DE2743130A1

DE2743130A1 - Vorrichtung zum walzen von band- oder tafelfoermigem walzgut

Info

Publication number: DE2743130A1
Application number: DE19772743130
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1976-12-28
Filing date: 1977-09-24
Publication date: 1978-06-29
Also published as: FR2375920A1; AT345237B; ATA972676A

Description

Anmelderin: Stuttgart, den 23.9.1977

Vereinigte österreichische Eisen- P 5^36 Rp und Stahlwerke - Alpine Montan AG in Wien

A-4010 Linz, Werksgelände

Vertreter:

Kohler - Schwindling - Späth

Patentanwälte

Hohentwielstraße 4-1

D-7OOO Stuttgart 1

Vorrichtung zum Walzen von band- oder tafelförmigem Walzgut

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Walzen von band- oder tafelförmigem Walzgut zwischen zwei Arbeitswalzen, wobei zur Regelung des Walzgutquerprofils Mittel zur örtlichen thermischen Beeinflussung im Walzbereich vorgesehen sind.

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Beim Walzen von Blechbändern od.dgl. wird immer mehr Wert auf eine entsprechende Planheit gelegt, wobei geringfügige Dickenunterschiede in Kauf genommen werden. Von der bei einer äußeren Spannung auf das Band auftretenden Zugspannungsverteilung über dessen Breite läßt sich auf die Planheit des Bandes schließen, so daß über solche Zugspannungsmessungen der Walzspalt entsprechend beeinflußt werden kann, um mit dem Längen der größere Zugspannungen aufweisenden Bandlängszonen eine konstante Zugspannung über die Breite des Bandes und damit plane Bänder zu erreichen. Durch Veränderung der Walzspaltgeometrie lassen sich natürlich auch Dickenunterschiede ausgleichen, doch kann dadurch wiederum die Planheit des Bandes ungünstig beeinflußt werden.

Um das Band über die Breite unterschiedlich stark zu walzen, werden im allgemeinen die Arbeitswaisen entsprechend beeinflußt. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Arbeitswalzen mit Hilfe von Stützwalzen zu verbiegen, was jedoch nicht nur Probleme hinsichtlich der Steuerung, sondern auch hinsichtlich der Beschränkung der Verformung auf schmale Bereiche mit sich bringt. Die Beeinflussung schmalbandiger Materialzonen erfolgt daher üblicherweise durch eine Ballenzonenkühlung der Arbeitswalzen mittels Kühlflüssigkeit, die über Spritzduschsegmente gezielt den einzelnen Abschnitten der Arbeitswalzen zugeführt werden kann. Diese Ballenzonenkühlung mit Hilfe von Kühlflüssigkeit arbeitet Jedoch vergleichsweise träge, wobei der Wirkbereich keineswegs ge nügend scharf abgegrenzt werden kann. Der Streubereich der

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Duschen, die Überschneidung benachbarter Kühleinheiten und die Änderung des Sprühfeldes bei Verschmutzung einzelner Düsenbohrungen sind als Hauptursachen für die Unbestimmtheit der Verformungsbreite der Arbeitswalzen auf Grund der zonenweisen Kühlung anzugeben. Insbesondere bei Verschmutzung ist die Gefahr gegeben, daß es zu sehr unterschiedlichen Reibungsverhältnissen und einer Abweichung der Walzspaltgeometrie zwischen benachbarten Zonen kommt, was zu einer Verformung führt, die beim Walzen des Bandes schmalzonige Unplanheiten hervorruft.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Walzen von band- oder tafelförmigem Walzgut zu schaffen, in der das Walzgut in ausreichend scharf abgegrenzten Längszonen mehr als im übrigen Bereich beeinflußt werden kann, wobei bei einer entsprechenden Regelung ein günstiges Zeitverhalten bezüglich der Änderung der Walzspaltgeometrie gegeben sein soll. Außerdem soll die Störanfälligkeit gering und die Beeinflußbarkeit der Walzspaltgeometrie hoch sein.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß für das Walzgut in dessen Durchlaufrichtung vor den Arbeitswalzen bzw. für wenigstens eine Arbeitswalze über die Breite des Walzgutes bzw. über die Länge der Arbeitswalzen verteilt angeordnete Heizelemente vorgesehen sind, die jeweils für sich in Abhängigkeit von der Längszugspannungsvertei^ng bzw. von der Dickenverteilung über die Walzgutbreite ansteuerbar sind. Durch das zonenweise Aufheizen der Arbeitswalzen bzw. des Bandes selbst ergibt sich nicht nur die Möglichkeit, die Bedingungen für die Walzspaltgeometrie in genügend genau abgegrenzten Längs- zonen zu ändern, sondern auch der Vorteil einer ausreichend raschen Änderung, weil lediglich entsprechende Wärmeenergie den einzelnen Längszonen zugeführt werden muß. Dabei können die Arbeitswalzen entsprechend beeinflußt und damit die Walzspaltabmessungen verändert werden. Es ist aber auch möglich, durch Zuführung von Wärmeenergie das

