EP1010479A2 - Method and device for controlling axially shiftable rolls - Google Patents
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- EP1010479A2 EP1010479A2 EP99124330A EP99124330A EP1010479A2 EP 1010479 A2 EP1010479 A2 EP 1010479A2 EP 99124330 A EP99124330 A EP 99124330A EP 99124330 A EP99124330 A EP 99124330A EP 1010479 A2 EP1010479 A2 EP 1010479A2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/40—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using axial shifting of the rolls
Definitions
- the present invention relates to a method and a Device for rolling metal strips using roll stands, which have slidable work rolls.
- the contour of a metal strip is shown in an exemplary form in FIG. 1.
- the ideal strip contour y ideal (x) is calculated approximately from the dimensions of the strip cross section (strip width b, strip edge spacing C x ) and from factors a 2 , a 4 and a 6
- contour error The deviation from this approximated ideal band contour results in particular from the increasing per metal strip Wear on the work rolls.
- contour error The maximum deviation is referred to as contour error.
- the profile p r of the rolled metal strips can be influenced by manipulating the work rolls, by a rolling force and / or by a bending back force as manipulated variables.
- the object of the present invention is to provide a method for Introduce control of sliding rollers when using it the required band flatness is guaranteed and the Contour error of the rolled metal strips is minimized.
- the value for the optimal shift of the work rolls over considered the group of at least two metal strips selected that determined over all metal tapes in this group Deviation of the profile of these metal strips from a given one Target profile is minimal.
- An algorithm according to FIG. 2 is provided for calculating the optimized displacement position ⁇ SR opt of the work rolls of a roll stand.
- an optimization algorithm shown in function block 32 is used to calculate a value SR opt for the optimal displacement of the work rolls over the group of n metal strips.
- the strips are arranged so that the contour error is minimal.
- KF i is the contour error, ie the deviation of the profile of the i-th metal strip from the ideal strip contour of the i-th metal strip.
- the roll gap profile between the work rolls is calculated for each of the n metal strips on the basis of strip data originating from the data block 33.
- Function block 34 represents this calculation.
- Function block 35 determines the difference between the calculated roll gap profile of the last stand and the strip profile 36 (calculated, for example, from the dressing profile and roll gap profiles of the previous stands).
- the difference between roll gap and strip profile is the change of the roll gap profile ⁇ WSP i required for the required strip flatness per metal strip.
- ⁇ WSP i ⁇ SR ⁇ WSP ⁇ SR (SR, FR, FB) + ⁇ FR ⁇ WSP ⁇ FR (SR, FR, FB) + ⁇ FB ⁇ WSP ⁇ FB (SR, FR, FB)
- the function blocks 32, 34, 35, 37, 39 shown in FIG are advantageously on a computing device, not shown implemented.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zum Walzen von Metallbändern mittels Walzgerüsten, die verschiebbare Arbeitswalzen aufweisen.The present invention relates to a method and a Device for rolling metal strips using roll stands, which have slidable work rolls.
Beim Flachwalzen gelten die Einhaltung der Bandplanheit und des technologisch vorgegebenen Bandprofils nach der Fertigstraße als wichtige Qualitätsmerkmale. Zur Erfüllung dieser Anforderungen ist es wünschenswert, die Abweichung des Dickenverlaufs eines Metallbands von der idealen Bandkontur zu minimieren.In the case of flat rolling, compliance with the strip flatness and applies the technologically predetermined strip profile after the finishing train as important quality features. To accomplish this It is desirable to meet the deviation of the thickness curve a metal band from the ideal band contour to minimize.
Zur Veranschaulichung dieser Gegebenheiten ist in Fig. 1 die Kontur eines Metallbandes in beispielhafter Form dargestellt. Die ideale Bandkontur yideal(x) berechnet sich näherungsweise aus Abmessungen des Bandquerschnitts (Bandbreite b, Bandkantenabstand Cx) sowie aus Anteilsfaktoren a2, a4 und a6 zu To illustrate these conditions, the contour of a metal strip is shown in an exemplary form in FIG. 1. The ideal strip contour y ideal (x) is calculated approximately from the dimensions of the strip cross section (strip width b, strip edge spacing C x ) and from factors a 2 , a 4 and a 6
Die Abweichung von dieser approximierten idealen Bandkontur resultiert insbesondere aus dem pro Metallband zunehmenden Verschleiß der Arbeitswalzen. Die maximale Abweichung wird als Konturfehler bezeichnet.The deviation from this approximated ideal band contour results in particular from the increasing per metal strip Wear on the work rolls. The maximum deviation is referred to as contour error.
