EP1074317A2 - Method for flexibly rolling a metal strip - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes, wobei das Metallband während des Walzprozesses durch einen zwischen zwei Arbeitswalzen gebildeten Walzspalt geführt und der Walzspalt während des Walzvorgangs gezielt verfahren wird, um über die Länge des Metallbandes unterschiedliche Banddicken zu erzielen.The invention relates to a method for flexible rolling of a metal strip, wherein the metal strip during the rolling process by one between two work rolls formed roll gap and the roll gap targeted during the rolling process is moved to different strip thicknesses over the length of the metal strip to achieve.
Das flexible Walzen als Verfahren zur Herstellung von planen Metallbändern mit über ihre Länge definiert unterschiedlichen Banddicken ist bereits aus der Praxis bekannt. Das flexible Walzen ist dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzprozesses der Walzspalt gezielt verfahren wird. Hierbei werden unterschiedlich lange Bandabschnitte mit unterschiedlichen Banddicken gewalzt, die über unterschiedliche Steigungen miteinander verbunden sein können. Das Ziel des flexiblen Walzens ist es, Walzprodukte mit belastungs- und gewichtsoptimierten Querschnittsformen herzustellen. Das Verfahren ist üblicherweise als Bandwalzen von Coil auf Coil ausgelegt. Hierbei unterstützt der über den Haspel aufgebrachte Bandzug den Walzprozeß und verbessert wesentlich die Geradheit des fertigen Bandprofils in Längsrichtung, also in Walzrichtung.Flexible rolling as a process for the production of flat metal strips with over their length defines different strip thicknesses is already known in practice. The flexible rolling is characterized in that during the rolling process Roll gap is moved specifically. Here are different lengths of tape rolled with different strip thicknesses over different pitches can be connected. The goal of flexible rolling is To produce rolled products with cross-sectional shapes optimized for load and weight. The process is usually designed as strip rolling from coil to coil. The strip tension applied over the reel supports the rolling process and significantly improves the straightness of the finished strip profile in the longitudinal direction, i.e. in Rolling direction.
Beim Walzen im Rahmen des konventionellen Bandwalzprozesses sind zur Verformung des in der Einlaufzone zum Walzspalt befindlichen Walzgutes erhebliche Kräfte erforderlich, welche zu einer elastischen Durchbiegung der Walzen führen. Durch die Durchbiegung der an ihren beiden Enden gelagerten Walzen ergibt sich eine Biegelinie, die meist parabelförmig ist und der Mittelachse der Walze entspricht. Da die Durchbiegung eine Abweichung vom gleichmäßigen Spaltmaß bzw. vom idealen Spalt verursacht, sind Korrekturmaßnahmen erforderlich.When rolling in the context of the conventional strip rolling process are for deformation of the rolling stock located in the entry zone to the roll gap is considerable Forces required which lead to elastic deflection of the rollers. The deflection of the rollers mounted at both ends results in a bending line, which is usually parabolic and corresponds to the central axis of the roller. Since the deflection is a deviation from the uniform gap dimension or from corrective measures are required.
Eine Maßnahme, die Abweichung vom idealen Spalt - verursacht durch die Durchbiegung der Walzen - zu korrigieren, besteht im Bombieren der Walzenballen. Hierunter wird die tonnenförmige oder bauchige Ausführung der Walzenballen verstanden. Bei dieser Art der Korrektur ist es möglich, nur die Arbeitswalzen, nur die Stützwalzen oder aber auch sowohl die Arbeitswalzen als auch die Stützwalzen zu bombieren. Das Bombieren soll die Durchbiegung, welche durch die Walzkräfte und das Eigenwicht der Walzen verursacht wird, so ausgleichen, daß der Spalt zwischen den Walzen wieder gleichmäßig verläuft, d. h. über die Länge der Walzen konstant ist. In der Regel ist die Korrektur der Biegelinie jedoch nicht vollständig und gilt, da die Walzenform bzw. die Bombierung nicht veränderlich ist, nur für einen bestimmten Betriebsfall.One measure, the deviation from the ideal gap - caused by the deflection of the rollers - to correct, consists in crowning the roller bales. Below the barrel-shaped or bulbous design of the roller bales is understood. With this type of correction it is possible to use only the work rolls, only the backup rolls or to bomb both the work rolls and the backup rolls. The crowning is supposed to be the deflection caused by the rolling forces and the dead weight of the rollers is caused so that the gap between the Rolling runs smoothly again, d. H. is constant over the length of the rollers. In As a rule, however, the correction of the bending line is not complete and applies because the Roll shape or the crowning is not changeable, only for a certain one Operating case.
