CN101563174B - 用于带材的轧制方法 - Google Patents

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Abstract

带材(4)具有带头(10)和带脚(11)。从所述带头(10)开始，在轧制设备的机架(1)中在该机架(1)的上轧制装置和下轧制装置(2、3)之间对所述带材(4)进行轧制。在此监控所述带脚(11)是否到达沿轧制方向(x)看处于所述机架(1)之前的转换位置(12)。自所述带脚(11)到达所述转换位置(12)的时刻起，借助于调节装置(5)给所述轧制装置(2、3)加载将所述轧制装置(2、3)撑开的弯曲力(F)，所述弯曲力(F)至少和最小力一样大。所述最小力至少和所述上轧制装置(2)的平衡力一样大。所述平最小力依赖于所述带材(4)的参数和/或所述轧制设备的工作参数来确定。

Description

用于带材的轧制方法
技术领域
本发明涉及一种用于带材的轧制方法。所述带材具有带头和带脚。从所述带头开始，在轧制设备的机架中在该机架的上轧制装置和下轧制装置之间对所述带材进行轧制。
此外，本发明涉及一种计算机程序，该计算机程序包括机器代码，所述计算机程序通过用于机架的控制装置来执行，由此按这样的轧制方法来运行所述机架。
此外，本发明涉及一种数据载体，在该数据载体上保存着这样的计算机程序。
本发明也涉及一种用于机架的控制装置，在该控制装置中保存着这样的计算机程序，其中该计算机程序能够由所述控制装置来执行。
最后，本发明涉及一种用于对带材进行轧制的轧制设备，该轧制设备具有至少一台设有上轧制装置和下轧制装置的机架以及用于给所述轧制装置加载弯曲力的调节装置，其中借助于前述类型的控制装置来控制所述机架。
背景技术
上述主题得到是众所周知的。尤其以上面所说明的方式进行每种常见的轧制过程，对用于机架的控制装置进行软件编程并且如上面所说明的一样构成每台常见的轧制设备。
在制造金属带尤其热轧带材时，会在轧机中出现这样的问题，即带脚在侧面会折断。因此会出现如下问题，即没有确保带材的真正所期望的中间的走向并且由此没有确保轧制设备的对轧制过程来说没有问题的运行。
所述带材的沿水平方向的侧面折断可能由不同的物理相关性所引起。这样的相关性的实例是在带材宽度范围内不对称的拉应力分布、楔形的带材横截面、工作辊的倾斜位置、不对称的工作辊形状等等。
为了避免所述带材的侧面折断以及与此关联的缺点，在现有技术中已经公开，在机架的入口侧将带材中的拉力降低到零。拉力的降低比如可以通过活套挑的降低来进行，所述活套挑则布置在所述机架和另外的布置在上游的机架之间。作为替代方案，也可以完全或者部分打开所述布置在上游的机架的辊缝。这种处理方式的缺点是，它直接影响到作为这样的轧制过程的轧制过程。尤其拉力的减小导致带材在机架中以大强度被轧制。所述布置在上游的机架的打开甚至会引起这样的后果，即本来能够在布置这台机架前面的机架中引起的轧制过程完全或者说部分停止。
另一项在现有技术中所采取的措施在于，在机架之前或者之后布置分段的拉力测量辊也就是活套挑，借助于所述活套挑可以检测带材宽度范围内的拉应力。所检测到的拉应力在这种情况下可以用作调节的基础，所述调节抵抗带材的侧面折断。但是，分段的拉力测量辊非常昂贵。此外，根据经验，这项措施的有效性并不可靠。
从JP 11 267 728 A中公开了一种开头所述类型的轧制方法，在该轧制方法中监控带脚是否到达沿轧制方向看处于机架之前的转换位置，并且自所述带脚到达所述转换位置的时刻(转换时刻)起借助于调节装置给轧制装置加载将所述轧制装置撑开的弯曲力，该弯曲力和上轧制装置的平衡力一样大。所述上轧制装置的平衡力是重力，在此必须对所述重力进行补偿，用于使所述上轧制装置保持平衡，也就是防止所述上轧制装置下降到所述下轧制装置上。
