EP0175844B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des Dickenprofils des zu walzenden Bandes an einer mehrgerüstigen Warmbandstrasse - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur des Dickenprofils des zu walzenden Bandes an einer mehrgerüstigen Warmbandstrasse Download PDF

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EP0175844B1
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rolling
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Hermann-Josef Prof. Dr. Rer. Nat. Kopineck
Wilhelm Dr. Tappe
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/18—Rolls or rollers
    • B21B2203/187—Tilting rolls

Definitions

  • the invention relates to and a device for correcting the thickness profile of the strip to be rolled on a multi-stand rolling mill according to the preamble of the claim.
  • rollers are also known, with which the shape of the roller is changed somewhat, in that the roller or its bearings are bent somewhat against the roller pitch by a hydraulic device at both ends. This bending is necessary at the ends, because otherwise the roller will roll the tape flat around the edges than in the middle, because the edges will flow more strongly under the roller pressure than the center of the tape.
  • This balancing with a one-sided waveform can also be done automatically and very quickly when installing a measuring device for measuring the ban voltages distributed over the bandwidth, as is known from DE-PS 2633351.
  • the measuring device and the pivoting device of the roller were originally developed to compensate for non-flat strip.
  • the measuring device and the swiveling device can be used for guiding the strip precisely in the center of the rolling mill. Accurate central guidance is important for all subsequent correction devices, because these usually act symmetrically to the center of the rolling mill. It is expedient if more than one measuring device coupled to a roll swiveling device is attached for precise central guidance over the length of the rolling train.
  • the manipulated variables for correcting the roll gap are calculated in a computer, which also contains the comparator for the measured values.
  • the computer takes into account, for example, the calculation of the manipulated variable. the roll dimensions, the roll material width, the roll crowning, the rolling force and the temperature of the strip.
  • FIGS. 1 and 2 An embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • 1 is the entire rolling mill in a side view and in Fig. 2 the beginning part of the rolling mill is seen from above.
  • the roll stands are designated 11 to 17.
  • the arrow 18 indicates the direction of entry of the rolling stock 19. This is first guided by the rollers 20 and 21 and by the slide guides 22 and 23 exactly in the middle of the rolling train in front of the first stand 11. If an error has occurred after passing through the first 2 stands 11 and 12, this is determined by the measuring rollers 24 to 30 of the measuring device 31 in the form of different tensions in the strip. The measurement results are compared in the computer 32. This calculates a manipulated variable that is based on a control with e.g. hydraulic adjustment 33 acts on the upper roller of the roll stand 12, whereby this roller is pivoted somewhat about its center. At this point, a measuring device can also be sufficient, which only gives signals from two sensors instead of the rollers 24 and 30.
  • a structurally identical measuring device for correcting the central position of the strip 19 is installed again between the roll stands 13 and 14.
  • a set of measuring rolls of identical construction to the measuring rolls 24 to 30 is installed, of which the outer one is designated by 34.
  • These measuring rollers give their values via the measuring device 35 to the computer 36.
  • a computer 38 is also installed, into which the rolling data of the last three stands 15, 16, 17, in particular the rolling force data from the force gauges 39, 40 and 41, are received. This computer calculates a manipulated variable for the control of the hydraulic roller bending device 42, which is arranged in the stand 17.
  • curves are shown in FIG. 3, which represent the relationship between the rolling force in the stand 17, the crowning of the work rolls, the width of the rolled strip 19 with the roll bending value setting to be calculated.

