CN1225044A - 减小轧带尖边的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在带有一个或多个机座的轧钢机列中用来减小轧带尖边的方法和装置,其中,至少一个轧机机座具有用来减小尖边的调节元件,该尖边根据由机座内输出的轧带的尖边和必要时输入机座内的轧带的尖边来进行调整,在此,至少采用一个尖边测量装置对尖边进行测量,并且,在轧带的一些不测量尖边的地方,为了对用来减小尖边的调节元件进行调整,轧带尖边的值借助于一辊隙模型得出。

Description

减小轧带尖边的方法及装置

本发明涉及一种用来减小轧钢机中轧带尖边的方法和装置。

在金属带的轧制过程中，基于轧机机座的机械特性以及所轧制金属的液流特性，在边缘处，会导致轧带产生所谓的尖边或所谓的边缘凹缺(edgedrop)，从而要对轧带边缘进行削平。已公知的是，利用所谓的渐细轮来抑制尖边或边缘凹缺。为此，工作轧辊要以适宜的方式弯曲。为控制所谓的渐细轮，在相应的轧机机座之前和之后，要对尖边进行测量。不过，这种测量的成本是很高的，特别是在对多个机座进行测量时。在已公开的减小尖边的方法中，另外一个问题是，用于减小边缘凹缺的措施不允许对轧带的边缘区域进行不允行的强拉伸而形成波浪形边缘。在轧带的边缘区域，如果超出了所允许的拉伸，就会导致所不容许的轧带质量下降。为避免出现这种情况，在已公开的减小尖边的方法中，必需在轧带的边缘区域对轧带拉伸进行测量。

本发明的目的在于，提供一种回避上述缺点的方法和装置。

按照本发明，该目的可以通过权利要求1所述方法和权利要求21所述装置来达到。

采用这种方式，可以省掉用来测量尖边的测量装置。另外，可以采用辊隙模型来计算轧带内的拉伸状况，从而可以摒弃为监控而对拉伸状况进行的高成本的测量。此外，符合本发明的方法可以有利地结合采用对平整性的调节或控制。辊隙模型另外可预先计算出尖边或边缘凹缺，从而能够进行或许必需的预调整。

下面借助附图所示实施例对本发明的优点及具有独创性的细节进行说明，附图中：

图1示出轧带的横截面；

图2示出符合本发明的用来减小轧带尖边的方法；

图3示出符合本发明的用来减小轧带尖边的方法的另一种变型；

图4示出按照符合本发明的用来减小轧带尖边的方法的模型；

图5示出用于减小轧带尖边的装置的一部分。

图1示出具有尖边的轧带的横截面。在此，b表示轧带的宽度，b₁表示不包括尖边的轧带区域的宽度，b_G,L和b_G,R表示具有尖边的轧带的边缘区域。另外，d₅表示与轧带边缘距离为5mm处的轧带厚度，d₁₀₀表示与轧带边缘距离为100mm处的轧带厚度。在对尖边p可行的定义中，如果要用数值来表示，就要采用这两个值，这个可行的定义为： $P=\frac{d_{100}-d_5}{d_{100}}\·100\%$

不过，尖边还可以用外形来表示，也可以用轧带宽度的函数来表示。有利的是，这种表示方法要基于符合本发明的用来减小轧带尖边的方法。

图2示出了符合本发明的用来减小轧带11尖边的方法的示例性应用。轧带11通过五个轧机机座来轧制，一级轧机机座用轧辊1和2来表示，二级机座用轧辊3和4来表示，三级机座用轧辊5和6来表示，四级机座用轧辊7和8来表示，五级机座用轧辊9和10来表示。这五个机座为五机座轧机或更多机座轧机的一部分。一级、二级和三级机座具有调节元件12、13、14，利用它们可以影响轧带11的尖边，即边缘凹缺。调节元件12、13或14的输入参数为尖边p₁,p₂或p₃的值。由于系统只有两个测量装置21和22，以用来在一级机座之前和五级机座之后测量尖边，故一级机座之后的尖边p₁、二级机座之后的尖边p₂和三级机座之后的尖边p₃，要借助于辊隙模型来得出。辊隙模型具有五个子模型15、16、17、18、19，它们分别分配给每一个机座。子模型15分配给一级机座，子模型16分配给二级机座，子模型17分配给三级机座，子模型18分配给四级机座，子模型19分配给五级机座。子模型15的输出参数为一级机座之内或之后的尖边p₁和拉伸状况σ₁。它们再作为子模型16的输入参数。子模型16的输出参数为二级机座之内或之后的尖边p₂和拉伸状况σ₂，它们再作为子模型17的输入参数。子模型17的输出参数为三级机座之内或之后的尖边p₃和拉伸状况σ₃，它们再作为子模型18的输入参数。子模型18的输出参数为四级机座之内或之后的尖边p4和拉伸状况σ₄，它们再作为子模型19的输入参数。子模型19的输出参数为五级机座之内或之后的尖边p₅和拉伸状况σ₅。拉伸状况σ₁、σ₂、σ₃、σ₄和σ₅可理解为是紧接在辊隙入口之前或辊隙出口之后的带应力(平直度)和/或轧带应力。

