DE102007038758A1

DE102007038758A1 - Regelverfahren für ein Walzgerüst, Walzanordnung und Walzstraße

Info

Publication number: DE102007038758A1
Application number: DE102007038758A
Authority: DE
Inventors: Otto Schmid; Bernhard Weisshaar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2008-05-08
Also published as: WO2008055886A1

Abstract

In einem Walzgerüst (3) wird ein Band (1) gewalzt, das Bandkanten (1A, 1B) aufweist. Mittels Kraftmesseinrichtungen (5) werden Stützkräfte (FA, FB) erfasst, die beidseits einer in einer Bandlaufrichtung (x) gesehen dem Walzgerüst (3) benachbarten Bandauslenkeinrichtung (4) auftreten. Mittels einer Lageerfassungseinrichtung (6) wird eine seitliche Lage (p) des Bandes (1) relativ zu einer Walzlinienmitte (7) erfasst. Die Stützkräfte (FA, FB) und die Lage (p) des Bandes (1) repräsentierende Werte werden einer Ermittlungseinrichtung (8) zugeführt. Die Ermittlungseinrichtung (8) ermittelt in Abhängigkeit von den Stützkräften (FA, FB) und der Lage (p) des Bandes (1) in den Bandkanten (1A, 1B) auftretende Züge (ZA, ZB) und in Abhängigkeit von den Zügen (ZA, ZB) eine die Züge (ZA, ZB) beeinflussende Stellgröße (S) des Walzgerüsts (3). Die Ermittlung der Stellgröße (S) erfolgt derart, dass die Züge (ZA, ZB) einander angeglichen werden. Die Stellgröße (S) wird von der Ermittlungseinrichtung (8) an das Walzgerüst (3) ausgegeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelverfahren für ein Walzgerüst zum Walzen eines Bandkanten aufweisenden Bandes.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Walzanordnung mit einem Walzgerüst zum Walzen eines Bandkanten aufweisenden Bandes und einer in einer Bandlaufrichtung gesehen dem Walzgerüst benachbarten Bandauslenkeinrichtung.
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine Walzstraße zum Walzen eines Bandes, wobei die Walzstraße mehrere Walzanordnungen aufweist.
Die obenstehend beschriebenen Gegenstände sind allgemein bekannt.
In Warmband-Fertigstraßen ist ein stabiler, mittiger Lauf des gewalzten Bandes durch die einzelnen Walzgerüste der Fertigstraße eine wichtige Voraussetzung zur Erreichung eines keilarmen Profils und zur Vermeidung von seitlichem Ausweichen des Bandkopfes beim Einfädeln des Bandes in die Fertigstraße bzw. des Bandendes beim Ausfädeln des Bandes aus der Fertigstraße. Seitliches Auswandern kann zu Kollisionen an den Seitenführungen für das Band führen, was einerseits das Band beschädigt und andererseits die Seitenführungen verschleißt. Auch in Kaltband-Tandemstraßen ist ein stabiler, mittiger Lauf des gewalzten Bandes durch die einzelnen Gerüste der Tandemstraße von großem Vorteil.
Im Stand der Technik sind zum Erreichen eines stabilen, mittigen Laufes des Bandes im Wesentlichen zwei Vorgehensweisen bekannt.
Zum einen ist bekannt, mittels einer Diodenzeilenkamera die Lage der Bandkanten bzw. der Bandmitte zu erfassen und Abweichungen von der Walzlinienmitte mittels eines Eingriffs in die Schräglage der Walzen zu korrigieren. Die Diodenzeilenkamera kann hierbei dem Walzgerüst vor- oder nachgeordnet sein. Diese Vorgehensweise lässt die Zugspannungen, die in den Bandkanten auftreten, unberücksichtigt.
Zum anderen ist bekannt, an einer in einer Bandlaufrichtung gesehen dem Walzgerüst benachbarten Schlingenheberrolle mittels Kraftmesszellen die Stützkräfte auf beiden Seiten der Schlingenheberrolle zu messen. Unsymmetrien der Stützkräfte werden als Unsymmetrien der in den Bandkanten auftretenden Zugkräfte interpretiert. Anhand der Differenz der Stützkräfte wird die Walzenschräglage des Gerüsts korrigiert, um die Zugkräfte an den Bandkanten auszugleichen. Die Schlingenheberrolle kann hierbei dem Walzgerüst alternativ vor- oder nachgeordnet sein.
Bei mittiger Bandlage führt eine Angleichung der beiden Schlingenheberstützkräfte zu gleichen Zugkräften in den Bandkanten und in der Folge zu einem geraden Bandlauf. Bei außermittiger Bandlage hingegen können trotz gleicher Stützkräfte an der Schlingenheberrolle die Zugkräfte in den beiden Bandkanten sehr wohl voneinander verschieden sein. Eine Regelung auf gleiche Stützkräfte führt daher nicht zwangsläufig zu einem geraden Bandlauf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Regelverfahren für ein Walzgerüst und entsprechende einrichtungstechnische Gegenstände zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Die Aufgabe wird durch ein Regelverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Walzanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und eine Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7 und 9 bis 14.
