WO2026028522A1 - Method for calculating groove filling degree in groove rolling of shaped steel and method for manufacturing shaped steel - Google Patents
Method for calculating groove filling degree in groove rolling of shaped steel and method for manufacturing shaped steelInfo
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Abstract
Description
本発明は、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法及び形鋼の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for calculating the degree of groove filling in groove rolling of shaped steel and a method for manufacturing shaped steel.
一般に、H形鋼などの形鋼は、ブルームやスラブ、ビームブランクなどの鋼素材を熱間圧延することによって製造される。形鋼の熱間圧延は、粗圧延工程、中間圧延工程、及び仕上圧延工程がある。
粗圧延工程では、ブレークダウン圧延機で孔型圧延と呼ばれる粗圧延が行われる。この孔型圧延は、孔型と呼ばれる溝が形成された上下で一対となるロールによって、鋼素材を所定の断面形状となるように粗圧延する。中間圧延工程では、粗圧延工程で所定の断面形状に粗圧延された鋼素材を中間ユニバーサル圧延機及び中間エッジング圧延機によって圧延して略製品寸法となる仕上圧延用の被圧延材とする。仕上圧延工程では、中間圧延工程で圧延された略製品寸法となる仕上圧延用の被圧延材を仕上ユニバーサル圧延機によって仕上圧延して製品寸法の形鋼とする。
ここで、粗圧延工程での孔型圧延によって粗圧延された鋼素材は、延伸されて元の長さよりも長くなる。
Generally, shaped steel such as H-beams is manufactured by hot rolling steel materials such as blooms, slabs, beam blanks, etc. Hot rolling of shaped steel includes a rough rolling process, an intermediate rolling process, and a finish rolling process.
In the rough rolling process, rough rolling called groove rolling is performed in a breakdown rolling mill. In this groove rolling, a pair of upper and lower rolls with grooves called grooves is used to roughly roll the steel material to a predetermined cross-sectional shape. In the intermediate rolling process, the steel material rough rolled to a predetermined cross-sectional shape in the rough rolling process is rolled by an intermediate universal rolling mill and an intermediate edging rolling mill to produce a rolled material for finish rolling that has approximately the product dimensions. In the finish rolling process, the rolled material for finish rolling that has approximately the product dimensions rolled in the intermediate rolling process is finish rolled by a finish universal rolling mill to produce shaped steel with the product dimensions.
Here, the steel material that has been roughly rolled by groove rolling in the rough rolling step is elongated to a length longer than the original length.
従来、熱間圧延された鋼材の長さを測定するものとして、例えば、特許文献1に示す熱間長尺材の測長方法が知られている。
特許文献1に示す熱間長尺材の測長方法は、搬送路を搬送される熱間長尺材の測長方法であり、熱間長尺材の全長が視野内に入る撮像視野を持ち、搬送路の特定領域を撮像する1個の撮像手段の視野内に、熱間長尺材が搬送されたことを検知する。そして、熱間長尺材が当該視野内に搬送されたことを検知した時点で、撮像手段により撮像された熱間長尺材の静止画像を取得し、静止画像における熱間長尺材の長さ方向存在位置と、画像中の長さ方向二以上の区域で相異なる長さ換算係数とから、熱間長尺材の長さを算出するものである。なお、画像中の長さ方向二以上の区域で相異なる長さ換算係数は、特定領域内に熱間長尺材の長さ方向に目盛を配列した光点目盛尺を撮像してなる光点撮像データを画像処理して予め導出してある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method for measuring the length of a hot rolled elongated material is known, for example, as disclosed in Patent Document 1.
The method for measuring the length of hot long materials disclosed in Patent Document 1 is a method for measuring the length of hot long materials transported along a transport path. The method detects that the hot long materials have been transported within the field of view of a single imaging device that captures a specific area of the transport path and has an imaging field that covers the entire length of the hot long materials. When the method detects that the hot long materials have been transported within the field of view, it acquires a still image of the hot long materials captured by the imaging device and calculates the length of the hot long materials from the longitudinal position of the hot long materials in the still image and length conversion coefficients that differ in two or more longitudinal areas in the image. The length conversion coefficients that differ in two or more longitudinal areas in the image are derived in advance by image processing light spot image data obtained by capturing an image of a light spot scale with scales arranged in the longitudinal direction of the hot long materials within a specific area.
一方、粗圧延工程での孔型圧延においては、孔型形状に材料が完全には充満しない場合も多々ある。孔型圧延において、孔型形状に材料が完全には充満せず、孔型圧延における孔型充満度が想定と異なる場合には、中間圧延工程で厚み圧下バランスが所定の範囲にならず、この結果、目標とする形鋼の製品断面寸法が得られない等の問題が生じる。
このため、孔型圧延後の鋼素材がどのような断面形状になっているのかを把握する必要がある。
On the other hand, in the groove rolling in the rough rolling process, there are many cases where the material does not completely fill the groove shape. In the groove rolling, if the material does not completely fill the groove shape and the degree of groove filling in the groove rolling is different from the expected, the thickness reduction balance does not fall within the predetermined range in the intermediate rolling process, resulting in problems such as not being able to obtain the target cross-sectional dimensions of the steel section product.
For this reason, it is necessary to understand the cross-sectional shape of the steel material after groove rolling.
従来、熱間圧延された鋼材の断面形状を測定するものとして、例えば、特許文献2に示す断面形状プロフィル測定方法が知られている。
特許文献2に示す断面形状プロフィル測定方法は、レーザ距離計を被測定物の両側に往復走行可能に配置し、往路と復路でレーザ距離計を旋回させることにより光軸の向きを変更して被測定物を走査し、光軸上の基点の位置、基点から走査点までの距離、走行方向と光軸とのなす角度から被測定物の断面形状プロフィルを導出するものである。
Conventionally, a cross-sectional shape profile measuring method disclosed in Patent Document 2, for example, is known as a method for measuring the cross-sectional shape of a hot-rolled steel material.
The cross-sectional shape profile measurement method disclosed in Patent Document 2 involves placing a laser rangefinder on both sides of the object to be measured so that it can travel back and forth, rotating the laser rangefinder on the outbound and inbound journeys to change the direction of the optical axis and scan the object to be measured, and deriving the cross-sectional shape profile of the object to be measured from the position of a base point on the optical axis, the distance from the base point to the scanning point, and the angle between the traveling direction and the optical axis.
しかしながら、これら従来の特許文献1に示す熱間長尺材の測長方法及び特許文献2に示す断面形状プロフィル測定方法にあっては、以下の課題があった。
即ち、特許文献1に示す熱間長尺材の測長方法の場合、熱間長尺材の長さを算出することができるものの、孔型圧延における鋼素材の孔型充満度を算出することはできない。
また、特許文献2に示す断面形状プロフィル測定方法の場合、被測定物の断面形状プロフィルの導出が可能であるため、孔型圧延後の被圧延材の断面形状を求めることができる。しかし、この断面形状プロフィル測定方法では、被圧延材の長手方向の特定の位置の断面形状しか求めることができず、孔型圧延における鋼素材の孔型充満度を求めることに対しては測定精度が不十分である、という課題があった。
However, the conventional hot elongated material length measuring method disclosed in Patent Document 1 and the cross-sectional shape profile measuring method disclosed in Patent Document 2 have the following problems.
That is, in the case of the method for measuring the length of a hot elongated material shown in Patent Document 1, although the length of the hot elongated material can be calculated, it is not possible to calculate the degree of groove filling of the steel material during groove rolling.
Furthermore, in the case of the cross-sectional shape profile measurement method shown in Patent Document 2, it is possible to derive the cross-sectional shape profile of the object to be measured, and therefore it is possible to determine the cross-sectional shape of the rolled material after groove rolling. However, this cross-sectional shape profile measurement method has the problem that it can only determine the cross-sectional shape at a specific position in the longitudinal direction of the rolled material, and the measurement accuracy is insufficient for determining the degree of groove filling of the steel material in groove rolling.
従って、本発明はこの従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、形鋼の孔型圧延における鋼素材の孔型充満度を精度よく算出することができる、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法及び形鋼の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve this problem, and its purpose is to provide a method for calculating the caliber filling rate in caliber rolling of sectional steel, and a method for manufacturing sectional steel, which can accurately calculate the caliber filling rate of steel material in caliber rolling of sectional steel.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法は、孔型によって、鋼素材を所定の断面形状の粗形鋼片となるように粗圧延する孔型圧延を実施する粗圧延工程と、粗圧延された前記粗形鋼片を圧延して仕上圧延用の被圧延材とする中間圧延工程と、仕上圧延用の前記被圧延材を仕上圧延する仕上圧延工程とを経て製造される形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法であって、前記孔型圧延では、複数の孔型圧延パスが行われるとともに、前記複数の孔型圧延パスのうち孔型充満度の算出を行う最終孔型圧延パスにおいて前記鋼素材はウェブ部とフランジ部とを有しており、前記最終孔型圧延パスの後の前記粗形鋼片の長さである測定長さLを算出する測定長さ算出工程と、クロップ部を除いた当該最終孔型圧延パスの後の前記粗形鋼片の体積を、前記測定長さ算出工程で算出した前記測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、前記最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する材断面積算出工程と、該材断面積算出工程で算出した前記材断面積Aと前記最終孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kkとに基づいて、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μを算出する孔型充満度算出工程とを含むことを要旨とする。 In order to solve the above problem, one embodiment of the present invention provides a method for calculating the degree of groove fullness in groove rolling of structural steel, which is manufactured through a rough rolling process in which groove rolling is performed to roughly roll a steel material into a rough steel billet of a predetermined cross-sectional shape using a groove, an intermediate rolling process in which the roughly rolled rough steel billet is rolled to form a rolled material for finish rolling, and a finish rolling process in which the rolled material for finish rolling is finish rolled. In the groove rolling, multiple groove rolling passes are performed, and in the final groove rolling pass among the multiple groove rolling passes in which the degree of groove fullness is calculated, the steel material is rolled into a web portion and a flange portion. The method includes a measurement length calculation step of calculating a measurement length L, which is the length of the rough steel billet after the final caliber rolling pass; a material cross-sectional area calculation step of calculating a material cross-sectional area A at the final caliber rolling pass by dividing the volume of the rough steel billet after the final caliber rolling pass, excluding the crop portion, by a value obtained by subtracting the crop length CL from the measurement length L calculated in the measurement length calculation step; and a caliber fullness calculation step of calculating a caliber fullness μ of the steel material at the final caliber rolling pass based on the material cross-sectional area A calculated in the material cross-sectional area calculation step and the caliber cross-sectional area Kk including the portion that will become the roll gap at the final caliber rolling pass.
この形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法において、前記粗圧延工程の後、タングカットを行っていない場合には、前記材断面積算出工程では、下記式(2-1)を用いて、前記最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出し、前記孔型充満度算出工程では、下記式(3)を用いて、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μを算出することが好ましい。
A={M-CM}/{(L-CL)・γ} …(2-1)
μ=A/Kk …(3)
ここで、式(2-1)及び式(3)において、
A:最終孔型圧延パスにおける材断面積
M:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の質量
CM:粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の質量と粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の質量との和で表されるクロップ量
L:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の長さである測定長さ
CL:粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の長さと粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の長さとの和で表されるクロップ長さ
γ:粗形鋼片の比重
μ:最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度
Kk:ロール隙となる部分も含めた最終孔型圧延パスでの孔型断面積
である。
In this method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, if tongue cutting is not performed after the rough rolling process, the material cross-sectional area calculation process uses the following formula (2-1) to calculate the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass, and the groove fullness calculation process uses the following formula (3). It is preferable to calculate the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass.
A={M-CM}/{(L-CL)・γ}...(2-1)
μ=A/Kk…(3)
Here, in the formula (2-1) and the formula (3),
A: material cross-sectional area at the final groove rolling pass; M: mass of the rough steel billet after the final groove rolling pass; CM: crop amount expressed as the sum of the mass of the portion that will become the crop at the front end of the rough steel billet and the mass of the portion that will become the crop at the tail end of the rough steel billet; L: measured length which is the length of the rough steel billet after the final groove rolling pass; CL: crop length expressed as the sum of the length of the portion that will become the crop at the front end of the rough steel billet and the length of the portion that will become the crop at the tail end of the rough steel billet; γ: specific gravity of the rough steel billet; μ: groove filling degree of steel material at the final groove rolling pass; Kk: groove cross-sectional area at the final groove rolling pass including the portion that will become the roll gap.
また、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法において、前記粗圧延工程の後、タングカットを行った場合には、前記測定長さ算出工程では、前記タングカットの後の前記粗形鋼片の長さである測定長さLを算出し、前記材断面積算出工程では、下記式(2-2)を用いて、前記最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出し、前記孔型充満度算出工程では、下記式(3)を用いて、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μを算出することが好ましい。
A={M-TM-CM}/{(L-CL)・γ} …(2-2)
μ=A/Kk …(3)
ここで、式(2-2)及び式(3)において、
A:最終孔型圧延パスにおける材断面積
M:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の質量
TM:タングカット質量
CM:クロップ部の質量で、粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の質量と粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の質量との和で表されるクロップ量
L:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の長さである測定長さ
CL:クロップ部の長さで、粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の長さと粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の長さとの和で表されるクロップ長さ
γ:粗形鋼片の比重
μ:最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度
Kk:ロール隙となる部分も含めた最終孔型圧延パスでの孔型断面積
である。
Further, in the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, when tongue cutting is performed after the rough rolling process, the measurement length calculation process calculates the measurement length L, which is the length of the rough steel billet after the tongue cutting, and the material cross-sectional area calculation process calculates the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass using the following formula (2-2). It is preferable that the groove fullness calculation process calculates the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass using the following formula (3).
A={M-TM-CM}/{(L-CL)・γ}...(2-2)
μ=A/Kk…(3)
Here, in the formula (2-2) and the formula (3),
A: material cross-sectional area at the final groove rolling pass; M: mass of the rough billet after the final groove rolling pass; TM: tongue cut mass; CM: mass of the crop portion, which is the crop amount expressed as the sum of the mass of the portion that will become the crop at the front end of the rough billet and the mass of the portion that will become the crop at the tail end of the rough billet; L: measured length, which is the length of the rough billet after the final groove rolling pass; CL: length of the crop portion, which is the crop length expressed as the sum of the length of the portion that will become the crop at the front end of the rough billet and the length of the portion that will become the crop at the tail end of the rough billet; γ: specific gravity of the rough billet; μ: degree of groove filling of the steel material at the final groove rolling pass; Kk: groove cross-sectional area at the final groove rolling pass, including the portion that will become the roll gap.
また、本発明の別の態様に係る形鋼の製造方法は、前述の形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程と、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール隙を小さくする変更を行い、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程とを含むことを要旨とする。 Furthermore, a method for manufacturing structural steel according to another aspect of the present invention includes a groove fullness comparison step for comparing the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass calculated by the above-mentioned method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel with a groove fullness reference value, and a roll gap change step for, for groove rolling of the steel material to be subsequently rough rolled, making a change to reduce the gap between the pair of upper and lower rolls that make up the groove if the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, and making a change to increase the roll gap if the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass is greater than the groove fullness reference value.
また、本発明の別の態様に係る形鋼の製造方法は、前述の形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μと、前記最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Awと、前記最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afとに基づいて、フランジ充満度μfを下記式(4)に基づいて算出するフランジ充満度算出工程と、該フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較するフランジ充満度比較工程と、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロールのウェブ部におけるロール隙を小さくする変更を行い、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より大きい場合は、前記ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程とを含むことを要旨とする。
μf=μ+(μ-1)Aw/Af …(4)
In addition, a manufacturing method of a shaped steel according to another aspect of the present invention includes a flange fullness calculation step of calculating a flange fullness μf based on the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating a groove fullness in groove rolling of the shaped steel described above, a cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and a cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, according to the following formula (4): and a roll gap changing step of, for groove rolling of the steel material to be subsequently rough rolled, making a change to reduce the roll gap in the web portion of a pair of upper and lower rolls that constitute the groove if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step is smaller than the flange fullness reference value, and making a change to increase the roll gap if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step is larger than the flange fullness reference value.
