DD301849A7

DD301849A7 - Verfahren zur Erzeugung von Bandern durch Kaltwalzen

Info

Publication number: DD301849A7
Authority: DD
Publication date: 1994-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft die Erzeugung ebener Bänder beim Kaltbandwalzen durch gezielte Regelung der an Arbeitswalzen angreifenden Horizontalkräfte zur Vermeidung unerwünschter Horizontaldurchbiegungen der Arbeitswalzen. Die Regelung erfolgt derart, daß ein Verschieben der Arbeitswalzen in oder entgegengesetzt der Walzrichtung mit gezielten Veränderungen des Bandzugverhältnisses kombiniert wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Erzeugung ebener Bänder beim Kaltbandwalzen durch Kombination des Verschiebens der Arbeitswalron in oder entgegengesetzt der Walzrichtung mit gezielten Veränderungen des Bandzugverhältnisses an Kaltwalzgerüsten, die mehr als zwei Walzen besitzen und deren das Band berührenden Arboitswalzen nicht direkt angetrieben und nicht durch seitlich angebrachte Walzen oder Rollen, wie z. B. in 20-Rollen-Gerüsten oder Mehrkaltwalzen-(MKW)-Gerüsten, hciuontal abgestützt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für das Walzen von Metallband werden auch Walzgerüste eingesetzt, in denen die das Band berührenden Arbeitswalzen nicht direkt angetrieben werden und alle die die Arbeitswal/en abstützenden Walzen senkrecht übereinander angeordnet sind. Durch den Umfangsantrieb der Arbeitswalzen mittels der vorhandenen, senkrecht über den Arbeitswalzen angeordneten, Stützoder Zwischenwalzen entstehen unvermeidlich horizontal an den Arbeitswalzen angreifende Umfangskräfte. Durch das Wirken der horizontalen Umfangskräfte und der labilen Abstützung der Walzen gegeneinander infolge der senkrechten Anordnung werden die Arbeitswalzen in Abhängigkeit von den auftretenden horizontalen Kräften und vom Verhältnis des Walzendurchmessers zur Lagerstützweite während des Walzvorganges durch elastische Verbiegung aus der Senkrechten bewegt. Dabei verändern sich die vertikalen Belastungsbedingungen mit der Folge, daß sich Veränderungen in der vertikalen Walzendeformation ergeben. Diese Verhältnisse werden durch das Entstehen zusätzlicher horizontaler Walzkraftkomponenten infolge eines Walzenversatzes, der auf Grund der horizontalen Walzenbiegung und des konstruktiv bedingten Spiels in der Führung der Einbaustücke entsteht, kompliziert. Im Ergebnis entstehen unkontrollierte Walzspaltformen, die zur Qualitätsminderung des gewalzten Bandes auf Grund von Ebenheitsfehlern führen.

Neben den aus dem Umfangsantrieb und dem Walzenversatz entstehenden, horizontal auf die Arbeitswalzen wirkenden Kraftkomponenten wird die resultierende Horizontalkraft noch aus der Differenz von Rück- und Vorzug gebildet. Zur Vermeidung der aus den horizontalen Beanspruchungen entstehenden Ebenheitsfehler, die um so stärker auftreten, je schlanker die Walzen und je größer die horizontalen Beanspruchungen sind, sind folgende technisch-technologische Lösungen bekannt:

1. Eine Vorrichtung zum walzkraft- und walzmomentabhängig gesteuerten seitlichen Versatz der Arbeitswalzen in der Weise, daß die Resultierende aller waagerechten Kraftkomponenten die Arbeitswalzen stets gegen die sie abstützenden Walzen drückt und somit eine stabile Lage der Arbeitswalzen gewährleistet. (F. J. Lenze 6-Walzen-Kaltbandwalzanlage mit horizontaler und vertikaler Walzspaltbeeinflussung Sonderdruck aus Stahl und Eisen 104 (1984) Nr. 2 S. 41-48)

