H型钢的轧制是将加热炉加热后的材料用粗轧机轧制成工字梁用异型坯，然后用万能轧机轧制法兰和腹板的厚度，用立辊轧制法兰的宽度。因此，腹板的内部宽度由水平辊的宽度决定，凸缘的宽度(深度)由轧边辊的孔深度决定。因此，为了生产不同腹板高度或凸缘宽度的产品，有必要更换水平辊或磨边辊。另外，对于H型钢的热轧，由于截面各部位的温降差异产生内应力，极端情况下腹板会发生屈曲，所以H型钢的生产范围一般是有限的。

为了解决这一问题，新日铁公司采用自由成形技术生产了更多规格的工字钢产品，该技术可以自由调整腹板高度，并在不更换轧辊的情况下生产不同法兰宽度的变径轧边轧辊。此外，在法兰和腹板的厚度方面，也采用了与厚度相对应的轧制温度控制技术，实现了各种规格H型钢的生产。此外，利用钢坯定径轧制技术可以生产不同规格的相同矩形钢坯。

用斜辊调节纸幅内宽的高效自由成形技术。不换辊调整腹板内宽有两种方法，即万能轧机轧制后扩大或缩小内宽的方法，新日铁采用加宽的方法。

日本钢铁公司针对腹板内宽膨胀有限，或腹板局部轧制法、腹板拉伸法、宽度方向轧制法等不适于工业化生产的问题，采用斜辊轧制法，作为一种一道次可大范围高效调整的方法。这种轧制方法的原理如图2所示。通过装配轧机，使上、下四个辊的轴线与轧制方向形成交角α，并且左、右辊之间的间隔为l，倾斜轧制在前一过程中轧制的比中心部分厚的卷材的两端(加厚部分),以实现卷材内部宽度的扩展。此时，结合内宽的展开条件设定α和L，就可以得到所需腹板高度的产品。

通过分析轧辊咬入过程中材料的变形过程，可以认为变形行为分为三个方面。在轧机的入口区I，虽然腹板没有被压下，但是辊侧与凸缘的内侧接触，腹板整体上沿着宽度方向被拉伸，并且腹板的内侧宽度被扩大；在加厚部分被压下的区域ⅱ，沿宽度方向滚动，因此被大大加宽；在出口侧的区域ⅲ中，尽管腹板已经被压下，但是辊接触凸缘的内侧，并且腹板作为整体被拉伸和加宽。综上所述，通过斜辊轧制增加纸幅的内部宽度包括纸幅的拉伸和加厚部分在宽度方向上的流动。

与其他方法相比，斜轧法的优点是一次轧制可将腹板宽度控制在较大范围内，且形状稳定，尺寸精度高，轧制载荷小，轧机可以做得紧凑。

辊身宽度可调的水平辊。

斜轧机将纸幅的内宽调整到所需宽度后，精万能轧机使用能在短时间内在线调整辊身宽度的水平辊进行精轧。在辊身宽度可调的水平辊结构中，辊楔之间设有高刚度的芯轴，辊楔外部安装有辊宽调节机构，以保持辊轴的弯曲刚度，保证辊宽调节的可靠性。为了调节宽度，分开的辊分别热配合并嵌入每个心轴和中间套筒中，嵌入操作侧辊中的中间套筒轴向固定在与操作侧辊轴承座组装的推力轴承上，嵌入驱动侧辊中的心轴穿过中间套筒的内部，以使其端部与辊体宽度调节驱动部分接触。滚筒的滚筒轴为双重结构，滚筒的旋转力通过花键传递。通过旋转左右(内侧和外侧)滚轮间距来调整滚轮体的宽度。

可变直径磨边辊。

工字钢的翼缘宽度是上下翼缘深度和腹板厚度的总和，如图1所示。压边辊由压下法兰前端的法兰压件和起到将钢材导向合适位置作用的腹板约束件组成。当使用孔深明显小于产品法兰深度的边缘辊进行轧制时，腹板中心位置相对于法兰宽度将在上下方向错位。因此，在轧制不同法兰宽度的产品时，需要用孔深接近产品法兰深度的边辊来代替。变径轧边辊是为轧制不同法兰宽度的产品而开发的，不需要更换轧辊。这种滚轮将法兰压紧部分和腹板约束部分分开，两部分由偏心环连接。偏心轴套通过安装在辊外的偏心环的定位装置旋转，从而改变凸缘压紧部和腹板约束部的相对位置，从而改变孔的深度。

使用变径轧边辊的优点是，产品的凸缘深度可以与任何一个轧制道次的轧边辊的孔深度相近，因此腹板中心的错位小于普通轧边辊。

定径轧制技术。

热轧工字钢的原材料大致可分为异型坯和矩形坯，用于截面接近成品的工字钢。使用工字钢异型坯时，由于材料的横截面接近成品的尺寸，可以保证产品的形状稳定性。在使用矩形坯的情况下，由于需要更大的形状变化，从成型层面来看不如异形坯，但由于可以使用单重较大的原料，因此在生产效率上有优势。另外，为了实现产品的规模化，矩形毛坯的自由度更高，所以目前使用的是生产效率高的矩形毛坯。

矩形坯生产H型钢时，坯的短边在粗轧阶段被切断，形成H型钢的翼缘。经过几台磨边机后，逐渐扩大，以保证形成所需的法兰宽度。最后，使用与成品尺寸相似的孔型进行轧制。由于可配置粗轧机轧辊的道次受辊身长度的限制，所以立辊轧机的压下量是有限的，因此需要选择宽度与产品尺寸相对应的钢坯。因此，当生产具有不同腹板高度的产品时，存在需要制备不同宽度的钢坯的问题。特别是为了生产大型H型钢，需要增加钢坯宽度。因此，钢坯宽度的推广成为一个亟待解决的问题。通过在粗轧机前段设置一台特殊的定径磨进行磨边，可以生产出具有通用坯料宽度的不同腹板高度的产品。

矩形坯生产工字钢的方法在造型水平的稳定性上不如工字钢异型坯生产工字钢的方法。其中一个主要原因是，如果在轧边过程中，钢材不能正确地进入轧辊(道次)的中心，厚度就会不平衡。为了解决这个问题，定径机中的钢的位置保持固定，并且通过机架的横向运动来改变所使用的孔型，以确保正确的钢引入。

随着产品的扩大，所用钢坯的宽度逐渐增加。为了架设，还需要大型设备，既昂贵又不经济。因此，采用机械手立坯的新方法来实现设备的紧凑性。包括以下步骤:首先进行预倾斜过程，即通过钢坯宽度方向一侧下侧的勾爪将水平钢坯抬起，并在20-30度范围内倾斜；其次是倾斜过程，即爪进一步抬起并向钢坯的旋转中心侧移动，钢坯倾斜50-60度；最后，竖立过程，即钩爪进一步移动到坯料的旋转中心侧，并且坯料被竖立。用这种方法，可以实现轧制宽达1800毫米的钢坯。

在工字钢高效生产过程中，通过两台粗轧机将加热炉内加热的钢坯轧制成所需形状的工字钢异型坯。此时安装在前段的定径机采用机架横移方式和新的立坯方式，可以实现物料的通用化和大型化。在中型轧机中，万能轧机用于轧制到目标厚度，安装在立辊上的变径辊用于自由调节法兰宽度。最后，在精轧机上采用斜辊轧制和辊身宽度可变的水平辊来调整腹板高度。

采用上述一系列技术，可以高效生产出用户要求的具有一定外形尺寸和法兰与腹板厚度自由组合的产品。同时，不需要更换轧辊来生产大量的国际标准H型钢。