从JP 07 144 211 A中公开了一种轧制方法，在该轧制方法中在带脚经过测量装置的时刻转换轧制设备的运行方式，该测量装置布置在机架和沿轧制方向看处于该机架上游的用于带材的支撑元件之间。
发明内容
本发明的任务是，提供一种轧制方法和一种与该轧制方法相对应的主题(计算机程序、数据载体、控制装置、轧制设备)，借助于这些主题可以最佳地抵抗带材的侧面折断，而没有对轧制过程产生负面影响。
所述任务在工艺技术方面通过以下方式得到解决，即自所述转换时刻起向轧制装置加载将所述轧制装置撑开的弯曲力，该弯曲力至少和最小力一样大。所述最小力在此至少和所述上轧制装置的平衡力一样大。按本发明，依赖于所述带材的参数和/或所述轧制设备的工作参数来确定所述最小力。
与此相对应，所述任务在程序技术方面通过一种计算机程序得到解决，该计算机程序包括机器代码，通过用于机架的控制装置来执行所述计算机程序，由此按这样的轧制方法来运行所述机架。
此外，所述任务通过一种数据载体得到解决，在该数据载体上以机器可读的形式保存着这样的计算机程序。
在设备技术上所述方法通过一种用于机架的控制装置得到解决，在该控制装置中保存着这样的计算机程序，该计算机程序能够由所述控制装置来执行。
最后，所述任务在设备技术上也通过一种开头所述类型的轧制设备得到解决，在该轧制设备中借助于最后说明的类型的控制装置来控制所述机架。
在大多数轧制过程中，带材被夹紧在所述机架和沿轧制方向看处于上游的支撑元件之间。所述支撑元件本身同样可以是机架。
所述转换位置沿轧制方向看处于所述机架之前。按本发明的设计方案，所述转换位置沿轧制方向看可以处于所述机架和所述支撑元件之间或者处于所述支撑元件之前。
可以检查是否在转换时刻已经借助于所述调节装置给所述轧制装置加载将所述轧制装置撑开的弯曲力，该弯曲力至少和所述最小力一样大。在肯定的情况下可以保持这个弯曲力。在否定的情况下可以将该弯曲力提高到所述最小力。这种处理方式的优点是，在所述弯曲力已经足够大的时候可以在没有变化的情况下继续进行轧制过程。只有在所述弯曲力不是足够大的时候，才将其提高到所述最小力。
可以固定地预先设定所述转换位置。但是优选所述转换位置依赖于所述带材的参数和/或所述轧制设备的工作参数来确定。
所述调节装置通常具有驱动侧的部分调节装置和操作侧的部分调节装置。通常对所述驱动侧的和操作侧的部分调节装置进行对称触发。但是，在具体情况下，可能有利的是，在带材的轧制过程中检测带材的参数和/或轧制设备的工作参数的横向于轧制方向的函数分布并且依赖于所检测到的函数分布来求得弯曲力在所述驱动侧的及操作侧的部分调节装置上的分布情况。在这种情况下，可以获得所述弯曲力在所述两个部分调节装置上的不对称的分布情况。
附图说明
其它优点和细节从结合附图对实施例所作的以下说明中获得。其中原理图如下：
图1是轧制设备的侧视图，
图2是机架的沿图1中的线条II-II的剖面，并且
图3是流程图。
具体实施方式
按照图1和2，轧制设备具有至少一台机架1。该机架1具有上轧制装置2和下轧制装置3。在所述轧制装置2、3之间对带材4进行轧制。
此外，所述机架1具有调节装置5。所述调节装置5作用于所述轧制装置2、3的工作辊。借助于所述调节装置5，可以向所述轧制装置2、3加载弯曲力F。按所述弯曲力F的符号，所述调节装置5将所述轧制装置2、3撑开或者挤压在一起。
此外，所述轧制设备具有控制装置6。该控制装置6用于控制所述机架1。向所述控制装置6输入计算机程序7，该计算机程序7保存在所述控制装置6的数据载体8中。所述控制装置6的数据载体8相当于本发明意义上的数据载体。
所述计算机程序7包括能够由所述控制装置6执行的机器代码9。如果所述控制装置6执行所述计算机程序7，那么该控制装置6按照轧制方法来运行所述机架1，下面结合图3对所述轧制方法进行详细解释。
