DE102017212106B4

DE102017212106B4 - Walzsteuervorrichtung, walzsteuerverfahren und programm dafür

Info

Publication number: DE102017212106B4
Application number: DE102017212106.8A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hattori
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2024-03-28
Anticipated expiration: 2037-07-15
Also published as: JP2018012130A; CN107639118A; JP6674349B2; CN107639118B; DE102017212106A1

Abstract

Walzsteuervorrichtung für die Verwendung in einem Einzelgerüst-Walzwerk (100), das zwei vertikal angeordnete Walzwalzen (1) enthält, um eine Last auf ein Walzmaterial (2) auszuüben, das zwischen den beiden Walzwalzen (1) eingelegt ist, und das Walzmaterial (2) zwischen den beiden Walzwalzen (1) hindurchzuleiten, während die Walzwalzen (1) zum Walzen des Walzmaterials (2) gedreht werden, wobei die Walzsteuervorrichtung umfasst Dickenänderungs-Steuermittel zur weichen Reduktion, die zu einem Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke einer ersten Dicke mit einer auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer zweiten Dicke aufweist, sequentiell ausführen:eine erste Steuerung, bei der eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der ersten Last bis zu einer zweiten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke von im Wesentlichen der gleichen Dicke wie die erste Dicke aufweist, verringert wird;eine zweite Steuerung, bei der die Drehung der Walzwalzen (1) in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird, vorübergehend ausgesetzt wird;eine dritte Steuerung, bei der in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird, die Drehung der Walzwalzen (1) wiederaufgenommen wird, aber in der entgegengesetzten Drehrichtung; undeine vierte Steuerung, bei der eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der zweiten Last bis zu einer dritten Last vergrößert wird, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer dritten Dicke, die kleiner als die zweite Dicke ist, aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Walzsteuervorrichtung, ein Walzsteuerverfahren und ein Programm dafür.
STAND DER TECHNIK
Eine Form eines Walzwerks zum Walzen eines Walzmaterials, wie z B. eines Stahlbandes, ist ein Einzelgerüst-Walzwerk, das einen Satz von Walzwalzen und Zughaspeln, die auf beiden Seiten der Walzwalzen vorgesehen sind, enthält. In dem Einzelgerüst-Walzwerk wird das Walzmaterial von der Zughaspel auf der Eintrittsseite, die bezüglich der Walzrichtung auf der Eintrittsseite installiert ist, abgewickelt, durch die Walzwalzen gewalzt, so dass es eine verringerte Dicke aufweist, und auf der Zughaspel auf der Austrittsseite, die bezüglich der Walzrichtung auf der Austrittsseite installiert ist, aufgewickelt. Bei der Walzoperation unter Verwendung eines derartigen Einzelgerüst-Walzwerks wird das Walzmaterial normalerweise mehrmals gewalzt, so dass es eine Dicke der Produktspezifikation aufweist, während die Walzrichtung in einem Zustand gewechselt wird, in dem das Material an beiden Enden in die Zughaspeln gewickelt ist.
Insofern wird beispielsweise in der DE 10 2006 011 939 A1 ein Walzgut mit einem Walzgutanfang und einem Walzgutende gezeigt, in welchem das Walzgut, beginnend mit dem Walzgutanfang, in einen Walzspalt eines Walzgerüsts auf eine erste Sollabmessung gewalzt wird. Um zudem die Walzgenauigkeit weiter zu erhöhen, beinhaltet das oben genannte Walzgut ferner eine zusätzliche Walzstellenkorrekturmechanik: Wenn die sich gerade im Walzspalt befindende Stelle des Walzguts mit einer vorab bestimmten ersten Änderungsstelle des Walzguts korrespondiert, die zwischen dem Walzgutanfang und dem Walzgutende liegt, wird das Walzen des Walzguts auf die erste Sollabmessung beendet, so dass in das Walzgut an der ersten Änderungsstelle eine erste Stufe eingebracht werden kann.
Selbst beim Walzen mit einem Einzelgerüst-Walzwerk müssen Produkte mit unterschiedlichen Dicken manchmal in einem einzigen Walzmaterial hergestellt werden. Falls in einem derartigen Fall der Betrag der Änderung der Dicke klein ist, kann ein Walzspalt, ein Spalt zwischen der oberen und der unteren Walzwalze (Arbeitswalze) während des Walzens geändert werden, um eine Dicke eines Bandes auf der Austrittsseite zu ändern. Falls im Gegensatz der Betrag der Änderung der Dicke groß ist, wird das Walzmaterial prozessweise in der Längsrichtung getrennt, z B. in eine vordere Hälfte mit einer größeren Dicke und eine hintere Hälfte mit einer kleineren Dicke, so dass sowohl die vordere Hälfte als auch die hintere Hälfte zu der größeren Dicke gewalzt werden und dann nur die hintere Hälfte zu der kleineren Dicke gewalzt wird, um die Produkte mit unterschiedlichen Dicken herzustellen.
Falls jedoch das oben beschriebene Verfahren insbesondere für einen Fall verwendet wird, in dem der Betrag der Änderung der Dicke groß ist, wird nur die hintere Hälfte mehrmals weiter gewalzt, so dass eine Notwendigkeit vorhanden ist, dass das Walzen an der Grenze zwischen der vorderen Hälfte und der hinteren Hälfte unterbrochen wird, um die Walzrichtung zu ändern. Im Ergebnis variiert eine Banddicke an den Stellen, wo das Walzen unterbrochen wird, im hohen Maße, so dass die Produktionsausbeute des Walzmaterials gesenkt wird.
Um diese Abnahme einer Produktionsausbeute zu vermeiden, kann der Walzspalt während des Walzens selbst für den Fall, in dem der Betrag der Änderung der Dicke groß ist, geändert werden, um eine Austrittsseiten-Banddicke zu ändern. In diesem Fall muss jedoch die Anzahl der Walzdurchgänge gemäß der kleineren Dicke des fertigzustellenden Produkts bestimmt werden, so dass ein Problem verursacht wird, dass das Walzen einen längeren Zeitraum erfordert, so dass der Betriebswirkungsgrad verringert ist.
Das Patentdokument 1 offenbart ein Verfahren zur Verwendung in einem Tandemwalzwerk, das die Anzahl der zum Walzen erforderlichen Gerüste in Übereinstimmung mit den Produktspezifikationen eines Walzmaterials bestimmt und das, falls es eine zusätzliche Anzahl von Gerüsten gibt, ein Walzwerkgerüst freigibt, so dass es zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Schweißstelle hindurchgeht, nicht verwendet wird, und das, falls es eine unzureichende Anzahl von Gerüsten gibt, ein Walzwerkgerüst in Betrieb nimmt, so dass es zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Schweißstelle hindurchgeht, verwendet wird, um die erforderliche Produktdicke zu erhalten und dadurch die mehreren Walzwerkgerüste effektiv zu verwenden.
LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
Patentdokument
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5422032
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die zu lösenden Probleme
Eine sich ändernde Anzahl von Durchgängen (die Anzahl, wie oft das Walzwerk das Walzmaterial walzt) in einem Einzelgerüst-Walzwerk ist zum Ändern der Anzahl der Walzwerkgerüste in einem Tandemwalzwerk äquivalent. In diesem Sinn wird bemerkt, dass die im Patentdokument 1 offenbarte Technik sogar in einem Einzelgerüst-Walzwerk verwendet werden kann, um die Anzahl der Durchgänge gemäß der Dicke des fertiggestellten Produkts zu ändern, das aus einem Walzmaterial hergestellt wird.
In einem Einzelgerüst-Walzwerk muss jedoch, falls die Anzahl der Durchgänge vergrößert wird, die Walzrichtung häufig geändert werden. Um die Walzrichtung zu ändern, muss das Walzwerk vorübergehend außer Betrieb genommen werden, wobei dies eine Technik, die von der im Patentdokument 1 offenbarten Technik verschieden ist, zum Wechseln zwischen der Verwendung und der Nichtverwendung des Walzwerks, ohne das Walzwerk vorübergehend außer Betrieb zu nehmen, erfordert. Das heißt, es ist eine derartige Technik erforderlich, die, praktisch ohne die Produktionsqualität des Produkts zu verringern, die Zeitpunkte des Wechselns der Walzrichtung mit dem höchsten Betriebswirkungsgrad basierend auf der erforderlichen Anzahl der Walzdurchgänge gemäß der Produktspezifikation, wie z B. einer Dicke, bestimmt, um den Walzbetrieb zu erreichen, der den kürzesten Zeitraum dauert.
In Anbetracht der obigen Probleme des Standes der Technik beabsichtigt die vorliegende Erfindung, eine Walzsteuervorrichtung, ein Walzsteuerverfahren und ein Programm derselben zu schaffen, die eine Betriebszeit des Walzens in einem Einzelgerüst-Walzwerk verkürzen können, ohne die Herstellungsqualität des Produkts zu verringern.
Die Lösung der Probleme
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird eine Walzsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in einem Einzelgerüst-Walzwerk entworfen, das zwei vertikal angeordnete Walzwalzen enthält, um eine Last auf ein Walzmaterial auszuüben, das zwischen den beiden Walzwalzen eingelegt ist, und das Material zwischen den beiden Walzwalzen hindurchzuleiten, während die Walzwalzen zum Walzen des Materials gedreht werden. Die Walzsteuervorrichtung enthält Dickenänderungs-Steuermittel zur weichen Reduktion, die zu einem Zeitpunkt, zu dem das Material mit einer Eintrittsseitendicke einer ersten Dicke mit einer auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Material eine Austrittsseitendicke einer zweiten Dicke aufweist, in der im Folgenden aufgelisteten Reihenfolge ausführen: eine erste Steuerung, bei der eine auf das Material ausgeübte Last von der ersten Last bis zu einer zweiten Last, bei der das Material eine Austrittsseitendicke von im Wesentlichen der gleichen Dicke wie die erste Dicke aufweist, verringert wird; eine zweite Steuerung, bei der die Drehung der Walzwalzen in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Material ausgeübt wird, vorübergehend ausgesetzt wird; eine dritte Steuerung, bei der in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Material ausgeübt wird, die Drehung der Walzwalzen wiederaufgenommen wird, aber in der entgegengesetzten Drehrichtung; und eine vierte Steuerung, bei der eine auf das Material ausgeübte Last von der zweiten Last bis zu einer dritten Last, bei der das Material eine Austrittsseitendicke einer dritten Dicke, die kleiner als die zweite Dicke ist, aufweist, vergrößert ist.
Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft eine Walzsteuervorrichtung, ein Walzsteuerverfahren und ein Programm derselben, die eine Betriebszeit des Walzens verkürzen können, ohne die Produktausbeute eines Produkts beim Walzen mit einem Einzelgerüst-Walzwerk zu verringern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Gesamtkonfiguration eines Einzelgerüst-Walzwerks und einer Walzsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel des Walzens eines Walzmaterials durch die Walzwalzen und die auf die Walzsteuerung bezogenen Parameter zeigt;
3 ist eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration der Funktionsblöcke in einem linken Banddicken-Controller in der Walzsteuervorrichtung zeigt;
4 ist eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration der Funktionsblöcke in einem rechten Banddicken-Controller in der Walzsteuervorrichtung zeigt;
5 ist eine graphische Darstellung, die einen beispielhaften Walzplan zum Walzen des Walzmaterials durch ein Einzelgerüst-Walzwerk zeigt;
6A ist eine graphische Darstellung, die eine Produktspezifikation <1> eines durch Walzen erhaltenen fertiggestellten Bandrings als ein Beispiel zeigt; 6B ist eine graphische Darstellung, die eine Produktspezifikation <2> als ein weiteres Beispiel zeigt;
7 ist eine graphische Darstellung, die eine erste Hälfte eines Beispiels einer herkömmlichen generischen Walzprozedur zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings zeigt;
8 ist eine graphische Darstellung, die eine zweite Hälfte des Beispiels einer herkömmlichen generischen Walzprozedur zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings zeigt;
9 ist eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Walzprozedur basierend auf einem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings zeigt;
10 zeigt gemeinsam Beispiele der Berechnungsformeln für korrigierte Austrittsseiten-Banddicken und korrigierte Walzlasten für jeweilige Produktteile in jedem Durchgang, der bei dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke verwendet wird;
11 ist eine Graphik, die das Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke ausführlich veranschaulicht;
12 ist eine graphische Darstellung, die eine erste Hälfte einer beispielhaften Walzprozedur basierend auf einem Verfahren der weichen Reduktion zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings zeigt;
13 ist eine graphische Darstellung, die eine zweite Hälfte der beispielhaften Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings zeigt;
14 ist eine Graphik, die das Verfahren der weichen Reduktion ausführlich veranschaulicht;
15 ist eine graphische Darstellung, die die Kernpunkte der Unterschiede in der Walzprozedur zwischen den Walzverfahren zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings, der die in 6 gezeigte Produktspezifikation <1> aufweist, zeigt;
16 ist eine graphische Darstellung, die die Kernpunkte der Unterschiede in der Walzprozedur zwischen den Walzverfahren zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings, der die in 6 gezeigte Produktspezifikation <2> aufweist, zeigt;
17 ist eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration eines Walzprozedur-Controllers, der in der Walzsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten ist, zeigt;
18 ist eine graphische Darstellung, die ein beispielhaftes Format einer Muster-DB (Musterdatenbank) der fertiggestellten Bandringe zeigt;
19 ist eine Graphik, die ein Beispiel einer Grundform eines Walzgeschwindigkeitsmusters unter der Bedingung, dass die maximale Walzgeschwindigkeit Vo gegeben ist, zeigt;
20 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Walzgeschwindigkeitsmusters bei jedem Durchgang in einer Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke zeigt;
21 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Walzgeschwindigkeitsmusters in jedem Durchgang in einer Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion zeigt;
22 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Berechnungsformeln zum Berechnen der gewalzten Längen der jeweiligen Leitabschnitte und Produktabschnitte in jedem Durchgang in der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke zeigt;
23 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Berechnungsformeln zum Berechnen der gewalzten Längen der jeweiligen Leitabschnitte und Produktabschnitte in jedem Durchgang in der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion zeigt; und
24 zeigt einen beispielhaften Ablaufplan eines Betriebszeit-Schätzprozesses.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezüglich der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es wird angegeben, dass in jeder Zeichnung gemeinsame Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und deren doppelte Beschreibungen weggelassen sind.
