CN101151109A - 改善轧制带末端以轧制速度离开的金属轧制带的脱离的方法和轧机机列 - Google Patents

改善轧制带末端以轧制速度离开的金属轧制带的脱离的方法和轧机机列 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于改善金属轧制带(1)的脱离的方法，该金属轧制带(1)的轧制带末端(1a)以轧制速度从多机座的轧机机列(3)的分别最后出现的轧机机座(2)中离开，其中在两个相继的轧机机座(F1，F2，F3...Fn)之间轧制期间为了使走带稳定而设定带张力(σ)，该方法规定：在轧制带末端(1a)离开之前不久，单独地针对每一个轧机机座(F1，F2，F3...Fn)测量所产生的差动轧制力，从该差动轧制力导出摆动值(16)和摆动方向，以便形成用于轧辊(10，11)的定位的修正值，并且修正该定位。

Description

改善轧制带末端以轧制速度离开的金属轧制带的脱离的方法和轧机机列
本发明涉及用于改善金属轧制带的脱离(Ausfaedeln)的方法和轧机机列，该金属轧制带的轧制带末端以轧制速度从多机座的轧机机列的分别最后出现的轧机机座中离开，其中在两个相继的轧机机座之间轧制期间为了使走带稳定而设定带张力。
在进行热轧钢时调节轧制速度，使得达到金属带、尤其是钢带的必需的最终轧制温度。必须遵守这些最终轧制温度，以便获得分别力求的冶金特性。轧制速度的降低在带末端也是不希望的。然而，金属带以轧制速度脱离尤其是在高的轧制速度和薄的末端厚度的情况下是成问题的。
在轧制期间，在轧机机座之间所设定的带张力是用于使走带稳定的决定性的因素。在轧制带末端从机座中脱离时，在从轧机机座中脱离之前不久或最迟随着该脱离降低带张力。轧制带末端于是无张力地被拉入下一个轧机机座中。在该阶段中，走带是不稳定的，并且较小的干扰或偏差可能导致轧制带末端在轧辊间隙中的“偏移(Verlaufen)”。在这种情况下，金属带从机座中心离开，并且同时产生差动轧制力和轧辊间隙的倾斜，这又加快偏移。该过程的原因可能是不平行的轧辊间隙、带宽上的温度差、带宽上的厚度楔形或带硬度差。
已知的是(EP 0 875 303 B1)，在通过轧辊间隙的调整值控制的修正调节来补偿弯曲力和平衡力的情况下设置轧辊间隙的、修正轧机机座的驱动侧和操作侧之间的差动轧制力的调节。在此情况下，在扁平产品的进一步处理之前，将由在所有的各个轧辊上所测量的水平力所形成的附加的修正调整值输送给调节装置。该解决方案是一种所谓的交叉模块，通过该交叉模块来换算两个机架侧的应变值。该应变值可以通过在轧机机座的驱动侧和操作侧的、两个定位系统的两个位置额定值的相应位置额定值来补偿。然而，在轧制带末端上有太大的误差的情况下，该调节不能使金属轧制带稳定。
迄今通过控制人员干预轧制过程来最小化或甚至避免轧制带末端的摆动的尝试或通过自动调节来代替控制人员的尝试都没有导致满意的结果。在带张力降低期间干预初始位置时，不能避免轧制带末端的偏移，并且导致轧制变形(Verwalzung)和在紧接着的轧机机座中的后续问题。在最坏的情况下，轧制带末端拉断并且在工作轧辊和支承轧辊上形成损伤。在必须具有特别微小的表面缺陷的金属轧制带(薄的钢带)的情况下，唯一的轧制变形可能导致必须中断轧制过程以及必须更换一个或多个机座中的工作轧辊。
本发明所基于的任务在于，将轧制带末端在轧机机列的分别瞬时出现的最后的轧机机座上的脱离看作独立的方法步骤，并且及时评价在轧机机座的两侧的轧制力的设定。