Erfindungsgemäß werden mittels Kraftmesseinrichtungen Stützkräfte erfasst, die beidseits einer in einer Bandlaufrichtung gesehen dem Walzgerüst benachbarten Bandauslenkeinrichtung auftreten. Mittels einer Lageerfassungseinrichtung wird weiterhin eine seitliche Lage des Bandes relativ zu einer Walzlinienmitte erfasst. Die Stützkräfte und die Lage des Bandes repräsentierende Werte werden einer Ermittlungseinrichtung zugeführt. Mittels der Ermittlungseinrichtung werden in Abhängigkeit von den Stützkräften und der Lage des Bandes in den Bandkanten auftretende Züge ermittelt. Weiterhin wird mittels der Ermittlungseinrichtung in Abhängigkeit von den Zügen eine die Züge beeinflussende Stellgröße des Walzgerüsts ermittelt. Die Ermittlung der Stellgröße erfolgt derart, dass die Züge einander angeglichen werden. Die Stellgröße wird von der Ermittlungseinrichtung an das Walzgerüst ausgegeben.
Die erfindungsgemäße Walzstraße weist mindestens eine Walzanordnung auf, die wie obenstehend erläutert ausgebildet ist.
Vorzugsweise beeinflusst die Stellgröße die Walzenschräglage. Alternativ könnte beispielsweise eine Walzenverschränkung beeinflusst werden.
Vorzugsweise werden von der Ermittlungseinrichtung bei der Ermittlung der Züge zusätzlich zu den Stützkräften und der Lage des Bandes auch eine Geometrie des Bandes und/oder der Bandlauslenkeinrichtung berücksichtigt.
Die Bandauslenkeinrichtung kann beispielsweise als Schlingenheberrolle ausgebildet sein. Alternativ kann die Bandauslenkeinrichtung als segmentierte Zugmessrolle ausgebildet sein. Auch eine Kombination dieser beiden Ausgestaltungen (sogenannter segmentierter Schlingenheber, auch Tensiometer Looper genannt) ist möglich. Die Bandauslenkeinrichtung kann dem Walzgerüst in Bandlaufrichtung gesehen alternativ nach- oder vorgeordnet sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
1 eine Walzstraße zum Walzen eines Bandes,
2 eine Walzanordnung zum Walzen eines Bandes von der Seite,
3 die Walzanordnung von 2 von oben und
4 die Walzanordnung von 2 und 3 in Walzrichtung gesehen.
Gemäß 1 weist eine Walzstraße zum Walzen eines Bandes 1 mehrere Walzanordnungen 2 auf. Jede Walzanordnung 2 weist zumindest ein Walzgerüst 3 auf. Die Walzstraße kann insbesondere als Warmband-Fertigstraße zum Walzen eines Stahlbandes 1 ausgebildet sein. Alternativ kann die Walzstraße als Kaltband-Tandemstraße ausgebildet sein. Mindestens eine der Walzanordnungen 2 ist so ausgebildet, wie dies nachfolgend in Verbindung mit den 2 bis 4 näher erläutert wird. Es könnten jedoch auch mehrere der Walzanordnungen 2 derart ausgebildet sein.
Gemäß den 2 bis 4 weist die erfindungsgemäß ausgebildete Walzanordnung 2 zusätzlich zum Walzgerüst 3 eine Schlingenheberrolle 4 auf. Die Schlingenheberrolle 4 ist gemäß 2 bis 4 in einer Bandlaufrichtung x gesehen dem Walzgerüst 3 nachgeordnet. Alternativ kann die Schlingenheberrolle 4 dem Walzgerüst 3 vorgeordnet sein. Im Ergebnis müsste hierzu lediglich die Bandlaufrichtung x umgekehrt werden. Die Schlingenheberrolle 4 kann alternativ unsegmentiert oder segmentiert sein. Segmentierte Schlingenheberrollen erfüllen zusätzlich die Funktionalität einer segmentierten Zugmessrolle. Weiterhin könnte anstelle der Schlingenheberrolle 4 eine segmentierte Zugmessrolle als solche (also ohne Schlingenheberfunktionalität) verwendet werden. Auch die Zugmessrolle kann dem Walzgerüst 3 alternativ vor- oder nachgeordnet sein.