第一子模型15的输入参数为一级轧机机座之前的尖边p₀，以及一级机座之前的拉伸状况σ₀。当轧带例如由卷带车上退绕下时，一级机座之前的拉伸状况σ₀就输入子模型15中。子模型15、16、17、18、19的其它输入参数为各机座的轧辊外形。这些输入参数在图1中并未示出。轧辊外形在一轧辊外形模型中进行计算是有利的，该模型此外包括温度模型、磨损模型以及弯曲模型。此处有利的是，对于各个机座，都有一个独自的轧辊外形模型。

在轧带11轧制期间，子模型15、16、17、18、19利用一适配器20，始终与机座内的实际状况相适应，该适配器根据一级机座之前的尖边p_0,ist、由子模型19计算出的五级机座之后的尖边p₅、以及五级机座之后的尖边P_5,ist的实际值，计算出对应于子模型15、16、17、18、19的相应参数π₁、π₂、π₃、π₄和π₅。

图3示出了符合本发明的用于减小轧带11尖边的方法的示例性应用。轧带11通过五个轧机机座来轧制，一级机座用轧辊1和2来表示，二级机座用轧辊3和4来表示，三级机座用轧辊5和6来表示，四级机座用轧辊7和8来表示，五级机座用轧辊9和10来表示。这五个机座为五机座轧机或更多机座轧机的一部分。一级、二级和三级机座具有调节元件30、31、32，利用它们可以影响轧带11的尖边，即边缘凹缺。调节元件30、31或32的输入参数为尖边p₁、p₂或P_3,ist的值。由于本系统只有两个用来在一级机座之前和五级机座之后测量尖边的测量装置40和41，故一级机座之后的尖边p₁、二级机座之后的尖边p₂和三级机座之后的尖边p₃，借助于一辊隙模型来得出。辊隙模型具有三个子模型33、34和35，它们分别分配给各机座。子模型33分配给一级机座，子模型34分配给二级机座，子模型35分配给三级机座。子模型33的输出参数为一级机座之内或之后的尖边p₁和拉伸状况σ₁，它们再作为子模型34的输入参数。子模型34的输出参数为二级机座之内或之后的尖边p₂和拉伸状况σ₂，它们再作为子模型35的输入参数。子模型35的输出参数为三级机座之内或之后的尖边p₃和拉伸状况σ₃。

一级子模型33的输入参数为一级机座之前的尖边P_0,ist，或许还有一级机座之前的拉伸状况σ₀。当轧带例如由卷绕车上退绕下时，一级机座之前的拉应力σ₀就输入子模型33。子模型33、34和35的其它输入参数为各机座的轧辊外形。这些输入参数并未在图3中示出。轧辊外形可有利地在轧辊外形模型中进行计算，该模型另外还包括温度模型、磨损模型以及弯曲模型。此处有利的是，对于各个机座，都有一个独自的轧辊外形模型。

在轧带11轧制期间，子模型33、34和35借助于一适配器36，始终与机座内的实际状况相适应，该适配器根据一级机座之前的尖边p_0,ist、由子模型35计算出的三级机座之后的尖边p₃、以及三级机座之后尖边的实际值p_3,ist，为相应的子模型33、34和35计算出相应的参数π₁、π₂和π₃。

图4清楚地说明了轧辊外形模型60、辊隙模型61和一调节元件62的共同作用。根据过程状态信息X_i和调节元件62的输出信号U_i，轧辊外形模型60计算出轧辊外形W_i，它再作为输入参数输入辊隙模型61，其它输入辊隙模型61的输入参数为机座之前的尖边P_i-1和拉伸状况σ_i-1，辊隙模型61的输出参数为机座之后的尖边p_i和拉伸状况σ_i。根据机座之后的尖边p_i，调节元件62计算出调节参数U_i。

图5示出了一可能的轧辊配置，以转换由图4得出的调节参数U_i。钢带56在两工作轧辊57和58之间轧制。支撑辊和中间辊并未在图5中示出。为减小轧带端部区域的轧辊直径以抑制尖边，系统具有两冷却装置54和55，由它们喷出冷却介质50、51、52、53，最好是水，喷到工作辊57和58上。所必需的冷却介质量例如对应于图1～4中的参数U_i。

Claims (23)

1．一种在具有一个或多个机座的轧钢机列中用来减小轧带尖边(边缘凹缺)的方法，

-其中，至少一个机座具有用来减小尖边的调节元件，该尖边根据由机座内输出的轧带的尖边和输入机座内的轧带的尖边来进行调节，

-其中，所述尖边由至少一个尖边测量装置来测量，

-在轧带的一些不测量尖边的地方，为了调整用来减小尖边的调节元件，轧带的尖边值借助于辊隙模型来得出，其特征在于，在轧钢机列轧制轧带期间，该辊隙模型与机座或轧带的瞬时有效值或有效参数相适配，并在轧带的n个地方对尖边进行测量，其中n小于或等于带有用来减小尖边的调节元件的机座数。

