JP3068353B2 - Shape control method for H-section steel - Google Patents
Shape control method for H-section steelInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、H形鋼の形状制御方法
に係り、特にユニバーサル圧延機で圧延された直後のH
形鋼のフランジ上下部の温度差によって生じる反りを防
止する形状制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling the shape of an H-section steel, and more particularly to a method for controlling the shape of an H-beam immediately after being rolled by a universal rolling mill.
The present invention relates to a shape control method for preventing warpage caused by a temperature difference between upper and lower portions of a flange of a section steel.
【0002】[0002]
【従来の技術】H形鋼の圧延は、粗ユニバーサル圧延機
やエッジャ、仕上ユニバーサル圧延機などの製造ライン
を用いることによってその断面形状が図2に示すように
一対のフランジ2,2とウエブ3からなるH字状とされ
るのが一般的であるが、仕上ユニバーサル圧延機を出た
H形鋼1は搬送テーブルなどの抜熱・保温効果によりそ
の断面形状の温度分布が図3に示すように不均一とな
り、フランジ2の幅方向に沿ったフランジ上部2aとフ
ランジ下部2bとの間に温度差が発生し、その温度差が
原因となって図4に示すような反りが生じる。2. Description of the Related Art Rolling of an H-section steel is performed by using a production line such as a coarse universal rolling mill, an edger, and a finishing universal rolling mill. In general, the H-shaped steel 1 exiting the finishing universal rolling mill has a temperature distribution of a cross-sectional shape as shown in FIG. The temperature difference is generated between the upper flange portion 2a and the lower flange portion 2b along the width direction of the flange 2, and the temperature difference causes the warpage as shown in FIG.
【0003】従来から、このようなH形鋼の反りを減少
させるため、H形鋼の製造ラインではH形鋼のフランジ
に冷却水を吹き付けて冷却するようにしたフランジ冷却
法が用いられている。このフランジ冷却法では、フラン
ジ幅方向の冷却水密度分布がフランジ幅中央に対して対
称になるようにして実施される場合が多く、まれにフラ
ンジの上部と下部との間の温度差に着目して、温度差を
小さくするような冷却方法が採用されている。Conventionally, in order to reduce such warpage of the H-section steel, a flange cooling method has been used in a production line for the H-section steel, in which cooling water is blown onto a flange of the H-section steel to cool it. . In this flange cooling method, the cooling water density distribution in the flange width direction is often performed symmetrically with respect to the center of the flange width, and in rare cases, the temperature difference between the upper and lower parts of the flange is focused on. Thus, a cooling method that reduces the temperature difference is adopted.
【0004】すなわち、たとえば特開昭52−142613号や
同63−248501号,特開平1−116033号などの公報におい
ては、冷却水量の調整および噴射パターンによって残留
応力を軽減させる方法が開示されており、また特開昭63
−186827号公報には高温で逆反りを与えておいて冷却す
る方法が、さらに特開平1−205033号公報には反りを機
械的に拘束する方法が開示されている。That is, for example, JP-A-52-142613, JP-A-63-248501, and JP-A-1-116033 disclose methods of adjusting the amount of cooling water and reducing the residual stress by injection pattern. And JP 63
Japanese Patent Application Laid-Open No. -186827 discloses a method of providing a reverse warp at a high temperature for cooling, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-205033 discloses a method of mechanically restraining the warp.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開昭52−142613号や同63−248501号,特開平1−11
6033号などに開示されたH形鋼の形状制御方法にあって
はいずれも固定された設備による静的な制御であり、圧
延ピッチや加熱炉での在炉姿勢や抽出状態などによって
変動する温度分布に対して動的に対応できるのではな
く、またこれらの理由によりフランジ幅方向の温度分布
の対称性が失われると、冷却過程において反りが発生す
るという問題があった。However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 52-142613 and 63-248501, and JP-A Nos.
In the method of controlling the shape of the H-section steel disclosed in No. 6033, etc., all are static control by fixed equipment, and the temperature fluctuates depending on a rolling pitch, a furnace position in a heating furnace, an extraction state, and the like. If the symmetry of the temperature distribution in the flange width direction is lost for these reasons, it is not possible to dynamically respond to the distribution, and there is a problem that warpage occurs in the cooling process.
