DE4309986A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines Walzbandes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines WalzbandesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Walzen eines Walzbandes in einer zumindest zwei Walzgerüste
mit jeweils horizontal einstellbaren oberen und unteren
Arbeitswalzen, von denen sich jede unmittelbar oder über eine
Zwischenwalze an einer Stützwalze abstützt, aufweisenden
Warmbandstraße, oder einem Reversiergerüst, an dem mindestens
zwei Stiche gewalzt werden, in der bzw. dem das Walzband einer
Zustandsregelung unterworfen wird, wozu profil- und
planheitsgebende Stellglieder auf das Walzband einwirken.
Beim Warmwalzen von Bandmaterialien unterliegen innerhalb eines
Walzprogrammes die thermische Bombierung und der Verschleiß
der Arbeitswalzen sowie die elastischen Verformungen relativ
großen Veränderungen. Ohne die Korrektur durch Stellglieder
nimmt die Balligkeit der Arbeitswalzen mit zunehmendem
Walzmaterial-Durchsatz ständig zu, und durch die sich so ändernde
thermische Bombierung weicht die Walzenkontur zunehmend von
der Sollkontur, z. B. einer Parabel, ab.
Beim Walzen in einer Breite werden innerhalb eines Walzprogramms
viele Bänder hintereinander mit gleicher Breite oder annähernd
gleicher Breite gewalzt. Das Walzen in einer Breite beeinflußt
neben dem für einen ganz bestimmten Punkt ( z. B. C40 oder C25)
vorgegebenen Wert des Bandprofils gleichzeitig die Bandprofilform
insgesamt. Hierbei wird unter der Beschreibung des Bandprofils
für einen ganz bestimmten Punkt die Differenz zwischen der Dicke
des Bandes in dessen Mitte und dem Mittelwert der im Abstand
- beim Punkt C40 entspricht dieser 40 mm - von der Bandkante
gemessenen Dicken jeder Seite. Der zunehmende Abfall der
thermischen Bombierung der Walzen führt im randnahen Bereich
zu erheblichen Profilanomalien am Band. Hierunter sind alle
Abweichungen des Bandes von dem idealen (z. B. parabolischen)
Verlauf des Bandprofils zu verstehen. In der Walzpraxis sind
vor allem folgende Typen von Profilanomalien zu vermeiden:
- - Verdickungen im Kantenbereich (Wülste, edge built-up)
- - Abfallen der Dicke im Kantenbereich.
Solche Profilanomalien schränken die walzbare Länge in einer
Breite stark ein. Als Walzlänge in einer Breite wird die Summe
aller Bandlängen definiert, die in einer Breite oder annähernd
gleicher Breite gewalzt werden.
Es ist bekannt, die Änderung des thermischen Crowns und des
Arbeitswalzenverschleißes durch geeignete Stellglieder wie
Verschiebe- und/oder Biegeglieder, z. B. "CVC" (Continuously
Variable Crown) Verschiebung (vgl. DE 30 38 865 C1) oder eine
geeignete Kühlung, im Sinne einer Angleichung der Istkontur
zu kompensieren.
Durch die EP 0 276 743 B1 ist es bekanntgeworden, zum Steuern
der Balligkeit und/oder des Kantenabfalls des Bandes die
horizontale Verschiebung der Arbeitswalzen und die auf diese
Arbeitswalzen wirkenden Biegekräfte einer an der Aufstromseite
befindlichen Gruppe der Walzgerüste eines Tandemwalzwerkes nach
Maßgabe der Walzbedingungen einschließlich der Breite der Bänder
einzustellen. Zum Steuern des Verschleißes und der thermischen
Bombierung der Arbeitswalzen, mit dem Ziel, unerwünschte
Profilformen beim Walzen in einer Breite zu vermeiden, werden
in einer an der Abstromseite befindlichen Gruppe der Walzgerüste
die Arbeitswalzen in vorbestimmten Intervallen, ungeachtet der
Breite des Bandes, hin- und herverschoben. Hierbei werden die
hinteren Gerüste nach jedem Band gegensinnig um einen bestimmten
Betrag verschoben; hat der Verschiebebetrag einen maximalen
Wert erreicht, wird die Verschieberichtung umgekehrt. Durch
dieses zyklische Verschieben wird der Verschleiß der
Arbeitswalzen auf einen größeren Bereich vergleichmäßigt.
