JP2001030003A - Ｈ形鋼のユニバーサル圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱間圧延により製造されるＨ形鋼のフランジ
厚精度を向上させると共に曲がりの小さいＨ形鋼を得る
ことができるようにする。 【解決手段】 水平ロールと垂直ロールとを備えた仕上
ユニバーサル圧延機４と、該圧延機の出側に配設され、
圧延された材料のフランジ外面を案内するガイド７を有
する圧延設備により圧延を行ってＨ形鋼を製造するにあ
たり、前記圧延機による圧延前の材料の左右のフランジ
厚寸法を求め、圧延後に左右のフランジ厚の差が解消さ
れる垂直ロール位置の基準位置からの変更量を算出し、
この変更量に従い圧延を行った場合に、左右のフランジ
厚み圧下率差によって生じると予測される圧延後の曲が
り量を算出し、この曲がり量が解消される前記ガイド位
置の基準位置からの変更量を算出し、これらの変更量に
基づいて前記圧延機４における垂直ロール位置とガイド
位置とを修正して圧延を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｈ形鋼のユニバ
ーサル圧延方法、特に上下左右４脚のフランジ厚みが揃
っており、且つ圧延で生じる曲がりの小さい、寸法形状
精度が良好なＨ形鋼を熱間圧延により製造する際に適用
して好適なＨ形鋼のユニバーサル圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｈ形鋼の熱間圧延設備は、図８に示すよ
うに、ブレークダウン圧延機１、粗ユニバーサル圧延機
２、エッジング圧延機３及び仕上ユニバーサル圧延機４
の組合せからなり、この圧延設備においては、スラブや
ブルーム、ビームブランク等の素材を順次通して圧延す
ることより所定の断面寸法からなるＨ形鋼が製造されて
いる。

【０００３】上記の設備においては、図９に示すよう
に、エッジング圧延機３の出側にも粗ユニバーサル圧延
機２を配設したものもあるが、いずれの設備でも、ブレ
ークダウン圧延機１は、ロール胴に沿って開孔型又は閉
孔型を複数個設けた上下１対のロール（図示せず）が配
置された２重式圧延機になっており、ここでは素材Ｓと
してＨ形断面の粗形鋼片が圧延される。

【０００４】前記粗ユニバーサル圧延機２は、図１０
（Ａ）にその一部を素材Ｓと共に模式的に示すように、
水平ロール２Ａ、２Ｂと垂直ロール２Ｃ、２Ｄとを備え
ており、この粗ユニバーサル圧延機２では、前記ブレー
クダウン圧延機１によって得られた粗形鋼片Ｓの圧延が
更に進められ、水平ロール２Ａ、２ＢではウェブＷがそ
の厚さ方向に、又、水平ロール２Ａ、２Ｂと垂直ロール
２Ｃ、２ＤとによってはフランジＦがその厚さ方向に圧
下され、更に同図（Ｂ）に示すように、フランジ幅につ
いては粗ユニバーサル圧延機２と対で用いられるエッジ
ング圧延機３にて上下１対のエッジャーロール３Ａ、３
Ｂにより所定の寸法まで圧下される。

【０００５】上記の粗ユニバーサル圧延機２とエッジン
グ圧延機３による粗圧延は所定の断面寸法になるまでリ
バース圧延により複数回（パス）繰り返され、その後、
図１０（Ｃ）に示すように、仕上ユニバーサル圧延機４
にて、その水平ロール４Ａ、４Ｂと垂直ロール４Ｃ、４
Ｄによって、フランジＦとウェブＷの厚み圧下に加え、
フランジＦの角度おこしが行われ、最終製品寸法に仕上
げられる。

【０００６】ところで、前記仕上ユニバーサル圧延機４
や粗ユニバーサル圧延機２においては、上下左右４脚の
フランジとウェブが同時に圧下・延伸される。ところ
が、圧延時に４脚のフランジ、特に便宜上図１０（Ｄ）
に仕上圧延によるＨ形鋼を示したように、左右の各フラ
ンジＦL、ＦRの厚み圧下率に差が生じると、圧下による
長手方向の延伸量が各フランジの断面内で異なることに
なるので、結果として図１１に示すような形状の長手方
向の曲がりが発生することが知られている。

【０００７】４脚のフランジに圧下率差が生じる原因と
しては、圧延前素材のフランジ厚み寸法のばらつき、圧
延時のロール間隙設定の誤差、圧延時の４脚のフランジ
の温度差等が考えられる。

【０００８】曲がりに関しては、上記の他に、圧延ロー
ル芯に対する材料の左右方向位置のずれによっても生じ
ることが知られている。これらのずれは、圧延機の入・
出側で材料を案内するガイド位置の設定誤差等によって
生じる。

