AT509831A1

AT509831A1 - Verfahren und vorrichtung zur minimierung des bandzugs eines walzgutes

Info

Publication number: AT509831A1
Application number: AT0073510A
Authority: AT
Inventors: Gerald Dipl Ing Eckerstorfer; Ansgar Gruess; Otto Schmid
Original assignee: Siemens Vai Metals Tech Gmbh
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2011-11-15
Also published as: US9694403B2; US20130074557A1; BR112012027861A2; KR101458757B1; EP2563533B1; KR20130038263A; RU2538436C2; CN102869460A; WO2011134811A3; BR112012027861B1; RU2012151275A; WO2011134811A2; EP2563533A2; CN102869460B; AT509831B1

Description

200909229 • * * * • «

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zur Minimierung des Bandzugs eines

Walzgutes 5

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum 10 Minimieren des Bandzugs eines Walzgutes, wobei das Walzgut mittels einer Transporteinrichtung zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut befindlichen Walzeinheiten transportiert wird. 15

Stand der Technik

Bei der Herstellung eines Warmbandes erfolgt das Walzen üblicher Weise in Walzanlagen mit mehreren voneinander getrennten Walzeinheiten und WalzVorgängen. Das Walzgut kann 20 z.B. von einer separaten Stranggusseinrichtung, z.B. einem "continuous casting system” kommen. Jeder Walzenvorgang kann dabei in einzelnen Reversiergerüsten vonstatten gehen, oder in mehreren Walzeinheiten erfolgen, die jeweils aus mehreren Walzgerüsten zusammengesetzt sein können. Üblicherweise 25 werden die Walzen dieser Walzgerüste von Antrieben angetrieben, deren Drehzahl von einer übergeordneten Regeleinrichtung vorgegeben wird.

Das Walzgut kann auch ein Warmband sein, welches in einer Gieß-Walz-Verbundanlage in einem kontinuierlichen Prozess 30 hergestellt wird.

Bei solchen Walzanlagen tritt das Problem auf, dass es antriebstechnisch schwierig ist, zwischen der Antriebsleistung, die für die Deformation des Walzgutes 1 200909229 » 4M« · · • · * · · 1 erforderlich ist, und der Antriebsleistung, die für das Aufbringen eines Bandzuges und zum Fördern des Warmbandes erforderlich ist, präzise zu differenzieren. Ein Walzgerüst kann daher nicht als bandzuggesteuertes Antriebselement 5 betrieben werden. Es muss der Massenstrom zwischen aufeinander folgenden Walzstaffeln entkoppelt werden.

In bekannten Anlagen zur Herstellung von Bandstahl {konventionelle Warmbreitbandstraßen), kann diese Entkopplung 10 zwischen zwei Walzstaffeln so realisiert sein, dass das zugeführte Material in Brammen unterteilt wird und die Abstände zwischen den einzelnen Walzstaffeln (Vorgerüste und Fertigstraße) so gewählt werden, dass niemals beide Walzstaffeln gleichzeitig am selben Vorstreifen in Eingriff 15 sind. Daraus resultiert aber eine große Baulänge der Anlage, was hohe Investitionskosten und thermische Verluste verursacht. Alternativ hierzu kann der in Stücke geteilte Vorstreifen auch in speziell dafür vorgesehenen Einrichtungen aufgewickelt und wieder abgewickelt werden, was aber 20 ebenfalls mit einem entsprechenden Aufwand verbunden ist.

Es ist bekannt, dass zur Kopplung zweier in Eingriff aufeinander folgender Walzeinheiten eine Minimalzugregelung entweder durch eine direkte Zugregelung oder durch eine 25 Schlingenregelung erfolgen kann. In beiden Fällen ist zur Regelung stets ein Mindestbandzug erforderlich. Dieser zur Regelung notwendige und/oder aus Zugmessgrößen verfügbare, mindestens erforderliche Bandzug kann aber die Fließgrenze des zu bearbeitenden, heißen Walzgutes übersteigen. Auch eine 30 in Teilen oder ganz frei hängende Materialschlinge bildet durch das Eigengewicht eine zusätzliche Bandzugkomponente. Übersteigt die Summe der Bandzugkomponenten die Fließgrenze des zu bearbeitenden Walzgutes, sind Qualitäts- und 2 200909229 • * · ····· * · · #*··· * » * * ft» * «·· *·· ·

Ausbringensrtiinderung des erzeugten Endprodukts unvermeidbar. Insbesondere Einschnürungen über die Breite des Walzgutes und daraus resultierende Nachbearbeitungen am Endprodukt führen zu einer erheblichen Einbuße des Verhältnisses eingesetztes 5 Material und ausgebrachtes Material.