【0006】また、特開昭63−186827号や特開平1−20
5033号に開示された方法ではいずれも制御が不安定であ
るという懸念があり、特に機械的に拘束するためにはそ
の設備が必要とされるから、多サイズの形鋼を大量に生
産しようとする工場には適さないという問題があった。
そこで、上記のような問題を解消すべく、本出願人は特
願平3−275532号で既にH形鋼の形状制御方法を提案し
ている。その内容は、図5に示すように、H形鋼1のフ
ランジ温度をフランジ上部2aおよび下部2bの幅方向
に配列された複数の温度センサ4a,4b,4c,4d
を用いて測定し、それらの測定信号をアナログマルチプ
レクサ5,A/D変換器6を介して制御部7に入力し、
この制御部7において測定温度に基づいてH形鋼1の圧
延方向におけるフランジ上部2aおよび下部2bの残留
応力分布を予測し、これらフランジ上下部の残留応力分
布の予測値の差に応じてフランジ水冷装置8によって冷
却水噴射ノズル9の高さ位置を調節することにより、残
留応力分布の変動に対して動的に対応して仕上温度の上
下対称性を確保しようとしたものである。Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-1886827 and 1-20
In any of the methods disclosed in No. 5033, there is a concern that the control is unstable, and in particular, the equipment is required for mechanical restraint, so it was attempted to mass-produce multi-size shaped steel. There is a problem that it is not suitable for a factory that does.
In order to solve the above problems, the present applicant has already proposed a method of controlling the shape of an H-beam in Japanese Patent Application No. 3-275532. As shown in FIG. 5, the temperature of the flange of the H-section steel 1 is controlled by a plurality of temperature sensors 4a, 4b, 4c, 4d arranged in the width direction of the upper flange portion 2a and the lower flange portion 2b.
And input those measurement signals to the control unit 7 via the analog multiplexer 5 and the A / D converter 6,
The control unit 7 predicts the residual stress distribution in the upper flange portion 2a and the lower flange portion 2b in the rolling direction of the H-section steel 1 based on the measured temperature, and determines the flange water cooling according to the difference between the predicted values of the residual stress distribution in the upper and lower flange portions. By adjusting the height position of the cooling water injection nozzle 9 by the device 8, it is intended to dynamically respond to the fluctuation of the residual stress distribution and secure the vertical symmetry of the finishing temperature.
【0007】さらに、詳しく述べると、上記の発明は温
度モーメントという概念を導入して制御の指標にしてい
る。すなわち、H形鋼の反りはフランジ上下の残留応力
に基づく曲げモーメントの不釣合いにより発生し、残留
応力はフランジ各部の熱収縮量に起因するので、上下フ
ランジの温度差と残留応力差は一定範囲内では比例関係
にあることから、曲げモーメントを温度モーメントなる
概念に置き換えるのである。More specifically, the above-mentioned invention introduces the concept of a temperature moment and uses it as an index of control. That is, the warpage of the H-section steel is caused by the imbalance of the bending moment based on the residual stresses above and below the flange, and the residual stress is caused by the amount of thermal shrinkage of each part of the flange. Because of the proportional relationship within, the bending moment is replaced by the concept of temperature moment.
【0008】そして、冷却過程で発生する残留応力がフ
ランジ各部の仕上温度と比例関係にあるとすれば、反り
は(各部分の温度)×(フランジ中央からの距離)をフ
ランジ幅方向に積分した温度モーメントの和の上下差に
よって決定される。すなわち、フランジ幅方向の中央か
ら温度測定点までの距離(アーム長)と計測温度値とを
掛け合わせたものを温度モーメントとし、中央から幅方
向にフランジ端まで上下別々に積分して温度モーメント
和を求める。If the residual stress generated in the cooling process is proportional to the finishing temperature of each part of the flange, the warpage is obtained by integrating (temperature of each part) × (distance from the center of the flange) in the flange width direction. It is determined by the upper and lower difference of the sum of the temperature moments. In other words, the temperature moment is obtained by multiplying the distance (arm length) from the center in the flange width direction to the temperature measurement point by the measured temperature value, and is integrated vertically and separately from the center to the flange end in the width direction. Ask for.