【０００９】仕上ユニバーサル圧延後のＨ形鋼に発生し
た曲がりが大きい場合は、その後の精整工程でレベラー
やプレス処理により矯正が施されることになるが、工程
・工数の増加による作業効率の低下を招いていた。又、
矯正処理を行っても、曲がりが許容公差に入らない場合
には、不合格品となるため、歩留まりの低下を招いてい
た。

【００１０】これらの問題点の解決策として、特開平６
−１５３２７号公報では、粗ユニバーサル圧延機に近接
配置した熱間寸法測定器により上下左右４脚のフランジ
厚を測定し、この測定結果より粗ユニバーサル圧延機の
ロール位置誤差を求め、粗ユニバーサル圧延機のロール
位置を修正して圧延を行うことにより、仕上ユニバーサ
ル圧延前の４脚のフランジ厚を揃える技術が開示されて
いる。

【００１１】又、特開平９−２３９４０１号公報では、
粗ユニバーサル圧延後の素材の寸法を実測し、実測結果
に基づいて、仕上ユニバーサル圧延機の垂直ロール位
置、水平ロール位置及び幅間隔を調整して圧延すること
により、仕上圧延後のフランジ厚を揃える技術が開示さ
れている。

【００１２】更に、特開平８−２５７６１８号公報で
は、ユニバーサル圧延機の前面もしくは後面にフランジ
端部を拘束し反りを防止するローラーガイドとフランジ
外側面を拘束し曲がりを拘束するローラーガイドが開示
されている。

【００１３】又、特開平１０−２２５７０８号公報で
は、圧延後の曲がり量（但し、公報中では反り量と記述
されている）を測定し、曲がり量に基づいてユニバーサ
ル圧延機の相対する垂直ロールの相互間のパスライン方
向のロールオフセット量を調整する技術が開示されてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
公報に開示されている技術には、それぞれ以下のような
問題がある。

【００１５】特開平６−１５３２７号公報で示されたロ
ール間隙の修正方法を用いれば、仕上ユニバーサル圧延
前の４脚のフランジ厚みをバー毎に順次揃えていくこと
はできる。ところが、仕上ユニバーサル圧延におけるロ
ール間隙誤差やガイド位置誤差によって生じる曲がりに
対しては考慮が行われておらず、曲がりの防止という観
点からは不十分であった。

【００１６】又、特開平９−２３９４０１号公報で示さ
れたロール間隙の修正方法を用いれば、仕上ユニバーサ
ル圧延後（即ち製品段階）での４脚のフランジ厚をバー
毎に順次揃えていくことはできる。ところが仕上ユニバ
ーサル圧延における４脚のフランジ圧下率差や仕上ユニ
バーサル圧延機前後のガイド位置誤差によって生じる曲
がりに対しては考慮が行われておらず、曲がりの防止と
いう観点からは不十分であった。

【００１７】又、特開平８−２５７６１８号公報で開示
されたガイドを用いてフランジを拘束した場合、曲がり
を抑制する効果は期待できるが、曲がりの発生の根本原
因である４脚フランジの厚み差という観点からは何も対
処されていないため、４脚のフランジ厚を揃えることが
できない。その上、材料の先端に関しては、ガイドによ
る曲がりの防止効果がほとんどないという問題点もあっ
た。更に、曲がりを強制的に拘束することによりガイド
と材料の間に摺動が発生し、素材に疵が発生することが
あるという問題点も有していた。

【００１８】又、特開平１０−２２５７０８号公報で開
示された技術でも、曲がりを抑制する効果は期待できる
が、曲がりの発生の根本原因である４脚フランジの厚み
差という観点からは何も対処されていないため、４脚の
フランジ厚を揃えることができない。更にユニバーサル
圧延機の垂直ロールをパスライン方向にオフセットさせ
るという特殊な機構が必要となり、設備コストやオフセ
ット機構の維持管理コストが増大するという問題も有し
ていた。

【００１９】そこで、本発明は、これら従来の問題点を
解決するべくなされたもので、左右のフランジの厚みが
揃っており、且つ曲がりも小さい、寸法形状精度が良好
なＨ形鋼を得ることができるＨ形鋼のユニバーサル圧延
方法を提供することを課題とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平ロールと
垂直ロールとを備えたユニバーサル圧延機と、該圧延機
の出側に配設され、圧延された材料のフランジ外面を案
内するガイドを有する圧延設備により圧延を行ってＨ形
鋼を製造するにあたり、前記圧延機によるユニバーサル
圧延前の材料の左右のフランジ厚寸法を求め、ユニバー
サル圧延後に、前記両寸法から求められた前記左右のフ
ランジ厚の差が解消される垂直ロール位置の基準位置か
らの変更量を算出し、この変更量に従いユニバーサル圧
延を行った場合に、左右のフランジ厚み圧下率差によっ
て生じると予測されるユニバーサル圧延後の曲がり量を
算出し、算出された曲がり量が解消される前記ガイド位
置の基準位置からの変更量を算出し、これらの変更量に
基づいて前記ユニバーサル圧延機における垂直ロール位
置とガイド位置とを修正して圧延を行うことにより、前
記課題を解決したものである。