Um den Walzenverschleiß zu minimieren und somit die Walzenlaufleistung der Arbeitwalzen zu erhöhen, werden Schiebewalzen verwendet. Diese Walzen werden zwischen den Walzvorgängen der einzelnen Metallbänder um einige Millimeter quer zur Laufrichtung der Metallbänder verschoben. Dadurch wird verhindert, daß sich scharfe Verschleißkanten auf den Laufflächen der Arbeitswalzen bilden. Eine Verschiebestrategie für solche Schiebewalzen sollte einer Minimierung des Konturfehlers sowie der Einhaltung der geforderten Bandplanheit dienen. Das Verschieben der Arbeitswalzen wird vor allem dann durchgeführt, wenn die einzelnen Metallbänder eines Walzprogramms so angeordnet sind, daß das jeweils zu walzende Metallband breiter ist als sein Vorgänger. Ohne Verschieben würde sich eine beim Walzen eines schmaleren Metallbandes entstandene Verschleißkante negativ auf die Oberflächenqualität des nachfolgenden breiteren Metallbandes auswirken.In order to minimize roller wear and thus roller mileage to increase the work rolls, push rolls used. These rolls are between the rolling operations of the individual metal strips a few millimeters across Direction of movement of the metal strips shifted. This prevents that there are sharp wear edges on the treads of the work rolls. A move strategy for Such sliding rollers should minimize the contour error as well as compliance with the required band flatness. The shifting of the work rolls is especially then performed when the individual metal strips of a rolling program are arranged so that the metal strip to be rolled in each case is wider than its predecessor. Without moving would become one when rolling a narrower metal strip resulting wear edge negatively affects the surface quality of the subsequent wider metal band.
Das Profil pr kann z.B. als Differenz zwischen der Mittendicke
hG und dem arithmetischen Mittel der beiden Randdicken hL
und hR definiert werden:
Das Profil pr der gewalzten Metallbänder kann durch eine Verschiebung der Arbeitswalzen, durch eine Walzkraft und/oder durch eine Rückbiegekraft als Stellgrößen beeinflußt werden.The profile p r of the rolled metal strips can be influenced by manipulating the work rolls, by a rolling force and / or by a bending back force as manipulated variables.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ansteuerung von Schiebewalzen vorzustellen, bei dessen Anwendung die geforderte Bandplanheit gewährleistet ist und der Konturfehler der gewalzten Metallbänder minimiert wird.The object of the present invention is to provide a method for Introduce control of sliding rollers when using it the required band flatness is guaranteed and the Contour error of the rolled metal strips is minimized.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw.
eine Einrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst. Dabei werden zum
Walzen von Metallbändern mittels zumindest eines Walzgerüstes,
das verschiebbare Arbeitswalzen aufweist, die Arbeitswalzen
zum Walzen zumindest zweier Metallbänder derart verschoben,
daß die Abweichung des Profils der zumindest zwei
Metallbänder von einem gewünschten Sollprofil über die zumindest
zwei Metallbänder betrachtet minimal ist. Auf diese Weise
kann das Profil von Walzen von Metallbändern deutlich verbessert
werden. This object is achieved by a method according to
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vor Beginn des Walzens für eine Gruppe zumindest zweier Metallbänder ein Wert für die optimale Verschiebung der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet ermittelt.In an advantageous embodiment of the invention, before the start of rolling for a group of at least two metal strips Value for the optimal displacement of the work rolls over the Group of the at least two metal strips considered determined.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Wert für die optimale Verschiebung der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet so gewählt, daß die über alle Metallbänder dieser Gruppe ermittelte Abweichung des Profils dieser Metallbänder von einem vorgegebenen Sollprofil minimal ist.In a further advantageous embodiment of the invention the value for the optimal shift of the work rolls over considered the group of at least two metal strips selected that determined over all metal tapes in this group Deviation of the profile of these metal strips from a given one Target profile is minimal.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird aus den Werten für die optimale Verschiebung der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet, einer minimalen Verschiebung und einer maximal möglichen Verschiebung ein Optimierungskoeffizient gebildet.In a further advantageous embodiment of the invention from the values for the optimal displacement of the work rolls considered over the group of at least two metal strips, a minimum shift and a maximum possible Shift formed an optimization coefficient.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird in Abhängigkeit des Wertes für die optimale Verschiebung der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet oder des Optimierungskoeffizienten für einzelne oder alle der zu walzenden Metallbänder der Gruppe der zu walzenden Metallbänder eine optimale Verschiebungsposition in bezug auf das jeweils vorangegangene Metallband bestimmt.In a further advantageous embodiment of the invention depending on the value for the optimal displacement of the Work rolls over the group of at least two metal strips considered or the optimization coefficient for individual or all of the metal strips of the group of to be rolled rolling metal strips in an optimal shift position determined with respect to the previous metal strip.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Im einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- den Querschnitt eines Metallbandes,
- Fig. 2
- einen Algorithmus zur Berechnung einer optimierten Verschiebeposition.