Eine weitere Korrekturmöglichkeit besteht darin, daß jeweils ein Walzenballen durch Drehung in der Horizontalen um den Mittelpunkt seiner Berührungslinie mit der korrespondierenden Walze schräg zu deren Achse gestellt wird. Durch diese Schrägstellung ändert sich der Spalt an den Enden der Walzenballen, während er in der Mitte unverändert bleibt. Das Schrägstellen der Walzen gestattet durch die Variationsmöglichkeit zwar einen angenäherten Ausgleich der Durchbiegung für fast alle Betriebsfälle, ist aber hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeit dem zuvor genannten Parabolschliff der Walzenballen gleichzusetzen.Another possibility for correction consists in that one roll bale each Horizontal rotation around the center of its line of contact with the corresponding one The roller is placed at an angle to its axis. Because of this inclination the gap at the ends of the roll bale changes while it is in the middle remains unchanged. The inclination of the rollers allows the possibility of variation an approximate compensation of the deflection for almost all operating cases, but is the aforementioned parabolic grinding in terms of the achievable accuracy the roller bales equate.
Weiterhin ist es möglich, durch Aufbringen von Kräften auf die Lagerzapfen der Walzen ein Biegemoment zu erzeugen, welches den Biegemomenten beim Walzen entgegenwirkt. Dieses Vorspannen der Walzen gestattet ebenfalls wie die Schrägstellung einen angenäherten Ausgleich für fast alle Betriebsfälle. Nachteilig ist jedoch die wesentlich erhöhte Lagerbelastung. Hinsichtlich der erzielbaren Kompensation ist das Vorspannen mit dem Parabolschliff vergleichbar.It is also possible to apply forces to the journal of the rollers to generate a bending moment which counteracts the bending moments during rolling. This pretensioning of the rollers also allows the inclination an approximate compensation for almost all operating cases. The disadvantage is, however significantly increased bearing load. With regard to the achievable compensation preloading comparable to parabolic grinding.
Schließlich besteht eine weitere Korrekturmöglichkeit in der Arbeitswalzenkühlung, bei der es sich um eine thermische Bombierung handelt.Finally, there is another possibility to correct the work roll cooling, which is a thermal crowning.
Es versteht sich, daß die zuvor angesprochenen Korrekturmöglichkeiten zur Erzielung eines idealen Walzspalts in Walzwerken sowohl für sich als auch in Kombination miteinander angewendet werden können.It goes without saying that the previously mentioned correction options for achieving an ideal roll gap in rolling mills both individually and in combination can be used together.