Zur Vermeidung der Nachteile des oben angeführten Standes der Technik, oder aber auch für Anlagen zur kontinuierlichen Erzeugung von Bandstahl in einem semi-endlosen oder endlosen 10 mehrstufigen Warmwalzverfahren, bei denen Vorgerüststraße und Fertigstraße durch einen langen Vorstreifen miteinander verbunden sind, ist eine zufriedenstellende Lösung der Entkopplung zweier aufeinander folgender Walzstufen bislang nicht bekannt. 15

Darstellungen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und 20 eine Vorrichtung anzugeben, mit denen eine Minimierung bis zur vollständigen Vermeidung des Bandzugs eines Walzgutes zwischen zwei aufeinander folgenden Walzeinheiten auf einfache Weise möglich ist. 25 Diese Aufgabe wird für ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und für eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine 30 Minimierung beziehungsweise eine Aufhebung der auf das Walzgut wirkenden Zugkräfte mit Vorteil dadurch erreicht werden kann, indem im Förderweg zwischen zwei aufeinander folgenden und von einer Regeleinrichtung geregelten 3 • · 200909229

Walzeinheiten längs eines Streckenabschnittes eine Senke vorgesehen wird. In dieser Senke bildet sich eine Walzgutschlinge aus, deren Schlingentiefe von der Regeleinrichtung auf einen Wert gehalten wird, welcher der 5 freien Durchbiegung des Walzgutes in diesem Streckenabschnitt entspricht. Die Durchbiegung ist im Wesentlichen vom Material, von der Querschnittsform und von der Temperatur des Walzgutes abhängig. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass diese Durchbiegung mit Vorteil in einem Regelkreis als 10 Führungsgröße verwendet werden kann, wenn es darum geht zwischen zwei Walzeinheiten auf einfache Weise einen Bandzug von nahezu Null zu erreichen.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird die Schlingentiefe 15 beziehungsweise Schlingenhöhe mittels einer Messeinrichtung erfasst und dieser Messwert der Regeleinrichtung zugeleitet. Die Regeleinrichtung verwendet diesen Wert, gegebenenfalls zusammen mit anderen Walzparametern, für die Ansteuerung der Hauptantriebe und/oder der Spaltanstellung der Walzeinheiten. 20

In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird, das Produkt gebildet aus der Länge der Walzgutschlinge, der Schlingentiefe und der Dicke des Vorstreifens auf einen Wert zwischen 2*105 mm3 und 6*107 mm3 gehalten. 25

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens kann so aussehen, dass die Transporteinrichtung durch einen Rollgang gebildet wird, der gleichzeitig eine Stützung für die Walzgutschlinge bildet. Bei dieser Stützung wird die 30 Walzgutschlinge zumindest in einem Punkt einer Stützlinie gestützt, welche durch die Krümmungslinie der freien Durchbiegung des Walzgutes in dem zu überbrückenden Streckenabschnitt vorgegeben wird. Die einzelnen 4 200909229 φφ ·· * Φ#·Φ *«#+ Φ·φ· # φ * * « · Φ · Φ Φ · Φ Φ · φφ* Φ·· · * * * Φ Φ··· * · Φ Φ**·φ * · · «· *· * *φ Φ φφφ ·

Stützelemente liegen unterhalb der Haupttransportlinie (Passlinie) des Walzgutes. Sie sind bevorzugt auf einer Stützlinie angeordnet, die parallel zur elastischen Linie der freien Durchbiegung verläuft, das heißt sie ist genauso stark 5 gekrümmt beziehungsweise gebogen. Dies hat zur Folge, dass sich das Walzgut in diese Absenkung aufgrund seines Eigengewichts einlegt und es zu einer nahezu zugfreien "Einbettung" in dieser Senke kommt. Damit wird erreicht, dass in einer Walzanlage auch bei einer kontinuierlichen 10 Produktionsweise auf das Walzband keine unzulässig hohe

Zugbeanspruchung einwirkt. Bei der Produktion können dadurch die Breitentoleranz und die Querschnittstoleranz besser eingehalten werden. Es kommt nicht mehr zu unerwünschten Einschnürungen oder gar zu einem Riss des Walzgutes. Bei 15 einer beispielhaften Anwendung in einer Gieß-Walz-Verbund-Anlage ist der Gießprozess weniger stark negativen Beeinflussungen aus dem Walzprozess ausgesetzt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens 20 werden die Hauptantriebe der Walzeinheiten und gegebenenfalls auch die von Treibern so geregelt, dass der Scheitel der Walzgutschlinge von einer dem Scheitel zugeordneten Rolle des Rollgangs in einem Abstand von 10 mm bis 50 mm gehalten wird. Ganz besonders bevorzugt ist ein Abstand zwischen 15 mm und 25 30 mm.

Eine ganz besonders günstige Variante des Verfahrens kann so aussehen, dass im Rollgang jede Achse einer Rolle in einem gleich großen Abstand zur Stützlinie angeordnet wird. Die 30 Walzgutschlinge liegt dadurch quasi zugfrei in diesem "Rollenbett". 5 200909229 • Φ ΦΦ · #··« ΦΦΦΦ • « · I · · Φ « I · Φ Φ φφφ #·« φ φ φ φφφφ φ φ • φ φ φ φ φ · ΦΦ φφ φ φφφ φφφ