【0009】いま、H形鋼1のフランジ幅をBとし、フ
ランジ上部2aの温度分布関数をT U (x) ,フランジ下
部2bの温度分布関数をTL (x) とすると、フランジ上
部および下部の温度モーメントの和MU ,ML は下記
(1) ,(2) 式で表される。なお、xはフランジ中央から
の距離である。Now, assume that the flange width of the H-section steel 1 is B,
Let the temperature distribution function of the upper part 2a of the lunge be T U(x), below the flange
The temperature distribution function of the part 2b is represented byLIf (x)
Sum M of the temperature moments of the upper and lower partsU, MLIs below
Equations (1) and (2) are used. X is from the center of the flange
Is the distance.
【0010】[0010]
【数1】 (Equation 1)
【0011】ついで、フランジ上部2aの温度モーメン
トの和MU とフランジ下部2bの温度モーメントの和M
L を比較し、MU >ML のときは下記(3) 式に従って、
またMU ≦ML のときは下記 (4)式に従ってそれぞれノ
ズル移動量ΔHU を算出して、冷却水噴射ノズルの高さ
制御を行う。 ΔHU =L・(MU −ML ) ……………(3) ΔHU =L・(ML −MU ) ……………(4) ここで、Lは比例係数である。Then, the sum M U of the temperature moment of the upper flange portion 2a and the sum M of the temperature moment of the lower flange portion 2b are obtained.
Comparing L, and when M U> M L according to the following equation (3),
Also when the M U ≦ M L (4) below, respectively to calculate the nozzle moving amount [Delta] H U according to Formula performing height control of the cooling water jetting nozzles. ΔH U = L · (M U −M L ) (3) ΔH U = L · (M L −M U ) (4) where L is a proportional coefficient.
【0012】しかしながら、上記した特願平3−275532
号の方法では、本発明者の調査によると、詳細は後述す
るが、フランジ冷却後における復熱前後のフランジ温度
分布が大きく異なり、復熱が十分に達成されていない途
中段階の温度分布からの計算値を用いて、H形鋼の反り
形状に影響を及ぼすフランジ上下の残留応力制御を行う
ものであるから、反りを完全になくするには精度的に十
分でないという問題を潜在しているのである。However, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-275532 is disclosed.
According to the method of No. 5, according to the investigation by the present inventors, the details will be described later, but the flange temperature distribution before and after reheating after flange cooling is greatly different, and the temperature distribution from the middle stage where reheating is not sufficiently achieved is considered. Because the calculated values are used to control the residual stress above and below the flange that affects the warp shape of the H-section steel, there is a potential problem that accuracy is not sufficient to completely eliminate warpage. is there.
【0013】本発明は、上記のような従来技術の有する
課題を解決すべくしてなされたものであって、フランジ
水冷を行った場合の復熱後のフランジ温度分布を予測す
ることにより、フランジ上下の残留応力分布の予測精度
を高め、後段のフランジ水冷でフランジ残留応力分布が
最適になるように制御して反りの発生を防止し得るH形
鋼の形状制御方法を提供するとを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is intended to predict the flange temperature distribution after reheating when flange water cooling is performed. It is an object of the present invention to provide a method for controlling the shape of an H-section steel which can improve the prediction accuracy of the residual stress distribution of the steel sheet and control the flange residual stress distribution to be optimum by the latter-stage flange water cooling to prevent the occurrence of warpage.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、ユニバーサル
圧延機で圧延された直後のH形鋼のフランジに冷却水を
吹きつけて該H形鋼の反りを制御する形状制御方法にお
いて、前記H形鋼のフランジ幅方向温度分布を水冷開始
前および水冷途中の複数位置で測定し、この測定温度値
に基づいて前記H形鋼の復熱後のフランジ幅方向温度分
布を予測し、この予測値に基づいて圧延長手方向におけ
るフランジ上部およびフランジ下部の残留応力分布を予
測し、これらフランジ上下部の残留応力の予測値の差に
応じて冷却水噴射ノズルの高さ位置を調節することを特
徴とするH形鋼の形状制御方法である。According to the present invention, there is provided a shape control method for controlling the warpage of an H-beam by blowing cooling water onto a flange of the H-beam immediately after being rolled by a universal rolling mill. The flange width direction temperature distribution of the section steel is measured at a plurality of positions before and after the water cooling, and based on the measured temperature value, the flange width direction temperature distribution of the H section steel after reheating is predicted. Predicts the residual stress distribution in the upper and lower flanges in the longitudinal direction of rolling based on the above, and adjusts the height position of the cooling water injection nozzle according to the difference between the predicted values of the residual stress in the upper and lower flanges. This is a method for controlling the shape of the H-section steel.
