DE102005059653A1 - Verfahren und Computerprogramm zum Steuern eines Walzprozesses - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Walzprozesses, bei dem ein Metallband mithilfe von mindestens einer Walze flachgewalzt wird. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass die relative Lage eines so genannten neutralen Punktes ein Maß für die aktuelle Stabilität eines Walzprozesses darstellt. Traditionelle Verfahren zur Berechnung der Lage des neutralen Punktes repräsentieren die realen Eigenschaften von Metall allerdings nur recht ungenau und sind deshalb für Aussagen über die Stabilität eines Walzprozesses nur bedingt geeignet. Um einen Walzprozess zum Walzen eines Metallbandes im Hinblick auf das reale Verhalten des Metallbandes besser steuern zu können, wird erfindungsgemäß ein neues Verfahren zum Berechnen der relativen Lage des neutralen Punktes vorgeschlagen, in dem insbesondere die ebene Fließspannung k¶e¶ und der hydrostatische Druck P¶N¶·H· im neutralen Punkt mit eingehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Steuern eines Walzprozesses, bei dem ein Metallband mithilfe von mindestens zwei Walzen flachgewalzt wird. Die Erfindung betrifft grundsätzlich alle Arten von Walzprozessen, wie zum Beispiel Kaltwalzen, Warmwalzen oder Fertigwalzen; sie findet jedoch bevorzugte Anwendung bei Kaltwalzprozessen.
  • Im Stand der Technik, zum Beispiel aus der japanischen Patentanmeldung JP 55061309 A ist ein derartiges Verfahren grundsätzlich bekannt. Es wird dort beschrieben, dass die Stabilität des Walzprozesses von der jeweiligen Lage eines so genannten neutralen Punktes abhängt. Dabei bezeichnet der neutrale Punkt diejenige Position auf dem Umfang einer Arbeitswalze, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalze mit der Geschwindigkeit des gewalzten Materials übereinstimmt. Zur Gewährleistung der Stabilität des Walzprozesses lehrt die besagte japanische Patentanmeldung, den Bandzug so zu regeln, dass die Lage des neutralen Punktes immer innerhalb eines Kontaktbogens zwischen der Walze und dem gewalzten Material liegt.
  • Die Berechnung der Lage des neutralen Punktes ist allerdings nur für ideal-plastisches Material trivial und kann nur für derartige Materialien aus messbaren Parametern des Walzprozesses ermittelt werden. Die Verwendung der traditionell berechneten (relativen) Lage des neutralen Punktes als Kriterium für die Stabilität eines Walzprozesses ist deshalb bei nicht-ideal-plastischem Material, das heißt insbesondere bei elastisch-plastischem Material, wie zum Beispiel bei realen Metallen, nur eingeschränkt möglich. Der Grund dafür besteht darin, dass die (relative) Lage des neutralen Punktes für Walzprozesse von realen Metallen mithilfe von messbaren Walzparametern traditionell nur recht ungenau bestimmt werden kann.
    •
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren und Computerprogramm zum Steuern eines Walzprozesses nach Maßgabe der relativen Lage des neutralen Punktes zwischen einer Walze und einem zu walzenden Metallband im Hinblick auf das reale Verhalten des Metallbandes während des Walzprozesses zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der ebenen Fließspannung ke des Metallbandes und die Größe des hydrostatischen Druckes pN H in dem neutralen Punkt als nicht direkt messbare Prozessparameter jeweils mithilfe eines mathematischen Modells für den individuellen Walzprozess auf Basis einer ersten und einer zweiten Gruppe von messbaren Prozessparametern geschätzt werden und dass die relative Lage des neutralen Punktes auf Basis der geschätzten Größen für die ebene Fließspannung ke und den hydrostatischen Druck pN H auf Basis der ersten Gruppe von messbaren Prozessparametern sowie auf Basis des ebenen Elastizitätsmoduls E* des Metallbandes und der Kompressibilität K des Metallbandes berechnet wird.