Es kann günstig sein, wenn einzelne Rollen des Rollgangs mittels einer Heb- und Senkvorrichtung oder ein ganzes Rollgangsegment mittels einer Antriebsvorrichtung höhenverstellbar ist. Dadurch wird das Einfädeln des 5 Bandkopfes erleichtert. Wenn die einzelnen Rollen eines Rollgangs durch separate Antriebe in ihrer vertikalen Lage verschiebbar sind, kann die Stützlinie an biegemechanische Eigenschaften des Walzgutes sehr gut angepasst werden. Der Bandzug ist sowohl in der Senke, als auch in unmittelbarer 10 Nähe stromaufwärts und stromabwärts nahezu Null. Es kommt kaum zu störenden Zug- und Massenstromschwankungen aus der Walzanlage in den Bereich der Gießanlage. Je nach Materialeigenschaft kann es vorteilhaft sein, wenn die Walzgutschlinge am Einlauf und/oder am Auslauf zur Senke 15 mittels einer Andruckrolle nach unten gedrückt wird. Günstig ist es, wenn die Regeleinrichtung eine Form der "Rollgangschlinge" vorgibt, bei der nur ein sehr kurzer frei hängender Schlingenabschnitt ausgebildet wird. Dadurch wird 20 erreicht, dass es kaum zu einer störenden Gewichtskraft der durchhängenden Schlinge kommt. In der Walzanlage ist der Bandzug stromaufwärts, stromabwärts sowie in der "Rollgangschlinge" nahezu Null. 25 Um die Schlingentiefe der Walzgutschlinge zu erfassen, können verschiedene Messeinrichtungen zum Einsatz kommen, beispielsweise an sich bekannte berührungslose oder berührende Messeinrichtungen. Der Messwert der Schlingentiefe wird der Regeleinrichtung zugeleitet. In der Regeleinrichtung 30 ist ein Modell- und Regelalgorithmus implementiert. Durch

Berücksichtigung der Schlingentiefe kann die Regeleinrichtung entsprechende Korrekturen für die Walzgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Walzprozesses ermitteln und den zuführenden 6 200909229 • 9 · · ··· « · · • · · · · · ·· «t ·· · ··· ··· · und/oder abführenden Walzeinheiten vorgeben. Schwankungen im Massenstrom am Eingang bzw. am Ausgang des Rollgangs werden durch eine Änderung der Schlingentiefe zeitnah erfasst und ausgeglichen. 5

Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung gelöst, mit einer Transporteinrichtung, welche das Walzgut zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut befindlichen Walzeinheiten transportiert, und mit einer 10 Regeleinrichtung, welche die Walzeinheiten so regelt, dass sich in einer Senke, welche in einem Streckenabschnitt der Transporteinrichtung vorgesehen ist, eine Walzgutschlinge ausbildet. Erfindungsgemäß wird deren Schlingentiefe von der Regeleinrichtung so geregelt, dass sie im Wesentlichen der 15 freien Durchbiegung des Walzgutes in diesem Streckenabschnitt entspricht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann so konstruiert sein, dass die Transporteinrichtung ein Rollgang ist, der eine 20 Stützung der Walzgutschlinge in der Senke bildet. Die Senke ist durch eine Anordnung von Rollen des Rollgangs gebildet, wobei in Transportrichtung gesehen im Stereckenabschnitt Rollen mit einem zunehmend geringer werdenden Durchmesser und dann Rollen mit einem zunehmend größer werdenden Durchmesser 25 angeordnet sind.

Eine andere vorteilhafte Ausführung der Erfindung kann so konstruiert sein, dass die Senke der Transporteinrichtung durch zwei aneinander angrenzende Abschnitte der 30 Transporteinrichtung, z.B. zwei schwenkbaren

Rollgangsegmenten gebildet wird. Die Konstruktion kann so aussehen, dass die Rollgangsabschnitte jeweils um eine Schwenkachse, die an einem vom Stoßpunkt der Segmente 7 200909229 #· ·· « ΦφΦΦφφφφφφφφ • t · «4 Φ » Φ • φ φ · Φ · «·· #·· Φ • Φ · Φ Φ·Φ· · Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ ΦΦ ΦΦ ΦΦ Φ ΦΦΦ Φ*· Φ entfernt liegenden Ende angeordnet ist, schwenkbar sind. Auf diese Weise kann ebenfalls eine Eintiefung in der horizontalen Transportebene der Fördereinrichtung hergestellt werden, in welcher eine schlingenähnliche Ausbildung des 5 Walzgutes möglich ist. Die Stützung erfolgt bevorzugt wieder auf der Stützlinie und entlastet die Schlinge vom Eigengewicht.

In der praktischen Anwendung hat es sich als vorteilhaft 10 erwiesen, wenn mittels der Regeleinrichtung der Scheitel der Walzgutschlinge von einer gegenüberliegenden Rolle im abgesenkten Rollenabschnitt in einem Abstand von weniger als 50 mm gehalten wird. 15

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen in 20 denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.

