從鋼帶製造角鋼的軋制裝置和使用該軋制裝置的角鋼軋制方法
2023-10-23 21:21:57 3
專利名稱：從鋼帶製造角鋼的軋制裝置和使用該軋制裝置的角鋼軋制方法
技術領域：
本發明涉及熱軋裝置和使用該裝置的軋制方法，尤其是從鋼帶製造拐角部分有較小外側半徑的斷面形狀的不鏽鋼角鋼的熱軋裝置及使用該熱軋裝置的方法。
至今已普遍地把角鋼用作結構物的構件。
圖1是表示用熱軋工藝製造的角鋼斷面的一個例子的示意圖。其中，A是翼緣的一邊的長度(下面，把A稱為「翼緣」)，t是翼緣的厚度，r1是拐角部的內半徑，r2是拐角部的外側半徑。通常，這些尺寸都在JIS(日本工業規格)中有規定，但其中沒規定角部的拐角部分的外側半徑r2。可是，用在廚房或化學工廠等設備上的不鏽鋼製的角鋼，為了確保用這種不鏽鋼製的角鋼製作的結構物的外觀美麗，要求把角部的拐角部分的外側半徑r2做成1mm以下(下面，把它簡稱為「銳邊」)。
製造角鋼的方法大致可分成2類，一類是從連續鑄造的鋼坯等、由孔型軋機、用熱軋工藝製造的方法，另一類是從鋼帶、由軋輥成形(彎曲加工)機、用冷軋或熱軋工藝製造輕型的角鋼的方法。這裡所說的「鋼帶」是指把寬度較寬的鋼板沿縱長方向分割成的寬度較窄的帶狀鋼板。
圖2是表示用熱軋孔型工藝製造角鋼時的軋輥孔型(道次程序)的示意圖。角鋼的製造是把連續鑄造的鋼坯作為原材料，用設有7～8個孔型的軋機，用熱軋7～8次以上的道次次數軋制，將原材料造形成圖1所示的角形。
孔型軋制工藝中，在被軋制材料M′通過孔型時，由於與角鋼的翼緣相當部分的軋輥的圓周速度不同，因而會產生摩擦，從而使角鋼的表面性狀惡化。作為解決這問題的方法，在日本專利公報特開平5-237503號裡已提出過製造表面性狀優良的不鏽鋼製角鋼的方法，它是在孔型軋輥前配置成形軋輥，用成形軋輥進行角部的彎曲加工。
圖3是表示用冷軋成形、從鋼帶製造角鋼的方法的示意圖。在由冷軋成形將鋼帶製造成角鋼的方法中，由於原材料S的加工是彎曲成形，因而不進行板厚方面的壓下。為此，拐角部分的外側半徑r2就變成板厚的2倍左右。例如、在從板厚是3mm的不鏽鋼帶成形為翼緣厚度是3mm的角鋼時，拐角部分的外側直徑r2約為6mm，因此不適用於上述廚房等設備上。
若把鋼帶作為原材料，用熱軋工藝造形成角鋼，則必需如圖1所示地，角鋼的拐角部分的厚度B約是翼緣厚度t的1.5倍以上。這樣，由於是用厚度與製品的翼緣厚度相同的鋼帶，因而軋製成最後的有銳邊的角鋼是不可能的。為實現這點，必需使用厚度比拐角部分厚度過厚的鋼帶。
圖4是表示從具有厚度比拐角部分厚度大的鋼帶製作角鋼粗製材的狀況的示意圖，其中，(a)是表示被軋制粗製材的斷面示意圖，(b)是表示發生在粗製材上的邊緣波的示意圖。用雙重式孔型軋機、如圖4(a)所示地、從具有厚度T比角鋼的拐角部分的厚度B還厚的鋼帶S(用虛線表示的)，通過沿板厚方向、將被成形為角鋼的翼緣的部分C壓下，造形成粗製材M″。但是，當把厚度相對板寬較薄的鋼帶，除一部分(例如中央部分)外，將兩端部沿厚度方向強壓下時，由於在板寬方向上，軋制方向的伸長不同，因而如圖4(b)所示地發生波浪狀的皺紋、即發生所謂的邊緣波。因此，即使進行精軋，在翼緣部也呈現波紋狀的變形，使製品不合格。