Im Gegensatz zum konventionellen Bandwalzprozeß ist es beim flexiblen Walzen besonders problematisch, daß während des Walzprozesses aufgrund der häufigen Dickenänderungen des Metallbandes ständig große Lastschwankungen am Walzgerüst auftreten, die zum einen zwar die erwünschte Banddickenänderung erbringen, zum anderen aber insbesondere für breitere Metallbänder eine erhebliche Änderung der Walzenbelastung über die Breite zur Folge haben. Hierdurch wird die Biegelinie der Arbeitswalzen, somit die geometrische Ausbildung des Walzenspaltes und damit die Planheit beeinflußt, sofern keine Korrektur zur Erzielung eines gleichmäßigen Spaltmaßes erfolgt. Wird beim flexiblen Walzen der Walzenspalt entsprechend dem geforderten Bandprofil ohne Korrektur verfahren, so entsteht für diesen Lastwechsel ein charakteristisches unplanes Bandprofil über die Breite. Aufgrund dieser Unplanheit besteht die Gefahr von Randwellen bzw. Bandrissen, da die bezogene Höhenformänderung und dementsprechend bezogene Längenformänderung nicht konstant über die Breite ist. Aufgrund dessen ergeben sich unterschiedliche Dicken über die Breite und hieraus unterschiedliche Längen, die diese Bandfehler verursachen.In contrast to the conventional strip rolling process, it is special with flexible rolling problematic that during the rolling process due to the frequent Changes in thickness of the metal strip constantly large load fluctuations on the roll stand occur which, on the one hand, bring about the desired change in strip thickness, on the other hand, a significant change, especially for wider metal strips the roll load across the width. This will make the bend line of the work rolls, thus the geometrical formation of the roll gap and thus flatness is affected unless there is a correction to achieve uniformity Gap occurs. With flexible rolling, the nip is corresponding to the move the required belt profile without correction, this creates for this load change a characteristic unplanned band profile across the width. Because of this vagueness there is a risk of edge waves or band tears, as the related change in height and accordingly related change in length shape is not constant across the width. Because of this, there are different thicknesses across the Width and different lengths resulting from these tape errors.
Die Planheit ist eine wesentliche Anforderung an ein Metallband. Sie ist wichtig, um für die Weiterverarbeitung gleiche Verhältnisse von Bandmitte zu Bandkante gewährleisten zu können. Bei nicht planen Bändern kann es zu unerwünschten Effekten beim Aufhaspeln kommen. Dies äußert sich in Reibspannungsspitzen an den Kontaktflächen im aufgehaspelten Coil entweder in der Bandmitte oder an der Bandkante in Abhängigkeit vom Bandprofil. Dies kann in Abhängigkeit vom Umschlingungswinkel und den auftretenden Reibungsbedingungen zu einem Kleben des aufgecoilten Bandes führen, insbesondere, wenn im Anschluß an das Walzen eine Glühbehandlung durchgeführt wird.Flatness is an essential requirement for a metal band. It is important to Ensure the same ratio from the center of the strip to the edge of the strip for further processing to be able to. If the tapes are not flat, undesirable effects can occur come while reeling. This manifests itself in friction stress peaks on the contact surfaces in the coiled reel either in the middle of the strip or at the edge of the strip depending on the belt profile. This can depend on the wrap angle and the occurring friction conditions to stick the coiled Lead strip, especially if an annealing treatment after rolling is carried out.
Im konventionellen Bandwalzprozeß zur Herstellung von planen Metallbändern mit über ihre Länge gleichbleibender Dicke werden sowohl die Banddicke als auch die Planheitheit konstant eingestellt, über komplexe Regelkreise überwacht und bei auftretenden Abweichungen über entsprechende Stellglieder geregelt. Eine Regelungsvorrichtung zum Ausregeln der walzkraftbedingten Walzendurchbiegung im konventionellen Bandwalzprozeß ist beispielsweise aus der DE 22 64 333 C3 bekannt.In the conventional strip rolling process for the production of flat metal strips Over its length of constant thickness, both the strip thickness and the Flatness is constantly set, monitored via complex control loops and when it occurs Deviations are regulated by appropriate actuators. A control device to regulate the roll deflection caused by rolling force in conventional Strip rolling process is known for example from DE 22 64 333 C3.
Problematisch ist, daß es bei der bekannten Regelung einer bestimmten Ansprechzeit und einer gewissen Regelzeit bedarf, bis die Regelung angesprochen hat und die Wirkung einer Störgrößenänderung durch die Wirkung der Regelung innerhalb der Meßgenauigkeit ausgeregelt ist. Dieses Problem des Ansprechens der Regelung und der erforderlichen Regelzeit spielt gerade beim flexiblen Walzen eine erhebliche Rolle, da zum Teil sehr kurze Bandabschnitte mit unterschiedlichen Dicken bei teilweise hohen Walzgeschwindigkeiten gewalzt werden müssen, und die Planheitheit letztlich über die gesamte Länge des flexibel gewalzten Bandes garantiert sein soll. Gerade für breitere Metallbänder ist dies ausgesprochen schwierig.The problem is that there is a certain response time in the known control and requires a certain period of time for the regulation to respond and the Effect of a disturbance variable change through the effect of the regulation within the Measuring accuracy is corrected. This problem of the response of the scheme and The required control time plays a significant role, especially in flexible rolling Role, because sometimes very short tape sections with different thicknesses with some high rolling speeds have to be rolled, and the flatness ultimately should be guaranteed over the entire length of the flexibly rolled strip. This is extremely difficult, especially for wider metal strips.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes zur Verfügung zu stellen, bei dem eine gute Planheit erzielt werden kann, und zwar auch bei relativ breiten Bändern.The object of the present invention is to provide a method for flexible rolling a To provide metal strip in which a good flatness can be achieved can, even with relatively wide bands.
