DE19860491A1 - Verfahren und Einrichtung zum Walzen von Metall - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Walzen von MetallInfo
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Abstract
Verfahren und Einrichtung zum Walzen von Metall, insbesondere einem Metallband, mittels einer Walzstraße mit zumindest einem Walzgerüst, wobei die Geschwindigkeit des Walzgerüstes derart eingestellt wird, daß der Durchsatz des Metalls durch die Walzstraße maximiert oder zumindest erhöht wird. Dabei ist ferner bei einer Walzstraße mit zumindest zwei Walzgerüsten vorgesehen, die Leistung, die zum Walzen des Metalls notwendig ist, auf die Walzgerüste zu verteilen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung
zum Walzen von Metall mittels einer Walzstraße mit zumindest
einem Walzgerüst.
Bei bestimmten Walzprogrammen, d. h. bestimmten Stichplänen,
kommt es in den Walzstraßen aufgrund der thermischen Belast
barkeit der Antriebe der einzelnen Walzgerüste der Walzstraße
zu einer Beschränkung des Durchsatzes der Walzstraße. Geringe
Durchsatzsteigerungen bewirken jedoch absolut gesehen einen
enormen Kostenvorteil.
Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, den Durchsatz ei
ner Walzstraße zu erhöhen bzw. zu optimieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß
Anspruch 1 und 2 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 9 und
10 gelöst. Dabei wird zum Walzen von Metall, insbesondere ei
nem Metallband, mittels einer Walzstraße mit zumindest einem
Walzgerüst, die Geschwindigkeit des Walzgerüstes derart, ins
besondere in Abhängigkeit des Durchsatzes von Metall durch
die Walzstraße, eingestellt, daß der Durchsatz von Metall
durch die Walzstraße maximiert oder zumindest erhöht wird.
Auf diese Weise läßt sich eine Erhöhung des Durchsatzes von
Gewalztes Metall 7 durch eine Walzstraße erreichen, was mit
einem enormen absoluten Kostenvorteil verbunden ist.
In erfinderischer Alternative dazu wird zum Walzen von Me
tall, insbesondere einem Metallband, mittels einer Walzstraße
mit zumindest zwei Walzgerüsten die Leistung, die zum Walzen
des Metalls notwendig ist, derart auf die zumindest zwei
Walzgerüste, insbesondere in Abhängigkeit des Durchsatzes von
Metall durch die Walzstraße verteilt, daß der Durchsatz von
Metall durch die Walzstraße maximiert oder zumindest erhöht
wird. Auf diese Weise läßt sich eine Erhöhung des Durchsatzes
von Gewalztes Metall 7 durch eine Walzstraße erreichen, was
mit einem enormen absoluten Kostenvorteil verbunden ist. Da
bei wird insbesondere vorgesehen, die Leistung bei vorgegebe
ner Geschwindigkeit durch Veränderung des Reduktionsgrades
eines einzelnen Walzgerüstes zu beeinflussen. Auf diese Weise
läßt sich eine gleichseitige Optimierung von Leistungsumver
teilung und Optimierung der Geschwindigkeit besonders gut er
zielen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn zum Walzen von Metall,
insbesondere einem Metallband, mittels einer Walzstraße mit
zumindest zwei Walzgerüsten, die Einstellung der Geschwindig
keit der Walzgerüste und gleichzeitig die Verteilung der Lei
stung auf die Walzgerüst derart erfolgt, daß der Durchsatz
von Metall durch die Walzstraße maximiert oder zumindest er
höht wird. Dabei wird insbesondere vorgesehen, die Leistung
bei vorgegebener Geschwindigkeit durch Veränderung des Reduk
tionsgrades eines einzelnen Walzgerüstes zu beeinflussen. Auf
diese Weise eine beidseitige Optimierung von Leistungsumver
teilung und Optimierung der Geschwindigkeit besonders gut er
zielen. Durch die Verbindung von Leistungsumverteilung, ins
besondere Umverteilung der Reduktionsgrade oder einer äquiva
lenten Größe, und Geschwindigkeit läßt sich die Erhöhung des
Durchsatzes signifikant erhöhen. Dies gilt um so mehr wenn
eine online Umverteilung der Leistung auf die einzelnen
Walzgerüste vorgesehen ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Walz
gerüste elektrische Antriebe auf, wobei zumindest ein elek
trischer Antrieb zumindest eines Walzgerüstes seiner Nennlei
stung betrieben wird. Dabei kommen unterhalb z. B. Antriebe
gemäß der DE-OS-196 47 637 zum Einsatz. Vorteilhafterweise
werden dabei die elektrischen Antriebe mehrerer, insbesondere
aller, Walzgerüste der Walzstraße oberhalb ihrer Nennleistung
betrieben, wobei die Antriebe entsprechend der
DE-OS 196 47 637 ausgebildet sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den in den
Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Im einzelnen
zeigen
Fig. 1 eine viergerüstige Walzstraße bei beispielhaftem
Einsatz der Erfindung,
Fig. 2 einen Durchsatzoptimierer und
Fig. 3 einen Geschwindigkeitsoptimierer.
