shaping | molding in the 2nd 2-hole type | mold K2-2 is performed by multiple passes, in the said multipass shaping, it opposes it with the upper-and-lower-end part (slab end surface) of the to-be-rolled material A in the final pass. Modeling is performed such that the hole top surfaces 40a and 40b and the hole bottom surfaces 41a and 41b are in contact with each other. This is a portion corresponding to the flange (a portion corresponding to the flange portion 80 described later), assuming that the upper and lower end portions of the material to be rolled A do not contact with the inside of the hole type in all passes in the 2nd-2 hole type K2-2. It is because there is a possibility that a shape defect may occur such as forming asymmetrically left and right), and there is a problem in terms of threadability.

図5は第3孔型K3の概略説明図である。第3孔型K3は、一対の水平ロールである上孔型ロール50と下孔型ロール51に刻設される。上孔型ロール50の周面(即ち、第3孔型K3の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部55が形成されている。更に、下孔型ロール51の周面(即ち、第3孔型K3の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部56が形成されている。これら突起部55、56はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部55と突起部56とでそれぞれ等しく構成されている。   FIG. 5 is a schematic explanatory view of the third hole type K3. The third hole type K3 is engraved on the upper hole type roll 50 and the lower hole type roll 51 which are a pair of horizontal rolls. On the circumferential surface of the upper hole type roll 50 (that is, the upper surface of the third hole type K3), a projection 55 which protrudes toward the inside of the hole type is formed. Furthermore, on the circumferential surface of the lower hole type roll 51 (that is, the bottom surface of the third hole type K3), a protrusion 56 that protrudes toward the inside of the hole type is formed. The protrusions 55 and 56 have a tapered shape, and the dimensions such as the projection length thereof are equal to each other by the protrusions 55 and the protrusions 56.

上記突起部55、56の先端部角度θ2は、上記角度θ1bに比べ広角に構成され、突起部55、56の被圧延材Aへの侵入深さh3は、上記突起部45、46の侵入深さh2bよりも短くなっている(即ち、h3<h2b)。この角度θ2は例えば70°以上110°以下が好ましい。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面50a、50b及び孔型底面51a、51bと、突起部55、56の傾斜面とのなす角度θfは、図5に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
The tip angle θ2 of the protrusions 55 and 56 is wider than the angle θ1 b, and the penetration depth h3 of the protrusions 55 and 56 into the material to be rolled A is the penetration depth of the protrusions 45 and 46. It is shorter than h2b (ie, h3 <h2b). The angle θ2 is preferably, for example, 70 ° or more and 110 ° or less.
Further, an angle θf formed by the upper surface 50a, 50b and the lower surface 51a, 51b of the material to be rolled A facing the upper and lower end portions (slab end surface) and the inclined surface of the protrusions 55, 56 is shown in FIG. The four locations shown are each configured at about 90 ° (approximately right angle).

図5に示すように、第3孔型K3では、第2−2孔型K2−2通材後の被圧延材Aに対し、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において第2−2孔型K2−2において形成された割り込み48、49が、突起部55、56が押し当てられることにより、割り込み58、59となる。即ち、第3孔型K3での造形における最終パスでは、割り込み58、59の最深部角度(以下、割り込み角度とも呼称する)がθ2となる。換言すると、第2−2孔型K2−2において割り込み48、49の形成と共に造形された分割部位(後述するフランジ部80に対応する部位)が外側に折り曲げられるような造形が行われる。この第3孔型K3は「折り曲げ孔型」とも呼称される。   As shown in FIG. 5, in the third hole type K 3, the second to third hole type K 2-2 passes through the material to be rolled A at the upper and lower end portions (slab end surface) of the material to be rolled A The interruptions 48 and 49 formed in the two-hole type K2-2 become interruptions 58 and 59 when the projections 55 and 56 are pressed. That is, in the final pass in the formation in the third hole type K3, the deepest portion angle (hereinafter also referred to as an interrupt angle) of the interrupts 58 and 59 is θ2. In other words, shaping is performed such that the divided portion (portion corresponding to the flange portion 80 described later) shaped together with the formation of the interruptions 48 and 49 in the 2nd-2 hole type K2-2 is bent outward. The third hole type K3 is also referred to as a "bent hole type".

また、図5に示す第3孔型K3での造形は少なくとも1パス以上によって行われ、このうちの少なくとも1パス以上は、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部(第3孔型K3の上面及び底面)が接触した状態で行われる。この被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部が接触した状態においては、当該端部の軽圧下が行われることが好ましい。   The third hole K3 shown in FIG. 5 is shaped by at least one pass or more, and at least one pass or more of these are formed by the upper and lower end portions (slab end face) of the material to be rolled A It is carried out in a state in which the top and bottom surfaces of the three-hole type K3 are in contact with each other. In the state where the upper and lower end portions (slab end faces) of the material to be rolled A and the inside of the hole mold are in contact with each other, light reduction of the end portions is preferably performed.

図6は第4孔型K4の概略説明図である。第4孔型K4は、一対の水平ロールである上孔型ロール60と下孔型ロール61に刻設される。上孔型ロール60の周面(即ち、第4孔型K4の上面)には、孔型内部に向かって突出する突起部65が形成されている。更に、下孔型ロール61の周面(即ち、第4孔型K4の底面)には、孔型内部に向かって突出する突起部66が形成されている。これら突起部65、66はテーパー形状を有しており、その突出長さ等の寸法は、突起部65と突起部66とでそれぞれ等しく構成されている。   FIG. 6 is a schematic explanatory view of the fourth hole type K4. The fourth hole type K4 is engraved on the upper hole type roll 60 and the lower hole type roll 61, which are a pair of horizontal rolls. On the circumferential surface of the upper hole type roll 60 (that is, the upper surface of the fourth hole type K4), a projection 65 projecting toward the inside of the hole type is formed. Further, on the circumferential surface of the lower hole type roll 61 (that is, the bottom surface of the fourth hole type K4), a projection 66 projecting toward the inside of the hole type is formed. The projections 65 and 66 have a tapered shape, and the dimensions such as the projection length thereof are equal to each other by the projections 65 and the projections 66.

上記突起部65、66の先端部角度θ3は、上記角度θ2に比べ広角に構成され、突起部65、66の被圧延材Aへの侵入深さh4は、上記突起部55、56の侵入深さh3よりも短くなっている(即ち、h4<h3)。
また、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に対向する孔型上面60a、60b及び孔型底面61a、61bと、突起部65、66の傾斜面とのなす角度θfは、上記第3孔型K3と同様に、図6に示す4箇所ともに約90°(略直角)に構成されている。
The tip end portion angle θ3 of the projection 65, 66 is wider than the angle θ2, and the penetration depth h4 of the projection 65, 66 into the material to be rolled A is the penetration depth of the projection 55, 56 It is shorter than h3 (ie, h4 <h3).
In addition, the angle θf formed by the upper surfaces 60a and 60b and the lower surfaces 61a and 61b of the material to be rolled A and the inclined surfaces of the protrusions 65 and 66 is the third one. Similar to the hole type K3, all four places shown in FIG. 6 are configured at about 90 ° (approximately right angle).

第4孔型K4では、第3孔型K3通材後の被圧延材Aに対し、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において第3孔型K3において形成された割り込み58、59が、突起部65、66が押し当てられることにより押し広げられ、割り込み68、69となる。即ち、第4孔型K4での造形における最終パスでは、割り込み68、69の最深部角度(以下、割り込み角度とも呼称する)がθ3となる。換言すると、第3孔型K3において割り込み58、59の形成と共に造形された分割部位(後述するフランジ部80に対応する部位)が更に外側に折り曲げられるような造形が行われる。この第4孔型K4は「折り曲げ孔型」とも呼称される。
このようにして造形された被圧延材Aの上下端部の部位は、後のH形鋼製品のフランジに相当する部位であり、ここではフランジ部80と呼称する。
In the fourth hole type K4, the interruptions 58 and 59 formed in the third hole type K3 at the upper and lower end portions (slab end faces) of the material to be rolled A after passing the third hole type K3 are used. The projections 65 and 66 are pushed and spread out to form interruptions 68 and 69, respectively. That is, in the final pass of the formation in the fourth hole type K4, the deepest part angle (hereinafter also referred to as an interruption angle) of the interruptions 68 and 69 is θ3. In other words, the third hole type K3 is shaped such that the divided portion (portion corresponding to the flange portion 80 described later) shaped together with the formation of the interruptions 58 and 59 is further bent outward. The fourth hole type K4 is also referred to as a "bent hole type".
The portions of the upper and lower end portions of the material to be rolled A shaped in this manner are portions corresponding to the flange of the H-shaped steel product to be described later, and will be referred to as the flange portion 80 here.

