CN101687235B - 以轧机机列的最末机架作为张力减小器在轧机机列中轧制带材 - Google Patents

以轧机机列的最末机架作为张力减小器在轧机机列中轧制带材 Download PDF

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Abstract

用于轧制带材(4)的轧机机列，其具有多个主轧机机架(1，1’)以及布置在主轧机机架(1，1’)后面的卷取机(2)。该主轧机机架(1，1’)分别具有工作辊(5，5’)和至少支撑辊(6，6’)。轧机机列的控制装置(3)被输入带材(4)的数据(d-in，d-out，b，T)，它确定至少一个不为零的、带材(4)的初始厚度(d-in)应该在轧机机列中减少的总道次减薄量。控制装置(3)借助输入该控制装置的数据(d-in，d-out，b，T)为主轧机机架(1，1’)求出单个道次减薄量。控制装置控制主轧机机架(1，1’)和卷取机(2)，使带材(4)在主轧机机架(1，1’)中对应所求出的单个道次减薄量进行轧制并且然后被卷取机(2)卷起。控制装置(3)求出单个道次减薄量，使直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)的单个道次减薄量为零。控制装置控制直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)，即基于这个主轧机机架(1’)，带材(4)中的输出侧的张力(Za)小于输入侧的张力(Ze)，但带材(4)至少单侧无变形地穿过该主轧机机架(1’)。

Description

以轧机机列的最末机架作为张力减小器在轧机机列中轧制带材
技术领域
本发明涉及一种用于轧制带材、特别是金属带的轧机机列的运行方法，
-其中该轧机机列具有多个主轧机机架和布置在主轧机机架后面的卷取机，
-其中该主轧机机架分别具有工作辊和至少支撑辊，
-其中为轧机机列的控制装置输入带材的数据，所述数据确定至少一个不为零的、带材的初始厚度应该在轧机机列中减少的总道次减薄量，
-其中该控制装置借助输入该控制装置的数据为主轧机机架求出单个道次减薄量，
-其中该控制装置控制主轧机机架和卷取机，使带材在主轧机机架中对应所求出的单个道次减薄量进行轧制，并且然后被卷取机卷起。
本发明此外涉及一种用于上述类型的轧机机列的控制程序，其中该控制程序具有机器码，通过控制装置执行机器码，使控制装置根据一种上述类型的运行方法开动轧机机列。
此外本发明涉及一种数据载体，这样的控制程序以机器可读的方式的方式储存在它上面。
此外本发明涉及一种用于上述类型的轧机机列的控制装置，其中该控制装置构造成根据一种上述类型的运行方法开动轧机机列。
最后本发明涉及一种轧机机列，其具有多个主轧机机架、布置在主轧机机架后面的卷取机和控制装置，其中该主轧机机架分别具有工作辊和支撑辊，并且该控制装置构造成根据一种上述类型的运行方法开动轧机机列。
上述的对象一般都已公开。
背景技术
主轧机机架一般是四辊机架或者六辊机架。这也是本发明的框架下主要的构造方案情况。不过其它的构造方案也是可以的。仅仅应该排除除了工作辊外不具有另外的辊的纯双辊机架。
由WO 99/51368A1公开了一种斯特克尔式轧机设备(Steckel-walzwerk)，它具有两个轧机机架，它们前面布置卷取炉并且后面布置另一个卷取炉。每个轧机机架都构造成四辊机架。为了卷起的带材的温度调节，带材以尽可能小的道次减薄量(尽可能以道次减薄量为零)卷起。
由DE 4243045A1已知，在轧机机列的轧制机架之间相互之间并且在轧制机架和卷取机之间调整出受调节的带材张力。
在轧制带材连同接下来的卷取时，在一些情况下张力在卷取机前应该尽可能低，因为否则存在卷起的带材(卷)的单个的层互相粘贴的危险。相反出于轧制技术的原因，在轧制带材(也就是说厚度降低)的最末的轧机机架之前也包括之后，带材应该具有带材张力。