Fig. 1 zeigt eine Walzstraße 1 zum Walzen von Metall 7. Die
Walzstraße 1 weist vier Walzgerüste 2, 3, 4, 5 auf. Die Re
duktionsgrade ϕi mit i = 1, 2, 3, 4 und die Geschwindigkeiten
vi mit i = 1, 2, 3, 4 (bzw. die Drehzahlen) der einzelnen
Walzgerüste 2, 3, 4, 5 werden mittels eines Durchsatzoptimie
rers 6 ermittelt.
Einen derartigen Durchsatzoptimierer 6 zeigt Fig. 2 in detail
lierterer Darstellung. Der Durchsatzoptimierer 6 weist ein
Erwärmungsmodell 10, einen Verteilungsoptimierer 11, einen
Geschwindigkeitsoptimierer 12 sowie einen Reduktionsgradbe
rechner 13 auf. Das Erwärmungsmodell 10 berechnet in Abhän
gigkeit der Länge Li des aus dem i-ten Walzgerüst auslaufen
den gewalzten Metalls 7 sowie der Geschwindigkeit vi des i-
ten Walzgerüstes den Durchsatz durch die Walzstraße. Der
Verteilungsoptimierer 11 ermittelt aus der Länge Li des ge
walzten Metalls 7 bei Auslauf aus dem i-ten Walzgerüst beim
letzten Optimimierungszyklus sowie dem Durchsatz und einen
neuen Wert für die Länge Li des gewalzten Metalls 7 beim Aus
lauf aus dem i-ten Walzgerüst. Der Geschwindigkeitsoptimierer
ermittelt in Abhängigkeit des Durchsatzes , der Länge Li
des gewalzten Metalls 7 einen neuen Wert für die Geschwindig
keit vi des i-ten Walzgerüstes. Die Schleifen gebildet durch
das Erwärmungsmodell 10 und den Verteilungsoptimierer 11 so
wie gebildet durch das Erwärmungsmodell 10 und den Geschwin
digkeitsoptimierer 12 werden solange durchlaufen, bis der
Durchsatz maximal ist. Der Reduktionsgradberechner 13 er
mittelt u. a. aus der Länge Li des gewalzten Metalls 7 bei
Auslauf aus dem i-ten Walzgerüst den Reduktionsgrad ϕi des
Walzgerüstes. Alternativ kann vorgesehen werden, daß der Re
duktionsgrad ϕi direkt berechnet wird, d. h. daß Li durch ϕi
ersetzt wird. In diesem Falle sind das Erwärmungsmodell 10,
der Verteilungsoptimierer 11 und der Geschwindigkeitsoptimie
rer 12 entsprechend anzupasssen.
