EP0672471B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Bändern - Google Patents

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    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/142—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls by axially shifting the rolls, e.g. rolls with tapered ends or with a curved contour for continuously-variable crown CVC
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B21B37/40—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using axial shifting of the rolls

Definitions

  • the invention relates to a method for rolling strips axially movable rollers.
  • roll wear Another influencing variable St is roll wear, which is primarily occurs where the rolled strip comes into contact with the rolls, and which reduces the diameter of the rollers.
  • JP 61-52915 discloses a method for influencing the roll gap profile, both thermal and wear-related Changes in crowning are determined and by shifting the work rolls be adjusted in such a way that as flat a strip as possible is rolled can be.
  • GB 2 198 981 A discloses differently designed rolls, by means of of which the thickness of the rolled strip can be influenced accordingly.
  • the rollers have a cut similar to the well-known CVC cut and, like the CVC rollers, serve the thickness of the strip influence in the border area, in the quarter area or in the middle area to be able to.
  • Roll materials are used whose wear is negligible is small, then at least one is disrupting the rolling programs Minimized influencing variable over the width of the rollers been. Because the roller wear is basically contrary to the increasing thermal crowning works, it takes part in the rolling process low-wear rollers even more noticeable.
  • the invention is therefore based on the object of an actuator to demonstrate the annoying thermal crowning effect counteract simple and inexpensive to free rolling plans to be able to design.
  • wear-resistant rollers with at least executed in one of their end regions with enlarged radii Rolls are shifted against each other in such a way that the rolled strip in its width with areas of smaller radius in Stand in contact and that with increasing warming and thus thermal Bombing by shifting the roller areas in opposite directions their larger radius' pushed over edge areas of the rolled strip become. This ensures that the edge region elevations of the Band that occur due to the increasing thermal crowning would be eliminated.
  • the amount of displacement can e.g. determined in a calculator be the thermal crowning based on a calculation model determined online, taking values about the contour of the roller, its elastic deformation, etc. can be used to achieve an optimal Move position and thus set a desired belt contour.
  • rollers of a pair of rollers are each in the end areas of their bales with opposite their middle area increased diameter are executed.
  • Figure 1 is an upper work roll 1 and a lower work roll 2 can be seen. Between the work rolls 1, 2 that is too rolling band 3 arranged.
  • the upper work roll 1 has a diameter on its right side on that with the diameter of the left side of the bottom Work roll 2 matches. They are shown very exaggerated two work rolls 1, 2 at their other two ends 4, 5 slightly larger diameter. In the contact area of band 3 with the work rolls 1, 2 is also shown greatly exaggerated Thermal crowning 6, 7 of the rollers 1, 2 can be seen.
  • the work rolls 1, 2 are opposite in the direction of arrows 8, 9 shifted against each other that their edge areas 4, 5 larger Diameter are shifted over the edge areas of the rolled strip.
  • Figure 2 shows an upper work roll 1 'and a lower work roll 2 ', the bale ends 4, 4' and 5, 5 'different Have diameter.
  • the slopes 10, 10 ', 11, 11' are also different so that different thermal crowning are compensable.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von Bändern mit axial verschiebbaren Walzen.
Beim Walzen von Band sind mehrere gravierende Einflußgrößen bekannt, die das Bandprofil und die Bandplanheit beeinflussen. Eine dieser Einflußgrößen ist die thermische Bombierung der Walzen, die mit steigendem Walzgutdurchsatz durch ein Gerüst zunimmt. Die thermische Bombierung nimmt von den Bereichen der Walzen, die in der Walzgutmitte liegen zu den Walzgutkanten hin ab. Damit wird mit zunehmendem Walzgutdurchsatz Walzgut mit Kantenüberhöhung gewalzt.
Eine weitere Einflußgröße St der Walzenverschleiß, der vornehmlich dort auftritt, wo das Walzband mit den Walzen in Kontakt kommt, und der den Durchmesser der Walzen abnehmen läßt.