図6に示す第4孔型K4での造形は少なくとも1パス以上によって行われ、このうちの少なくとも1パス以上は、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部(第4孔型K4の上面及び底面)が接触した状態で行われる。この被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)と孔型内部が接触した状態においては、当該端部の軽圧下が行われることが好ましい。   The formation in the fourth hole type K4 shown in FIG. 6 is performed by at least one pass or more, and at least one pass or more of them are the upper and lower end portions (slab end face) of the material to be rolled A and the inside of the hole type (fourth hole) It takes place with the top and bottom surfaces of the mold K4 in contact. In the state where the upper and lower end portions (slab end faces) of the material to be rolled A and the inside of the hole mold are in contact with each other, light reduction of the end portions is preferably performed.

図7は第5孔型K5の概略説明図である。第5孔型K5は、一対の水平ロールである上孔型ロール85と下孔型ロール86から構成される。図7に示すように、第5孔型K5では、第4孔型K4までに造形された被圧延材Aが90°あるいは270°回転させられ、第4孔型K4までは被圧延材Aの上下端に位置していたフランジ部80が、圧延ピッチライン上に来るような配置となる。そして、第5孔型K5では、2か所のフランジ部80を繋ぐ接続部であるウェブ部82の圧下及びフランジ部80のフランジ先端部を圧下することでフランジ幅の寸法調整が行われる。このようにしていわゆるドッグボーン形状のH形粗形材(図1に示すH形粗形材13)が造形される。なお、この第5孔型K5はウェブ部82を圧下して減厚させることから、「ウェブ減厚孔型」あるいは「平造形孔型」とも呼称される。なお、この平造形孔型(第5孔型K5)における圧延造形は、1又は任意の複数パスで行われる。   FIG. 7 is a schematic explanatory view of the fifth hole type K5. The fifth hole type K5 is composed of an upper hole type roll 85 and a lower hole type roll 86 which are a pair of horizontal rolls. As shown in FIG. 7, in the fifth hole type K5, the material to be rolled A shaped up to the fourth hole type K4 is rotated 90 ° or 270 °, and up to the fourth hole type K4, the material to be rolled is A The flange portions 80 located at the upper and lower ends are arranged to be on the rolling pitch line. Then, in the fifth hole type K5, the flange width is adjusted by reducing the pressure of the web portion 82 which is a connection portion connecting the two flange portions 80 and pressing the flange front end portion of the flange portion 80. In this manner, a so-called dog-bone shaped H-shaped rough section (H-shaped rough section 13 shown in FIG. 1) is formed. The fifth hole type K5 is also referred to as a "web reduced thickness hole type" or a "flat shaped hole type" because the fifth hole type K5 presses the web portion 82 to reduce the thickness. In addition, the rolling formation in this flat formation hole type | mold (5th hole type | mold K5) is performed by 1 or arbitrary multiple passes.

このように造形されたH形粗形材13に対し、既知の圧延機である中間ユニバーサル圧延機5−エッジャー圧延機9の2つの圧延機からなる圧延機列を用いて、複数パスのリバース圧延が加えられ、中間材14が造形される。そして中間材14は、仕上ユニバーサル圧延機8において製品形状に仕上圧延され、H形鋼製品16が製造される(図1参照)。   Reverse rolling of a plurality of passes is carried out using a rolling mill row consisting of two rolling mills of an intermediate universal rolling mill 5-edger rolling mill 9 which is a known rolling mill, with respect to the H-shaped rough section 13 shaped in this way Is added, and the intermediate material 14 is shaped. Then, the intermediate material 14 is finish-rolled into a product shape in a finish universal rolling mill 8 to produce an H-shaped steel product 16 (see FIG. 1).

上述したように、本実施の形態にかかる第1孔型K1〜第4孔型K4を用いて被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)に割り込みを入れ、それら割り込みによって左右に分かれた各部分を左右に折り曲げる加工を行い、フランジ部80を形成するといった造形をすることで、従来行われていたスラブ端面を常に圧下する粗圧延方法に比べ、フランジ幅を広幅化させてH形粗形材13を造形することが可能となり、その結果、フランジ幅の大きな最終製品(H形鋼)を製造することができる。   As described above, the upper and lower end portions (slab end faces) of the material to be rolled A are interrupted using the first through fourth hole types K1 to K4 according to the present embodiment, and each of the left and right parts are separated by the interruptions. By forming the flange 80 by forming the flange portion 80 by bending the portion left and right, the width of the flange is made wider compared to the conventional rough rolling method in which the slab end face is always pressed down, and the H shape is formed It becomes possible to shape the material 13, and as a result, it is possible to produce a final product with a large flange width (H-shaped steel).

ここで、上記説明した第1孔型K1〜第4孔型K4を用いた造形方法において、特に第2−1孔型K2−1や第2−2孔型K2−2といった割り込み孔型における造形では、被圧延材Aの上下端部(スラブ端面)において孔型と被圧延材Aをできるだけ接触させずに、積極的な圧下を行わないものとしている。これは、圧下により被圧延材Aの長手方向への伸びを生じさせ、フランジ相当部(即ち、後のフランジ部80)の生成効率が低下するのを避けるためである。更に、第2−1孔型K2−1や第2−2孔型K2−2では、被圧延材Aの側面を孔型によって拘束するといった構成は採っておらず、被圧延材Aの左右方向に関する溝ずれ等のセンタリング不良が懸念される。
加えて、第3孔型K3、第4孔型K4でも被圧延材Aの側面を孔型によって拘束するといった構成は採られないために、当該溝ずれ等のセンタリング不良は解消せず、製品形状不良につながってしまう恐れがある。
なお、溝ずれとは、第2−1孔型K2−1や第2−2孔型K2−2での圧延造形において、突起部によって割り込みを形成させる際に、形成された割り込みの中心部が、被圧延材Aの幅方向中心部に対してずれてしまう現象である(図8参照)。
Here, in the forming method using the first through fourth hole types K1 to K4 described above, particularly, the forming in the interruption hole type such as the 2-1st hole type K2-1 and the 2-2nd hole type K2-2 In the upper and lower end portions (slab end faces) of the material to be rolled A, positive pressure reduction is not performed without bringing the hole form and the material to be rolled A into contact as much as possible. This is to cause the rolling of the material A to be elongated in the longitudinal direction by the pressure reduction, and to avoid the reduction of the generation efficiency of the flange equivalent portion (that is, the later flange portion 80). Furthermore, in the 2-1st hole type K2-1 and 2-2nd hole type K2-2, the configuration in which the side surface of the material to be rolled A is restrained by the hole type is not adopted, and the left-right direction of the material to be rolled A There is a concern about centering defects such as groove slippage.
In addition, the third hole type K3 and the fourth hole type K4 do not adopt a configuration in which the side surface of the material to be rolled A is restrained by the hole type, so that centering defects such as the groove displacement can not be eliminated. There is a risk of failure.
The groove shift means that the center of the formed interrupt is formed when forming an interrupt by the projection in rolling and shaping with the 2nd-1 hole type K2-1 and the 2nd-2 hole type K2-2. This is a phenomenon in which the center of the rolled material A deviates from the center in the width direction (see FIG. 8).