2．一种在具有一个或多个机座的轧钢机列中用来减小轧带尖边的方法，

-其中，至少一个机座具有用来减小尖边的调节元件，该尖边根据由机座内输出的轧带的尖边和输入机座内的轧带的尖边来进行调节，

-其中，尖边由至少一个尖边测量装置来测量，

-在此，在轧带的一些不测量尖边的地方，为了对用来减小尖边的调节元件进行调整，轧带的尖边值借助于辊隙模型得出，其特征在于，对轧带内的拉应力进行监控，并且，当轧带内的拉伸状况超出了许可公差值时，就通过用来减小尖边的调节元件来限制尖边的减小。

3．按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，一机座出口处的尖边值借助辊隙模型并根据机座之前的尖边或前一机座之前的尖边来确定。

4．按照权利要求3所述的方法，其特征在于，一机座出口处的尖边借助于辊隙模型，并根据机座之前或前一机座之前的尖边、机座之前或前一机座之前轧带内的拉伸状况、以及该机座或前面机座的轧辊外形或等效参数来确定。

5．按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在轧钢机列内，在轧带的两个地方对尖边进行测量。

6．按照权利要求5所述的方法，其特征在于，在轧钢机列的一级机座之前和最后一级机座之后对尖边进行测量。

7．按照权利要求5所述的方法，其特征在于，轧带尖边的减小，在轧钢机的前几个机座内利用具有用来减小尖边的调节元件的机座来实现，并且，在轧钢机列的一级机座之前和最后一级机座之后，利用用来减小尖边的调节元件对尖边进行测量。

8．按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，轧带内的应力状况借助于辊隙模型来得出。

9．按照权利要求4～8中任一项所述的方法，其特征在于，轧辊外形在轧辊外形模型中得出，该模型主要包括弯曲模型、温度模型和磨损模型。

10．按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，该辊隙模型仿真一个轧机机座。

11．按照权利要求1～9中任一项所述的方法，其特征在于，辊隙模型仿真多个轧机机座。

12．按照权利要求11所述的方法，其特征在于，辊隙模型仿真轧钢机列所有的机座。

13．按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，辊隙模型为一分析模型。

14．按照权利要求1～12中任一项所述的方法，其特征在于，辊隙模型为一种神经网络或一混合模型，该混合模型为一由神经网络和分析模型的组合。

15．按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，一调节元件通过减小热量使轧辊在边缘变形。

16．按照权利要求15所述的方法，其特征在于，所述调节元件通过冷却使轧辊在边缘处变形。

17．按照权利要求1～15中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节元件利用所谓的渐细轮，在轧带边缘调整轧制形式。

18．按照上述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述轧钢机列为一冷轧带材机列。

19．按照权利要求1～17中任一项所述的方法，其特征在于，所述轧钢机列为一热轧带材机列。

20．一种在带有一个或多个轧机机座的、用于轧制带材的轧钢机列中用于减小轧带尖边的装置，特别是用于实施如上述任一项权利要求所述方法的装置，

-其中，至少一个轧机机座具有用来减小尖边的调节元件，该尖边根据由轧机机座内输出的轧带的尖边和必要时输入机座内的轧带的尖边来进行调节，

-其中，采用至少一个尖边测量装置来对尖边进行测量，

-其中，所述用来减小轧带尖边的装置，在轧带的一些不测量尖边的地方，为了调整用来减小尖边的调节元件，借助于辊隙模型来得出轧带的尖边值，其特征在于，在轧钢机轧制轧带期间，辊隙模型与轧机机座或轧带的瞬时有效值或有效参数相适配，其中在轧带的n个地方对尖边进行测量，并且，n小于带有用来减小尖边的调节元件的机座数。

21．一种在带有一个或多个轧机机座的、用于轧制带材的轧钢机列中用于减小轧带尖边的装置，特别是用于实施如上述任一项权利要求所述方法的装置，

-其中，至少一个轧机机座具有用来减小尖边的调节元件，该尖边根据由机座内输出的轧带的尖边和必要时输入机座内的轧带的尖边来进行调节，

-其中，至少采用一个尖边测量装置对尖边进行测量，

-其中，所述用来减小轧带尖边的装置在轧带的一些不测量尖边的地方，为了调整用来减小尖边的调节元件，借助于辊隙模型来得出轧带的尖边值，其特征在于，对轧带内的拉应力进行监控，并且，当轧带内的拉伸状况超出公差值时，就通过用来减小尖边的调节元件来限制尖边的减小。

22．一种金属带，其特征在于，其根据如权利要求1～20中任一项所述方法来生产。

23．按照权利要求22所述的金属带，其特征在于，所述金属为钢、铝或有色金属。

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