【0015】なお、前記冷却水噴射ノズルをフランジ幅
方向に複数段設けて、各段の冷却水の流量または圧力を
調節するようにしてもよい。The cooling water injection nozzle may be provided in a plurality of stages in the flange width direction to adjust the flow rate or pressure of the cooling water in each stage.
【0016】[0016]
【作 用】本発明者が、前出の特願平3−275532号のH
形鋼の形状制御方法を用いて実験を行い、フランジの上
下等価温度差と反り量との関係を調査した。ここで、フ
ランジの上下等価温度差とは、制御指標である温度モー
メント和の上下差を、フランジ中心から温度測定点まで
の距離をフランジ幅方向に積分した値で割って温度の次
元としたもので、この上下等価温度差をTM とすると、
下記(5) 式で表すことができる。ここで、xはフランジ
上部方向を正とするフランジ中央からの距離である。[Operation] The inventor of the present invention disclosed in the aforementioned Japanese Patent Application No. 3-275532 H
An experiment was conducted using the shape control method of the section steel, and the relationship between the upper and lower equivalent temperature difference of the flange and the amount of warpage was investigated. Here, the upper and lower equivalent temperature difference of the flange is the temperature dimension obtained by dividing the upper and lower difference of the sum of the temperature moments, which is a control index, by the value obtained by integrating the distance from the flange center to the temperature measurement point in the flange width direction. Then, assuming that the upper and lower equivalent temperature difference is T M ,
It can be expressed by the following equation (5). Here, x is a distance from the center of the flange with the upper direction of the flange being positive.
【0017】[0017]
【数2】 (Equation 2)
【0018】このとき、フランジ水冷装置の前後とこの
フランジ水冷装置の下流側の十分離れた位置に配設され
ている空冷ゾーンの入側とにそれぞれ温度センサを取付
け、当該圧延材に対してはフランジ水冷装置の入側の温
度センサでフランジ幅方向の温度を測定し、その結果に
基づいてフランジ水冷装置の冷却水噴射ノズルの高さを
調整した。また、次圧延材に対しては空冷ゾーン入側の
温度センサを用いて復熱後の温度として測定し、その温
度測定結果に基づいてフランジ水冷装置の冷却水噴射ノ
ズルの高さを調整した。そのとき得られた復熱前のフラ
ンジ上下等価温度差と反り量との相関関係を図6に示し
た。At this time, temperature sensors are attached to the front and rear of the flanged water cooling device and to the inlet side of the air cooling zone provided at a sufficiently distant position downstream of the flanged water cooling device, respectively. The temperature in the flange width direction was measured by a temperature sensor on the inlet side of the flange water cooling device, and the height of the cooling water injection nozzle of the flange water cooling device was adjusted based on the result. For the next rolled material, the temperature after reheating was measured using a temperature sensor on the air cooling zone entrance side, and the height of the cooling water injection nozzle of the flange water cooling device was adjusted based on the temperature measurement result. FIG. 6 shows the correlation between the flange upper and lower equivalent temperature difference before reheating and the amount of warpage obtained at that time.