本発明者らは、上述した第2−1孔型K2−1や第2−2孔型K2−2における溝ずれ等のセンタリング不良が生じる条件について更に検討を行い、以下のような知見を得た。即ち、第2−1孔型K2−1や第2−2孔型K2−2における突起部35、36(45、46)による被圧延材Aの誘導性には、当該突起部35、36(45、46)による圧延抵抗力(摩擦抵抗力)が関係しており、突起部35、36(45、46)の先端部分及び側面部分の摩擦抵抗に応じて誘導性が変わる。具体的には、例えば突起部35、36(45、46)の先端部分の曲率が同じである場合、圧延パスの進行による突起部35、36(45、46)の打ち込み長さ(割り込み長さ)が長くなる程、当該突起部35、36(45、46)の側面部分の摩擦抵抗が大きくなる。このような突起部35、36(45、46)による圧延抵抗力が高まった条件下において、圧延の対称性を損なう要素(温度、ロールのセットアップ等)が存在した場合、上記摩擦抵抗に比例して溝ずれ等のセンタリング不良が生じると考えられる。   The present inventors further study the conditions that cause centering defects such as groove misalignment in the above-mentioned No. 2-1 hole type K2-1 and No. 2-2 hole type K2-2, and obtain the following findings. The That is, for the inductive property of the material to be rolled A by the protrusions 35, 36 (45, 46) in the 2-1st hole type K2-1 and the 2-2nd hole type K2-2, the protrusions 35, 36 ( The rolling resistance (frictional resistance) according to 45, 46) is concerned, and the inductive property changes according to the frictional resistance of the tip portion and the side portion of the projection 35, 36 (45, 46). Specifically, for example, when the curvatures of the tip portions of the protrusions 35, 36 (45, 46) are the same, the driving lengths (interruption lengths) of the protrusions 35, 36 (45, 46) due to the progress of the rolling pass The longer the), the greater the frictional resistance of the side portions of the protrusions 35, 36 (45, 46). If there is an element (temperature, roll set-up, etc.) that impairs the symmetry of rolling under the condition that the rolling resistance by such projections 35, 36 (45, 46) is increased, it is proportional to the above-mentioned frictional resistance As a result, it is considered that a centering failure such as a groove shift occurs.

このような知見に鑑み、本発明者らは、被圧延材Aの誘導性は、突起部35、36(45、46)による圧延抵抗力(摩擦抵抗力)に関係しており、突起部35、36(45、46)の先端部分及び側面部分の摩擦抵抗に応じて誘導性が変わることに着目し、突起部35、36(45、46)の形状に工夫を施し、突起部先端部分及び側面部分の摩擦抵抗を低減させる技術を創案した。以下では、図9〜10を参照して、割り込み孔型に形成された突起部の形状に改良を施し、当該突起部と被圧延材との間の摩擦抵抗を低減させることが可能な孔型構成について説明する。なお、以下では、上記説明した孔型構成のうち、割り込み孔型の第2−2孔型K2−2孔型に形成された突起部45、46の形状に改良を施した場合を例示して説明する。   In view of such knowledge, the inventors of the present invention relate to the rolling resistance (frictional resistance) by the protrusions 35, 36 (45, 46), and the conductivity of the material to be rolled A is 35 36 (45, 46) focusing on the fact that the inductive property changes in accordance with the frictional resistance of the tip portion and the side portion, and devising the shape of the protrusions 35, 36 (45, 46) We devised a technology to reduce the frictional resistance of the side part. In the following, with reference to FIGS. 9 to 10, a hole type capable of improving the shape of the projection formed in the interruption hole type and reducing the frictional resistance between the projection and the material to be rolled The configuration will be described. In addition, below, the case where the shape of the projection parts 45 and 46 formed in the 2-2nd hole type K2-2 hole type of the interruption hole type was improved among the hole type structure demonstrated above was illustrated is illustrated. explain.

図9は、改良後の突起部形状に関する概略説明図であり、本実施の形態で上述した第2−2孔型K2−2において、突起部45、46の形状に改良を施し、突起部45’、46’とした場合の構成を示す説明図である。なお、図9には、上方の突起部45’周辺を拡大した拡大図も併せて示している。
図9に示すように、改良後の突起部45’、46’は、孔型内部に向かって突出するテーパー形状の先端部45a(46a)と、テーパー形状を有さず厚みがほぼ一定であるような形状の根元部45b(46b)からなり、図示の通り、根元部45b(46b)の側方には被圧延材Aと孔型内面とが非接触であるような逃がし部90が形成されることになる。即ち、改良後の突起部45’、46’においては、突起部高さ方向において、被圧延材Aと接触する先端部45a(45b)の区間(高さh)と、非接触である根元部45b(46b)の区間(高さh’)とに分けられ、高さh’の区間において根元部45b(46b)の側方に逃がし部90が形成されることになる。なお、先端部45a(46a)の先端部角度(ウェッジ角度)は従前と同じくθ1bとされる。
FIG. 9 is a schematic explanatory view related to the shape of the projection after the improvement, and the shape of the projections 45 and 46 is improved in the second 2-2 hole type K2-2 described in the present embodiment, and the projection 45 is obtained. It is explanatory drawing which shows the structure at the time of setting it as "and 46". FIG. 9 also shows an enlarged view in which the vicinity of the upper protruding portion 45 'is enlarged.
As shown in FIG. 9, the improved projections 45 'and 46' do not have a tapered shape and have a substantially uniform thickness, with a tapered tip 45a (46a) protruding toward the inside of the hole mold. As shown in the figure, a relief portion 90 is formed on the side of the root portion 45b (46b) such that the material to be rolled A and the inner surface of the hole are not in contact with each other. It will be That is, in the protrusions 45 ′ and 46 ′ after the improvement, the section (height h) of the tip 45 a (45 b) in contact with the material to be rolled A in the height direction of the protrusions and the non-contact root It is divided into a section 45b (46b) (height h '), and in the section of height h', a relief 90 is formed on the side of the root 45b (46b). The tip end angle (wedge angle) of the tip end 45a (46a) is set to θ1b as before.

以上図9を参照して説明した改良後の突起部45’、46’に係る構成を有する割り込み孔型においては、従前の突起部45、46に係る構成に比べ突起部側面と被圧延材Aとの接触長さ(以下、単に接触長さとも記載)が短くなっている。具体的に、図4に係る孔型構成と図9に係る孔型構成を比較すると、従前の突起部45、46における一方の側面での接触長さはh2b/cos(θ1b/2)であるのに対し、改良後の突起部45’、46’における一方の側面での接触長さはh/cos(θ1b/2)である。図9に示す通り、h2b>hであることから、改良後の突起部における接触長さは従前の接触長さに比べて短くなっていることは明らかである。   In the interruption hole type having the configuration according to the improved projections 45 ′ and 46 ′ described with reference to FIG. 9 as described above, the side surface of the projection and the material to be rolled A are compared with the configuration according to the conventional projections 45 and 46. The contact length with (hereinafter simply referred to as contact length) is short. Specifically, comparing the hole-type configuration according to FIG. 4 with the hole-type configuration according to FIG. 9, the contact length on one side surface of the conventional protrusions 45 and 46 is h2b / cos (θ1b / 2) On the other hand, the contact length on one side of the improved projections 45 ′, 46 ′ is h / cos (θ 1 b / 2). As shown in FIG. 9, since h2b> h, it is clear that the contact length at the improved protrusion is shorter than the previous contact length.

上述した通り、割り込み孔型における被圧延材Aの誘導性は、突起部による圧延抵抗力(摩擦抵抗力)に関係しており、突起部の先端部分及び側面部分の摩擦抵抗に応じて誘導性が変わることが分かっている。図9に示す改良後の突起部45’、46’を備えた孔型構成によれば、改良後の突起部における接触長さは従前の接触長さに比べて短くなっていることから、従前の構成に比べ突起部による圧延抵抗力(摩擦抵抗力)が低減され被圧延材Aの誘導性の向上が実現される。誘導性の向上に伴い、溝ずれ等のセンタリング不良や通材不良を抑制し、圧延の安定性を向上させることが可能となる。   As described above, the inducibility of the material to be rolled A in the interruption hole type is related to the rolling resistance (frictional resistance) by the protrusions, and the inducibility according to the friction resistance of the tip portion and the side portion of the protrusions. Is known to change. According to the hole type configuration provided with the improved projections 45 ′ and 46 ′ shown in FIG. 9, the contact length at the improved projections is shorter than the contact length in the prior art. The rolling resistance (frictional resistance) due to the projections is reduced as compared with the above configuration, and the improvement of the inductive property of the material to be rolled A is realized. With the improvement of the inductive property, it becomes possible to suppress centering defects such as groove slippage and defects in material passing, and to improve rolling stability.

