CN101287557A - 涂敷冷却剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将冷却剂(8)涂敷到轧件(1)上和/或具有辊缝(9)的轧机机架(2)的至少一个轧辊(3、4)上的方法。在该方法中，首先根据在辊缝(9)内有效的功率确定所要涂敷的总冷却量。然后根据借助平直度测量系统(6)确定的平直度分布的调节偏差确定多个区(11)的冷却量，其中通过将这样确定的冷却量的总和与事先确定的总冷却量进行比较来确定冷却量差值，基于该冷却量差值，在考虑到区(11)的冷却量的上限和下限的情况下确定区(11)的附加冷却量部分。这一过程被一直重复，直至冷却剂差值低于能预先规定的值。依据本发明，通过遵循预先规定的总冷却量(VS)来设法获得恒定和稳定的冷却和润滑条件。避免轧件(1)的厚度影响和轧件(1)或轧辊(3、4)的过高的温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将冷却剂涂敷到轧件上和/或具有辊缝的轧机机架的至少一个工作轧辊上的方法，其中该轧件借助轧机机架来轧制。本发明此外还涉及一种轧机机架。
背景技术
在轧制轧件时使用冷却剂和润滑剂例如从Karlheinz Weber的“带材轧制的基本原理(Grundlagen des Bandwalzens)”(1973年，莱比锡，VEB德国基础材料工业出版社，第210-215页)已知。特别是在这里介绍油或者油乳液的使用，将该油或者油乳液涂敷在轧件上或者冷轧机的轧机机架的轧辊上。
一般情况下为油或油乳液的冷却剂的涂敷用于冷却轧件和/或者轧机机架的轧辊。同时通过油或油乳液也润滑轧机机架的辊缝。冷却剂因此也可以或者在极端情况下甚至只能用作润滑剂。
发明内容
本发明的任务在于，将冷却剂涂敷到轧件上和/或轧机机架的至少一个工作轧辊上，使得保证尽可能恒定和稳定的冷却或润滑条件。
该任务通过一种用于将冷却剂涂敷到轧件上和/或具有辊缝的轧机机架的至少一个工作轧辊上的方法来解决，其中轧件借助轧机机架进行轧制，以及其中根据在辊缝内有效的功率来确定所要涂敷的冷却剂的量。这样将干扰的厚度影响降到最低限度并避免过高的带材或轧制温度。
具有优点的是，在轧机机架的辊缝内有效的功率根据轧机机架的传动装置的功率并在考虑到轧机机架的出口中的张力和/或入口中的张力的情况下来确定。
所要涂敷的冷却剂的量优选地与在辊缝内有效的功率成比例地确定。
具有优点的是，可以在宽度方向上的多个区上确定轧件的平直度，其中冷却剂根据在多个区上所确定的平直度分布被分布式地涂敷到轧件上和/或至少一个工作轧辊上。
合理地，可以利用以下步骤来执行该方法：
i)根据在辊缝内有效的功率确定所要涂敷的总冷却量，
ii)根据平直度分布的调节偏差确定被布置在宽度方式上的多个区的冷却量，
iii)通过将按照步骤ii)确定的冷却量的总和与按照步骤i)的总冷却量相比较确定冷却量差值，
iv)在考虑到区的冷却量的上限和下限的情况下，基于按照步骤iii)的冷却量差值确定区的附加冷却量部分，
v)重复步骤ii)-iv)，直至按照步骤iii)的冷却量差值低于能预先规定的值。
具有优点的是，冷却剂可以借助冷却喷嘴被涂敷到轧件上。
本发明所基于的任务还通过权利要求7-10的主题来解决。
附图说明
下面示例性地借助附图对本发明的其它优点和细节进行说明。其中：
图1示出具有平直度测量系统和控制计算机的轧机机架；
图2示出具有多个布置在宽度方向上的区的冷却系统的实例；
图3示出区相对于轧件的布置的实例；
图4示意性地示出用于确定各区的冷却量的方法的流程。
具体实施方式
图1示出用于轧制轧件1的具有工作轧辊3和支承轧辊4的轧机机架2。轧件1优选地被构造为带状并作为例如钢带的金属带或者例如铝的轻金属带。在所示出的实例中，轧件1在纵向x上穿过轧机机架2。轧机机架2具有多个工作轧辊3，其在宽度方向y上延伸并且基本上上行重叠地布置。辊缝9位于工作轧辊3之间，轧件1在轧制过程期间穿过该辊缝。在宽度方向y上布置有冷却喷嘴5，其对准工作轧辊3中的一个或者多个和/或轧件1。冷却喷嘴5用于将冷却剂8涂敷到轧件1上和/或工作轧辊3上。特别是在冷轧时，轧辊3、4和轧件1可以利用作为冷却剂8的所谓的轧辊油来冷却。轧辊油在此情况下同时用于润滑辊缝9。冷却剂8可以具有油乳液。冷却剂8可以至少部分地由水组成。