<1. Die Struktur des Walzwerks und der Walzsteuervorrichtung>
1 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Gesamtkonfiguration eines Einzelgerüst-Walzwerks 100 und einer Walzsteuervorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Einzelgerüst-Walzwerk 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich: eine Walzwalze 1, die ein Walzgerüst bildet; eine linke Zughaspel (TR) 3L, die auf der linken Seite der Walzwalze 1 angeordnet ist; und eine rechte Zughaspel (TR) 3R, die auf der rechten Seite der Walzwalze 1 angeordnet ist. Hier enthält die Walzwalze 1: eine obere Arbeitswalze 1au, eine obere Zwischenwalze 1bu und eine obere Stützwalze 1cu, die auf einer Oberseite eines Walzmaterials 2 angeordnet sind; und eine untere Arbeitswalze 1ad, eine untere Zwischenwalze 1bd und eine untere Stützwalze 1cd, die auf einer Unterseite des Walzmaterials 2 angeordnet sind.
In einem derartigen Einzelgerüst-Walzwerk wird das Walzen nach rechts so ausgeführt, dass das Walzmaterial 2 von der linken TR 3L abgewickelt wird, durch die Walzwalze 1 gewalzt wird und dann auf die rechte TR 3R gewickelt wird. Im Gegensatz wird das Walzen nach links so ausgeführt, dass das Walzmaterial 2 von der rechten TR 3R abgewickelt wird, durch die Walzwalze 1 gewalzt wird und dann auf die linke TR 3L gewickelt wird.
Zusätzlich enthält das Einzelgerüst-Walzwerk 100 verschiedene Messinstrumente und Steuervorrichtungen, die für die Walzsteuerung erforderlich sind, wie in 1 gezeigt ist. Die Messinstrumente enthalten ein linkes Tensiometer 4L, ein rechtes Tensiometer 4R, eine linke Dickenlehre 5L, eine rechte Dickenlehre 5R, einen Drehzahlmesser 7L der linken TR, einen Drehzahlmesser 7R der rechten TR und einen Walzlastmesser 8.
Hier sind das linke Tensiometer 4L und das rechte Tensiometer 4R so angeordnet, dass sie an einer linken Ablenkwalze 6L bzw. einer rechten Ablenkwalze 6R befestigt sind, um die Zugspannung auf der linken Seite und der rechten Seite des Walzmaterials 2 während des Walzens zu messen. Zusätzlich messen die linke Dickenlehre 5L und die rechte Dickenlehre 5R eine Dicke des Walzmaterials 2 auf der Eintrittsseite bzw. der Austrittsseite während des Walzens. Welche sich zu diesem Zeitpunkt auf der Eintrittsseite befindet oder welche sich zu diesem Zeitpunkt auf der Austrittsseite befindet, hängt von der Walzrichtung ab. Ferner messen der Drehzahlmesser 7L der linken TR und der Drehzahlmesser 7R der rechten TR den Betrag der Drehung (die Anzahl der Umdrehungen und einen Drehwinkel) der linken TR 3L bzw. der rechten TR 3R. Weiterhin ist der Walzlastmesser 8 so angeordnet, dass er an der Walzwalze 1 befestigt ist, um die durch die Walzwalze 1 auf das Walzmaterial 2 ausgeübte Last zu messen.
Überdies sind Steuervorrichtungen, wie z B. eine Steuervorrichtung 9L der linken TR, eine Steuervorrichtung 9R der rechten TR, eine Walzspalt-Steuervorrichtung 10 und eine Walzwerkgeschwindigkeits-Steuervorrichtung 11 enthalten. Hier steuern die Steuervorrichtung 9L der linken TR und die Steuervorrichtung 9R der rechten TR die Elektromotoren, die die linke TR 3L bzw. die rechte TR 3R antreiben. Zusätzlich steuert die Walzwerkgeschwindigkeits-Steuervorrichtung 11 die Elektromotoren, die die obere Arbeitswalze 1au und die untere Arbeitswalze 1ad antreiben. Ferner steuert die Walzspalt-Steuervorrichtung 10 die Größe eines Walzspalts zwischen der oberen Arbeitswalze 1au und der unteren Arbeitswalze 1ad. Es wird angegeben, dass diese Steuervorrichtungen durch die Walzsteuervorrichtung 200 geeignet gesteuert werden, während das Walzmaterial 2 gewalzt wird.
Als Nächstes wird vor dem Beschreiben der Konfiguration der Walzsteuervorrichtung 200 eine Beschreibung des Walzens des Walzmaterials 2 durch die Walzwalze 1 gegeben.
2 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel des Walzens des Walzmaterials 2 durch die Walzwalze 1 und die auf die Walzsteuerung bezogenen Parameter zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, wird das Walzen in einer derartigen Weise ausgeführt, dass das Walzmaterial 2 zwischen der oberen Arbeitswalze 1au und der unteren Arbeitswalze 1ad der Walzwalze 1 eingelegt ist und dann flachgedrückt wird, um die Dicke des Walzmaterials 2 zu verringern.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Walzmaterial 2 mit einer Eintrittsseiten-Zugspannung Tb und einer Austrittsseiten-Zugspannung Tf gezogen, wobei es mit einer von der oberen Arbeitswalze 1au und der unteren Arbeitswalze 1ad zum Walzen empfangenen Walzlast P flachgedrückt wird, um zu verursachen, dass eine Eintrittsseitendicke „H“ zu einer Austrittsseitendicke „h“ verringert wird. Es wird angegeben, dass die Walzlast „P“ von dem Walzspalt „S“ abhängt.
Bei einer derartigen Walzoperation ist die Eintrittsseitengeschwindigkeit V_e des Walzmaterials 2 langsamer als eine Arbeitswalzgeschwindigkeit V_R, während eine Austrittsseitengeschwindigkeit V_o schneller als die Arbeitswalzgeschwindigkeit V_R ist. Hier kann die Beziehung zwischen der Arbeitswalzgeschwindigkeit V_R, der Eintrittsseitengeschwindigkeit V_e und der Austrittsseitengeschwindigkeit V_o unter Verwendung eines Vorwärtsverhältnisses „f“ und eines Rückwärtsverhältnisses „b“ ausgedrückt werden, wie in 2 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist es die Hauptsache, zu welcher Seite das Walzmaterial 2 weitergeht, wobei die Richtung, in der das Walzmaterial 2 weitergeht, als eine Walzrichtung bezeichnet wird. Zusätzlich wird die Vorwärtsseite der Walzrichtung bezüglich der Walzwalze 1 als eine Austrittsseite bezeichnet, während die entgegengesetzte Seite als eine Eintrittsseite bezeichnet wird. Für die Walzoperation ist es die Hauptsache, auf welcher der Eintrittsseite oder der Austrittsseite in der Walzrichtung sich der Gegenstand befindet.
Nun wird zurück zur Beschreibung der 1 die Konfiguration der Walzsteuervorrichtung 200 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, enthält die Walzsteuervorrichtung 200 eine Walzgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 18. Die Walzgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 18 berechnet eine Walzgeschwindigkeit an der aktuellen Position (unmittelbar unter der Walzwalze 1) des Walzmaterials 2, das gewalzt wird, basierend auf der durch einen Walzprozedur-Controller 200 gemäß der Spezifikation des fertiggestellten Bandrings festgelegten Walzprozedur, um die berechnete Walzgeschwindigkeit an die Walzwerksgeschwindigkeits-Steuervorrichtung 11 auszugeben. Gemäß der empfangenen Walzgeschwindigkeit steuert die Walzwerkgeschwindigkeits-Steuervorrichtung 11 die Elektromotoren, die die obere Arbeitswalze 1au und die untere Arbeitswalze 1ad antreiben, um die Arbeitswalzgeschwindigkeit V_R konstant zu halten usw. Es wird angegeben, dass in der vorliegenden Beschreibung die Walzwerkgeschwindigkeit in der Walzrichtung nach rechts festgelegt ist, so dass sie in einer positiven Richtung ist, so dass sie einen positiven Wert aufweist, während die Walzwerkgeschwindigkeit in der Walzrichtung nach links festgelegt ist, so dass sie in einer negativen Richtung ist, so dass sie einen negativen Wert aufweist.
Zusätzlich enthält die Walzsteuervorrichtung 200 eine linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L, eine rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R, einen linken Zugspannungs-Controller 14L, einen rechten Zugspannungs-Controller 14R, einen linken Zugspannung-in-Strom-Umsetzer 15L und einen rechten Zugspannung-in-Strom-Umsetzer 15R. Hier berechnen die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R die für das stabile und effiziente Walzen des Walzmaterials 2 erforderliche Zugspannung gemäß der durch den Walzprozedur-Controller 20 festgelegten Walzprozedur. Ferner verwenden der linke Zugspannungs-Controller 14L und der rechte Zugspannungs-Controller 14R die Differenzen zwischen den durch den linken Zugspannungsmesser 4L und den rechten Zugspannungsmesser 4R tatsächlich gemessenen Werten und den durch die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R berechneten Werten, um die durch die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R berechnete Zugspannung zu korrigieren.
Diese korrigierte Zugspannung ist die auf das Walzmaterial 2 auszuübende Zugspannung, wobei die Zugspannung durch das Drehmoment der linken TR 3L und der rechten TR 3R materialisiert wird. Deshalb setzen der linke Zugspannung-zu-Strom-Umsetzer 15L und der rechte Zugspannung-zu-Strom-Umsetzer 15R die korrigierte Zugspannung in Stromwerte um, um das der Zugspannung entsprechende Motordrehmoment zu erhalten. Dann werden die umgesetzten Stromwerte zu der linken TR-Steuervorrichtung 9L und der rechten TR-Steuervorrichtung 9R ausgegeben.
Die linke TR-Steuervorrichtung 9L und die rechte TR-Steuervorrichtung 9R steuern die Elektromotoren der linken TR 3L bzw. der rechten TR 3R basierend auf den empfangenen Stromwerten an, um die durch die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L festgelegte Zugspannung auf das Walzmaterial 2 auszuüben.
Es wird angegeben, dass der linke Zugspannung-zu-Strom-Umsetzer 15L und der rechte Zugspannung-zu-Strom-Umsetzer 15R die Zugspannungswerte basierend auf dem mechanischen System der Zughaspel und ihres Steuermodells in Stromwerte (Elektromotor-Drehmomentwerte) umsetzen, wobei aber das Steuermodell einen Fehler enthält. Deshalb werden in der vorliegenden Ausführungsform der linke Zugspannungs-Controller 14L und der rechte Zugspannungs-Controller 14R verwendet, um die Differenzen zwischen den durch den linken Zugspannungsmesser 4L und den rechten Zugspannungsmesser 4R tatsächlich gemessenen Zugspannungswerten und den durch die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R berechneten Werten oder dergleichen zu erhalten. Dann wird basierend auf den Differenzen oder dergleichen die durch die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R berechnete Zugspannung korrigiert. Deshalb ist in der vorliegenden Ausführungsform der Fehler minimiert.
Ferner enthält die Walzsteuervorrichtung 200 eine Walzlast-Einstelleinrichtung 19, einen Last-Controller 17, einen linken Banddicken-Controller 16L und einen rechten Banddicken-Controller 16R. Die Walzlast-Einstelleinrichtung 19 berechnet die Walzlast zum Materialisieren der spezifizierten Dicke gemäß der durch den Walzprozedur-Controller 20 bestimmten Walzprozedur. Der Last-Controller 17 korrigiert die durch die Walzlast-Einstelleinrichtung 19 berechnete Walzlast mit der durch den Walzlastmesser 8 tatsächlich gemessenen Walzlast, um die korrigierte Walzlast an die Walzspalt-Steuervorrichtung 10 auszugeben. Da die Dicke des Walzmaterials 2 für die Produktqualität wichtig ist, führen jedoch der linke Banddicken-Controller 16L und der rechte Banddicken-Controller 16R eine Steuerung, die später beschrieben wird, aus, um das Ergebnis an der an die Spaltsteuervorrichtung 10 ausgegebenen Walzlast widerzuspiegeln. Das heißt, die von dem Last-Controller 17 ausgegebene Walzlast wird basierend auf den Steuerergebnissen des linken Banddicken-Controllers 16L und des rechten Banddicken-Controllers 16R korrigiert und dann in die Walzspalt-Steuervorrichtung 10 eingegeben.