μf=μ+(μ-1)Aw/Af...(4)
また、本発明の別の態様に係る形鋼の製造方法は、前述の形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程と、粗圧延した当該粗形鋼片を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程とを含むことを要旨とする。 In addition, a method for manufacturing shaped steel according to another aspect of the present invention includes a groove fullness comparison step for comparing the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass, calculated using the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel described above, with a groove fullness reference value; and a reduction rate difference change step for changing the reduction rate difference η (= rf - rw) between the flange portion thickness reduction rate rf and the web portion thickness reduction rate rw of at least the first pass in an intermediate rolling step for rolling the roughly rolled rough steel billet, so that if the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be smaller than the reference reduction rate difference condition, and if the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be larger than the reference reduction rate difference condition.
また、本発明の別の態様に係る形鋼の製造方法は、前述の形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μと、前記最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Awと、前記最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afとに基づいて、フランジ充満度μfを前述の式(4)に基づいて算出するフランジ充満度算出工程と、該フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較するフランジ充満度比較工程と、粗圧延した当該粗形鋼片を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より小さい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より大きい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程とを含むことを要旨とする。 Furthermore, a manufacturing method for structural steel according to another aspect of the present invention includes a flange fullness calculation step of calculating a flange fullness μf based on the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel described above, the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, in accordance with the aforementioned formula (4); a flange fullness comparison step of comparing the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step with a flange fullness reference value; and a rough-rolled rough steel slab. and a rolling reduction difference changing process for changing the rolling reduction difference η (= rf - rw) between the flange portion thickness reduction rf and the web portion thickness reduction rw in at least the first pass in an intermediate rolling process for rolling the flange. If the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process is smaller than the flange fullness reference value, the rolling reduction difference η is changed to be smaller than the reference rolling reduction difference condition, and if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process is larger than the flange fullness reference value, the rolling reduction difference η is changed to be larger than the reference rolling reduction difference condition.
また、本発明の別の態様に係る形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法は、孔型によって、鋼素材を所定の断面形状の粗形鋼片となるように粗圧延する孔型圧延を実施する粗圧延工程と、粗圧延された前記粗形鋼片を圧延して仕上圧延用の被圧延材とする中間圧延工程と、仕上圧延用の前記被圧延材を仕上圧延する仕上圧延工程とを経て製造される形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法であって、前記孔型圧延では、複数の孔型圧延パスが行われるとともに、前記複数の孔型圧延パスのうち途中の任意の孔型充満度の算出を行う充満度算出孔型圧延パスにおいて前記鋼素材はウェブ部とフランジ部とを有しており、前記充満度算出孔型圧延パスの後の前記鋼素材の長さである測定長さLを算出する測定長さ算出工程と、クロップ部を除いた当該充満度算出孔型圧延パスの後の前記鋼素材の体積を、前記測定長さ算出工程で算出した前記測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、前記充満度算出孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する材断面積算出工程と、該材断面積算出工程で算出した前記材断面積Aと前記充満度算出孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kkとに基づいて、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μを算出する孔型充満度算出工程とを含むことを要旨とする。 Furthermore, a method for calculating the degree of groove fullness in groove rolling of shaped steel according to another aspect of the present invention is a method for calculating the degree of groove fullness in groove rolling of shaped steel that is manufactured through a rough rolling process in which groove rolling is performed to roughly roll a steel material into a rough steel billet of a predetermined cross-sectional shape using a groove, an intermediate rolling process in which the roughly rolled rough steel billet is rolled to form a rolled material for finish rolling, and a finish rolling process in which the rolled material for finish rolling is finish rolled, wherein a plurality of groove rolling passes are performed in the groove rolling, and in a fill degree calculation groove rolling pass in which the degree of groove fullness is calculated for any intermediate pass among the plurality of groove rolling passes, the steel material has a web portion and a flange portion, The method includes a measurement length calculation step of calculating a measurement length L, which is the length of the steel material after the fullness calculation groove rolling pass; a material cross-sectional area calculation step of calculating a material cross-sectional area A at the fullness calculation groove rolling pass by dividing the volume of the steel material after the fullness calculation groove rolling pass excluding the crop portion by a value obtained by subtracting the crop length CL from the measurement length L calculated in the measurement length calculation step; and a groove fullness calculation step of calculating a groove fullness μ of the steel material at the fullness calculation groove rolling pass based on the material cross-sectional area A calculated in the material cross-sectional area calculation step and the groove cross-sectional area Kk including the portion that becomes the roll gap at the fullness calculation groove rolling pass.
また、本発明の別の態様に係る形鋼の製造方法は、前述の形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程と、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール隙を小さくする変更を行い、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程とを含むことを要旨とする。 Furthermore, a method for manufacturing structural steel according to another aspect of the present invention includes a groove fullness comparison step for comparing the groove fullness μ of the steel material in the fill-degree calculation groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel described above with a groove fullness reference value, and a roll gap change step for, for groove rolling of the steel material to be subsequently rough rolled, making a change to reduce the gap between the pair of upper and lower rolls that make up the groove if the groove fullness μ of the steel material in the fill-degree calculation groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, and making a change to increase the roll gap if the groove fullness μ of the steel material in the fill-degree calculation groove rolling pass is greater than the groove fullness reference value.
また、本発明の別の態様に係る形鋼の製造方法は、前述の形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程と、粗圧延した当該粗形鋼片を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程とを含むことを要旨とする。 In addition, a manufacturing method for structural steel according to another aspect of the present invention is summarized as comprising a groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material in the fill-degree calculation groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel described above with a groove fullness reference value, and a reduction rate difference change step of changing the reduction rate difference η (= rf - rw) between the thickness reduction rate rf of the flange portion and the thickness reduction rate rw of the web portion in at least the first pass in the intermediate rolling step of rolling the roughly rolled rough shaped steel piece, so that if the groove fullness μ of the steel material in the fill-degree calculation groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be smaller than the standard reduction rate difference condition, and if the groove fullness μ of the steel material in the fill-degree calculation groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be larger than the standard reduction rate difference condition.
本発明に係る形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法及び形鋼の製造方法によれば、形鋼の孔型圧延における鋼素材の孔型充満度を精度よく算出することができる、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法及び形鋼の製造方法を提供できる。 The method for calculating the caliber filling rate in caliber rolling of sectional steel and the method for manufacturing sectional steel according to the present invention can accurately calculate the caliber filling rate of the steel material in caliber rolling of sectional steel, and can provide a method for calculating the caliber filling rate in caliber rolling of sectional steel and a method for manufacturing sectional steel.
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。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
また、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments shown below are examples of devices and methods for embodying the technical concept of the present invention, and the technical concept of the present invention is not limited to the following embodiments in terms of the materials, shapes, structures, arrangements, etc. of the components.
In addition, the drawings are schematic, and therefore it should be noted that the relationship between thickness and planar dimensions, ratios, etc. may differ from the actual relationship, and the drawings may also contain parts where the relationship and ratio of dimensions differ from each other.
図1に示すH形鋼の圧延設備1は、上流側から下流側に向けて、加熱炉2、粗圧延機3、中間圧延機としての中間ユニバーサル圧延機4及び中間エッジング圧延機5、及び仕上圧延機としての仕上ユニバーサル圧延機(仕上圧延機)6を順次配設してなる。
加熱炉2は、粗圧延機3による粗圧延に供される鋼素材S1を所定温度に加熱する。
粗圧延機3は、加熱炉2からテーブルローラ(図示せず)上を搬送された鋼素材S1を粗圧延して粗形鋼片S2とする(粗圧延工程)。
The rolling equipment 1 for H-section steel shown in FIG. 1 is composed of a heating furnace 2, a roughing mill 3, an intermediate universal rolling mill 4 and an intermediate edging rolling mill 5 as intermediate rolling mills, and a finishing universal rolling mill (finishing rolling mill) 6 as a finishing rolling mill, which are arranged in this order from the upstream side to the downstream side.
The heating furnace 2 heats the steel material S1 to a predetermined temperature, which is to be subjected to rough rolling by the roughing mill 3.
The rough rolling mill 3 roughly rolls the steel material S1 conveyed on table rollers (not shown) from the heating furnace 2 to produce a rough steel billet S2 (rough rolling step).
粗圧延工程においては、例えば、図2及び図3に示すように、粗圧延機3に設けられた上下一対の上側のロール31及び下側のロール32の周面に形成された孔型33によって、鋼素材S1を所定の断面形状の粗形鋼片S2となるように粗圧延する孔型圧延を実施する。
粗圧延工程の孔型圧延では、複数の孔型圧延パスが行われるとともに、例えば図2及び図3に示すように、複数の孔型圧延パスのうち孔型充満度の算出を行う最終孔型圧延パスにおいて鋼素材S1はウェブ部S1Wとフランジ部S1Fとを有している。
In the rough rolling process, for example, as shown in Figures 2 and 3, groove rolling is performed in which the steel material S1 is roughly rolled into a rough steel piece S2 of a predetermined cross-sectional shape using a groove 33 formed on the peripheral surfaces of a pair of upper and lower rolls 31 and 32 provided in a rough rolling mill 3.
In the groove rolling of the rough rolling process, multiple groove rolling passes are performed, and as shown in Figures 2 and 3, in the final groove rolling pass among the multiple groove rolling passes, which is used to calculate the groove filling degree, the steel material S1 has a web portion S1W and a flange portion S1F.
また、粗圧延後の粗形鋼片S2は、図4(a)に示すように、ウェブ部S2Wとフランジ部S2Fとを有している。また、粗形鋼片S2は、図1及び5に示すように、粗形鋼片S2の搬送方向である後から前へ向かう方向に所定の長さを有し、その先端(前端)にはクロップC1となる部分が形成され、尾端(後端)にもクロップC2となる部分が形成される。粗形鋼片S2の長さは、後述の撮影カメラ11によって測定されてその測定長さLが算出される。また、粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分とを合わせてクロップ部Cとされる。粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分の長さCL1と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分の長さCL2とを合わせてクロップ部Cのクロップ長さCLとされる。 As shown in FIG. 4( a), the rough-rolled billet S2 has a web portion S2W and a flange portion S2F. As shown in FIGS. 1 and 5, the rough-rolled billet S2 has a predetermined length in the direction from rear to front, which is the conveying direction of the billet S2, and a portion that will become crop C1 is formed at its leading end (front end) and a portion that will become crop C2 is formed at its trailing end (rear end). The length of the rough-rolled billet S2 is measured by a photographing camera 11, which will be described later, and the measured length L is calculated. The portion that will become crop C1 at the leading end of the rough-rolled billet S2 and the portion that will become crop C2 at the trailing end of the rough-rolled billet S2 are combined to form the crop portion C. The length CL1 of the portion that will become crop C1 at the leading end of the rough-rolled billet S2 and the length CL2 of the portion that will become crop C2 at the trailing end of the rough-rolled billet S2 are combined to form the crop length CL of the crop portion C.
なお、本願の技術は、例えば、ウェブ部とその両端に継手部とを有する直線形鋼矢板のように、粗圧延段階でウェブ部S1Wおよびフランジ部S1Fを有すると見なせる形状であれば、製品としてはフランジ部を有さない場合についても適用できる。直線形鋼矢板の粗圧延後の断面形状は図3に示す形状であり、本明細書では、図3における幅方向の両端部をフランジ部S1Fと称している。 The technology of the present application can also be applied to products that do not have flanges, as long as the shape can be considered to have a web portion S1W and a flange portion S1F at the rough rolling stage, such as a straight steel sheet pile that has a web portion and joint portions at both ends of the web portion S1W and flange portion S1F at the rough rolling stage. The cross-sectional shape of a straight steel sheet pile after rough rolling is the shape shown in Figure 3, and in this specification, both ends in the width direction in Figure 3 are referred to as flange portions S1F.
粗圧延機3と中間ユニバーサル圧延機4との間には、粗形鋼片S2の最先端部及び最尾端部であるタング部(図示せず)を切り落とす、タングカットを行うタングカットソー7が設置されている。タングカットは、円形の回転鋸刃を有するタングカットソー7を用いて行われるのが通常である。タングカットソー7によるタングカットは、粗形鋼片S2の鋼種やサイズ等によって行われない場合もある。タング部は、粗形鋼片S2の先端のクロップC1及び粗形鋼片S2の尾端のクロップC2の一部であるとみなせる。タングカットにより切り落とされる部分の質量をTMとする。 Between the roughing mill 3 and the intermediate universal rolling mill 4, a tongue cut saw 7 is installed, which performs tongue cutting, cutting off the tongue portion (not shown), which is the leading and trailing end portion of the rough steel billet S2. Tongue cutting is usually performed using a tongue cut saw 7 with a circular rotary saw blade. Tongue cutting with the tongue cut saw 7 may not be performed depending on the steel type and size of the rough steel billet S2. The tongue portion can be considered to be part of the crop C1 at the leading end of the rough steel billet S2 and the crop C2 at the trailing end of the rough steel billet S2. The mass of the portion cut off by tongue cutting is TM.
中間ユニバーサル圧延機4及び中間エッジング圧延機5は、タングカットソー7の下流側に設置され、図4(a),(b)に示すように、粗圧延機3による粗圧延工程で粗圧延された粗形鋼片S2を圧延して略製品寸法となる仕上圧延用のウェブ部S3W及び一対のフランジ部S3Fを有する被圧延材S3とする(中間圧延工程)。なお、ここでいう略製品寸法とは、仕上圧延工程で被圧延材を製品寸法とすることができる寸法のことである。
中間圧延工程は、図4(a)に示す中間ユニバーサル圧延機4による中間ユニバーサル圧延工程と、図4(b)に示す中間エッジング圧延機5による中間エッジング圧延工程とを含んでいる。
The intermediate universal rolling mill 4 and the intermediate edging rolling mill 5 are installed downstream of the tongue cut saw 7, and as shown in Figures 4(a) and 4(b), the rough steel billet S2 rough-rolled in the rough rolling process by the roughing mill 3 is rolled into a rolled material S3 having a web portion S3W for finish rolling and a pair of flange portions S3F that have approximately the product dimensions (intermediate rolling process). Note that the approximately product dimensions referred to here mean dimensions that allow the rolled material to be made into the product dimensions in the finish rolling process.
The intermediate rolling process includes an intermediate universal rolling process using an intermediate universal rolling mill 4 shown in FIG. 4( a ) and an intermediate edging rolling process using an intermediate edging rolling mill 5 shown in FIG. 4( b ).
中間ユニバーサル圧延機4は、図4(a)に示すように、水平軸上を回転する上下一対の水平ロール41,42と、垂直軸上を回転する左右一対の竪ロール43,44とを有している。
中間ユニバーサル圧延機4による中間ユニバーサル圧延工程では、リバース圧延で複数パスの圧延が行われ、図4(a)に示すように、水平ロール41,42の円周面により粗形鋼片S2のウェブ部S2Wの高さ方向の全面を板厚方向に圧下し、竪ロール43,44の円周面と水平ロール41,42の側面とによりフランジ部S2Fをその板厚方向に圧下する。
As shown in FIG. 4(a), the intermediate universal rolling mill 4 has a pair of upper and lower horizontal rolls 41, 42 that rotate on a horizontal axis, and a pair of left and right vertical rolls 43, 44 that rotate on a vertical axis.
In the intermediate universal rolling process using the intermediate universal rolling mill 4, multiple passes of rolling are performed using reverse rolling, and as shown in Figure 4(a), the circumferential surfaces of the horizontal rolls 41, 42 roll down the entire height of the web portion S2W of the rough steel billet S2 in the plate thickness direction, and the circumferential surfaces of the vertical rolls 43, 44 and the side surfaces of the horizontal rolls 41, 42 roll down the flange portion S2F in the plate thickness direction.
また、中間エッジング圧延機5は、中間ユニバーサル圧延機4の下流側に設置され、図4(b)に示すように、それぞれが水平軸方向に大径ロール部及び小径ロール部を備えた上下一対の水平ロール51,52を備えている。
中間エッジング圧延機5による中間エッジング圧延工程では、リバース圧延で複数パスの圧延が行われ、図4(b)に示すように、上下一対の水平ロール51,52の大径ロール部が中間ユニバーサル圧延された粗形鋼片S2のウェブ部S2Wを誘導し、小径ロール部がフランジ部S2Fの端面をその幅方向に圧下し、粗形鋼片S2を略製品寸法となる仕上圧延用の被圧延材S3とする。
The intermediate edging rolling mill 5 is installed downstream of the intermediate universal rolling mill 4, and as shown in Figure 4(b), is equipped with a pair of upper and lower horizontal rolls 51, 52, each of which has a large diameter roll portion and a small diameter roll portion in the horizontal axis direction.