ここで、本発明者らは、図9に示したような改良後の突起部45’、46’について、被圧延材Aの誘導性(通材性)をより向上させるための寸法条件等が存在すると考え、更なる検討を行った。具体的には、ウェッジ角度θ1b及びウェッジ先端曲率R等を所定の条件下とした場合の、先端部45a(46a)の最大幅長さB1の好適な範囲について検討を行った。なお、ウェッジ角度θ1b及びウェッジ先端曲率R等の所定の条件が定まっている場合、改良後の突起部45’、46’における先端部45a(46a)の高さh、根元部45b(46b)の高さh’の値は、上記B1が定まれば一義的に定まる。   Here, with regard to the improved projections 45 ′ and 46 ′ as shown in FIG. 9, the present inventors have improved the dimensionality and the like for further improving the induction (passability) of the material to be rolled A. We considered it to exist and conducted further studies. Specifically, when the wedge angle θ 1 b and the wedge tip curvature R, etc. were set to predetermined conditions, the preferred range of the maximum width B 1 of the tip 45 a (46 a) was examined. When predetermined conditions such as the wedge angle θ1b and the wedge tip curvature R are determined, the height h of the tip 45a (46a) and the root 45b (46b) of the improved projections 45 ′ and 46 ′ The value of height h 'is uniquely determined if B1 is determined.

先端部45a(46a)の最大幅長さB1の好適な範囲を定めるにあたり、本発明者らは、割り込み孔型での圧延造形によって生じる恐れのある溝ずれ等のセンタリング不良や通材不良を評価する指標としてウェッジ投影幅比Wを規定し、このウェッジ投影幅比Wの値と溝ずれ挙動(センタリング性に関する挙動)について検討を行った。なおウェッジ投影幅比Wは以下の式(1)で示される。
W=B/T ・・・(1)
B:ウェッジ投影幅、T:スラブ厚
なお、図10はウェッジ投影幅Bの説明図であり、ある所定のパスにおける割り込み孔型の突起部近傍を拡大した図である。
In order to determine the preferable range of the maximum width B1 of the tip 45a (46a), the present inventors evaluate centering defects such as groove misalignment which may occur due to rolling formation with an interruption hole type and defects in passing The wedge projection width ratio W was defined as an index to be used, and the value of the wedge projection width ratio W and the groove shift behavior (the behavior regarding the centering property) were examined. The wedge projection width ratio W is expressed by the following equation (1).
W = B / T (1)
B: Wedge projection width, T: Slab thickness FIG. 10 is an explanatory view of the wedge projection width B, which is an enlarged view of the vicinity of the projection of the interrupting hole type in a predetermined pass.

表1は、割り込み孔型での圧延造形において、ウェッジ角度θ1b(表中、単に角度と記載)、ウェッジ先端曲率R、ウェッジ高さH、スラブ厚Tを変化させた場合の溝ずれ挙動との関係を示すデータである。また、図11は、表1に記載のデータをプロットしたものであり、ウェッジ投影幅比Wと溝ずれ挙動との関係を示すグラフである。なお、表1及び図11における溝ずれ挙動の記載としては、+1が溝ずれ挙動が良好である場合を示し、0が溝ずれ挙動が許容範囲内である場合を示し、−1が溝ずれ挙動が変動大である場合(即ち、センタリング不良である場合)を示している。
溝ずれ挙動が許容範囲内である場合(表1、図11における溝ずれ挙動0)とは、具体的には、圧延造形時に溝ずれは発生するものの、当該溝ずれ量が30mm以下であり、後段の孔型(例えば第3孔型K3、第4孔型K4)や中間ユニバーサル圧延機5、仕上ユニバーサル圧延機8での圧延工程により、寸法矯正が可能な程度である場合を示している。
表1及び図11において、ウェッジ角度θ1bは30〜50°、ウェッジ先端曲率Rは10〜30mm、スラブ厚Tは250〜300mmとした。
Table 1 shows groove deviation behavior when the wedge angle θ 1 b (simply described as an angle in the table), wedge tip curvature R, wedge height H, and slab thickness T are changed in the rolling forming in the interrupt hole type It is data which shows a relation. FIG. 11 is a plot of the data described in Table 1, and is a graph showing the relationship between the wedge projection width ratio W and the groove displacement behavior. Incidentally, as the description of the groove shift behavior in Table 1 and FIG. 11, +1 indicates that the groove shift behavior is good, 0 indicates that the groove shift behavior is within the allowable range, and −1 indicates the groove shift behavior Indicates the case where the fluctuation is large (i.e., the case of a centering failure).
When the groove displacement behavior is within the allowable range (Table 1, groove displacement behavior 0 in FIG. 11), specifically, although groove displacement occurs at the time of rolling and shaping, the groove displacement amount is 30 mm or less, The drawing shows the case where the dimensional correction can be made by the rolling process in the subsequent hole type (for example, the third hole type K3 and the fourth hole type K4), the intermediate universal rolling mill 5 and the finishing universal rolling mill 8.
In Table 1 and FIG. 11, the wedge angle θ 1 b was 30 to 50 °, the wedge tip curvature R was 10 to 30 mm, and the slab thickness T was 250 to 300 mm.

Figure 2018176187
Figure 2018176187

幾何学上、同一ロール隙の状態でも、ウェッジ角度θ1bが大きくなる程、ウェッジ投影幅Bは大きくなり、ウェッジ投影幅比Wは大きくなる傾向がある。同様に、ウェッジ先端曲率Rが大きくなる程、ウェッジ投影幅Bは大きくなり、ウェッジ投影幅比Wは大きくなる傾向がある。また、スラブ厚Tが薄くなる程、ウェッジ投影幅比Wが大きくなる傾向がある。   Geometrically, even in the same roll gap state, the wedge projection width B tends to increase and the wedge projection width ratio W tends to increase as the wedge angle θ 1 b increases. Similarly, as the wedge tip curvature R increases, the wedge projection width B tends to increase and the wedge projection width ratio W tends to increase. In addition, as the slab thickness T decreases, the wedge projection width ratio W tends to increase.

また、表1及び図11に示すように、本実験・検討によれば、ウェッジ投影幅比Wが68%以下の範囲内に設定される条件下であれば、ウェッジ角度θ1b、ウェッジ先端曲率R、ウェッジ高さH、スラブ厚Tがどのような値であったとしても、溝ずれ挙動は良好(表1、図11中の+1表記)となっており、圧延の安定化が実現される。
一方、ウェッジ投影幅比Wが68%〜82%の範囲内に設定される条件下では、溝ずれ挙動が許容範囲内である場合と変動大である場合が混在しており、溝ずれ等のセンタリング不良や通材不良が十分に抑制されず、圧延の安定化が図られない。
更には、ウェッジ投影幅比Wが82%超の範囲に設定される条件下では、溝ずれ挙動が変動大となり、圧延の安定化が図られない。
In addition, as shown in Table 1 and FIG. 11, according to this experiment and examination, under the condition that the wedge projection width ratio W is set within the range of 68% or less, the wedge angle θ1b, the wedge tip curvature R Regardless of the values of the wedge height H and the slab thickness T, the groove shift behavior is good (+1 in Table 1 and FIG. 11), and the stabilization of the rolling is realized.
On the other hand, under the condition that the wedge projection width ratio W is set within the range of 68% to 82%, the case where the groove displacement behavior is within the allowable range and the case where the fluctuation is large are mixed, The centering defect and the passing defect are not sufficiently suppressed, and the rolling can not be stabilized.
Furthermore, under the conditions where the wedge projection width ratio W is set in the range of more than 82%, the groove shift behavior is largely fluctuated, and the rolling can not be stabilized.

表1及び図11を参照して説明したように、ウェッジ角度θ1bは30°以上50°未満、ウェッジ先端曲率Rは10〜30mm、スラブ厚Tは250〜300mmとの条件下においては、ウェッジ投影幅比Wを68%以下の範囲内に設定することで、溝ずれ挙動が良好に保たれ、圧延の安定化が実現されることが分かる。   As described with reference to Table 1 and FIG. 11, under the condition that the wedge angle θ 1 b is 30 ° or more and less than 50 °, the wedge tip curvature R is 10 to 30 mm, and the slab thickness T is 250 to 300 mm By setting the width ratio W within the range of 68% or less, it can be seen that the groove shift behavior is well maintained and the stabilization of rolling is realized.