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Walzgut selbst zu beeinflussen, so daß durch Wärmedehnungen dickere Walzgutlängszonen stärker als die übrigen Längszonen beim Walzvorgang beeinflußt werden. Durch gleichzeitiges Anwenden beider Möglichkeiten kann eine entsprechend gesteigerte Wirkung erzielt werden. Das Aufheizen des Walzgutes selbst besitzt außerdem den Vorteil, daß sich durch Wärmeleitung nicht das Walzgut über seine Breite gleichmäßig aufheizen kann, weil das Band ja mit einer bestimmten Geschwindigkeit gefördert wird. Beim Aufheizen der Arbeitswalzen kann unter Umständen jedoch ein solcher Effekt auftreten. Um dies zu verhindern, kann ein Spritzduschenbalken zusätzlich eingebaut werden, wobei jedoch üblicherweise mit konstanter Kühlung über die Walzenlänge gearbeitet werden kann, weil die Beeinflussung der Walzenkontur eben über die wesentlich schneller und genauer arbeitenden Heizelemente erfolgt.

Grundsätzlich könnten verschiedenst aufgebaute Heizelemente Verwendung finden, wenn nur gesichert ist, daß die Wärmeenergie lediglich in bestimmten Bereichen übertragen wird. Bei elektrisch leitenden Bändern ist es dabei besonders günstig, die Heizelemente als induktive Heizelemente auszubilden, weil durch die im Walzgut induzierten Wirbelströme alle Bedingungen besonders gut erfüllt werden.

Es ist zwar bereits bekannt, das Walzgut oder die Arbeitswalzen durch induktive Heizelemente aufzuheizen, doch wurden diese Heizelemente bisher nur eingesetzt, um die unterschiedlichen Wärmeverluste des Walzgutes auszugleichen und gleiche Walztemperaturen sowohl am Bandanfang als auch am Bandende sicherzustellen. Aus diesem Grunde werden die Arbeitswalzen und das Walzgut auch über die Breite gleichmäßig erwärmt, weil es ja gilt, Temperaturunterschiede des Walzgutes in dessen Längsrichtung auszugleichen. Da diesem bekannten Heize¹ementeneinsatz eine völlig andere Aufgabe zugrunde liegt und mit Hilfe der bekannten Heizelementenanordnung die erfindungsgemäße Problemstellung keineswegs gelöst werden kann, kann durch diese

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bekannten Anordnungen auch die Erfindung nicht nahegelegt werden, die ein gewollt ungleichmäßiges Erwärmen über die Breite des Walzgutes zum Gegenstand hat.

Um eine gute Steuerung der Walzspaltgeometrie zu erhalten, ist es vorteilhaft, die zugeführte Wärmeenergie zu regeln. Dies kann bei induktiven Heizelementen durch Steuerung des Erregerstromes geschehen. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich jedoch, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen ist, daß in Durchlaufrichtung des Walzgutes bzw. in Umfangsrichtung der Arbeitswalzen jeweils wenigstens zwei je für sich einschaltbare Heizelemente hintereinander angeordnet sind. Durch diese Maßnahme kann nämlich nicht nur eine höhere Heizleistung erzielt werden, weil auf eine Längszone mehr als ein Heizelement einwirken kann, sondern auch die Heizleistung durch Zu- und Abschalten von Heizelementen für Steuerungszwecke geändert werden.