In the intermediate edging rolling process using the intermediate edging mill 5, multiple passes of rolling are performed by reverse rolling, and as shown in Figure 4 (b), the large diameter roll portions of a pair of upper and lower horizontal rolls 51, 52 guide the web portion S2W of the rough steel billet S2 that has been intermediate universally rolled, and the small diameter roll portions press down the end faces of the flange portions S2F in the width direction, turning the rough steel billet S2 into a rolled material S3 for finish rolling that has approximately the dimensions of the product.
また、仕上ユニバーサル圧延機(仕上圧延機)6は、中間ユニバーサル圧延機4及び中間エッジング圧延機5の下流側に設置され、図4(c)に示すように、中間圧延工程で圧延された略製品寸法となる仕上圧延用の被圧延材S3を仕上圧延して製品寸法のH形鋼Hとする(仕上圧延工程)。
この仕上圧延工程を経てH形鋼Hは製造される。
仕上ユニバーサル圧延機6は、図4(c)に示すように、水平軸上を回転する上下一対の水平ロール61,62と、垂直軸上を回転する左右一対の竪ロール63,64とを備えている。
In addition, the finishing universal rolling mill (finishing rolling mill) 6 is installed downstream of the intermediate universal rolling mill 4 and the intermediate edging rolling mill 5, and as shown in Figure 4 (c), the rolling material S3 for finishing rolling, which has been rolled in the intermediate rolling process to approximately the product dimensions, is finish-rolled to produce H-shaped steel H of the product dimensions (finishing rolling process).
Through this finish rolling process, H-beam steel H is manufactured.
As shown in FIG. 4(c), the finishing universal rolling mill 6 is provided with a pair of upper and lower horizontal rolls 61, 62 that rotate on a horizontal axis, and a pair of left and right vertical rolls 63, 64 that rotate on a vertical axis.
仕上ユニバーサル圧延機6による仕上圧延工程では、上下一対の水平ロール61,62及び左右一対の竪ロール63,64によって被圧延材S3のウェブ部S3W及びフランジ部S3Fを製品寸法の厚みに圧下するとともに、フランジ部S3Fの角度おこしが行われる。これにより、製品寸法のH形鋼Hが得られる。
ここで、粗圧延工程での孔型圧延における孔型充満度の算出を行う最終孔型圧延パスにおいては、例えば、図2に示すように、孔型33の形状に対して鋼素材S1が充満していない箇所がある。この例では、左右のフランジ部S1Fの内面部S1Faが孔型33に充満していない。
In the finish rolling process using the finishing universal rolling mill 6, a pair of upper and lower horizontal rolls 61, 62 and a pair of left and right vertical rolls 63, 64 are used to reduce the web portion S3W and flange portion S3F of the rolled material S3 to the thickness of the product dimensions, and the angle of the flange portion S3F is corrected. As a result, an H-beam H having the product dimensions is obtained.
Here, in the final groove rolling pass in which the groove filling degree in groove rolling in the rough rolling process is calculated, there are portions where the steel material S1 is not filled with respect to the shape of the groove 33, as shown in Fig. 2, for example. In this example, the inner surface portions S1Fa of the left and right flange portions S1F are not filled in the groove 33.
また、粗圧延工程での孔型圧延における孔型充満度の算出を行う最終孔型圧延パスにおいては、例えば、図3の別の例で示すように、左側のフランジ部S1Fの上端部S1Fcの充満度と、右側のフランジ部S1Fの上端部S1Fcの充満度とが異なることもある。左側のフランジ部S1Fの上端部S1Fcの充満度が、右側のフランジ部S1Fの上端部S1Fcの充満度よりも小さくなっている。なお、図3のような孔型33による圧延は、H形鋼の他に、直線形鋼矢板においても採用される。
最終孔型圧延パスにおける鋼素材S1の孔型33に対する充満割合は、その後の図4(a),(b)に示す中間圧延や図4(c)に示す仕上圧延に影響を及ぼす。
Furthermore, in the final groove rolling pass in which the groove fullness is calculated in groove rolling in the rough rolling process, for example, as shown in another example in Figure 3, the fullness of the upper end S1Fc of the left flange portion S1F and the fullness of the upper end S1Fc of the right flange portion S1F may differ. The fullness of the upper end S1Fc of the left flange portion S1F is smaller than the fullness of the upper end S1Fc of the right flange portion S1F. Note that rolling using a groove 33 as shown in Figure 3 is also used for straight steel sheet piles in addition to H-shaped steel.
The filling rate of the steel material S1 in the groove 33 in the final groove rolling pass affects the subsequent intermediate rolling shown in FIGS. 4(a) and 4(b) and the finish rolling shown in FIG. 4(c).
例えば、H形鋼の圧延では、前述したように、中間圧延工程で中間ユニバーサル圧延機4による中間ユニバーサル圧延が行われる。中間ユニバーサル圧延では、図4(a)に示すように、水平ロール41,42の円周面により粗形鋼片S2のウェブ部S2Wの高さ方向の全面を板厚方向に圧下し、竪ロール43,44の円周面と水平ロール41,42の側面とによりフランジ部S2Fをその板厚方向に圧下する。このとき、通常は、ウェブ部S2Wの厚み圧下率とフランジ部S2Fの厚み圧下率がほぼ等しくなるような条件で中間ユニバーサル圧延が行われる。ところが、粗圧延(最終孔型圧延パス)での鋼素材S1のフランジ充満度(孔型充満度)が基準値と異なる場合(フランジ充満度が基準値よりも大きい場合や小さい場合も考えられる)、中間ユニバーサル圧延での厚み圧下バランスが所定の範囲にならない。この結果、目標とする製品断面寸法が得られない場合や、中間圧延条件及び仕上圧延条件が異常になり、中間圧延以降の圧延が行えなくなる場合がある。
このため、粗圧延の最終孔型圧延パスにおいて、鋼素材S1が孔型に対してどの程度、充満していたのかを把握し、この孔型充満度に応じて、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延についての圧延条件や粗圧延した当該粗形鋼片を圧延する中間圧延工程での圧延条件を設定あるいは修正することが必要になる。
For example, in the rolling of H-section steel, as described above, intermediate universal rolling is performed by the intermediate universal rolling mill 4 in the intermediate rolling process. In intermediate universal rolling, as shown in FIG. 4( a), the circumferential surfaces of the horizontal rolls 41 and 42 roll down the entire height of the web portion S2W of the rough steel billet S2 in the thickness direction, and the circumferential surfaces of the vertical rolls 43 and 44 and the side surfaces of the horizontal rolls 41 and 42 roll down the flange portion S2F in the thickness direction. Typically, intermediate universal rolling is performed under conditions such that the thickness reduction rate of the web portion S2W and the thickness reduction rate of the flange portion S2F are approximately equal. However, if the flange fullness (caliber fullness) of the steel material S1 in the rough rolling (final caliber rolling pass) differs from the reference value (it is possible that the flange fullness is greater or smaller than the reference value), the thickness reduction balance in the intermediate universal rolling will not be within the specified range. As a result, the target product cross-sectional dimensions may not be obtained, or the intermediate rolling conditions and finish rolling conditions may become abnormal, making it impossible to perform rolling after the intermediate rolling.
Therefore, it is necessary to determine the extent to which the steel material S1 has filled the groove in the final groove rolling pass of rough rolling, and depending on this degree of groove filling, set or modify the rolling conditions for groove rolling of the steel material to be next rough rolled and the rolling conditions for the intermediate rolling process in which the rough rolled rough steel billet is rolled.
本実施形態では、図1、図5及び図6に示す孔型充満度算出装置10によって孔型圧延における最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度を算出するようにしている。
ここで、孔型充満度算出装置10は、図5に示すように、撮影カメラ11と、画像処理装置12と、モニター13とを備えている。
撮影カメラ11は、粗圧延後の粗形鋼片S2の全長を撮影する。撮影カメラ11は、図5及び図6に示すように、撮影対象となる粗形鋼片S2の左側方の斜め上方に設置され、粗圧延された後に搬送方向に走行する粗形鋼片S2の全長を撮影する。
In this embodiment, the groove fullness of the steel material S1 at the final groove rolling pass in groove rolling is calculated by the groove fullness calculation device 10 shown in Figures 1, 5 and 6.
As shown in FIG. 5, the hole-type fullness calculation device 10 includes a photographing camera 11, an image processing device 12, and a monitor 13.
The photographing camera 11 photographs the entire length of the rough-rolled blank S2. As shown in Figures 5 and 6, the photographing camera 11 is installed diagonally above the left side of the rough-rolled blank S2 to be photographed, and photographs the entire length of the rough-rolled blank S2 traveling in the conveying direction after rough rolling.
また、画像処理装置12は、撮影カメラ11で撮影した撮影画像を画像処理して最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出する。また、画像処理装置12は、クロップ部Cを除いた当該最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の体積を、算出した測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、最終孔型圧延パスにおける材断面積A(図2、図3における鋼素材S1の断面積)を算出する。更に、画像処理装置12は、算出した材断面積Aと最終孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kk(図2、図3、図7参照)とに基づいて、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する。 The image processing device 12 also processes the image captured by the camera 11 to calculate the measured length L, which is the length of the rough steel billet S2 after the final caliber rolling pass. The image processing device 12 also calculates the material cross-sectional area A (the cross-sectional area of the steel material S1 in Figures 2 and 3) at the final caliber rolling pass by dividing the volume of the rough steel billet S2 after the final caliber rolling pass, excluding the crop portion C, by the calculated measured length L minus the crop length CL. Furthermore, the image processing device 12 calculates the caliber filling degree μ of the steel material S1 at the final caliber rolling pass based on the calculated material cross-sectional area A and the caliber cross-sectional area Kk (see Figures 2, 3, and 7), which includes the portion that becomes the roll gap at the final caliber rolling pass.
画像処理装置12は、演算処理装置を備えたコンピュータシステムである。画像処理装置12は、インストールされたプログラムの命令に従って、測定長さLの算出機能、材断面積Aの算出機能、及び最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μの算出機能を実行する。
先ず、画像処理装置12による測定長さLの算出方法について説明する。撮影カメラ11による撮影画像は画像処理装置12に送られ、画像処理装置12において画像処理し、粗形鋼片S2の撮影画像が左右方向に存在する画素数を算出する。
The image processing device 12 is a computer system equipped with an arithmetic processing device. The image processing device 12 performs the functions of calculating the measurement length L, the material cross-sectional area A, and the caliber filling degree μ of the steel material S1 in the final caliber rolling pass in accordance with the instructions of the installed program.
First, we will explain how the measurement length L is calculated by the image processing device 12. The image captured by the photographing camera 11 is sent to the image processing device 12, where it is processed to calculate the number of pixels present in the photographed image of the rough steel billet S2 in the left and right directions.
そして、画像処理装置12は、算出した画素数に、一画素当たりの長さを換算する換算係数を乗じることで粗形鋼片S2の測定長さLを算出する。この測定長さLの算出に際し、特許文献1に示す熱間長尺材の測長方法を採用することができる。つまり、撮影カメラ11で撮影した撮影画像における粗形鋼片S2の長さ方向(左右方向)存在位置と、撮影画像中の長さ方向二以上の区域で相異なる長さ換算係数とから、粗形鋼片S2の測定長さLを算出する。撮影画像中の長さ方向二以上の区域で相異なる長さ換算係数は、特定領域内に粗形鋼片S2の長さ方向に目盛を配列した光点目盛尺を撮像してなる光点撮像データを画像処理して予め導出してある。 The image processing device 12 then calculates the measured length L of the rough steel billet S2 by multiplying the calculated number of pixels by a conversion coefficient that converts the length per pixel. When calculating this measured length L, the method for measuring the length of hot long material shown in Patent Document 1 can be adopted. In other words, the measured length L of the rough steel billet S2 is calculated from the longitudinal (left-right) position of the rough steel billet S2 in the image captured by the camera 11 and length conversion coefficients that differ in two or more longitudinal regions in the captured image. The length conversion coefficients that differ in two or more longitudinal regions in the captured image are derived in advance by image processing light spot image data obtained by capturing an image of a light spot scale with scales arranged in the longitudinal direction of the rough steel billet S2 within a specific area.
次に、画像処理装置12による最終孔型圧延パスにおける材断面積Aの算出方法について説明する。
画像処理装置12は、クロップ部Cを除いた当該最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の体積を、算出した測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する。この材断面積Aの算出に際し、粗圧延後、タングカットを行っていない場合と、タングカットを行ってそのタングカットの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出した場合とで材断面積Aの算出方法が異なる。
Next, a method for calculating the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass using the image processing device 12 will be described.
The image processing device 12 calculates the material cross-sectional area A at the final groove rolling pass by dividing the volume of the rough steel billet S2 after the final groove rolling pass, excluding the crop portion C, by the value obtained by subtracting the crop length CL from the calculated measured length L. When calculating this material cross-sectional area A, the calculation method for the material cross-sectional area A differs depending on whether tongue cutting is not performed after rough rolling or whether tongue cutting is performed and the measured length L, which is the length of the rough steel billet S2 after the tongue cutting, is calculated.
(1)タングカットを行っていない場合
粗圧延後にタングカットを行っていない場合、粗形鋼片S2の質量に関する式は、以下のとおりとなる。
M=(L-CL)×A×γ+CM …(1-1)
ここで、式(1-1)において、
M:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の質量
L:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さ
A:最終孔型圧延パスにおける材断面積
CL:クロップ部Cの長さで、粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分の長さCL1と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分の長さCL2との和で表されるクロップ長さ
γ:粗形鋼片S2の比重
CM:クロップ部Cの質量で、粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分の質量CM1と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分の質量CM2との和で表されるクロップ量
式(1-1)を変形して、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aにつき、
A={M-CM}/{(L-CL)・γ} …(2-1)
と表すことができる。
(1) When Tongue Cutting Is Not Performed When tongue cutting is not performed after rough rolling, the formula for the mass of the rough steel billet S2 is as follows:
M=(L-CL)×A×γ+CM…(1-1)
Here, in formula (1-1),
M: mass of the rough steel billet S2 after the final caliber rolling pass L: measured length which is the length of the rough steel billet S2 after the final caliber rolling pass A: material cross-sectional area in the final caliber rolling pass CL: length of the crop portion C, which is the length of the portion that will become the crop C1 at the front end of the rough steel billet S2 CL1 and the length of the portion that will become the crop C2 at the tail end of the rough steel billet S2 CL2 γ: specific gravity of the rough steel billet S2 CM: mass of the crop portion C, which is the crop amount which is the sum of the mass CM1 of the portion that will become the crop C1 at the front end of the rough steel billet S2 and the mass CM2 of the portion that will become the crop C2 at the tail end of the rough steel billet S2 By modifying formula (1-1), for the material cross-sectional area A in the final caliber rolling pass,
A={M-CM}/{(L-CL)・γ}...(2-1)
It can be expressed as:
(2)タングカットを行ってそのタングカットの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出した場合
粗圧延後にタングカットを行ってそのタングカットの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出した場合、粗形鋼片S2の質量に関する式は、以下のとおりとなる。
M-TM=(L-CL)×A×γ+CM …(1-2)
ここで、式(1-2)において、
M:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の質量
TM:タングカット質量
L:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さ
A:最終孔型圧延パスにおける材断面積
CL:クロップ部Cの長さで、粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分の長さCL1と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分の長さCL2との和で表されるクロップ長さ
γ:粗形鋼片S2の比重
CM:クロップ部Cの質量で、粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分の質量CM1と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分の質量CM2との和で表されるクロップ量
式(1-2)を変形して、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aにつき、
A={M-TM-CM}/{(L-CL)・γ} …(2-2)
と表すことができる。
(2) When tongue cutting is performed and the measured length L, which is the length of the rough steel billet S2 after the tongue cutting, is calculated When tongue cutting is performed after rough rolling and the measured length L, which is the length of the rough steel billet S2 after the tongue cutting, is calculated, the formula for the mass of the rough steel billet S2 is as follows.