用具有圖2所示的孔型的軋制裝置、由熱軋工藝造形的角鋼軋制方法，不適用於小尺寸的不鏽鋼角鋼的製造。例如、從斷面的一邊是120mm的連續鑄造鋼坯製造翼緣長度是30mm、厚度是3mm的角鋼(下面、把這種角鋼的大小記成「30×30×3」)的場合下，必需使鋼坯在這些孔型裡通過15回(15道次)以上。其結果使精軋溫度降到800℃以下，使材料的加工性能變差，從而引起製品的表面性狀的惡化。為了解決這問題，就必須在軋制過程中進行再加熱，由此引起軋制效率降低。
把鋼帶作為原材料、在冷的或熱的狀態下進行彎曲加工的方法，如上所述，不能製造有銳邊的角鋼。只把鋼帶的與翼緣相當部分壓下的方法，由於在強壓下時會發生邊緣波，因而為了防止發生邊緣波而必須輕壓下，就需要增加軋制道次的次數，而且還消耗設備費用。另外，在孔型軋輥前設置成形軋輥的方法會使拐角部分壁厚減薄，不能得到銳邊，還有軋制設備變得複雜的問題。
如上所述，從鑄造鋼坯、用孔型軋制裝置雖能得到有銳邊的角鋼，但在製作小尺寸的角鋼時，軋制道次的次數增多，表面性狀較差。
本發明的目的是提供一種能從具有厚度與製品的翼緣厚度相等的鋼帶、用熱軋工藝製造具有良好的表面性狀和銳邊的角鋼的軋制裝置和使用這裝置的便宜的軋制方法。
本發明人確認用一種配設著在軋輥表面上有凹槽孔型的垂直軋輥、和在軋輥縱長方向的中央部有凹槽孔型的水平軋輥的萬能軋機，將板材的兩端沿寬度方向壓下時，不會發生邊緣波，而能使板寬的中央部的厚度增大，完成了本發明。
本發明的主題是提供圖5～圖8所示的從鋼帶軋制角鋼的軋制裝置和利用這些裝置來軋制角鋼的方法。它是①如圖5所示，把對行進的鋼帶(S)進行加熱的加熱裝置(H)、萬能軋機(U)和雙重式孔型軋機群(R)接近地配置的、萬能軋機(U1)上配設一對在軋輥表面上形成凹槽孔型(13)的垂直軋輥(3、3)和一對在一方的軋輥表面的中央部分有凹槽孔型(12)的水平軋輥(1、2)的軋制裝置最好在萬能軋機的另一側的軋輥(下述的圖6(b)的下水平軋輥2′)上，在縱長方向中央部分設置突起(14)。
②如上述①所述的軋制裝置(參照圖7、8)，其中，上述加熱爐是給鋼帶直接通電而加熱的裝置(H2)。
③如上述①所述的軋制裝置(參照圖8)，其中，上述加熱裝置是供電軋輥(7、8)、被絕緣了的萬能軋機(U)和接地了的雙重式孔型軋機(R)。
④如上述③所述的軋制裝置(參照圖8)，其中，上述通電加熱裝置由2組供電軋輥(7、8)構成，其中的一組供電軋輥(7)上配設著使供電軋輥沿鋼帶行進方向移動的裝置；在另一組供電軋輥(8)上配設著軋輥開放裝置。
⑤角鋼的軋制方法，用萬能軋機把鋼帶沿寬度方向壓下，而且沿厚度方向壓下，使板寬中央部分的厚度增大後，用雙重式孔型軋機精軋成角形，上述萬能軋機上配置著一對在軋輥表面上形成凹槽孔型(13)的垂直軋輥(3、3)和一對在一方的軋輥的中央部分形成凹槽孔型(12)的水平軋輥。
⑥角鋼的軋制方法，使用具有在萬能軋機的前級設置著2組上下配設的供電軋輥(7、8)的通電加熱裝置(H2)的軋制裝置，開始軋制時，使2組供電軋輥沿鋼帶行進方向接近地配置，當鋼帶(S)嚙合進入到後級的供電軋輥(8)時，一邊使前級的供電軋輥沿著與鋼帶行進方向相反的方向移動、一邊進行通電；當鋼帶達到規定的溫度時，用軋制速度使鋼帶行進，同時將後級的供電軋輥開放，在前級的供電軋輥(7)和萬能軋機之間，或者和精軋機之間進行通電加熱，同時用萬能軋機將鋼帶沿寬度方向壓下，而且沿厚度方向壓下，使板寬中央部分的厚度增大後，用雙重式孔型軋機精軋成角形；上述萬能軋機上配置著一對在軋輥表面形成凹槽孔型的垂直軋輥和一對在一方的軋輥中央部分形成凹槽孔型的水平軋輥。