Es zeigt:

Figur 1 25 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer frei hängenden Walzgutschlinge;

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Walzgutschlinge in einem Rollenbett eingebettet liegt;

Figur 3 die Anordnung gemäß Figur 2, wobei nur die zulaufende Walzeinheit mit dem Walzgut in Eingriff ist; 8 30 200909229 «· ·· * ···· ·««· • · · · ♦ · a « • # · · · * ·*· ··· a • t a · »··· · « a *·*·♦ · · a ·· ·· ♦ »ta aaa ·

Figur 4 die Anordnung gemäß Figur 2, wobei nur die ablaufende Walzeinheit mit dem Walzgut in Eingriff ist; 5 Figur 5 die Anordnung gemäß Figur 2, wobei sowohl die zulaufende als auch die ablaufende Walzeinheit jeweils mit einem Walzgut in Eingriff ist; 10 Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Senke durch Rollen gebildet wird, deren Durchmesser in Transportrichtung gesehen zunächst ab und dann wieder zunimmt; 15 Figur 7 eine weitere Ausführungsform mit einem vertikal absenkbaren Rollensegment; Figur 8 eine weitere Ausführungsform mit zwei schwenkbaren Rollgangsegmenten; 20 Figur 9 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Tiefe der Schlinge in der Senke mittels einer Abstandsmesseinrichtung erfasst wird; 25 Figur 10 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Tiefe der Schlinge in der Senke mittels einer Kameraeinrichtung erfasst wird; Figur 11 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die 30 Tiefe der Schlinge in der Senke mittels einer berührenden Messeinrichtung in Verbindung mit einer Drehwinkelmessung und/oder Positionsmessung erfasst wird; 9 200909229 ft* ft» · ft#ftft ftftft» ftftftft • « · · · 9 9 9 9 *9 9 · 9 999 999 9 9 »ft ····» » »ft • · · * « ft ftft ·· ·· · ftftft ftftft *

Figur 12 ein Blockschaltbild, welches die Einbindung der Regeleinrichtung in eine übergeordnete Produktionsplanung darstellt; 5

Figur 13 ein Ausführungsbeispiel in welchem die

Walzgutschlinge von Rollen eines Rollgangs gestützt wird, welche jeweils mittels einer zugeordneten Antriebsvorrichtung höhenverstellbar sind. 10

Ausführung der Erfindung

Das der Erfindung zu Grunde liegende Prinzip, wird eingangs 15 anhand der in Figur 1 dargestellten Skizze erläutert. In

Figur 1 ist eine zuführende Walzeinheit 2 und eine abführende Walzeinheit 25 zu sehen, die jeweils mit einem Walzgut 1 in Eingriff sind. Die Ansteuerung der Walzeinheiten 2, 25 erfolgt durch eine Regeleinrichtung 10. Zwischen den beiden 20 Walzeinheiten 2,25 ist eine Transport- oder Fördereinrichtung 5 gezeigt, die als Rollgang ausgebildet ist. Dieser Rollgang 5 weist eine Streckenabschnitt 27 auf, in welchem ein absenkbares Rollgangsegment 30 gezeichnet ist. Beim Einführen des Walzgutes 1 schließt dieses Rollgangsegment 30 bündig mit 25 der Transport- oder Förderebene. Während des Walzens, bei dem sowohl die Walzeinheit 2 als auch die Walzeinheit 25 mit dem Walzgut 1 in Eingriff ist, wird zum Zwecke der Entkopplung der Walzeinheiten 2, 25 das Rollgangsegment 30 nach unten abgesenkt, so dass sich in der Senke 26 eine Walzgutschlinge 30 6 ausbildet. Wie unten stehend noch näher ausgeführt, wird erfindungsgemäß die Schlingentiefe 18 dieser Walzgutschlinge 6 so geregelt, dass sie der freien Durchbiegung im Streckenabschnitt 27 entspricht. Unter freier Durchbiegung 10 200909229 I* · φ #·*· φφ·· Μ·· • * « · ♦ · · ·

• * · I« · ΦΦΦ M« I • Φ · Φ Φ·ΦΦ · t « • i · · » · ι · ·· ·* φ φφφ ΦΦ· · ist dabei die Durchbiegung eines beidseitig frei geschnittenen Abschnittes des Walzgutes 1 zu verstehen, der endseitig jeweils reibungsfrei aufliegt. 5 Die Figur 2 zeigt ebenfalls eine Transportsenke zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut 1 befindlichen Walzeinheiten 2, 25. Im Unterschied zu Figur 1 ist hier die Senke 26 so gestaltet, dass die Walzgutschlinge 6 von den Rollen gestützt wird. Die Stützlinie entspricht wieder der freien 10 Durchbiegung. Diese Durchbiegung im Abschnitt 27 ist im

Wesentlichen von der Dicke, der Temperatur und dem Werkstoff des Walzbandes 1 abhängig. In den hier diskutierten Ausführungsbeispielen liegt die Dicke des Walzbandes 1 etwa zwischen 8 mm und 20 mm. 15

Figur 3 und Figur 4 zeigen jeweils einen ungekoppelten diskreten Betrieb der Walzeinheiten 2, 25, wobei in Figur 3 das Walzband 1 in die Transportsenke 26 einläuft und in Figur 4 diese wieder verlässt. 20

Figur 5 zeigt den ungekoppelten gleichzeitigen Betrieb der Walzeinheiten 2, 25, wobei ein auslaufendes Walzband mit der Walzeinheit 25 in Eingriff ist, ein zulaufendes Walzband mit der zuführenden Walzeinheit 2 in Eingriff ist. 25

Figur 6 zeigt eine andere mögliche Ausführungsform der Erfindung. Die Transportsenke 26 wird dadurch gebildet, indem ein Streckenabschnitt 27 durch Rollen gebildet wird, deren Durchmesser in Transportrichtung gesehen zunächst abnimmt, 30 dann wieder zunimmt. Dadurch entsteht eine Eintiefung in der Förderebene. Die Walzgutschlinge legt sich in diese Eintiefung und wird von unten gestützt. Die Stützung erfolgt auf einer Stützlinie, welche durch die Verbindungslinie der 11 ·· • · • · ·« • * • · * ♦ • · • ··* • f • · *··· * • • · • · • * • • ·· ·· ♦ 200909229