M-TM=(L-CL)×A×γ+CM…(1-2)
Here, in formula (1-2),
M: mass of the rough slab S2 after the final caliber rolling pass TM: tongue cut mass L: measured length which is the length of the rough slab S2 after the final caliber rolling pass A: material cross-sectional area in the final caliber rolling pass CL: length of the crop portion C, which is the length CL1 of the portion that will become the crop C1 at the front end of the rough slab S2, and the length CL2 of the portion that will become the crop C2 at the tail end of the rough slab S2 γ: specific gravity of the rough slab S2 CM: mass of the crop portion C, which is the crop amount which is the sum CM1 of the portion that will become the crop C1 at the front end of the rough slab S2 and the mass CM2 of the portion that will become the crop C2 at the tail end of the rough slab S2 By modifying formula (1-2), for the material cross-sectional area A in the final caliber rolling pass,
A={M-TM-CM}/{(L-CL)・γ}...(2-2)
It can be expressed as:
ここで、式(2-1)及び式(2-2)において、Mは最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の質量であり、加熱炉2に装入される前の素材質量から加熱炉2による加熱でのスケールロスを差し引いた質量である。加熱炉2に装入される前の素材質量は、図示しない秤量機で実測し、その実測値が画像処理装置12に入力される。加熱でのスケールロスは、素材の種類及び寸法と加熱条件(加熱温度と材炉時間など)から計算で算出する。素材の種類及び寸法と加熱条件の情報は、画像処理装置12に接続された上位計算機14から画像処理装置12に入力され、画像処理装置12が加熱でのスケールロスを算出する。画像処理装置12は、入力された秤量機による実測値から算出した加熱でのスケールロスを差し引いて最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の質量Mを算出する。 Here, in equations (2-1) and (2-2), M is the mass of the rough steel billet S2 after the final caliber rolling pass, and is the mass obtained by subtracting the scale loss during heating in the heating furnace 2 from the mass of the material before it is charged into the heating furnace 2. The mass of the material before it is charged into the heating furnace 2 is measured using a weighing machine (not shown), and this measured value is input into the image processing device 12. The scale loss during heating is calculated from the type and dimensions of the material and the heating conditions (heating temperature, material furnace time, etc.). Information on the type and dimensions of the material and the heating conditions is input into the image processing device 12 from a host computer 14 connected to the image processing device 12, and the image processing device 12 calculates the scale loss during heating. The image processing device 12 calculates the mass M of the rough steel billet S2 after the final caliber rolling pass by subtracting the calculated scale loss during heating from the input measured value from the weighing machine.
また、式(2-1)及び式(2-2)において、γは粗形鋼片S2の比重であり、炭素鋼であれば7850kg/m3で例示できる。粗形鋼片S2の比重γの情報は、上位計算機14から画像処理装置12に入力される。
また、式(2-1)及び式(2-2)において、CMはクロップ部Cの質量で、粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分の質量CM1と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分の質量CM2との和で表されるクロップ量である。CLは、クロップ部Cの長さで、粗形鋼片S2の先端のクロップC1となる部分の長さCL1と粗形鋼片S2の尾端のクロップC2となる部分の長さCL2との和で表されるクロップ長さである。
In addition, in the formulas (2-1) and (2-2), γ is the specific gravity of the rough steel billet S2, which can be exemplified as 7850 kg/ m3 for carbon steel. Information on the specific gravity γ of the rough steel billet S2 is input from the host computer 14 to the image processing device 12.
In addition, in formulas (2-1) and (2-2), CM is the mass of the crop portion C, which is the crop amount expressed as the sum of the mass CM1 of the portion at the leading end of the rough shaped steel billet S2 that will become crop C1 and the mass CM2 of the portion at the tail end of the rough shaped steel billet S2 that will become crop C2. CL is the length of the crop portion C, which is the crop length expressed as the sum of the length CL1 of the portion at the leading end of the rough shaped steel billet S2 that will become crop C1 and the length CL2 of the portion at the tail end of the rough shaped steel billet S2 that will become crop C2.
クロップ部Cは、最終的に製品にならない粗形鋼片S2の先端及び尾端の部分であり、タングカットも粗形鋼片S2に残っている。式(2-2)におけるCMはタングカット後の粗形鋼片S2に残っているクロップ部Cの質量、CLはタングカット後の粗形鋼片S2に残っているクロップ部Cの長さである。H形鋼のサイズ、種別ごとに基準の圧延条件は同一であるので、式(2-1)及び式(2-2)におけるクロップ部の質量CM及びクロップ長さCLは、事前調査を行うことで、H形鋼のサイズ、種別ごとに決めておくことができる。式(2-1)及び式(2-2)におけるクロップ部の質量CM及びクロップ長さCLの情報は、上位計算機14から画像処理装置12に入力される。なお、クロップ部Cは、製品となった仕上圧延後の鋸断(熱間鋸断や冷間鋸断)によって切り落とされる。 Cropped portion C is the leading and trailing end of rough steel billet S2 that will not ultimately become a product, and the tongue cut also remains on rough steel billet S2. In formula (2-2), CM is the mass of cropped portion C remaining on rough steel billet S2 after tongue cut, and CL is the length of cropped portion C remaining on rough steel billet S2 after tongue cut. Since the standard rolling conditions are the same for each size and type of H-beam, the cropped portion mass CM and crop length CL in formulas (2-1) and (2-2) can be determined for each size and type of H-beam through prior investigation. Information on the cropped portion mass CM and crop length CL in formulas (2-1) and (2-2) is input from host computer 14 to image processing device 12. Note that cropped portion C is cut off by sawing (hot sawing or cold sawing) after finish rolling to produce the product.
また、式(2-2)において、TMは、粗圧延後、粗形鋼片S2の測長前にタングカットソー7で切り落とされたタング部の質量であるタングカット質量である。H形鋼のサイズ、種別ごとにタングカット条件を決められているので、H形鋼のサイズ、種別ごとにタングカット質量TMを予め実測しておき、その値を使う。式(2-2)におけるタングカット質量TMの情報は、上位計算機14から画像処理装置12に入力される。 In addition, in equation (2-2), TM is the tongue cut mass, which is the mass of the tongue portion cut off by the tongue cut saw 7 after rough rolling and before measuring the length of the rough steel billet S2. Since tongue cut conditions are determined for each size and type of H-beam, the tongue cut mass TM is measured in advance for each size and type of H-beam, and this value is used. Information on the tongue cut mass TM in equation (2-2) is input from the host computer 14 to the image processing device 12.
次に、画像処理装置12による最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μの算出方法について説明する。
画像処理装置12は、式(2-1)あるいは式(2-2)で算出した材断面積Aと最終孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kk(図2、図3、図7参照)とに基づいて、下記(3)式を用いて、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する。
μ=A/Kk …(3)
Next, a method for calculating the caliber filling degree μ of the steel material S1 in the final caliber rolling pass using the image processing device 12 will be described.
The image processing device 12 calculates the groove filling degree μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass using the following formula (3) based on the material cross-sectional area A calculated using formula (2-1) or formula (2-2) and the groove cross-sectional area Kk (see Figures 2, 3, and 7) including the portion that becomes the roll gap in the final groove rolling pass.
μ=A/Kk…(3)
ここで、Kkは、最終孔型圧延パスでのロール隙込みの孔型断面積である。ロール隙込みの孔型断面積Kkは、図7を参照して説明すると、ロール隙Sとなる部分を含めた孔型33の断面積のことである。ロール隙込みの孔型断面積Kkは、孔型33におけるウェブ部の断面積Awと、孔型33における左右両側のフランジ部の断面積Af(=1/2・Af×2)との合計で表される。つまり、最終孔型圧延パスでのロール隙込みの孔型断面積Kk=Aw+Afで表すことができる。 Here, Kk is the cross-sectional area of the groove at the roll gap in the final groove rolling pass. Explained with reference to Figure 7, the cross-sectional area of the groove at the roll gap Kk is the cross-sectional area of the groove 33 including the portion that becomes the roll gap S. The cross-sectional area of the groove at the roll gap Kk is expressed as the sum of the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove 33 and the cross-sectional area Af (= 1/2 Af x 2) of the flange portions on both the left and right sides of the groove 33. In other words, the cross-sectional area of the groove at the roll gap in the final groove rolling pass Kk = Aw + Af.
なお、孔型33におけるウェブ部の断面積Awは、孔型33におけるウェブ圧延部のロール隙Swと孔型33におけるウェブ圧延部の孔型幅Bwとを乗じて、Aw=Sw×Bwで表すことができる。
この最終孔型圧延パスでのロール隙込みの孔型断面積Kkの情報は、上位計算機14から画像処理装置12に入力される。
また、モニター13は、画像処理装置12の算出結果を表示する表示装置である。具体的に述べると、モニター13は、画像処理装置12で算出された最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを表示する。
The cross-sectional area Aw of the web portion of the groove 33 can be expressed by multiplying the roll gap Sw of the web rolling portion of the groove 33 by the groove width Bw of the web rolling portion of the groove 33, as Aw = Sw x Bw.
Information on the groove cross-sectional area Kk of the roll gap in the final groove rolling pass is input from the host computer 14 to the image processing device 12.
The monitor 13 is a display device that displays the calculation results of the image processing device 12. Specifically, the monitor 13 displays the groove filling degree μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the image processing device 12.
次に、本実施形態に係る形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法につき、図8に示す孔型充満度算出装置10での処理の流れを説明するフローチャートを参照して説明する。
先ず、ステップS1において、孔型充満度算出装置10は、最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出する(測定長さ算出工程)。
この測定長さLの算出に際し、先ず、孔型充満度算出装置10の撮影カメラ11が、粗圧延後の粗形鋼片S2の全長を撮影する。次いで、孔型充満度算出装置10の画像処理装置12が、撮影カメラ11で撮影した撮影画像を画像処理して最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出する。この測定長さLの算出の仕方については前述の通りである。
Next, a method for calculating the caliber filling degree in caliber rolling of a steel section according to this embodiment will be described with reference to a flowchart illustrating the processing flow in the caliber filling degree calculation device 10 shown in FIG. 8 .
First, in step S1, the caliber fullness calculation device 10 calculates the measured length L, which is the length of the rough steel billet S2 after the final caliber rolling pass (measured length calculation step).
When calculating this measured length L, first, the photographing camera 11 of the caliber fullness calculation device 10 photographs the entire length of the rough shaped billet S2 after rough rolling. Next, the image processing device 12 of the caliber fullness calculation device 10 processes the photographed image by the photographing camera 11 to calculate the measured length L, which is the length of the rough shaped billet S2 after the final caliber rolling pass. The method of calculating this measured length L is as described above.
次いで、ステップS2において、孔型充満度算出装置10の画像処理装置12は、クロップ部Cを除いた当該最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の体積を、ステップS1(測定長さ算出工程)で算出した測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する(材断面積算出工程)。
ここで、粗圧延後、タングカットを行っていない場合には、材断面積算出工程では、孔型充満度算出装置10の画像処理装置12が、前述の式(2-1)を用いて、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する。
Next, in step S2, the image processing device 12 of the groove fullness calculation device 10 calculates the material cross-sectional area A at the final groove rolling pass by dividing the volume of the rough steel piece S2 after the final groove rolling pass, excluding the crop portion C, by the value obtained by subtracting the crop length CL from the measured length L calculated in step S1 (measurement length calculation process) (material cross-sectional area calculation process).
Here, if tongue cutting is not performed after rough rolling, in the material cross-sectional area calculation process, the image processing device 12 of the groove fullness calculation device 10 calculates the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass using the above-mentioned formula (2-1).
一方、粗圧延後にタングカットを行ってそのタングカットの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出した場合には、材断面積算出工程では、孔型充満度算出装置10の画像処理装置12が、前述の式(2-2)を用いて、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する。
次いで、ステップS3において、孔型充満度算出装置10の画像処理装置12は、ステップS2(材断面積算出工程)で算出した材断面積Aと最終孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kkとに基づいて、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する(孔型充満度算出工程)。
On the other hand, if tongue cutting is performed after rough rolling and the measured length L, which is the length of the rough steel billet S2 after the tongue cutting, is calculated, in the material cross-sectional area calculation process, the image processing device 12 of the groove fullness calculation device 10 calculates the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass using the above-mentioned formula (2-2).
Next, in step S3, the image processing device 12 of the groove fullness calculation device 10 calculates the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass based on the material cross-sectional area A calculated in step S2 (material cross-sectional area calculation process) and the groove cross-sectional area Kk including the portion that will become the roll gap at the final groove rolling pass (groove fullness calculation process).
孔型充満度算出装置10の画像処理装置12は、前述の式(2-1)あるいは式(2-2)で算出した材断面積Aと最終孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kkとに基づいて、前述の(3)式を用いて、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する。
最後に、ステップS4において、孔型充満度算出装置10のモニター13は、ステップS3での算出結果を表示する(表示工程)。具体的に述べると、モニター13は、画像処理装置12で算出された最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを表示する。
このようにして、孔型充満度算出装置10は、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する。
The image processing device 12 of the groove fullness calculation device 10 calculates the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass using the aforementioned equation (3) based on the material cross-sectional area A calculated using the aforementioned equation (2-1) or equation (2-2) and the groove cross-sectional area Kk including the portion that becomes the roll gap at the final groove rolling pass.
Finally, in step S4, the monitor 13 of the caliber fullness calculation device 10 displays the calculation result in step S3 (display step). Specifically, the monitor 13 displays the caliber fullness μ of the steel material S1 at the final caliber rolling pass calculated by the image processing device 12.
In this way, the groove fullness calculation device 10 calculates the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass.
次に、本実施形態に係る形鋼の製造方法における孔型充満度からの粗圧延条件の修正方法について、図9を参照して説明する。図9は、孔型充満度算出装置で算出した鋼素材の孔型充満度に基づいて、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延についてロール隙を変更する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 Next, a method for correcting rough rolling conditions based on the caliber filling degree in the manufacturing method of structural steel according to this embodiment will be described with reference to Figure 9. Figure 9 is a flowchart for explaining the process flow for changing the roll gap for caliber rolling of the next steel material to be rough rolled, based on the caliber filling degree of the steel material calculated by the caliber filling degree calculation device.
H形鋼の場合、粗圧延後の粗形鋼片S2のフランジ部S2Fとウェブ部S2Wの断面積バランスを判定し、次の鋼素材S1の粗圧延でのBD放し厚(=粗圧延での仕上ウェブ厚)の適正な条件を決めることができる。鋼素材の孔型充満度、すなわち、後に述べる式(4)を用いて算出したフランジ充満度μfが、フランジ充満度基準値よりも小さい場合、次の鋼素材S1の粗圧延で同様の粗圧延条件で圧延を行うと、再び、フランジ充満度μfが、フランジ充満度基準値よりも小さくなる。一方、フランジ充満度μfが、フランジ充満度基準値よりも大きい場合、次の鋼素材S1の粗圧延で同様の粗圧延条件で圧延を行うと、再び、フランジ充満度μfが、フランジ充満度基準値よりも大きくなる。フランジ充満度μfがフランジ充満度基準値よりも小さい状態で、当材を基準の圧延条件で中間圧延及び仕上圧延すると、製品段階でフランジ部のメタルが足りなくなり、製品のフランジ厚が薄くなる場合や製品のフランジ幅が小さくなる場合がある。一方、フランジ充満度μfが、フランジ充満度基準値よりも大きい場合、フランジ部での断面積が大きいことから、製品段階で寸法不良となる。そこで、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について以下の圧延調整を行う。 In the case of H-shaped steel, the cross-sectional area balance between the flange portion S2F and web portion S2W of the rough steel billet S2 after rough rolling can be determined to determine the appropriate conditions for the BD thickness (= finished web thickness in rough rolling) in the rough rolling of the next steel material S1. If the groove fullness of the steel material, i.e., the flange fullness μf calculated using equation (4) described below, is smaller than the flange fullness standard value, when the next steel material S1 is rough rolled under similar rough rolling conditions, the flange fullness μf will again be smaller than the flange fullness standard value. On the other hand, if the flange fullness μf is greater than the flange fullness standard value, when the next steel material S1 is rough rolled under similar rough rolling conditions, the flange fullness μf will again be greater than the flange fullness standard value. If the flange fullness μf is smaller than the flange fullness standard value and the material is subjected to intermediate rolling and finish rolling under standard rolling conditions, there will not be enough metal in the flange section at the product stage, which may result in a thinner flange thickness or a smaller flange width. On the other hand, if the flange fullness μf is greater than the flange fullness standard value, the cross-sectional area of the flange section will be larger, resulting in dimensional defects at the product stage. Therefore, the following rolling adjustments are made to the groove rolling of the steel material that will then be rough rolled.