在现有技术中已经公开了不同的措施，用于使在卷取机之前的带材中的张力与在其中轧制带材的最末的主轧机机列之后的带材中的张力无关。
一种已知的措施例如在于，在其中轧制带材的最末的主轧机机列和卷取机之间设置S滚轮组。另一种已知的措施例如在于，设置一种驱动机构代替S滚轮组。该驱动机构在个别情况下也可以构造成双辊机架，此时带材不在双辊机架中轧制，而是只被驱动。
如果轧机机列是新建的，上述已知的措施可以非常简单地实现。相反对于已经存在的轧机机列，这些措施(特别是出于场地原因)只能困难地，只能以大的改造(包括与之结合的费用)实现或者根本无法实现。
发明内容
本发明的任务在于提供一种主题，基于这种主题，可以实现在卷取机之前的带材中的张力与在其中轧制带材最末的主轧机机列之后的带材中的张力的无关。该无关在这种情况下至少从方式上可以对已经存在的、已知的现有技术的措施对它不能实现的设备实现。
根据本发明，提出一种用于轧制带材的轧机机列的运行方法，
-其中该轧机机列具有多个主轧机机架以及布置在主轧机机架后面的卷取机，
-其中所述主轧机机架分别具有工作辊和至少支撑辊，
-其中为轧机机列的控制装置输入带材的数据，所述数据确定至少一个不为零的、带材的初始厚度应该在轧机机列中减少的总道次减薄量，
-其中所述控制装置借助输入该控制装置的数据为主轧机机架求出单个道次减薄量，
-其中所述控制装置控制主轧机机架和卷取机，使得带材在主轧机机架中对应所求出的单个道次减薄量进行轧制，并且然后被卷取机卷起，
其中，
-所述控制装置求出单个道次减薄量，使直接布置在卷取机之前的主轧机机架的单个道次减薄量为零，并且
-所述控制装置控制直接布置在卷取机之前的主轧机机架，使得基于这个主轧机机架，带材中的输出侧的张力小于输入侧的张力，但带材至少单侧无变形地穿过该主轧机机架。
本发明还提出用于轧机机列的控制装置，其中该轧机机列具有多个主轧机机架以及布置在主轧机机架后面的卷取机，并且该主轧机机架分别具有工作辊和至少支撑辊，其中该控制装置构造成按照上述的运行方法开动该轧机机列。
最后，本发明还提出一种轧机机列，其具有多个主轧机机架、布置在主轧机机架后面的卷取机和控制装置，其中所述主轧机机架分别具有工作辊和至少支撑辊，其中该控制装置上述方案构造。
根据本发明，控制装置求出单个道次减薄量，使直接布置在卷取机之前的主轧机机架的单个道次减薄量为零。此外该控制装置控制直接布置在卷取机之前的主轧机机架，即基于该主轧机机架，带材中的输出侧的张力小于输入侧的张力，但该带材至少单侧无变形地穿过该主轧机机架。
该带材可以具有任意的带宽，例如是宽带材(带宽1200mm及更多)。不过它一般是窄带材(带宽800mm及更少)。该带材经常通过宽带材的分割产生(例如将1500mm宽的宽带材分割成两个各750mm宽的窄带材)。特别是在这种情况下带材，经常在在轧机机列中轧制前已经具有楔形截面。
优选该控制装置控制直接布置在卷取机之前的主轧机机架，使带材在它的整个宽度上无变形地穿过该主轧机机架。对于具有(从带宽度上看)均匀的或者说至少对称的厚度分布的带材，它毫无问题是可以的。不过如果带材具有楔形截面，后面提到的方法也是力求的。在这种情况下涉及的主轧机机架的工作辊例如可以从带材行进方向看相对彼此偏转和/或从带材厚度方向上看调整到楔形截面。
此外带材应该从直接布置在卷取机之前的主轧机机架中笔直穿出。只要卷取机还没有抓住带材，在这种情况下，从主轧机机架中的笔直穿出就特别重要。带材的正确行进方向也可以由此实现，即涉及的主轧机机架的工作辊相应地相对彼此偏转或者调整到楔形截面。
带材通常由钢制成。钢可选择冷轧或者热轧。在某些情况下本发明可以在热轧时应用。不过带材一般在轧机机列中冷轧。
主轧机机架的数量原则上是任意的。它最少为两个。它一般处于四个和七个之间。
优选控制装置轧制力受控地控制布置在卷取机之前的主轧机机架。在这种情况下控制装置求出该主轧机机架的理论轧制力，使带材无变形地穿过该主轧机机架。