Berührungspunkte der Rollen in diesem Abschnitt vorgegeben ist. Erfindungsgemäß ist die Stützlinie nach Maßgabe der Biegesteifigkeit des Walzbandes gestaltet. 5 Die Figur 7 zeigt eine andere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hier ist ein Rollgangsegment 30 mittels einer hier nicht näher dargestellten Stellvorrichtung 29 bezüglich der Förderebene absenkbar. Die Absenkung kann soweit erfolgen, dass eine freie hängende 10 Schlinge entsteht, oder - wie in Figur 7 gezeichnet nur soweit, dass der Scheitel 24 der Walzgutschlinge 6 eine Stütze erfährt.

In der Figur 8 ist eine weitere Ausführungsform der 15 erfindungsgemäßen Vorrichtung skizziert. Die Eintiefung in der Transportebene wird hier durch Abschnitte 31 des Rollgangs gebildet, die mittels der Stellvorrichtung 29 jeweils um die Achsen 32 nach unten schwenkbar sind. 20 Die Messeinrichtung 7 zur Messung der Schlingentiefe 18 kann beispielsweise mittels einer Abstandsmessung (Figur 9), einem Kamerasystem (Figur 10) oder aber mittels einer das Walzband von oben berührenden Rolle in Verbindung mit einer Drehwinkelmessung beziehungsweise Positionsmessung erfolgen 25 (Figur 11). Vorteilhaft kann die berührende Rolle gleichzeitig in Form einer Niederdrück-Rolle ausgebildet sein, welche neben der Messung der Schlingentiefe 18 gleichzeitig dazu beiträgt, dass die Schlinge nach unten in die Eintiefung gedrückt wird. Es versteht sich von selbst, 30 dass die hier dargestellten Messmethoden auch unterhalb des Walzbandes 1 oder an der Seite angeordnet sein können. 12 %* ·* • • • · • · • • • • • · • · ··♦ • • » • * ···· · » • # • • · • · • • • · ♦ ·»+ ·· • 200909229

In der Figur 12 ist ein Blockschaltbild gezeigt, in welchem die Einbindung der Regeleinrichtung 10 in eine übergeordnete Produktionsplanung mit symbolisch dargestellten Hintergrundspeichern dargestellt ist. Große Abstände zwischen 5 zwei aufeinander folgende, zu entkoppelnde Walzeinheiten, sowie eventuell zwischengelagerte Walzgut-Bearbeitungsvorrichtungen, wie beispielsweise Bandteilungsvorrichtungen, Bandstreckvorrichtungen und/oder Banderhitzungsvorrichtung, könne den Einbau entsprechender 10 Treibrollensätze nötig machen. Dies ist in Figur 12 gezeichnet. Die dargestellten Treibrollensätze sind so konzipiert, dass die einlaufseitigen Treibrollensätze das Walzgut in Richtung zuführender Walzeinheit ausrichten, die auslassseitigen Treibrollensätze das Walzgut in Richtung 15 abführende Walzeinheiten ausrichten. In Figur 12 ist eine typische Anordnung mit einer Banderhitzungseinrichtung skizziert, bei der das Teilstück des Walzgutes mit der geringsten Zug- und/oder Biegesteifigkeit, im Falle von Warmband das heißeste Teilstück, die optimale Lage und 20 Ausgestaltung der Transportsenke bestimmt.

Die Figur 13 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die vertikale Anordnung der Rollen der Transporteinrichtung so gewählt ist, das die Berührpunkte 25 zwischen Walzgut und Rolle jeweils auf der Stützlinie liegen, die der Krümmungslinie der freien Durchbiegung des Walzgutes im Streckenabschnitt 27 entspricht. In Figur 13 sind zwei Walzstaffeln zu sehen, eine Staffel Vorgerüste 2 und eine Staffel Fertigwalzgerüste 25, deren Walzgeschwindigkeit von 30 der Regeleinrichtung 10 vorgegeben wird. Das Walzgut 1 ist ein Warmband. Der Pfeil 22 zeigt die Richtung des Massenstroms an. Wenn das Walzgut 1 das letzte Walzgerüst der Vorgerüststaffel 2 mit einer hohen Temperatur von üblicher 13 • · 200909229