Schließlich ist es aus der EP 0 219 844 B1 bekannt, das Profil
jeder Arbeitswalze in axialer Richtung zu bestimmen, das sich
während des Zeitintervalls zwischen einem Wechseln der
Arbeitswalzen ändert. Sodann wird auf der Basis des bestimmten
Walzenprofils die Konfiguration des Spalts zwischen der oberen
und unteren Arbeitswalze in Axialrichtung als eine Funktion
der Größe einer relativen Verstellung der Walzenlagen festgelegt,
um diejenige Größe der Verstellung der Walzenlagen zu bestimmen,
die eine möglichst glatte Konfiguration in axialer Richtung
für den Spalt innerhalb des Kontaktbereichs zwischen dem Walzband
und den Arbeitswalzen hervorruft. Es geht dort somit um das
Glätten des Walzspaltes.
Die bekannten Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, um die erhöhten
Anforderungen hinsichtlich der Profilgenauigkeit und Planheit
auch unter extremen Randbedingungen erfüllen zu können. Diese
bestehen bei der Erzeugung von Warmband heutzutage darin, die
Walzprogramme flexibel zusammenstellen zu können. Es werden
neben größeren Dicken und Materialumstellungen vor allem
Breitensprünge in Richtung schmal und breit gewünscht (mixed
rolling). Zudem soll die Anzahl der Bänder gleicher Breite
innerhalb eines Walzprogrammes erhöht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich trotz flexibler
Walzprogramme die Anforderungen an die Profilgenauigkeit und
die Planheit des Walzbandes erfüllen lassen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung verfahrensmäßig durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Somit wird nicht mehr von
einem Sollprofil für einen ganz bestimmten Punkt, sondern
vielmehr von einer ganz bestimmten, dem Verwendungszweck des
Walzbandes angepaßten, vorgegebenen Bandprofilform ausgegangen.
Für ein direkt weiterzuverarbeitendes Warmband wird z. B. eine
eher parabolische Zielkontur des Walzbandprofils und für das
Eingangsprofil einer Kaltstraße ein an die dortigen Verhältnisse
(Durchmesser, Walzkraft, etc.) entsprechend angepaßtes Profil
mit flachem Body crown und etwas stärkerem Abfall an den
Bandkanten angestrebt. Der Erfindung liegt dabei die durch
umfangreiche Untersuchungen gefundene und ausgenutzte Erkenntnis
zugrunde, daß bei dickem Band ein Materialquerfluß auch im
mittleren Walzbandbereich stattfindet, wohingegen bei dünnem
Band nur im Kantenbereich ein Materialquerfließen möglich ist.
Soll also die Bandprofilform im mittleren Walzbandbereich
verändert werden, so kann dies nur bei dickem Band erreicht
werden. Hingegen ist bei dünnerem Band zwar ebenfalls eine
Bandformänderung zu erreichen, ohne daß unzulässig hohe
Unplanheiten entstehen, jedoch läßt sich das nur im näheren
Bandkantenbereich durchführen. Mit abnehmender Banddicke wandert
sukzessive die relevante Bandprofilbeeinflußbarkeit nach außen,
d. h. zur Bandkante hin.
Diese Erkenntnis hat nun erfindungsgemäß unmittelbaren Einfluß
auf den zweckmäßigen Einsatz der Stellglieder genommen, demnach
nämlich die erste Gruppe der Stellglieder vornehmlich die
mittlere Bandkontur beeinflußt, während die Stellglieder der
zweiten Gruppe im Bandkantenbereich wirkt. Mit Hilfe eines
Rechenmodells (Rechenmethode) lassen sich die Stellglieder so
einsetzen, daß unter Beachtung der technologischen Limits (z. B.