按照图3，所述控制装置6首先在步骤S1中求得第一逻辑变量START的数值。当且仅当所述带材4的带头10到达机架1时，所述第一逻辑变量START才接收数值“WAHR”。
在第二步骤S2中，所述控制装置6检查所述第一逻辑变量START的数值。按检查的结果，所述控制装置6返回到步骤S1或者转到步骤S3。
在步骤S3中，所述控制装置6触发所述机架1，使得该机架1轧制所述带材4。由所述控制装置6来触发所述机架1，由此尤其对辊缝s进行调节并且向所述带材4加载轧制力FW。此外，由所述控制装置6来触发所述机架1，由此向所述调节装置5加载弯曲力F。所述弯曲力F的数值由所述控制装置6根据轧制过程的工艺要求来求得。该数值可以大于或者小于最小力Fmin并且也可以大于或者小于所述上轧制装置2的平衡力。它也可以是负值(也就是所述轧制装置2、3被挤压在一起)。
在步骤S4中，所述控制装置6确定所述最小力Fmin。依赖于所述带材4的参数和/或所述轧制设备的工作参数来确定所述最小力Fmin。所述带材4的参数的实例是其材料性能、其尺寸及其温度。所述轧制设备的工作参数的实例是轧制速度v、道次压下量、拉力Z(必要时作为关于带材宽度b的函数)等等。如此在步骤S4中确定所述最小力Fmin，使得其至少和所述上轧制装置2的平衡力一样大。
在步骤S5中，所述控制装置6求得第二逻辑变量UMSCHALT的数值。当且仅当所述带材4的带脚11已经到达或者说经过转换位置12时，所述第二逻辑变量UMSCHALT才接收数值“WAHR”。
如尤其可以从图1中看出的一样，所述带材4通常被夹紧在所述机架1和沿轧制方向x看处于上游的支撑元件13之间。所述支撑元件13本身尤其可以是机架。所述转换位置12(再度参见图1)可以沿轧制方向x看处于所述机架1和支撑元件13之间。但是，作为替代方案也可以使所述转换位置12沿轧制方向x看处于所述支撑元件13之前。在图1中示范性地用虚线为这两种情况中的每一种绘出了可能的转换位置12。
在步骤S6中，所述控制装置6检查所述第二逻辑变量UMSCHALT的数值。按检查的结果，所述控制装置6返回到步骤S3或者转到步骤S7。
在步骤S7中所述控制装置6检查，在步骤S3中求得的弯曲力F是否大于所述最小力Fmin。如果不是这种情况，那么所述控制装置6就在步骤S8中将所述弯曲力F提高到所述最小力Fmin。否则不必采取任何措施。在这种情况中，可以保持所述弯曲力F。
在步骤S9中所述控制装置6求得第三逻辑变量ENDE的数值。当且仅当所述带脚11到达所述机架1时，所述第三逻辑变量ENDE才接收数值“WAHR”。
在步骤S10中，所述控制装置6检查所述第三逻辑变量ENDE的数值。按检查的结果，所述控制装置6转到步骤S11或者结束进一步的方法流程。
所述步骤S11在内容上基本上与步骤S3相一致。但与步骤3不同的是，在步骤S11中不再求得弯曲力F，而仅仅仍然保持该弯曲力F。所述控制装置6从步骤S11返回到步骤S9。
按照图3的实施例，只有在所述弯曲力F小于最小力Fmin时才将所述弯曲力F提高到所述最小力Fmin。否则保持所述弯曲力F。作为替代方案，可以将所述弯曲力F始终设置为最小力Fmin，也就是省去了步骤S7并且始终执行步骤S8。但是优选使用图3的处理方式。
下面结合图3对图3的处理方式的两种变型方案进行解释。所述两种变型方案在图3中以彼此组合的方式来示出。但是这两种变型方案可以彼此独立。因而它们能够单个地得以实现。
按照图3，在步骤S3和S4之间插入步骤S12。在步骤S12中，所述控制装置6确定所述转换位置12。在步骤S12的范围内依赖于所述带材4的参数和/或所述轧制设备的工作参数来确定所述转换位置12。所述带材4的参数和所述轧制设备的工作参数可以是与上面结合所述最小力Fmin的确定所提到的相同的参数。步骤S12实现了图3的处理方式的第一变型方案。