Der in Fig. 2 dargestellte Durchsatzoptimierer 6 ist ein be
sonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für einen Durchsat
zoptimierer, da sowohl ein Verteilungsoptimierer 11 als auch
ein Geschwindigkeitsoptimierer 12 vorgesehen sind. Alternativ
dazu kann vorgesehen werden, einen Durchsatzoptimierer entwe
der ohne einen Verteilungsoptimierer oder ohne einen Ge
schwindigkeitsoptimierer vorzusehen. Die gleichzeitige Ver
wendung eines Verteilungsoptimierers 11 und eines Geschwin
digkeitsoptimierers 12 führt jedoch zu besonders vorteilhaf
ten Ergebnissen in bezug auf den Durchsatz . Dabei ist es
von besonderem Vorteil, den Durchsatz des Metalls 7 durch
die Walzstraße 1 mit dem Verteilungsoptimierer 11 und dem Ge
schwindigkeitsoptimierer 12 parallel zu optimieren.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Erwärmungsmodell
10. Dabei gelten im folgenden folgende Abkürzungen:
Pm mittlere Leistungsaufnahme eines Antriebs während des Walzprozesses
PN Nennleistung eines Antriebs eines Walzgerüstes 2, 3, 4, 5
tW Dauer des Walzens des Metalls 7
tP Dauer der Pause zwischen dem Ausfädeln eines zu walzenden Metalls 7 und dem Einfädeln des Kopfes eines darauffolgenden Gewalztes Metall 7s
m Masse eines Gewalztes Metall 7s
Durchsatz
M Walzmoment
Mm mittleres Walzmoment
R Radius der Arbeitswalzen
vi Geschwindigkeit eines Gewalztes Metall 7s bei Auslauf aus dem i-ten Walzgerüst
Li Länge eines Gewalztes Metall 7s eines Gewalztes Metall 7s bei Auslauf aus dem i-ten Walzgerüst
kapa Voreilung (zur Vereinfachung mit 0,05 angenommen).
Pm mittlere Leistungsaufnahme eines Antriebs während des Walzprozesses
PN Nennleistung eines Antriebs eines Walzgerüstes 2, 3, 4, 5
tW Dauer des Walzens des Metalls 7
tP Dauer der Pause zwischen dem Ausfädeln eines zu walzenden Metalls 7 und dem Einfädeln des Kopfes eines darauffolgenden Gewalztes Metall 7s
m Masse eines Gewalztes Metall 7s
Durchsatz
M Walzmoment
Mm mittleres Walzmoment
R Radius der Arbeitswalzen
vi Geschwindigkeit eines Gewalztes Metall 7s bei Auslauf aus dem i-ten Walzgerüst
Li Länge eines Gewalztes Metall 7s eines Gewalztes Metall 7s bei Auslauf aus dem i-ten Walzgerüst
kapa Voreilung (zur Vereinfachung mit 0,05 angenommen).
Das Erwärmungsmodell 10 weist einen Walzzeit-Berechner 20,
einen Walzpausenzeit-Berechner 21 sowie einen Durchsatzbe
rechner 22 auf. Der Walzzeit-Berechner 20 berechnet in bei
spielhafter Ausgestaltung die Walzzeit tW gemäß
Der Walzpausenzeit-Berechner 21 berechnet in beispielhafter
Ausgestaltung die Mindestpausenzeit tP zwischen zwei Walzgän
gen gemäß
wobei die Mindestpausenzeit tP zwischen zwei Walzgängen Null
ist, wenn die mittlere Leistungsaufnahme Pm eines Antriebs
während des Walzens kleiner ist als dessen Nennleistung PN.
Die mittlere Leistungsaufnahme Pm eines Antriebs während des
Walzens wird in beispielhafter Ausgestaltung u. a. aus der
Länge Li, (aus der der Reduktionsgrad C1 ableitbar ist) des
gewalzten Metalles 7 bei Austritt aus dem i-ten Walzgerüst
berechnet. In alternativer Ausgestaltung dazu erhält der
Walzpausenzeit-Berechner 21 die mittlere Leistungsaufnahme Pm
eines Antriebs beim Walzen als Eingangsgröße. Der Walzpausen
zeit-Berechner 21 erhält ebenfalls als Eingangsgröße die
Nennleistung PN des Antriebs, was aus Gründen der Übersicht
lichkeit in Fig. 3 nicht dargestellt ist.