  • Durch die Berücksichtigung der ebenen Fließspannung des Metallbandes und der Größe des hydrostatischen Druckes in dem neutralen Punkt kann die relative Lage des neutralen Punktes wesentlich präziser, das heißt realitätsnäher und genauer, berechnet werden als dies in der Vergangenheit der Fall war. Dies gilt insbesondere deswegen, weil mit der Berücksichtigung des hydrostatischen Druckes die Volumenkompression des Metallbandes während des Walzprozesses Eingang in die Berechnung der Lage des neutralen Punktes findet. Außerdem wird die Auffederung des Bandes nach Durchlaufen der engsten Stelle des Walzspaltes berücksichtigt. Diese Berücksichtigung ist insbesondere für Werte des Parameters der Voreilung um Null besonders wichtig. Die erfindungsgemäß mögliche realitätsnähere Information über die tatsächliche Lage des neutralen Punktes ermöglicht es einer Steuerungseinrichtung oder einer Bedienperson, welche den Walzprozess beobachtet oder steuert, schneller und effizienter in den Walzprozess einzugreifen, um seine Stabilität zu gewährleisten.
  • Weil die Parameter Fließspannung und hydrostatischer Druck im neutralen Punkt zwar für die präzisere Berechnung der relativen Lage des neutralen Punktes erforderlich sind, aber während des Walzprozesses nicht einfach als Messparameter messbar sind, werden sie erfindungsgemäß mithilfe eines mathematischen Modells, was individuell auf jeden einzelnen Walzprozess anpassbar ist, simuliert und vorzugsweise in Echtzeit berechnet, um für die Berechnung der realen Lage des neutralen Punktes rechtzeitig zur Verfügung zu stehen. Vorteilhafterweise werden als Eingangsgrößen für das mathematische Modell jedoch lediglich Prozessparameter verwendet, die während des Walzprozesses gemessen werden können.
  • Erfindungsgemäß wird die relative Lage ξ des neutralen Punktes vorteilhafterweise gemäß folgender Formel berechnet:
    Figure 00030001
    wobei
    • fslip:
    die Voreilung;
    σA:
    die Bandausgangsspannung;
    K:
    die Kompressibilität des Metallbandes;
    pN:
    den Druck im Walzspalt im neutralen Punkt senkrecht (normal) zum Metallband;
    qN:
    den Druck im Walzspalt im neutralen Punkt in Längsrichtung des Metallbandes;
    ke:
    die ebene Fließspannung;
    E*:
    den ebenen Elastizitätsmodul des Metallbandes;
    hE:
    die Banddicke am Eingang; und
    hA:
    die Banddicke am Ausgang;
    repräsentiert.
  • Der Walzprozess wird dann als stabil laufend eingestuft, wenn der berechnete Wert ξ für die relative Lage des neutralen Punktes zwischen einem unteren Schwellenwert von ca. 0,12 und einem oberen Schwellenwert von circa 0,4 liegt. Liegt der Wert ξ unterhalb des unteren Schwellenwertes, so ist dies ein Indiz dafür, dass der Walzprozess instabil ist; er ist dann durch geeignete Maßnahmen, wie zum Beispiel die Erhöhung des Bandzugs am Ausgang, eine Reduzierung des Bandzugs am Eingang oder eine Erhöhung der Reibung im Walzspalt wieder zu stabilisieren.
  • Im anderen Fall, wenn der Wert ξ für die relative Lage des neutralen Punktes oberhalb des oberen Schwellenwertes von circa 0,4 liegt, so ist dies ein Indiz dafür, dass die Reibung im Walzspalt zu hoch und damit der Verschleiß der Walzen ebenfalls zu hoch ist; es ist dann durch geeignete Maßnahmen entsprechend gegenzusteuern.
  • Zu Dokumentationszwecken ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäß berechnete relative Lage des neutralen Punktes vorzugsweise über ihren Zeitablauf ge speichert wird. Unabhängig davon ist es für eine schnelle Einleitung von Maßnahmen zur Stabilisierung des Walzprozesses oder für eine Beseitigung von zu hohen Reibkräften im Walzspalt vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäß berechnete relative Lage des neutralen Punktes auf einer Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise in Echtzeit, für eine Bedienperson veranschaulicht wird.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des beanspruchten Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Computerprogramm für eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Walzprozesses gemäß dem oben beschriebenen Verfahren gelöst.
    •
  • Der Beschreibung sind insgesamt drei Figuren beigefügt, wobei
  • 1 ein Walzenpaar zur Ausbildung eines Walzspaltes mit durchgeführtem Metallband;
  • 2 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
    und
  • 3 verschiedene mögliche Positionsbereiche für die relative Lage des neutralen Punktes in einem Walzspalt
    zeigt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.