Die JP 61-52915 offenbart ein Verfahren zum Beeinflussen des Walzspaltprofils, wobei sowohl thermische als auch verschleißbedingte Balligkeitsänderungen ermittelt und durch Verschieben der Arbeitswalzen so ausgeregelt werden, daß möglichst planes Band gewalzt werden kann.
Es ist auch bekannt, durch zyklisches, axiales Verschieben der Walzen eine Vergleichmäßigung sowohl der thermischen Bombierung als vor allem auch des Verschleißes zu erreichen. Durch Kühlung bzw. Heizung der Walzen kann der thermischen Bombierung entgegengewirkt werden, eine Verhinderung der thermischen Bombierung ist mit diesen Maßnahmen jedoch nicht möglich.
Die GB 2 198 981 A offenbart verschieden gestaltete Walzen, mittels derer die Dicke des Walzbandes entsprechend beeinflußt werden kann. Die Walzen weisen einen dem bekannten CVC-Schliff ähnlichen Schliff auf und dienen, wie auch die CVC-Walzen dazu, die Dicke des Bandes im Randbereich, im Viertelbereich bzw. Mittenbereich beeinflussen zu können.
Die DE 39 19 285 A1 zeigt ebenfalls Walzen, mittels derer Viertelwellen entgegengewirkt werden soll. Der Einsatz von verschleißarmen Walzen ist bei keiner der Entgegenhaltungen offenbart.
Bedingt durch das Auftreten der thermischen Bombierung und des Arbeitswalzenverschleißes unterliegt der Walzprogrammaufbau (Breite, Materialdicke) strengen Regeln. Wunsch ist es jedoch, die Walzprogramme freier zusammenstellen zu können.
Werden Walzenwerkstoffe eingesetzt, deren Verschleiß vernachlässigbar klein ist, so ist zumindest eine die Walzprogramme störende sich über die Breite der Walzen ständig ändernde Einflußgröße minimiert worden. Da der Walzenverschleiß im Grunde entgegen der zunehmenden thermischen Bombierung wirkt, macht sich diese beim Walzen mit verschleißarmen Walzen noch stärker bemerkbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Stellglied aufzuzeigen, um den störenden, thermischen Bombierungs-Effekt einfach und kostengünstig entgegenzuwirken, um Walzpläne freier gestalten zu können.
Dazu wird vorgeschlagen, daß als Walzen verschleißarme mit mindestens in einem ihrer Endbereiche mit vergrößerten Radien ausgeführte Walzen derart gegeneinander verschoben werden, daß das Walzband in seiner Breite jeweils mit Bereichen des geringeren Radius' in Kontakt stehen und daß mit zunehmender Erwärmung und damit thermischer Bombierung durch gegensinniges Verschieben der Walzen Bereiche ihres größeren Radius' über Randbereiche des Walzbandes geschoben werden. Dadurch wird erreicht, daß die Randbereichüberhöhungen des Bandes, die durch die steigende thermische Bombierung eintreten würden, beseitigt werden.
Das Maß der Verschiebung kann z.B. in einem Rechner ermittelt werden, der die thermische Bombierung anhand eines Rechenmodells online bestimmt, wobei Werte über die Kontur der Walze, deren elastische Deformation usw. herangezogen werden, um eine optimale Verschiebeposition und damit eine gewünschte Bandkontur einzustellen.
Es hat sich bewährt, wenn die Walzen eines Walzenpaares jeweils in den Endbereichen ihrer Ballen mit gegenüber deren Mittelbereich erhöhtem Durchmesser ausgeführt sind.
Von Vorteil ist, wenn der Durchmesserzuwachs im Bandkantenbereich stetig ist.
Werden die Merkmale des Anspruchs 3 verwirklicht, so lassen sich unterschiedliche maximale Randbereichüberhöhungen kompensieren.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich nach den Ansprüchen 4 bis 6.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen
Figur 1
die Prinzipdarstellung eines Arbeitswalzenpaares während des Walzvorgangs, wobei die thermische Bombierung und der erfindungsgemäße Walzenschliff zu erkennen ist, die beim Walzvorgang übliche Walzenabplattung und Walzendurchbiegung jedoch nicht berücksichtigt ist, und
Figur 2
ein Arbeitswalzenpaar mit beidseitig verstärkten Walzen.