【0019】また、同時にH形鋼のフランジ幅方向の各
位置での表面温度分布について測定した結果を図7に示
した。なお、復熱前の表面温度分布はフランジ水冷装置
の出側の温度センサによって、また復熱後の表面温度分
布は空冷ゾーンの入側の温度センサによってそれぞれ測
定したものである。この調査結果から、本形状制御方法
の寄与率はγ2 =0.22と小さく、したがってばらつきが
大きいことがわかる。この理由としては、前出図7から
わかるように、復熱前後のフランジ幅方向の温度分布が
異なるため、図8に示すように、復熱前と復熱後のフラ
ンジの上下等価温度差も異なるためであると考えられ
る。FIG. 7 shows the results of measurement of the surface temperature distribution at various positions in the flange width direction of the H-section steel at the same time. The surface temperature distribution before reheating was measured by a temperature sensor on the outlet side of the flanged water cooling device, and the surface temperature distribution after reheating was measured by a temperature sensor on the inlet side of the air cooling zone. From this investigation result, it can be seen that the contribution ratio of the present shape control method is as small as γ 2 = 0.22, and thus the variation is large. The reason for this is that the temperature distribution in the flange width direction before and after reheating is different, as can be seen from FIG. 7 above, and therefore, as shown in FIG. This is probably because they are different.
【0020】一方、空冷ゾーン入側の温度センサで測定
した復熱後の上下等価温度差と反り量の相関関係を調査
した結果を図9に示した。この図から明らかなように、
本形状制御方法の寄与率γ2 が0.55と比較的ばらつきが
小さいことがわかる。なお、この反り量はH形鋼の圧延
長手方向の長さ10 mにおけるものである。上記の結果か
ら、フランジ水冷装置の入側および出側の温度センサの
測定結果から復熱後の温度を予測するようにすれば、反
りの制御を精度よく行うことが可能になる。On the other hand, FIG. 9 shows the result of investigating the correlation between the upper and lower equivalent temperature difference after reheating and the amount of warpage measured by the temperature sensor on the inlet side of the air cooling zone. As is clear from this figure,
Contribution rate gamma 2 of the shape control method it can be seen that relatively small variations 0.55. The amount of warpage is at a length of 10 m in the rolling longitudinal direction of the H-section steel. From the above results, if the temperature after reheating is predicted from the measurement results of the temperature sensors on the inlet and outlet sides of the flanged water cooling device, the warpage can be accurately controlled.
【0021】したがって、本発明によれば、復熱後のフ
ランジ幅方向の温度分布予測値に基づいて、フランジ水
冷を行った場合のH形鋼の圧延長手方向におけるフラン
ジの残留応力分布を高精度に予測し、この予測値の差に
応じて冷却水噴射ノズルの高さまたは冷却水の流量ある
いは圧力を調整することにより、残留応力分布の変動に
対して動的に対応することができるようにしたので、最
終的な仕上温度の上下対称性を確保することができ、こ
れによって反りのない形状のH形鋼を製造することが可
能となる。Therefore, according to the present invention, the residual stress distribution of the flange in the rolling longitudinal direction of the H-section steel when the flange water cooling is performed is increased based on the predicted value of the temperature distribution in the flange width direction after reheating. By accurately predicting and adjusting the height of the cooling water injection nozzle or the flow rate or pressure of the cooling water according to the difference between the predicted values, it is possible to dynamically respond to the fluctuation of the residual stress distribution. As a result, vertical symmetry of the final finishing temperature can be ensured, thereby making it possible to manufacture an H-beam having a shape without warpage.
【0022】[0022]
【実施例】以下に、本発明の実施例について、図面を参
照して詳しく説明する。図1は、本発明の実施例の主要
部を示す平面図であり、仕上ユニバーサル圧延機10の下
流側の搬送ライン11に複数段のフランジ水冷装置12a,
12bおよび空冷ゾーン13が連設され、これらフランジ水
冷装置12a,12bの前後にH形鋼1のフランジ幅方向の
温度分布を測定する左右一対の温度センサ14a,14b,
14cが取付けられ、空冷ゾーン13の入側に温度センサ14
dが取付けられる。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a main part of an embodiment of the present invention. A plurality of flanged water cooling devices 12a,
A pair of left and right temperature sensors 14a, 14b, 14b for measuring the temperature distribution in the flange width direction of the H-section steel 1 before and after these flange water cooling devices 12a, 12b are connected to each other.
14c is attached, and a temperature sensor 14
d is attached.