先ず、ステップS11において、図示しない粗圧延制御装置は、孔型充満度算出装置10が算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Awと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afとに基づいて、フランジ充満度μfを下記式(4)に基づいて算出する(フランジ充満度算出工程)。
μf=μ+(μ-1)Aw/Af …(4)
First, in step S11, the rough rolling control device (not shown) calculates the flange fullness μf based on the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the groove fullness calculation device 10, the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, based on the following formula (4) (flange fullness calculation process).
μf=μ+(μ-1)Aw/Af...(4)
最終孔型圧延パスでの孔型において、ウェブ部では100%鋼素材S1が充満していると通常は考えることができるので、当該孔型におけるフランジ部でのフランジ充満度μfを算出して後述のステップS13(ロール隙変更工程)を行うことが望ましい。
ここで、孔型充満度算出装置10が算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μの情報は、孔型充満度算出装置10の画像処理装置12から粗圧延制御装置に入力される。また、最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Aw及び最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afの情報は、上位計算機14から粗圧延制御装置に入力される。
In the groove in the final groove rolling pass, it can usually be considered that the web portion is 100% filled with steel material S1, so it is desirable to calculate the flange filling degree μf in the flange portion of the groove and perform step S13 (roll gap changing process) described below.
Here, information on the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the groove fullness calculation device 10 is input to the rough rolling control device from the image processing device 12 of the groove fullness calculation device 10. In addition, information on the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass is input to the rough rolling control device from the host computer 14.
次いで、ステップS12において、粗圧延制御装置は、ステップS11(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較する(フランジ充満度比較工程)。フランジ充満度基準値は、粗圧延を行う際に予め決めていた設計値である。このフランジ充満度基準値の情報は、上位計算機14から粗圧延制御装置に入力される。
次いで、ステップS13において、粗圧延制御装置は、次に粗圧延する鋼素材S1の孔型圧延について、ステップS12(フランジ充満度比較工程)でフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較した結果、ステップS11(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール31,32のウェブ部S1Wにおけるロール隙を小さくする変更を行う(ロール隙変更工程)。
Next, in step S12, the roughing rolling control device compares the flange fullness μf calculated in step S11 (flange fullness calculation step) with a flange fullness reference value (flange fullness comparison step). The flange fullness reference value is a design value that is determined in advance when roughing is performed. Information on this flange fullness reference value is input to the roughing rolling control device from the host computer 14.
Next, in step S13, the rough rolling control device compares the flange fullness μf with the flange fullness reference value in step S12 (flange fullness comparison process) for the groove rolling of the steel material S1 to be next rough rolled, and if the flange fullness μf calculated in step S11 (flange fullness calculation process) is smaller than the flange fullness reference value, it makes a change to reduce the roll gap in the web portion S1W of the pair of upper and lower rolls 31, 32 that constitute the groove (roll gap change process).
一方、粗圧延制御装置は、次に粗圧延する鋼素材S1の孔型圧延について、ステップS12(フランジ充満度比較工程)でフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較した結果、ステップS11(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値より大きい場合は、孔型を構成する上下一対のロール31,32のウェブ部S1Wにおけるロール隙S(図7参照)を大きくする変更を行う(ロール隙変更工程)。なお、ステップS11(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値と同じ値の場合は、当該ロール隙Sを変更しない。 On the other hand, for the groove rolling of the steel material S1 to be next rough rolled, the rough rolling control device compares the flange fullness μf with the flange fullness reference value in step S12 (flange fullness comparison process), and if the flange fullness μf calculated in step S11 (flange fullness calculation process) is greater than the flange fullness reference value, it makes a change to increase the roll gap S (see Figure 7) in the web portion S1W of the pair of upper and lower rolls 31, 32 that make up the groove (roll gap change process). Note that if the flange fullness μf calculated in step S11 (flange fullness calculation process) is the same value as the flange fullness reference value, the roll gap S is not changed.
例えば、ある鋼素材S1について、孔型充満度算出装置10が算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが0.93であった場合、ウェブ部での孔型充満度は100%充満していると考えられるので、フランジ部でのフランジ充満度μfは0.93未満と考えられる。ここで、例えば、式(4)において、Aw/Afが1で、全体の孔型充満度μが0.93のときは、μf=0.86となる。この場合、ステップS11において、粗圧延制御装置は、フランジ充満度μf=0.86と算出する。 For example, if the groove fullness μ of a certain steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the groove fullness calculation device 10 is 0.93, the groove fullness in the web portion is considered to be 100% full, and therefore the flange fullness μf in the flange portion is considered to be less than 0.93. Here, for example, in equation (4), when Aw/Af is 1 and the overall groove fullness μ is 0.93, μf = 0.86. In this case, in step S11, the roughing rolling control device calculates the flange fullness μf = 0.86.
そして、ステップS12において、粗圧延制御装置は、ステップS11で算出したフランジ充満度μf=0.86とフランジ充満度基準値とを比較する。ここで、フランジ充満度基準値として、粗圧延後のウェブ厚50mmでフランジ充満度基準値を0.90としていたとする。
この場合、ステップS13において、粗圧延制御装置は、ステップS11で算出したフランジ充満度μf=0.86とフランジ充満度基準値=0.90とを比較した結果、フランジ充満度μf=0.86がフランジ充満度基準値=0.90よりも小さいので、孔型を構成する上下一対のロール31,32のウェブ部S1Wにおけるロール隙Sを小さくする変更を行う。
Then, in step S12, the roughing rolling control device compares the flange fullness μf=0.86 calculated in step S11 with a flange fullness reference value. Here, it is assumed that the flange fullness reference value is set to 0.90 when the web thickness after rough rolling is 50 mm.
In this case, in step S13, the rough rolling control device compares the flange fullness μf = 0.86 calculated in step S11 with the flange fullness standard value = 0.90, and since the flange fullness μf = 0.86 is smaller than the flange fullness standard value = 0.90, it makes a change to reduce the roll gap S in the web portion S1W of the pair of upper and lower rolls 31, 32 that constitute the groove mold.
具体的に述べると、フランジ充満度μf/フランジ充満度基準値=0.86/0.90となり、フランジ部S1Fの断面積は0.86/0.90となっているので、ウェブ部S1Wの厚みを50×0.86/0.90=47.8mmとすれば、粗圧延後の粗形鋼片S2のフランジ部S2Fとウェブ部S2Wの断面積のバランスをとることができる。したがって、次材の粗圧延後のウェブ厚(次の鋼素材S1の粗圧延でのBD放し厚(=粗圧延での仕上ウェブ厚))が47.8mmとなるように、当初基準の粗圧延後のウェブ厚50mmに対し、孔型を構成する上下一対のロール31,32のウェブ部S1Wにおけるロール隙Sを小さくする変更を行う。
これにより、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、粗圧延後の粗形鋼片S2のフランジ部S2Fとウェブ部S2Wの断面積のバランスをとることができ、中間圧延、仕上圧延を行って寸法精度に優れるH形鋼を製造することができる。
Specifically, since the flange fullness μf/flange fullness reference value = 0.86/0.90 and the cross-sectional area of the flange portion S1F is 0.86/0.90, if the thickness of the web portion S1W is 50 × 0.86/0.90 = 47.8 mm, the cross-sectional areas of the flange portion S2F and the web portion S2W of the rough shaped steel billet S2 after rough rolling can be balanced. Therefore, the roll gap S in the web portion S1W of the pair of upper and lower rolls 31, 32 constituting the caliber is reduced from the initial standard web thickness after rough rolling of 50 mm so that the web thickness after rough rolling of the next material (the BD as-received thickness in rough rolling of the next steel material S1 (= the finish web thickness in rough rolling)) is 47.8 mm.
This allows the cross-sectional areas of the flange portion S2F and web portion S2W of the rough steel billet S2 after rough rolling to be balanced when performing groove rolling on the steel material to be next rough rolled, and allows intermediate rolling and finish rolling to be performed to produce H-shaped steel with excellent dimensional accuracy.
次に、本実施形態に係る形鋼の製造方法における孔型充満度からの中間圧延条件の修正方法について、図10を参照して説明する。図10は、孔型充満度算出装置で算出した鋼素材の孔型充満度に基づいて、粗圧延した粗形鋼片を圧延する中間圧延工程における1パス目のフランジ部の厚み圧下率とウェブ部の厚み圧下率との圧下率差を変更する処理の流れを説明するためのフローチャートである。 Next, a method for correcting intermediate rolling conditions based on the caliber fullness in the manufacturing method for structural steel according to this embodiment will be described with reference to Figure 10. Figure 10 is a flowchart for explaining the process flow for changing the difference in the reduction ratio between the flange portion thickness reduction ratio and the web portion thickness reduction ratio in the first pass in the intermediate rolling process for rolling a roughly rolled rough steel billet, based on the caliber fullness of the steel material calculated by the caliber fullness calculation device.
最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出した粗形鋼片S2の中間圧延において、以下の圧延調整を行うことができる。
前述と同様の式(4)を用いて算出したフランジ充満度μfが、フランジ充満度基準値よりも小さい場合、当材を基準の圧延条件で中間圧延及び仕上圧延すると、製品段階でフランジ部のメタルが足りなくなり、製品のフランジ厚が薄くなる場合や製品のフランジ幅が小さくなる場合がある。一方、フランジ充満度μfが、フランジ充満度基準値よりも大きい場合、フランジ部での断面積が大きいことから、製品段階で寸法不良となる。そこで、粗形鋼片S2の中間圧延において、以下の圧延調整を行う。
In the intermediate rolling of the rough steel billet S2 after calculating the caliber filling degree μ of the steel material S1 in the final caliber rolling pass, the following rolling adjustments can be made.
If the flange fullness μf calculated using the same formula (4) as above is smaller than the flange fullness standard value, when the material is subjected to intermediate rolling and finish rolling under standard rolling conditions, there will be insufficient metal in the flange portion at the product stage, which may result in a thin flange thickness or a narrow flange width. On the other hand, if the flange fullness μf is greater than the flange fullness standard value, the cross-sectional area of the flange portion will be large, resulting in dimensional defects at the product stage. Therefore, the following rolling adjustments are made during the intermediate rolling of the rough steel billet S2.
先ず、ステップS21において、図示しない中間ユニバーサル圧延制御装置は、孔型充満度算出装置10が算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Awと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afとに基づいて、フランジ充満度μfを前述と同様の式(4)に基づいて算出する(フランジ充満度算出工程)。
ここで、孔型充満度算出装置10が算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μの情報は、孔型充満度算出装置10の画像処理装置12から中間ユニバーサル圧延制御装置に入力される。また、最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Aw及び最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afの情報は、上位計算機14から中間ユニバーサル圧延制御装置に入力される。
First, in step S21, the intermediate universal rolling control device (not shown) calculates the flange fullness μf based on the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the groove fullness calculation device 10, the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, based on the same formula (4) as described above (flange fullness calculation process).
Here, information on the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the groove fullness calculation device 10 is input to the intermediate universal rolling control device from the image processing device 12 of the groove fullness calculation device 10. In addition, information on the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass is input from the host computer 14 to the intermediate universal rolling control device.
次いで、ステップS22において、中間ユニバーサル圧延制御装置は、ステップS21(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較する。フランジ充満度基準値は、粗圧延を行う際に予め決めていた設計値である。このフランジ充満度基準値の情報は、上位計算機14から中間ユニバーサル圧延制御装置に入力される。
次いで、ステップS23において、中間ユニバーサル圧延制御装置は、ステップS22(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値より小さい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行う(圧下率差変更工程)。ここで、圧下率差ηは、粗圧延した当該粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程の中間ユニバーサル圧延工程における1パス目のフランジ部S2Fの厚み圧下率rfとウェブ部S2Wの厚み圧下率rwとの差(=rf-rw)である。
Next, in step S22, the intermediate universal rolling control device compares the flange fullness μf calculated in step S21 (flange fullness calculation step) with a flange fullness reference value. The flange fullness reference value is a design value that was determined in advance when rough rolling was performed. Information on this flange fullness reference value is input to the intermediate universal rolling control device from the host computer 14.
Next, in step S23, if the flange fullness μf calculated in step S22 (flange fullness calculation step) is smaller than the flange fullness reference value, the intermediate universal rolling control device changes the reduction rate difference η to be smaller than the reference reduction rate difference condition (reduction rate difference change step). Here, the reduction rate difference η is the difference (=rf-rw) between the thickness reduction rate rf of the flange portion S2F and the thickness reduction rate rw of the web portion S2W in the first pass in the intermediate universal rolling step of the intermediate rolling step that rolls the rough-rolled rough steel billet S2.
ここで、フランジ部S2Fの厚み圧下率rf及びウェブ部S2Wの厚み圧下率rwは、それぞれ、以下の式で表される。
rf=(フランジ部S2Fの入側厚-フランジ部S2Fの出側厚)/入側厚×100(%)
rw=(ウェブ部S2Wの入側厚-ウェブ部S2Wの出側厚)/入側厚×100(%)
この圧下率差ηの基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行う調整により、ウェブ部S2Wからフランジ部S2Fへのメタルフローが促進され、フランジ部S2Fとウェブ部S2Wの断面積の比率が改善される。この結果として、製品段階でのH形鋼Hの寸法不良を抑制することができる。
Here, the thickness reduction rate rf of the flange portion S2F and the thickness reduction rate rw of the web portion S2W are respectively expressed by the following equations.
rf = (inlet thickness of flange portion S2F - outlet thickness of flange portion S2F) / inlet thickness x 100 (%)
rw = (inlet thickness of web portion S2W - outlet thickness of web portion S2W) / inlet thickness x 100 (%)
By adjusting the reduction ratio difference η to be smaller than the standard reduction ratio difference condition, metal flow from the web portion S2W to the flange portion S2F is promoted, improving the cross-sectional area ratio between the flange portion S2F and the web portion S2W. As a result, dimensional defects in the H-beam H at the product stage can be suppressed.
一方、中間ユニバーサル圧延制御装置は、中間圧延工程の中間ユニバーサル圧延工程における1パス目について、ステップS22(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値より大きい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う(圧下率差変更工程)。なお、ステップS22(フランジ充満度算出工程)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値と同じ値の場合は、当該圧下率差ηを変更しない。
この圧下率差ηの基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う調整により、フランジ部S2Fからウェブ部S2Wへのメタルフローが促進され、フランジ部S2Fとウェブ部S2Wの断面積の比率が改善される。この結果として、製品段階でのH形鋼Hの寸法不良を抑制することができる。
On the other hand, for the first pass of the intermediate universal rolling process, if the flange fullness μf calculated in step S22 (flange fullness calculation step) is greater than the flange fullness reference value, the intermediate universal rolling control device changes the reduction rate difference η to be greater than the reference reduction rate difference condition (reduction rate difference change step). Note that if the flange fullness μf calculated in step S22 (flange fullness calculation step) is the same value as the flange fullness reference value, the reduction rate difference η is not changed.
By adjusting the reduction ratio difference η to be larger than the standard reduction ratio difference condition, metal flow from the flange portion S2F to the web portion S2W is promoted, improving the ratio of the cross-sectional areas of the flange portion S2F and the web portion S2W. As a result, dimensional defects in the H-beam H at the product stage can be suppressed.
例えば、ある鋼素材S1について、ステップS21において、中間ユニバーサル圧延制御装置が、式(4)を用いてフランジ充満度μfを0.93と算出したとする。一方、フランジ充満度基準値が0.95と設定されていたとする。
この場合、ステップS22において、中間ユニバーサル圧延制御装置は、ステップS21で算出したフランジ充満度μf=0.93とフランジ充満度基準値=0.95とを比較する。
そして、ステップS23において、中間ユニバーサル圧延制御装置は、中間ユニバーサル圧延工程における1パス目のフランジ部S2Fの厚み圧下率rfとウェブ部S2Wの厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行う。ステップS22において、ステップS21で算出したフランジ充満度μf=0.93とフランジ充満度基準値=0.95とを比較した結果、フランジ充満度μf=0.93がフランジ充満度基準値=0.95よりも小さいからである。
For example, for a certain steel material S1, in step S21, the intermediate universal rolling control device calculates the flange fullness μf to be 0.93 using equation (4). On the other hand, it is assumed that the flange fullness reference value is set to 0.95.
