CN117500618A - 用于操作轧机机架的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于操作轧机机架(150)的方法,该轧机机架用于轧制金属带材并且具有在轧机机架的入口和/或出口中沿金属带材的输送方向观察布置在两侧中的至少一侧上的至少一个侧面导向标尺(350),以便引导金属带材。为了能够比现有技术更好地确定用于控制侧面导向标尺(350)的力目标值或位置目标值,以避免在轧机机架出口中的金属带材呈弓形构型,根据已经为摆动位置调节所确定的实际斜度和/或根据所确定的实际偏移量来计算用于控制侧面导向标尺的力目标值或位置目标值。

Description

用于操作轧机机架的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作轧制金属带材用的轧机机架的方法。该轧机机架在入口和/或出口中(沿金属带材的输送方向观察)在两侧中的至少一侧上布置有侧面导向标尺,以便引导金属带材。
背景技术
用于操作轧机机架的类似方法基本上是现有技术中已知的。
专利文献EP 698428B1公开了一种基于轧机机架的弯曲缸中的位置测量进行厚度调节的方法。
国际专利申请WO 03/053604描述了一种用于调节轧机机架的辊隙的方法,其中建议在轧机机架中为每个弯曲缸分配位置或位移传感器。位置或位移传感器提供的测量值可以更精确地调整辊隙,从而实现金属带材的最佳穿入或穿出以及所轧制的金属带材的最佳轧制,使其具有所需的平整度和所需的轮廓。该申请还解释了辊隙的倾斜位置与来自轧机机架的辊隙的待轧制的金属带材的横向走向之间的联系。
国际公开文献WO 2006/119984公开了一种用于有针对性地影响轧机机架中的粗轧带材几何形状的方法和装置。具体地,该专利申请要求保护一种用于热轧轧材的方法,其中,为了轧材的走向调节,提出了具有粗轧机架的动态调整的摆动调节以及对与粗轧机架的上游和下游连接的横向引导件的位置调节和力调节。调节装置(Anstellung)的控制和横向引导件的调节装置的调节以这样的方式彼此联系在一起,即在一个或多个轧道(Stich)中有目标地、逆向地或连续地操作,将军刀形(弓形)或楔形的板坯(Bramme)成型为笔直且无楔形的粗轧带材。
发明内容
本发明的目的在于,改进已知的利用倾斜位置调节和与该倾斜位置耦合的用于控制侧面导向标尺的力调节或位置调节来操作轧机机架的方法,使得更好地确定用于控制调节装置和侧面导向标尺的力目标值或位置目标值,以避免轧机机架的出口中的金属带材呈弓形构型。
该目的通过权利要求1中所要求保护的方法来实现。该方法的特征在于,选择性地确定轧制后的金属带材相对于轧机机架的中心线的实际偏移量;检查实际斜度(楔形度)和/或实际偏移量的容许性;以及仅当实际斜度和/或实际偏移量不被容许时才进行耦合,并且该耦合则具有以下步骤:利用各自根据所确定的实际斜度和/或根据所确定的实际偏移量来预定的力目标值或位置目标值,单独地控制沿金属带材的输送方向观察在轧机机架的入口和/或出口中在两侧中的至少一侧上侧面导向标尺,以防止从轧机机架输出的金属带材呈弓形构型。
简而言之:该目的的解决方案在于,根据已经为摆动位置调节所确定的实际斜度和/或根据所确定的实际偏移量来计算用于控制侧面导向标尺的力目标值或位置目标值。
所要求保护的摆动调节形式的基本调节回路用于检测并消除待轧制的金属带材的楔形形状。输入的金属带材中可能出现的楔形形状通过摆动预设(Schwenkvorgabe)进行补偿,也就是说,轧机机架的调节缸在其调节位置或其调节力方面取不同的值,从而以这种方式对金属带材在其宽度方向上的不同的厚度值进行补偿。总之,所要求保护的方法能够在热轧机列中实现扁平产品的资源节约型生产。可以通过减少停机时间来提高生产率和出料率。待轧制的金属带材的特性和质量得到优化,并且设备操作员摆脱了控制带材运行的负担。