Walzkraft, Temperatur, etc.), der Planheitslimits (diese ergeben
sich durch den jeweiligen Materialquerfluß des Bandes und stellen
somit physikalische Grenzen dar), ggf. auch höherer Ordnung,
Stellgliederlimits und insbesondere unter Beachtung des
Materialquerfließverhaltens eine optimale Bandform entsteht,
die der vorgegebenen Zielkontur möglichst nahe kommt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vorgegebene Zielkontur
des Bandprofils für eine bestimmte Materialgüte anhand eines
Rechenmodells abhängig von der Bandbreitenkoordinate und der
Band dicke durch eine Polynomfunktion
Y = A2X2 + A4X4 + A6X6 +AnXn
beschrieben wird, wobei Y die Banddickenkoordinate und X die
Bandbreitenkoordinate darstellt. Durch das Weglassen der ungeraden Glieder wird Symmetrie erzeugt. Da A0 = 0 ist, geht die Funktion durch X = 0, Y = 0 (entspricht der Bandmitte). Das Verwenden von Gliedern höherer Ordnung ermöglicht es, einen steileren Übergang an der Bandkante zu beschreiben.
Bandbreitenkoordinate darstellt. Durch das Weglassen der ungeraden Glieder wird Symmetrie erzeugt. Da A0 = 0 ist, geht die Funktion durch X = 0, Y = 0 (entspricht der Bandmitte). Das Verwenden von Gliedern höherer Ordnung ermöglicht es, einen steileren Übergang an der Bandkante zu beschreiben.
Es empfiehlt sich, daß bei einer von der Zielkontur abweichenden
Bandprofilform die mechanischen Stellglieder so zum Einsatz
gebracht werden, daß sich eine minimale Abweichung zwischen
der errechneten Bandform und der Sollbandform bzw. Zielkontur
ergibt. Läßt sich die Bandprofilform in dem Gerüst i nicht
herstellen, so sind die mechanischen Stellglieder im Sinne einer
Minimierung der Abweichung zu verstellen. Abweichungen der
errechneten Bandform von der Soll-Bandform lassen sich hierbei
über die Bandbreite unterschiedlich wichten.
Es wird vorgeschlagen, daß die mechanischen Stellglieder
frühestmöglich zum Einsatz gebracht werden. Unter
Berücksichtigung der einzuhaltenden Limits, bspw. der Planheit
und des Stellbereichs, wird somit angestrebt, die Zielkontur
des Profils des Walzbandes so frühzeitig wie möglich zu erzielen.
Ist das in dem ersten Gerüst noch nicht möglich, so wird
automatisch die Aufgabenstellung an die Folgegerüste
weitergegeben. Sollte sich die Bandform von Walzgerüst zu
Walzgerüst bzw. von Stich zu Stich nicht konstant halten lassen,
so kann entsprechend der Gesetzmäßigkeit des Materialquerflusses
bei dickerem Band im Kantenbereich eine Abweichung toleriert
werden, d. h. die Erzielung der Bandform bzw. Zielkontur im
mittleren Walzbandbereich hat den Vorrang. Gelingt es, die
Bandprofilform an einem Walzgerüst, z. B. Gerüst k, zu erzeugen,
so ist es nun das oberste Ziel, diese Bandform in den
Folgegerüsten konstant zu halten.
Zum Durchführen des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die
Stellglieder axial verschiebbare Arbeitswalzen und/oder
Arbeitswalzenbiegeeinrichtungen umfassen. Um die gewünschte
vorgegebene Bandform im mittleren Walzbandbereich mit den
mechanischen Stellgliedern zu erzeugen, läßt sich vorzugsweise
CVC, Arbeitswalzenbiegung, Walzenverschränken, etc. durchführen
bzw. einsetzen. Werden bspw. breite Bänder gewalzt, ist die
nichtparabolische Wirkung der Arbeitswalzenbiegung, d. h. der
größere Effekt im Bandkantenbereich (200 mm) zu beachten und
vorteilhaft eine Kombination von z. B. CVC und Arbeitswalzenbiegung
zu verwirklichen, die der Soll- bzw. Zielbandkontur am nächsten
kommt. Zur Erzeugung bzw. Konstanthaltung der Bandform im
Bandkantenbereich ist hinsichtlich des Einsatzes der mechanischen
Stellglieder zu beachten, daß die durch unterschiedliche
Bandbreiten und Schiebepositionen erzeugte
Arbeitswalzenverschleißkontur so zu positionieren ist, daß der
Soll- Bandkontur möglichst nahe gekommen wird. Gleiches gilt
beim Einsatz von bekannten Spezial-CVC Walzen, mit denen sich
ein Tapered Effekt erreichen läßt.