Der Walzprozedur-Controller 20 bestimmt basierend auf der Spezifikation des fertiggestellten Bandrings, der im Ergebnis des Walzens des Walzmaterials 2 erhalten wird, eine ausführliche Walzprozedur und berechnet außerdem die aktuelle Position in der Längsrichtung des Walzmaterials 2, das gewalzt wird, basierend auf den von dem Drehzahlmesser 7L der linken TR und dem Drehzahlmesser 7R der rechten TR erhaltenen Informationen. Dann gibt der Walzprozedur-Controller 20 die bestimmte Walzprozedur und die aktuelle Position in der Längsrichtung an die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L, die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R, die Walzgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 18 und die Walzlast-Einstelleinrichtung 19 aus. Es wird angegeben, dass die Konfiguration und die Funktion des Walzprozedur-Controllers 20 die vorliegende Ausführungsform charakterisieren, wobei diese deshalb später bezüglich der Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.
Die Walzsteuervorrichtung 200 mit der oben beschriebenen Konfiguration ist durch einen Computer implementiert, der eine Arithmetikverarbeitungseinheit (CPU: Zentraleinheit) und eine Speichervorrichtung (einen ROM (einen Festwertspeicher), einen RAM (einen Schreib-Lese-Speicher), eine Festplattenvorrichtung oder dergleichen) enthält. Die Funktionen der jeweiligen Teile einschließlich des Last-Controllers 17, die die Walzsteuervorrichtung 200 bilden, sind durch die Arithmetikverarbeitungseinheit implementiert, die ein in der Speichervorrichtung gespeichertes vorgegebenes Programm ausführt.
Überdies ist der Computer zum Implementieren der Walzsteuervorrichtung 200 nicht auf einen Computer eingeschränkt. Die Walzsteuervorrichtung 200 kann durch mehrere Computer implementiert sein, die über ein Netz oder Kommunikationsleitungen miteinander verbunden sind, um miteinander zu kommunizieren.
3 ist eine graphische Darstellung, die eine Beispielkonfiguration der Funktionsblöcke in dem linken Banddicken-Controller 16L in der Walzsteuervorrichtung 200 zeigt, während 4 eine Beispielkonfiguration der Funktionsblöcke des rechten Banddicken-Controllers 16R in der Walzsteuervorrichtung 200 zeigt. Wie in 3 gezeigt ist, enthält der linke Banddicken-Controller 16L einen Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller 30 und einen Rückkopplungs-Banddicken-Controller 40, wobei, wie in 4 gezeigt ist, der rechte Banddicken-Controller 16R die gleiche Konfiguration aufweist. Es wird angegeben, dass in den 3 und 4 angenommen wird, dass die Walzrichtung des Walzmaterials 2 nach rechts ist.
Wie in 3 gezeigt ist, führt der Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller 30 eine Übertragungsverarbeitung an einer Abweichung ΔH der Eintrittsseiten-Banddicke aus, die durch einen Banddickenmesser (den linken Banddickenmesser 5L in dem Beispiel nach 3) auf einer Eintrittsseite bezüglich der Walzwalze 1 gemessen worden ist, bis zu der Position genau unter der Walzwalze 1 durch eine Übertragungszeitraum-Kompensationseinheit 31 aus. Dann wird das Ergebnis mit einer Umsetzungsverstärkung 32 zum Umsetzen der Abweichung ΔH der Eintrittsseiten-Banddicke in den Walzspalt S und einer Steuerverstärkung 33 (G_FF) multipliziert, um die Vorsteuerung auszuführen, wobei dann das gesteuerte Ergebnis an die Walzspalt-Steuervorrichtung 10 der Walzwalze 1 ausgegeben wird.
Es wird angegeben, dass die Übertragungsverarbeitung eine Verarbeitung ist, um den Zeitraum zu kompensieren, der in Übereinstimmung mit einem Zeitunterschied T_FF zwischen einem Zeitraum T_EX-MIL, während dessen eine Stelle des Walzmaterials 2, wo die Abweichung ΔH der Eintrittsseiten-Banddicke gemessen worden ist, bis zu einer Position genau unter der Walzwalze 1 transportiert wird, und einem Zeitsteuerungsverschiebungsbetrag ΔT_FF der Steuerausgabe zum Steuern einer Eintrittsseiten-Banddicke bestimmt wird. Zusätzlich ist die Umsetzungsverstärkung 32 durch das Verhältnis der Plastizitätskonstante Q und einer Walzwerkkonstante M gegeben.
Wie in 4 gezeigt ist, multipliziert der Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller 40 eine Abweichung Δh der Austrittsseiten-Banddicke, die durch einen Banddickenmesser (den rechten Banddickenmesser 5R in dem Beispiel nach 4) auf der Austrittsseite der Walzwalze 1 gemessen worden ist, mit einer Umsetzungsverstärkung 41 und einer Steuerverstärkung 42 (GFB). Dann wird eine Integrationsverarbeitung 43 an dem Ergebnis ausgeführt, um die Regelung zu vervollständigen, wobei das gesteuerte Ergebnis an die Walzspalt-Steuervorrichtung 10 der Walzwalze 1 ausgegeben wird. Es wird angegeben, dass die Umsetzungsverstärkung 41 eine Verstärkung zum Umsetzen der Abweichung Δh der Austrittsseiten-Banddicke in den Walzspalt S ist und ein durch die Plastizitätskonstante Q und die Walzwerkkonstante M bestimmter Wert ist.
Gemäß den 3 und 4 weist in einem Fall der Walzrichtung nach rechts der Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller 30 des linken Banddicken-Controllers 16L ein von dem linken Banddickenmesser 5L eingegebenes Signal auf, wobei aber der Rückkopplungs-Banddicken-Controller 40 kein eingegebenes Signal aufweist. Zusätzlich weist in einem Fall der Walzrichtung nach rechts der Rückkopplungs-Banddicken-Controller 40 des rechten Banddicken-Controllers 16R ein von dem rechten Banddickenmesser 5R eingegebenes Signal auf, wobei aber der Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller 30 kein eingegebenes Signal aufweist. Dies bedeutet, dass in einem Fall der Walzrichtung nach rechts der linke Banddicken-Controller 16L für die Banddicken-Vorsteuerung verantwortlich ist, während der rechte Banddicken-Controller 16R für die Banddicken-Regelung verantwortlich ist.
Im Gegensatz sind in einem Fall der Walzrichtung nach links die in den Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller 30 und den Rückkopplungs-Banddicken-Controller 40 eingegebenen Signale getauscht. Das heißt, der Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller 30 des rechten Banddicken-Controllers 16R weist ein von dem rechten Banddickenmesser 5R eingegebenes Signal auf, während der Rückkopplungs-Banddicken-Controller 40 des linken Banddicken-Controllers 16L ein von dem linken Banddickenmesser 5L eingegebenes Signal aufweist. Das heißt, in einem Fall einer Walzrichtung nach links ist der linke Banddicken-Controller 16L für die Banddicken-Regelung verantwortlich, während der rechte Banddicken-Controller 16R für die Banddicken-Vorsteuerung verantwortlich ist.
Deshalb weist in einem Fall der Walzrichtung nach rechts die Walzspalt-Steuervorrichtung 10 ein als einen Steuerbefehlswert angelegtes Signal auf, wobei das Signal durch die Vorsteuerungsausgabe von dem linken Banddicken-Controller 16L und die Regelungsausgabe von dem rechten Banddicken-Controller 16R bestimmt ist. Außerdem weist in einem Fall der Walzrichtung nach links die Walzspalt-Steuervorrichtung 10 ein als den Steuerbefehlswert angelegtes Signal auf, wobei das Signal durch die Regelungsausgabe von dem linken Banddicken-Controller 16L und die Vorsteuerungsausgabe von dem rechten Banddicken-Controller 16R bestimmt ist.
Es wird angegeben, dass in 1 z B. die Banddickenmesser und die Zughaspeln, die auf der linken Seite und der rechten Seite der Walzwalze 1 angeordnet sind, als der linke Banddickenmesser 5L, der rechte Banddickenmesser 5R, die linke TR 3L, die rechte TR 3R und dergleichen bezeichnet sind. In der vorliegenden Ausführungsform ändern sich die Rollen dieser Komponenten in Abhängigkeit von der Walzrichtung, wobei deshalb im Folgenden diese gegebenenfalls als ein Eintrittsseiten-Banddickenmesser, ein Austrittsseiten-Banddickenmesser, eine Eintrittsseiten-TR, eine Austrittsseiten-TR und dergleichen gemäß der Walzrichtung bezeichnet werden.
<2. Der Walzplan>
5 ist eine graphische Darstellung, die einen beispielhaften Walzplan zum Walzen des Walzmaterials 2 durch das Einzelgerüst-Walzwerk 100 zeigt. In 5 ist die Grundmaterialdicke H₁ die Dicke genau vor dem Beginnen der Walzoperation durch die Walzwalze 1 des Walzmaterials 2, wobei ein erster Durchgang ein erstes Walzen zeigt. Bei dem ersten Walzen (dem ersten Durchgang) wird die Grundmaterialdicke H₁ bis zu einer Austrittsseiten-Banddicke h₁ verringert, während bei einem zweiten Walzen (einem zweiten Durchgang) die Eintrittsseiten-Banddicke h₁ bis zu einer Austrittsseiten-Banddicke h₂ verringert wird. Gleichermaßen werden ein drittes Walzen (ein dritter Durchgang) und ein viertes Walzen (ein vierter Durchgang) ausgeführt, wobei bei einem fünften Walzen (einem fünften Durchgang) eine Eintrittsseiten-Banddicke h₄ bis zu einer Austrittsseiten-Banddicke h₅ verringert wird. Zusätzlich wird die Zugspannung an dem Walzmaterial 2 auf der Eintrittsseite und der Austrittsseite der Walzwalze 1 bei den jeweiligen Walzdurchgängen als eine Eintrittsseiten-Zugspannung und eine Austrittsseiten-Zugspannung bezeichnet und als T_b1 bis T_b5 bzw. T_f1 bis T_f5 ausgedrückt.
Es wird angegeben, dass die Banddicke und die Zugspannung, die oben beschrieben worden sind, durch die Qualität des Walzmaterials 2, die Leistung der Walzwalze 1 (die maximale Last, die Strombelastbarkeit der Motoren zum Antreiben der Walzwalze 1 und der Zughaspeln usw.), das Walzöl (das für die Schmierung zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 1au, 1ad und dem Walzmaterial 2 verwendete Öl) und dergleichen variiert. Deshalb werden diese Werte im Allgemeinen durch eine Walz-Bedienungsperson empirisch festgelegt. In diesem Fall kann z B. ein Walzmodell verwendet werden, um durch einen Computer die Banddicken zu berechnen, die es erlauben, dass die Walzlast in jedem Durchgang konstant ist. Die Zugspannung kann außerdem gemäß einer bestimmten Regel aus den Messungen, wie z B. der Beanspruchungen, des Walzmaterials 2 berechnet werden. Hier wird angenommen, dass die Banddicke und die Zugspannung, die in dem Walzplan festzulegen sind, durch irgendwelche Mittel im Voraus berechnet werden.
Zusätzlich hängt der Verformungswiderstand von dem Walzmaterial ab, wobei er die Härte des Walzmaterials 2 repräsentiert. Sein Wert kann durch mechanische Mittel, wie z B. einen Zugversuch, für jedes Material empirisch erhalten werden. Ferner ist der Reibungskoeffizient zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 1au, 1ad und dem Walzmaterial 2 durch „µ“ repräsentiert. Der Reibungskoeffizient „µ“ hängt von der Geschwindigkeit und der Oberflächenrauigkeit der oberen und der unteren Arbeitswalze 1au, 1ad ab, wobei aber hier zum Zweck der Einfachheit angenommen wird, dass er ein fester Wert ist.
Sobald die Eintrittsseiten-Banddicke H, die Austrittsseiten-Banddicke h, die Eintrittsseiten-Zugspannung T_b, die Austrittsseiten-Zugspannung T_f, der Verformungswiderstand k_m und der Reibungskoeffizient µ in dem Einzelgerüst-Walzwerk 100 bestimmt sind, kann eine bekannte Walzlastformel verwendet werden, um eine erforderliche Walzlast P zu erhalten. Als eine bekannte Walzlastformel ist z B. eine Formel von BLAND u. FORD verfügbar. Hier wird die Walzlast P als eine Funktion der Eintrittsseiten-Banddicke H, der Austrittsseiten-Banddicke h, der Eintrittsseiten-Zugspannung T_b, der Austrittsseiten-Zugspannung Tf, des Verformungswiderstands k_m und des Reibungskoeffizienten µ ausgedrückt, obwohl deren Beschreibung weggelassen ist. Das heißt, die Walzlast P ist als P = P(H, h, T_b, T_f, k_m, µ) ausgedrückt. Deshalb werden die Walzlasten P1 bis P5 in den ersten bis fünften Durchgängen des Walzplans in 5 durch die im unteren Abschnitt der 5 gezeigte Walzlastformel berechnet.