根据本发明,仅当所确定的实际斜度大于预定的最大容许斜度和/或当轧制后的金属带材的所确定的实际偏移量由于其大于预定的最大容许偏心度而不容许时,才执行所要求保护的耦合步骤。仅当超过所述限制中的至少一个时,除了所要求保护的摆动调节之外也激活所要求保护的横向引导件的位置调节或力调节。换言之:除了在摆动调节的范围内校正调节缸的调节值之外,还根据侧面导向标尺的当前执行器(执行环节)利用关于预定的目标位置或预定的目标力的校正值来调节侧面导向标尺。沿金属带材的输送方向观察,侧面导向标尺在每一侧上都应是可单独控制的。
根据第一实施例,摆动调节旨在确保金属带材的所确定的实际斜度与预定的目标斜度之间的调节差尽可能变为零。也就是说,待轧制的金属带材的厚度应尽可能地在轧机机架的驱动侧和操作侧上、即在左右边缘是相等的,除非可以容忍某些偏差。
根据本发明的另一实施例,实际斜度和/或实际偏移量的确定通过从以下直接可测量的变量中的至少一项推导出该实际值而间接地实现。例如是轧制力差,即轧机机架的调节缸上的位于驱动侧和操作侧的通过压力测量获得的轧制力的差异。此外,调节缸的实际位置以及最后在轧机机架中弯曲缸的靠近辊隙的位置测量也可直接作为测量变量进行比较。特别地,弯曲缸的靠近辊隙的位置测量能够做出g关于对实际斜度推导的非常精确的结论。
替代地,可以直接测量斜度。必须执行所提到的四种测量中的至少一种,以便完全能够从这些测量值推导出有关实际斜度的结论。因为所述测量值还提供了关于金属带材在轧制冲突中的居中或偏心位置的结论,所以还可以附加地或替代地推导出关于金属带材的中心位置或实际偏移量的结论。
在用于计算侧面导向标尺的目标位置或目标力的计算装置中,
-在简单方案中,可以将值对存储在表中,使得例如将x毫米的楔形值分配给标尺以y毫米(目标位置)的位移;或者
-在替代方案中,可以存储x-y调节曲线,该曲线基于考虑了成型阻力、机架刚度等的计算公式;或者
-在另一替代方案中,可以存储完整的成型模型,该成型模型为需要在入口侧设定的条件考虑了金属带材在轧机机架中的材料流和完整成型。
本发明主要提供的是,通过具有先前给定的目标值的致动器(在没有反馈的调节回路的情况下)可以容易地控制侧面导向标尺。替代地,该控制也可以以位置调节回路或力调节回路的形式进行。
根据本发明的方法既可用于粗轧机列又可用于精轧机列。
附图说明
说明书附有附图,该附图示意性地说明根据本发明的方法。
具体实施方式
该附图在上半部分中包含对摆动调节100的描述,并且在下半部分中,在该附图中示出了侧面导向标尺350的控制300。
摆动调节100和侧面导向标尺的控制300通过框170以及容许性查询200耦合,该框170用于从直接测得的测量值推导出或计算出金属带材的实际斜度(楔形度)和/或其实际偏移量。
摆动调节100通过典型的调节回路表示。该摆动调节包括用于计算预定的目标斜度或工作辊的目标摆动值的计算单元110,以便设定轧机机架150中的辊隙。在摆动调节的范围内,将计算出的目标斜度与在框170中计算出的事实上的实际斜度进行比较。目标斜度与实际斜度之间的差在比较器120中确定,并且作为所谓的调节差e输出到下游调节器130。调节器130根据作为输入变量的调节差e计算用于执行器(执行环节)140的调节信号;此处,在摆动调节中,执行器由轧机机架中的工作辊的调节缸形成。在该调节的范围内,调节缸根据轧机机架150中的所述调节信号调节到相应的辊隙。所述摆动调节100的特征在于反馈,其中,在另外的方法步骤中,调节缸的位置(步骤160-2)和/或轧机机架的弯曲缸的位置(方法步骤160-1)和/或调节缸的力差(方法步骤160-3)被直接测量出,以便在所述框170中通过计算推导出、即间接地获得实际斜度和/或实际偏移量。替代地,实际斜度可以从金属带材上的测量值直接获得(160-4)。这同样适用于金属带材的偏心度的测量值获得(160-5)。