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Description

  • Die Erfindung betrifft und eine Vorrichtung zur Korrektur des Dickenprofils des zu walzenden Bandes an einer mehrgerüstigen Walzstraße gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
  • Es sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, mit denen die Walzspaltform und somit das Dikkenprofil des zu walzenden Bandes verändert werden kann. Es gibt Walzgerüste, bei denen die obere Walze etwas geschwenkt werden kann, so daß eine geringe Drehung um eine durch den Mittelpunkt der Walze waagerecht liegende und um 90° zur Walzenachse stehende gedachte Achse, entsteht. Eine solche Vorrichtung wird zur Planheitssteuerung verwandt.
  • Es sind außerdem Vorrichtungen bekannt, mit denen die Form der Walze etwas verändert wird, in dem die Walze bzw. ihre Lager durch eine hydraulische Einrichtung an beiden Enden etwas entgegen der Walzenanstellung gebogen wird. Dieses Verbiegen ist an den Enden notwendig, weil sonst die Walze das Band an den Rändern flacher als in der Mitte walzt, weil die Ränder unter dem Walzendruck stärker fließen als die Mitte des Bandes.
  • Diese beiden bekannten Vorrichtungen zur Korrektur wurden bisher zum groben Ausregulieren von langsam, z.B. infolge von Abnutzung, sich entwickelnden Fehlern benutzt, deren Größe stichprobenhaft am fertig aufgewickelten ruhenden Band mit herkömmlichen Meßmethoden bestimmt wurde.
  • Schneller wirkende regulierende Eingriffe warende regulierende Eingriffe waren bisher nur bei unplanem Band üblich, wenn das Band z.B. an einer Seite Wellen wirft. Dies war für das Bedienungspersonal sofort sichtbar. Die Wellenform an einer Seite entsteht immer dann, wenn diese Seite zu stark ausgewalzt wird, dann wird dort das Blech länger und wirft Wellen. Der Bedienungsmann mußte beim Vorliegen der Wellenform an einem der Walzgerüste durch Schwenken einer Walze den Walzspalt an der Seite vertrößern, an der die Wellenform auftritt.
  • Dieses Ausregulieren bei einseitiger Wellenform kann beim einbau eines Meßgerätes zum Messen der über der Bandbreite verteilten Banspannungen, wie es aus der DE-Ps 2633351 bekannt ist, auch automatisch und sehr schnell erfolgen.
  • Mit diesen bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Korrektur der Walzspaltform sind Ungenauigkeiten nur in grobem Maße auszuregulieren, weil die in Längsrichtung verlaufende Mittellinie des Bandes nicht immer mit der Mitte der Walzstraße übereinstimmt und das Band quer zur Mittellinie der Walzstraße laufende seine Lage ändert. Gelegentlich sind die Schwankungen sogar so groß, daß das Band seitlich gegen Begrenzungen der Walzstraße läuft, was zu erheblichen Betriebsstörungen führt.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, die seitlichen, quer zur Bandlaufrichtung erfolgenden Schwankungen des Bandes erheblich zu vermindern und besonders schnell wirkende und genaue Korrekturmöglichkeiten des Dickenprofils durch Verändern des Walzspaltes zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkinalskombination des Patentanspruchs gelöst.
  • Eine genaue symmetrische Lage der Mitte des Bandes zur Mitte der Walzstraße wird am Einlauf der Walzstraße durch bekannte mechanische seitliche Führungen erreicht. Am Einlauf der Walzstraße kann das auszuwalzende Material, weil es noch sehr dick ist, seitlich gut geführt werden. Innerhalb der Walzstraße, die aus etwa 7 Walzgerüsten besteht, kann das Band nicht mehr durch seitliche Führungen geführt werden, da die auf das Band einwirkenden Kräfte sehr groß sind und das Band besonders bei den letzten Walzgerüsten bereits sehr flach gewalzt ist und somit eine Kante fehlt, die seitlich starke Kräfte aufnehmen kann.
  • Es hat sich erwiesen, daß ein mittig in die Walzstraße einlaufendes Band diese auch symmetrisch zur Mitte wieder verlaßt, wenn alle Walzgerüste ohne jeglichen Fehler arbeiten. Dies ist jedoch in der Praxis nicht erreichbar. Wenn nur eine Walze an einer Seite geringfügig fester drückt als an der anderen Seite, so wird das Band an der Seite mit dem zu engen Walzspalt länger, so daß es leicht bogenförmig wird und mit seiner Mitte von der Mittellinie der Walzstraße abweicht. Solche Abweichungen können durch das Meßgeräte nach der DE-Ps 2633351 zum ermitteln der Spannungsverteilung quer zum Band frühzeitig festgestellt werden. Durch entsprechendes geringfügiges Schwenken einer Walze im nachfolgenden oder auch dem Meßgerät vorher folgenden Gerüst kann der Fehler wieder ausgeglichen werden.