Der Durchsatzberechner 22 berechnet den Durchsatz gemäß
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Fig. 1 bis 3
nicht alle Ein- und Ausgangsgrößen der Funktionsblöcke 6, 10,
11, 12, 13, 20, 21, 22 dargestellt, sondern nur die, die für
das Verständnis ihres Zusammenwirkens notwendig sind.
Claims (7)
1. Verfahren zum Walzen von Metall, insbesondere einem Me
tallband, mittels einer Walzstraße mit zumindest einem Walz
gerüst,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Geschwindigkeit des Walzgerüstes derart eingestellt
wird, daß der Durchsatz von Metall durch die Walzstraße maxi
miert oder zumindest erhöht wird.
2. Verfahren zum Walzen von Metall, insbesondere einem Me
tallband, mittels einer Walzstraße mit zumindest zwei Walzge
rüsten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leistung, die zum Walzen des Metalls notwendig ist,
derart auf die zumindest zwei Walzgerüste verteilt wird, daß
der Durchsatz von Metall durch die Walzstraße maximiert oder
zumindest erhöht wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Geschwindigkeiten der zumindest zwei Walzgerüste der
art in Abhängigkeit des Durchsatzes von Metall durch die
Walzstraße eingestellt werden, daß der Durchsatz von Metall
durch die Walzstraße maximiert oder zumindest erhöht wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 wobei die Walzgerüste
elektrische Antriebe aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der elektrische Antrieb zumindest eines Walzgerüstes un
terhalb seiner Nennleistung betrieben wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Antriebe der zumindest zwei Walzgerüste
unterhalb ihrer Nennleistung betrieben werden.
6. Walzstraße mit zumindest einem Walzgerüst zum Walzen von
Metall, insbesondere einem Metallband, gemäß einem Verfahren
nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walzstraße ein Geschwindigkeitsoptimierer zur derar
tigen Einstellung der Geschwindigkeit des Walzgerüstes zuge
ordnet ist, daß der Durchsatz von Metall durch die Walzstraße
maximiert oder zumindest erhöht wird.
7. Walzstraße mit zumindest zwei Walzgerüsten zum Walzen von
Metall, insbesondere einem Metallband, gemäß einem Verfahren
nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walzstraße ein Verteilungsoptimierer zur derartigen
Verteilung der zum Walzen des Metalls notwendigen Leistung,
auf die zumindest zwei Walzgerüste zugeordnet ist, daß der
Durchsatz von Metall durch die Walzstraße maximiert oder zu
mindest erhöht wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998160491 DE19860491A1 (de) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Verfahren und Einrichtung zum Walzen von Metall |
PCT/DE1999/004080 WO2000038853A1 (de) | 1998-12-28 | 1999-12-22 | Verfahren und einrichtung zum walzen von metallband |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998160491 DE19860491A1 (de) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Verfahren und Einrichtung zum Walzen von Metall |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19860491A1 true DE19860491A1 (de) | 2000-07-13 |
Family
ID=7892970
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998160491 Withdrawn DE19860491A1 (de) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Verfahren und Einrichtung zum Walzen von Metall |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19860491A1 (de) |
WO (1) | WO2000038853A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2006128391A1 (de) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Albert Schlegel | Verfahren und vorrichtung zur optimierung der arbeitsgeschwindkeit |
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1998
- 1998-12-28 DE DE1998160491 patent/DE19860491A1/de not_active Withdrawn
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1999
- 1999-12-22 WO PCT/DE1999/004080 patent/WO2000038853A1/de active Application Filing
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Datenbank: DOMA auf fiz technik. Frankfurt am Main: fiz technik, AN 50021, benutzt am 11.07,1999, TX. Betriebsanalyse und Optimierung des Flacheisenwalzprozesses. In: US Report, (1973), (44 Seiten), Report-Nr. CE/B/25/72 * |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000038853A1 (de) | 2000-07-06 |
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