Schließlich empfiehlt es sich, die Arbeitswalzen, vorzugsweise
in den hinteren Gerüsten der Warmbandstraße, zyklisch
zu verschieben, wodurch sich eine möglichst kontinuierliche
Arbeitswalzenverschleißkontur - ohne Sprünge erzeugen läßt.
Die mechanischen Stellglieder lassen sich durch andere
Stellglieder unterstützen. Es wird daher vorgeschlagen, daß
die Arbeitswalzen mit einer Zonenkühlung und/oder einer
thermischen Abdeckung versehen sind, um auf diese Weise die
mechanischen Stellglieder zu unterstützen. Um die Form dem
thermischen crowns der Arbeitswalzen und damit die Walzbandform
vornehmlich im Bandkantenbereich zu beeinflussen, lassen sich
bspw. Arbeitswalzen-Abdeckschalen an geeigneter Stelle an den
Enden der Arbeitswalzen positionieren. Eine unterstützende
Beeinflussung der Walzbandform läßt sich weiterhin durch im
Rahmen der technologischen Limits vorzunehmende
Bandkantentemperaturänderungen erreichen. Zu diesem Zweck lassen
sich mit einer Induktionsheizung vor und/oder hinter den ersten
Gerüsten der Fertigstraße Veränderungen der Kantenerwärmung,
oder durch z. B. in den Seitenführungen angebrachte Spritzdüsen
eine Kühlung der Bandkanten erreichen, was bei zu walzenden
austenitischen Edelstählen von Vorteil sein kann.
Des weiteren kann durch Schmierung der Arbeitswalzen im
Bandkantenbereich die Bandkontur dort beeinflußt werden. Um
vornehmlich das Bandprofil an der Bandkante zu beeinflussen,
können die Arbeitswalzen mit einem Spezialschliff versehen
werden. Beim Verändern der Bandprofilform sind in allen Fällen
die Planheitslimits - auch höherer Ordnung - sowie die
technologischen Limits zu beachten.
Weiterhin kann es sich empfehlen, zumindest in den letzten bzw.
hinteren Walzgerüsten eine geänderte Walzkraft einzustellen.
Dies vor allem dann, wenn trotz des gezielten Einsatzes der
mechanischen Stellglieder und der diese unterstützenden Maßnahmen
Abweichungen zur Band-Sollkontur vorhanden sein sollten. In
diesen Fällen läßt sich durch eine Walzkraftänderung in den
hinteren Walzgerüsten im Kantenbereich die walzbare Form
beeinflussen, ggf. eine Walzkraftumverteilung innerhalb der
zulässigen Limits durchführen. Die damit einhergegenden
Veränderungen der body crowns an den entsprechenden und anderen
Walzgerüsten lassen sich durch nicht an der Kante wirkende
Stellglieder - z. B. mit CVC - kompensieren, um dort den
Massenfluß nicht zu stören und damit Welligkeiten des Walzbandes
zu vermeiden. Der Algorithmus findet im on line Betrieb
Anwendung. Er kann aber auch in Kombination mit einem
Optimierungsalgorithmus zur optimalen Zusammenstellung von
Walzprogrammen und optimalen Einsatz von Stellgliedern im Vorfeld
herangezogen werden. Es wird nicht nur ein Band, sondern das
gesamte Walzprogramm betrachtet und hinsichtlich Bandkontur
optimiert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der einige
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher
erläutert sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste vorgegebene Zielkontur des Profils eines
Walzbandes;
Fig. 2 eine zweite vorgegebene Zielkontur des Profils eines
Walzbandes;
Fig. 3 ein den Materialquerfluß in Abhängigkeit von der Dicke
des Walzbandes darstellendes Diagramm;
Fig. 4 ein den Materialquerfluß über die Bandbreite
darstellendes Diagramm;
Fig. 5 ein den Materialquerfluß in Abhängigkeit der
Bandbreitenkoordinate und der Materialdicke für eine
Materialqualität Q darstellendes Diagramm;
Fig. 6 ein die Wirkung des thermischen crowns mit zunehmender
Anzahl von Walzbändern bei bekannten Walzverfahren
darstellendes Schaubild;
Fig. 7 ein bei gleicher Anzahl von Bändern wie in Fig. 6
mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen zu erreichendes
Bandprofil;
Fig. 8 in schematischer Darstellung den erfindungsgemäßen
Aufbau einer Kontur-und Planheitsregelung für
Warmbandwalzwerke.