6A ist eine graphische Darstellung, die eine Produktspezifikation <1> eines durch Walzen erhaltenen fertiggestellten Bandrings als ein Beispiel zeigt, während 6B die ist, die eine Produktspezifikation <2> als ein weiteres Beispiel zeigt. Es wird angenommen, dass diese fertiggestellten Bandringe gemäß dem in 5 gezeigten Walzplan hergestellt werden.
Wie in 6A gezeigt ist, enthält der fertiggestellte Bandring mit der Produktspezifikation <1> einen Produktabschnitt A mit einer Dicke h₃, einen Produktabschnitt B mit einer Dicke h₄ und die Leitabschnitte A, B, C mit einer Dicke h₅. Die Leitabschnitte A, B, C sind die Abschnitte, die als die geschweißten Abschnitte verwendet werden oder die z B. für das Wickeln auf eine Zughaspel verwendet werden, wobei sie zum Zeitpunkt des Auslieferns des Produkts an einen Kunden zur Verschrottung abgeschnitten werden. Zusätzlich repräsentieren in 6A L_A und L_B die Längen des Produktabschnitts A bzw. des Produktabschnitts B, wobei LD_A, LD_B, LD_C jeweils die Längen der Leitabschnitte A, B, C repräsentieren. Es wird angegeben, dass als eine Tatsache die Längen L_A, L_B der Produktabschnitte A, B viel größer als die Längen LD_A, LD_B, LD_C der Leitabschnitte A, B, C sind.
Gleichermaßen enthält der fertiggestellte Bandring mit der in 6B gezeigten Produktspezifikation <2> einen Produktabschnitt C mit einer Dicke h₃ und die Leitabschnitte D, E mit einer Dicke h₅. L_C repräsentiert die Länge des Produktabschnitts C, während LD_D, LD_E jeweils die Längen der Leitabschnitte D, E repräsentieren.
<3. Die Walzprozedur zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings>
[3.1 Die herkömmliche generische Walzprozedur]
7 ist eine graphische Darstellung, die eine erste Hälfte eines Beispiels einer herkömmlichen generischen Walzprozedur zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings zeigt. Zusätzlich ist 8 eine graphische Darstellung, die eine zweite Hälfte desselben Beispiels zeigt. Es wird angegeben, dass in den Beispielen nach den 7 und 8 der fertiggestellte Bandring mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <1> hergestellt werden soll.
Zusätzlich bedeuten die Unterprozeduren in 7 und 8 die in der Walzprozedur zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings enthaltenen Prozeduren auf unterer Ebene. Es wird angegeben, dass die Unterprozeduren in den 9, 12 und 13 außerdem Prozeduren auf unterer Ebene bedeuten.
Zuerst wird, wie gemäß der Unterprozedur 1 in 7 gezeigt ist, der Bandring (das Walzmaterial 2) über seine gesamte Länge von der Grundmaterialdicke H₁ (dem durch eine dünne gestrichelte Linie angegebenen Dickenniveau) bis zu der Austrittsseiten-Banddicke h₁ im ersten Durchgang (dem durch eine fette strichpunktierte Linie angegebenen Dickenniveau) gewalzt. Als Nächstes wird gemäß der Unterprozedur 2 die Walzrichtung umgekehrt, um den Bandring über seine gesamte Bandringlänge bis zu der Austrittsseiten-Banddicke h₂ im zweiten Durchgang zu walzen. In dem ersten und dem zweiten Durchgang des Walzens werden die Walzlasten P1 bzw. P2 auf den Bandring, der gewalzt wird, ausgeübt. Es wird angegeben, dass die Werte, wie z B. die Eintrittsseiten-Banddicke, die Austrittsseiten-Banddicke und die Walzlasten in jedem Durchgang, wie z B. dem ersten Durchgang und dem zweiten Durchgang, auf dem in 5 angegebenen Walzplan basieren.
Als Nächstes wird gemäß den Unterprozeduren 3 bis 5 der Leitabschnitt A an einem vorderen Ende des Bandrings gebildet. Zuerst wird gemäß der Unterprozedur 3 der Bandring von seinem vorderen Ende bis zu einer Bandringposition CP1-1 gewalzt, um die Austrittsseiten-Banddicke bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₃ im dritten Durchgang zu verringern. Als Nächstes wird gemäß der Unterprozedur 4 die Walzrichtung umgekehrt, um den Bandring zurück bis zu seinem vorderen Ende zu walzen, um die Austrittsseiten-Banddicke bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₄ im vierten Durchgang zu verringern. Ferner wird gemäß der Unterprozedur 5 die Walzrichtung umgekehrt, um den Bandring von seinem vorderen Ende bis zu der Bandringposition CP1-1 zu walzen, um die Austrittsseiten-Banddicke bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₅ im fünften Durchgang zu verringern.
Der Leitabschnitt A ist in der in 7 gezeigten ersten Hälfte der Walzprozedur gebildet worden, wobei dann gemäß der Unterprozedur 6 in 8 der Bandring von der Bandringposition CP1-1 bis zu einem hinteren Ende des Bandrings gewalzt wird, um die Austrittsseiten-Banddicke bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₃ im dritten Durchgang zu verringern. Es wird angegeben, dass gemäß der Unterprozedur 6 und darüber hinaus in 8 der gewalzte Bandringabschnitt durch eine dicke durchgezogene Linie angegeben ist.
Anschließend wird gemäß der Unterprozedur 7 die Walzrichtung umgekehrt, um den Bandring von seinem hinteren Ende bis zu einer Bandringposition CP1-2 zu walzen, um die Austrittsseiten-Banddicke bis zur Austrittsseiten-Banddicke h4 im vierten Durchgang zu verringern. Als Nächstes wird, um den Leitabschnitt B zu bilden, der Bandring von der Bandringposition CP1-2 bis zu einer Bandringposition CP1-3 gewalzt, um die Austrittsseiten-Banddicke bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₅ im fünften Durchgang zu verringern. Schließlich wird, um den Leitabschnitt C zu bilden, der Bandring von einer Bandringposition CP1-4 bis zu seinem hinteren Ende gewalzt, um die Austrittsseiten-Banddicke bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₅ im fünften Durchgang zu verringern.
Gemäß der oben beschriebenen Walzprozedur in den 7 und 8 wird der fertiggestellte Bandring, der die in 6 gezeigte Produktspezifikation <1> aufweist, hergestellt. Hier ist der Grund des dreimaligen Walzens des vorderen Endes des Bandrings im dritten Durchgang, um die Banddicke am vorderen Ende des Bandrings bis zu h₅ wie gemäß den Unterprozeduren 3 bis 5 in 7 zu verringern, weil die Längen der Produktabschnitte A, B überwältigend länger als jene der Leitabschnitte A, B, C sind. Das heißt, es gibt keine Notwendigkeit gemäß der Unterprozedur 5 und darüber hinaus, den Bandring bis zu dem vorderen Ende zurückzuführen, wobei dadurch die Walzzeit verringert wird.
15 ist eine graphische Darstellung, die die Kernpunkte der Unterschiede in der Walzprozedur zwischen den Walzverfahren des Herstellens des fertiggestellten Bandrings mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <1> zeigt. Es wird angegeben, dass später eine Beschreibung des Verfahrens des fliegenden Wechsels der Stärke und des Verfahrens der weichen Reduktion in 15 ausführlich gegeben wird.
In 15 gibt jede der fetten durchgezogenen mit Pfeilen versehenen Linien einen Walzbereich und eine Walzrichtung des gewalzten Bandrings an. Zusätzlich repräsentiert jedes der umgekehrten Dreiecke (V) in der Zeichnung einen Punkt, wo die Walzwalze 1 vorübergehend außer Betrieb genommen werden muss, um ein Reduktionsniveau, d. h., die Walzlast, zu ändern. Wenn die Walzwalze 1 in einem Reduktionszustand vorübergehend außer Betrieb genommen ist, wird die Banddicke an einem Punkt, wo die Walzwalze 1 vorübergehend außer Betrieb genommen ist, normalerweise verringert, um einen Abschnitt außerhalb der Produkttoleranz (der im Folgenden als eine „Stoppmarkierung“ bezeichnet wird) zu bilden.
Wenn bei der herkömmlichen generischen Walzprozedur eine Banddicke geändert werden soll, wird die Walzwalze 1 in einem Reduktionszustand vorübergehend außer Betrieb genommen, um das Reduktionsniveau, d. h., die Walzlast, zu ändern. In einem Fall, in dem die herkömmliche generische Walzprozedur verwendet wird, um einen fertiggestellten Bandring herzustellen, der die Produktspezifikation <1> aufweist, kommt deshalb der fertiggestellte Bandring mit einem Fehler in der Dicke aufgrund der Stoppmarkierungen an vier Abschnitten (außer den beiden Enden). Eine an dem fertiggestellten Bandring erzeugte Stoppmarkierung ist eine Hauptursache der Verschlechterung der Qualität des fertiggestellten Bandrings.
Um die Qualität des fertiggestellten Bandrings zu verbessern, ist es deshalb wichtig, das Bilden einer Stoppmarkierung an dem fertiggestellten Bandring zu vermeiden. In Anbetracht dessen wird im Folgenden als ein Verfahren zum Ändern einer Banddicke ohne die Bildung irgendeiner Stoppmarkierung eine Beschreibung eines Verfahrens des fliegenden Wechsels der Stärke und eines Verfahrens der weichen Reduktion gegeben.
[3.2 Die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke]
9 ist eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings zeigt. Bei dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke wird, wenn eine Banddicke geändert wird, das Reduktionsniveau, d. h., die Walzlast, geändert, ohne die Walzwalze 1 vorübergehend außer Betrieb zu nehmen, mit Ausnahme, wenn die Walzrichtung an irgendeinem Ende des Bandrings umgekehrt wird. Deshalb gibt es keinen Fehler der Dicke aufgrund einer in dem fertiggestellten Bandring gebildeten Stoppmarkierung.
Es wird angegeben, dass die Walzprozedur in 9 für das Herstellen eines fertiggestellten Bandrings mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <1> ist und dass deren Walzplan in Übereinstimmung mit dem in 5 gezeigten Walzplan ist. In diesem Fall wird aufgrund der Walzfähigkeit der Walzwalze 1 angenommen, dass die Ausgangsseiten-Banddicke in jedem in 5 gezeigten Durchgang nicht mehr verringert werden kann. Dann scheitert das Herstellen eines fertiggestellten Bandrings mit der Produktspezifikation <1> durch das viermalige Walzen des Bandrings in Übereinstimmung mit der Austrittsseiten-Banddicke h4 des Produktabschnitts B, wobei das fünfmalige Walzen des Bandrings absolut unausweichlich ist.
Bei dem Walzen des ersten Durchgangs gemäß der Unterprozedur 1 wird das Grundmaterial des gewalzten Bandrings über seine gesamte Länge vom vorderen Ende bis zum hinteren Ende gewalzt, während die Walzlast an jedem Produktabschnitt und jedem Leitabschnitt geändert wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Austrittsseiten-Banddicke der und die Walzlasten für die Produktabschnitte A, B zu Werten korrigiert, die kleiner als die Austrittsseiten-Banddicken und die Walzlasten sind, die in dem Walzplan in 5 gezeigt sind. In 9 sind die korrigierten Austrittsseiten-Banddicken der Produktabschnitte A, B als h_1T1, h_1T2 beschrieben, während die korrigierten Walzlasten als P_1T1, P_1T2 beschrieben sind.
In den zweiten bis fünften Durchgängen gemäß den Unterprozeduren 2 bis 5 wird der gewalzte Bandring gewalzt, nachdem die Walzrichtung umgekehrt worden ist, während die Walzlast über die gesamte Länge des Bandrings wie gemäß der Unterprozedur 1 geändert ist. In diesem Fall werden außerdem die Austrittsseiten-Banddicken der und die Walzlasten für die Produktabschnitte A, B zu Werten korrigiert, die kleiner als die Austrittsseiten-Banddicken und die Walzlasten sind, die in dem Walzplan in 5 gezeigt sind. Es wird angegeben, das in 9 die korrigierten Werte als h_12T1, h_2T2, P_2T1, P_2T2 gemäß der Unterprozedur 2, --(Schnitt) --, und h_5T1, h_5T2, P_5T1, P_5T2 gemäß der Unterprozedur 5 beschrieben sind.
Wie oben beschrieben worden ist, wird in der Bandring-Walzprozedur unter Verwendung des Verfahrens des fliegenden Wechsels der Stärke der gewalzte Bandring über seine gesamte Länge gewalzt, ohne dass die Walzwalze 1 vorübergehend außer Betrieb genommen wird, während die Austrittsseiten-Banddicke und die Walzlast gegebenenfalls geändert werden. Deshalb gibt es keinen Fehler in der Dicke aufgrund einer in einem fertiggestellten Bandring verursachten Stoppmarkierung, wobei dadurch die Qualität des fertiggestellten Bandrings verbessert wird.