Die zuvor hergeleitete und beschriebene Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß während jedes Einstellens des Walzspalts oder unmittelbar danach die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit vom eingestellten Walzspalt zur Erzielung einer Planheit des Metallbandes gesteuert werden. Wesentlich bei der Erfindung ist also, daß die Beeinflussung der Biegelinien der Arbeitswalzen beim Einstellen des Walzspalts - jedenfalls zunächst - nicht über eine Regelung erfolgt, sondern über eine Steuerung, also einen Vorgang, bei welchem eine Größe - vorliegend die Biegelinien der Arbeitswalzen - von einer anderen Größe - vorliegend dem Walzspalt - in einem vorgegebenen, festen Zusammenhang beeinflußt wird.The previously derived and described task is the beginning of a method described type according to the invention essentially solved in that during each time the roll gap is adjusted or immediately afterwards the bending lines of the work rolls depending on the set nip to achieve flatness of the metal strip can be controlled. It is essential in the invention that Influencing the bending lines of the work rolls when setting the roll gap - at least initially - not via regulation, but via a controller, So a process in which one size - in the present case the bending lines of the work rolls - of a different size - in the present case the roll gap - in a predetermined, fixed relationship is influenced.
Bei der Erfindung erfolgt die Kompensation der Biegelinienänderung aufgrund der Lastwechsel bei einer Walzspaltänderung durch die Kenntnis der Biegelinienabhängigkeit von den jeweiligen Walzspalten. Wird beispielsweise bei einem bestimmten Walzgut der Walzspalt von S1 auf S2 verstellt, so führt diese Verstellung des Walzspalts zu einer Veränderung der Durchbiegung der Arbeitswalzen. Diese Biegelinienänderung ist bekannt und bildet die Grundlage der gesteuerten Kompensation. Das Bekanntsein der Biegelinienänderung kann aus der vorgegebenen Geometrie folgen, kann aber insbesondere empirisch gewonnen werden, nämlich dadurch, daß entsprechende Meßgrößen während des Walzprozesses rückgeführt werden.In the invention, the change in the bending line is compensated for due to the load changes in the case of a change in the roll gap by knowing the dependence of the bending line on the respective roll gaps. If, for example, the roll gap is adjusted from S 1 to S 2 for a specific rolling stock, this adjustment of the roll gap leads to a change in the deflection of the work rolls. This change in the bending line is known and forms the basis of the controlled compensation. The knowledge of the change in the bending line can follow from the given geometry, but can in particular be obtained empirically, namely by returning corresponding measurement variables during the rolling process.