Als Voraussetzung zur Erzielung gewünscht planer und
profilgenauer Walzbänder werden entsprechend dem Einsatzzweck
in den Fig. 1 und 2 gezeigte Zielkonturen 1 bzw. 2 des Profils
eines weiter nicht dargestellten Walzbandes 3 bzw. 4 vorgegeben.
Entsprechend den Anforderungen wird für ein direkt
weiterzuverarbeitendes Walzband 3 z. B. die Zielkontur 1
entsprechend Fig. 1 und für das Eingangsprofil einer Kaltstraße
z. B. Zielkontur 2 entsprechend Fig. 2 gewünscht. Bei Fig.
1 handelt es sich um eine nahezu parabolische Zielkontur, während
die Zielkontur 2 nach Fig. 2 einen flachen body crown und etwas
stärkeren Abfall an den Bandkanten aufweist. Der in diesem Fall
für beide Zielkonturen 1, 2 eingetragene C40-Punkt ergibt sich
aus der Differenz zwischen der Dicke des Walzbandes 3 bzw. 4
in dessen Mitte HM und dem Mittelwert der im Abstand von 40 mm
von der Bandkante 5 gemessenen Dicken an jeder Seite bzw.
Bandkante 5 des Walzbandes 3 bzw. 4.
Das Erzeugen der Zielkonturen 1 bzw. 2 setzt die sich aus den
Fig. 3 bis 5 ergebende Erkenntnis voraus, daß nämlich eine
Bandkonturbeeinflussung nur dort ereicht werden kann, wo ein
Materialquerfluß möglich ist. Wie durch intensive Untersuchungen
herausgefunden worden ist, findet bei Walzbändern mit einer
oberhalb der kritischen Dicke Hkrit (vgl. Fig. 3) liegenden
Banddicken ein Materialquerfluß auch im mittleren, d. h. dem
an die Bandmitte angrenzenden Bereich (vgl. Fig. 5) statt,
während hingegen bei Walzbändern mit einer geringeren, unterhalb
Hkrit liegenden Dicke ein Materialquerfluß nur im
Bandkantenbereich stattfindet. Der Grenzwert der Dicke, d. h.
die kritische Dicke Hkrit läßt sich für jede Warmbandtandemstraße
in Abhängigkeit von Walzmaterial, Temperatur, Walzendurchmesser
sowie Abnahme bzw. Stichverteilung experimentell ermitteln,
wobei es allgemein bekannt ist, daß eine Profilbeeinflussung
des Walzbandes unter gleichzeitiger Vermeidung von
Planheitsfehlern nur erreicht werden kann, solange der
Fließwiderstand des Materials quer zur Walzrichtung noch so
gering ist, daß sich im Walzspalt neben der Bandlängung noch
ein Mindestmaß an Bandbreitung einstellt. Wie sich aus Fig.
4 ergibt, ist ein Materialquerfluß unterhalb der kritischen
Dicke (z. B. 10 oder 12 mm) über die Bandbreite nur in sehr
geringem Umfang möglich. Dieser Zusammenhang wird auch aus Fig.
5 deutlich, in der neben den Koordinaten für den Materialquerfluß
und die Bandbreite außerdem die Materialdicke eingetragen ist.
In den Fig. 6 und 7 sind die mit den bekannten Walzverfahren
(vgl. Fig. 6) und die unter Einsatz der erfindungsgemäßen
Kontur-und Planheitsregelung (vgl. Fig. 7) zu erzielenden
Bandprofile innerhalb eines fünfzig Bänder bzw. Coils umfassenden
Walzprogramms gezeigt; die jeweils links unten eingekreisten
Ziffern geben die Anzahl der Coils an. Während in beiden Fällen
für das erste zu walzende Band bzw. Coil die Form des Profils
noch nahezu unverändert ist, nimmt bei den bekannten
Walzverfahren mit zunehmender Anzahl von Bändern die Wirkung
des thermischen crowns auf die Arbeitswalzen mit den nachteiligen
Anomalien für das Profil zu, d. h. es entstehen flache Bandprofile
und Kantenwulste (vgl. in Fig. 6 die Bandprofile nach dem Walzen
von 10, 20 bzw. 50 Bändern). Hingegen läßt sich gemäß Fig.