In this case, in step S22, the intermediate universal rolling control device compares the flange fullness μf=0.93 calculated in step S21 with the flange fullness reference value=0.95.
Then, in step S23, the intermediate universal rolling control device changes the reduction rate difference η (=rf-rw) between the thickness reduction rate rf of the flange portion S2F and the thickness reduction rate rw of the web portion S2W in the first pass in the intermediate universal rolling process so that the reduction rate difference η is smaller than the standard reduction rate difference condition. This is because, in step S22, as a result of comparing the flange fullness μf=0.93 calculated in step S21 with the flange fullness reference value=0.95, the flange fullness μf=0.93 is smaller than the flange fullness reference value=0.95.
具体的に述べると、最終孔型圧延パスでのフランジ部S1Fの断面積の基準値に対する比率Bfは、フランジ充満度μfが0.93、フランジ充満度基準値が0.95であることから、0.98(=0.93/0.95)となっている。この比率Bfに応じて、中間ユニバーサル圧延工程における1パス目のフランジ部S2Fの厚み圧下率rfとウェブ部S2Wの厚み圧下率rwとの圧下率差ηの調整量Δη(%)を下記式(5)に基づいて算出する。
Δη(%)=-α(1-Bf)×100 …(5)
式(5)において、αは正の比例定数である。
Specifically, the ratio Bf of the cross-sectional area of the flange portion S1F in the final groove rolling pass to the reference value is 0.98 (=0.93/0.95) because the flange fullness μf is 0.93 and the flange fullness reference value is 0.95. According to this ratio Bf, the adjustment amount Δη (%) of the reduction rate difference η between the thickness reduction rate rf of the flange portion S2F in the first pass and the thickness reduction rate rw of the web portion S2W is calculated based on the following formula (5).
Δη(%)=-α(1-Bf)×100...(5)
In equation (5), α is a positive proportionality constant.
ここで、Bf=0.98であるから、α1であるならば、Δη=-2(%)となる。この結果から、中間ユニバーサル圧延工程における1パス目のフランジ部S2Fの厚み圧下率rfとウェブ部S2Wの厚み圧下率rwとの圧下率差ηが、基準の圧下率差条件よりも2%小さくなるように、すなわち、フランジ部S2Fの厚み圧下率rfに対して相対的にウェブ部S2Wの圧下率rwを2%大きくする(強圧下する)ように、調整を行う。中間ユニバーサル圧延工程における2パス目、3パス目については、それぞれ、1%、0.5%ウェブ部S2Wが強圧下するように行っても良い。
この調整により、ウェブ部S2Wからフランジ部S2Fへのメタルフローが促進され、フランジ部S2Fとウェブ部S2Wの断面積の比率が改善される。この結果として、製品段階でのH形鋼Hの寸法不良を抑制することができる。
Here, since Bf = 0.98, if α1, then Δη = -2 (%). From this result, the reduction rate difference η between the thickness reduction rate rf of the flange portion S2F and the thickness reduction rate rw of the web portion S2W in the first pass of the intermediate universal rolling process is adjusted to be 2% smaller than the standard reduction rate difference condition, that is, the reduction rate rw of the web portion S2W is adjusted to be 2% larger (strong reduction) relative to the thickness reduction rate rf of the flange portion S2F. The second and third passes of the intermediate universal rolling process may be adjusted so that the web portion S2W is strongly reduced by 1% and 0.5%, respectively.
This adjustment promotes metal flow from the web portion S2W to the flange portion S2F, improving the cross-sectional area ratio between the flange portion S2F and the web portion S2W, thereby reducing dimensional defects in the H-beam H at the final product stage.
このように、本実施形態に係る形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法によれば、最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出する測定長さ算出工程(ステップS1)と、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する材断面積算出工程(ステップS2)とを含んでいる。また、当該形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法は、材断面積算出工程(ステップS2)において算出した材断面積Aと最終孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型の断面積Kkとに基づいて、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する孔型充満度算出工程(ステップS3)を含んでいる。材断面積算出工程では、クロップ部Cを除いた当該最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片S2の体積を、測定長さ算出工程で算出した測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する。
これにより、形鋼の孔型圧延における最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを精度よく算出することができる。
Thus, the method for calculating the caliber fullness in caliber rolling of shaped steel according to this embodiment includes a measurement length calculation step (step S1) for calculating the measurement length L, which is the length of the rough shaped steel billet S2 after the final caliber rolling pass, and a material cross-sectional area calculation step (step S2) for calculating the material cross-sectional area A in the final caliber rolling pass. The method for calculating the caliber fullness in caliber rolling of shaped steel also includes a caliber fullness calculation step (step S3) for calculating the caliber fullness μ of the steel material S1 in the final caliber rolling pass based on the material cross-sectional area A calculated in the material cross-sectional area calculation step (step S2) and the cross-sectional area Kk of the caliber including the portion that becomes the roll gap in the final caliber rolling pass. In the material cross-sectional area calculation step, the material cross-sectional area A in the final caliber rolling pass is calculated by dividing the volume of the rough shaped steel billet S2 after the final caliber rolling pass, excluding the crop portion C, by the value obtained by subtracting the crop length CL from the measurement length L calculated in the measurement length calculation step.
This makes it possible to accurately calculate the groove filling degree μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass in groove rolling of the structural steel.
また、本実施形態に係る形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法によれば、粗圧延工程の後、タングカットを行っていない場合には、材断面積算出工程では、前述の式(2-1)を用いて、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出し、孔型充満度算出工程では、前述の式(3)を用いて、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する。
これにより、粗圧延工程の後、タングカットを行っていない場合の孔型圧延における最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを精度よく算出することができる。
Furthermore, according to the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel according to this embodiment, if tongue cutting is not performed after the rough rolling process, the material cross-sectional area calculation process uses the above-mentioned formula (2-1) to calculate the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass, and the groove fullness calculation process uses the above-mentioned formula (3) to calculate the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass.
This makes it possible to accurately calculate the groove filling degree μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass in groove rolling when tongue cutting is not performed after the rough rolling process.
また、本実施形態に係る形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法によれば、粗圧延工程の後、タングカットを行った場合には、測定長さ算出工程では、タングカットの後の粗形鋼片S2の長さである測定長さLを算出する。また、材断面積算出工程では、前述の式(2-2)を用いて、最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出し、孔型充満度算出工程では、前述の式(3)を用いて、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する。
これにより、粗圧延工程の後、タングカットを行った場合の孔型圧延における最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを精度よく算出することができる。
Furthermore, according to the method for calculating the caliber fullness in caliber rolling of shaped steel according to this embodiment, when tongue cutting is performed after the rough rolling process, the measurement length calculation process calculates the measurement length L, which is the length of the rough shaped steel billet S2 after tongue cutting. Furthermore, the material cross-sectional area calculation process calculates the material cross-sectional area A in the final caliber rolling pass using the above-mentioned formula (2-2), and the caliber fullness calculation process calculates the caliber fullness μ of the steel material S1 in the final caliber rolling pass using the above-mentioned formula (3).
This makes it possible to accurately calculate the groove filling degree μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass in groove rolling when tongue cutting is performed after the rough rolling process.
また、本実施形態に係る形鋼の製造方法によれば、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Awと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afとに基づいて、フランジ充満度μfを前述の式(4)に基づいて算出するフランジ充満度算出工程(ステップS11)を含んでいる。また、当該形鋼の製造方法は、フランジ充満度算出工程(ステップS11)で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較するフランジ充満度比較工程(ステップS12)を含んでいる。また、当該形鋼の製造方法は、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、フランジ充満度算出工程(ステップS11)で算出したフランジ充満度μfが孔型充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール31,32のウェブ部におけるロール隙を小さくする変更を行い、フランジ充満度算出工程(ステップS11)で算出したフランジ充満度μfが孔型充満度基準値より大きい場合は、ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程(ステップS13)を含んでいる。
これにより、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μから算出したフランジ充満度μfを用いて、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延についての圧延条件の修正を行い、寸法精度に優れる形鋼を製造することができる。
Furthermore, the manufacturing method for structural steel according to this embodiment includes a flange fullness calculation step (step S11) for calculating the flange fullness μf based on the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, according to the above-mentioned formula (4). The manufacturing method for structural steel also includes a flange fullness comparison step (step S12) for comparing the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step (step S11) with a flange fullness reference value. In addition, the manufacturing method for structural steel also includes a roll gap change process (step S13) in which, for the groove rolling of the steel material to be next roughly rolled, if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process (step S11) is smaller than the groove fullness reference value, the roll gap in the web portion of the pair of upper and lower rolls 31, 32 that constitute the groove is changed to be smaller, and if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process (step S11) is larger than the groove fullness reference value, the roll gap is changed to be larger.
This allows the flange filling degree μf calculated from the groove filling degree μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass, calculated using the method for calculating the groove filling degree in groove rolling of structural steel, to be used to modify the rolling conditions for the groove rolling of the steel material to be next roughly rolled, thereby producing structural steel with excellent dimensional accuracy.
また、本実施形態に係る形鋼の製造方法によれば、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度μと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Awと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afとに基づいて、フランジ充満度μfを前述の式(4)に基づいて算出するフランジ充満度算出工程(ステップS21)を含んでいる。また、当該形鋼の製造方法は、フランジ充満度算出工程(ステップS21)で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較するフランジ充満度比較工程(ステップS22)を含んでいる。また、当該形鋼の製造方法は、フランジ充満度算出工程(ステップS21)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値より小さい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、フランジ充満度算出工程(ステップS21)で算出したフランジ充満度μfがフランジ充満度基準値より大きい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程(ステップS23)を含んでいる。圧下率差ηは、粗圧延した当該粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程における1パス目のフランジ部S2Fの厚み圧下率rfとウェブ部S2Wの厚み圧下率rwとの差(=rf-rw)である。
これにより、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度μから算出したフランジ充満度μfを用いて、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程での圧延条件の修正を行い、寸法精度に優れる形鋼を製造することができる。
Furthermore, the manufacturing method for structural steel according to this embodiment includes a flange fullness calculation step (step S21) for calculating the flange fullness μf based on the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, according to the above-mentioned formula (4). The manufacturing method for structural steel also includes a flange fullness comparison step (step S22) for comparing the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step (step S21) with a flange fullness reference value. The method for manufacturing the section steel also includes a reduction rate difference change step (step S23) in which, if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step (step S21) is smaller than a flange fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be smaller than a reference reduction rate difference condition, and, if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step (step S21) is larger than the flange fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be larger than the reference reduction rate difference condition. The reduction rate difference η is the difference (= rf - rw) between the thickness reduction rate rf of the flange portion S2F and the thickness reduction rate rw of the web portion S2W in the first pass in the intermediate rolling step in which the rough-rolled rough shaped steel billet S2 is rolled.
This allows the flange fullness μf calculated from the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass, calculated using a method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, to be used to modify the rolling conditions in the intermediate rolling process in which the roughly rolled rough shaped steel piece S2 is rolled, thereby producing structural steel with excellent dimensional accuracy.
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、前述の説明では、H形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法及びH形鋼の製造方法について説明したが、本発明は、H形鋼以外の鋼矢板、I形鋼などの他の形鋼について適用しても良い。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this and various modifications and improvements can be made.
For example, the above explanation has described a method for calculating the degree of groove filling in groove rolling of H-shaped steel and a method for manufacturing H-shaped steel, but the present invention may also be applied to other structural steels such as steel sheet piles and I-shaped steels other than H-shaped steels.
また、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程における1パス目のフランジ部S2Fの厚み圧下率rfとウェブ部S2Wの厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)の変更について説明したが、この圧下率差ηの変更を行う圧延パスは、中間圧延工程における初期パスが特に有効であり、1パス目に限らず少なくとも1パス目であればよい。例えば、中間圧延工程における1~3パス目に圧下率差ηの変更を行うことが例示される。
また、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μから算出したフランジ充満度μfを用いて、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について圧延条件を修正するようにしている。しかし、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを直接用いて、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延についての圧延条件の修正を行うようにしてもよい。
Furthermore, although the change in the reduction ratio difference η (=rf-rw) between the thickness reduction ratio rf of the flange portion S2F and the thickness reduction ratio rw of the web portion S2W in the first pass in the intermediate rolling process for rolling the rough-rolled raw steel billet S2 has been described, the initial pass in the intermediate rolling process is particularly effective as the rolling pass for changing this reduction ratio difference η, and is not limited to the first pass, as long as it is at least the first pass. For example, the reduction ratio difference η may be changed in the first to third passes in the intermediate rolling process.
Furthermore, the flange fullness μf calculated from the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel is used to correct the rolling conditions for groove rolling of the steel material to be next roughly rolled. However, the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel may also be directly used to correct the rolling conditions for groove rolling of the steel material to be next roughly rolled.
つまり、形鋼の製造方法において、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程を含む。そして、当該形鋼の製造方法において、次に粗圧延する鋼素材S1の孔型圧延について、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール隙を小さくする変更を行い、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より大きい場合は、ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程を含むようにしてもよい。
これにより、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを直接用いて、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延についての圧延条件の修正を行い、寸法精度に優れる形鋼を製造することができる。
That is, the manufacturing method of shaped steel includes a groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel with a groove fullness reference value.The manufacturing method of shaped steel may also include a roll gap change step of, for groove rolling of the steel material S1 to be next rough rolled, making a change to reduce the gap between the pair of upper and lower rolls that make up the groove if the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, and making a change to increase the roll gap if the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value.
This allows the groove filling degree μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass, calculated using the method for calculating the groove filling degree in groove rolling of structural steel, to be directly used to modify the rolling conditions for groove rolling of the steel material to be next roughly rolled, thereby producing structural steel with excellent dimensional accuracy.
また、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度μから算出したフランジ充満度μfを用いて、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程での圧延条件を修正するようにしている。しかし、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度μを直接用いて、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程での圧延条件を修正するようにしてもよい。 Furthermore, the rolling conditions in the intermediate rolling process in which the roughly rolled rough shaped steel billet S2 is rolled are corrected using the flange fullness μf calculated from the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated using the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel. However, the rolling conditions in the intermediate rolling process in which the roughly rolled rough shaped steel billet S2 is rolled may also be corrected by directly using the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated using the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel.
つまり、形鋼の製造方法において、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程を含む。そして、当該形鋼の製造方法において、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より小さい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より大きい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程を含むようにしてもよい。圧下率差ηは、粗圧延した当該粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの差(=rf-rw)である。
これにより、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度μを直接用いて、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程での圧延条件の修正を行い、寸法精度に優れる形鋼を製造することができる。
That is, the manufacturing method of shaped steel includes a groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass, calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel, with a groove fullness reference value. The manufacturing method of shaped steel may also include a reduction rate difference change step of changing the reduction rate difference η to be smaller than the reference reduction rate difference condition when the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, and changing the reduction rate difference η to be larger than the reference reduction rate difference condition when the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value. The reduction rate difference η is the difference (= rf - rw) between the thickness reduction rate rf of the flange portion and the thickness reduction rate rw of the web portion in at least the first pass in the intermediate rolling step of rolling the rough-rolled rough shaped steel billet S2.
This allows the groove filling degree μ of the steel material at the final groove rolling pass, calculated using the method for calculating the groove filling degree in groove rolling of structural steel, to be directly used to modify the rolling conditions in the intermediate rolling process in which the roughly rolled rough shaped steel piece S2 is rolled, thereby producing structural steel with excellent dimensional accuracy.
また、孔型圧延において、孔型充満度μの算出を行う孔型圧延パスは、最終孔型圧延パスのみならず、複数の孔型圧延パスのうち途中の任意の充満度算出孔型圧延パスであってもよい。
つまり、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法において、孔型圧延では、複数の孔型圧延パスが行われるとともに、複数の孔型圧延パスのうち孔型充満度の算出を行う充満度算出孔型圧延パスにおいて鋼素材S1はウェブ部S1Wとフランジ部S2Fとを有している。そして、当該孔型充満度の算出方法は、充満度算出孔型圧延パスの後の鋼素材S1の長さである測定長さLを算出する測定長さ算出工程を含む。また、当該孔型充満度の算出方法は、クロップ部を除いた当該充満度算出孔型圧延パスの後の鋼素材S1の体積を、測定長さ算出工程で算出した測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、充満度算出孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する材断面積算出工程を含む。また、当該孔型充満度の算出方法は、材断面積算出工程で算出した材断面積Aと充満度算出孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kkとに基づいて、充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出する孔型充満度算出工程を含むようにしてもよい。
これにより、形鋼の孔型圧延における充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを精度よく算出することができる。
In addition, in groove rolling, the groove rolling pass for calculating the groove fullness μ may not only be the final groove rolling pass, but also any intermediate groove rolling pass for calculating the fullness among multiple groove rolling passes.