2. Ein Ver'ahren zum Kaltwalzen ebener Bänder durch Anwendung spezieller Verhältnisse zwischen Vor- und Rückzug des Bandes an einem Kaltwalzgerüst, bei welchem alle Walzen senkrecht übereinander stehen. Zur Verbesserung der Bandebenheit werden die üblicherweise entgegengerichteten waagerechten Kräfte auf Arbeite- und Zwischen- bzw. Stützwalzen durch Modifizierung der Bandzugverhältnisse in ihrer Wirkung derart beeinflußt, daß diese in Walzrichtung oder entgegengesetzt gleichgerichtet sind. (Patentschrift DD 238336 Kl. B21 B1/36) Damit wird eine Lösung für Kaltwalzgerüste mit senkrecht übereinanderstehenden Walzen ohne Vorrichtung für eine horizontrle Verschiebung der Arbeitswalzen zur Beeinflussung der Horizontalkräfte vorgeschlagen.

Nachteil der erstgenannten Lösung ist, daß bei sich ändernden horizontalen Belastungsbedingungen während des Walzvorganges die Arbeitswalzen zur Kompensation von Horizontalkraftänderungen oberhalb eines Grenzwertes ständig nachgeführt werden müssen mit der Konsequenz negativer Auswirkungen auf die Dickenkonstanz des zu walzenden Bandes in seiner Längsrichtung infolge sprunghafter Änderungen der Walzspaltöffnung beim Verschieben der Arbeitswalzen. Nachteil der zweiten Lösung ist es, daß auf Grund technisch-technologischer Beschränkungen, wie z. B. die entsprechend der technische:« Charakteristik des Walzgerüstes realisierbaren maximalen und minimalen Bandzüge oder die technologisch möglichen Änderungen der vorgegebenen Soll-Bandzüge, die Horizontalkräfte nicht in dem Maße beeinflußt werden können, wie es zur Lagestabilisierung der Arbeitswalzen und Vermeidung von Ebenheitsfehlern infolge elastischer Horizontaldurchbiegung der Arbeitswalzen notwendig ist.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung wird das Ziel verfolgt, die Herausbildung unkontrollierter Walzspaltformen durch elastische Arbeitswalzendurchbiegung infolge auftretender Horizontalbelastungen und damit das Auftreten von Ebenheitsfehlern zu vermeiden sowie gleichzeitig sprunghafte Dickenschwankungen im gewalzten Band in Längsrichtung zu verhindern.

Darlegung des Wesen« der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch verfahrenstechnisch geeignete Kombination von horizontalen Arbeitswalzenverschiebungen in oder entgegengesetzt der Walzrichtung und Variierung der Verhältnisse von Bandvor- und Bandrückzut, eine vorgegebene horizontale Belastung der Arbeitswalzen mit hoher Konstanz zu gewährleisten und gleichzeitig die Häufigkeit der Arbeitswalzenverschiebung in oder entgegengesetzt der Walzrichtung zur Vermeidung von sprunghaften Dickenschwankungen zu minimieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Regelung der Horizontalkraft durch Verschieben der Arbeitswalzen die Veränderung des Verhältnisses von Bandvor- und Bandrückzug als Feinregelung unterlagert wird. Die erfindungsgemäße Anwendung der Regelung durch Veränderung des Bandzugverhältnisses erfolgt dabei derart, daß bei Beachtuno der technischtechnologischen Begrenzungen für die Veränderungen der Bandzüge und zur Gewährleistung der Walzkraftkonstanz im Falle der Vergrößerung der auf die Arbeitswalzen wirkenden resultierenden Horizontalkraft entgegen der Walzrichtung eine Erhöhung des Vorzuges sowie gleichzeitig eine Verringerung des Rückzuges vorgenommen wird und umgekehrt. Die. dabei entstehende, zusätzliche Zugdifferenz ist so einzustellen, daß die Abweichungen von der vorgegebenen Horizontalkran: gerade kompensiert wird.