【００２１】本発明は、又、水平ロールと垂直ロールと
を備えたユニバーサル圧延機と、該圧延機の出側に配設
され、圧延された材料のフランジ外面を案内するガイド
を有する圧延設備により圧延を行ってＨ形鋼を製造する
にあたり、前記圧延機によるユニバーサル圧延後の材料
の左右のフランジ厚寸法を求め、前記両寸法から求めら
れた左右のフランジ厚の差が解消される垂直ロール位置
の前記圧延時からの変更量を算出し、この変更量に従い
ユニバーサル圧延を行ったとした場合に、左右のフラン
ジ厚み圧下率差の変化によって生じる曲がり量の増減量
を算出すると共に、前記ユニバーサル圧延後の材料の曲
がり量を実測し、該実測曲がり量と前記算出曲がり量の
増減量とから、ユニバーサル圧延後の曲がりが解消され
る前記ガイド位置の前記圧延時からの変更量を算出し、
これらの変更量に基づいてユニバーサル圧延機における
垂直ロール位置とガイド位置とを修正して圧延を行うこ
とにより、同様に前記課題を解決したものである。

【００２２】本発明は、又、水平ロールと垂直ロールと
を備えたユニバーサル圧延機と、該圧延機の出側に配設
され、圧延された材料のフランジ外面を案内するガイド
を有する圧延設備により圧延を行ってＨ形鋼を製造する
にあたり、前記圧延機によるユニバーサル圧延前と後の
材料の左右のフランジ厚寸法をそれぞれ求め、前記ユニ
バーサル圧延前と後の左右のフランジ厚寸法から、ユニ
バーサル圧延後に左右のフランジ厚の差が解消される垂
直ロールの位置の変更量を算出し、この変更量に従って
当該材料のユニバーサル圧延を行ったとした場合に、該
材料の左右のフランジの厚み圧下率の差により生じる曲
がり量を算出すると共に、前記ユニバーサル圧延後の材
料の曲がり量を実測し、該実測曲がり量と前記算出曲が
り量とから、ユニバーサル圧延後の曲がりが解消される
前記ガイドの位置の変更量を算出し、これらの変更量に
基づいて次の材料のユニバーサル圧延に対して、垂直ロ
ール位置とガイド位置とを修正して圧延を行うことによ
り、同様に前記課題を解決したものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００２４】図１は、本発明の実施に適用して好適な、
Ｈ形鋼の熱間圧延設備を示したものである。

【００２５】この設備では、ブレークダウン圧延機１に
より圧延された素材（材料、粗形鋼片）Ｓが、粗ユニバ
ーサル圧延機２及びエッジング圧延機３により、所定の
パス数のリバース圧延が行われた後、寸法測定装置５に
より粗ユニバーサル圧延後の素材Ｓについて、ウェブ高
さ、フランジ幅、フランジ厚及びウェブ厚を測定するよ
うになっている。このように寸法測定された粗圧延後の
素材Ｓは、仕上ユニバーサル圧延機４により圧延された
後、その出側に設置されている寸法形状測定器６によ
り、仕上ユニバーサル圧延後のウェブ高さ、フランジ
幅、フランジ厚及びウェブ厚が測定できる他、曲がり量
も測定できるようになっている。

【００２６】上記仕上ユニバーサル圧延機４の出側に
は、仕上ユニバーサル圧延後の素材の左右フランジ側面
を案内するガイド装置７が配設されており、このガイド
７は図２に示すように、左右一対のローラ７Ａによりフ
ランジ側面を案内する方式のものである。

【００２７】又、この設備には、演算装置８が設置され
ており、これにより前記寸法測定装置５、６の測定結果
を受け取り、仕上ユニバーサル圧延機４のロール位置の
修正量及びガイド７の左右方向の位置の修正量を演算す
るようになっている。なお、この演算装置８は、寸法測
定装置５の測定結果に基づき粗ユニバーサル圧延機２の
ロール位置の修正量も計算できる。