【0023】ここで、上記した温度センサ14a,14b,
14c,14dは、前出図5に示したように、H形鋼1のフ
ランジ2の幅方向に複数個が配列されてそれぞれ構成さ
れるものとし、それらによって検出された温度の測定信
号はアナログマルチプレクサ5,A/D変換器6を介し
て制御部7に入力されて演算処理され、制御部7からの
制御信号によってフランジ水冷装置8を介して冷却水噴
射ノズル9の高さ位置が調節されるものとする。Here, the temperature sensors 14a, 14b,
14c and 14d, as shown in FIG. 5 described above, are constituted by arranging a plurality of them in the width direction of the flange 2 of the H-section steel 1, and the temperature measurement signals detected thereby are analog. The data is input to the control unit 7 via the multiplexer 5 and the A / D converter 6 and is subjected to arithmetic processing. The height position of the cooling water injection nozzle 9 is adjusted via the flange water cooling device 8 by a control signal from the control unit 7. Shall be.
【0024】つぎに、上記した制御部7における演算処
理手順について説明する。 まず、仕上ユニバーサル圧延機10で圧延されたH形
鋼1は、温度センサ14aによってそのフランジ2の幅方
向の温度を測定し、制御部7においてその温度分布関数
T14a (x) を求める。 ついで、フランジ水冷装置12aでH形鋼1のフラン
ジ部を水冷し、その出側におけるフランジ2の幅方向の
温度を温度センサ14bで測定し、制御部7においてその
温度分布関数T14b (x) を求める。 そして、制御部7において復熱後の温度分布関数T
F (x) を下記(6) 式により求める。Next, a description will be given of an arithmetic processing procedure in the control unit 7 described above. First, the temperature in the width direction of the flange 2 of the H-section steel 1 rolled by the finishing universal rolling mill 10 is measured by the temperature sensor 14a, and the temperature distribution function T 14a (x) is obtained in the control unit 7. Next, the flange portion of the H-section steel 1 is water-cooled by the flange water cooling device 12a, the temperature in the width direction of the flange 2 at the outlet side is measured by the temperature sensor 14b, and the temperature distribution function T 14b (x) Ask for. Then, the temperature distribution function T after the recuperation is
F (x) is obtained by the following equation (6).
【0025】 TF (x) =L1 ・T14a (x) +L2 ・T14b (x) ……………(6) ただし、L1 ,L2 は比例係数である。ここで、この
(6) 式による復熱後の温度分布予測について、簡易なや
り方について例示すると、L1 =1,L2 =−1とした
場合、すなわち、温度センサ14aの測定温度から温度セ
ンサ14bの測定温度を差し引いた温度降下量による上下
等価温度差と反り量との相関関係を求めることができ、
その一例を図10に示した。この図における寄与率γ2 は
0.21であって、このような単純な予測方法であっても前
出図6で示した復熱前の上下等価温度差によるものと精
度的に変わらないレベルであることがわかる。 さらに、上記した復熱後の温度分布関数TF (x) に
よるフランジの上下等価温度差TMFを下記(7) 式を用い
て求める。T F (x) = L 1 · T 14a (x) + L 2 · T 14b (x) (6) where L 1 and L 2 are proportional coefficients. Where this
As an example of a simple method for predicting the temperature distribution after recuperation by the equation (6), when L 1 = 1 and L 2 = −1, that is, the temperature measured from the temperature sensor 14a The correlation between the upper and lower equivalent temperature difference and the amount of warpage due to the temperature drop amount obtained by subtracting
An example is shown in FIG. The contribution ratio γ 2 in this figure is
It is 0.21 which is a level that is not exactly different from the one based on the upper and lower equivalent temperature difference before reheating shown in FIG. 6 even with such a simple prediction method. Moreover, obtaining the upper and lower equivalent temperature difference T MF flange due to temperature distribution function T F after recuperator described above (x) using the following equation (7).
【0026】[0026]
【数3】 (Equation 3)
【0027】 つぎに、この復熱後の温度予測値によ
るフランジの上下等価温度差TMFを用いて、温度センサ
14a,14bの後段にあるフランジ水冷装置12bの冷却噴
射ノズルの移動高さΔHを下記(8) 式で求める。Next, a temperature sensor using the upper and lower equivalent temperature difference T MF of the flange based on the predicted temperature value after recuperation is used.