圖1是表示角鋼斷面形狀的一個例子的示意圖，圖2是表示用現有的孔型軋制的孔型和道次程序的一個例子的示意圖，圖3是表示用冷軋成形從鋼帶製造角鋼的方法的示意圖，圖4是表示把鋼帶的兩端壓下，製作粗製材的狀況的示意圖，其中，圖4(a)是表示用孔型軋制的粗製材的斷面圖，圖4(b)是表示在粗製材上發生的邊緣波的示意圖，圖5是表示本發明的從鋼帶製造角鋼用的軋制裝置的一個例子的示意圖，其中，圖5(a)是表示軋制生產線的示意圖，
圖5(b)是表示萬能軋機的軋輥配置和被軋制材料的斷面的示意圖，圖6是表示本發明的從鋼帶製造角鋼用的軋制裝置的另一個例子的示意圖，其中，圖6(a)是表示軋制生產線的示意圖，圖6(b)是表示萬能軋機的軋輥配置和被軋制材料的斷面的示意圖，圖7是表示用通電加熱的角鋼的軋制裝置的示意圖，圖8是表示配置著接地的雙重式孔型軋機的角鋼的軋制裝置示意圖，圖9和圖10是表示在把鋼帶的兩端約束的場合下、隨著沿寬度壓下的壓曲樣式的示意圖，其中，圖9是表示約束10mm的場合，圖10是表示約束3mm的場合，圖11是表示沒把鋼帶兩端約束的場合下，隨著沿寬度壓下的壓曲樣式的示意圖，圖12是表示進行寬度壓下試驗用的萬能軋機的軋輥配置和被軋制材料的斷面示意圖，圖13是表示用寬度壓下試驗得到的寬度壓下率和中央部厚度增加率的關係的示意圖，圖14是表示在萬能軋機的前端配置鋼帶的溫度調節裝置的角鋼的軋制裝置。
下面，說明實施本發明的最佳方式。
本發明的製造角鋼的軋制裝置通過改變現有的萬能軋機的軋輥形狀，至少用2個道次的軋制就能從具有與角鋼製品的翼緣厚度同等厚度的鋼帶軋製成最終的產品。
A.關於由萬能軋機形成的粗製材的造形軋制先研究用萬能軋機的左右垂直軋輥，沿寬度方向將鋼帶壓下時的鋼帶變形狀況。使用在外徑為400mm的圓周部上、形成凹槽底部寬度為5mm、傾斜角為8°、深度為3mm和10mm的2種凹槽孔型的左右的垂直軋輥，把厚度為5mm、寬度為100mm的不鏽鋼(SUS304)加熱到900℃後，沿寬度方向最大壓下30mm。
圖9是表示用凹槽孔型、在將鋼帶的兩端部約束10mm的情況下，沿寬度方向壓下時鋼帶的變形狀況的示意圖。當把鋼帶S的兩端約束10mm情況下，沿寬度方向壓下時，引起壓曲，這個壓曲模式成U型(圖中所示為倒U型)，從板寬的中央部偏向左右處彎曲。
圖10是表示用凹槽孔型、在將鋼帶的兩端部約束3mm的情況下、沿寬度方向壓下時的鋼帶的變形情況的示意圖。在約束3mm的情況下的壓曲模式為W型(圖中所示為倒W型)，在從板寬中央部向左右偏離之處彎曲。
圖11是表示在不約束鋼帶的兩端情況下、隨著沿寬度方向壓下而發生的壓曲模式示意圖。在不約束鋼帶S兩端的情況下，如圖所示地、兩端部發生彎曲。
從這些結果可知，藉助垂直軋輥的凹槽深度確定的鋼帶兩端部約束的程度會使鋼帶中央部發生的變形大幅度地變化。
使用那種在軋輥縱長方向的中央部有凹槽孔型的水平軋輥、沿厚度方向、將以圖9所示壓曲模式變形的材料壓下時，能得到中央部增厚的角鋼的粗製材。為了確認這點，調研了用造型軋機沿寬度方向壓下鋼帶時的厚度變化。
圖12是表示進行寬度壓下試驗時用的萬能軋機的軋輥配置和被軋制材料的斷面示意圖。在垂直軋輥3′、3′的外徑為400mm的圓周部上形成凹槽底部寬度為5mm、傾斜角為8°、深度為3mm和10mm的2種凹槽孔型13；在上水平軋輥1的外徑為400mm圓周部上形成凹槽底部寬幅度為20mm、深度為8mm的凹槽孔型12。用這樣的軋機、把作為鋼帶S的厚度為5mm、寬度為100mm(這是凹槽深度為10mm的情況，在凹槽深度是3mm情況下、是85mm)的不鏽鋼(SUS304)加熱到900℃後，把水平軋輥兩端部的軋輥開度G設定為5mm，進行用垂直軋輥使寬度方向的壓下量發生種種改變的軋制試驗。