Von einem weiteren Standpunkt wird in der Bandring-Walzprozedur unter Verwendung des Verfahrens des fliegenden Wechsels der Stärke der gewalzte Bandring in jedem Durchgang über seine gesamte Länge gewalzt, wobei der Produktabschnitt außerdem so oft wie die Anzahl der zum Bilden des Leitabschnitts erforderlichen Walzdurchgänge gewalzt wird. Deshalb kann beim Herstellen des fertiggestellten Bandrings mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <1> z B. die gesamte Walzzeit länger als die sein, die für die herkömmliche generische Walzprozedur erforderlich ist. Eine längere Walzzeit bedeutet, dass der Betriebswirkungsgrad des Walzens abnimmt. Zusätzlich ist bei dem fertiggestellten Bandring mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <2> die Länge des Produktabschnitts C überwältigend länger als die Längen der Leitabschnitte D und E, so dass der Betriebswirkungsgrad weiter verringert ist.
10 zeigt gemeinsam Beispiele der Berechnungsformeln für die korrigierten Austrittsseiten-Banddicken und die korrigierten Walzlasten für die jeweiligen Produktabschnitte in jedem in dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke verwendeten Durchgang. In 10 repräsentieren h_iT1 und h_iT2 (mit i = 1, ..., 5) die korrigierten Austrittsseitendicken der Produktabschnitte A und B im i-ten Durchgang, während P_iT1 und P_iT2 die korrigierten Walzlasten für die Produktabschnitte A und B im i-ten Durchgang repräsentieren. Zusätzlich kann eine Formel von BLAND u. FORD oder dergleichen als eine Funktion zum Berechnen der Walzlast verwendet werden, wie vorher beschrieben worden ist.
11 ist eine Graphik, die das Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke ausführlich veranschaulicht, wobei sie hier unter Verwendung des Betriebs für einen Abschnitt innerhalb eines Bereichs A gemäß der Unterprozedur 3 in 9 als ein Beispiel ausführlich beschrieben wird. Bei dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke wird die Walzlast z B. von P₃ bis zu P_3T1 geändert, während die Walzwalze 1 in Betrieb gehalten wird (d. h., in einem Zustand, in dem die Walzgeschwindigkeit konstant ist), um die Austrittsseiten-Banddicke von h₃ bis zu h_3T1 zu ändern. Während dieses Zeitraums werden die Eintrittsseiten-Zugspannung und die Austrittsseiten-Zugspannung konstant gehalten.
Der Abstand von dem vorderen oder dem hinteren Ende des Bandrings bis zu irgendeinem Punkt des fertiggestellten Bandrings mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <1> kann basierend auf der kumulativen Anzahl der Umdrehungen der Zughaspeln (der linken TR 3L, der rechten TR 3R) erhalten werden. Angenommen, dass die Länge des Produktabschnitts A in dem fertiggestellten Bandring L_A ist, ist z. B. gemäß der Regel des konstanten Massenstroms die Länge im dritten Durchgang auf der Eintrittsseite (h₅/h₂) * L_A. Deshalb kann für jeden Durchgang ein Abstand vom vorderen oder hinteren Ende des Bandrings bis zu einer der Bandringpositionen CP1-1 bis CP1-4 oder eine Länge LT des konisch zulaufenden Abschnitts des Leitabschnitts A, B oder C in 6A erhalten werden.
Ferner können die Zeitpunkte zum Starten des Betriebs, wie z B. das Ändern der Walzlast, aus diesen Informationsstücken erzeugt werden, um die Walzlast basierend auf der Änderung der Eintrittsseiten-Banddicke zu ändern, so dass die Austrittsseiten-Banddicke entsprechend geändert wird. Hier können die Länge des konisch zulaufenden Abschnitts und der tatsächliche Wert der Eintrittsseitengeschwindigkeit in jedem Durchgang verwendet werden, um einen vergehenden Zeitraum des Änderns der Walzlast zu erhalten.
Der fliegende Wechsel der Stärke, wie er oben beschrieben worden ist, wird immer unter der Bedingung ausgeführt, dass [die Austrittsseiten-Banddicke < die Eintrittsseiten-Banddicke ist], wobei das Walzen des Walzmaterials 2 (des gewalzten Bandrings) zu diesem Zeitpunkt innerhalb eines Bereichs eines plastisch deformierten Zustands ausgeführt wird.
[3.3 Die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion]
12 ist eine graphische Darstellung, die eine erste Hälfte einer beispielhaften Walzprozedur basierend auf einem Verfahren der weichen Reduktion zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings zeigt. Außerdem ist 13 eine graphische Darstellung, die eine zweite Hälfte der beispielhaften Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings zeigt. Es wird angegeben, dass in dem in den 12 und 13 gezeigten Beispiel der fertiggestellte Bandring, der die in 6 gezeigte Produktspezifikation <1> aufweist, hergestellt werden soll.
Das Verfahren der weichen Reduktion ist dadurch gekennzeichnet, dass die Walzrichtung geändert wird, wenn sich das Walzmaterial 2 (der gewalzte Bandring) in einem elastisch deformierten Zustand befindet. Im Allgemeinen befindet sich das Walzmaterial 2 zum Zeitpunkt des Walzens in einem plastisch deformierten Zustand, so dass es die Austrittsseiten-Banddicke „h“ aufweist, die dünner als die Eintrittsseiten-Banddicke „H“ ist. Da die Walzlast, die Eintrittsseiten-Zugspannung und die Austrittsseiten-Zugspannung in diesem Zustand verringert sind, geht der Zustand in einen elastisch deformierten Zustand über, in dem die Eintrittsseitendicke und die Austrittsseitendicke des Walzmaterials 2 im Wesentlichen zueinander gleich sind. In dem elastisch deformierten Zustand wird das Walzmaterial 2 durch die Walzwalze 1 flachgedrückt, so dass seine Dicke vorübergehend verringert ist, wobei es aber seine Dicke wiederherstellt, nachdem es von genau unter der Walzwalze 1 wegbewegt worden ist, so dass es eine Austrittsseitendicke aufweist, die im Wesentlichen gleich der Eintrittsseitendicke ist. Dieser Zustand wird als ein Zustand der weichen Reduktion bezeichnet, wobei in dem Zustand der weichen Reduktion in dem Walzmaterial 2 keine Stoppmarkierung gebildet wird, selbst wenn die Walzwalze 1 vorübergehend außer Betrieb genommen wird. Es wird angegeben, dass strenggenommen die Banddicke selbst in einem Zustand der weichen Reduktion etwas variiert, wobei aber die Variation der Banddicke klein genug ist, um im Vergleich zu dem Fall ignoriert zu werden, in dem die Walzwalze 1 in einem Zustand des Walzens vorübergehend außer Betrieb genommen wird.
Dann verhindert in einem Fall des vorübergehenden Aussetzens des Walzens, um die Walzrichtung zu ändern, das Versetzen des Walzmaterials 2 in einen elastischen deformierten Zustand, d. h., einen Zustand der weichen Reduktion, dass in dem fertiggestellten Bandring eine Stoppmarkierung gebildet wird. Deshalb erlaubt die Verwendung dieses Verfahrens der weichen Reduktion das Herstellen eines fertiggestellten Bandrings mit im Wesentlichen dem gleichen Produktionswirkungsgrad wie dem der herkömmlichen generischen Walzprozedur, ohne die Qualität des fertiggestellten Bandrings zu verschlechtern.
Im Folgenden wird die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion bezüglich der 12 und 13 beschrieben. Zuerst wird gemäß der Unterprozedur 1 in 12 der Bandring (das Walzmaterial 2) über seine gesamte Länge von der Grundmaterialdicke H₁ (dem durch eine dünne gestrichelte Linie angegebenen Dickenniveau) bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₁ im ersten Durchgang (dem durch eine fette strichpunktierten Linie angegebenen Dickenniveau) gewalzt. Als Nächstes wird gemäß der Unterprozedur 2 die Walzrichtung geändert, um den Bandring über seine Gesamtlänge bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₂ im zweiten Durchgang zu walzen. Es wird angegeben, dass das Walzen in dem ersten und dem zweiten Durchgang das gleiche wie das der herkömmlichen generischen Walzprozedur (siehe 7) ist.
Als Nächstes wird gemäß der Unterprozedur 3 die Walzlast P₃ ausgeübt, um den Bandring vom vorderen Ende bis zu der Bandringposition CP1-1 zu walzen, um den Leitabschnitt A zu bilden, wobei dann die Walzlast bis zu der Walzlast Pe₂ verringert wird und das Walzen vorübergehend ausgesetzt wird. Hier wird angenommen, dass die Walzlast Pe₂ eine Walzlast ist, bei der die Austrittsseiten-Banddicke im Wesentlichen gleich der Eintrittsseiten-Banddicke h₂ wird, wobei sich zu diesem Zeitpunkt ein Abschnitt des gewalzten Bandrings in einem elastisch deformierten Zustand befindet. Als Nächstes wird gemäß der Unterprozedur 4 die Walzrichtung nach rechts geändert, um das Walzen in einem Zustand wiederaufzunehmen, in dem die Walzlast Pe₂ immer noch auf den Bandring ausgeübt wird, d. h., der Abschnitt des gewalzten Bandrings befindet sich immer noch im elastisch deformierten Zustand. Dann wird die Walzlast bis zu einer Walzlast P₄ vergrößert, um das vordere Ende des Bandrings zu walzen.
Als Nächstes wird gemäß der Unterprozedur 5 die Walzrichtung nach rechts geändert, um den Bandring über seine gesamte Länge basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke zu walzen. Es wird angegeben, dass in diesem Fall der fliegende Wechsel der Stärke an der Bandringposition CP1-1 von der Austrittsseiten-Banddicke h₅ bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₃ ausgeführt wird.
Als Nächstes wird gemäß der Unterprozedur 6 in 13 die Walzrichtung nach links geändert, um den Bandring von dort bis zur Bandringposition CP1-2 mit der Walzlast P₄ bis zur Austrittsseiten-Banddicke h₄ zu walzen, wobei dann die Walzlast bis zur Walzlast Pe₃ verringert wird, um einen Abschnitt des gewalzten Bandrings in einen elastisch deformierten Zustand zu versetzen, bevor das Walzen vorübergehend ausgesetzt wird. Dann wird gemäß der Unterprozedur 7 die Walzrichtung im elastisch deformierten Zustand nach rechts geändert und wird die Walzlast bis zur Walzlast P₅ vergrößert, um den Bandring von dort bis zur Bandringposition CP1-3 zu walzen. Im Ergebnis wird der Leitabschnitt B mit der Austrittsseiten-Banddicke h₅ erhalten. Dann wird die Walzlast bis zur Walzlast Pe₄ verringert, um das Walzen fortzusetzen, um von dort bis zur Bandringposition CP1-4 die Austrittsseiten-Banddicke h₄ zu erhalten. Schließlich wird der fliegende Wechsel der Stärke an der Bandringposition CP1-4 ausgeführt, um den Bandring bis zum hinteren Ende zu walzen, so dass die Austrittsseiten-Banddicke h₅ erhalten wird, wobei dadurch das Walzen beendet wird.
Es wird angegeben, dass das Walzen gemäß der Unterprozedur 7 von der Bandringposition CP1-3 bis zur Bandringposition CP1-4 als das Walzen mit der weichen Reduktion bezeichnet werden kann, weil die Eintrittsseiten-Banddicke und die Austrittsseiten-Banddicke zueinander gleich sind. Es wird angegeben, dass dieser Abschnitt des Bandrings alternativ durch das Wickeln des Walzmaterials 2 auf die linke TR 3L oder die rechte TR 3R in einem Zustand, in dem die Reduktionsoperation freigegeben ist, d. h., in einem Zustand, in dem sich die obere und die untere Arbeitswalze 1au, 1ad und das Walzmaterial 2 nicht in Kontakt miteinander befinden, bewegt werden kann.
14 ist eine Graphik, die das Verfahren der weichen Reduktion ausführlich veranschaulicht, wobei hier eine Beschreibung des Übergehens von der Unterprozedur 3 zur Unterprozedur 4 in 12 ausführlich gegeben wird. Wie in 12 gezeigt ist, wird bei dem Verfahren der weichen Reduktion die Walzlast P₃ der Walzwalze 1 gemäß der Unterprozedur 3 bis zu der Walzlast Pe₂ verringert (wobei die Zugspannung außerdem bei Bedarf verringert werden kann), bei der die Austrittsseiten-Banddicke h₃ des Walzmaterials 2 gleich der Eintrittsseiten-Banddicke h₂ ist, um das Walzmaterial 2 in der Nähe genau unter der Walzwalze 1 in einen elastisch deformierten Zustand zu versetzen. Sobald das Walzmaterial 2 in den elastisch deformierten Zustand versetzt ist, wird das Walzen durch die Walzwalze 1 vorübergehend ausgesetzt, wird die Walzrichtung umgekehrt und wird dann das Walzen wiederaufgenommen. Dies verhindert, dass in dem Walzmaterial 2 (dem Bandring) irgendeine Stoppmarkierung gebildet wird.