The moving height ΔH of the cooling jet nozzle of the flange water cooling device 12b at the subsequent stage of 14a, 14b is obtained by the following equation (8).
【0028】[0028]
【数4】 (Equation 4)
【0029】実際的には、前記(8) 式を前出特願平3−
275532号の従来法と組み合わせて、下記のような(9) 式
を用いるようにすれば、より反りの少ないH形鋼を得る
ことが可能になるので好ましい。Practically, the above equation (8) is changed to
It is preferable to use the following equation (9) in combination with the conventional method of No. 275532, since it becomes possible to obtain an H-section steel with less warpage.
【0030】[0030]
【数5】 (Equation 5)
【0031】 この移動高さΔHをフランジ水冷装置
12bに出力して冷却噴射ノズル9の位置を制御して、フ
ランジ2の圧延長手方向の残留応力の上下バランスをと
り、反りを制御する。なお、次圧延材を対象にする場合
は、上記(9) 式に空冷ゾーン13入側の温度センサ14dに
よる復熱後の温度分布関数T14d (x) を加味した下記(1
0)式を用いるようにすれば、さらに予測精度を高めるこ
とが可能である。The moving height ΔH is set to the flange water cooling device.
Output to 12b to control the position of the cooling spray nozzle 9, balance the vertical stress in the longitudinal direction of the flange 2 in the rolling direction, and control the warpage. In the case of the next rolled material, the following equation (1) is used in consideration of the temperature distribution function T 14d (x) after reheating by the temperature sensor 14d on the inlet side of the air cooling zone 13 in the above equation (9).
If the equation (0) is used, the prediction accuracy can be further improved.
【0032】[0032]
【数6】 (Equation 6)
【0033】また、温度センサ14cの温度分布T
14c (x) および温度センサ14dの温度分布T14d (x) を
それぞれフィードバックすることにより、復熱後温度予
測自体の精度をさらに高めることができる。さらに、上
記した実施例においては1本の冷却水噴射ノズル9の高
さ位置を制御するとして説明したが、本発明はこれに限
るものではなく、冷却水噴射ノズル9をフランジ幅方向
に複数段配設して、その各段の冷却水の流量または圧力
を調節するようにしても同等の作用効果を得ることがで
きるのである。The temperature distribution T of the temperature sensor 14c
14c (x) and the temperature sensor 14d the temperature distribution T 14d a (x) by feeding each of which can further increase the temperature prediction accuracy itself after heat recuperation. Further, in the above-described embodiment, the height position of one cooling water injection nozzle 9 has been described as being controlled. However, the present invention is not limited to this. Even when the cooling water is provided and the flow rate or pressure of the cooling water in each stage is adjusted, the same operation and effect can be obtained.
【0034】さらにまた、上記実施例は仕上ユニバーサ
ル圧延機の出側の場合について説明したが、本発明は粗
ユニバーサル圧延機から仕上ユニバーサル圧延機までの
間におけるフランジ水冷の場合にも適用し得ることはい
うまでもない。Further, the above embodiment has been described with respect to the case of the exit side of the finishing universal rolling mill. However, the present invention can be applied to the case of flange water cooling between the rough universal rolling mill and the finishing universal rolling mill. Needless to say.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るH形
鋼の形状制御方法によれば、復熱後の温度分布を予測し
ながらH形鋼の圧延方向における上下フランジの残留応
力分布を均一にすべく、冷却水噴射ノズルの高さ位置を
調節するようにしたので、最終的な仕上温度の上下対称
性を高精度で確保することができ、H形鋼の反りを大幅
に防止し得るという効果がある。As described above, according to the method of controlling the shape of the H-section steel according to the present invention, the residual stress distribution of the upper and lower flanges in the rolling direction of the H-section steel is predicted while predicting the temperature distribution after recuperation. Since the height position of the cooling water injection nozzle is adjusted to make it even, the vertical symmetry of the final finishing temperature can be secured with high accuracy, and the warpage of the H-section steel is largely prevented. There is an effect of obtaining.
【図1】本発明の実施例の主要部を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a main part of an embodiment of the present invention.
【図2】H形鋼の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an H-section steel.