根据本发明通过以下方式来解决所提出的任务，即在轧制带末端从机座中离开之前不久，单独地针对每一个轧机机座测量在驱动侧和操作侧之间所产生的差动轧制力，从该差动轧制力导出差动轧制力的摆动值和摆动方向，以便形成用于轧辊的定位的修正值，并且修正该定位。优点是，在脱离之前改善初始情况，并且尽最大可能地避免轧制带末端的偏移。针对该阶段确定差动轧制力的方向和值，并且因此计算出金属轧制带的“摆动值”。针对每一个轧机机座单独地执行这些步骤，使得金属轧制带在该位置上的特性和该金属轧制带的几何值、厚度和硬度、平整度和表面分别进入测量中。
一种扩展方案规定，自动地在从轧机机座到轧机机座的持续的轧制过程内或自适应地从金属轧制带到金属轧制带利用相应测量步骤的结果。优点是所获得的经验的处理。
一种应用可能性在于，为控制中心中的控制人员显示测量结果，并且控制人员在轧制过程期间手动地实施修正。
通过以下方式来实现另一种应用，即在轧制带末端脱离之后，针对所选择的带长度，形成驱动侧和操作侧之间的差动轧制力的平均值，并且在随后的金属轧制带中利用该平均值。
用于热轧金属轧制带、尤其是薄的钢带的轧机机列设置多个在轧制线上工作的轧机机座，为了维持用于使走带稳定的带张力以及为了高的轧制速度，分别在驱动侧驱动这些轧机机座的工作轧辊和支承轧辊，并且分别设置有用于测量在驱动侧和在操作侧的轧制力的测量装置。
这里根据本发明通过以下方式来解决所提出的任务，即在轧制带末端离开之前不久能够借助测力仪确定在驱动侧的和在操作侧的轧制力作为差动轧制力，设置有用于金属带末端的差动轧制力的分析单元，以及设置有用于在金属带末端通过期间计算轧辊的定位的所谓的摆动值的计算机单元。在这里，优点也是已经针对本方法表明的那些优点。
在轧机机座的扩展方案中建议，用于金属带末端的差动轧制力的测力仪由分别被布置在下支承轧辊之下的测力计组成。
如下来设计测量装置的另一种构造，即将分路连接到计算机单元上，该分路用于将摆动值转发给自动装置以便在持续的金属轧制带或下一个金属轧制带中考虑和/或转发给控制人员的摆动推荐的显示器。
此外有利的是，将自动装置和/或显示器连接到摆动额定值比较器和/或摆动实际值比较器上，并且将两者连接到驱动侧的液压定位的位置调节装置上或连接到操作侧的液压定位的位置调节装置上。
另一种构造方案在于，在包括用于绝对位置额定值的位置调节装置的情况下将位置调节装置分别连接到驱动侧和操作侧的气缸力调节装置上。
在附图中展示了本方法和控制装置或调节装置的构造的实施例，这些实施例将在下面更详细地被阐述。
图1A展示在具有带张力的轧制时稳定的走带，
图1B展示在带末端脱离时不稳定的走带，该带末端在轧辊的不平行的和对称的定位(Anstellung)时“偏移”，
图2展示本方法的控制装置或调节装置的方框电路图，以及
图3展示根据在带轧机机列的相继的轧机机座中出现的轧制力的“摆动值”的计算。
在图1A中示出了在轧制金属轧制带1时稳定的走带，其中轧制带末端1a进入热轧带轧机机列3的分别最后的轧机机座2中。假设轧制力分别相对于机座中心2a(图2)对称地起作用。在机座F2中，轧辊10、11的定位不是平行的，而是在驱动侧4比在操作侧5更宽地打开。通过金属轧制带1在相邻的机座F1和F3中的夹紧，该设定导致带宽上的不对称的带应力分布，由此使走带稳定并且防止金属轧制带1侧向偏移。在此状态下，机座F2的带拉入速度在驱动侧4和操作侧5是相同的。