  • 1 zeigt ein Walzgerüst mit einem Walzenpaar, bei dem die Walzen 200 vertikal übereinander angeordnet sind und wobei zwischen den beiden Walzen 200 ein Walzspalt ausgebildet ist. Zum Durchführen eines Walzprozesses wird ein Metallband 100 durch den Walzspalt hindurch geschoben und dabei flachgewalzt. Sowohl die obere wie auch die untere (Arbeits-) Walze 200 berührt dabei das Metallband 100 in einem Kontaktbogen, der bei der oberen Walze 200 durch die Bogenlänge des Winkels α repräsentiert ist.
  • Als Maß bzw. Kriterium für die Stabilität eines individuellen Walzprozesses wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die relative Lage des so genannten neutralen Punktes verwendet. In 1 ist der neutrale Punkt beispielhaft mit dem Bezugszeichen N bezeichnet. Der neutrale Punkt bezeichnet die jenige Position auf dem Umfang einer Walze, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit der Walze mit der Geschwindigkeit des gewalzten Materials, insbesondere des gewalzten Metallbandes übereinstimmt.
  • Die Materialflussrichtung ist in 1 durch die horizontalen Pfeile angedeutet; sie verläuft dort von links nach rechts. Der Parameter R bezeichnet den Radius der Walze 200, der Parameter vE bezeichnet die Geschwindigkeit des Metallbandes 100 am Eingang des Walzspaltes, der Parameter vA bezeichnet die Geschwindigkeit des Metallbandes am Ausgang des Walzspaltes und der Parameter vN bezeichnet die Geschwindigkeit des Metallbandes 100 auf Höhe des neutralen Punktes N. Alle weiteren in 1 dargestellten Parameter werden weiter unten näher erläutert.
  • Eine Einschätzung über die Stabilität eines Walzprozesses und eine Entscheidung über das Einleiten von Maßnahmen zur Stabilisierung des Walzprozesses können um so genauer vorgenommen werden, desto präziser bzw. realitätsnäher die aktuelle Position des neutralen Punktes bekannt ist.
  • Anhand von 2 wird deshalb das erfindungsgemäße Verfahren erläutert, mit dessen Hilfe eine sehr präzise und realitätsnahe Berechnung der relativen Lage des neutralen Punktes während eines Walzprozesses jederzeit möglich ist.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Berechnung der relativen Lage ξ. des neutralen Punktes N gemäß folgender Formel:
    Figure 00070001
    wobei
    • fslip:
    die Voreilung;
    σA:
    die Bandausgangsspannung;
    K:
    die Kompressibilität des Metallbandes (100);
    pN:
    den Druck im Walzspalt im neutralen Punkt senkrecht (normal) zum Metallband;
    qN:
    den Druck im Walzspalt im neutralen Punkt in Längsrichtung des Metallbandes;
    ke:
    die ebene Fließspannung;
    E*:
    den ebenen Elastizitätsmodul des Metallbandes (100);
    hE:
    die Banddicke am Eingang; und
    hA:
    die Banddicke am Ausgang des Walzspaltes;
    repräsentiert.
  • Die Berechnung der relativen Lage ξ des neutralen Punktes erfolgt in 2 in Block A. Dabei sind die in die Berechnung von ξ einfließenden oben genannten Parameter in 2 ebenfalls dargestellt. Von diesen Parametern bilden die Vor eilung fslip, die Höhe hE des Metallbandes am Eingang des Walzspaltes, die Höhe hA am Ausgang des Walzspaltes sowie die Bandspannung σA am Ausgang des Walzspaltes eine erste Gruppe von Prozessparametern, welche während eines Walzprozesses jederzeit direkt messbar sind. Der ebene Elastizitätsmodul E* des Metallbandes 100 sowie die Kompressibilität K des Metallbandes sind grundsätzlich bekannt. Nicht grundsätzlich bekannt und auch nicht messbar während eines Walzprozesses, sind dagegen die für die erfindungsgemäße Berechnung der relativen Lage ξ des neutralen Punktes weiterhin erforderlichen Werte für die ebene Fließspannung ke und den Druck pN H im Walzspalt im neutralen Punkt senkrecht, das heißt normal zum Metallband. Weil die beiden letztgenannten Parameter nicht direkt messbar sind, werden sie erfindungsgemäß auf Basis der ersten Gruppe von Parametern sowie auf Basis einer zweiten Gruppe von Parametern, mithilfe eines mathematischen Modells für den individuellen Walzprozess abgeschätzt. Die zweite Gruppe von Prozessparametern umfasst die Bandeingangsspannung σE am Eingang des Walzspaltes, die Walzenkraft F, die Breite des Metallbandes b, den Radius R0 der (Arbeits-) Walze 200 sowie den ebenen Elastizitätsmodul E*R der Walze. Auch die Prozessparameter der zweiten Gruppe sind während eines Walzprozesses individuell messbar, so dass die gesuchten Werte für die ebene Fließspannung ke und für den Druck pN H im Walzspalt im neutralen Punkt senkrecht zum Metallband somit alleine aus messbaren Parametern berechnet werden können. Die Berechnung erfolgt vorzugsweise in Echtzeit, damit die Werte für ξ möglichst aktuell zur Verfügung stehen, um ein gezieltes und wirkungsvolles Eingreifen in den Walzprozess – falls notwendig – zu ermöglichen.