沿寬度方向將鋼帶壓下時，如上所述地在板寬中央部發生壓曲。壓曲了的被軋制材料M′由軋輥長度方向中央部形成凹槽孔型12的上水平軋輥1壓下，由此充滿軋輥的空間部(凹槽孔型部)，使板寬中央部的厚度增大。
圖13是表示用軋輥表面上有凹槽孔型的萬能軋機、進行將鋼帶沿寬度方向壓下的軋制試驗時的壓下率和板厚增加率之間的關係的圖表。在這圖中，用O印記表示的曲線是表示垂直軋輥的凹槽深度為10mm的情況，用●記號表示的曲線是表示凹槽深度為3mm的情況。由圖可見，通過增大凹槽深度就使鋼帶中央部厚度的增加率加大。
由這些結果可見，用軋輥表面有凹槽孔型的一對垂直軋輥，一邊將鋼帶兩端部約束，一邊沿板寬方向壓下時，用一側的軋輥長度方向中央部有凹槽孔型的一對水平軋輥、沿板厚方向壓下時，能實施使鋼帶中央部厚度增大的造形軋制。通過用雙重式孔型軋機實施精軋，能得到有銳邊的角鋼。即、能從具有厚度與角鋼翼緣厚度相等的鋼帶製造有銳邊的角鋼。
B.關於用3個道次從鋼帶製造角鋼的軋制裝置圖5是表示本發明的從鋼帶製造角鋼用的軋制裝置的一個例子的示意圖，其中(a)是表示軋制生產線的示意圖，(b)是表示萬能軋機的軋輥配置和被軋制材料的斷面示意圖。S是鋼帶、H是設置著連續加熱爐H1的加熱裝置、U是萬能軋機、R是把第1級的雙重孔型成形軋機R1和第2級的雙重孔型精軋機R2接近地配置的雙重式孔型軋機群、D是切斷機、M是製品，萬能軋機和雙重式孔型軋機群是沿軋制方向接近地配置的。這裡所謂「接近地配置」是指兩者間不設置工作檯軋輥，兩臺連續地排列的狀態。
鋼帶S由連續加熱爐H1加熱，由萬能軋機U進行使材料的寬度縮小和使中央部厚度增加的造形，接著、由雙重式孔型軋機群R精軋成角鋼。
圖5(b)所示萬能軋機U1的結構特徵是在垂直軋輥3的軋輥外周部設置凹槽孔型13，把持住被軋制材料M′的兩端、沿寬度方向壓下；水平軋輥的至少一方的軋輥(在上述圖中的情況下是上水平軋輥)外周部的長度方向中央部上設有凹槽孔型12，把由垂直軋輥沿寬度方向壓下，而壓曲了的材料移動到中央部。即、由於在垂直軋輥3上形成凹槽孔型13，因而在沿板寬方向將被軋制材料M′壓下時，被軋制材料的寬度中央部就發生壓曲，又由於沿軋制方向不能延伸，因而就向寬度方向中央部移動，使其沿水平軋輥的形狀增加厚度。另一方面，由於在上水平軋輥1的中央部形成凹槽孔型12，把特定的軋輥開度G設定成4.5mm，把鋼帶約束著，因而板寬方向的壓下量(減少的面積量)就使中央部的厚度增加。這形狀和由圖2所示的道次5造形的形狀相當。
將鋼帶S在連續加熱爐H1上加熱、由配設著如圖5(b)所示的軋輥的萬能軋機U1沿寬度方向壓下，實施使中央部分厚度增大的軋制，造形成與圖2的道次5所示形狀相當的形狀。接著、實施中間軋制，即由設置著圖2的道次6所示的孔型軋輥的第1級的雙重式孔型成形軋機R1使鋼帶中央部分形成「倒V」字形。再由設置著圖2的道次7所示的孔型的雙重式孔型精軋機R2形成翼緣的直角度和銳邊，精軋成角鋼製品。
用本發明的軋制裝置，能用3道次的軋制，從具有厚度與製品角鋼的翼緣厚度相等的鋼帶、製造有銳邊、表面性狀優良的角鋼。