That is, in the method for calculating the groove fullness in groove rolling of a shaped steel, a plurality of groove rolling passes are performed in the groove rolling, and in a fill-degree calculation groove rolling pass among the plurality of groove rolling passes, which calculates the groove fullness, the steel material S1 has a web portion S1W and a flange portion S2F. The method for calculating the groove fullness includes a measurement length calculation step of calculating a measurement length L, which is the length of the steel material S1 after the fill-degree calculation groove rolling pass. The method for calculating the groove fullness also includes a material cross-sectional area calculation step of calculating the material cross-sectional area A in the fill-degree calculation groove rolling pass by dividing the volume of the steel material S1 after the fill-degree calculation groove rolling pass, excluding the crop portion, by the value obtained by subtracting the crop length CL from the measurement length L calculated in the measurement length calculation step. In addition, the method for calculating the groove fullness may include a groove fullness calculation process for calculating the groove fullness μ of the steel material S1 in the fullness calculation groove rolling pass based on the material cross-sectional area A calculated in the material cross-sectional area calculation process and the groove cross-sectional area Kk including the portion that becomes the roll gap in the fullness calculation groove rolling pass.
This makes it possible to accurately calculate the groove fullness μ of the steel material S1 in the fullness calculation groove rolling pass in groove rolling of the structural steel.
また、測定長さLの算出については、複数台の撮影カメラ11で粗形鋼片S2を撮影し、これら複数の撮影画像から測定長さLを算出してもよい。あるいは、粗形鋼片S2の搬送速度と熱間金属探知センサ(HMD)の検知結果から演算で測定長さLを求めてもよい。
この形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法を用いる場合において、次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延における圧延条件を修正するに際しては、以下の形鋼の製造方法を採用することが好ましい。
The measurement length L may be calculated by photographing the rough shaped steel billet S2 with a plurality of photographing cameras 11 and calculating the measurement length L from the plurality of photographed images. Alternatively, the measurement length L may be calculated from the conveying speed of the rough shaped steel billet S2 and the detection results of a hot metal detector (HMD).
When using this method for calculating the degree of groove filling in groove rolling of structural steel, it is preferable to adopt the following manufacturing method of structural steel when modifying the rolling conditions in groove rolling of the steel material to be next roughly rolled.
つまり、形鋼の製造方法は、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程を含む。また、当該形鋼の製造方法は、次に粗圧延する鋼素材S1の孔型圧延について、充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール隙を小さくする変更を行い、充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より大きい場合は、ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程を含むようにする。 In other words, the method for manufacturing structural steel includes a groove fullness comparison step in which the groove fullness μ of the steel material S1 in the fillness calculation groove rolling pass, calculated using the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, is compared with a groove fullness reference value. The method for manufacturing structural steel also includes a roll gap change step in which, for groove rolling of the steel material S1 to be next rough rolled, if the groove fullness μ of the steel material S1 in the fillness calculation groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, the pair of upper and lower roll gaps that make up the groove are changed to be smaller, and if the groove fullness μ of the steel material S1 in the fillness calculation groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value, the roll gap is changed to be larger.
また、前述の形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法を用いる場合において、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程での圧延条件を修正するに際しては、以下の形鋼の製造方法を採用することが好ましい。
つまり、形鋼の製造方法は、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μと、孔型充満度基準値とを比較する孔型充満度比較工程を含む。また、当該形鋼の製造方法は、充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より小さい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、充満度算出孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが孔型充満度基準値より大きい場合は、圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程を含むようにする。圧下率差ηは、粗圧延した当該粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの差(=rf-rw)である。
Furthermore, when using the above-mentioned method for calculating the degree of groove filling in groove rolling of shaped steel, it is preferable to adopt the following manufacturing method of shaped steel when modifying the rolling conditions in the intermediate rolling process in which the roughly rolled rough shaped steel piece S2 is rolled.
That is, the manufacturing method of shaped steel includes a groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material S1 in the fill-degree calculation groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel with a groove fullness reference value. The manufacturing method of the shaped steel also includes a reduction rate difference change step of changing the reduction rate difference η to be smaller than the standard reduction rate difference condition when the groove fullness μ of the steel material S1 in the fill-degree calculation groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, and changing the reduction rate difference η to be larger than the standard reduction rate difference condition when the groove fullness μ of the steel material S1 in the fill-degree calculation groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value. The reduction ratio difference η is the difference (=rf-rw) between the flange thickness reduction ratio rf and the web thickness reduction ratio rw in at least the first pass in the intermediate rolling process for rolling the rough-rolled blank S2.
(1)孔型充満度の評価
断面呼称がH700×300×12×25となるH形鋼につき、粗圧延終了後にタングカットを行い粗形鋼片S2の長さを測定して測定長さLを算出し、この結果から材断面積Aを算出して最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出した。
そして、測長した粗形鋼片S2について以降の圧延を中止し、当該粗形鋼片S2の実際の断面形状を調査して断面積を実測して(実測断面積A1を測定して)実測孔型充満度μ1を算出し、最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μの算出精度を評価した。
(1) Evaluation of groove filling degree For H-shaped steel with a cross-sectional designation of H700 x 300 x 12 x 25, tongue cutting was performed after rough rolling was completed, the length of the rough steel piece S2 was measured, and the measured length L was calculated.From this result, the cross-sectional area A of the material was calculated, and the groove filling degree μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass was calculated.
Then, subsequent rolling of the measured rough steel piece S2 was stopped, the actual cross-sectional shape of the rough steel piece S2 was investigated, the cross-sectional area was measured (the actual cross-sectional area A1 was measured), the actual measured groove fullness μ1 was calculated, and the calculation accuracy of the groove fullness μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass was evaluated.
結果は次の通りであった。
最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の質量M(kg):8450kg
測定長さL(m):11.160m
クロップ長さCL(m):0.6m
クロップ部の質量CM(kg):90kg
タングカット質量TM(kg):300kg
粗形鋼片の比重γ(kg/m3):7850kg/m3
材断面積A(m2):0.0972m2
孔型断面積Kk(m2):0.1068m2(BD放し厚45mm)
孔型充満度μ(-):0.910=91.0%
実測断面積A1(m2):0.0969m2
実測孔型充満度μ1(-):0.907=90.7%
本発明手法によって算出した孔型充満度μ=91.0%に対し、実測孔型充満度μ1=90.7%であり、本発明手法によって算出した孔型充満度μの算出精度が十分な精度であることが確認された。
The results were as follows:
Mass M (kg) of raw steel billet after final groove rolling pass: 8450 kg
Measurement length L (m): 11.160 m
Crop length CL (m): 0.6 m
Crop mass CM (kg): 90 kg
Tongue cut mass TM (kg): 300 kg
Specific gravity γ (kg/m 3 ) of rough shaped steel slab: 7850 kg/m 3
Material cross-sectional area A ( m2 ): 0.0972m2
Hole cross-sectional area Kk (m 2 ): 0.1068 m 2 (BD open thickness 45 mm)
Pore filling degree μ(-): 0.910=91.0%
Measured cross-sectional area A1 (m 2 ): 0.0969 m 2
Measured hole filling rate μ1 (-): 0.907 = 90.7%
The hole filling rate μ calculated by the method of the present invention was 91.0%, while the actual hole filling rate μ1 was 90.7%, confirming that the calculation accuracy of the hole filling rate μ calculated by the method of the present invention is sufficient.
(2)粗圧延条件の変更
<1本目>基準材
断面呼称がH700×300×12×25となるH形鋼につき、粗圧延終了後に粗形鋼片S2の長さを測定して測定長さLを算出し、この結果から材断面積Aを算出して最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出した。算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μは前述の通り孔型充満度μ=91.0%であった。
そして、測長した粗形鋼片S2について中間圧延及び仕上圧延を行い、製品のH形鋼Hを製造した。
この製品のH形鋼Hの長手方向全長でのフランジ幅(フランジ部Fの高さ)について測定した結果、297.2~297.7mmで推移し、不合格であった。このフランジ幅の目標値は300.0mmであり、合格範囲は298.0~302.0mmである。
(2) Changes in rough rolling conditions <First piece> Reference material For an H-shaped steel having a cross-sectional designation of H700 x 300 x 12 x 25, the length of the rough steel billet S2 was measured after rough rolling to calculate the measured length L, and from this result the material cross-sectional area A was calculated to calculate the groove filling rate μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass. The calculated groove filling rate μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass was 91.0%, as described above.
The measured rough steel billet S2 was then subjected to intermediate rolling and finish rolling to produce the finished H-beam steel H.
The flange width (height of the flange portion F) of this product was measured over the entire length of the H-beam H in the longitudinal direction and was found to be between 297.2 and 297.7 mm, failing the test. The target flange width is 300.0 mm, with the acceptable range being 298.0 to 302.0 mm.
<2本目>本発明例
1本目の基準材における最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μが91.0%と孔型充満度基準値(94%)よりも小さいことから、同一断面となる次材の粗圧延(BD圧延)での圧延条件(BD仕上厚)を45mmから43.5mmに変更した。つまり、最終孔型圧延パスでの孔型を構成する上下一対のロール隙を45mmから43.5mmに小さくする変更を行った。
そして、この圧延条件(BD仕上厚)を変更して粗圧延された粗形鋼片S2について中間圧延及び仕上圧延を行い、製品のH形鋼Hを製造した。
この製品のH形鋼Hの長手方向全長でのフランジ幅について測定した結果、300.0~300.5mmで推移し、合格であった。
<Second example> Example of the present invention Since the groove filling rate μ of the steel material S1 in the final groove rolling pass of the first reference material was 91.0%, which was smaller than the groove filling rate reference value (94%), the rolling conditions (BD finish thickness) in the rough rolling (BD rolling) of the next material with the same cross section were changed from 45 mm to 43.5 mm. In other words, the gap between the pair of upper and lower rolls constituting the groove in the final groove rolling pass was changed to be smaller from 45 mm to 43.5 mm.
Then, the rough rolled rough steel billet S2 was subjected to intermediate rolling and finish rolling while changing the rolling conditions (BD finish thickness), and the H-beam steel H was manufactured as a product.
The flange width of the H-beam H of this product was measured over the entire length in the longitudinal direction, and was found to be within the range of 300.0 to 300.5 mm, which was acceptable.
<2本目>比較例
1本目のフランジ幅の実績から、1本目の基準材における最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μに応じて、同一断面となる次材の粗圧延(BD圧延)での圧延条件(BD仕上厚)を変更せずに、次材について粗圧延を行った。
そして、この圧延条件(BD仕上厚)を変更せずに粗圧延された粗形鋼片S2について中間エッジング圧延工程での中間エッジング圧延機5のロール開度を1.5mm開いて中間圧延を行うとともに、仕上圧延を行い、製品のH形鋼Hを製造した。
この製品のH形鋼Hの長手方向先端側のフランジ幅が297.5mm、長手方向定常部のフランジ幅が299.0mm、長手方向尾端側のフランジ幅が297.6mmであり、長手方向先端部及び長手方向尾端部のフランジ幅は不合格のままであった。
このようにして、本発明により、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを直接用いて、次に粗圧延する鋼素材S1の孔型圧延についての圧延条件の修正を行い、寸法精度に優れる形鋼を製造することができることが確認された。
<Second piece> Comparative example Based on the actual flange width of the first piece, rough rolling was performed on the next piece without changing the rolling conditions (BD finishing thickness) for rough rolling (BD rolling) of the next piece with the same cross section, depending on the groove filling degree μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass for the first reference piece.
Then, without changing the rolling conditions (BD finishing thickness), the rough rolled rough steel billet S2 was subjected to intermediate rolling by opening the roll gap of the intermediate edging rolling mill 5 by 1.5 mm in the intermediate edging rolling process, and then to finish rolling to produce the finished H-shaped steel H.
The flange width at the longitudinal tip of the H-shaped steel H of this product was 297.5 mm, the flange width at the longitudinal steady part was 299.0 mm, and the flange width at the longitudinal tail end was 297.6 mm, and the flange widths at the longitudinal tip and longitudinal tail end remained unacceptable.
In this way, it has been confirmed that the present invention can directly use the groove filling degree μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated using the method for calculating the groove filling degree in groove rolling of structural steel to modify the rolling conditions for the groove rolling of the steel material S1 to be next roughly rolled, thereby producing structural steel with excellent dimensional accuracy.
(3)中間圧延条件の変更
<本発明例>
断面呼称がH900×300×19×40となるH形鋼につき、粗圧延終了後に粗形鋼片S2の長さを測定して測定長さLを算出し、この結果から材断面積Aを算出して最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μを算出した。この算出した孔型充満度μと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるウェブ部の断面積Awと、最終孔型圧延パスでの孔型におけるフランジ部の断面積Afとに基づいて、フランジ充満度μfを前述の式(4)に基づいて算出した。算出したフランジ充満度μfは、78.1%であった。
(3) Change in intermediate rolling conditions <Example of the present invention>
For an H-section steel having a cross-sectional designation of H900 x 300 x 19 x 40, the length of the rough steel billet S2 was measured after rough rolling to calculate the measured length L, and the material cross-sectional area A was calculated from this result to calculate the caliber filling ratio μ of the steel material S1 at the final caliber rolling pass. Based on this calculated caliber filling ratio μ, the cross-sectional area Aw of the web portion of the caliber at the final caliber rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the caliber at the final caliber rolling pass, the flange filling ratio μf was calculated according to the above-mentioned formula (4). The calculated flange filling ratio μf was 78.1%.
そして、この算出したフランジ充満度μf=78.1%とフランジ充満度基準値=76.1%とを比較し、算出したフランジ充満度μf=78.1%がフランジ充満度基準値=76.0%に対し、1.9%大きかった。
このため、フランジ充満度μfがフランジ充満度基準値より1.9%大きいことから、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間ユニバーサル圧延工程におけるフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、以下の調整を行った。
The calculated flange fullness μf = 78.1% was compared with the flange fullness reference value = 76.1%, and the calculated flange fullness μf = 78.1% was 1.9% greater than the flange fullness reference value = 76.0%.
Therefore, since the flange fullness μf is 1.9% greater than the flange fullness reference value, the following adjustment was made to the rolling reduction difference η (= rf - rw) between the thickness reduction rate rf of the flange portion and the thickness reduction rate rw of the web portion in the intermediate universal rolling process for rolling the roughly rolled rough steel billet S2.
即ち、中間ユニバーサル圧延工程における1パス目の圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも2.0%大きくする、中間ユニバーサル圧延工程における2パス目の圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも1.0%大きくする、中間ユニバーサル圧延工程における3パス目の圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも0.5%大きくする、変更を行った。
そして、それ以降の中間圧延及び仕上圧延を行い、製品のH形鋼Hを製造した。
この製品のH形鋼Hの長手方向全長でのフランジ幅について測定した結果、300.5~301.0mmで推移し、合格であった。フランジ幅の目標値は300.0mmであり、合格範囲は298.0~302.0mmである。
That is, the following changes were made: the reduction rate difference η for the first pass in the intermediate universal rolling process was increased by 2.0% compared to the standard reduction rate difference condition; the reduction rate difference η for the second pass in the intermediate universal rolling process was increased by 1.0% compared to the standard reduction rate difference condition; and the reduction rate difference η for the third pass in the intermediate universal rolling process was increased by 0.5% compared to the standard reduction rate difference condition.
Then, intermediate rolling and finish rolling were carried out to produce the H-section steel H as a product.
The flange width of this product was measured over the entire length of the H-beam H in the longitudinal direction and was found to be between 300.5 and 301.0 mm, which was acceptable. The target flange width is 300.0 mm, and the acceptable range is 298.0 to 302.0 mm.