7 das Bandprofil weitestgehend konstant halten, und Kantenwulste
werden vermieden. Ebenfalls wird die Zielbandkontur nahezu
erreicht.
Eine das Erreichen der gewünschten Bandprofile (vgl. Fig. 7)
ermöglichende Warmbandtandemstraße 6 ist - teils sehr schematisch
und mit lediglich symbolhaften Kennzeichnungen für die
mechanischen Stellglieder einschließlich der diese
unterstützenden Elemente sowie in Form von black-boxes für
Rechner und Meßgeräte - in Fig. 8 dargestellt. Sie besteht
aus mehreren Walzgerüsten, von denen das erste und das letzte
Walzgerüst 7 bzw. 8 gezeigt sind. Es kann sich jedoch auch um
eine Walzstraße mit einem Reversiergerüst handeln, an dem mehrere
Stiche gewalzt werden. Jedes der Walzgerüste 7, 8 weist
horizontal einstellbare, von Stützwalzen 9 abgestütze obere
und untere Arbeitswalzen 10, 11 auf. Die letzteren lassen sich
axial verschiebbar, vorzugsweise mit einer CVC-Verschiebung
12, sowie mit Arbeitswalzenbiegeeinrichtungen 13 ausrüsten;
die axial zu verschiebenden Arbeitswalzen (versehen mit
geschliffenen, thermischen und Verschleißkontur) bzw. die
CVC-Verschiebung 12 und die Arbeitswalzenbiegung 13 werden als
mechanische, gezielt entweder im Bandmittenbereich oder im
Bandkantenbereich einwirkende Stellglieder eingesetzt.
Zur Unterstützung dieser mechanischen Stellglieder 12, 13 ist
vor und hinter den ersten Gerüsten der Fertigstraße zur
Veränderung der Kantenerwärmung des Walzbandes 3 bzw. 4 eine
Bandkantenheizung 14 angeordnet. Zur thermischen Beeinflussung
der Bandform, nämlich über die davon bewirkten Veränderungen
des thermischen crowns der Arbeitswalzen 10, 11, besitzt die
Warmbandtandemstraße 6 im Bereich der vorderen bzw. hinteren
Walzgerüste eine Arbeitswalzenzonenkühlung 15, z. B. in Form
von in den entsprechenden Zonen auf die Arbeitswalzen 10, 11
gerichteten Spritzdüsen, wie hinter dem ersten Walzgerüst 7
angegeben. Zur thermischen Beeinflussung tragen weiterhin eine
Bandkantenkühlung 16 mit z. B. in den Seitenführungen angeordneten
Spritzdüsen und Arbeitswalzen-Abdeckschalen 18 bei, wie für
das letzte Walzgerüst 8 gezeigt. Die Schmierung der Arbeitswalzen
17 im Bandkantenbereich beeinflußt die Lastverteilung im
Walzspalt und damit die Bandkontur. Hinter dem letzten Walzgerüst
8 sind zudem Dicken-, Planheits- und Temperaturmeßgeräte 19, 20, 21
angeordnet.
Sowohl die Meßgeräte 19 bis 21 als auch die mechanischen
Stellglieder 12, 13 und die thermischen und anderen
Beeinflussungselemente 14 bis 18 sind an einen Bandkontur- und
Planheitsrechner 22 angeschlossen. Die ermittelten Meßdaten,
insbesondere für das Profil und die Planheit des auslaufenden
fertiggewalzten Bandes 3, 4, können daher unmittelbar zur
Korrektur der vorgeschalteten Regelsysteme bzw. Stellglieder
herangezogen werden, mit dem Ziel, die vorgegebene Zielkontur
des Profils des Walzbandes für alle Bänder zu erreichen. Ein
Stichplanrechner 23 versorgt den Bandkontur- und Planheitsrechner
22 mit Eingangsdaten. Eine Datenrückführung 24 ist zum Zwecke
der Walzkraftumverteilung gedacht.