  • Das Meßgerät und die Schwenkeinrichtung der Walze sind ursprünglich zum Ausgleichen von nicht planem Band entwickelt worden. Im Zusammenhang mit einer gut ausgerichteten mechanischen Führung am Einlauf der Walzstraße hat sich überraschenderweise ergeben, daß das Meßgerät und die Schwenkeinrichtung zum genauen mittigen Führen des Bandes innerhalb der Walzstraße benutzbar sind. Eine genaue mittige Führung ist für alle nachfolgenden Korrekturvorrichtungen wichtig, weil diese in der Regel symmetrisch zur Mitte der Walzstraße wirken. Es ist zweckmäßig, wenn zum genauen mittigen Führen über der Länge der Walzstraße verteilt mehr als ein Meßgerät gekoppelt mit einer Walzenschwenkeinrichtung angebracht sind.
  • Die Stellgrößen zur Korrektur des Walzpaltes werden in einem Computer, der auch den Vergleicher für die Meßwerte enthält, errechnet.
  • Es ergeben nicht immer die gleichen Abweichungen in den Meßwerten die gleichen Stellgrößen. Der Computer berücksichtigt mit Hilfe eines eingegebenen geeigneten Programms bei der Errechnung der Stellgröße z.B. die Walzenabmessungen, die Walzmaterialbreite, die Walzenbombierung, die Walzkraft und die Temperatur des Bandes.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben. In Fig. 1 ist die ganze Walzstraße in seitlicher Ansicht und in Fig. 2 ist der Anfangsteil der Walzstraße von oben gesehen dargestellt.
  • Darin sind die Walzgerüste mit 11 bis 17 bezeichnet. Der Pfeil 18 kennzeichnet die Einlaufrichtung des Walzgutes 19. Dieses wird zunächst durch die Rollen 20 und 21 und durch die Gleitführungen 22 und 23 genau in der Mitte der Walzstraße vor das erste Gerüst 11 geführt. Wenn sich nach dem Durchlaufen der ersten 2 Gerüste 11 und 12 ein Fehler eingestellt hat, so wird dieser durch die Meßrollen 24 bis 30 des Meßgerätes 31 in der Form von unterschiedlichen Spannungen im Band festgestellt. Die Meßergebnisse werden im Computer 32 verglichen. Dieser errechnet eine Stellgröße, die auf eine Steuerung mit z.B. hydraulischem Verstellbetrieb 33 auf die obere Walze des Walzgerüstes 12 einwirkt, wodurch diese Walze um ihre Mitte etwas geschwenkt wird. An dieser Stelle kann auch eine Meßvorrichtung ausreichend sein, die nur Signale von zwei Meßwertgebern anstelle der Rolle 24 und 30 gibt.
  • Zwischen den Walzgerüsten 13 und 14 ist nochmals eine baugleiche Meßvorrichtung zur Korrektur der Mittenlage des Bandes 19 eingebaut. Vor dem letzten Walzgerüst 17, hinter dem der nicht gezeichnete Haspel kommt, ist ein mit den Meßrollen 24 bis 30 baugleicher Satz Meßrollen installiert, von denen die äußere mit 34 bezeichnet ist. Diese Meßrollen geben ihre Werte über das Meßgerät 35 an den Computer 36. Dieser errechnet u.a. eine Stellgröße für die Steuerung der hydraulischen Walzenbiegeeinrichtung 37, die auf die obere Walze des Walzgerüstes 16 einwirkt.
  • Eine baugleiche Anordnung kann ebenso zwischen den Gerüsten 15 und 16 angeorndet sein, die auf die Stellglieder des Gerüstes 15 einwirken.
  • Weiterhin ist ein Computer 38 installiert, in den die Walzdaten der drei letzten Gerüste 15, 16, 17, insbesondere die Walzkräftedaten von den Kraftmessern 39, 40 und 41 eingehen. Dieser Computer errechnet eine Stellgröße für die Steuerung der hydraulischen Walzenbiegeeinrichtung 42, die im Gerüst 17 angeordnet ist.
  • Als Beispiel der vom Computer 38 zu errechnenden Werte sind in Figur 3 Kurven wiedergegeben, die den Zusammenhang der Walzkraft im Gerüst 17, der Balligkeit der Arbeitswalzen, der Breite des gewalzten Bandes 19 mit der zu errechnenden Walzenbiegewerteinstellung darstellt.
  • Die zwischen 800 und 1.600 liegenden Werte an den Geraden stellen die Bandbreiten dar.

Claims (1)

  1. Walzstraße mit wenigstens einem Walzgerüst (11 bis 17) mit einer die Spannung über die Breite des zu walzenden Bandes messenden Meßeinrichtung (31) und mit einem Meßwertvergleicher (32), der zum Spannungsausgleich eine Walzenschwenkeinrichtung (33) steuert und bei Abweichungen von vorgegebenen Sollwerten eine Walzenbiegeeinrichtung (37) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzstraße eine Warmbandwalzstraße mit mehreren Walzgerüsten (11 bis 17) ist, wobei die Walzenschwenkeinrichtung (33) in ein Walzgerüst (12) eingebaut ist, das in Walzrichtung vor dem walzgerüst (34) mit der Walzenbiegeeinrichtung (37) angeordnet ist und daß an mehreren Walzgerüsten jeweils eine Walzenschwenkeinrichtung (33) mit zugehöriger Meßeinrichtung eingebaut ist.
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