- Fig. 1
- the cross section of a metal strip,
- Fig. 2
- an algorithm for calculating an optimized shift position.
Fig. 1 zeigt Profil und Kontur eines Metallbandes. Darin bezeichnen
- yideal
- ideale Bandkontur
- CX
- Bandkantenabstand
- hG
- Mittendicke
- hL
- Randdicke links
- hR
- Randdicke rechts
- b
- halbe Bandbreite
- x
- Position
- y ideal
- ideal belt contour
- C X
- Band edge distance
- h G
- Center thickness
- h L
- Edge thickness on the left
- h R
- Right edge thickness
- b
- half bandwidth
- x
- position
Die ideale Bandkantenkontur yideal(x) berechnet sich dabei näherungsweise gemäß Gleichung (1). Zur Vereinfachung kann dabei vorgesehen werden, daß gilt a6 = 0.The ideal strip edge contour y ideal (x) is calculated approximately according to equation (1). For simplification, it can be provided that a 6 = 0 applies.
Zur Berechnung der optimierten Verschiebeposition ΔSRopt der
Arbeitswalzen eines Walzgerüstes ist ein Algorithmus gemäß
Fig. 2 vorgesehen. Zunächst wird aus den durch den Datenblock
31 repräsentierten Banddaten für n Metallbänder eines Walzprogramms
mittels eines im Funktionsblock 32 dargestellten
Optimierungsalgorithmus' ein Wert SRopt für die optimale Verschiebung
der Arbeitswalzen über die Gruppe der n Metallbänder
betrachtet berechnet. Dieser Wert SRopt für eine optimale
Verschiebung der Arbeitswalzen über die n Metallbänder betrachtet
ist die Summe der Beträge der Verschiebungen der Arbeitswalzen
über die n Metallbänder betrachtet:
Dabei werden die Bänder so angeordnet, daß der Konturfehler
minimal ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die n
Metallbänder zur Berechnung des Werts SRopt derart angeordnet,
daß der Term
Aus diesem Wert und den bekannten Werten für die minimal mögliche
Verschiebung SRmin der Arbeitswalzen (im Normalfall
0 mm) und der maximal möglichen Verschiebung SRmax der Arbeitswalzen
(beispielsweise 20 mm) wird ein Optimierungskoeffizient
ϕopt gemäß
Die Werte ΔSRmin und ΔSRmax bilden zusammen mit dem Optimierungskoeffizienten
ϕopt Grundlage zur Berechnung (Funktionsblock
39) der optimierten Verschiebeposition ΔSRopt für das
i-te Metallband, für das ΔSRmax,i und ΔSRmin,i mittels des Funktionsblocks
38 berechnet worden sind. Die Berechnung der optimierten
Verschiebeposition ΔSRopt im Funktionsblock 39 erfolgt
dabei gemäß folgendem Zusammenhang:
Die in FIG 2 dargestellten Funktionsblöcke 32, 34, 35, 37, 39 sind vorteilhafterweise auf einer nicht dargestellten Recheneinrichtung implementiert.The function blocks 32, 34, 35, 37, 39 shown in FIG are advantageously on a computing device, not shown implemented.