在随后的查询步骤200中,检查所确定的实际偏移量和/或所确定的实际斜度以查看它们是否是容许的,即它们是否均低于预定最大极限值。如果两个实际值都是容许的,则根据本发明,不需要对侧面导向标尺350进行特定控制;而是使侧面导向标尺保持在固定设置的引导位置,以便使带材在辊隙中居中地引导。如果对容许性查询的回答是肯定的,则这意味着从轧机机架150输出的金属带材中没有识别到不可接受的大的弓形构型或预期没有不可接受的大的弓形构型,并且因此无需通过侧面导向标尺校正金属带材的带材运转。
如果两个实际值(即输出的金属带材的所确定的实际斜度或所确定的实际偏移量)之一超过在每种情况下预定的最大容许极限值,则情况不同。如此则需要通过侧面导向标尺来校正金属带材的带材运转。侧面导向标尺350的控制可以针对位置或针对力进行。为此,在位置计算单元310中计算位置目标值,侧面导向标尺350借助执行器(执行环节)340、例如液压缸调节到该位置目标值。
替代地,可以借助力计算单元310′来计算用于侧面导向标尺350的力目标值,其中,标尺350之后借助执行器340被设定或调节到该力目标值。原则上,侧面导向标尺350的调节或控制在没有反馈的情况下进行,即在刚刚描述的简单控制的范围内进行。
替代地,侧面导向标尺350的调节也可以以位置调节或力调节的形式进行。在位置调节的情况下,将计算出的各个侧面导向标尺的目标位置与先前在方法步骤360中通过测量技术获得的侧面导向标尺350的实际位置进行比较,以便由此确定位置调节差ep。位置调节差将作为输入变量提供给位置调节器330,该位置调节器330由此确定执行器340的位置调节信号。然后,执行器340将根据所确定的位置调节信号来控制侧面导向标尺350。类似地,在力调节的情况下,将在计算步骤310′中计算出的目标力与先前在测量步骤360′中通过测量技术获得的实际力在比较装置320′中进行比较,以便由此计算力调节差eK。该力调节差将作为输入变量提供给力调节器330′,该力调节器330′由此确定执行器340的力调节信号。然后,该执行器340根据所述力调节信号来控制侧面导向标尺350。
因为在轧机机架中的测量或者沿带材行进方向在轧机机架之后的测量也可以影响轧机机架之前的标尺的设定,所以改善了随后的带材长度部段的斜度和/或居中性。因为在轧机机架中或者沿带材行进方向在轧机机架之后的测量也可以影响轧机机架之后的标尺的设定,所以改善了当前所测量的带材长度部段的斜度和/或居中性。
附图标记列表
100 摆动调节
110 用于斜度的目标值或工作辊的摆动值的计算单元
120 斜度比较器
130 摆动调节器
140 执行器、特别是调节缸
150 轧机机架
160-1 弯曲缸的位置的测量
160-2 调节缸的位置的测量
160-3 调节缸的轧制力差的测量
160-4 金属带材的实际斜度的测量
160-5 偏心度/偏移量的测量
170 用于实际斜度和/或实际偏移量的计算装置
200 容许性查询
300 侧面导向标尺的控制
310 用于目标位置的计算装置
310′ 用于侧面导向标尺的目标力的计算装置
320 比较器
320′ 比较器
330 位置调节器
330′ 力调节器
340 用于控制侧面导向标尺的执行器、特别是液压缸
350 侧面导向标尺
360 用于侧面导向标尺的实际位置的测量值确定
360′ 用于侧面导向标尺的实际力的测量值确定

Claims (7)

1.一种用于操作轧机机架(150)的方法,所述轧机机架用于轧制金属带材并且具有在所述轧机机架的入口和/或出口中沿所述金属带材的输送方向观察布置在两侧中的至少一侧上的至少一个侧面导向标尺,所述至少一个侧面导向标尺用于引导所述金属带材,所述方法包括以下步骤:
执行摆动调节(100),在所述摆动调节中确定所述金属带材的实际斜度并且通过所述轧机机架中的工作辊的动态调节将所述金属带材的实际斜度调节到预定的目标斜度;以及
执行所述至少一个侧面导向标尺(350)的位置控制或力控制(300);
其中,所述摆动调节和所述侧面导向标尺(350)的位置控制或力控制(300)能够彼此耦合;
其特征在于,
选择性地确定轧制后的所述金属带材相对于所述轧机机架(150)的中心线的实际偏移量(160-5);
检查所述实际斜度和/或所述实际偏移量的容许性;以及
仅当所述实际斜度和/或所述实际偏移量不被容许时才执行所述耦合,并且所述耦合则具有以下步骤:
利用各自根据所确定的实际斜度和/或根据所确定的实际偏移量来预定的力目标值或位置目标值,单独地控制在所述轧机机架(150)的入口和/或出口中沿所述金属带材的输送方向观察位于两侧中的至少一侧上的所述侧面导向标尺(350),以便防止从所述轧机机架输出的金属带材呈弓形构型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检查步骤具有以下子步骤:
检查所确定的实际斜度是否由于其小于预定的最大容许斜度而被容许;和/或
检查轧制后的所述金属带材的所确定的实际偏移量是否由于其小于预定的最大容许偏心度而被容许。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在将所述金属带材的实际斜度调节到所述预定的目标斜度时,确定所述目标斜度与所述实际斜度之间的调节差(e);以及
通过所述工作辊的作为执行器的调节缸(140)的力和/或位置,根据所确定的调节差(e)单独地预设并调整所述辊隙的轮廓,使得所述调节差在所述金属带材的轧制后尽可能变为零。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述实际斜度和/或所述实际偏移量的确定(170)通过从以下所获得的变量中的至少一项进行推导而间接地实现:
所述轧机机架的弯曲缸的实际位置(160-1);和/或
所述调节缸的实际位置(160-2);和/或
所述调节缸的力差(160-3),
或者通过以下方式而直接地实现:
测量所述带材的实际斜度(160-4);和/或
测量所述金属带材的偏心度/偏移量(160-5)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述轧机机架(150)的出口和/或入口中位于两侧中的至少一侧上的所述侧面导向标尺(350)的单独控制以力控制的形式进行,其包括以下步骤:
测量相应侧面导向标尺(350)上的实际力(360′);
确定所预定的目标力与所测量的实际力之间的力调节差(ek);以及
控制执行器(340),以便根据所述力调节差以力的形式调节各个侧面导向标尺(350),使得所述力调节差(ek)尽可能变为零。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述轧机机架(150)的出口和/或入口中位于两侧中的至少一侧上的所述侧面导向标尺(350)的单独控制以位置调节的形式进行,包括以下步骤:
测量相应侧面导向标尺(350)的实际位置(360);
确定所预定的目标位置与所测量的实际位置之间的位置调节差(ep);以及
控制执行器(340),以便根据所述位置调节差(ep)以位置的形式调节相应侧面导向标尺(350),使得所述位置调节差尽可能变为零。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述轧机机架(150)是粗轧机架或精轧机架。
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