Die Biegelinie wird im Ergebnis direkt in Abhängigkeit von den jeweiligen Walzspalten durch Aufbringung, d. h. Erhöhung oder Verminderung bestimmter Rückbiegekräfte angepaßt, um ein gleichmäßiges Spaltmaß über die Länge des Walzspalts zu erhalten. Durch diesen steuernden Eingriff auf den Walzprozeß beim Einstellen des Walzspalts kann gezielt auf das Metallband eingewirkt werden, und zwar bevor eine mögliche nachfolgende Regelung überhaupt wirksam wird, um letztlich ein über seine gesamte Breite planes Metallband zur Verfügung zu stellen.As a result, the bending line is directly dependent on the respective roll gaps by application, d. H. Increase or decrease certain rebend forces adjusted to obtain a uniform gap dimension over the length of the roll gap. Through this controlling intervention on the rolling process when setting the Rolling gap can be targeted on the metal strip, before one possible subsequent regulation becomes effective at all, ultimately to a to provide its entire width of flat metal tape.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Planheit im Anschluß an die Steuerung und insbesondere unmittelbar nach der Einstellung des Walzspalts über wenigstens einen Regelkreis geregelt wird. Die Erfindung sieht also vor, daß zunächst, d. h. beim Einstellen des Walzspalts, lediglich eine Steuerung erfolgt. Äußere Störgrößen mit Ausnahme des sich ändernden Walzspalts können hierbei nicht berücksichtigt werden. Ist der steuernde Eingriff jedoch abgeschlossen, spricht die Regelung an, um die im Band verbliebene Unplanheit zu beseitigen und damit ein planes Metallband zu erzielen.It is particularly advantageous if the flatness following the control and especially immediately after setting the roll gap via at least one Control loop is regulated. The invention therefore provides that first, d. H. when setting of the roll gap, only one control is carried out. External disturbances with exception the changing roll gap cannot be taken into account here. However, if the control intervention is completed, the regulation responds to the in Eliminate tape remaining flatness and thus achieve a flat metal tape.
Während des flexiblen Walzens ist es aufgrund der vorgegebenen Dickenänderungen des Metallbandes mehrfach erforderlich, den Walzspalt zu verstellen. Daher ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß kurz vor oder während des erneuten Einstellens des Walzspalts die Regelung der Planheitunterbrochen wird und die Biegelinien der Arbeitswalzen in Abhängigkeit des neuen Walzspalts erneut gesteuert werden. Es ergibt sich also ein ständiger Wechsel zwischen Steuerung und Regelung in Abhängigkeit der vorbestimmten Dickenänderung des Metallbandes über seine Länge.During flexible rolling it is due to the given changes in thickness of the metal strip required several times to adjust the roll gap. thats why according to the invention further provided that shortly before or during the renewed Adjustment of the roll gap, the control of the flatness is interrupted and the bending lines the work rolls are controlled again depending on the new roll gap become. So there is a constant change between control and regulation depending on the predetermined change in thickness of the metal strip over its Length.
Zur Steuerung werden in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte auf die Arbeitswalzen und/oder die Stützwalzen aufgebracht, um eine Arbeitswalzenbiegung oder eine Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen. Korrespondierend hierzu werden zum Ausregeln einer Unplanheit des Metallbandes dem jeweiligen Belastungsfall angepaßte Rückbiegekräfte auf die Arbeitswalzen und/oder Stützwalzen aufgebracht, um ebenfalls eine Arbeitswalzenbiegung und/oder Stütz- und Arbeitswalzenbiegung zu erzielen. Die vorgenannte Steuerung bzw. Regelung läßt sich bevorzugt mit der erwähnten Arbeits- und/oder Stützwalzenbiegung umsetzen, da hier - der Verfahrgeschwindigkeit des Walzspalts entsprechend - schnelle Änderungen realisiert werden können, was gerade beim flexiblen Walzen mit zum Teil sehr kurzen Bandabschnitten wichtig ist. Denkbar wären aber auch andere Möglichkeiten, die Planheit zu beeinflussen, z. B. durch das Verschieben von Zwischenwalzen beim Six-High-Mill-Gerüst, durch hydraulisch gestützte Walzen oder durch das Cross-Rolling. Ziel ist es aber in jedem Fall, ein planes, flexibel gewalztes Band herzustellen und gleichzeitig die Haspelfähigkeit solcher Metallbänder zu verbessern bzw. zu optimieren.For control purposes, predetermined ones are determined depending on the different roll gaps Applied bending forces on the work rolls and / or the support rolls, around a work roll bend or a support and work roll bend to achieve. Corresponding to this, to correct an unplannedness of the Metal strip adapted to the respective load case back bending forces on the work rolls and / or back-up rolls applied to also a work roll bend and / or to achieve support and work roll bending. The aforementioned Control or regulation can preferably be carried out with the work and / or Implement backup roll bending because here - the travel speed of the roll gap accordingly - quick changes can be realized, which is especially the case with flexible Rolling with sometimes very short strip sections is important. Would be conceivable but also other ways of influencing flatness, e.g. B. by moving of intermediate rolls in the six-high mill stand, thanks to hydraulically supported Rolling or by cross-rolling. However, the goal is in any case, a plan, to produce flexibly rolled strip and at the same time the ability to reel it To improve or optimize metal strips.