以上説明したウェッジ投影幅比Wに関する条件を、本実施の形態に係る改良後の突起部45’、46’を有する孔型構成に適用し、先端部45a(46a)の最大幅長さB1を、以下の式(2)で定まるウェッジ投影幅比W(=B1/T)が68%以下の範囲となるような長さにすることが好ましいことが分かる。
W=B1/T ・・・(2)
ウェッジ角度θ1b、ウェッジ先端曲率R、スラブ厚Tが定まっている条件下において、先端部45a(46a)の好適な最大幅長さB1が決まることで、先端部45a(46a)の好適な高さも定まることになる。即ち、図9に示す先端部45a(46a)の高さhが定まり、突起部45(46)の全体の高さh2bも決まっていることから、根元部45b(46b)の高さh’も定まることになる。逃がし部90の高さは根元部45b(46b)の高さh’と同じ値であるため、溝ずれ挙動が良好に保たれる(即ち、ウェッジ投影幅比W(=B1/T)が68%以下となる)ような逃がし部90の高さh’の値が定まることになる。
The above-described conditions concerning the wedge projection width ratio W are applied to the hole-type configuration having the improved projections 45 ′ and 46 ′ according to the present embodiment, and the maximum width B 1 of the tip 45 a (46 a) is It is understood that it is preferable to set the length such that the wedge projection width ratio W (= B1 / T) determined by the following equation (2) is in the range of 68% or less.
W = B1 / T (2)
Under the condition that the wedge angle θ 1 b, the wedge tip curvature R, and the slab thickness T are fixed, the preferred maximum width B1 of the tip 45 a (46 a) is determined, and the preferred height of the tip 45 a (46 a) is also determined. It will be decided. That is, since the height h of the tip 45a (46a) shown in FIG. 9 is fixed and the height h2b of the entire projection 45 (46) is also fixed, the height h 'of the root 45b (46b) is also fixed. It will be decided. Since the height of the relief portion 90 is the same value as the height h 'of the root 45b (46b), the groove shift behavior is well maintained (ie, the wedge projection width ratio W (= B1 / T) is 68). The value of the height h 'of the relief portion 90 which becomes less than%) is determined.

また、本実施の形態に係る改良後の突起部45’、46’を有する孔型構成における先端部45a(46a)の最大幅長さB1は、第1孔型K1に形成された突起部25、26の最大幅長さB2(図2参照)よりも大きく設計される必要がある。これは、先端部45a(46a)の最大幅長さB1が突起部25、26の最大幅長さB2以下であった場合、前段において形成された割り込みを更に深くするような圧延造形(いわゆる割り込み圧延造形)が実現できない恐れがあるからである。   Further, the maximum width length B1 of the tip portion 45a (46a) in the hole type configuration having the improved projections 45 ′, 46 ′ according to the present embodiment is the protrusion 25 formed in the first hole type K1. , And 26 must be designed to be larger than the maximum width B2 (see FIG. 2). This is a rolling shaping (so-called interruption) in which the interruption formed in the previous stage is further deepened when the maximum width B1 of the tip 45a (46a) is equal to or less than the maximum width B2 of the protrusions 25, 26. It is because there is a possibility that rolling shaping can not be realized.

以上説明した、改良後の突起部45’、46’を備えた割り込み孔型による圧延造形を行うH形鋼の製造方法によれば、第2−1孔型K2−1や第2−2孔型K2−2といった割り込み孔型、特に第2−2孔型K2−2での圧延造形において従前の割り込み孔型に比べ突起部と被圧延材Aとの間の摩擦抵抗を低減させることが可能となるため、被圧延材Aの誘導性を向上させ、溝ずれ等のセンタリング不良や通材不良を抑制し、圧延の安定性を向上させることが可能となる。具体的には、ウェッジ角度θ1bが30°以上50°未満、ウェッジ先端曲率Rが10〜30mm、スラブ厚Tが250〜300mmとの条件下において、ウェッジ投影幅比W(=B1/T)が好適な範囲内(68%以下)となるように逃がし部90の高さh’(=根元部45b(46b)の高さh’)を設定することで、溝ずれ等のセンタリング不良や通材不良を抑制し、圧延の安定性を向上させることができる。   According to the manufacturing method of the H-shaped steel which carries out rolling shaping by the interruption hole type provided with the projection parts 45 'and 46' after the improvement explained above, the 2-1st hole type K2-1 and the 2-2nd hole It is possible to reduce the frictional resistance between the projection and the material to be rolled A as compared with the conventional interruption hole type in the rolling and forming with the interruption hole type such as the shape K2-2, particularly the 2-2nd hole type K2-2. As a result, it is possible to improve the conductivity of the material to be rolled A, to suppress centering defects such as groove slippage and defects in material passing, and to improve the stability of rolling. Specifically, the wedge projection width ratio W (= B1 / T) is obtained under the condition that the wedge angle θ 1 b is 30 ° or more and less than 50 °, the wedge tip curvature R is 10 to 30 mm, and the slab thickness T is 250 to 300 mm. By setting the height h 'of the escape portion 90 (= the height h' of the root 45b (46b)) so as to be within a suitable range (68% or less), centering defects such as groove misalignment or threading Defects can be suppressed, and rolling stability can be improved.

例えば、スラブ厚Tが250mmの素材を用い、フランジ幅450mmのH形鋼製品を製造する場合に、製品フランジ片幅はおよそ225mmである。粗圧延工程においてフランジ片幅は所望の値に造形されていることが圧延造形上好ましいため、粗圧延工程後のフランジ幅は、スラブ厚250mm+片幅225mm×2=700mmとなる。ここで、ウェッジ投影幅Bはウェッジ角度が30°の場合、700mm×1/2×sin(30°/2)×2≒181mmである。この時のウェッジ投影幅比Wは181/250≒0.73であり、本実施の形態で説明した範囲内(68%=0.68以下)とはなっておらず、溝ずれ挙動が生じる範囲内である(図11参照)。このような場合に、本実施の形態で説明した改良後の突起部45’、46’を備えた割り込み孔型設計を適用し、圧延造形を行うことで、ウェッジ投影幅比Wの値の増加を抑制させ、圧延安定性の向上が実現される。   For example, when manufacturing a H-shaped steel product having a flange width of 450 mm using a material having a slab thickness T of 250 mm, the product flange piece width is about 225 mm. The flange piece width is preferably shaped to a desired value in the rough rolling process in view of rolling and shaping, so that the flange width after the rough rolling process is a slab thickness of 250 mm + piece width 225 mm × 2 = 700 mm. Here, the wedge projection width B is 700 mm × 1⁄2 × sin (30 ° / 2) × 2 ≒ 181 mm when the wedge angle is 30 °. The wedge projection width ratio W at this time is 18 1/250 0.7 0.73, which is not within the range described in the present embodiment (68% = 0.68 or less), and a range in which the groove shift behavior occurs. (See FIG. 11). In such a case, by applying the interrupting hole type design provided with the improved projections 45 ′ and 46 ′ described in the present embodiment and performing rolling shaping, the value of the wedge projection width ratio W is increased. And the improvement of the rolling stability is realized.

また、例えば、スラブ厚Tが300mmの素材を用い、フランジ幅500mmのH形鋼製品を製造する場合に、製造フランジ片幅は250mmである。粗圧延工程においてフランジ片幅は所望の値に造形されていることが圧延造形上好ましいため、粗圧延工程後のフランジ幅は、スラブ厚300mm+片幅250mm×2=800mmとなる。ここで、ウェッジ投影幅Bはウェッジ角度が30°の場合、800mm×1/2×sin(30°/2)×2≒207mmである。この時のウェッジ投影幅比Wは207/300=0.69であり、本実施の形態で説明した範囲内(68%=0.68以下)とはなっておらず、溝ずれ挙動が生じる範囲内である(図11参照)。このような場合に、本実施の形態で説明した改良後の突起部45’、46’を備えた割り込み孔型設計を適用し、圧延造形を行うことで、ウェッジ投影幅比Wの値の増加を抑制させ、圧延安定性の向上が実現される。   Further, for example, in the case of manufacturing an H-shaped steel product having a flange width of 500 mm using a material having a slab thickness T of 300 mm, the manufacturing flange piece width is 250 mm. The flange piece width is preferably shaped to a desired value in the rough rolling process in view of rolling and shaping, so that the flange width after the rough rolling process is a slab thickness of 300 mm + half width 250 mm × 2 = 800 mm. Here, the wedge projection width B is 800 mm × 1⁄2 × sin (30 ° / 2) × 2 ≒ 207 mm when the wedge angle is 30 °. The wedge projection width ratio W at this time is 207/300 = 0.69, which is not within the range described in the present embodiment (68% = 0.68 or less), and a range in which the groove shift behavior occurs. (See FIG. 11). In such a case, by applying the interrupting hole type design provided with the improved projections 45 ′ and 46 ′ described in the present embodiment and performing rolling shaping, the value of the wedge projection width ratio W is increased. And the improvement of the rolling stability is realized.