  • In 3 sind verschiedene Bereiche für mögliche relative Lagen ξ des neutralen Punktes in dem Walzspalt zwischen den beiden Walzen 200 veranschaulicht. Zu erkennen ist zunächst ein schraffierter Bereich, der durch einen unteren Schwellenwert von ca. 0,12 und einen oberen Schwellenwert von 0,4 für den Wert von ξ begrenzt ist. Wenn ξ in dem schraffierten Bereich liegt, das heißt wertmäßig zwi schen dem oberen und dem unteren Schwellenwert liegt, dann wird der Walzprozess als stabil eingestuft; es brauchen dann keine Maßnahmen getroffen zu werden, um stabilisierend in den Walzprozess einzugreifen.
  • Anders verhält es sich dagegen, wenn der erfindungsgemäß berechnete Wert zwischen 0,08 und 0,12 liegt; dann wird der Walzprozess als kritisch, das heißt weniger stabil gegenüber Schwankungen der Prozeßparameter eingestuft. Noch kritischer, weil noch instabiler ist der Walzprozess bei noch kleineren Werten von ξ insbesondere bei Werten zwischen 0 und 0,08. In den beiden genannten Fällen von Instabilität ist der Walzprozess durch geeignete Maßnahmen zu stabilisieren, wobei der Umfang der Maßnahmen (evtl. auch in Kombination) von dem Grad der Instabilität abhängt. Eine Stabilisierung des Walzprozesses kann erreicht werden durch eine Erhöhung des Bandzugs σA am Ausgang des Walzspaltes, durch eine Reduzierung des Bandzugs σE am Eingang des Walzspaltes und/oder durch eine Erhöhung der Reibung im Walzspalt. Letztere kann zum Beispiel durch eine Erhöhung der Rauheit der Walze 200, durch eine Reduzierung der Schmiermittelmenge und/oder durch eine Reduzierung der Walzgeschwindigkeit erreicht werden.
  • Bei Werten von ξ über 0,12, insbesondere bei Werten von ξ zwischen 0,12 und 0,4 ist der Walzprozess überstabil, anschaulich gesprochen ist dann die Reibung im Walzspalt zu groß. Dies hat den Nachteil, dass die auftretenden Kräfte und damit einhergehend der Verschleiß der Walzen zu groß sind. Abhilfe können hier geeignete Maßnahmen, wie eine Reduzierung des Bandzugs σA am Ausgang des Walzspaltes, eine Erhöhung des Bandzugs σE am Eingang des Walzspaltes und/oder eine Reduzierung der Reibung zwischen Walze 200 und Metallband 100 leisten. Eine Reduzierung der Reibung kann durch eine Verringerung der Rauheit der Walze, durch eine Erhöhung der Schmiermittelmenge und/oder durch Erhöhen der Walzgeschwindigkeit realisiert werden. Auch die in diesem Absatz aufgezeig ten Maßnahmen können einzeln oder in Kombination angewandt werden, je nach erforderlicher Intensität.
  • Die soeben diskutierten Maßnamen können nach Maßgabe des berechneten Wertes für die Lage ξ des neutralen Punktes entweder automatisch oder durch eine Bedienperson eingeleitet werden. Wenn die Eingriffe durch eine Bedienperson eingeleitet werden sollen, ist es hilfreich, wenn die jeweils aktuelle Lage des neutralen Punktes in einer Darstellung ähnlich wie 3 für die Bedienperson auf einer Anzeigeeinrichtung visualisiert wird. Die Bedienperson kann dann aufgrund der veranschaulichten aktuellen Lage ξ des neutralen Punktes sofort erkennen, ob der Walzprozess aktuell stabil, instabil oder überstabil verläuft und je nachdem geeignete Maßnahmen veranlassen.
  • Zu Dokumentationszwecken ist es vorteilhaft, wenn der Wert ξ in seinem Zeitverlauf gespeichert wird.
  • Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Berechnung des Wertes ξ für die neutrale Lage des Punktes in einem Computerprogramm für eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Walzprozesses realisiert.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Walzprozesses, bei dem ein Metallband (100) mithilfe von mindestens einer Walze (200) flachgewalzt wird, umfassend: Detektieren der relativen Lage (N) des neutralen Punktes in einem Kontaktbogen zwischen dem Metallband (100) und der Walze (200); und erforderlichenfalls Stabilisieren des Walzprozesses nach Maßgabe der Lage ξ (N) des neutralen Punktes durch Eingreifen mit geeigneten Maßnahmen in den Walzprozess; dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der ebenen Fließspannung ke des Metallbandes und die Größe des hydrostatischen Druckes pN H in dem neutralen Punkt als nicht direkt messbare Prozessparameter jeweils mit Hilfe eines mathematischen Modells für den individuellen Walzprozess auf Basis einer ersten und einer zweiten Gruppe von messbaren Prozessparametern geschätzt werden; und die relative Lage ξ (N) des neutralen Punktes auf Basis der geschätzten Größen für die ebene Fließspannung ke und den hydrostatischen Druck pN H, auf Basis der ersten Gruppe von messbaren Prozessparametern sowie auf Basis des ebenen Elastizitätsmoduls E* des Metallbandes und der Kompressiblität K des Metallbandes, berechnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe von messbaren Prozessparametern für die Berechnung der ebenen Fließspannung ke, des hydrostatischen Druckes pN H im neutralen Punkt und/oder der relativen Lage ξ (N) des neutralen Punktes die Parameter Voreilung fslip, Bandeingangsdicke hE, Bandausgangsdicke hA und Bandausgangsspannung σA des Metallbandes (100) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gruppe von messbaren Prozessparametern für die Berechnung der ebenen Fließspannung ke und/oder des hydrostatischen Druckes pN H im neutralen Punkt die Bandeingangsspannung σE, die Walzenkraft F, die Bandbreite b, den Radius R0 der Walze und den ebenen Elastizitätsmodul E*R der Walze umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Lage des neutralen Punktes ξ gemäß folgender Formel berechnet wird:
    Figure 00120001
    wobei fslip: die Voreilung; σA: die Bandausgangsspannung; K: die Kompressibilität des Metallbandes (100); pN: den Druck im Walzspalt im neutralen Punkt senkrecht (normal) zum Metallband; qN: den Druck im Walzspalt im neutralen Punkt in Längsrichtung des Metallbandes; ke: die ebene Fließspannung; E*: den ebenen Elastizitätsmodul des Metallbandes (100); hE: die Banddicke am Eingang; und hA: die Banddicke am Ausgang; repräsentiert.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzprozess stabil verläuft und keinen stabilisierenden Eingriff mit geeigneten Maßnahmen erfordert, wenn der berechnete Wert ξ für die relative Lage (N) des neutralen Punktes zwischen einem unteren Schwellenwert von ca. 0,12 und einem oberen Schwellenwert von ca. 0,40 liegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzprozess durch geeignete Maßnahmen, wie Erhöhung des Bandzugs am Ausgang, Reduzierung des Bandzugs am Eingang oder Erhöhung der Reibung im Walzspalt, z.B. durch Erhöhung der Rauheit der Walze, Reduzierung der Schmiermittelmenge und/oder Reduzierung der Walzgeschwindigkeit, stabilisiert wird, wenn der Wert ξ für die relative Lage des neutralen Punktes zwischen Null und einem unteren Schwellenwert von ca. 0,12 liegt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzprozess durch geeignete Maßnahmen, wie Reduzierung des Bandzugs am Ausgang, Erhöhung des Bandzugs am Eingang oder Reduzierung der Reibung, z.B. durch Verringern der Rauheit der Walze, Erhöhen der Schmiermittelmenge und/oder Erhöhen der Walzgeschwindigkeit, verbessert wird, wenn der Wert ξ für die relative Lage des neutralen Punktes oberhalb eines oberen Schwellenwertes von ca. 0,4 liegt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierung des Walzprozesses nach Maßgabe der berechneten Lage des neutralen Punktes automatisch oder aufgrund eines Eingriffes einer Bedienperson in den Walzprozess erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berechnete relative Lage (N) des neutralen Punktes vorzugsweise in ihrem Zeitablauf gespeichert und/oder für eine Bedienperson auf einer Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise in Echtzeit, veranschaulicht wird.