通过附图中未更详细示出的至少一个传动装置向轧机机架2和处于轧机机架中的轧件1输送能量。这些能量的大部分随着移动的被加热的轧件1并通过特别是轧辊油的冷却剂8排出。排出的能量在轧件1和冷却剂8上的分布取决于不同的状况、诸如所要轧制的材料的类型、材料硬度、变形阻力和轧件1的速度。
冷却喷嘴5优选地被布置在一个或者多个梁10上(参见图2，在图1中未更详细示出)。
在轧机机架2上，优选地每个工作轧辊3设置有一到三个用于冷却的梁10并且必要时附加地设置有另一个用于润滑的梁10。
在轧件1的运动方向上，在所示出的实例中也即在纵向x上，平直度测量系统6被布置在轧机机架2之后、也就是轧机机架2的出口侧，该平直度测量系统通过控制计算机7与轧机机架2耦合。
图2示出用于冷却轧件1和/或轧辊3、4的冷却系统的被布置在轧件1上面的梁10。在该附图中以剖面示出轧件。在梁10上布置有多个冷却喷嘴5，这些冷却喷嘴至少部分地对准轧件1和/或图2中未更详细示出的工作轧辊3。冷却喷嘴5分别被分配给区11，其中这些区11可以具有不同的宽度b1或b2。在图2所示的实例中，示出了具有宽度b2的小冷却区和具有宽度b1的大冷却区，其中宽度b1为宽度b2的两倍。在图2中所示的实例中，在梁10上每个区11设置有正好一个冷却喷嘴5。图2中所示的布置可以毫无问题地相反地复制(übertragen)到具有喷嘴5并且具有至少一个梁10的被布置在轧件1下面的冷却系统上。
图3示出区11相对于轧件1的分布。在该附图中以俯视图示出轧件1。
在本发明的示例性的实施方案中，用于轧机机架2中冷却所需的总冷却量根据在辊缝9内有效的功率来确定。所需的总冷却量优选地与在辊缝9内有效的功率成比例地确定。在辊缝9内有效的功率由轧机机架2的至少一个传动装置的功率加上轧机机架2的出口张力的功率、减去轧机机架2的入口张力的功率所组成。辊缝9内产生的功率被转换成变形功并因此被转换成热量。
在辊缝9内有效的功率在作用于所要轧制的轧件1的传动装置的转速调节装置中被确定。一般情况下，多个轧机机架2的传动装置作用于穿过轧机机列(Walzstrasse)的轧件1。
总冷却量在低轧制速度的情况下优选地被限制于最小值。具有优点的是，类似地在高轧制速度的情况下将总冷却量限制于最大值。
正如图1和2中所示，所需的冷却量通过冷却喷嘴5以冷却剂8的形式被涂敷到轧辊3、4、优选地工作轧辊3上并在必要时被涂敷到轧件1上。冷却喷嘴5分别被分配给区11，其中每个区11设置有至少一个、优选地正好一个冷却喷嘴5。
为了精确地设定根据在辊缝9内有效的功率所确定的总冷却量，总量调节器被添加到多区冷却调节装置上，该总量调节器负责通过提高或降低冷却的各区11内的冷却量来设定所需的总冷却量。在此情况下确保所需的总冷却量在恒定的条件下被保持尽可能恒定。这样避免轧件1和轧辊3、4、特别是工作轧辊3过度加热。冷却的每个单独的区11的冷却量的设定通过确定相应冷却喷嘴5的冷却阀的开关时间比或者通过比例阀来进行。
如图4中示意性所示，首先由每个区11的当前调节偏差
形成每个区11的平滑调节偏差
并分别与取决于调节偏差的放大率
和与区无关的总调节放大率kG相乘。这样，基于借助平直度测量系统6(参见图1)确定的平直度分布的当前调节偏差
，通过多区冷却调节来确定各冷却喷嘴5或区11中的相应的冷却量分布
。变量当前调节偏差平滑调节偏差
、取决于调节偏差的放大率
和冷却量分布为矢量，其中这些矢量的元素的数量优选地对应于区11的数量。图4中所示的其余变量优选地是标量。
由添加的总量调节器将从平直度测量或从平直度调节得出的总冷却量CS与预先规定的总冷却量VS进行比较。预先规定的总冷却量VS优选地像前面示例性描述的那样根据在辊缝内有效的功率来确定。根据由此得出的总冷却量差值SD计算各冷却喷嘴5或区11的附加的冷却量部分Ca。在这种情况下考虑，可以不低于或不超过每个区11的最小或最大冷却量，以及不同的区宽度b1、b2(参见图2)造成不同的冷却剂流量。在与大宽度b1的区11相关的不足的冷却量部分mk和与大宽度b1的区11相关的过量的冷却量部分mg之间进行区分。从与大宽度b1的区11相关的总冷却量部分mz中减去与大宽度b1的区11相关的过量的冷却量部分mg，以便确定各冷却喷嘴5的附加的冷却量部分Ca。该附加的冷却量部分Ca现在不是直接被加到冷却量分布