C.關於用2個道次從鋼帶製造角鋼的軋制裝置圖6是表示本發明的從鋼帶製造角鋼用的軋制裝置的另一個例子的示意圖，其中的(a)是表示軋制生產線的示意圖，(b)是表示萬能軋機的軋輥配置和被軋制材料的斷面示意圖。圖6(b)所示的萬能軋機的結構特徵是在一方的水平軋輥1′的外周面的中央部分設置凹槽孔型12，在一方的水平軋輥2′的外周面的中央部分設置突起14，使沿寬度方向被壓下的被軋制材料M′移動到中央部位。
在把寬度是角鋼翼緣寬度2倍以上、厚度與翼緣厚度相等的鋼帶S加熱以後，用圖6(b)所示的萬能軋機U2，通過沿板寬方向壓下和沿厚度方向約束軋制，造形成角鋼的粗製材。即、由於在垂直軋輥3上形成圖6(b)所示的凹槽孔型13，因而在沿板寬方向壓下時，被軋制材料M′在寬度中央部分引起壓曲；又由於不能沿軋制方向延伸，因而就向寬度方向中央部移動，使鋼帶沿水平軋輥的形狀增加厚度。另一方面，由於上水平軋輥1′的中央部分形成凹槽孔型12，在下水平軋輥2′上形成突起14，將兩者設定成特定的軋輥開度，將被軋制材料M′約束著，因而板寬方向的壓下量(減少的面積量)就使中央部的厚度增加。這個形狀與由圖2所示的道次6造形的形狀相當。
接著，用雙重式孔型精軋機R2、只實施整形軋制就可以。用萬能軋機U造形的被軋制材料的形狀近似於用圖2所示的道次6軋制的材料的形狀，然後用雙重式孔型精軋機R2隻形成翼緣的直角度和銳邊即可。用這萬能軋機U2，由於角鋼的拐角部的厚度約比翼緣部大50％，而且也形成拐角，因而用比較輕度的軋制就能造形成角鋼。由此能製造出表面性狀良好的角鋼。
D.在加熱裝置裡利用直接通電加熱的軋制裝置圖7是表示利用直接通電加熱的角鋼製造裝置的示意圖。
H是把上下地夾住鋼帶的2組供電軋輥7、8沿鋼帶行進方向配置的直接通電加熱裝置H2構成的加熱裝置，9是電源，U2是萬能軋機，R2是雙重式孔型軋機群、S是鋼帶、M是角鋼製品。在萬能軋機U2上配置著由具有凹槽孔型的水平軋輥1′和具有突起的水平軋輥2′構成的萬能軋機U2，或者由具有凹槽孔型的水平軋輥和平坦的水平軋輥構成的萬能軋機U1。在雙重式孔型軋機群裡，在萬能軋機U2的情況下，只配置精軋機R2；在萬能軋機U1的情況下，配置成形孔型軋機R1和精軋機R2。
如圖所示，在2個供電軋輥7、8之間，將鋼帶加熱到規定的溫度之後，由萬能軋機U2，沿寬度方向壓下，使中央部的厚度增大，造形成粗製材。此後，由孔型精軋機R2將粗製材軋製成製品尺寸的角鋼。在這種情況下、在20V、6000A時的軋制速度是約0.2m/s的低速，電源設備非常便宜。另一方面，在用連續式加熱爐時，設備費就非常高，而速度可達5m/s、生產性可大幅度增大。但，考慮到小型的不鏽鋼角鋼的國內需要，直接通電加熱法即使只有0.2m/s的生產能力，但已能充分適應，是最適於小型的不鏽鋼角鋼的加熱法。
E.關於使前級的供電軋輥移動由於用通常的通電加熱裝置不能加熱鋼帶行進方向的前端部，因而就不能對這部分進行軋制。作為解決這問題的方法，作出了能使供電軋輥移動的直接通電加熱裝置。
圖8是表示配置著能移動的供電軋輥、能開放的供電軋輥、絕緣的萬能軋機和接地的雙重式孔型精軋機的角鋼軋制裝置的示意圖。圖中，10是能沿鋼帶行進方向移動的供電軋輥、11是具有切斷和鋼帶接觸用的軋輥開放裝置的供電軋輥。
使供電軋輥10接近供電軋輥11地直到圖8中用虛線表示的位置，當鋼帶嚙合地進入到供電軋輥11間時，使鋼帶的行進停止，使供電軋輥10一邊沿著與鋼帶行進方向相反的方向移動(直到圖中用實線表示的位置)，一邊給鋼帶通電。在供電輥11附近的鋼帶溫度達到規定的溫度時，使供電輥10停止移動，同時使鋼帶行進。在鋼帶嚙合地進入到孔型精軋機R2時，將供電輥11沿上下地開放，在供電輥10和孔型精軋機R2之間通電加熱。由此，能從鋼帶的行進方向前端部加熱到規定的軋制溫度。