以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   Although the example of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the illustrated embodiment. It is obvious that those skilled in the art can conceive of various modifications or alterations within the scope of the idea described in the claims, and they are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that.

例えば、上記実施の形態においては、第1孔型K1〜第4孔型K4として図示・説明した孔型群を用いて被圧延材Aの造形を行い、その後、第5孔型K5を用いて平造形圧延を行う技術を説明したが、粗圧延工程を実施する孔型数はこれに限られるものではなく、更に多くの孔型を用いて実施しても良い。即ち、上記実施の形態に示した孔型構成は一例であり、サイジングミル3や粗圧延機4に刻設される孔型の数は任意に変更可能であり、好適に粗圧延工程を実施することができる程度に適宜変更される。   For example, in the above embodiment, the material to be rolled A is shaped using the group of holes shown and described as the first through fourth holes K1 to K4, and then the fifth hole K5 is used. Although the technique for performing flat shape rolling has been described, the number of hole types for carrying out the rough rolling process is not limited to this, and it may be carried out using more hole types. That is, the hole type configuration shown in the above embodiment is an example, and the number of hole types engraved in the sizing mill 3 and the rough rolling mill 4 can be arbitrarily changed, and the rough rolling process is preferably performed. It is suitably changed to the extent that it can do.

また、上記実施の形態では、割り込み孔型としてウェッジ高さの異なる第2−1孔型K2−1及び第2−2孔型K2−2が刻設されているものとして説明した。その場合、上述したように第2−2孔型K2−2において改良された形状の突起部45’、46’が形成されても良く、また、同様の形状の突起部が第2−1孔型K2−1にも形成されても良い。特に、後段の第2−2孔型K2−2に形成される突起部を改良した形状(突起部45’、46’)とすることで、割り込み圧延の最終段階において被圧延材Aの十分な誘導性を担保することができるため、圧延の安定性をより高めることが可能となる。   Further, in the above embodiment, it has been described that the 2-1 hole type K2-1 and the 2-2 hole type K2-2 having different wedge heights are engraved as the interrupt hole type. In that case, as described above, the protrusions 45 'and 46' may be formed in the improved shape in the 2-2nd hole type K2-2, and the protrusions of the same shape may be formed in the 2-1st hole. It may also be formed in the mold K2-1. In particular, the projections formed on the second 2-2 hole type K2-2 in the latter stage have an improved shape (projections 45 'and 46'), so that the material to be rolled A is sufficient at the final stage of the interruption rolling. Since the inducibility can be secured, the rolling stability can be further enhanced.

また、割り込み孔型を1孔型のみとし、当該割り込み孔型に形成される突起部について、上記実施の形態で説明した改良を施すといった事もできる。製造するH形鋼製品の寸法がそれ程大型でない場合には、割り込み孔型を1孔型とした孔型構成であっても十分な寸法精度での圧延造形が可能であり、且つ、孔型を刻設するロールに関し大幅なロール胴幅の削減、ロール胴幅寸法の効率化が図られる。   Further, the interruption hole type may be only one hole type, and the improvement described in the above embodiment may be applied to the protrusion formed in the interruption hole type. When the size of the H-shaped steel product to be manufactured is not so large, even if it is a hole type configuration in which the interruption hole type is a single hole type, rolling and forming with sufficient dimensional accuracy is possible, and the hole type The roll cylinder width can be greatly reduced and the roll cylinder width can be made more efficient with respect to the rolls to be engraved.

(本発明の変形例)
上記実施の形態では、割り込み孔型としてウェッジ高さの異なる第2−1孔型K2−1及び第2−2孔型K2−2が刻設されている場合を図示し説明したが、これらの孔型では、被圧延材Aの側面を孔型によって拘束するといった構成を採っていないために、被圧延材Aの左右方向に関する溝ずれ等のセンタリング不良が懸念され、これにより、造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じ易いといった事が問題となる場合がある。特に、例えば、フランジ幅を500mm以上に造形するために第2−1孔型K2−1の突起部高さと第2−2孔型K2−2の突起部高さとの差が大きい場合や、スラブ厚260mm未満の素材から製品フランジ幅400mm以上の大型H形鋼製品を製造する場合には、このような問題が顕著に起こり易い。
また、ロール胴長制約等の理由により割り込み孔型が1孔型しか刻設できない場合も考えられる。そのような場合には、被圧延材の誘導性が不十分となり、溝ずれ等に起因し、造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じるといった問題が懸念される。
(Modification of the present invention)
In the above embodiment, although the case where the 2-1st hole type K2-1 and the 2-2nd hole type K2-2 having different wedge heights are engraved as the interruption hole type is illustrated and described, In the case of the hole type, since the side of the material to be rolled A is not restrained by the hole type, centering defects such as groove displacement in the left and right direction of the material to be rolled A may be concerned. The problem is that the thickness of the corresponding portion becomes uneven in the vertical and horizontal directions, and in particular, the flange left and right thickness tends to be different. In particular, for example, in the case where the difference between the height of the projection of the 2-1st hole type K2-1 and the height of the projection of the 2-2nd hole type K2-2 is large in order to form the flange width to 500 mm or more, Such problems are likely to occur when manufacturing a large H-shaped steel product having a product flange width of 400 mm or more from a material having a thickness of less than 260 mm.
In addition, it may be considered that only one hole type can be formed for the interruption hole type due to the roll body length restriction and the like. In such a case, the inductive property of the material to be rolled becomes insufficient, and the thickness of the flange equivalent portion to be formed becomes uneven in the vertical and horizontal directions due to groove displacement or the like, and in particular, the difference in the flange left and right thickness There are concerns about problems that arise.

上記問題点に鑑み、本発明の変形例として、割り込み孔型の左右に形成されている孔型側面が被圧延材Aを拘束するように、当該被圧延材Aに当接する構成(いわゆる袋孔型形状)が創案される。   In view of the above problems, as a modified example of the present invention, a configuration in which the side surfaces of the hole formed on the left and right of the interrupting hole shape abut against the material to be rolled A (so-called bag holes) Mold shape) is devised.

図12は、本発明の変形例に係る孔型構成の概略説明図であり、いわゆる袋孔型形状である割り込み孔型120において、上記実施の形態で説明した改良後の突起部形状を適用した場合の概略図である。図12に示す通り、袋孔型形状の割り込み孔型120においては、孔型側面122及び123が被圧延材Aを拘束するように孔型の左右に形成されている。   FIG. 12 is a schematic explanatory view of a hole-type structure according to a modification of the present invention, in which the improved projection shape described in the above embodiment is applied to the so-called blind hole type interrupt hole mold 120. It is the schematic of a case. As shown in FIG. 12, in the blind hole type interrupting hole mold 120, the hole side surfaces 122 and 123 are formed on the left and right of the hole mold so as to restrain the material to be rolled A.

被圧延材Aにおける孔型側面122、123との当接箇所は、第1孔型K1で造形され、割り込み孔型120に導入された直後の被圧延材Aの厚みにおいて最も厚みが大きい箇所とすることが望ましく、その箇所は、通常、被圧延材Aのフランジ相当部(後のフランジ部80)の外側面の中央部近傍である。
また、図12に示す孔型構成において、孔型側面122、123の形状は、被圧延材Aを左右から効率的に拘束するという観点から、孔型ロール軸に対して垂直となる鉛直形状が好ましいが、ロール摩耗に伴うロールの修復を容易にするために、鉛直方向に対し例えば5〜10%程度のテーパー角度を付けた形状とすることが望ましい。
The contact points of the material to be rolled A with the side surfaces 122 and 123 of the material to be rolled are shaped by the first hole type K1 and are the thickest in the thickness of the material to be rolled A immediately after being introduced into the interrupting hole mold 120 Preferably, the location is near the central portion of the outer surface of the flange equivalent portion of the material to be rolled A (the subsequent flange portion 80).
Further, in the hole type configuration shown in FIG. 12, the shape of the hole side surfaces 122 and 123 is a vertical shape perpendicular to the hole type roll axis from the viewpoint of efficiently constraining the material to be rolled A from the left and right. Although it is preferable, in order to facilitate the repair of the roll due to roll wear, it is desirable that the shape has a taper angle of, for example, about 5 to 10% with respect to the vertical direction.