上，而是被换算成调节偏差r并且因此被加到每个区11的调节器输出上。总冷却量CS与预先规定的总冷却量VS的比较和调节器输出的由此得到的校正多次被重复，直至总冷却量CS与预先规定的总冷却量VS之间的差值低于能预先规定的值。
本发明所基于的主要思想可以如下被概括：
本发明涉及一种用于将冷却剂8涂敷到轧件1上和/或具有辊缝9的轧机机架2的至少一个轧辊3、4上的方法。在该方法中，首先根据在辊缝9内有效的功率确定所要涂敷的总冷却量。然后根据借助平直度测量系统6确定的平直度分布的调节偏差来确定多个区11的冷却量，其中通过将这样确定的冷却量的总和与事先确定的总冷却量进行比较来确定冷却量差值，根据该冷却量差值在考虑区11的冷却量的上限和下限的情况下确定区11的附加冷却量部分。这一过程一直被重复，直至冷却剂差值低于能预先规定的值。依据本发明，通过遵循预先规定的总冷却量VS来设法获得恒定和稳定的冷却和润滑条件。避免轧件1的厚度影响和轧件1或轧辊3、4的过高的温度。
Claims (10)
1.用于将冷却剂(8)涂敷到轧件(1)和/或具有辊缝(9)的轧机机架(2)的至少一个工作轧辊(3)上的方法，其中所述轧件(1)借助所述轧机机架(2)进行轧制，其特征在于，根据在所述辊缝内有效的功率来确定所要涂敷的冷却剂(8)的量。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述轧机机架(2)的辊缝(9)内有效的功率根据所述轧机机架(2)的传动装置的功率并在考虑所述轧机机架(2)的出口中和/或入口中的张力的情况下来确定。
3.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，与在所述辊缝(9)内有效的功率成比例地确定所要涂敷的冷却剂(8)的量。
4.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述轧件(1)的宽度方向(y)上的多个区(11)上确定所述轧件(1)的平直度，以及根据在多个区(11)上所确定的平直度分布将所述冷却剂(8)分布式地涂敷到所述轧件(1)上和/或至少一个工作轧辊(3)上。
5.按前述权利要求之一所述的方法，具有以下步骤：
i)根据在所述辊缝(9)内有效的功率来确定所要涂敷的总冷却量，
ii)根据平直度分布的调节偏差来确定区(11)的冷却量，
iii)通过将按照步骤ii)确定的冷却量的总和与按照步骤i)确定的总冷却量进行比较来确定冷却量差值，
iv)在考虑区(11)的冷却量的上限和下限的情况下基于按照步骤iii)确定的冷却量差值来确定区(11)的附加冷却量部分，
v)重复步骤ii)-iv)，直至按照步骤iii)的冷却量差值低于能预先规定的值。
6.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助多个分别被分配给区(11)的冷却喷嘴(5)将所述冷却剂(8)涂敷到所述轧件(1)上。
7.计算机程序产品，包括程序代码装置，这些程序代码装置适于当在控制计算机(7)上执行所述计算机程序产品时执行按前述权利要求之一所述的方法的步骤。
8.用于至少一个轧机机架(2)的控制计算机(7)，其特征在于，该控制计算机利用按权利要求7所述的计算机程序产品被编程。
9.轧机机架(2)，具有冷却系统(5、10)、平直度测量系统(6)和按权利要求8所述的控制计算机(7)，其中所述控制计算机(7)与所述平直度测量系统(6)并与所述冷却系统(5、10)耦合。
10.按权利要求9所述的轧机机架(2)，其中所述冷却系统(5、10)具有多个被布置在至少一个梁(10)上的冷却喷嘴(5)。
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