【００２８】本発明に係る実施形態を詳述するに当た
り、本発明者が種々検討した結果知見し得た原理につい
て説明する。

【００２９】ユニバーサル圧延によって得られるＨ形鋼
の左右のフランジ間に厚さの差が生じる原因としては、
ユニバーサル圧延前の素材（粗形鋼片）に既に存在して
いる左右フランジ厚の差や、ユニバーサル圧延時に設定
する左右垂直ロールの圧下方向位置の相対的な誤差が考
えられる。又、曲がりが発生する原因としては、素材の
左右フランジ厚の差や左右垂直ロール位置の誤差により
生じる左右のフランジ厚み圧下率の差や、ユニバーサル
圧延機に近接されたガイドの左右方向の位置のずれが考
えられる。

【００３０】従って、ユニバーサル圧延により左右のフ
ランジ厚を揃え、且つ、曲がりをも抑制するためには、
圧延前の素材に存在する左右のフランジ厚の差に基づい
て行う左右垂直ロール位置の修正に加えて、圧延時に左
右フランジの厚み圧下率差を変化させることによって生
ずる（もしくは変化する）曲がり量を考慮して、ガイド
位置を修正する必要がある。

【００３１】まず、左右のフランジ厚を揃えるための、
ユニバーサル圧延機の左右の垂直ロール位置の調整方法
について説明する。

【００３２】なお、以下の説明でパス又は圧延パスは、
ユニバーサル圧延機で１つの材を、複数回圧延するうち
の１回の圧延を意味する。そして、２本以上の材をそれ
ぞれ複数回圧延するうちの同じ回数目の圧延を、同一パ
スと称する。又、本発明を適用し、ロール位置、ガイド
位置を調整するパスを「当該パス」（もしくは「当該圧
延パス」）と称する。更に、当該パスの１つ前の圧延パ
スを「前パス」と称する。

【００３３】対象とする当該パスの圧延前の素材に存在
する左右のフランジ厚の差ΔＴは、寸法測定機による各
フランジについての寸法の実測の他に、既に圧延を行っ
ている場合であれば、下記（１）式〜（３）式に示すよ
うに、前パスにおける圧延実績である左右それぞれの垂
直ロール圧延荷重ＰL、ＰR及び垂直ロール間隙ＳL、ＳR
から、それぞれのフランジ厚ＴL、ＴRを求めることによ
り算出することもできる。

【００３４】 ＴL＝ＳL＋ＰL／Ｋ0 …（１） ＴR＝ＳR＋ＰR／Ｋ0 …（２） ΔＴ＝ＴL−ＴR …（３）

【００３５】なお、（１）式、（２）式において、Ｋ0
は前パスにおける垂直ロールの剛性である。又、実測し
た結果、フランジの上下で厚さが異なる場合は、その平
均をＴL、ＴRとする。

【００３６】このように、実測又は計算によりΔＴが求
まれば、これを解消するに要するユニバーサル圧延機の
左右の垂直ロール位置の相対的な調整量ΔＳ1は（４）
式で計算される。

【００３７】 ΔＳ1＝−（Ｍ1／Ｋ1）×ΔＴ …（４）

【００３８】この（４）式において、Ｍ1は材料の化学
成分や温度により定まる塑性定数、Ｋ1は当該パスのユ
ニバーサル圧延機の垂直ロール剛性である。

【００３９】又、同一の素材を、例えば基準のロール位
置で当該パスの圧延を行った後の左右のフランジ厚差が
Δｔであった場合、当該パスだけで左右のフランジ厚を
揃える、即ちΔｔ＝０とするために必要な、当該パスの
左右の垂直ロール位置の相対的な調整量ΔＳ2は（５）
式で計算される。なお、ΔｔはΔＴと同様の方法で求め
ることができる。

【００４０】 ΔＳ2＝−｛（Ｍ1＋Ｋ1）／Ｋ1｝×Δｔ …（５）

【００４１】更に、当該パスの前と後の両方で左右のフ
ランジ厚を求めた後に、前述したように当該パスで圧延
する前の素材に生じていた左右のフランジ厚差ΔＴを、
前パス以前でロール位置を調整して揃えた（ΔＴ＝０）
とした場合、圧延後の左右フランジ厚を揃えるための当
該パスの左右の垂直ロール位置の相対的な調整量ΔＳ3
は（６）式で計算される。

【００４２】 ΔＳ3＝−｛（Ｍ1＋Ｋ1）／Ｋ1｝×Δｔ＋（Ｍ1／Ｋ1）×ΔＴ …（６）

【００４３】なお、ユニバーサル圧延機の水平ロールに
幅可変ロールを使用している場合は、左右のフランジ厚
を揃えるために、特開平９−２３９４０１号公報に開示
される方法により、ロール位置の修正を行うこともでき
る。