本変形例に係る割り込み孔型120に示した孔型側面122、123を被圧延材Aの側面に当接させるような構成を採ることで、上記実施の形態で説明した誘導性の向上といった作用効果に加え、造形されるフランジ相当部の厚みが上下左右方向において不均一になり、特にフランジ左右厚みに差異が生じるといった形状不良が抑制され、製品寸法精度の向上が実現される。特に、割り込み孔型を1孔型のみとし、フランジ幅の広い大型H形鋼を製造する場合に側壁拘束型の本変形例に係る孔型形状を採ることで更なる圧延安定化が達成される。   By adopting a configuration in which the hole side surfaces 122 and 123 shown in the interruption hole mold 120 according to the present modification are brought into contact with the side surfaces of the material to be rolled A, the effect of improving the inductive property described in the above embodiment In addition to the effects, the thickness of the flange equivalent portion to be formed becomes uneven in the vertical and horizontal directions, and shape defects such as a difference between the left and right flange thickness are particularly suppressed, and the improvement of the product dimensional accuracy is realized. In particular, in the case where only one hole type is used as the interrupting hole type and a large H-section steel having a wide flange width is manufactured, further rolling stabilization can be achieved by adopting the hole type shape according to this modification of the side wall constraint type. .

また、上記実施の形態では、図9を参照し、改良後の突起部形状として、孔型内部に向かって突出するテーパー形状の先端部45a(46a)と、テーパー形状を有さず厚みがほぼ一定であるような形状の根元部45b(46b)からなる形状を例示し、このような形状により逃がし部90が形成されていると説明している。但し、このような根元部45bの形状は本発明の一例であり、突起部形状としては割り込み時に根元部45bが被圧延材に対し非接触であるような種々の形状が設計可能である。ここでは、根元部45bの厚み(ウェッジ幅とも呼称される)の最適化について簡単に説明する。   Further, in the above embodiment, referring to FIG. 9, as the improved protrusion shape, it has a tapered shape tip portion 45a (46a) protruding toward the inside of the hole mold and does not have a taper shape and has a substantially thickness. The shape which consists of root part 45b (46b) of the shape which is fixed is illustrated, and it explains that escape part 90 is formed by such shape. However, such a shape of the root 45b is an example of the present invention, and various shapes can be designed such that the root 45b is not in contact with the material to be rolled at the time of interruption. Here, optimization of the thickness (also referred to as the wedge width) of the root 45b will be briefly described.

図13は、本発明に係る突起部形状の最適化に関する概略説明図である。根元部45bの形状としては、圧延造形時に当該根元部45bに生じる応力が一定となるような形状に設計することが好ましい。被圧延材Aの中央と突起部中央とがずれて噛み込んだ場合、先端部45aにオフセットした荷重Pが負荷される。図示の割り込み孔型において、前段の割り込み孔型のウェッジ高さをL、ウェッジ幅をY1とし、圧延方向に応力が及ぶ範囲をbとすると、ウェッジ先端部からウェッジ高さがLの位置での応力σ1は、以下の式(3)で表される。
σ1=6PL/(bY1) ・・・(3)
FIG. 13 is a schematic explanatory view regarding the optimization of the protrusion shape according to the present invention. The shape of the root 45b is preferably designed so that the stress generated in the root 45b during rolling and shaping becomes constant. When the center of the material to be rolled A and the center of the projection are shifted and bitten, the offset P is applied to the tip 45a. In the illustrated interrupting hole type, when the wedge height of the previous interrupting hole type is L, the wedge width is Y1, and the range in which stress is applied in the rolling direction is b, the wedge height from the wedge tip is L The stress σ 1 is expressed by the following equation (3).
σ1 = 6 PL / (bY1 2 ) (3)

図示の割り込み孔型において、被圧延材Aとウェッジ側面とが非接触となるように逃がし部を設けた場合、例えば、根元部45bの厚みを前段の割り込み孔型のウェッジ幅Y1と同じ厚みとした場合、負荷される応力はウェッジの付根(根元)に近づくに従い漸増し、任意の位置でのウェッジ高さをXとした場合、当該高さXに比例して増大する。
そこで、ウェッジ高さXの値(位置)にかかわらず、応力σの値が一定となるような根元部45bの形状を考えると、変更できる寸法項目はウェッジ幅Yである。応力値σをσ1で一定とすると、以下の式(4)が成り立つ。
=6PX/(bσ1) ・・・(4)
更に、上記式(3)より、以下の式(5)が成り立つ。
=(X/L)Y1 ・・・(5)
即ち、ウェッジ幅Yはウェッジ高さX0.5に比例するように決定することが好ましい。
なお、このような考え方は、圧延方向にロール形状が同一である場合に成り立つものであり、正確にはロール形状は円柱状であることから発生する応力はウェッジ高さによらず、完全に一定にはならないが、従来形状に対し応力の変動が大きく改善されると言える。
In the illustrated interrupting hole type, when the relief portion is provided so that the material to be rolled A and the wedge side surface do not contact, for example, the thickness of the root 45b is the same as the wedge width Y1 of the interrupting hole type in the previous stage In this case, the applied stress gradually increases as it approaches the root (root) of the wedge, and when the wedge height at any position is X, it increases in proportion to the height X.
Therefore, the dimension item that can be changed is the wedge width Y, considering the shape of the root portion 45b such that the value of the stress σ is constant regardless of the value (position) of the wedge height X. Assuming that the stress value σ is constant at σ1, the following equation (4) holds.
Y 2 = 6 PX / (bσ 1) (4)
Furthermore, the following equation (5) holds from the above equation (3).
Y 2 = (X / L) Y 1 2 (5)
That is, the wedge width Y is preferably determined to be proportional to the wedge height X 0.5 .
In addition, such a way of thinking holds when the roll shape is the same in the rolling direction, and since the roll shape is exactly cylindrical, the stress generated is completely constant regardless of the wedge height. Although it does not become, it can be said that the fluctuation of stress is greatly improved with respect to the conventional shape.

図14は、上述した突起部形状の最適化に関する具体例を示すグラフであり、前段の割り込み孔型のウェッジ高さを200mm、ウェッジ先端角度を30°とした場合に、後段の改良された割り込み孔型における突起部に発生する応力を一定にするための形状について計算し、ウェッジ高さXとウェッジ幅Yとの関係を示したグラフである。なお、図14には、説明のため、従来のテーパー形状の突起部の場合(従来形状)と、改良後の突起部の場合(改良後形状)を図示している。   FIG. 14 is a graph showing a specific example concerning the optimization of the above-mentioned protrusion shape, and in the case where the height of the interrupt hole type wedge of the former stage is 200 mm and the wedge tip angle is 30 °, the improved interrupt of the latter stage It is the graph which calculated about the shape for making the stress which generate | occur | produces in the protrusion part in a hole type | mold constant, and showed the relationship between the wedge height X and the wedge width Y. In addition, in FIG. 14, in the case of the projection part of the conventional taper shape (conventional shape) and the case of the projection part after improvement (after-improvement shape) are shown in figure for description.

図14に示されるように、例えばウェッジ高さXが400mmの位置において、従来形状ではウェッジ幅Yは約220mmであるが、改良後の形状では約150mmまで小さくできる。その結果、ウェッジ高さが200mmを超える全領域において、逃がし部を設ける形状となっており、上記実施の形態で説明したように圧延の安定性が図られていることは明らかである。同時に、ウェッジ高さが200mmを超える領域では、突起部に発生する曲げ応力はウェッジ高さによらずほぼ一定となる。   As shown in FIG. 14, for example, when the wedge height X is 400 mm, the wedge width Y is about 220 mm in the conventional shape, but can be reduced to about 150 mm in the improved shape. As a result, it is apparent that the relief portion is provided in the entire region where the wedge height exceeds 200 mm, and the rolling stability is achieved as described in the above embodiment. At the same time, in the region where the wedge height exceeds 200 mm, the bending stress generated in the projection becomes substantially constant regardless of the wedge height.

なお、上記実施の形態ならびにその変形例等においては、H形鋼を製造する際の素材としてはスラブを例示して説明したが、類似形状のその他素材についても本発明は当然適用可能である。   In the above-mentioned embodiment, its modification, etc., although a slab was illustrated and explained as a raw material at the time of manufacturing H section steel, the present invention is naturally applicable also to other materials of similar shape.

本発明は、例えば矩形断面であるスラブ等を素材としてH形鋼を製造する製造方法に適用できる。   The present invention can be applied to a manufacturing method for manufacturing an H-shaped steel, for example, using a slab having a rectangular cross section as a raw material.