Um das Walzgut stark beeinflussen zu können, können die Heizelemente selbstverständlich auch auf beiden Walzgutseiten angeordnet sein.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig.1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Walzen von band- oder tafelförmigem Walzgut im Blockschaltbild,

Fig.2 die Vorrichtung nach Fig.1 in Draufsicht, Fig.3 eine der Pig.1 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig.4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig.3·

Wie aus der Zeichnung klar hervorgeht, wird das zu walzende Band 1 über Umlenkrollen 2, die als Zugspannungsmeßrollen ausgebildet sind, gezogen, um über die Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes 1 die Planheit des Bandes vor und nach dem Walzvorgang zu erfassen. Gemäß Fig.1 und

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sind den einzelnen Meßzonen der Rollen 2 jeweils induktive Heizelemente 3 für die Arbeitswalzen 4 zugeordnet, wobei die Heizelemente 3 über eine Regeleinrichtung 5> beispielsweise über einen entsprechenden Prozeßrechner, in Abhängigkeit von den durch die Rollen 2 erfaßten Zugspannungen angesteuert werden. Außerdem wird durch entsprechende Dickenmeßgeräte 6 auch die Dicke des Bandes vor und nach dem Walzen erfaßt und zur Regelung der Heizelemente 3 verwendet. Wird über die Eingangsrolle 2 eine ungleichmäßige Zugspannungsverteilung über die Breite des Bandes 1 festgestellt, so werden über die Regeleinrichtung 5 die in den Zonen mit der größten Zugspannung liegenden Heizelemente aktiviert, wodurch die Arbeitswalzen in diesem Bereich verformt werden. Das Band 1 wird daher im Bereich dieser Zonen größerer Zugspannungen stärker als in den übrigen Bereichen verformt, um die Zugspannungsverteilung zu vergleichmäßigen und Planheit zu erzielen. Die erreichte Zugspannungsverteilung wird mit der auslaufseitigen Meßrolle 2 kontrolliert, wobei über diese Meßrolle 2 und über die Regeleinrichtung 5 notwendige Korrekturen erreicht werden können. Damit die gewünschte Dickentoleranz eingehalten werden kann, wird auch die Dicke nach dem Walzvorgang bestimmt.

Der Unterschied zwischen der Vorrichtung nach den Fig.1 und 2 und der in den Fig.3 und 4 dargestellten Vorrichtung besteht lediglich darin, daß bei der Vorrichtung gemäß den Fig.3 und 4 die induktiven Heizelemente 3 nicht auf die Arbeitswalzen 4, sondern auf das Band 1 selbst einwirken und dessen Querschnittsform beeinflussen. Auch durch diese Maßnahme kann das Band in einzelnen Zonen mehr als in anderen Zonen gelängt werden.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist natürlich selbstverständlich eine Kombination von auf die Arbeitswalzen und auf das Band einwirkenden Heizelementen möglich. Die Heizelemente brauchen dabei nicht auf beide Arbeitswalzen oder auf beide Bandseiten einzuwirken. Außerdem sind

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auch andere Steuerungen der Heizelemente möglich, wobei die Heizelemente nicht nur ein- und auszuschalten sind, sondern auch in ihrer Heizleistung regelbar sein können. Die bereichsweise Beeinflussung könnte auch durch Verschieben von Heizelementen sichergestellt werden. Zusätzlich zu den Heizelementen könnte schließlich noch eine Kühleinrichtung für die Arbeitswalzen vorgesehen sein, um ein gleichmäßiges Aufheizen der Arbeitswalzen bei längerem Betrieb zu vermeiden.

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Claims

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Patentansprüche :

M. ) Vorrichtung zum Walzen von band- oder tafelförmigem Walzgut zwischen zwei Arbeitswalzen, wobei zur Regelung des Walzgutquerprofils Mittel zur örtlichen thermischen Beeinflussung im Walzbereich vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für das Walzgut (1) in dessen Durchlaufrichtung vor den Arbeitswalzen (4) bzw. wenigstens für eine Arbeitswalze (4) über die Breite des Walzgutes (1) bzw. über die Länge der Arbeitswalzen (4) verteilt angeordnete Heizelemente (3) vorgesehen sind, die jeweils für sich in Abhängigkeit von der Längszugspannungsverteilung bzw. von der Dickenverteilung über die Walzgutbreite ansteuerbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung des Walzgutes (1) bzw. in Umfangsrichtung der Arbeitswalzen (4) jeweils wenigstens zwei je für sich einschaltbare Heizelemente (3) hintereinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (3) auf beiden Walzgutseiten angeordnet sind.

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