【００４４】次に、（１）式〜（６）式で示した計算方
法で左右垂直ロール位置を調整した場合に発生する、左
右のフランジの厚み圧下率差の変化について説明する。

【００４５】まず、前記（４）式に従い調整を行う場
合、当該パスの左右のフランジ厚み圧下率差Δｒ1は、
圧延後の目標フランジ厚をｔとすると、（７）式で計算
できる。

【００４６】 Δｒ1＝ｔ／ＴL−ｔ／ＴR …（７）

【００４７】又、（５）式に従い調整を行う場合、当該
パスによる左右のフランジの厚み圧下率差の変化量Δｒ
2は、圧延前の左右の平均フランジ厚をＴ、圧延後の左
右のフランジ厚をそれぞれｔL、ｔRとすると、（８）式
で計算できる。なお、この式は、当該パス圧延前の（即
ち前パスの）フランジ厚が正確に求められない場合を想
定しているため、平均フランジ厚を使っている。このＴ
は、前パスの目標フランジ厚や過去の同一目標寸法材の
圧延実績から定めることができる。

【００４８】 Δｒ2＝（ｔL−ｔR）／Ｔ …（８）

【００４９】又、（６）式に従い調整を行う場合、当該
パスによる左右のフランジの厚み圧下率差の変化量Δｒ
3は、当該パス圧延の前後でそれぞれフランジ厚が求ま
るので、（９）式で計算できる。

【００５０】 Δｒ3＝ｔL／ＴL−ｔR／ＴR …（９）

【００５１】次に、左右のフランジの厚み圧下率差（も
しくは圧下率差の増減（変化量））によって生じる曲が
り（もしくは曲がりの増減）について説明する。曲がり
の大きさは、素材の寸法の影響を強く受けるため、この
影響度を定量的に評価しておくことが望ましい。そこで
種々の検討を行い、この影響の定量化を試みた。

【００５２】なお、ここでは曲がり量として、前記図１
１に併記したように単位長さＬ（ここでは１ｍ）当たり
の、矢印で示した圧延真直方向からウェブ高さ中心位置
（線）のずれ量δ［ｍｍ］としている。

【００５３】まず、ユニバーサル圧延機の入・出側でガ
イドを行わない場合は、図３に示すように、左右フラン
ジの圧下率差にほぼ比例して曲がりが増加していくこと
を確認した。

【００５４】次に、図５に示したような素材に関する寸
法と、左右フランジの厚み圧下率差の増減に対する曲が
り量の増減の度合い、即ち図３の勾配Ｃとの関係を調査
した。すると、勾配Ｃは図４（Ａ）に示すようにウェブ
高さに略反比例し、ウェブ高さが大きくなると勾配Ｃが
小さくなることがわかった。又、ウェブ高さが６００ｍ
ｍと一定の素材に対し、ウェブの断面積Ａとフランジの
断面積Ｂの比と勾配Ｃとの関係を調査したところ、図４
（Ｂ）に示すようにウェブ・フランジの断面積（Ａ／
Ｂ）比が大きくなると、勾配Ｃは小さくなることが判明
した。なお、ウェブの断面積Ａは、左右フランジの外側
（後述するウェブ高さＢw）までを意味する。

【００５５】以上の結果に更に検討を加えていくことに
より、左右のフランジ厚み圧下率差による曲がり量δ1
を算出する式として、次の（１０）式を作成することが
できた。

【００５６】 δ1＝｛ａ×（ｒL−ｒR）／Ｂw｝ ／｛（Ｂw・Ｔw）／（Ｂf・Ｔf）＋ｂ｝ …（１０）

【００５７】この（１０）式において、ｒL、ｒRはそれ
ぞれ左右のフランジの厚み圧下率、又、前記図５に併記
したように、Ｂwはウェブ高さ、Ｂfはフランジ幅、Ｔw
は圧延前のウェブの厚み、Ｔfは圧延前の左右のフラン
ジの厚みの平均値である。Ｔw、Ｔfについては、共に圧
延後の厚み寸法としても大きな違いはない。ａ、ｂは係
数である。

【００５８】最後に、ガイド位置の変更による曲がり量
の変化量について説明する。

【００５９】左右フランジの厚み圧下率が略等しい場合
について、ユニバーサル圧延機出側に設置された前記図
２（Ａ）に示す形状からなる左右１対のガイド７につい
て、該ガイド７、即ちロール７Ａの左右の間隔を一定と
してガイド位置を基準位置から左又は右方向に変更して
いき、同図（Ｂ）に示すガイド位置の変更量Ｅgと、そ
の変更に伴なうガイド位置のずれによる曲がり量δ2と
の関係を調査したところ、図６に示すように、曲がり量
δ2はガイド位置変更量Ｅgにほぼ比例することがわかっ
た。そこで、この関係を（１１）式に示すように定式化
した。