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitswalzen beim Walzen zumindest zweier Metallbänder derart verschoben werden, daß die Abweichung des Profils der zumindest zwei Metallbänder von einem gewünschten Sollprofil über die zumindest zwei Metallbänder betrachtet, insbesondere gemittelt, minimal ist.Method for rolling metal strips by means of at least one roll stand which has displaceable work rolls,
characterized,
that the work rolls are shifted during the rolling of at least two metal strips in such a way that the deviation of the profile of the at least two metal strips from a desired target profile over the at least two metal strips is considered, in particular averaged, is minimal.
dadurch gekennzeichnet,
daß vor Beginn des Walzens einer Gruppe von zumindest zwei Metallbändern ein Wert (SRopt) für die optimale Verschiebung der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet ermittelt wird.Method according to claim 1,
characterized,
that before starting the rolling of a group of at least two metal strips, a value (SR opt ) for the optimal displacement of the work rolls over the group of at least two metal strips is determined.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert (SRopt) für die optimale Verschiebung der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet so gewählt wird, daß die über alle Metallbänder dieser Gruppe gemittelte Abweichung des Profils dieser Metallbänder von einem vorgegebenen Soll-Profil minimal ist.Method according to claim 2,
characterized,
that the value (SR opt ) for the optimal displacement of the work rolls over the group of at least two metal strips is selected so that the deviation of the profile of these metal strips averaged over all metal strips in this group is minimal from a predetermined target profile.
dadurch gekennzeichnet,
daß aus den Werten für die optimale Verschiebung (SRopt) der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet, einer minimalen Verschiebung (SRmin) und einer maximal möglichen Verschiebung (SRmax) ein Optimierungskoeffizient (ϕopt) gebildet wird.Method according to claim 2 or 3,
characterized,
that an optimization coefficient (ϕ opt ) is formed from the values for the optimal shift (SR opt ) of the work rolls over the group of at least two metal strips, a minimum shift (SR min ) and a maximum possible shift (SR max ).
dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit des Wertes (SRopt) für die optimale Verschiebung der Arbeitswalzen über die Gruppe der zumindest zwei Metallbänder betrachtet oder des Optimierungskoeffizienten (ϕopt) für einzelne oder alle der zu walzenden Metallbänder der Gruppe der zu walzenden Metallbänder eine optimale Verschiebeposition (ΔSRopt,i) zur Verschiebung der Arbeitswalzen zum Walzen des i-ten Metallbandes ermittelt wird.Method according to claim 2, 3 or 4,
characterized,
that depending on the value (SR opt ) for the optimal displacement of the work rolls across the group of at least two metal strips, or the optimization coefficient (ϕ opt ) for individual or all of the metal strips to be rolled in the group of metal strips to be rolled, an optimal displacement position (ΔSR opt , i ) for shifting the work rolls for rolling the i-th metal strip.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Walzen von Metallbändern eine Recheneinrichtung zur Ermittlung einer optimalen Verschiebeposition (ΔSRopt,i) zur derartigen Verschiebung der Arbeitswalzen aufweist, daß die Abweichung des Profils von zumindest zwei hintereinander gewalzten Metallbändern von einem gewünschten Sollprofil über die zumindest zwei Metallbänder betrachtet, insbesondere gemittelt, minimal ist.Device for rolling metal strips according to a method according to one of the preceding claims, wherein the device for rolling metal strips has at least one roll stand with two displaceable work rolls,
characterized,
that the device for rolling metal strips has a computing device for determining an optimal shift position (ΔSR opt, i ) for shifting the work rolls in such a way that the deviation of the profile of at least two successively rolled metal strips from a desired target profile over the at least two metal strips is considered, in particular averaged, minimal.
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JPS63260615A (en) * | 1987-04-16 | 1988-10-27 | Nippon Steel Corp | Method for deciding work roll shift amount |
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 357 (M-540), 2. Dezember 1986 (1986-12-02) & JP 61 154709 A (KAWASAKI STEEL CORP), 14. Juli 1986 (1986-07-14) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 055 (M-795), 8. Februar 1989 (1989-02-08) & JP 63 260615 A (NIPPON STEEL CORP), 27. Oktober 1988 (1988-10-27) * |
Also Published As
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