Weise mehr als 1100°C verlässt/ ist es besonders anfällig bezüglich einer Zugbeanspruchung. Ein zu hoher Bandzug kann bei einem Warmband zu unerwünschten Einschnürungen in Vorstreifen führen, wodurch die Breitentoleranz nicht mehr 5 gehalten werden kann. Im Extremfall kann dieser Vorstreifen beim Herstellungsprozess auch eingerissen oder gar getrennt werden. Wie bereits eingangs dargestellt, muss daher die Geschwindigkeitsführung der beiden Walzeinheiten oder Walzstufen 2, 25 voneinander entkoppelt ablaufen, da es nicht 10 möglich ist, ein Walzgerüst gleichzeitig auch als bandzuggeregeltes Elemente zu betreiben. "Speedmaster" ist bei solchen Anlagen die Gießanlage (in Figur 13 nicht näher dargestellt), die stromaufwärts zur Walzeinheit 2 liegt. 15 Die Entkopplung des Massenstroms wird durch die erfindungsgemäße Senke 26 erreicht, die im Gegensatz zu einer Schlinge in einem Bandspeicher eine viel geringere Tiefe aufweist. In dieser Senke 26 bildet sich eine so genannte "Rollgangschlinge" aus, das heißt das Warmband wird möglichst 20 lange stützend geführt. Nur in einem kurzen Streckenabschnitt 11 in der Mitte kann es bei der Regelung des Massenstroms zur Ausbildung einer Gravitationsschlinge kommen. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch eine solche "Rollgangschlinge" auf das Walzgut 1 nahezu kein Bandzug wirkt. 25

In Figur 13 passiert das Warmband 1 zunächst eine Anzahl von Vorgerüste 2. Etwa auf der Austrittebene 19 des letzten Walzgerüsts des Vorgerüsts 2 fördert ein Rolltisch 4 das Walzband 1 zu einem ersten Treiber 3. Nach dem Treiber 3 30 gelangt das Walzgut 1 in den erfindungsgemäß ausgestalteten Rollgang 5. Dieser Rollgang 5 ist nicht eben, sondern bezüglich der Austrittsebene 19 der Vorgerüste 2 nach unten in eine Senke 26 abgesenkt. Die Absenkung des Walzgutes 1 14 200909229 * · « ····· · · 4 »» ·* * ·♦ # % kann einfach durch Schwerkraft bedingt sein, kann aber auch durch eine Niederdrückrolle erzwungen sein. Nach der

Absenkung wird das Warmband 1 im Rollgang 5 wieder hoch geführt. Die Walzgutschlinge 6 weist dabei eine > * * 5 kontinuierliche Krümmung auf. Das am Ende des Rollgangs 5 aus der Senke 26 austretende Walzgut 1 gelangt im weiteren Verlauf zu einem zweiten Treiber 8, der etwa auf der Eintrittsebene 20 eines zweiten Rolltischs 12 liegt. Anschließend daran tritt das Walzgut 1 in die Fertigstraße 25 10 ein.

Beim Einlauf in die Fertigstraße 25 kann das Warmband 1 noch eine Temperatur von bis zu 1250°C aufweisen. Wie bereits erwähnt, macht diese hohe Temperatur das Warmband 1 sensitiv 15 bezüglich einer Zugbeanspruchung. Die Regeleinrichtung 10 sorgt für eine Entkopplung der Geschwindigkeiten, so dass im Rollgang 5 nahezu Bandbezug null herrscht.

Die Drehzahl der Rollen der Treiber 3, 8 wird von der 20 Regeleinrichtung 10 präzise so geregelt, dass stationär der Massenstrom konstant gehalten wird, vorübergehende Schwankungen aber durch die schlingenförmige Ausformung des Warmbandes 1 aufgefangen werden. Das Warmband 1 liegt entweder auf allen Rollen 9 des Rollgangs 5 berührend an, 25 oder ist in einem Mittelbereich 11 der Senke 26 von den stützenden Rollen leicht abgehoben, indem dort durch Drehzahlregelung der Walzgerüst-Hauptantriebe oder der Treiberrollenantriebe eine Gravitationsschlinge ausgebildet wird.

Wie aus der Figur 1 ersichtlich, sind die Achsen der Rollen 9, die jeweils auf einer zur Stützlinie 23 parallel verlaufenden Linie liegen, bezüglich einer Lotrechten 15 15 30 200909229 • f · » · #· symmetrisch angeordnet. Dadurch entsteht eine bezüglich der Lotrechten 15 im Wesentlichen symmetrische Walzgutschlinge 6. Die Stützlinie 23 entspricht der Kettenlinie der freien Durchbiegung. 5

Die Form der Walzgutschlinge 6 wird in dem gezeigten Beispiel mittels einer berührungslosen Messeinrichtung 7 erfasst. Dies ist hier ein optischer Detektor, kann aber wie oben bereits gesagt auch anders ausgeführt sein. Der Detektor 7 misst 10 dabei die Schlingentiefe 18, beziehungsweise den Abstand zwischen dem Scheitel 24 der Walzband-Schlinge 6 und einer dem Scheitel 24 gegenüberliegenden Rolle 21. Der Messwert des Detektors 7 ist über Verbindungsleitungen 16 der Regeleinrichtung 10 zugeleitet. Die Regeleinrichtung 10 ist 15 ebenfalls über Verbindungsleitungen 16 mit den Walzgerüsten der Walzstaffel 2 und den Walzgerüsten der Fertigstaffel 25, sowie mit den Treibern 3, 8 verbunden. Sie steuert diese Antriebseinheit so, dass der Bogen der Walzgutschlinge 6 entweder vollständig auf den Rollen 9 des Rollgangs 5 20 auffliegt, oder im Scheitelbereich leicht von darunter liegenden Rollen 9 abgehoben ist. Besonders günstig ist dabei ein Abstand von weniger als 30 mm. Wenn die Umgebung um den Scheitel 24 der Schlinge 6 von den stützenden Rollen 9 abgehoben ist, entsteht im Bereich 11 ein gravimetrischer 25 Schlingenteil, der von der Regeleinrichtung 10 möglichst kurz gehalten wird. Mit anderen Worten, durch die sensitive Regelung hat die Walzgutschlinge 6 nahezu über die gesamte Förderstrecke einen berührenden Kontakt zu den Rollen 9. Die Regeleinrichtung 10 sorgt dafür, dass Abschnitte 13 und 14 im 30 Vergleich zum mittlere Abschnitt 11 weitaus größer sind und gewährleistet dadurch die gewünschte Minimierung des Bandzugs zwischen den Walzgerüsten 21, 22 beziehungsweise zwischen den Treibern 3, 8. 16 200909229 * * · · · • * « « · · ♦ · «« * * « ··· · · Ä ·