【００６０】δ2＝ｋ×Ｅg …（１１）

【００６１】この（１１）式において、ｋはガイドの剛
性や材料の曲げ剛性により定まる係数である。

【００６２】以上より、本発明の実施形態としては３通
りの方法が考えられる。

【００６３】そこで、まず、請求項１に係る第１実施形
態について説明する。この方法は、対象とする当該パス
のユニバーサル圧延前に、材料（素材）の左右フランジ
厚差ΔＴを前記（１）式〜（３）式もしくは実測により
求め、当該圧延パスの修正により左右のフランジ厚を揃
える（ΔＴ＝０）と同時に、曲がりを抑制する場合に適
用されるフィードフォワード制御に当たる。

【００６４】この方法の場合には、当該パスのユニバー
サル圧延機の左右垂直ロールの相対的なロール位置変更
量を前記（４）式に従い求め、この変更によって生じる
と予測される左右のフランジの厚み圧下率差を前記
（７）式より求め、該厚み圧下率差により生じると予測
される曲がり量を前記（１０）式に従い求め、この曲が
り量を相殺して曲がりをなくすことができるガイド位置
の変更量を前記（１１）式より求め、左右垂直ロール及
びガイドの位置を、それぞれ基準位置から変更して圧延
する。この基準位置は、左右のフランジ厚に差が無い場
合に設定する位置である。

【００６５】この第１実施形態の方法は、例えば、粗ユ
ニバーサル圧延後（仕上ユニバーサル圧延前）の寸法を
実測し、同一素材に対して仕上ユニバーサル圧延機４
（当該パス）のロール間隙とガイド７の位置をそれぞれ
修正して圧延する場合等に、有利に適合する。

【００６６】次に、請求項２に係る第２実施形態につい
て説明する。この方法は、対象とする当該パスでユニバ
ーサル圧延した後の、例えば１本目の材料について、フ
ランジ厚差を前記（１）式〜（３）式もしくは実測によ
り求め、当該パス圧延後の曲がり量を実測により求め、
求められたフランジ厚差や曲がり量を基に当該圧延パス
の修正のみにより、例えば２本目の材料について左右の
フランジ厚を揃えると同時に曲がりを抑制する場合に適
用される。即ち、この方法は、例えば仕上ユニバーサル
圧延機４で、１本の同一素材又は複数本の同種素材を、
実質上同一条件（寸法）で圧延する場合に好適なフィー
ドバック制御に当たる。

【００６７】この方法の場合には、当該パスのユニバー
サル圧延機の左右垂直ロールの相対的なロール位置変更
量を前記（５）式に従い求め、この変更によって生じ
る、例えば１本目の素材に対する左右のフランジの厚み
圧下率差の増減量を前記（８）式より求め、この厚み圧
下率差の増減量により生じる曲がりの増減量を前記（１
０）式に従い求め、実測した曲がり量と算出した曲がり
の増減量との和を相殺して曲がりをなくすガイド位置の
変更量Ｅgを前記（１１）式より求め、左右垂直ロール
及びガイド位置を変更して圧延する。この第２実施形態
の方法は、ユニバーサル圧延前の素材の寸法が測定でき
ない場合や、ユニバーサル圧延機の出側で、例えば実測
された素材の曲がりや左右フランジの厚み差に応じて、
同一の素材について長手方向で修正を行う場合に有利に
適合する。

【００６８】次に、請求項３に係る第３実施形態につい
て説明する。この方法は、当該材料について対象とする
当該パスのユニバーサル圧延前と後の材料のフランジ厚
差を前記（１）式〜（３）式もしくは実測により求める
と共に、当該パス圧延後の曲がり量を実測により求め、
次の材料については、当該パス（例えば仕上ユニバーサ
ル圧延機）の前パス以前（例えば粗ユニバーサル圧延
機）での垂直ロール位置の調整により、当該パス圧延前
の左右のフランジ厚を揃えておき、当該圧延パスにおい
ても左右のフランジ厚を揃えると同時に曲がりを抑制す
る場合に有効に適用される。

【００６９】この方法の場合には、当該パスのユニバー
サル圧延機の左右垂直ロールの相対的なロール位置変更
量を前記（６）式に従い求め、この変更によって生じる
左右のフランジ厚み圧下率差の増減量を前記（９）式よ
り求め、厚み圧下率差の増減量により生じる曲がりの増
減量を前記（１０）式に従い求め、実測した曲がり量と
算出した曲がりの増減量との和を相殺して曲がりをなく
すガイド位置の変更量を前記（１１）式より求め、左右
垂直ロール及びガイド位置を変更して圧延する。この第
３実施形態の方法は、バー毎に調整を行う場合に有利に
適合する。