Der Figur 1 ist eine obere Arbeitswalze 1 und eine untere Arbeitswalze 2 zu entnehmen. Zwischen den Arbeitswalzen 1, 2 ist das zu walzende Band 3 angeordnet.
Die obere Arbeitswalze 1 weist an ihrer rechten Seite einen Durchmesser auf, der mit dem Durchmesser der linken Seite der unteren Arbeitswalze 2 übereinstimmt. Stark überhöht dargestellt weisen die beiden Arbeitswalzen 1, 2 an ihren beiden anderen Enden 4, 5 geringfügig größere Durchmesser auf. Im Kontaktbereich des Bandes 3 mit den Arbeitswalzen 1, 2 ist ebenfalls stark überhöht dargestellt die thermisch Bombierung 6, 7 der Walzen 1, 2 zu erkennen. Die Arbeitswalzen 1, 2 sind in Richtung der Pfeile 8, 9 so entgegengesetzt gegeneinander verschoben, daß deren Randbereiche 4, 5 größeren Durchmessers über die Randbereiche des Walzbandes verschoben sind.
Es ist zu erkennen, daß das Band 3 in seinen Kantenbereichen weniger starke Wulste aufweist, als die zu erwartenden Wulste ohne die Verstärkung der Walzenendbereich auffallen würde.
Die Steilheit des Übergangs vom kleinen zum größeren Durchmesser der Walzen sowie die Differenz zwischen dem kleinen und dem großen Durchmesser ist abhängig von der zu erwartenden thermischen Bombierung 6, 7.
Figur 2 zeigt eine obere Arbeitswalze 1' sowie eine untere Arbeitswalze 2', deren Ballenenden 4, 4' bzw. 5, 5' unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Auch die Steigungen 10, 10', 11, 11' sind unterschiedlich, so daß unterschiedliche thermische Bombierungen kompensierbar sind.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Walzen von Bändern (3) mit axial verschiebbaren Walzen (1, 2),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Walzen verschleißarme, mit mindestens in einem ihrer Endbereiche (4, 5 bzw. 4', 5') mit vergrößerten Radien ausgeführte Walzen (1, 2; 1', 2') derart gegeneinander verschoben werden, daß das Walzband (3) in seiner Breite jeweils mit Bereichen des geringeren Radius' in Kontakt stehen und daß mit zunehmender Erwärmung und mit thermischer Bombierung (6, 7) durch gegensinniges Verschieben (8, 9) der Walzen (1, 2; 1', 2') Bereiche (4, 5 bzw. 4', 5') ihres größeren Radius' über Randbereiche des Walzbandes (3) geschoben werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Ausgleich der im Mittelbereich der Walzen zu erwartenden starken thermischen Bombierung der Durchmesser der Walzen (1, 2; 1', 2') von deren Mittelbereich mit dem geringsten Durchmesser zum Endbereich (4, 5; 4', 5') der Walzen (1, 2; 1', 2') hin ansteigt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Walzen eingesetzt werden, bei denen die Durchmesser der Endbereiche (4, 4'; 5, 5') einer Walze unterschiedlich sind und daß die Durchmesser der Endbereiche der zweiten Walze des Walzenpaares entsprechend umgekehrte Durchmesserverhältnisse aufweisen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Walzen eingesetzt werden, bei denen die maximale Differenz der Radien der Durchmesserbereiche in der Größenordnung des im Betrieb als thermische Bombierung (6, 7) zu erwartenden Radius-Anstieges liegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Walzen eingesetzt werden, bei denen die Radiusdifferenz den maximalen Radiusanstieg der thermischen Bombierung (6, 7) übersteigt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Arbeitswalzen (1, 2; 1', 2') mit verstärkten Ballenenden (4, 5; 4', 5') verwendet werden.
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