Es sollte angegeben werden, dass selbst bei dem Walzen unter Verwendung dieses Verfahrens der weichen Reduktion der Abstand von dem vorderen oder hinteren Ende bis zu irgendeinem Punkt des Bandrings des Walzmaterials 2, das gewalzt wird, erhalten werden kann, um sowohl die Zeitpunkte des Beginnens, um wie z B. die Walzlast, die Eintrittsseiten-Zugspannung und die Austrittsseiten-Zugspannung zu ändern, als auch eine vorgehende Zeit des Änderns der Werte zu berechnen.
15 ist, wie oben beschrieben worden ist, eine graphische Darstellung, die die Kernpunkte der Unterschiede in der Walzprozedur unter den Walzverfahren zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <1> zeigt. Zusätzlich ist 16 eine graphische Darstellung, die die Kernpunkte der Unterschiede in der Walzprozedur unter den Walzverfahren zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <2> zeigt.
In den 15 und 16 gibt jede der fetten durchgezogenen mit Pfeilen versehenen Linien einen Walzbereich und eine Walzrichtung des gewalzten Bandrings an. Zusätzlich repräsentiert jedes der umgekehrten Dreiecke (∇) in den Zeichnungen einen Punkt, an dem die Walzwalze 1 vorübergehend außer Betrieb genommen werden muss, um eine Walzebene oder die Walzlast zu ändern, mit anderen Worten, einen Punkt, an dem eine Stoppmarkierung gebildet wird. Ferner repräsentiert jede der fetten gestrichelten Linien in den Zeichnungen einen Abschnitt des gewalzten Bandrings, der in einem Zustand, in dem die Reduktionsoperation freigegeben ist, bewegt (aufgewickelt) werden kann.
Wie in den 15 und 16 gezeigt ist, ist die auf dem Verfahren der weichen Reduktion basierende Walzprozedur dadurch gekennzeichnet, dass ihr Betriebswirkungsgrad im Wesentlichen gleich dem der herkömmlichen generischen Walzprozedur ist und dass es keinen Fehler in der Dicke aufgrund einer Stoppmarkierung in dem fertiggestellten Bandring gibt. Im Gegensatz ist die auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke basierende Walzprozedur dadurch gekennzeichnet, dass ihr Betriebswirkungsgrad wahrscheinlich verringert ist, weil der gewalzte Bandring in der erforderlichen Anzahl über seine gesamte Länge gewalzt wird, wobei es aber keinen Fehler in der Dicke aufgrund einer Stoppmarkierung in dem fertiggestellten Bandring gibt.
In Abhängigkeit von z B. der Anzahl der Leitabschnitte, die in dem fertiggestellten Bandring ausgebildet sind, kann jedoch die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke einen besseren Betriebswirkungsgrad als den, der auf dem Verfahren der weichen Reduktion basiert, aufweisen. Dies ist so, weil die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke eine kleinere Anzahl der vorübergehenden Außerbetriebnahmen der Walzwalze 1 erfordert. In dem Beispiel in 15 erfordert übrigens die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke die vorübergehende Außerbetriebnahme der Walzwalze 1 nur fünfmal, alle zum Zeitpunkt der vorübergehenden Außerbetriebnahme an beiden Enden des Bandrings, während die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion eine derartige vorübergehende Außerbetriebnahme infolge der weiteren vorübergehenden Außerbetriebnahme zum Zeitpunkt des Bildens der Leitabschnitte A und B insgesamt siebenmal erfordert. Deshalb kann in Abhängigkeit vom Zeitraum der vorübergehenden Außerbetriebnahme und/oder der Länge der Produktabschnitte A und B die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke einen besseren Betriebswirkungsgrad als den, der auf dem Verfahren der weichen Reduktion basiert, aufweisen.
Dann weist die Walzsteuervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Funktion des Bewertens des Betriebswirkungsgrads jeder der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke und der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion auf der Grundlage einer Spezifikation eines fertiggestellten Bandrings eines gewalzten Bandrings und des Auswählens einer Walzprozedur mit dem besseren Betriebswirkungsgrad auf. Ferner steuert gemäß der durch diese Funktion ausgewählten Walzprozedur die Walzsteuervorrichtung 200 das Walzen des gewalzten Bandrings. Diese Funktionen sind durch den Walzprozedur-Controller 20 (siehe 1) der Walzsteuervorrichtung 200 implementiert. Im Folgenden wird der Walzprozedur-Controller 20 ausführlich beschrieben.
<4. Die Konfiguration und die Funktion des Walzprozedur-Controllers 20>
17 ist eine graphische Darstellung, die eine beispielhafte Konfiguration des Walzprozedur-Controllers 20, der in der Walzsteuervorrichtung 200 enthalten ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in 17 gezeigt ist, enthält der Walzprozedur-Controller 20 einen Walz-Controller 21 zum fliegenden Wechsel der Stärke, einen Walz-Controller 22 zur weichen Reduktion, eine Längspositions-Erkennungseinrichtung 23 und eine Produktionsverfahren-Auswahlvorrichtung 24.
In 17 schätzt die Produktionsverfahren-Auswahlvorrichtung 24 die Betriebszeit des Walzens unter Verwendung sowohl des Verfahrens des fliegenden Wechsels der Stärke als auch des Verfahrens der weichen Reduktion bezüglich der eingegebenen Spezifikation eines fertiggestellten Bandrings, wobei sie eines, das eine kürzere Betriebszeit aufweist, als eine Walzprozedur zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings auswählt. Hier bedeutet die Spezifikation des fertiggestellten Bandrings z B. die Informationen, wie z B. die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung eines Bandrings mit der in 6 gezeigten Produktspezifikation <1> oder <2>. Zusätzlich berechnet die Längspositions-Erkennungseinrichtung 23 eine Position in der Längsrichtung des Walzmaterials 2 (z B. einen Abstand vom vorderen Ende) genau unter der Walzwalze 1 basierend auf der Anzahl der Umdrehungen der linken TR 3L oder der rechten TR 3R, die durch den Drehzahlmesser 7L der linken TR oder den Drehzahlmesser 7R der rechten TR detektiert wird.
In dem Fall, in dem das Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke durch die Produktionsverfahren-Auswahleinrichtung 24 ausgewählt wird, wird der Walz-Controller 21 zum fliegenden Wechsel der Stärke für den Betrieb aktiviert. Der Walz-Controller 21 zum fliegenden Wechsel der Stärke berechnet die Walzlast, eine Walzgeschwindigkeit, die linke Zugspannung und die rechte Zugspannung an der durch die Längspositions-Erkennungseinrichtung 23 berechneten Längsposition des gewalzten Bandrings gemäß der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke, wie es z. B. in 9 gezeigt ist. Dann gibt der Walz-Controller 21 zum fliegenden Wechsel der Stärke die berechnete Walzlast, die berechnete Walzgeschwindigkeit, die berechnete linke Zugspannung und die berechnete rechte Zugspannung an die Walzlast-Einstelleinrichtung 19, die Walzgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 18, die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R in 1 aus.
Alternativ wird in dem Fall, in dem durch die Produktionsverfahren-Auswahleinrichtung 24 das Verfahren der weichen Reduktion ausgewählt wird, der Walz-Controller 22 zur weichen Reduktion für den Betrieb aktiviert. Der Walz-Controller 22 zur weichen Reduktion berechnet die Walzlast, eine Walzgeschwindigkeit, die linke Zugspannung und die rechte Zugspannung an der durch die Längspositions-Erkennungseinrichtung 23 berechneten Längsposition des gewalzten Bandrings gemäß der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion, wie es z. B. in den 12 und 13 gezeigt ist. Dann gibt der Walz-Controller 22 zur weichen Reduktion die berechnete Walzlast, die berechnete Walzgeschwindigkeit, die berechnete linke Zugspannung und die berechnete rechte Zugspannung an die Walzlast-Einstelleinrichtung 19, die Walzgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung 18, die linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13L und die rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung 13R in 1 aus.
Zusätzlich enthält die Produktionsverfahren-Auswahleinrichtung 24 Unterblöcke, wie z. B. eine Walzprozedur-Auswahleinrichtung 25, eine Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke, eine Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion und eine Auswahleinrichtung 28 des Musters des fertiggestellten Bandrings, wie in 17 gezeigt ist. Basierend auf dem durch den Produktions-Manager oder dergleichen eingegebenen Identifikationsnamen eines fertiggestellten Bandrings wählt z. B. die Auswahleinrichtung 28 des Musters des fertiggestellten Bandrings die Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des fertiggestellten Bandrings entsprechend dem eingegebenen Identifikationsnamen aus der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe aus. Es wird angegeben, dass das Format der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe bezüglich 18 separat beschrieben wird.
Die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke erzeugt eine Walzprozedur unter Verwendung des Verfahrens des fliegenden Wechsels der Stärke auf der Grundlage der Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des fertiggestellten Bandrings, die durch die Auswahleinrichtung 28 des Musters des fertiggestellten Bandrings ausgewählt werden, und schätzt die Gesamtwalzzeit (die Betriebszeit) gemäß dieser Walzprozedur. Gleichermaßen erzeugt die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion eine Walzprozedur unter Verwendung des Verfahrens der weichen Reduktion auf der Grundlage der Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des fertiggestellten Bandrings, die durch die Auswahleinrichtung 28 des Musters des fertiggestellten Bandrings ausgewählt werden, und schätzt die Gesamtwalzzeit (die Betriebszeit) gemäß dieser Walzprozedur.
Die Walzprozedur-Auswahleinrichtung 25 vergleicht die durch die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke geschätzte Betriebszeit mit der durch die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion geschätzten Betriebszeit, um die Walzprozedur mit der kürzeren Betriebszeit zu bestimmen. Dann benachrichtigt die Walzprozedur-Auswahleinrichtung 25 basierend auf dem Vergleichsergebnis den Walz-Controller 21 zum fliegenden Wechsel der Stärke oder den Walz-Controller 22 zur weichen Reduktion von dem Schätzergebnis. Es wird angegeben, dass zu diesem Zeitpunkt die Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des ausgewählten fertiggestellten Bandrings außerdem dem Walz-Controller 21 zum fliegenden Wechsel der Stärke oder dem Walz-Controller 22 zur weichen Reduktion gemeldet werden.
18 ist eine graphische Darstellung, die ein beispielhaftes Format der Muster-DB (Musterdatenbank) 50 der fertiggestellten Bandringe zeigt. Wie in 18 gezeigt ist, ist die Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe eine Datenbank, in der die Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung der fertiggestellten Bandringe, die herzustellen sind, im Voraus registriert werden. Das heißt, in der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe sind die Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung der fertiggestellten Bandringe in Verbindung mit den jeweiligen Identifikationsnamen der fertiggestellten Bandringe registriert. Zusätzlich sind in der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe die registrierten Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung der fertiggestellten Bandringe nach der Anzahl der Leitabschnitte, der Anzahl der Dicken in den Produktabschnitten (der Anzahl der Produktabschnitte mit unterschiedlichen Dicken) und dergleichen sortiert.
Zusätzlich können für jene Muster, die die durch die Auswahleinrichtung 28 des Musters des fertiggestellten Bandrings ausgewählte Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des fertiggestellten Bandrings aufweisen, die durch die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke oder die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion geschätzten Betriebszeiten aufweisen und dann die durch die Walzprozedur-Auswahleinrichtung 25 ausgewählten Walzprozeduren aufweisen, derartige Ergebnisse in der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe registriert werden.
In 18 gibt z. B. der fertiggestellte Bandring mit der Spezifikation <1> an, dass die auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke basierende Walzprozedur eine kürzere Betriebszeit als die auf dem Verfahren der weichen Reduktion basierende Walzprozedur erfordert hat. Im Gegensatz gibt der fertiggestellte Bandring mit der Spezifikation <2> an, dass die auf dem Verfahren der weichen Reduktion basierende Walzprozedur eine kürzere Betriebszeit als die auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke basierende Walzprozedur erfordert hat. Zusätzlich können ausführliche prozedurale Informationen der ausgewählten Walzprozedur (Informationen über die Unterprozeduren, wie z. B. in den 9, 12 und 13) außerdem in der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe registriert sein.
Wie oben beschrieben worden ist, erfordert unter der Bedingung, dass die ausgewählte Walzprozedur und die ausführlichen Informationen über die Walzprozedur in der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe registriert sind, das Walzen eines Bandrings, so dass er die gleiche Spezifikation wie die des registrierten fertiggestellten Bandrings aufweist, nicht länger das Schätzen der Betriebszeit oder dergleichen. Deshalb ist die Last an dem Computer, der die Produktionsverfahren-Auswahleinrichtung 24 enthält, verringert.