Wird mittels dieser Verfahrensweise bei einem der beiden Bandzüge die technisch-technologische Begrenzung erreicht, so kommt die als Grobregelung wirkende Verschiebung der Arbeitswalzen zur Anwendung, derart, daß durch einen geeigneten Verschiebt· rigsalgorithmus die negativen Auswirkungen auf die Dickenkonstanz minimiert werden. Gleichzeitig erfolgt oine schrittweise Rückführung der Bandzüge auf die ursprünglichen Soll-Werte, womit die durch Veränderung des Bandzugverhältnisses wirkende Feinregelung wieder wirksam werden kann.

Anwendungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Hierzu zeigt die Zeichnung ein Schema der Horizontalkraftregelung.

Walzprozeß, durch folgende Parameter charakterisiert: Warmbanddicke Einlaufende Banddicke Auslaufende Banddicke Bandbreite

Arbeitswalzendurchmesser Vorzug Rückzug

Arbeitswalzenhorizontalverschiebung Soll-Wert der Horizontalkraft entgegen der Walzrichtung je Walze F_H = 2OkN

Zulässige Horizontalkraftabweichung ohne Regeleingriff X1 = +1OkN Zulässige Maximal-und Minimalbandzüge T_Vmi_n = Ty_max = 125kN

T_Rmin = T_Rm« = 175kN

Während des Walzprozesses kommt es zu einer Erhöhung der Horizontalkraft je Arbeitswalze um 15' N auf F₁₁ = 35kN entgegen der Walzrichtung. Es stellt sich gleichzeitig eine Walzkraft von 1000OkN ein. Die Horizontalkraftänderung liegt im Bereich der Feinregelung durch Änderung des Bandzugverhältnisses.

Zur Kompensation der Horizontalkraftänderung ist eine Bandzugdifferenz von 215kN in Walzrichtung aufzubauen. Zur Gewährleistung weitgehender Walzkraftkonstanz muß aufgrund der stärkeren Wirkung des Rückzuges auf die Walzkraft grundsätzlich gelten:

T_v/T_B=1,0... 1,5

Damit müßten nach dem Regeleingriff durch Änderung des Bandzugverhältnisses folgende Bandzüge anliegen:

Ty= 165...168kN

Tr= 135... 138 kN

Die neuen Bandzüge liegen damit innerhalb des vorgegebenen Bereiches für die zulässigen Bandzugwerte. Für die dargestellten Verhältnisse stellt sich eine Walzkraftdifferenz von ca. +25 kN ein.

Bei einer einseitigen Bandzugänderung um 3OkN zur Kompensation der Horizontalkraftänderung würden sich Walzkraftänderungen im Bereich von 200... 30OkN ergeben. Gleichzeitig würden in diesem Falle bereits die zulässigen Grenzwerte überschritten.

Für das vorliegende Ausführungsbeispiel würden je nach Anwendung des Verhältnisses T_V/T_R die Bandzuggrenzwerte bei Horizontalkraftänderungen von maximal X2 = 2 χ 20... 15 kN erreicht werden. Bei weiteren notwendigen Regeleingriffen in gleicher Richtung ist die Verschiebung der Arbeitswalzen bei gleichzeitiger Rückführung der Bandzüge auf ihre Soll-Werte anzuwenden.

h_w	= 2,5 mm
ho	= 1,3mm
h,	= 1,0 mm
b	= 1250 mm
R	= 180mm
Tv	= 15OkN
Tr	= 150kN
θ	= 6,5 mm

Claims

Vorfahren zur Erzeugung von Bändern durch Kaltwalzen mit einer geregelten horizontalen Verschiebung der Arbeitswalzen zur Erzielung der Bandebenheit, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Arbeitswalzenverschiebung größere Veränderungen der Horizontalkräfte ausgeregelt werden und sonst durch eine Veränderung des Verhältnisses der in Walz- und Gegenrichtung wirkenden Bandzugkräfte.

Hierzu 1 Seite Zeichnung