【００７０】

【実施例】次に、更に具体的な実施例について説明す
る。

【００７１】まず、呼称寸法でウェブ高さ、フランジ
幅、ウェブ厚、フランジ厚がそれぞれ３００ｍｍ、３０
０ｍｍ、１５ｍｍ、１５ｍｍになるＨ形鋼（製品Ａ）に
ついて、前記第１実施形態の方法に従い、仕上ユニバー
サル圧延機４の左右垂直ロール４Ｃ、４Ｄの位置とガイ
ド７の位置を修正して圧延を行った（実施例１）。

【００７２】又、比較のため、製品Ａについて、左右垂
直ロールの位置とガイドの位置を基準位置から修正しな
い場合（比較例１）、及び特開平９−２３９４０１号公
報に開示される方法によりロール位置の修正のみを行う
場合（比較例２）についても圧延を行った。

【００７３】次に呼称寸法でウェブ高さ、フランジ幅、
ウェブ厚、フランジ厚がそれぞれ６００ｍｍ、２００ｍ
ｍ、１１ｍｍ、１７ｍｍになるＨ形鋼（製品Ｂ）につい
て、基準のロール位置、ガイド位置で１本目の圧延を行
い、この圧延結果に基づき、２本目の素材に対して、第
２実施形態の方法に従い、仕上ユニバーサル圧延機４の
左右垂直ロールの位置とガイド位置を修正して圧延を行
った（実施例２）。又、比較のため１本目の圧延実績に
応じて、左右垂直ロールの位置のみを修正した場合（比
較例３）、及びガイド位置のみを修正した場合（比較例
４）についても圧延を行った。

【００７４】次に呼称寸法でウェブ高さ、フランジ幅、
ウェブ厚、フランジ厚がそれぞれ６００ｍｍ、３００ｍ
ｍ、１２ｍｍ、２０ｍｍになるＨ形鋼（製品Ｃ）につい
て、基準のロール位置、ガイド位置で１本目の圧延を行
い、この圧延結果に基づき、２本目の素材に対して、第
３実施形態の方法に従い、仕上ユニバーサル圧延機４の
左右垂直ロールの位置とガイド位置を修正して圧延を行
った（実施例３）。又、比較のため２本目の修正を行わ
なかった場合（比較例５）、１本目の圧延実績に応じて
ガイド位置のみを修正した場合（比較例６）についても
圧延を行った。但し、実施例３、比較例５、比較例６で
は１本目の仕上ユニバーサル圧延前の実測フランジに基
づき、２本目の素材では特開平６−１５３２７号公報で
開示される方法に従い、粗ユニバーサル圧延機のロール
位置を修正している。

【００７５】前記各実施例及び比較例それぞれの場合に
おける左右フランジの厚み差、左右垂直ロール位置の変
更量、ガイド位置の変更量等をまとめて図７に表１とし
て示す。この表１においては、右フランジに対し左フラ
ンジが厚い場合、右垂直ロール間隙に対して左垂直ロー
ル間隙を広げる場合、及び左側にガイドを動かす場合に
＋の符号をつけている。又、曲がりは１ｍ当たりの曲が
り量（ｍｍ）を示しており、左側に曲がった場合＋の符
号をつけている。

【００７６】上記表１より、本発明では、左右のフラン
ジ厚を揃えるための垂直ロール位置の修正を行い、左右
のフランジ厚み圧下率差（もしくは圧下率差の変化）に
よって生じる（もしくは増減する）曲がりを考慮した上
で、ガイド位置を修正しているので、ウェブ高さやウェ
ブ、フランジの断面積比が異なるどのようなケースでも
左右のフランジ厚を揃え、曲がりを小さくできることが
わかる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
熱間圧延により製造されるＨ形鋼のフランジ厚精度を向
上させることができると共に、曲がりの小さいＨ形鋼を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態に適用するに好適な圧延
設備の概略構成を示す説明図