按照图3，步骤S12布置在步骤S4前面。但是作为替代方案，步骤S12也可以布置在步骤S4的后面。
此外，按照图3在步骤S9前面布置了步骤S13。在步骤S13中所述控制装置6检测所述带材4的参数和/或轧制设备的工作参数的横向于轧制方向x的函数分布。所述控制装置6依赖于所检测到的函数分布尤其依赖于拉应力Z和轧制力FW在步骤S14的范围内求得力差δF。向所述调节装置5的驱动侧的部分调节装置14和操作侧的部分调节装置15分别加载驱动侧的弯曲力Fa和操作侧的弯曲力Fb，其中适用以下关系：
Fa+Fb＝F  并且
Fa-Fb＝δF。
结果是，在步骤S13的范围内由此求得所述弯曲力F在所述驱动侧的和所述操作侧的部分调节装置14、15上的分布情况。
借助于本发明，尤其可以实现这一点，即避免在带材边缘上带材减缩程度的增加并且由此可以在两条轧制带边缘上防止不同的材料流动。另一个优点在于，所述轧制过程作为这样的轧制过程保持未受影响。尤其从所述机架1中出来的带材4的厚度d保持未受影响。这尤其产生更高的生产率。此外，可以减小工作辊以及带材表面的机械的表面损坏情况。也可以减少工作辊的磨损。由此也提高了所述轧制设备的生产率。
上面的说明仅仅用于解释本发明。相反，本发明的保护范围仅仅由随附的权利要求所确定。

Claims (6)

1.用于带材（4）的轧制方法，所述带材（4）具有带头（10）和带脚（11），
-其中从所述带头（10）开始，在轧制设备的机架（1）中在该机架（1）的上轧制装置和下轧制装置（2、3）之间对所述带材（4）进行轧制，
-其中监控所述带脚（11）是否到达沿轧制方向（x）看处于所述机架（1）之前的转换位置（12），
-其中自所述带脚（11）到达所述转换位置（12）的时刻即转换时刻起，借助于调节装置（5）给所述轧制装置（2、3）加载将所述轧制装置（2、3）撑开的弯曲力（F），所述弯曲力（F）至少和最小力（Fmin）一样大，
-其中所述最小力（Fmin）至少和所述上轧制装置（2）的平衡力一样大，
其特征在于，
检查是否在所述转换时刻已经借助于所述调节装置（5）给所述轧制装置（2、3）加载了将所述轧制装置（2、3）撑开的弯曲力（F），所述弯曲力至少和所述最小力（Fmin）一样大，并且在肯定的情况下保持这个弯曲力（F），并且在否定的情况下将该弯曲力（F）提高到所述最小力（Fmin）。
2.按权利要求1所述的轧制方法，
其特征在于，
所述带材（4）被夹紧在所述机架（1）和沿轧制方向（x）看处于上游的支撑元件（13）之间。
3.按权利要求2所述的轧制方法，
其特征在于，
所述转换位置（12）沿轧制方向（x）看处于所述机架（1）和支撑元件（13）之间。
4.按权利要求2所述的轧制方法，
其特征在于，
所述转换位置（12）沿轧制方向（x）看处于所述支撑元件（13）之前。
5.按上述权利要求中任一项所述的轧制方法，
其特征在于，
所述调节装置（5）具有驱动侧的和操作侧的部分调节装置（14、15），在带材（4）的轧制过程中检测所述带材（4）的参数和/或轧制设备的工作参数的横向于轧制方向（x）的函数分布，并且依赖于所检测到的函数分布来求得弯曲力（F）在所述驱动侧的及操作侧的部分调节装置（14、15）上的分布情况。
6.用于对带材（4）进行轧制的轧制设备，该轧制设备具有至少一台设有上轧制装置和下轧制装置（2、3）的机架（1）以及用于给所述轧制装置（2、3）加载弯曲力（F）的调节装置（5），其中借助于控制装置（6）来控制所述机架（1），从而所述机架（1）按权利要求1到5中任一项所述的轧制方法来运行。
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