附图说明
其它的优点和细节由下面的实施例说明结合附图给出。在原理图中示出：
图1示出了具有主轧机机架、卷取机和控制装置的轧机机列。
图2示出了从带材行进方向上看的主轧机机架和带材，
图3示出了流程图，
图4示出了从带材行进方向看的最末的主轧机机架，以及
图5在透视图中示出了最末的主轧机机架。
具体实施方式
根据图1，根据本发明的轧机机列具有多个主轧机机架1、1’以及卷取机2和控制装置3。带材4依次穿过主轧机机架1、1’并且然后被卷取机2卷起。控制装置3控制主轧机机架1、1’和卷取机。
主轧机机架1、1’的数量一般为四个到七个。它最小为两个。主轧机机架1、1’一般(也参见图1)是四辊机架。即它分别具有工作辊5、5’和支撑辊6、6’。它可以有选择地具有附加的其它辊子，例如在构造成六辊机架的情况下具有中间辊。
卷取机2直接布置在最末的主轧机机架1’后面。“直接布置在后面”的概念在这种情况下表示，在最末的主轧机机架1’和卷取机2之间不存在显著的范围内影响出现在带材4中的张力Z的部件。不过在最末的主轧机机架1’和卷取机2之间可以布置一个或者多个换向辊7。
最末的主轧机机架1’在本发明的框架下具有特殊的意义。出于这个原因，它(相对其它的主轧机机架1)设有特有的标记，即标记1’。其它的参数，只要它特别涉及最末的主轧机机架1’，紧接着设有撇号。该区别不产生其他意义。
在轧机机列中轧制的带材4一般是金属带，例如钢带。带材4可以涉及任意宽度b的带材4，例如涉及宽带材，即涉及具有至少1200mm的带宽b的带材4。不过根据图2一般带材4涉及其带宽b最大为800m的窄带材。多数情况下，带宽b甚至在600mm以下或者700mm以下。
特别是在窄带材的情况下，带材4在轧机机列中轧制之前已经具有楔形截面。可以使带材4在一侧具有较大的带厚d1，而在另一侧具有较小的带厚d2。该示意图在此在图2中放大示出。
带材4一般在轧机机列中冷轧。不过在个别情况下同样可以热轧。
如已经提及的，控制装置3控制主轧机机架1、1’和卷取机2。“控制”概念在这种情况下要在广义上理解，也就是说，在影响轧机机列的运行状态的意义上。相反“控制”概念不应该理解为“调节”概念的反义词。
控制装置3具有基础自动化(也就是说，例如用于轧辊转速、轧制间隙、轧制力等等的简单的控制器)以及上级的控制系统。在本发明的框架下涉及上级的控制系统。
控制装置3一般构造成可软件编程的装置。它设有控制程序8。控制程序8的输入例如可以通过网络连接(LAN、Internet、...)或者通过其上面存储有控制程序8的数据载体9进行。例如考虑CD-ROM(见图1)、USB记忆棒或者存储卡作为数据载体9。
控制程序8具有机器码10，即可以由控制装置3直接执行的程序指令。控制程序8可以(例如由轧机机列的操作者11)以通常的方式(点击鼠标等等)调用。由于这个调用，控制程序8被控制装置3执行。控制程序8通过控制装置3的执行导致控制装置3按照一种运行方法开动轧机机列，它接下来结合图3详细说明。
根据图3，控制装置3在步骤S1中接受输入控制装置3的带材4的数据。该数据例如包括关于带宽b、初始带厚d-in、理论最终厚度d-out、初始温度T和带材4的化学成分数据。特别是输入控制装置3的数据隐含地或者清楚地确定带材4的初始厚度d-in应该在轧机机列中减少的总道次减薄量A。这个总道次减薄量A自然大于零。总道次减薄量A、初始带厚d-in和理论最终带厚d-out在此根据关系
A = 1 - d - out d - in
互相联系。
在步骤S2中，控制装置3借助输入该控制装置的数据d-in、d-out、b、T为主轧机机架1、1’求出单个道次减薄量a、a’。单个道次减薄量a、a’在这种情况下类似于总道次减薄量A进行定义，不过此时输入和输出厚度与相应的主轧机机架1、1’有关。单个道次减薄量a、a’由控制装置3在步骤S2的框架中求出，即单个道次减薄量总体与总道次减薄量A相符。