Damit die Regelung im Anschluß an die Steuerung möglichst schnell anspricht, was, wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, gerade beim flexiblen Walzen von erheblicher Bedeutung ist, empfiehlt es sich, daß die Messung der Planheit optisch vorgenommen wird. Die optische Messung der Planheit läßt sich unmittelbar hinter den Arbeitswalzen in einfacher Weise realisieren. Dabei wird die Planheit des Metallbandes bevorzugt über die gesamte Breite des Metallbandes hinter dem Walzspalt für jedes Längeninkrement gemessen.So that the control responds as quickly as possible after the control, which, as has already been stated, especially in the case of flexible rolling, it is considerably more It is important to measure the flatness optically becomes. The optical measurement of the flatness can be done directly behind the work rolls realize in a simple way. The flatness of the metal strip preferably over the entire width of the metal strip behind the roll gap for each Length increment measured.
Besonders bevorzugt im Zusammenhang mit der optischen Messung ist es, daß zur Messung der Planheit über die gesamte Breite des Metallbandes verteilte Laserdickenmeßstationen vorgesehen sind und daß die Laserdickenmessung über Triangulation erfolgt. Die Laserdickenmessung über die gesamte Breite des Metallbandes ermöglicht in einfacher Weise online eine Optimierung der Biegelinie der Arbeitswalzen. Die Laserdickenmessung über Triangulation ermöglicht durch den kleinen Meßfleck und die hohen Meßfrequenzen von 1 kHz und mehr auch bei kurzen Bandabschnitten von ca. 50 mm Länge das Bestimmen des Querprofils.It is particularly preferred in connection with the optical measurement that Measurement of flatness across the entire width of the metal strip laser thickness measuring stations are provided and that the laser thickness measurement via triangulation he follows. Laser thickness measurement across the entire width of the metal strip enables a simple way to optimize the bending line of the work rolls online. The laser thickness measurement via triangulation enables through the small measuring spot and the high measuring frequencies of 1 kHz and more even with short band sections about 50 mm long to determine the cross profile.
Es versteht sich, daß es grundsätzlich möglich ist, auch andere als optische Meßmittel zur Bestimmung einer nach der Steuerung im Band noch verbliebenen Unplanheit zu verwenden. So kann beispielsweise eine Stressometerrolle verwendet werden.It is understood that it is fundamentally possible to use measuring means other than optical ones to determine an unevenness remaining in the band after the control use. For example, a stressometer roll can be used.
Im übrigen ist es von Vorteil, nicht nur die Planheit des Metallbandes zu regeln, sondern auch die Banddicke des Metallbandes in Längsrichtung. Dies kann in den Regelkreis zur Biegung der Arbeitswalzen integriert sein.For the rest, it is advantageous not only to regulate the flatness of the metal strip, but also also the strip thickness of the metal strip in the longitudinal direction. This can be in the control loop be integrated to bend the work rolls.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung nochmals erläutert. Es zeigt
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Teils eines Walzgerüstes ohne Gegenbiegung,
- Fig. 2
- eine Ansicht des Walzgerüstes aus Fig. 1 mit Gegenbiegung und
- Fig. 3
- die Darstellung eines Regelkreises.