【図２】フランジ側面を案内するガイドを模式的に示す
説明図

【図３】左右のフランジ厚み圧下率差と曲がりの発生と
の関係を示す線図

【図４】曲がりの増減に対するウェブ高さ、及びウェブ
・フランジの断面積比の影響を表わす線図

【図５】Ｈ形鋼についての各種寸法を示す説明図

【図６】ガイド位置変更量と曲がりの発生状況との関係
を示す線図

【図７】本発明の実施例と比較例の各結果等を示した図
表

【図８】Ｈ形鋼の圧延設備の概略を示す説明図

【図９】Ｈ形鋼の他の圧延設備の概略を示す説明図

【図１０】Ｈ形鋼の各圧延段階における形状の概略を示
す説明図

【図１１】Ｈ形鋼の曲がりを表わす模式図

【符号の説明】

１…ブレークダウン圧延機 ２…粗ユニバーサル圧延機 ２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂ…水平ロール ２Ｃ、２Ｄ、４Ｃ、４Ｄ…垂直ロール ３…エッジング圧延機 ３Ａ、３Ｂ…エッジャーロール ４…仕上ユニバーサル圧延機 ５、６…寸法測定装置 ７…出側ガイド ８…演算装置 Ｗ…素材（材料）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲村 信二 岡山県倉敷市水島川崎通一丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 中塚 敏郎 岡山県倉敷市水島川崎通一丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 茂森 弘靖 岡山県倉敷市水島川崎通一丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 4E002 AC03 BA04 BB19 CA17 4E024 AA09 DD10 DD16 FF02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平ロールと垂直ロールとを備えたユニバ
   ーサル圧延機と、該圧延機の出側に配設され、圧延され
   た材料のフランジ外面を案内するガイドを有する圧延設
   備により圧延を行ってＨ形鋼を製造するにあたり、 前記圧延機によるユニバーサル圧延前の材料の左右のフ
   ランジ厚寸法を求め、 ユニバーサル圧延後に、前記両寸法から求められた前記
   左右のフランジ厚の差が解消される垂直ロール位置の基
   準位置からの変更量を算出し、 この変更量に従いユニバーサル圧延を行った場合に、左
   右のフランジ厚み圧下率差によって生じると予測される
   ユニバーサル圧延後の曲がり量を算出し、 算出された曲がり量が解消される前記ガイド位置の基準
   位置からの変更量を算出し、 これらの変更量に基づいて前記ユニバーサル圧延機にお
   ける垂直ロール位置とガイド位置とを修正して圧延を行
   うことを特徴とするＨ形鋼のユニバーサル圧延方法。
2. 【請求項２】水平ロールと垂直ロールとを備えたユニバ
   ーサル圧延機と、該圧延機の出側に配設され、圧延され
   た材料のフランジ外面を案内するガイドを有する圧延設
   備により圧延を行ってＨ形鋼を製造するにあたり、 前記圧延機によるユニバーサル圧延後の材料の左右のフ
   ランジ厚寸法を求め、 前記両寸法から求められた左右のフランジ厚の差が解消
   される垂直ロール位置の前記圧延時からの変更量を算出
   し、 この変更量に従いユニバーサル圧延を行ったとした場合
   に、左右のフランジ厚み圧下率差の変化によって生じる
   曲がり量の増減量を算出すると共に、 前記ユニバーサル圧延後の材料の曲がり量を実測し、 該実測曲がり量と前記算出曲がり量の増減量とから、ユ
   ニバーサル圧延後の曲がりが解消される前記ガイド位置
   の前記圧延時からの変更量を算出し、 これらの変更量に基づいてユニバーサル圧延機における
   垂直ロール位置とガイド位置とを修正して圧延を行うこ
   とを特徴とするＨ形鋼のユニバーサル圧延方法。
3. 【請求項３】水平ロールと垂直ロールとを備えたユニバ
   ーサル圧延機と、該圧延機の出側に配設され、圧延され
   た材料のフランジ外面を案内するガイドを有する圧延設
   備により圧延を行ってＨ形鋼を製造するにあたり、 前記圧延機によるユニバーサル圧延前と後の材料の左右
   のフランジ厚寸法をそれぞれ求め、 前記ユニバーサル圧延前と後の左右のフランジ厚寸法か
   ら、ユニバーサル圧延後に左右のフランジ厚の差が解消
   される垂直ロールの位置の変更量を算出し、 この変更量に従って当該材料のユニバーサル圧延を行っ
   たとした場合に、該材料の左右のフランジの厚み圧下率
   の差により生じる曲がり量を算出すると共に、 前記ユニバーサル圧延後の材料の曲がり量を実測し、 該実測曲がり量と前記算出曲がり量とから、ユニバーサ
   ル圧延後の曲がりが解消される前記ガイドの位置の変更
   量を算出し、 これらの変更量に基づいて次の材料のユニバーサル圧延
   に対して、垂直ロール位置とガイド位置とを修正して圧
   延を行うことを特徴とするＨ形鋼のユニバーサル圧延方
   法。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３において、 前記ユニバーサル圧延機が、仕上げユニバーサル圧延機
   であることを特徴とするＨ形鋼のユニバーサル圧延方
   法。