Es wird angegeben, dass in der obigen Beschreibung der Produktionsverfahren-Auswahleinrichtung 24 die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke und die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion dafür ausgelegt sind, die jeweiligen Walzprozeduren basierend auf den Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung eines gegebenen fertiggestellten Bandrings zu berechnen. Hier bedeutet die Walzprozedur eine spezifische Walzprozedur, wie sie z. B. in den 9, 12 oder 13 gezeigt ist, wobei eine derartige Walzprozedur in vielen Fällen effizienter erzeugt wird, wenn ein ausgebildeter Betriebsingenieur oder ausgebildete Betriebsingenieure daran teilnehmen. Deshalb wird angenommen, dass die Computerprogramme, die die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke und die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion implementieren, so codiert sind, dass der Betriebsingenieur (die Betriebsingenieure) gegebenenfalls teilnehmen können.
19 ist eine Graphik, die ein Beispiel einer Grundform eines Walzgeschwindigkeitsmusters unter der Bedingung zeigt, dass die maximale Walzgeschwindigkeit Vo gegeben ist. Hier wird angenommen, dass die Walzgeschwindigkeit mit einer vorgegebenen Beschleunigung „α“ beschleunigt wird, wenn das Walzen begonnen wird, bis sie eine maximale Walzgeschwindigkeit Vo erreicht, während die Walzgeschwindigkeit mit einer vorgegebenen Verzögerung „-α“ von der maximalen Walzgeschwindigkeit Vo verlangsamt wird, wenn das Walzen gestoppt wird. In diesem Fall wird die gewalzte Länge „l“ als der Flächeninhalt des durch das Walzgeschwindigkeitsmuster repräsentierten Trapezes berechnet. Dann wird die Walzzeit „t“ seit dem Beginn des Walzens bis zum Stoppen des Walzens durch die in dem viereckigen Rahmen in 19 gezeigte Formel berechnet.
Deshalb erzeugen sowohl die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke als auch die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion ein Walzgeschwindigkeitsmuster, wie in den 20 oder 21 gezeigt ist, zum Erzeugen einer Walzprozedur basierend auf den Informationen über die Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des gegebenen fertiggestellten Bandrings. Hier ist 20 eine graphische Darstellung, die ein Beispiel eines Walzgeschwindigkeitsmusters in jedem Durchgang in einer Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke zeigt, während 21 eine graphische Darstellung ist, die ein Beispiel eines Walzgeschwindigkeitsmusters in jedem Durchgang in einer Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion zeigt. Es wird hier angenommen, dass die Walzgeschwindigkeit in jedem Durchgang für die Leitabschnitte A, B und C V_L ist und dass die Walzgeschwindigkeiten in den jeweiligen Durchgängen für die Produktabschnitte A und B V₁ bis V₅ sind. Es wird angegeben, dass strenggenommen diese Walzgeschwindigkeitsmuster von den tatsächlichen Walzgeschwindigkeitsmustern verschieden sind, aber selten eine Sache zum Schätzen der Walzzeit sind.
Die gewalzte Länge des gewalzten Bandrings variiert in Abhängigkeit von dem Lieferziel des fertiggestellten Bandrings, der Größe (der Länge) des Grundmaterials des Bandrings und dergleichen, wobei die Informationen darüber, welcher fertiggestellte Bandring hergestellt werden soll, durch einen Betriebsingenieur oder eine Bedienungsperson bestimmt werden, bevor der gewalzte Bandring gewalzt wird. Diese Informationsstücke sind Teil der Spezifikationen des fertiggestellten Bandrings, die in 17 gezeigt sind, wobei die ausführlichen Informationen, wie z. B. die Walzgeschwindigkeit, in der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe in Verbindung mit den Identifikationsinformationen der Produktspezifikation im Voraus zu registrieren sind.
22 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Berechnungsformeln zum Berechnen der gewalzten Längen der jeweiligen Leitabschnitte und Produktabschnitte in jedem Durchgang in der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke zeigt. Gleichermaßen ist 23 eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Berechnungsformeln zum Berechnen der gewalzten Längen der jeweiligen Leitabschnitte und Produktabschnitte in jedem Durchgang in der Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion zeigt. Es wird angegeben, dass sich die Beispiele der Berechnungsformeln, die in den 22 und 23 gezeigt sind, auf den fertiggestellten Bandring der Produktspezifikation <1> in 6 beziehen.
Im Allgemeinen gilt die Regel des konstanten Massenstroms (die Regel des konstanten Volumens) für das Walzen des Walzmaterials 2, wobei dann [(die Banddicke) × (die gewalzte Länge)] sogar nach dem Walzen konstant ist. Sobald die endgültige gewalzte Länge und die Austrittsseiten-Dicke in jedem Durchgang gegeben sind, kann deshalb die gewalzte Länge in jedem Durchgang berechnet werden. Es wird angegeben, dass in diesem Beispiel die Produktspezifikation <1> in 6 die endgültigen gewalzten Längen der Leitabschnitte A, B, C, die LD_A, LD_B bzw. LD_C sind, und die endgültigen gewalzten Längen der Produktabschnitte A, B, die L_A, L_B sind, angibt. Zusätzlich sind die Austrittsseiten-Banddicken der Leitabschnitte A, B, C und der Produktabschnitte A, B in jedem Durchgang außerdem gegeben. Deshalb können die gewalzten Längen der jeweiligen Abschnitte in jedem Durchgang berechnet werden.
Wie oben beschrieben worden ist, kann die Walzzeit in jedem Durchgang berechnet werden, sobald die gewalzte Länge und die maximale Walzgeschwindigkeit in jedem Durchgang gegeben sind. Bei der tatsächlichen Walzoperation sind jedoch die Maschinenbedienung durch die Bedienungsperson und die Bestätigung des Betriebsergebnisses für das Wechseln der Walzrichtung erforderlich, wobei es einen bestimmten Zeitraum dauert. Deswegen sollte die Betriebszeit den zum Wechseln der Walzrichtung erforderlichen Zeitraum berücksichtigen.
In der auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke basierenden Walzprozedur wird die Walzrichtung gewechselt, wenn jede der Unterprozeduren 1 bis 5 abgeschlossen ist, wie in 9 gezeigt ist. Gleichermaßen wird in der auf dem Verfahren der weichen Reduktion basierenden Walzprozedur die Walzrichtung gewechselt, wenn jede der Unterprozeduren 1 bis 7 abgeschlossen ist, wie in den 12 und 13 gezeigt ist. In zwei von diesen, beim Abschluss jeder der Unterprozeduren 3 und 6, wird jedoch die Walzrichtung in einem Zustand der weichen Reduktion gewechselt. Normalerweise ist der Zeitraum des Wechselns der Walzrichtung in einem Zustand der weichen Reduktion von dem in einem Zustand, in dem die Banddicke verringert ist, verschieden.
Der Wechselzeitraum bei der tatsächlichen Walzoperation wird gemessen, um einen derartigen Zeitraum des Wechselns der Walzrichtung zu erhalten. Deshalb kann der Durchschnittswert der tatsächlich erhaltenen Wechselzeiträume als der Zeitraum des Wechselns der Walzrichtung in einem Zustand, in dem eine Banddicke verringert ist, oder als der Zeitraum des Wechselns der Walzrichtung in einem Zustand der weichen Reduktion in der Speichervorrichtung oder dergleichen einschließlich der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe gespeichert werden.
24 zeigt einen beispielhaften Ablaufplan eines Betriebszeit-Schätzprozesses. Wie in 24 gezeigt ist, berechnet die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke zuerst die gewalzte Länge in jedem Walzdurchgang (jeder der Unterprozeduren 1 bis 5 in 9) basierend auf der Spezifikation des fertiggestellten Bandrings (Schritt S10). Die in den 22 und 23 gezeigten Formeln können verwendet werden, um diese Verarbeitung auszuführen.
Anschließend berechnet die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke die Walzzeit basierend auf der Maximalgeschwindigkeit, der gewalzten Länge usw. in jedem Walzdurchgang (jeder der Unterprozeduren 1 bis 5 in 9) (Schritt S20). Diese Berechnung verwendet das in den 20, 21 gezeigte Walzgeschwindigkeitsmuster und die in 19 gezeigten Formeln zum Berechnen der Walzzeit. Zu diesem Zeitpunkt werden die in den 20 und 21 gezeigten Walzgeschwindigkeitsmuster aus der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe wiedergewonnen.
Als Nächstes fügt die Betriebszeit-Schätzeinrichtung 26 des fliegenden Wechsels der Stärke den Zeitraum des Wechselns der Walzrichtung in den jeweiligen Walzdurchgängen zu der Gesamtwalzzeit in den jeweiligen Walzdurchgängen, die erhalten wird, wie oben beschrieben worden ist, hinzu, um die Betriebszeit zu berechnen (Schritt S30). Zu diesem Zeitpunkt wird der Zeitraum des Wechselns der Walzrichtung aus der Muster-DB 50 der fertiggestellten Bandringe wiedergewonnen.
Es wird angegeben, dass der Ablaufplan des Betriebszeit-Schätzprozesses in der Betriebszeit-Schätzeinrichtung 27 der weichen Reduktion außerdem der gleiche wie der in 24 ist, wobei daher dessen Beschreibung hier weggelassen ist.
<4. Die vorteilhaften Wirkungen>
Wie oben beschrieben worden ist, verursacht gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entweder die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke oder die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion keinen Fehler in der Dicke in dem herzustellenden fertiggestellten Bandring aufgrund einer Stoppmarkierung. Deshalb kann eine Verschlechterung der Produktqualität verhindert werden.
Zusätzlich wird in der vorliegenden Ausführungsform die Betriebszeit gemäß der Produktspezifikation des fertiggestellten Bandrings in jedem Fall der Verwendung des Verfahrens des fliegenden Wechsels der Stärke oder des Verfahrens der weichen Reduktion des Produkt-Bandrings geschätzt, um den fertiggestellten Bandring in Übereinstimmung mit der Walzprozedur mit einer kürzeren Betriebszeit herzustellen. Deshalb wird die Betriebszeit verkürzt, um den Betriebswirkungsgrad des Walzens zu verbessern.
<5. Ergänzungen>
Oben ist in der vorliegenden Ausführungsform angenommen worden, dass das Grundmaterial des Walzmaterials eine gleichmäßige Dicke in der Längsrichtung des Bandrings aufweist, wobei aber die Walzsteuervorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform außerdem in einem Fall angewendet werden kann, in dem das Grundmaterial eine ungleichmäßige Dicke aufweist.
Zusätzlich ist die vorliegende Ausführungsform konfiguriert, eine Walzprozedur basierend auf dem geschätzten Wert der Betriebszeit auszuwählen, wobei sie aber konfiguriert sein kann, eine Walzprozedur basierend auf der erforderlichen Genauigkeit der Banddicke gemäß der Produktionsspezifikation des Walzmaterials auszuwählen. Im Allgemeinen ergibt die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke infolge der kleineren Anzahl von vorübergehenden Außerbetriebnahmen der Walzwalze 1 eine bessere Genauigkeit der Banddicke als die Walzprozedur basierend auf dem Verfahren der weichen Reduktion. Deshalb ist das Auswahlkriterium in diesem Fall, eine Walzprozedur basierend auf dem Verfahren des fliegenden Wechsels der Stärke auszuwählen oder nicht, das eine bessere Genauigkeit der Banddicke aufweist, auf Kosten des Betriebswirkungsgrads.
Ferner ist die vorliegende Ausführungsform auf ein Einzelgerüst-Walzwerk 100 gerichtet, wobei aber die gleiche Technik wie die der vorliegenden Ausführungsform außerdem auf ein Tandemwalzwerk mit zwei Gerüsten oder mehr angewendet wird, in dem die Walzrichtung geändert wird, um die Anzahl der Walzdurchgänge zu vergrößern.
Weiterhin ist die vorliegende Ausführungsform konfiguriert, die Walzlast während der weichen Reduktion oder dem fliegenden Wechsel der Stärke zu ändern, wobei aber die gleiche Technik außerdem auf einen Fall angewendet werden kann, in dem ein zum Erhalten der Walzlast erforderlicher Walzspalt berechnet wird, um den Walzspalt zum Ändern der Walzlast zu steuern.
Es sollte angegeben werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen eingeschränkt ist und dass verschiedene Modifikationen ferner enthalten sind. Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen sind z. B. für den Zweck des Veranschaulichens der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden, wobei sie nicht notwendigerweise auf jene eingeschränkt sind, die alle hier beschriebenen Komponenten enthalten. Zusätzlich kann ein Teil einer bestimmten Ausführungsformen oder Modifikation durch den einer weiteren Ausführungsform oder Modifikation ersetzt sein oder kann eine bestimmte Ausführungsform oder Modifikation mit einem Teil einer weiteren Ausführungsform oder Modifikation ergänzt werden. Ferner kann ein Teil jeder Ausführungsform oder Modifikation gelöscht oder mit dem, der in anderen Ausführungsformen oder Modifikationen enthalten ist, ergänzt werden/durch den, der in anderen Ausführungsformen oder Modifikationen enthalten ist, ersetzt werden.