Nachfolgend wird nur die Ausgestaltung näher erläutert, bei welcher die Bandauslenkeinrichtung 4 als (segmentierte oder unsegmentierte) Schlingenheberrolle ausgebildet ist. Die Ausführungen gelten jedoch in analoger Weise auch in dem Fall, in dem die Bandauslenkeinrichtung 4 als segmentierte Zugmessrolle ausgebildet ist. Weiterhin wird nur der Fall erläutert, in dem die Bandauslenkeinrichtung 4 dem Walzgerüst 3 in Bandlaufrichtung x gesehen nachgeordnet ist. Die Ausführungen gelten jedoch ebenso für den Fall, in dem die Bandauslenkeinrichtung 4 dem Walzgerüst 3 in Bandlaufrichtung x gesehen vorgeordnet ist.
Der Schlingenheberrolle 4 sind Kraftmesseinrichtungen 5 zugeordnet. Die Kraftmesseinrichtungen 5 können beispielsweise als übliche Druckmessdosen ausgebildet sein. Mittels der Kraftmesseinrichtungen 5 werden im Betrieb der Walzanordnung Stützkräfte FA, FB erfasst, die beidseits der Schlingenheberrolle 4 auftreten.
Die Walzanordnung 2 weist weiterhin eine Lageerfassungseinrichtung 6 auf. Mittels der Lageerfassungseinrichtung 6 wird im Betrieb der Walzanordnung 2 eine seitliche Lage p des Bandes 1 relativ zu einer Walzlinienmitte 7 erfasst.
Die Kraftmesseinrichtungen 5 und die Lageerfassungseinrichtung 6 sind mit einer Ermittlungseinrichtung 8 verbunden. Die Kraftmesseinrichtungen 5 sind daher in der Lage, der Ermittlungseinrichtung 8 Werte zuzuführen, die für die von ihnen erfassten Stützkräfte FA, FB repräsentativ sind. In analoger Weise ist die Lageerfassungseinrichtung 6 in der Lage, der Ermittlungseinrichtung 8 einen Wert zuzuführen, der für die von ihr erfasste Lage p des Bandes 1 relativ zur Walzlinienmitte 7 repräsentativ ist.
Die Ermittlungseinrichtung 8 nimmt die ihr zugeführten Werte entgegen. Sie ermittelt im Betrieb der Walzanordnung 2 in Abhängigkeit von den Stützkräften FA, FB und der Lage p des Bandes 1 zunächst Züge ZA, ZB, die in Bandkanten 1A, 1B des Bandes 1 auftreten.
Es ist möglich, dass die Ermittlungseinrichtung 8 die Züge ZA, ZB ausschließlich anhand der ihr zugeführten Werte ermittelt. Vorzugsweise jedoch werden der Ermittlungseinrichtung 8 zusätzlich Werte zugeführt, welche eine Geometrie GB des Bandes 1 und/oder eine Geometrie GS der Schlingenheberrolle 4 repräsentieren. In diesem Fall ist die Ermittlungseinrichtung 8 in der Lage, bei der Ermittlung der Züge ZA, ZB zusätzlich zu den Stützkräften FA, FB und der Lage p des Bandes 1 auch die ihr zugeführten Geometrien GB, GS zu berücksichtigen.
In Abhängigkeit von den von ihr ermittelten Zügen ZA, ZB ermittelt die Ermittlungseinrichtung 8 eine Stellgröße S des Walzgerüsts 3. Die Stellgröße S beeinflusst die Züge ZA, ZB. Die Ermittlung der Stellgröße S durch die Ermittlungseinrichtung 8 erfolgt derart, dass die Züge ZA, ZB (zumindest tendenziell) einander angeglichen werden. Die Stellgröße S kann beispielsweise die Walzenschräglage beeinflussen. Dies ist in 4 durch entsprechende Pfeile angedeutet.
Die Stellgröße S wird von der Ermittlungseinrichtung 8 an das Walzgerüst 3 ausgegeben. Das Walzgerüst 3 wird also entsprechend der ausgegebenen Stellgröße S beeinflusst.
Mittels der vorliegenden Erfindung kann erreicht werden, dass die in den Bandkanten 1A, 1B auftretenden Züge ZA, ZB auch dann einander angeglichen werden, wenn das Band 1 im Walzgerüst 3 außermittig gewalzt wird, die Lage p also einen Wert aufweist, der von Null verschieden ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung weist weiterhin den Vorteil auf, dass sie einfach und kostengünstig realisierbar ist und in der Regel auch bei bestehenden Walzgerüsten 3 nachrüstbar ist.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Regelverfahren für ein Walzgerüst (3) zum Walzen eines Bandkanten (1A, 1B) aufweisenden Bandes (1), – wobei mittels Kraftmesseinrichtungen (5) Stützkräfte (FA, FB) erfasst werden, die beidseits einer in einer Bandlaufrichtung (x) gesehen dem Walzgerüst (3) benachbarten Bandauslenkeinrichtung (4) auftreten, – wobei mittels einer Lageerfassungseinrichtung (6) eine seitliche Lage (p) des Bandes (1) relativ zu einer Walzlinienmitte (7) erfasst wird, – wobei die Stützkräfte (FA, FB) und die Lage (p) des Bandes (1) repräsentierende Werte einer Ermittlungseinrichtung (8) zugeführt werden, – wobei mittels der Ermittlungseinrichtung (8) in Abhängigkeit von den Stützkräften (FA, FB) und der Lage (p) des Bandes (1) in den Bandkanten (1A, 1B) auftretende Züge (ZA, ZB) und in Abhängigkeit von den Zügen (ZA, ZB) eine die Züge (ZA, ZB) beeinflussende Stellgröße (S) des Walzgerüsts (3) ermittelt werden, – wobei die Ermittlung der Stellgröße (S) derart erfolgt, dass die Züge (ZA, ZB) einander angeglichen werden, und – wobei die Stellgröße (S) von der Ermittlungseinrichtung (8) an das Walzgerüst (3) ausgegeben wird.
Regelverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße (S) die Walzenschräglage beeinflusst.
Regelverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Ermittlungseinrichtung (8) bei der Ermittlung der Züge (ZA, ZB) zusätzlich zu den Stützkräften (FA, FB) und der Lage (p) des Bandes (1) auch eine Geometrie (GB, GS) des Bandes (1) und/oder der Bandauslenkeinrichtung (4) berücksichtigt werden.
Regelverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandauslenkeinrichtung (4) als Schlingenheberrolle (4) und/oder als segmentierte Zugmessrolle (4) ausgebildet ist.
Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandauslenkeinrichtung (4) dem Walzgerüst (3) in Bandlaufrichtung (x) gesehen nachgeordnet ist.
Regelverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandauslenkeinrichtung (4) dem Walzgerüst (3) in Bandlaufrichtung (x) gesehen vorgeordnet ist.
Walzanordnung mit einem Walzgerüst (3) zum Walzen eines Bandkanten (1A, 1B) aufweisenden Bandes (1) und einer in einer Bandlaufrichtung (x) gesehen dem Walzgerüst (3) benachbarten Bandauslenkeinrichtung (4), – wobei der Bandauslenkeinrichtung (4) Kraftmesseinrichtungen (5) zugeordnet sind, mittels derer im Betrieb der Walzanordnung Stützkräfte (FA, FB) erfasst werden, die beidseits der Bandauslenkeinrichtung (4) auftreten, – wobei die Walzanordnung eine Lageerfassungseinrichtung (6) aufweist, mittels derer im Betrieb der Walzanordnung eine seitliche Lage (p) des Bandes (1) relativ zu einer Walzlinienmitte (7) erfasst wird, – wobei die Kraftmesseinrichtungen (5) und die Lageerfassungseinrichtung (6) zum Zuführen von die Stützkräfte (FA, FB) und die Lage (p) des Bandes (1) repräsentierenden Werten mit einer Ermittlungseinrichtung (8) verbunden sind, – wobei im Betrieb der Walzanordnung mittels der Ermittlungseinrichtung (8) in Abhängigkeit von den Stützkräften (FA, FB) und der Lage (p) des Bandes (1) in den Bandkanten (1A, 1B) auftretende Züge (ZA, ZB) und in Abhängigkeit von den Zügen (ZA, ZB) eine die Züge (ZA, ZB) beeinflussende Stellgröße (S) des Walzgerüsts (3) ermittelt werden, – wobei die Ermittlung der Stellgröße (S) derart erfolgt, dass die Züge (ZA, ZB) einander angeglichen werden, und – wobei im Betrieb der Walzanordnung die Stellgröße (S) von der Ermittlungseinrichtung (8) an das Walzgerüst (3) ausgegeben wird.
Walzanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße (S) die Walzenschräglage beeinflusst.
Walzanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass von der Ermittlungseinrichtung (8) bei der Ermittlung der Züge (ZA, ZB) zusätzlich zu den Stützkräften (FA, FB) und der Lage (p) des Bandes (1) auch eine Geometrie (GB, GS) des Bandes (1) und/oder der Bandauslenkeinrichtung (4) berücksichtigt werden.
Walzanordnung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandauslenkeinrichtung (4) als Schlingenheberrolle (4) und/oder als segmentierte Zugmessrolle (4) ausgebildet ist.
Walzanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandauslenkeinrichtung (4) dem Walzgerüst (3) in Bandlaufrichtung (x) gesehen nachgeordnet ist.
Walzanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandauslenkeinrichtung (4) dem Walzgerüst (3) in Bandlaufrichtung (x) gesehen vorgeordnet ist.
Walzstraße zum Walzen eines Bandes (1), wobei die Walzstraße mehrere Walzanordnungen (2) aufweist, wobei jede Walzanordnung (2) ein Walzgerüst (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Walzanordnungen (2) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12 ausgebildet ist.