1…圧延設備
2…加熱炉
3…サイジングミル
4…粗圧延機
5…中間ユニバーサル圧延機
8…仕上ユニバーサル圧延機
9…エッジャー圧延機
11…スラブ
13…H形粗形材
14…中間材
16…H形鋼製品
20…上孔型ロール(第1孔型)
21…下孔型ロール(第1孔型)
25、26…突起部(第1孔型)
28、29…割り込み(第1孔型)
30…上孔型ロール(第2−1孔型)
31…下孔型ロール(第2−1孔型)
35、36…突起部(第2−1孔型)
38、39…割り込み(第2−1孔型)
40…上孔型ロール(第2−2孔型)
41…下孔型ロール(第2−2孔型)
45、46…突起部(第2−2孔型)
45’、46’…(改良後の)突起部
45a、46a…先端部
45b、46b…根元部
48、49…割り込み(第2−2孔型)
50…上孔型ロール(第3孔型)
51…下孔型ロール(第3孔型)
55、56…突起部(第3孔型)
58、59…割り込み(第3孔型)
60…上孔型ロール(第4孔型)
61…下孔型ロール(第4孔型)
65、66…突起部(第4孔型)
68、69…割り込み(第4孔型)
80…フランジ部
82…ウェブ部
85…上孔型ロール(第5孔型)
86…下孔型ロール(第5孔型)
90…逃がし部
120…(袋孔型形状の)割り込み孔型
122、123…孔型側面
K1…第1孔型
K2−1…第2−1孔型
K2−2…第2−2孔型
K3…第3孔型
K4…第4孔型
K5…第5孔型(平造形孔型)
T…製造ライン
A…被圧延材
1 ... rolling equipment 2 ... heating furnace 3 ... sizing mill 4 ... rough rolling machine 5 ... intermediate universal rolling machine 8 ... finishing universal rolling machine 9 ... edger rolling machine 11 ... slab 13 ... H-shaped rough section 14 ... intermediate material 16 ... H-shaped steel product 20 ... upper hole type roll (1st hole type)
21 ... Lower hole type roll (first hole type)
25, 26 ... Protrusions (1st hole type)
28, 29 ... Interruption (1st hole type)
30 ... Upper hole type roll (No. 2-1 hole type)
31 ... Lower hole type roll (No. 2-1 hole type)
35, 36 ····· Protrusions (2−1 hole type)
38, 39 ... Interruption (No. 2-1 hole type)
40 ... Upper hole type roll (2nd 2-hole type)
41 ··· Lower hole type roll (2nd 2-hole type)
45, 46 ... Protrusion (2nd-2 hole type)
45 ', 46' ... (improved) projection 45a, 46a ... tip 45b, 46b ... root 48, 49 ... interrupt (2-2 hole type)
50 ... Upper hole type roll (3rd hole type)
51 ··· Lower hole type roll (3rd hole type)
55, 56 ... Protrusions (third hole type)
58, 59 ... Interruption (3rd hole type)
60 ... Upper hole type roll (4th hole type)
61 ··· Lower hole type roll (4th hole type)
65, 66 ... projection (fourth hole type)
68, 69 ... Interruption (4th hole type)
80 ... flange portion 82 ... web portion 85 ... upper hole type roll (fifth hole type)
86: Lower hole type roll (fifth hole type)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 90 ... Relief part 120 ... (Buck-hole type shape) interruption hole type 122, 123 ... Hole side K1 ... 1st hole type K2-1 ... 2nd-1 hole type K 2-2 ... 2nd-2 hole type K3 ... 3rd hole type K4 ... 4th hole type K5 ... 5th hole type (flat shaped hole type)
T: Production line A: Rolled material

Claims (5)

粗圧延工程、中間圧延工程、仕上圧延工程を備えたH形鋼の製造方法であって、
矩形断面素材に対し前記粗圧延工程を行う圧延機には、被圧延材を造形する複数の孔型が刻設され、
当該複数の孔型では被圧延材に対し1又は複数パス造形が行われ、
前記複数の孔型は、被圧延材の幅方向上下端部に割り込みを形成させる溝付け孔型と、
被圧延材の幅方向に対し鉛直に割り込みを入れて被圧延材端部に分割部位を形成させる突起部が形成された1又は複数の割り込み孔型と、
前記割り込みに当接し、前記割り込み孔型において形成された分割部位を順次折り曲げる突起部が形成された複数の折り曲げ孔型と、を含み、
前記割り込み孔型に形成された突起部のうち、一部又は全部の突起部は所定高さの先端部及び根元部からなり、
前記先端部は前記分割部位を形成させる際に被圧延材に接触し、前記根元部は前記分割部位を形成させる際に被圧延材に非接触であるように構成されることを特徴とする、H形鋼の製造方法。
A method of manufacturing an H-shaped steel comprising a rough rolling process, an intermediate rolling process, and a finish rolling process, comprising:
In a rolling mill for performing the rough rolling process on a rectangular cross-section material, a plurality of hole molds for forming a material to be rolled are engraved.
In the plurality of hole molds, one or more pass shaping is performed on the material to be rolled,
The plurality of hole types is a grooved hole type in which an interrupt is formed at the upper and lower end portions in the width direction of the material to be rolled;
One or a plurality of interrupting hole molds in which projections are formed to interrupt the vertical direction in the width direction of the material to be rolled to form divided portions at the end of the material to be rolled,
And a plurality of bending hole types in which projections are formed in contact with the interruptions to sequentially bend divided portions formed in the interruption hole types,
Among the projections formed in the interruption hole type, a part or all of the projections consist of a tip and a root with a predetermined height,
The tip portion is in contact with the material to be rolled when forming the divided portion, and the root portion is configured not to be in contact with the material to be rolled when forming the divided portion. H-shaped steel manufacturing method.
前記根元部の圧延断面内における形状は、鉛直方向に略一定の厚みを有する形状であることを特徴とする、請求項1に記載のH形鋼の製造方法。 The method for manufacturing an H-shaped steel according to claim 1, wherein the shape of the root portion in the rolled cross section is a shape having a substantially constant thickness in the vertical direction. 前記先端部及び根元部からなる突起部を備えた割り込み孔型において、
前記先端部の先端角度が30°以上50°未満であり、当該先端部の先端曲率が10mm以上30mm以下であり、前記矩形断面素材の厚みが250mm以上300mm以下である場合に、以下の式(2)で定まるウェッジ投影幅比Wが68%以下となるように圧延造形を行うことを特徴とする、請求項1又は2に記載のH形鋼の製造方法。
W=B1/T ・・・(2)
但し、B1:先端部の最大幅長さ、T:矩形断面素材の厚み、である。
In an interruption hole type provided with a projection consisting of the tip and the root,
When the tip angle of the tip is 30 ° or more and less than 50 °, the tip curvature of the tip is 10 mm or more and 30 mm or less, and the thickness of the rectangular cross-sectional material is 250 mm or more and 300 mm or less, the following formula ( The manufacturing method of the H-section steel according to claim 1 or 2 characterized by performing rolling shaping so that wedge projection width ratio W decided by 2) may be 68% or less.
W = B1 / T (2)
However, it is B1: The maximum width length of a tip part, T: Thickness of a rectangular section material.
前記割り込み孔型の一部又は全部には、被圧延材の左右側面に当接し、当該被圧延材を左右から拘束する孔型側面が設けられることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。 The hole type side surface which abuts against the left and right side surfaces of the material to be rolled and which restrains the material to be rolled from the left and right is provided in a part or all of the interrupting hole type. The manufacturing method of the H-section steel as described in any one. 前記割り込み孔型は複数刻設され、
当該複数の割り込み孔型は、被圧延材の幅方向に対し入れられる割り込み深さの異なる2種類の割り込み孔型から構成され、
当該2種類の割り込み孔型のうち、後段の割り込み孔型に形成された突起部は所定高さの先端部及び根元部からなることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のH形鋼の製造方法。
The above-mentioned interrupting hole type is provided in plurals,
The plurality of interrupting hole types are composed of two types of interrupting hole types which are different in the depth of interruption to be inserted in the width direction of the material to be rolled,
The projection part formed in the interruption hole type of the latter part among the two kinds of interruption hole types concerned consists of the tip part and root part of predetermined height, It is characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the described H-section steel.
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