【図3】H形鋼の仕上圧延直後のフランジ幅方向の温度
分布を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a temperature distribution in a flange width direction immediately after finish rolling of an H-section steel.
【図4】H形鋼の反り形態の一例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a warped form of an H-shaped steel.
【図5】H形鋼の形状制御装置の従来例の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory view of a conventional example of an H-shaped steel shape control device.
【図6】復熱前の上下等価温度差と反り量の相関関係を
示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a correlation between a vertical equivalent temperature difference and a warpage amount before reheating.
【図7】フランジ幅方向位置における表面温度分布の特
性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram of a surface temperature distribution at a position in a flange width direction.
【図8】復熱前と復熱後の上下等価温度差の相関関係を
示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a correlation between upper and lower equivalent temperature differences before and after reheating.
【図9】復熱後の上下等価温度差と反り量の相関関係を
示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing a correlation between an upper and lower equivalent temperature difference after reheating and a warpage amount.
【図10】温度降下量による上下等価温度差と反り量との
相関関係を示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a correlation between an upper and lower equivalent temperature difference due to a temperature drop amount and a warpage amount.
1 H形鋼 2 フランジ 3 ウエブ 5 アナログマルチプレクサ 6 A/D変換器 7 制御部 8 フランジ水冷装置 9 冷却水噴射ノズル 10 仕上ユニバーサル圧延機 11 搬送ライン 12 フランジ水冷装置 13 空冷ゾーン 14 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 H-section steel 2 Flange 3 Web 5 Analog multiplexer 6 A / D converter 7 Control part 8 Flange water cooling device 9 Cooling water injection nozzle 10 Finishing universal rolling mill 11 Transfer line 12 Flange water cooling device 13 Air cooling zone 14 Temperature sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21B 37/74 B21B 1/08 B21B 45/02 C21D 9/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B21B 37/74 B21B 1/08 B21B 45/02 C21D 9/00
Claims (2)
のH形鋼のフランジに冷却水を吹きつけて該H形鋼の反
りを制御する形状制御方法において、前記H形鋼のフラ
ンジ幅方向温度分布を水冷開始前および水冷途中の複数
位置で測定し、この測定温度値に基づいて前記H形鋼の
復熱後のフランジ幅方向温度分布を予測し、この予測値
に基づいて圧延長手方向におけるフランジ上部およびフ
ランジ下部の残留応力分布を予測し、これらフランジ上
下部の残留応力の予測値の差に応じて冷却水噴射ノズル
の高さ位置を調節することを特徴とするH形鋼の形状制
御方法。1. A shape control method for controlling the warpage of an H-section steel by blowing cooling water onto the flange of the H-section steel immediately after being rolled by a universal rolling mill. Is measured at a plurality of positions before and after water cooling, and the temperature distribution in the flange width direction after reheating of the H-section steel is predicted based on the measured temperature value, and in the rolling longitudinal direction based on the predicted value. Shape control of H-section steel, characterized by predicting the residual stress distribution at the upper and lower flanges and adjusting the height position of the cooling water injection nozzle according to the difference between the predicted values of the residual stress at the upper and lower flanges Method.
向に複数段設けて、各段の冷却水の流量または圧力を調
節することを特徴とする請求項1記載のH形鋼の形状制
御方法。2. The method for controlling the shape of an H-section steel according to claim 1, wherein the cooling water injection nozzles are provided in a plurality of stages in the flange width direction to adjust the flow rate or pressure of the cooling water in each stage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344887A JP3068353B2 (en) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Shape control method for H-section steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4344887A JP3068353B2 (en) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Shape control method for H-section steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06190416A JPH06190416A (en) | 1994-07-12 |
| JP3068353B2 true JP3068353B2 (en) | 2000-07-24 |
Family
ID=18372768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP4344887A Expired - Lifetime JP3068353B2 (en) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Shape control method for H-section steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3068353B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101140963B1 (en) * | 2009-02-19 | 2012-05-03 | 현대제철 주식회사 | An Apparatus for Guiding Rolled Inverted Angle |
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-
1992
- 1992-12-24 JP JP4344887A patent/JP3068353B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06190416A (en) | 1994-07-12 |
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