<比較例>
前述と同一の条件で粗圧延を行い、算出したフランジ充満度μf=78.1%がフランジ充満度基準値=76.0%に対し、1.9%大きかったが、中間圧延条件を変更せずに、中間圧延及び仕上圧延を行い、製品のH形鋼Hを製造した。
この製品のH形鋼Hの長手方向全長でのフランジ幅について測定した結果、302.5~303.0mmで推移し、不合格となり、手入れ処理が必要になった。
このようにして、形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法で算出した最終孔型圧延パスでの鋼素材S1の孔型充満度μから算出したフランジ充満度μfを用いて、粗圧延した粗形鋼片S2を圧延する中間圧延工程での圧延条件の修正を行い、寸法精度に優れる形鋼を製造することができることが確認された。
<Comparative Example>
Rough rolling was performed under the same conditions as described above, and the calculated flange fullness μf = 78.1% was 1.9% greater than the flange fullness reference value = 76.0%, but intermediate rolling and finish rolling were performed without changing the intermediate rolling conditions, and the product H-shaped steel H was manufactured.
When the flange width of this product was measured over the entire length of the H-beam H in the longitudinal direction, it was found to be between 302.5 and 303.0 mm, which meant it was unacceptable and required maintenance.
In this way, it was confirmed that by using the flange fullness μf calculated from the groove fullness μ of the steel material S1 at the final groove rolling pass calculated using the method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, the rolling conditions in the intermediate rolling process in which the roughly rolled rough shaped steel piece S2 is rolled can be modified, and structural steel with excellent dimensional accuracy can be manufactured.
1 H形鋼の圧延設備
2 加熱炉
3 粗圧延機
4 中間ユニバーサル圧延機
5 中間エッジング圧延機
6 仕上ユニバーサル圧延機(仕上圧延機)
7 タングカットソー
10 孔型充満度算出装置
11 撮影カメラ
12 画像処理装置
13 モニター
14 上位計算機
31 上側の圧延ロール
32 下側の圧延ロール
33 孔型
41 水平ロール
42 水平ロール
43 竪ロール
44 竪ロール
51 水平ロール
52 水平ロール
61 水平ロール
62 水平ロール
63 竪ロール
64 竪ロール
S1 鋼素材
S1W ウェブ部
S1F フランジ部
S2 粗形鋼片
S2W ウェブ部
S2F フランジ部
S3 被圧延材
S3W ウェブ部
S3F フランジ部
H H形鋼
W ウェブ部
F フランジ部
1 H-beam rolling equipment 2 Heating furnace 3 Roughing mill 4 Intermediate universal rolling mill 5 Intermediate edging rolling mill 6 Finishing universal rolling mill (finishing rolling mill)
7 Tongue cut saw 10 Groove filling degree calculation device 11 Photography camera 12 Image processing device 13 Monitor 14 Host computer 31 Upper rolling roll 32 Lower rolling roll 33 Groove 41 Horizontal roll 42 Horizontal roll 43 Vertical roll 44 Vertical roll 51 Horizontal roll 52 Horizontal roll 61 Horizontal roll 62 Horizontal roll 63 Vertical roll 64 Vertical roll S1 Steel material S1W Web portion S1F Flange portion S2 Rough steel billet S2W Web portion S2F Flange portion S3 Rolled material S3W Web portion S3F Flange portion H H-beam steel W Web portion F Flange portion
Claims (10)
前記孔型圧延では、複数の孔型圧延パスが行われるとともに、前記複数の孔型圧延パスのうち孔型充満度の算出を行う最終孔型圧延パスにおいて前記鋼素材はウェブ部とフランジ部とを有しており、
前記最終孔型圧延パスの後の前記粗形鋼片の長さである測定長さLを算出する測定長さ算出工程と、
クロップ部を除いた当該最終孔型圧延パスの後の前記粗形鋼片の体積を、前記測定長さ算出工程で算出した前記測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、前記最終孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する材断面積算出工程と、
該材断面積算出工程で算出した前記材断面積Aと前記最終孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kkとに基づいて、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μを算出する孔型充満度算出工程とを含むことを特徴とする形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法。 A method for calculating the degree of groove filling in groove rolling of shaped steel manufactured through a rough rolling process in which groove rolling is performed to roughly roll a steel material into a rough steel billet having a predetermined cross-sectional shape using a groove; an intermediate rolling process in which the rough rolled rough steel billet is rolled into a rolled material for finish rolling; and a finish rolling process in which the rolled material for finish rolling is finish rolled.
In the groove rolling, a plurality of groove rolling passes are performed, and the steel material has a web portion and a flange portion in a final groove rolling pass among the plurality of groove rolling passes, which is used to calculate the groove filling degree,
a measurement length calculation step of calculating a measurement length L, which is the length of the rough steel billet after the final groove rolling pass;
A material cross-sectional area calculation step of calculating a material cross-sectional area A in the final groove rolling pass by dividing the volume of the raw steel billet after the final groove rolling pass excluding the crop portion by the value obtained by subtracting the crop length CL from the measurement length L calculated in the measurement length calculation step;
A method for calculating the degree of groove fullness in groove rolling of structural steel, characterized in that it includes a groove fullness calculation process for calculating the degree of groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass based on the material cross-sectional area A calculated in the material cross-sectional area calculation process and the groove cross-sectional area Kk including the portion that will be the roll gap in the final groove rolling pass.
A={M-CM}/{(L-CL)・γ} …(2-1)
μ=A/Kk …(3)
ここで、式(2-1)及び式(3)において、
A:最終孔型圧延パスにおける材断面積
M:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の質量
CM:粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の質量と粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の質量との和で表されるクロップ量
L:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の長さである測定長さ
CL:粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の長さと粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の長さとの和で表されるクロップ長さ
γ:粗形鋼片の比重
μ:最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度
Kk:ロール隙となる部分も含めた最終孔型圧延パスでの孔型断面積
である。 After the rough rolling process, if tongue cutting is not performed, the material cross-sectional area calculation process uses the following formula (2-1) to calculate the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass, and the groove fullness calculation process uses the following formula (3) to calculate the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass. A method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel as described in claim 1.
A={M-CM}/{(L-CL)・γ}...(2-1)
μ=A/Kk…(3)
Here, in the formula (2-1) and the formula (3),
A: material cross-sectional area at the final groove rolling pass; M: mass of the rough steel billet after the final groove rolling pass; CM: crop amount expressed as the sum of the mass of the portion that will become the crop at the front end of the rough steel billet and the mass of the portion that will become the crop at the tail end of the rough steel billet; L: measured length which is the length of the rough steel billet after the final groove rolling pass; CL: crop length expressed as the sum of the length of the portion that will become the crop at the front end of the rough steel billet and the length of the portion that will become the crop at the tail end of the rough steel billet; γ: specific gravity of the rough steel billet; μ: groove filling degree of steel material at the final groove rolling pass; Kk: groove cross-sectional area at the final groove rolling pass including the portion that will become the roll gap.
A={M-TM-CM}/{(L-CL)・γ} …(2-2)
μ=A/Kk …(3)
ここで、式(2-2)及び式(3)において、
A:最終孔型圧延パスにおける材断面積
M:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の質量
TM:タングカット質量
CM:クロップ部の質量で、粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の質量と粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の質量との和で表されるクロップ量
L:最終孔型圧延パスの後の粗形鋼片の長さである測定長さ
CL:クロップ部の長さで、粗形鋼片の先端のクロップとなる部分の長さと粗形鋼片の尾端のクロップとなる部分の長さとの和で表されるクロップ長さ
γ:粗形鋼片の比重
μ:最終孔型圧延パスでの鋼素材の孔型充満度
Kk:ロール隙となる部分も含めた最終孔型圧延パスでの孔型断面積
である。 When tongue cutting is performed after the rough rolling process, in the measurement length calculation process, the measurement length L, which is the length of the rough steel billet after the tongue cutting, is calculated, and in the material cross-sectional area calculation process, the material cross-sectional area A in the final groove rolling pass is calculated using the following formula (2-2). In the groove fullness calculation process, the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass is calculated using the following formula (3). A method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel, as described in claim 1.
A={M-TM-CM}/{(L-CL)・γ}...(2-2)
μ=A/Kk…(3)
Here, in the formula (2-2) and the formula (3),
A: material cross-sectional area at the final groove rolling pass; M: mass of the rough billet after the final groove rolling pass; TM: tongue cut mass; CM: mass of the crop portion, which is the crop amount expressed as the sum of the mass of the portion that will become the crop at the front end of the rough billet and the mass of the portion that will become the crop at the tail end of the rough billet; L: measured length, which is the length of the rough billet after the final groove rolling pass; CL: length of the crop portion, which is the crop length expressed as the sum of the length of the portion that will become the crop at the front end of the rough billet and the length of the portion that will become the crop at the tail end of the rough billet; γ: specific gravity of the rough billet; μ: degree of groove filling of the steel material at the final groove rolling pass; Kk: groove cross-sectional area at the final groove rolling pass, including the portion that will become the roll gap.
次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール隙を小さくする変更を行い、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程とを含むことを特徴とする形鋼の製造方法。 A groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel according to any one of claims 1 to 3 with a groove fullness reference value;
Next, regarding the groove rolling of the steel material to be roughly rolled, if the groove filling degree μ of the steel material in the final groove rolling pass is smaller than the groove filling degree reference value, the pair of upper and lower roll gaps that constitute the groove are changed to be smaller, and if the groove filling degree μ of the steel material in the final groove rolling pass is larger than the groove filling degree reference value, the roll gap is changed to be larger.
該フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較するフランジ充満度比較工程と、
次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロールのウェブ部におけるロール隙を小さくする変更を行い、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より大きい場合は、前記ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程とを含むことを特徴とする形鋼の製造方法。
μf=μ+(μ-1)Aw/Af …(4) The groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel according to any one of claims 1 to 3, the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, calculate the flange fullness μ f based on the following formula (4);
a flange fullness comparison step of comparing the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step with a flange fullness reference value;
Next, in the groove rolling of the steel material to be roughly rolled, if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process is smaller than the flange fullness reference value, the roll gap in the web portion of the pair of upper and lower rolls that make up the groove is made smaller, and if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process is larger than the flange fullness reference value, the roll gap is made larger. A method for manufacturing structural steel, characterized in that it includes a roll gap change process.
μf=μ+(μ-1)Aw/Af...(4)
粗圧延した当該粗形鋼片を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、前記最終孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程とを含むことを特徴とする形鋼の製造方法。 A groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel according to any one of claims 1 to 3 with a groove fullness reference value;
and a reduction rate difference change process for changing the reduction rate difference η (= rf - rw) between the flange portion thickness reduction rate rf and the web portion thickness reduction rate rw in at least the first pass in an intermediate rolling process for rolling the rough-rolled rough steel billet, in which if the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be smaller than the standard reduction rate difference condition, and if the groove fullness μ of the steel material in the final groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be larger than the standard reduction rate difference condition.
該フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfとフランジ充満度基準値とを比較するフランジ充満度比較工程と、
粗圧延した当該粗形鋼片を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より小さい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、前記フランジ充満度算出工程で算出したフランジ充満度μfが前記フランジ充満度基準値より大きい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程とを含むことを特徴とする形鋼の製造方法。
μf=μ+(μ-1)Aw/Af …(4) The groove fullness μ of the steel material at the final groove rolling pass calculated by the method for calculating the groove fullness in groove rolling of shaped steel according to any one of claims 1 to 3, the cross-sectional area Aw of the web portion of the groove at the final groove rolling pass, and the cross-sectional area Af of the flange portion of the groove at the final groove rolling pass, calculate the flange fullness μ f based on the following formula (4);
a flange fullness comparison step of comparing the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation step with a flange fullness reference value;
and a rolling reduction difference change process for changing the rolling reduction difference η (=rf-rw) between the flange portion thickness reduction rate rf and the web portion thickness reduction rate rw in at least the first pass in an intermediate rolling process for rolling the rough-rolled rough steel billet, such that if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process is smaller than the flange fullness reference value, the rolling reduction difference η is changed to be smaller than a reference rolling reduction difference condition, and if the flange fullness μf calculated in the flange fullness calculation process is larger than the flange fullness reference value, the rolling reduction difference η is changed to be larger than the reference rolling reduction difference condition.
μf=μ+(μ-1)Aw/Af...(4)
前記孔型圧延では、複数の孔型圧延パスが行われるとともに、前記複数の孔型圧延パスのうち途中の任意の孔型充満度の算出を行う充満度算出孔型圧延パスにおいて前記鋼素材はウェブ部とフランジ部とを有しており、
前記充満度算出孔型圧延パスの後の前記鋼素材の長さである測定長さLを算出する測定長さ算出工程と、
クロップ部を除いた当該充満度算出孔型圧延パスの後の前記鋼素材の体積を、前記測定長さ算出工程で算出した前記測定長さLからクロップ長さCLを引いた値で除することで、前記充満度算出孔型圧延パスにおける材断面積Aを算出する材断面積算出工程と、
該材断面積算出工程で算出した前記材断面積Aと前記充満度算出孔型圧延パスでのロール隙となる部分も含めた孔型断面積Kkとに基づいて、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μを算出する孔型充満度算出工程とを含むことを特徴とする形鋼の孔型圧延における孔型充満度の算出方法。 A method for calculating the degree of groove filling in groove rolling of shaped steel manufactured through a rough rolling process in which groove rolling is performed to roughly roll a steel material into a rough steel billet having a predetermined cross-sectional shape using a groove; an intermediate rolling process in which the rough rolled rough steel billet is rolled into a rolled material for finish rolling; and a finish rolling process in which the rolled material for finish rolling is finish rolled.
In the groove rolling, a plurality of groove rolling passes are performed, and the steel material has a web portion and a flange portion in a fill degree calculation groove rolling pass that calculates an arbitrary groove fill degree among the plurality of groove rolling passes,
A measurement length calculation step of calculating a measurement length L, which is the length of the steel material after the fullness calculation groove rolling pass;
The volume of the steel material after the fullness calculation groove rolling pass excluding the crop portion is divided by the value obtained by subtracting the crop length CL from the measurement length L calculated in the measurement length calculation step, thereby calculating the material cross-sectional area A in the fullness calculation groove rolling pass;
A method for calculating the groove fullness in groove rolling of structural steel, characterized in that it includes a groove fullness calculation process for calculating the groove fullness μ of the steel material in the fullness calculation groove rolling pass based on the material cross-sectional area A calculated in the material cross-sectional area calculation process and the groove cross-sectional area Kk including the portion that becomes the roll gap in the fullness calculation groove rolling pass.
次に粗圧延する鋼素材の孔型圧延について、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、孔型を構成する上下一対のロール隙を小さくする変更を行い、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記ロール隙を大きくする変更を行うロール隙変更工程とを含むことを特徴とする形鋼の製造方法。 A groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material in the groove fullness calculation groove rolling pass calculated by the groove fullness calculation method in groove rolling of shaped steel according to claim 8 with a groove fullness reference value;
Next, regarding the groove rolling of the steel material to be rough rolled, if the groove fullness μ of the steel material in the fill degree calculation groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value, the pair of upper and lower roll gaps that make up the groove are changed to be smaller, and if the groove fullness μ of the steel material in the fill degree calculation groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value, the roll gap is changed to be larger.
粗圧延した当該粗形鋼片を圧延する中間圧延工程における少なくとも1パス目のフランジ部の厚み圧下率rfとウェブ部の厚み圧下率rwとの圧下率差η(=rf-rw)について、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より小さい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも小さくする変更を行い、前記充満度算出孔型圧延パスでの前記鋼素材の孔型充満度μが前記孔型充満度基準値より大きい場合は、前記圧下率差ηを基準の圧下率差条件よりも大きくする変更を行う圧下率差変更工程とを含むことを特徴とする形鋼の製造方法。 A groove fullness comparison step of comparing the groove fullness μ of the steel material in the groove fullness calculation groove rolling pass calculated by the groove fullness calculation method in groove rolling of shaped steel according to claim 8 with a groove fullness reference value;
A method for manufacturing a shaped steel, comprising: a reduction rate difference change process in which, for at least the first pass in an intermediate rolling process in which the rough-rolled rough steel billet is rolled, the reduction rate difference η (= rf - rw) between the flange portion thickness reduction rate rf and the web portion thickness reduction rate rw is changed to be smaller than a standard reduction rate difference condition if the groove fullness μ of the steel material in the fullness calculation groove rolling pass is smaller than the groove fullness reference value; and, if the groove fullness μ of the steel material in the fullness calculation groove rolling pass is larger than the groove fullness reference value, the reduction rate difference η is changed to be larger than the standard reduction rate difference condition.
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