使供電軋輥移動的裝置可使用那些公知的例如滾珠螺杆裝置、利用油壓或空氣壓等壓力缸。在滑動支撐臺上移動的裝置。移動時，可使軋輥迴轉地動作，也可使其隨著鋼帶而迴轉。
將供電軋輥上下地開放的裝置可使用油壓或空氣壓等壓力缸的裝置，或者是利用壓力缸和彈簧或連杆機構的裝置。
F.關於把萬能軋機絕緣、將雙重孔型軋機接地應用設置著連續加熱爐或者通常的通電加熱裝置的軋制裝置的小尺寸角鋼的軋制，在軋制過程中，材料的溫度會很快地降低，從而使製品表面性狀惡化。但是，在如圖8所示地、把萬能軋機絕緣，將雙重式孔型精軋機接地後、從供電輥10通電時，即使在萬能軋機U2和雙重式孔型精軋機R2的正下方，也能對鋼帶進行加熱。萬能軋機的絕緣是把絕緣墊子鋪在軋制機的基礎上、將絕緣連軸節用在動力驅動軸上實現的。
G.關於提高鋼帶寬度方向中央部分溫度的裝置本發明的特徵在於把鋼帶沿寬度方向壓下，從而增大鋼帶中央部分的厚度。為了增加鋼帶中央部分的厚度，可藉助增大這部分的變形，也可藉助提高中央部分的溫度。
圖14是把鋼帶的溫度調節裝置配設在萬能軋機的前段上的角鋼軋制裝置示意圖。D是溫度調節裝置，它是沿上下設置輪軸，這種輪軸配設著2個圓板(D1、D2或D3、D4)，是通過軸(D5、D6)來改變2個圓板的間隔的，兩個圓板夾住鋼帶的兩端部，隨著鋼帶行進而迴轉。由此能使鋼帶的兩端部溫度比中央部約低200℃。由於在由萬能軋機U2將鋼帶沿寬度方向壓下、實施軋制時，能使鋼帶的中央部分厚度較大，因而能從厚度與角鋼製品的翼緣厚度相等，而且不限於用寬度是翼緣的2倍的鋼帶製造角鋼。
這裡用的是4個圓板(D1～D4)，但也可以應用將軋輥的長度方向的中央直徑做得較小的上下一對軋輥(D7、D8)，也可以用冷製劑冷卻兩端或用燃燒氣體加熱中央部。
如上所述，本發明的角鋼製造方法是用軋輥表面設有凹槽孔型的萬能軋機，在沿寬度方向將鋼帶壓下、並使中央部厚度增大的造型軋制之後，由雙重式孔型軋機群進行1道次或2道次的軋制。這樣，軋制所要的時間就短到10秒以下，即使在加熱溫度是例如950℃時，也能確保800℃以上的精軋溫度，就能製造表面性狀優良的角鋼。又因為通過配置直接通電加熱裝置，能提高精軋溫度，因此能實現將製品軋制後直接急冷的固溶處理等。
下面，用實施例更詳細地說明本發明。
(實施例1)把圖5(a)所示的軋制生產線用作軋制裝置，其中配置具有圖5(b)所示的軋輥形狀的萬能軋機U1(垂直軋輥的直徑是300mm、水平軋輥的直徑是400mm)，還配置著有圖2所示的道次6和道次7的孔型的2臺雙重式孔型軋機R1、R2(軋輥的直徑是400mm)。把厚度為4.5mm、寬度為110mm的不鏽鋼(SUS304)鋼帶用作原材料，用3個道次的軋制製造40×40×4的角鋼。
萬能軋機的垂直軋輥3上設有凹槽底寬度是4.5mm、凹槽深度是10mm、凹槽傾斜部的角度是5°的梯形孔型；上水平軋輥上設有開口寬度是30mm、深度是8mm、底部的半徑是10mm的山谷形的孔型。前級的雙重式孔型成形軋機R1上設有圖2所示的6道次的孔型，在精軋機R2上設有有圖2所示的道次7的孔型。
用連續加熱爐H1把上述鋼帶加熱到950℃，如圖5(b)所示地，用萬能軋機U1進行軋制，即把鋼帶的寬度壓下到75mm、使中央部分的厚度增大到最大為8mm。接著，由雙重式孔型成形軋機R1進行中間軋制，即把被軋制材料的中央部分彎曲成「倒V字」形，然後由精軋機R2進行整形軋制，軋製成40×40×4的角鋼。