Als Ergebnis der Erfindung wirkt auf den Vorstreifen 1 quasi nur eine sehr geringe Membranspannung. Dank der Erfindung können bei der kontinuierlichen Erzeugung von Bandstahl eine 5 unerwünschte Formänderung des Walzbandes 1, wie

Einschnürungen oder gar Risse, zuverlässig verhindert werden.

Die vertikale Position der Rollen 9 im Rollgang 5 kann fest vorgegeben, oder durch eine in Figur 1 skizzenhaft 10 angedeutete den jeweiligen Rollen 9 zugeordnete

Antriebsvorrichtung 32 separat eingestellt werden.

Wenn das Eigengewicht des Vorstreifen zum schwerkraftbedingten Absenken im Rollgang 5 nicht ausreicht 15 (was bei dicken Bändern oder Brammen der Fall sein kann), kann durch eine von oben nach unten wirkende Andruckrolle (in Figur 1 nicht dargestellt) das Walzgut in die Eintiefung der Rollen-Schlingengrube hinein gedrückt werden. 20 Von besonderem Vorteil ist die gegenständliche Erfindung bei vollkontinuierlich oder endlos betriebenen Anlagen (Gieß-Walzverbundanlagen mit endloser Bandproduktion), da bei diesem Anlagentyp bislang keine Möglichkeit einer zufriedenstellenden Geschwindigkeitsentkopplung bekannt ist. 17 * * * 200909229 * * *

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Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen I Walzgut, Warmband 5 2 zuführende Walzeinheit, Vorgerüste 3 Treiber 4 Rollgangtisch am Ausgang der Vorgerüste 2 5 Transporteinrichtung, Rollgang 6 Walzgutschlinge, Rollgangschlinge 10 7 Messeinrichtung 8 Treiber 9 Rollen des Rollgangs 5 10 Regeleinrichtung II mittlerer Bereich, Gravitationsschlinge 15 12 Rolltisch am Eingang der Fertigtstaffel 25 13 Einlaufabschnitt 14 Auslaufabschnitt 15 Lotrechte 16 elektrische Verbindungsleitungen 20 17 Abstand 18 Schlingentiefe 19 Auslaufebene 20 Einlaufebene 21 Rolle, gegenüberliegend zu 24 25 22 Pfeil {Massenstromrichtung, Transportrichtung) 23 Stützlinie 24 Scheitel 25 auslaufseitige Walzeinheit, Fertiggerüste 26 Senke im Rollgang 5 30 27 Streckenabschnitt, Länge der Walzgutschlinge 28 Walzgut-Messeinrichtung 29 Stellvorrichtung, Heb- und -Senkevorrichtung 30 Rollgangsegment 18 200909229 m ft« *«·«· * ft · ft * • * ·♦ * * * * ft · · *