LEGENDE FÜR DIE BEZUGSZEICHEN

100: Einzelgerüst-Walzwerk
200: Walzsteuervorrichtung
1: Walzwalze
2: Walzmaterial
1au: obere Arbeitswalze
1bu: obere Zwischenwalze
1cu: obere Stützwalze
1ad: untere Arbeitswalze
1bd: untere Zwischenwalze
1cd: untere Stützwalze
3L: linke Zughaspel (linke TR)
3R: rechte Zughaspel (rechte TR)
4L: linkes Tensiometer
4R: rechtes Tensiometer
5L: linke Dickenlehre
5R: rechte Dickenlehre
6L: linke Ablenkwalze
6R: rechte Ablenkwalze
7L: Drehzahlmesser der linken TR
7R: Drehzahlmesser der rechten TR
8: Walzlastmesser
9L: Steuervorrichtung der linken TR
9R: Steuervorrichtung der rechten TR
10: Walzspalt-Steuervorrichtung
11: Walzwerksgeschwindigkeit-Steuervorrichtung (Walzgeschwindigkeits-Steuervorrichtung)
13L: linke Zugspannungs-Einstelleinrichtung
13R: rechte Zugspannungs-Einstelleinrichtung
14L: linker Zugspannungs-Controller
14R: rechter Zugspannungs-Controller
15L: linker Zugspannung-in-Strom-Umsetzer
15R: rechter Zugspannung-in-Strom-Umsetzer
16L: linker Banddicken-Controller
16R: rechter Banddicken-Controller
17: Last-Controller
18: Walzgeschwindigkeits-Einstelleinrichtung
19: Walzlast-Einstelleinrichtung
20: Walzprozedur-Controller (Walzprozedur-Steuermittel)
21: Walz-Controller zum fliegenden Wechsel der Stärke (Steuermittel zum fliegenden Wechsel der Stärke, Walzsteuermittel zum fliegenden Wechsel der Stärke)
22: Walz-Controller zur weichen Reduktion (Steuermittel zur weichen Reduktion, Walzsteuermittel zur weichen Reduktion)
23: Längspositions-Erkennungseinrichtung
24: Produktionsverfahren-Auswahleinrichtung
25: Walzprozedur-Auswahleinrichtung (Walzprozedur-Auswahlmittel)
26: Betriebszeit-Schätzeinrichtung des fliegenden Wechsels der Stärke (Betriebszeit-Schätzmittel)
27: Betriebszeit-Schätzeinrichtung der weichen Reduktion (Betriebszeit-Schätzmittel)
28: Auswahleinrichtung des Musters des fertiggestellten Bandrings
30: Vorwärtsregelungs-Banddicken-Controller
40: Rückkopplungs-Banddicken-Controller
50: Muster-DB (Musterdatenbank) der fertiggestellten Bandringe

Claims

Walzsteuervorrichtung für die Verwendung in einem Einzelgerüst-Walzwerk (100), das zwei vertikal angeordnete Walzwalzen (1) enthält, um eine Last auf ein Walzmaterial (2) auszuüben, das zwischen den beiden Walzwalzen (1) eingelegt ist, und das Walzmaterial (2) zwischen den beiden Walzwalzen (1) hindurchzuleiten, während die Walzwalzen (1) zum Walzen des Walzmaterials (2) gedreht werden, wobei die Walzsteuervorrichtung umfasst Dickenänderungs-Steuermittel zur weichen Reduktion, die zu einem Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke einer ersten Dicke mit einer auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer zweiten Dicke aufweist, sequentiell ausführen: eine erste Steuerung, bei der eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der ersten Last bis zu einer zweiten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke von im Wesentlichen der gleichen Dicke wie die erste Dicke aufweist, verringert wird; eine zweite Steuerung, bei der die Drehung der Walzwalzen (1) in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird, vorübergehend ausgesetzt wird; eine dritte Steuerung, bei der in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird, die Drehung der Walzwalzen (1) wiederaufgenommen wird, aber in der entgegengesetzten Drehrichtung; und eine vierte Steuerung, bei der eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der zweiten Last bis zu einer dritten Last vergrößert wird, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer dritten Dicke, die kleiner als die zweite Dicke ist, aufweist.
Walzsteuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: Steuermittel (21) zum fliegenden Wechsel der Stärke, die zum Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke der ersten Dicke mit der ersten auf es ausgeübten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke der zweiten Dicke aufweist, ausführen: eine fünfte Steuerung, bei der in einem Zustand, in dem die Walzwalzen (1) gedreht werden, eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der ersten Last bis zu einer vierten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer vierten Dicke, die von der zweiten Dicke verschieden ist, aufweist, geändert wird.
Walzsteuervorrichtung nach Anspruch 2, die ferner umfasst: Walzprozedur-Steuermittel (20), die eine Walzprozedur zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings steuern, der aus mehreren Abschnitten ausgebildet ist, die in der Längsrichtung unterteilt sind, so dass sie voneinander verschiedene Dicken aufweisen, nachdem das Walzmaterial (2) durch die Walzwalzen (1) des Einzelgerüst-Walzwerks (100) mehrmals gewalzt worden ist, wobei die Walzprozedur-Steuermittel (20) enthalten: Walzsteuermittel (22) zur weichen Reduktion, die, wenn die Walzrichtung des Walzmaterials (2) an Positionen mit Ausnahme beider Enden des Walzmaterials (2) geändert wird, das Walzen zum Zeitpunkt des Herstellens des fertiggestellten Bandrings basierend auf einer Walzprozedur einschließlich des Änderns der Walzrichtung unter Verwendung der Dickenänderungs-Steuermittel der weichen Reduktion steuern; und Walzsteuermittel (21) zum fliegenden Wechsel der Stärke, die, wenn eine Dicke des Walzmaterials (2) an Positionen mit Ausnahme beider Enden des Walzmaterials (2) geändert wird, das Walzen zum Zeitpunkt des Herstellens des fertiggestellten Bandrings basierend auf einer Walzprozedur einschließlich des Änderns der Dicke unter Verwendung der Steuermittel (21) zum fliegenden Wechsel der Stärke steuern.
Walzsteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Walzprozedur-Steuermittel (20) ferner enthalten: Betriebszeit-Schätzmittel (26), die auf der Grundlage einer eingegebenen Produktspezifikation der Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des fertiggestellten Bandrings eine erste Betriebszeit zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings gemäß einer Walzprozedur basierend auf den Walzsteuermitteln (22) zur weichen Reduktion und eine zweite Betriebszeit zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings gemäß einer Walzprozedur basierend auf den Walzsteuermitteln (21) zum fliegenden Wechsel der Stärke schätzen; und Walzprozedur-Auswahlmittel (25), die die erste Betriebszeit mit der zweiten Betriebszeit vergleichen und dann eine Walzprozedur basierend auf den Walzsteuermitteln (22) zur weichen Reduktion, falls die erste Betriebszeit kürzer als die zweite Betriebszeit ist, oder eine Walzprozedur basierend auf den Walzsteuermitteln (21) zum fliegenden Wechsel der Stärke, falls die erste Betriebszeit gleich der oder länger als die zweite Betriebszeit ist, als die Walzprozedur zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings auswählen.
Walzsteuerverfahren zur Verwendung in einer Walzsteuervorrichtung eines Einzelgerüst-Walzwerks (100), das zwei vertikal angeordnete Walzwalzen (1) enthält, um eine Last auf ein Walzmaterial (2), das zwischen den beiden Walzwalzen (1) eingelegt ist, auszuüben und das Walzmaterial (2) zwischen den beiden Walzwalze (1) hindurchzuleiten, während sich die Walzwalzen (1) zum Walzen des Walzmaterials (2) drehen, wobei das Walzsteuerverfahren zur sequentiellen Ausführung zu einem Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke einer ersten Dicke mit einer auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer zweiten Dicke aufweist, umfasst: Verringern als eine erste Steuerung einer auf das Walzmaterial (2) ausgeübten Last von der ersten Last bis zu einer zweiten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke von im Wesentlichen der gleichen Dicke wie die erste Dicke aufweist; vorübergehendes Aussetzen als eine zweite Steuerung der Drehung der Walzwalzen (1) in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird; Wiederaufnehmen als eine dritte Steuerung der Drehung der Walzwalzen (1), aber in der entgegengesetzten Drehrichtung, in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird; und Vergrößern als eine vierte Steuerung einer auf das Walzmaterial (2) ausgeübten Last von der zweiten Last bis zu einer dritten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer dritten Dicke aufweist, die kleiner als die zweite Dicke ist.
Walzsteuerverfahren nach Anspruch 5, das ferner umfasst: als eine fünfte Steuerung zum Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke der ersten Dicke mit einer auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke der zweiten Dicke aufweist, Ändern einer auf das Walzmaterial (2) ausgeübten Last in einem Zustand, in dem die Walzwalzen (1) gedreht werden, von der ersten Last bis zu einer vierten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer vierten Dicke aufweist, die von der zweiten Dicke verschieden ist.
Walzsteuerverfahren unter Verwendung einer Walzsteuervorrichtung eines Einzelgerüst-Walzwerks (100), das zwei vertikal angeordnete Walzwalzen (1) enthält, um eine Last auf ein Walzmaterial (2) auszuüben, das zwischen den beiden Walzwalzen (1) eingelegt ist, und das Walzmaterial (2) zwischen den beiden Walzwalzen (1) hindurchzuleiten, während die Walzwalzen (1) zum Walzen des Walzmaterials (2) gedreht werden, wobei die Walzsteuervorrichtung enthält Dickenänderungs-Steuermittel zur weichen Reduktion, die zu einem Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke einer ersten Dicke mit einer auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer zweiten Dicke aufweist, sequentiell ausführen: eine erste Steuerung, bei der eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der ersten Last bis zu einer zweiten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke von im Wesentlichen der gleichen Dicke wie die erste Dicke aufweist, verringert wird; eine zweite Steuerung, bei der die Drehung der Walzwalzen (1) in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird, vorübergehend ausgesetzt wird; eine dritte Steuerung, bei der in einem Zustand, in dem die zweite Last auf das Walzmaterial (2) ausgeübt wird, die Drehung der Walzwalzen (1) wiederaufgenommen wird, aber in der entgegengesetzten Drehrichtung; und eine vierte Steuerung, bei der eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der zweiten Last bis zu einer dritten Last vergrößert wird, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer dritten Dicke, die kleiner als die zweite Dicke ist, aufweist, so dass sie in einer Reihenfolge ausgeführt werden, wie sie im Folgenden aufgelistet ist, zu einem Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke einer ersten Dicke mit einer auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer zweiten Dicke aufweist; und Steuermittel (21) zum fliegenden Wechsel der Stärke, die zum Zeitpunkt, zu dem das Walzmaterial (2) mit einer Eintrittsseitendicke der ersten Dicke mit der ersten auf es ausgeübten ersten Last gewalzt wird, so dass das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke der zweiten Dicke aufweist, ausführen: eine fünfte Steuerung, bei der in einem Zustand, in dem die Walzwalzen (1) gedreht werden, eine auf das Walzmaterial (2) ausgeübte Last von der ersten Last bis zu einer vierten Last, bei der das Walzmaterial (2) eine Austrittsseitendicke einer vierten Dicke, die von der zweiten Dicke verschieden ist, aufweist, geändert wird, wobei das Walzsteuerverfahren zu einem Zeitpunkt des Steuerns der Walzprozedur zum Herstellen eines fertiggestellten Bandrings, der aus mehreren Abschnitten ausgebildet ist, die in der Längsrichtung unterteilt sind, so dass sie voneinander verschiedene Dicken aufweisen, nachdem das Walzmaterial (2) durch die Walzwalzen (1) des Einzelgerüst-Walzwerks (100) mehrmals gewalzt worden ist, umfasst: Steuern des Walzens zum Zeitpunkt des Herstellens des fertiggestellten Bandrings, wenn die Walzrichtung des Walzmaterials (2) an Positionen mit Ausnahme beider Enden des Walzmaterials (2) geändert wird, basierend auf einer ersten Walzprozedur einschließlich des Änderns der Walzrichtung unter Verwendung der Dickenänderungs-Steuermittel der weichen Reduktion; und Steuern des Walzens zum Zeitpunkt des Herstellens des fertiggestellten Bandrings, wenn eine Dicke des Walzmaterials (2) an Positionen mit Ausnahme beider Enden des Walzmaterials (2) geändert wird, basierend auf einer zweiten Walzprozedur einschließlich des Änderns der Dicke unter Verwendung der Steuermittel (21) zum fliegenden Wechsel der Stärke.
Walzsteuerverfahren nach Anspruch 7, das ferner umfasst: Schätzen auf der Grundlage einer eingegebenen Produktspezifikationen der Verteilung der Dicken in der Längsrichtung des fertiggestellten Bandrings einer ersten Betriebszeit zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings gemäß der ersten Walzprozedur und einer zweiten Betriebszeit zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings gemäß einer Walzprozedur basierend auf der zweiten Walzprozedur; und Vergleichen der ersten Betriebszeit mit der zweiten Betriebszeit und dann Auswählen als die Walzprozedur zum Herstellen des fertiggestellten Bandrings der ersten Walzprozedur, falls die erste Betriebszeit kürzer als die zweite Betriebszeit ist, oder der zweiten Walzprozedur, falls die erste Betriebszeit gleich der oder länger als die zweite Betriebszeit ist.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das ein Programm speichert, das einen Computer veranlasst, das Walzsteuerverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8 auszuführen.