製得的角鋼的拐角部的外側半徑是1.0mm，翼緣部的表面性狀良好。而且能得到5m/s的軋制速度，生產率是40噸/小時。這是以前的軋制方法(4臺越野式軋機)2倍左右。
(實施例2)把圖6(a)所示的軋制裝置用作軋制裝置，其中配置著具有圖6(b)所示的軋輥形狀的萬能軋機U2(垂直軋輥的直徑是300mm、水平軋輥的直徑是400mm)，還配置著有圖2所示的道次7的孔型的雙重式孔型軋機R2(軋輥的直徑是400mm)。把與實施例1同樣的鋼帶用作原料，用2個道次的軋制製造40×40×4的角鋼。
在萬能軋機U2的垂直軋輥上設有凹槽底寬度是4.5mm、凹槽深度是10mm、凹槽傾斜部的角度是5°的梯形孔型；在上水平軋輥上設有開口寬度是30mm、深度是8mm、底部半徑是10mm的山谷形孔型；在下水平軋輥的中央部分設有突起，它的前端部具有與角鋼的翼緣半徑相等的半徑、高度是2mm、下部的寬度是10mm。雙重式孔型精軋機R2上設有圖2所示的道次7的孔型。
用連續加熱爐H1把寬度是110mm、厚度是4.0mm的不鏽鋼(SUS 304)的鋼帶加熱到950℃，由萬能軋機U2進行軋制，即把鋼帶的寬度壓下到75mm，使中央部分的厚度增大到8mm。由於下水平軋輥2的中央部分設有突起14，因而粗製材的斷面近似於圖2所示的道次6的形狀。這樣，只要用雙重式孔型軋機進行圖2的道次7所示的孔型軋制，就能精軋成40×40×4的角鋼。
得到的角鋼的拐角部的外側半徑是1.0mm、翼緣部的表面性狀良好。而且能得到5m/s的軋制速度、生產率是40噸/小時。
(實施例3)使用圖7所示的配置著通電加熱裝置的角鋼的軋制裝置，從厚度是4mm、寬度是75mm的鋼帶(不鏽鋼、SUS 304)製造30×30×3的角鋼。萬能軋機和雙重式孔型軋機是使用實施例2中所用的軋制裝置。在2個供電軋輥7、8之間給鋼帶通電，加熱到供電軋輥8的輸出側溫度為1100℃之後，用萬能軋機把鋼帶的寬度從75mm縮小到60mm(壓下量是15mm)，使中央部分的厚度增大到最大為4.5mm。接著，用精軋機R2把翼緣的厚度壓下到3mm，製成角鋼。
用通電加熱方法的場合的軋制速度是0.2m/s，生產率比連續式加熱爐方法低，但是，通電加熱設備的設備費比連續式加熱爐低1/10以下，因而對需要量少的小型不鏽鋼角鋼來說，是新設軋制裝置情況下的最合適的加熱法。
(實施例4)用圖8所示的配置著通電加熱裝置的角鋼軋制裝置，從厚度是4mm、寬度是50mm的鋼帶(不鏽鋼、SUS 304)製造20×20×3的角鋼。
在使前級的供電軋輥10接近後級的供電軋輥11的狀態(用虛線表示的狀態)下使鋼帶行進，在鋼帶嚙合進到後級的供電軋輥11裡的時候，使鋼帶停止行進，一邊使前級的供電軋輥10沿著與鋼帶行進方向相反的方向(圖中用箭號所示的方向)移動，一邊給鋼板通電。當鋼帶的溫度達到1100℃時，使鋼帶行進，同時使後級的給電軋輥11向上下開放(用虛線表示)，在前級的供電軋輥10和精軋機R2之間進行通電加熱。用萬能軋機把鋼帶的寬度從50mm縮小成40mm(壓下量是10mm)、使中央部分的厚度增大成4.5mm之後，用精軋機把翼緣的厚度壓下到3mm，軋製成角鋼。
由於用圖7所示的通電加熱裝置不能加熱鋼帶的前端部，因而軋制的角鋼的形狀就不良，就使成品率降低。但是，用圖8所示的通電加熱裝置能從鋼帶的前端部開始加熱，因而使成品率提高。又因為還能在萬能軋機和精軋機的軋輥正下方加熱鋼帶，能提高精軋溫度(例如850℃以上)，能進行軋制後急冷、即進行聯機固溶處理。