在图1B中展示了在轧制带末端1a脱离时不稳定的走带，其中在轧制带末端1a从机座F1中脱离之后缺少起稳定作用的带张力，并且导致在机座F2的驱动侧4和操作侧5之间的不同的带拉入速度。在此情况下，在驱动侧4将金属轧制带1以较高的速度拉入，使得轧制带末端1a转动并且朝驱动侧4偏移。这种过程是危险的，并且可能导致所述的损伤。
在轧制带末端1a从机座中心2a离开时(参见图2)，在驱动侧4和在操作侧5所产生的轧制力被比较，或者单独地针对每一个轧机机座F1，F2，F3，Fn...被测量并且然后被分析。根据这些测量值计算差动轧制力的方向和值。
自动地在从轧机机座(F1)到轧机机座(F2..F3..Fn)的持续的轧制过程内或自适应地从金属带1到新的金属带1采用相应测量步骤的结果。
设计利用应用，使得在监视器上为控制中心中的控制人员显示测量结果并且控制人员在轧制过程期间手动地进行修正。
另一种利用可能性在于，在轧制带末端1a脱离之后针对所选择的带长度形成驱动侧4和操作侧5之间的差动轧制力的平均值并且将该平均值用于分别随后的金属轧制带1。
在图2中示出了热轧带轧机机列3(图1)中的轧机机座2，该轧机机座2的工作轧辊10和支承轧辊11分别在驱动侧4被驱动，其中设定了用于使走带稳定和用于高的轧制速度的带张力。此外，存在用于测量在驱动侧4的和在操作侧5的轧制力的下述的测量装置。
在轧制带末端1a从轧机机座2中离开期间，借助测力仪12和13(例如测力计17和18)在驱动侧4和在操作侧5测量下一个轧机机座2中的轧制力，并且据此确定差动轧制力；之后在分析单元14中确定差动轧制力，作为相应金属带末端1a的在个别情况下出现的实际的差动轧制力。在所连接的计算机单元15中计算修正值，该修正值在专业术语中被称为用于定位工作轧辊和支承轧辊10、11的“摆动值”16。“摆动值”16因此表示轧机机座2中的轧辊10、11的定位的修正。除了测力计17、18之外，也考虑将另外的可布置在轧辊机架中的应变测量仪或压缩应力测量仪作为用于金属带末端1a的差动轧制力的测力仪12、13。
此外还将分路19连接到计算机单元15上(参见图2)，该分路19用于将摆动值16转发给自动装置20用于在持续的金属轧制带1或下一个金属轧制带1中考虑和/或转发给控制人员的摆动推荐的显示器21。与此相应地，将控制人员的自动的摆动额定值23引导到分路24上，在该分路24中将值引导到(轧辊的)液压定位/驱动侧的位置调节装置25上以及引导到操作侧5的液压定位的位置调节装置26上。将摆动额定值22和23与绝对位置额定值27相加或相减。
驱动侧4和操作侧5的液压定位的位置调节装置25、26使用这些位置额定值，并且分别连接到驱动侧4和操作侧5的气缸力调节装置29和30上。
在图3中示例性地示出了在轧制带末端1a上的差动力的分析。在从机座Fi-1中脱离31之后，在确定的时间或带长度内形成差动力的平均值32。然后针对直至从机座Fi中脱离33为止的余下的时间或带长度，对相对于该平均值的相对偏差34进行积分。如此计算出的值的大小决定摆动值16的大小和“摆动”的方向的符号。
参考符号清单
1金属轧制带
1a轧制带末端
1b薄的钢带
2轧机机座
2a机座中心
F1，F2，F3，...Fn在轧制线中相继的轧机机座
3热轧带轧机机列
4驱动侧
5操作侧
6轧制方向
7在驱动侧的活塞气缸单元的力
8在操作侧的活塞气缸单元的力
9测力侧
10工作轧辊
11支承轧辊
12在驱动侧的测力仪
13在操作侧的测力仪
14分析单元
15计算机单元
16“摆动值”
17测力计
18测力计
19用于数据转发的分路
20自动装置
21用于摆动推荐的显示器
22自动的摆动额定值
23控制人员的摆动额定值
24分路