根据本发明，控制装置3将最末的主轧机机架1’的单个道次减薄量a’置于零值。它与所谓的平整机架不同。因为对平整机架来说，最末的主轧机机架1’的单个道次减薄量a’尽管相对较小(例如仅1％)，不过仍大于零。
控制装置3在步骤S2的框架下按照需求求出其它的单个道次减薄量a。原则上其它的单个道次减薄量a的求出这样进行，即好像最末的主轧机机架1’完全不存在一样。
步骤S2可以始终如上面所述这样构造。不过它可以选择改变，即控制装置3首先尝试，将总道次减薄量A分派到除了最末的主轧机机架1’的主轧机机架1上。如果可以，步骤S2就如上面说明的这样构造。否则如果最末的主轧机机架1’的单个道次减薄量a’大于零，那么带材4只能按规定地轧制。在这种情况下，或者单个道次减薄量a’选择尽可能小，或者以通常的方式进行确定。
在步骤S3中，控制装置3控制主轧机机架1、1’和卷取机2。该控制这样进行，使带材4在主轧机机架1、1’对应所求出的单个道次减薄量a、a’进行轧制，并且然后被卷取机2卷起。控制装置3在这种情况下控制最末的主轧机机架1’，即基于最末的主轧机机架1’，带材4中的输出侧的张力Za小于输入侧的张力Ze。不过该控制此外这样进行，使带材4至少单侧无变形地穿过最末的主轧机机架1’。
如果带材4具有楔形截面，这种带材4仅单侧、但是不在它的整个宽度b上无变形地穿过最末的主轧机机架1’的情况在个别情况下可能是需要的。相反如果带材4不具有这样的楔形截面，控制装置3如论如何都可以控制最末的主轧机机架1’，使带材4在它的整个宽度b上无变形地穿过最末的主轧机机架1’(对比图4)。如果带材4具有上面提及的楔形截面，那么这种方法也是优选的。为了实现这种情况，可能需要(参见图5)最末的主轧机机架1’的工作辊5’借助于控制装置3控制，即工作辊5’从带材行进方向x看相对彼此偏转。工作辊5’可以替代地或者附加地，从带材厚度方向看调整到楔形截面(参见图4)。
为了实现带材4无变形地穿过最末的主轧机机架1’，最末的主轧机机架1’作用在带材4上的轧制力F’不能太大。即轧制力F’必须低于上界限S。另一方面为了实现输出侧的张力Za与输入侧的张力Ze无关，轧制力F’必须高于下界限S’。因此控制装置3优选轧制力受控地控制最末的主轧机机架1’。在这种情况下，最末的主轧机机架1’的理论轧制力F’*由控制装置3求出，使它处于下界限S’和上界限S之间。
上面描述了轧机机列的稳定运行，在该运行中带材4一方面在主轧机机架1、1’中轧制并且另一方面被卷取机2卷起。接下来涉及这种在轧制过程开始时出现的情况。在此“轧制过程开始”表示直到卷取机2抓住带材4的时间点的时间间隔。
在上述的时间间隔内，从最末的主轧机机架1’中穿出的带材4可能侧向移出。为了阻止这样的侧向移出，控制装置3相应地控制最末的主轧机机架1’。特别是控制装置3可以这样控制最末的主轧机机架1’，即该主轧机机架1’的工作辊5’从带材行进方向x看相对彼此偏转。控制装置3可以替代地或者附加地这样控制最末的主轧机机架1’，即该主轧机机架1’的工作辊5’从带材厚度方向看构成楔形截面。通过以及也可以通过两个措施可以导致带材4从最末的主轧机机架1’中的笔直穿出。
根据本发明的构造方案具有很多优点。特别是它也可以事后装备已经存在的轧机机列，它至少在多数情况下(即如果总道次减薄量A足够小)可以以根据本发明的方式运行。上面的描述仅仅用于本发明的说明。

Claims (11)

1.用于轧制带材(4)的轧机机列的运行方法，
-其中该轧机机列具有多个主轧机机架(1，1’)以及布置在主轧机机架(1，1’)后面的卷取机(2)，
-其中所述主轧机机架(1，1’)分别具有工作辊(5，5’)和至少支撑辊(6，6’)，
-其中为轧机机列的控制装置(3)输入带材(4)的数据(d-in，d-out，b，T)，所述数据确定至少一个不为零的、带材(4)的初始厚度(d-in)应该在轧机机列中减少的总道次减薄量(A)，