本發明的角鋼軋制裝置能從鋼帶、高效率地製造表面性狀優良、有銳邊的角鋼。而且用設有通電加熱裝置的軋制裝置除了能提高精軋溫度、能進行聯機熱處理，除此之外，還能提高成品率，尤其適用於製造不鏽鋼的角鋼。因此，本發明的軋制裝置及其軋制方法能被廣泛地用在製造廚房用的、化學工廠用的角鋼。
權利要求
1.從鋼帶製造角鋼的軋制裝置，其特徵在於它是把對行進的鋼帶進行加熱的加熱裝置、萬能軋機和雙重式孔型軋機群沿軋制方向接近地配置、上述萬能軋機是配設著一對在軋輥表面上形成凹槽孔型的垂直軋輥和一對在一方的軋輥的縱長方向中央部分形成凹槽孔型的水平軋輥的軋機。
2.從鋼帶製造角鋼的軋制裝置，其特徵在於它是把對行進的鋼帶進行加熱的加熱裝置、萬能軋機和雙重式孔型軋機沿軋制方向接近地配置、上述萬能軋機是配設著一對在軋輥表面上形成凹槽孔型的垂直軋輥和一對在一方的軋輥的縱長方向中央部分形成凹槽孔型、在另一方的軋輥的縱長方向中央部分形成突起的水平軋輥的軋機。
3.如權利要求1或2所述的從鋼帶製造角鋼的軋制裝置，其特徵在於上述的加熱裝置是給鋼帶直接通電而加熱的裝置。
4.如權利要求1或2所述的從鋼帶製造角鋼的軋制裝置，其特徵在於上述加熱裝置是供電軋輥、被絕緣了的萬能軋機和接地了的雙重式孔型軋機。
5.如權利要求4所述的從鋼帶製造角鋼的軋制裝置，其特徵在於上述直接給鋼帶通電而加熱的裝置由2組供電軋輥構成，其中的一組供電軋輥上配設著使供電軋輥沿鋼帶行進方向移動的裝置；在另一組供電軋輥上配設著從鋼帶將軋輥開放的裝置。
6.從鋼帶製造角鋼的軋制方法，其特徵在於用萬能軋機把鋼帶沿寬度方向壓下，而且沿厚度方向壓下，使板寬中央部分的厚度增大後，用雙重式孔型軋機精軋成角形，上述萬能軋機上配置著一對在軋輥表面上形成凹槽孔型的垂直軋輥和一對水平軋輥；這一對水平軋輥是在一方的軋輥中央部分形成凹槽孔型，或者是在一方形成凹槽孔型、另一方形成突起。
7.從鋼帶軋制角鋼的方法，其特徵在於使用具有在萬能軋機的前段上設置有2組上下配設的供電軋輥的通電加熱裝置的軋制裝置，在開始軋制時，使2組供電軋輥沿鋼帶行進方向接近地配置，當鋼帶嚙合進入到後級的供電軋輥時、使鋼帶停止行進，一邊使前級的供電軋輥沿著與鋼帶行進方向相反的方向移動、一邊進行通電；當鋼帶達到規定的溫度時、使鋼帶以軋制速度行進，同時將後級的供電軋輥從鋼帶開放，在前級的供電軋輥和萬能軋機之間、或者和精軋機之間進行通電加熱，同時用萬能軋機將鋼帶沿寬度方向壓下，並且沿厚度方向壓下，使板寬中央部分的厚度增大後，用雙重式孔型軋機精軋成角形；上述萬能軋機上配置著一對在軋輥表面上形成凹槽孔型的垂直軋輥和一對水平軋輥，這一對水平軋輥是在一方的軋輥中央部分形成凹槽孔型，或者是一方形成凹槽孔型、另一方形成突起。
全文摘要
本發明提供一種製造表面性狀優良的、拐角的外側半徑小的角鋼的軋制裝置及使用該裝置的軋制方法。上述軋制裝置是把對行進的鋼帶進行加熱的加熱裝置、和配設著一對在軋輥表面上設有凹槽孔型的垂直軋輥和一對在一方的軋輥表面的中央部分設有凹槽孔型的水平軋輥的萬能軋機、雙重式孔型軋機群接近地配置的軋制裝置。加熱裝置可以是直接通電加熱裝置(H
文檔編號B21B1/08GK1153487SQ9519412
公開日1997年7月2日 申請日期1995年7月13日 優先權日1994年7月19日
發明者草場芳昭 申請人:住友金屬工業株式會社