  10. Computerprogramm für eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Walzprozesses, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm ausgebildet ist zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
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JP2007549885A JP5022232B2 (ja) 2005-12-14 2006-11-30 圧延プロセスの制御方法及びコンピュータプログラム
KR1020077007622A KR101146932B1 (ko) 2005-12-14 2006-11-30 압연 공정을 제어하기 위한 제어 방법 및 컴퓨터 프로그램
US11/793,125 US7854154B2 (en) 2005-12-14 2006-11-30 Process and computer program for controlling a rolling process
CA2594794A CA2594794C (en) 2005-12-14 2006-11-30 Method and computer program for controlling a rolling process
PCT/EP2006/011486 WO2007068359A1 (de) 2005-12-14 2006-11-30 Verfahren und computerprogramm zum steuern eines walzprozesses
AT06829190T ATE446147T1 (de) 2005-12-14 2006-11-30 Verfahren und computerprogramm zum steuern eines walzprozesses
BRPI0605912-0A BRPI0605912A2 (pt) 2005-12-14 2006-11-30 processo e programa de computador para controle de um processo de laminação
DE502006005172T DE502006005172D1 (de) 2005-12-14 2006-11-30 Verfahren und computerprogramm zum steuern eines walzprozesses
TW095144295A TWI358331B (en) 2005-12-14 2006-11-30 Method and computer program for controlling a roll
AU2006326732A AU2006326732C1 (en) 2005-12-14 2006-11-30 Method and computer program for controlling a rolling process
CNA2006800014493A CN101098763A (zh) 2005-12-14 2006-11-30 控制轧制过程的方法和计算机程序
ES06829190T ES2333261T3 (es) 2005-12-14 2006-11-30 Procedimiento y programa de ordenador para controlar un proceso de laminacion.
RU2007118157/02A RU2359767C2 (ru) 2005-12-14 2006-11-30 Способ для управления процессом прокатки
EP06829190A EP1812181B1 (de) 2005-12-14 2006-11-30 Verfahren und computerprogramm zum steuern eines walzprozesses
ZA200705235A ZA200705235B (en) 2005-12-14 2007-07-02 Method and computer program for controlling a rolling process

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3517228A1 (de) 2018-01-29 2019-07-31 Primetals Technologies Austria GmbH Regeln eines walzprozesses

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2527052A1 (de) * 2011-05-24 2012-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Walzstraße
CN104324951B (zh) * 2013-07-22 2016-08-24 宝山钢铁股份有限公司 单机架启动轧制力设定和控制方法
CN114074118B (zh) * 2021-11-18 2022-10-14 东北大学 一种六辊冷轧机的轧制稳定性预测方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5561309A (en) 1978-10-31 1980-05-09 Toshiba Corp Controller for rolling mill
JPS5568101A (en) 1978-11-17 1980-05-22 Kawasaki Steel Corp Stabilizing method for unsymmetric rolling work
JPS57115909A (en) 1981-01-09 1982-07-19 Toshiba Corp Rolling mill controller
JPS59166310A (ja) 1983-03-14 1984-09-19 Toshiba Corp 異速圧延制御方法
JPS60148608A (ja) * 1984-01-11 1985-08-05 Hitachi Ltd 異周速圧延制御におけるセツトアツプ方法
AU557122B2 (en) * 1984-07-24 1986-12-04 Kawasaki Steel Corp. Coiling a thin strip
JPH0659483B2 (ja) * 1985-09-17 1994-08-10 石川島播磨重工業株式会社 圧延板変形抵抗の計測方法
JPH0659486B2 (ja) 1986-02-05 1994-08-10 株式会社日立製作所 圧延設備の制御方法
US4745556A (en) * 1986-07-01 1988-05-17 T. Sendzimir, Inc. Rolling mill management system
DD294883A5 (de) * 1990-06-05 1991-10-17 Freiberg Bergakademie Verfahren zur erzeugung von eigenspannungsarmen band beim walzen
DE4141230A1 (de) * 1991-12-13 1993-06-24 Siemens Ag Walzplan-berechnungsverfahren
JPH09239417A (ja) * 1996-03-11 1997-09-16 Toshiba Corp 熱間圧延機の制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3517228A1 (de) 2018-01-29 2019-07-31 Primetals Technologies Austria GmbH Regeln eines walzprozesses
WO2019145079A1 (de) 2018-01-29 2019-08-01 Primetals Technologies Austria GmbH Regeln eines walzprozesses

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