25液压定位/驱动侧的位置调节装置
26液压定位/操作侧的位置调节装置
27绝对位置额定值
29气缸力调节装置
30气缸力调节装置
31从机座中脱离
32平均值
33从机座Fi中脱离
34相对于平均值的相对偏差

Claims (9)

1.用于改善金属轧制带(1)的脱离的方法，该金属轧制带(1)的轧制带末端(1a)以轧制速度从多机座的轧机机列(3)的分别最后出现的轧机机座(2)中离开，其中在两个相继的轧机机座(F1/F2；F2/F3....Fn)之间轧制期间为了使走带稳定而设定带张力(σF1，F2，F3)，
其特征在于，
在轧制带末端(1a)从机座(2)中离开之前不久，单独地针对每一个轧机机座(F1，F2，F3，...Fn)测量在驱动侧(4)和操作侧(5)之间所产生的差动轧制力，从该差动轧制力导出差动轧制力的摆动值(16)和摆动方向，以便形成用于轧辊(10，11)的定位的修正值，并且修正该定位。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，自动地在从轧机机座(F1)到轧机机座(F2...Fn)的持续的轧制过程内或自适应地从金属轧制带(1)到金属轧制带(1)利用相应测量步骤的结果。
3.按权利要求1和2所述的方法，其特征在于，为控制中心中的控制人员显示测量结果，并且所述控制人员在轧制过程期间手动地实施修正。
4.按权利要求1至3所述的方法，其特征在于，在轧制带末端(1a)脱离之后，针对所选择的带长度形成驱动侧(4)和操作侧(5)之间的差动轧制力的平均值，并且在随后的金属轧制带(1)中利用该平均值。
5.用于热轧金属轧制带(1)、尤其是薄的钢带(1b)的轧机机列，具有多个在轧制线上工作的轧机机座(2)，为了维持用于使走带稳定的带张力以及为了高的轧制速度，分别在驱动侧(4)驱动这些轧机机座(2)的工作轧辊(10)和支承轧辊(11)，并且分别设置有用于测量在驱动侧(4)和在操作侧(5)的轧制力的测量装置，
其特征在于，
借助测力仪(12；13)在金属带末端(1a)离开之前不久能够确定在驱动侧(4)的和在操作侧(5)的轧制力作为差动轧制力，
设置有用于金属带末端(1a)的差动轧制力的分析单元(14)，以及
设置有用于在金属带末端(1a)通过期间计算用于定位轧辊(10，11)的所谓的摆动值(16)的计算机单元(15)。
6.按权利要求5所述的轧机机列，其特征在于，用于金属带末端(1a)的差动轧制力的测力仪(12；13)由分别被布置在下支承轧辊(11)之下的测力计(17，18)组成。
7.按权利要求5和6所述的轧机机列，其特征在于，将分路(19)连接到所述计算机单元(15)上，该分路(19)用于将所述摆动值(16)转发给自动装置(20)以便在持续的金属轧制带(1)或下一个金属轧制带(1)中考虑和/或转发给控制人员的摆动推荐的显示器(21)。
8.按权利要求5至7所述的轧机机列，其特征在于，将所述自动装置(20)和/或显示器(21)连接到摆动额定值比较器(22)和/或摆动实际值比较器(23)上，并且将两者连接到在驱动侧(4)的液压定位的位置调节装置(25)上或连接到在操作侧(5)的液压定位的位置调节装置(26)上。
9.按权利要求7和8所述的轧机机列，其特征在于，在包括用于绝对位置额定值(27)的位置调节装置的情况下将位置调节装置(25，26)分别连接到驱动侧(4)和操作侧(5)的气缸力调节装置(29，30)上。
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