31 Rollgangsegment 32 Antriebsvorrichtung 19

Claims

200909229 • * ψ · * ·»··· I f · • · » « » » *4 ## ·φ · ·· * · · * Patentansprüche 1. Verfahren zum Minimieren des Bandzugs eines Walzgutes 5 (1), wobei das Walzgut (1) mittels einer Transporteinrichtung (5) zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut befindlichen Walzeinheiten {2, 25) transportiert wird, wobei die Walzeinheiten (2, 25) mittels einer Regeleinrichtung (10) so geregelt werden, 10 dass in einer Senke (26), welche in einem Streckenabschnitt (27) der Transporteinrichtung (5) vorgesehen ist, eine Walzgutschlinge (6) ausgebildet wird, deren Schlingentiefe (18) auf einen Wert geregelt wird, welcher im Wesentlichen der freien Durchbiegung 15 des Walzgutes (1) in diesem Streckenabschnitt (27) entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlingentiefe (18) mittels einer Messeinrichtung 20 (7) erfasst und der Messwert der Regeleinrichtung (10) zugeleitet wird, und die Regeleinrichtung (10) diesen Messwert, besonders bevorzugt zusammen mit anderen Walzparametern, für die Ansteuerung der Hauptantriebe und/oder der Spaltanstellung der Walzeinheiten (2, 25) 25 verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert der Schlingentiefe für die Regeleinrichtung in Abhängigkeit von Material, Dicke und Temperatur des 30 Vorstreifens so berechnet wird, dass er im Wesentlichen der freien Durchbiegung entspricht. 20 • · 200909229 Μ * *»*· Μ·Ι «·· » · · i · * « « ··« · *· »ti · « « · * * * · I« ι ι·» *«· »
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt gebildet aus der Länge (27) der Walzgutschlinge (6), der Schlingentiefe (18) und der Dicke des Vorstreifens zwischen 2*105 mm3 und 5 6*107 mm3 gewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einer gedachten horizontalen Passline und dem Scheitel der 10 Walzgutschlinge zwischen 10mm und 100mm, vorzugsweise zwischen 15mm und 60mm liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 ,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (5) durch 15 einen Rollgang (5) gebildet wird, der eine Stützung der Walzgutschlinge (6) bildet, wobei die Stützung zumindest in einem Punkt einer Stützlinie (23) erfolgt, welche durch die Krümmungslinie der freien Durchbiegung des Walzgutes (1) im Streckenabschnitt (27) vorgegeben wird. 20
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebe der Walzeinheiten (2, 25) und/oder gegebenenfalls vorhandener Treiber (3, 8) so geregelt werden, dass der Scheitel (24) der Walzgutschlinge (6) 25 von einer dem Scheitel (24) zugeordneten Rolle des Rollgangs (5) in einem Abstand zwischen 10 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 15 mm und 30 mm, gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch 30 gekennzeichnet, dass im Rollgang (5) jede Achse einer Rolle (9) in einem äquidistanten Abstand zur Stützlinie (23)· angeordnet wird. 21 200909229 • · · • *« φ * * ·
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Anordnung der Rollen (9) bezüglich einer Einlaufebene (19) und/oder bezüglich einer Auslaufebene (20) mittels einer 5 Antriebsvorrichtung (32) eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Walzgutschlinge (6) so vorgegeben wird, dass in einem Bereich (11) eine 10 Gravitationsschlinge ausgebildet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Messeinrichtung (7) eine berührende oder berührungslose Distanzmesseinrichtung 15 verwendet wird.
12. Vorrichtung zum Minimieren des Bandzugs eines Walzgutes (1), umfassend: - eine Transporteinrichtung (5) welche das Walzgut 20 (1) zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut (1) befindlichen Walzeinheiten (2, 25) transportiert, - eine Regeleinrichtung (10), welche die Walzeinheiten (2, 25) so regelt, dass sich in einer Senke (26), welche in einem Streckenabschnitt (27) der 25 Transporteinrichtung (5) vorgesehen ist, eine Walzgutschlinge (6) ausbildet, deren Schlingentiefe (18) im Wesentlichen der freien Durchbiegung des Walzgutes (1) in diesem Streckenabschnitt (27) entspricht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzgutschlinge (6) mittels einer Messeinrichtung (7) erfasst, der Messwert der Regeleinrichtung (10) zugeleitet und bei der Regelung 22 200909229 • · » · · • » · · · · · · · · · · · * • m ♦ # m · * *♦ · der Hauptantriebe der Walzeinheit (2, 25) der Treiber (3, 8) verwendet wird.
14.Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch 5 gekennzeichnet, dass das Produkt gebildet aus der Länge (27) der Walzgutschlinge (6), der Schlingentiefe (18) und der Vorstreifendicke zwischen 2*105 mm3 und 6*107 mm3 gewählt ist.
15.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (5) ein Rollgang (5) ist, der eine Stützung der Walzgutschlinge (6) bildet.
16.Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Senke (26) durch eine Anordnung von Rollen des Rollgangs (5) gebildet wird, und wobei im Streckenabschnitt (27) in Transportrichtung gesehen Rollen mit einem zunehmend geringer werdenden 20 Durchmesser und dann Rollen mit einem zunehmend größer werdenden Durchmesser angeordnet sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Senke (26) durch einen Streckenabschnitt (27) 25 gebildet ist, in welchem ein Rollgangsegment (30) mittels einer geregelten Antriebseinheit (29) vertikal absenkbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, 30 dass die Senke (26) durch einen Streckenabschnitt (27) gebildet ist, in welchem zumindest eine Rollgangsegment (31) mittels einer geregelten Antriebseinheit (29) um eine zugeordnete Schwenkachse (32) schwenkbar ist. 23 ·♦ • · • » • · • ♦ • * t • ♦ # · »·« ··* ♦ » • · ·»#· # • ♦ • · • · • · • ·♦· »·♦ 200909229
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzgutschlinge (6) einen Scheitel (24) aufweist und die Rollen (9) bezüglich einer durch den 5 Scheitel (24) gehenden Lotrechten (15) symmetrisch angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (10) die Geschwindigkeit des 10 Walzgutes (1) so vorgibt, dass der Abstand zwischen dem Scheitel (24) und einer in der Lotrechten (15) darunter liegenden Rolle (21) in einem Abstand zwischen 0 mm und 30 mm beanstandet ist.
21.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass jede Achse einer Rolle des Rollgangs (5) in einem äquidistanten Abstand zu der Stützlinie (23) angeordnet ist.
22.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Walzgutes vor und/oder innerhalb oder nach dem Streckenabschnitt (27) mittels einer Walzgut-Messeinrichtung (28) messtechnisch erfasst wird und der Messwert der Regeleinrichtung (10) 25 zugeleitet wird.
23.Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (10) aus dem zugeführten Messwert der Breite des Walzgutes (1) und eines Soll- 30 Walzspaltes eine Stellgröße für die Regelung der Walzeinheiten (2, 25) ermittelt. 24