-其中所述控制装置(3)借助输入该控制装置的数据为主轧机机架(1，1’)求出单个道次减薄量(a，a’)，
-其中所述控制装置(3)控制主轧机机架(1，1’)和卷取机(2)，使得带材(4)在主轧机机架(1，1’)中对应所求出的单个道次减薄量(a，a’)进行轧制，并且然后被卷取机(2)卷起，
其特征在于，
-所述控制装置(3)求出单个道次减薄量(a，a’)，使直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)的单个道次减薄量(a’)为零，并且
-所述控制装置(3)控制直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)，使得基于这个主轧机机架(1’)，带材(4)中的输出侧的张力(Za)小于输入侧的张力(Ze)，但带材(4)至少单侧无变形地穿过该主轧机机架(1’)。
2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述带材(4)是窄带材。
3.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述带材(4)在轧机机列中轧制之前具有楔形截面。
4.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述控制装置(3)控制直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)，使带材(4)在该带材的整个宽度(b)上无变形地穿过该主轧机机架(1’)。
5.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述控制装置(3)至少在带材(4)轧制开始时控制直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)，使得至少所述直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)的工作辊(5’)从带材行进方向(x)看彼此相对偏转，和/或从带材厚度方向看调整到楔形截面，从而使带材(4)从该主轧机机架(1’)中笔直穿出。
6.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述带材(4)在轧机机列中冷轧。
7.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述主轧机机架(1，1’)的数量至少为4个。
8.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所述控制装置(3)轧制力受控地控制直接布置在卷取机(2)之前的主轧机机架(1’)，并且控制装置(3)求出该主轧机机架(1’)的理论轧制力(F’*)，使带材(4)无变形地穿过该主轧机机架(1’)。
9.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述轧机机列用于轧制金属带(4)。
10.用于轧机机列的控制装置，其中该轧机机列具有多个主轧机机架(1，1’)以及布置在主轧机机架(1，1’)后面的卷取机(2)，并且该主轧机机架(1，1’)分别具有工作辊(5，5’)和至少支撑辊(6，6’)，其中该控制装置构造成按照根据权利要求1至9中任一项所述的运行方法开动该轧机机列。
11.轧机机列，其具有多个主轧机机架(1，1’)、布置在主轧机机架(1，1’)后面的卷取机(2)和控制装置(3)，其中所述主轧机机架(1，1’)分别具有工作辊(5，5’)和至少支撑辊(6，6’)，其中该控制装置(3)根据权利要求10构造。
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