Die beschriebene Verfahrensweise zum Erreichen einer vorgegebenen
Zielkontur des Profils des Walzbandes wird im Online-Betrieb
angewendet. Gleichwohl lassen sich bei der Walzprogrammerstellung
(Planung der Walzprogramme) vorab Offline die Vorgänge simulieren
und insbesondere die Bandform auf diese Weise bestimmen. Stellt
sich heraus, daß der somit im Vorfeld bezüglich einer Bandform
für bestimmte Bänder durchgeführte Optimierungsprozeß nicht
erfolgreich ist, so können die Walzprogramme umgestellt oder
die Bänder in einem anderen Walzprogramm eingesetzt werden.
Ebenfalls einbeziehen läßt sich eine an das Walzprogramm
angepaßte zyklische Verschiebung der hinteren Arbeitswalzen
bzw. Walzgerüste und/oder eine optimierte Positionierung bspw.
der Abdeckschalen 18 zur thermischen crown Beeinflussung der
Arbeitswalzen 10, 11. Nach erfolgter Band-Auslese bzw.
Walzprogrammumstellung beginnt der die Zielkontur optimierende
Prozeß von neuem, bis sich auch Offline, d. h. schon im Vorfeld
eine akzeptable Bandform erzielen läßt.
Claims (13)
1. Verfahren zum Walzen eines Walzbandes in einer zumindest
zwei Walzgerüste mit horizontal einstellbaren oberen und
unteren Arbeitswalzen, von denen sich jede mittelbar oder
über eine Zwischenwalze an einer Stützwalze abstützt,
aufweisenden Warmbandstraße, oder in einem
Reversiergerüst an dem mindestens zwei Stiche gewalzt
werden in der bzw. dem das Walzband einer Zustandsregelung
unterworfen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zielkontur des Profils des Walzbandes vorgegeben
wird, zu deren Erreichen sukzessive zwei Gruppen von
Stellgliedern auf das Walzband einwirken, von denen die
Stellglieder der ersten Gruppe bei oberhalb der kritischen
Dicke liegenden Walzbanddicken zum Einsatz gebracht werden
und vornehmlich die Kontur des Walzbandes in dessen bezogen
auf die Bandmitte mittleren Bereich beeinflussen, während
die Stellglieder der zweiten Gruppe bei unterhalb der
kritischen Dicke liegenden Walzbanddicken im
Bandkantenbereich zum Einsatz gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebene Zielkontur des Bandprofils durch eine
Polynomfunktion
Y = A2X2 + A4X4 + A6X6 + AnXnbeschrieben wird, wobei Y die Banddickenkoordinate und
X die Bandbreitenkoordinate darstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer von der Zielkontur abweichenden
Bandprofilform die mechanischen Stellglieder so zum Einsatz
gebracht werden, daß sich eine minimale Abweichung zwischen
der errechneten Bandform und der Soll-Bandform bzw.
Zielkontur ergibt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mechanischen Stellglieder frühestmöglich zum
Einsatz gebracht werden.
5. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch
1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellglieder axial verschiebbare Arbeitswalzen
(10, 11) und/oder Arbeitswalzenbiegeeinrichtungen (13)
umfassen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitswalzen (10, 11) verschränkbar ausgebildet
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitswalzen (10, 11) mit einer Zonenkühlung
(15) versehen sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis
7,
dadurch gekennzeichnet,
daß Längenbereiche der Arbeitswalzen (10, 11) mit einer
thermischen Abdeckung (18) versehen sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis
8,
gekennzeichnet durch
zyklisch zu verschiebende Arbeitswalzen (10, 11).
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis
9,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor und/oder innerhalb der Fertigstraße eine
Bandkantenheizung (14) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis
10,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bandkantenkühleinrichtung (16) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis
11,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bandkantenschmiereinrichtung (17) vorgesehen
ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis
12,
gekennzeichnet durch
eine zumindest in dem letzten Walzgerüst (8) geänderte
Walzkraft.
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