- Fig. 1
- 1 shows a schematic representation of a part of a roll stand without counter-bending,
- Fig. 2
- a view of the rolling stand from FIG. 1 with counter-bending and
- Fig. 3
- the representation of a control loop.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Teil eines Walzgerüstes 1 einerseits ohne Gegenbiegung
(Fig. 1) und andererseits mit Gegenbiegung (Fig. 2) dargestellt. Im einzelnen sind gezeigt
eine zylindrische Arbeitswalze 2 mit Walzenballen 3 und Lagerzapfen 4, 5, die
in Lagern 6, 7 gelagert sind. Oberhalb der Arbeitswalze 2 befindet sich eine
Stützwalze 8 mit einem zylindrischen Stützwalzenballen 9 und Lagerzapfen 10, 11,
die in Lagern 12, 13 gelagert sind. Bei der dargestellten Arbeitswalze 2 und der
Stützwalze 8 handelt es sich um die oberen Walzen des Walzgerüstes 1. Nicht dargestellt
sind die beiden unteren korrespondierenden Walzen, nämlich eine untere Arbeitswalze
und eine untere Stützwalze. Zwischen den beiden Arbeitswalzen befindet
sich der Walzspalt S.1 and 2, part of a
Es versteht sich, daß die Erfindung sowohl bei einem Quarto-Walzgerüst als auch bei
einem Duo-Walzgerüst angewendet werden kann und daß statt zylindrischer Arbeitswalzen
2 und Stützwalzen 8 grundsätzlich auch bombierte Walzen eingesetzt
werden können.It is understood that the invention applies to both a four-high mill stand and
a duo mill stand can be used and that instead of cylindrical work rolls
2 and back-up
In Fig. 1 ist ein Anwendungsfall beim Walzen eines nicht gezeigten Metallbandes
dargestellt, wobei auf die Arbeitswalze 2 eine Walzkraft FW ausgeübt wird. Die
Walzkraft FW bewirkt eine elastische Durchbiegung der Arbeitswalze 2, so daß sich
die Biegelinie B der Arbeitswalze 2 ergibt. Die Walzkraft FW führt jedoch nicht nur
zu einer Durchbiegung der Arbeitswalze 2, sondern auch zu einer Durchbiegung der
Stützwalze 8, was jedoch im einzelnen nicht dargestellt ist.1 shows an application in the rolling of a metal strip (not shown), a rolling force F W being exerted on the
In der Fig. 2 ist der Zustand der Walzen 2, 8 mit Gegenbiegung dargestellt. Der Walzspalt
S hat im Gegensatz zum in Fig. 1 dargestellten Zustand ein konstantes, gleichmäßiges
Spaltmaß, also einen zumindest im wesentlichen gleichbleibenden konstanten
Abstand zwischen den beiden einander zugewandten Flächen der Arbeitswalzen.
Im in Fig. 2 dargestellten Zustand ist die Arbeitswalze 2 nicht durchgebogen. Der
Walzkraft FW wirken über die Stützwalze 8 aufgebrachte Rückbiegekräfte FB entgegen. 2 shows the state of the
Bei der dargestellten Ausführungsform verläuft die Biegelinie B, die der Mittelachse
der Arbeitswalze 2 entspricht, parallel zur Außenseite der Arbeitswalze 2. Bei einem
bombierten Walzenballen 3 ist dies nicht der Fall. In diesem Falle ist bei einem über
die Länge der Arbeitswalze konstanten Walzspalt im Gegensatz zu der Darstellung
gemäß Fig. 2 die Arbeitswalze durchgebogen, obwohl die den Walzspalt begrenzende
Linie bzw. Fläche der Arbeitswalze horizontal verläuft.In the illustrated embodiment, the bending line B runs that of the central axis
corresponds to the
Das erfindungsgemäßen Verfahren zum flexiblen Walzen eines Metallbandes läuft nun so ab, daß der Walzspalt S während des Walzvorganges gezielt verfahren wird, um eine vorbestimmte Dickenänderung des Metallbandes über seine Länge zu erzielen. Wesentlich ist dabei zunächst, daß während des Einstellens des Walzspalts S oder unmittelbar danach die Biegelinien B der Arbeitswalzen 2 in Abhängigkeit vom eingestellten Walzspalt zur Erzielung einer Planheit des Metallbandes gesteuert werden. Dies ist durch die Kenntnis der Biegelinienabhängigkeit von den verschiedenen Walzspalten möglich. Hierdurch wird die aufgrund der verschiedenen Walzspalte verursachte Abweichung vom idealen Spalt kompensiert.The method according to the invention for flexible rolling of a metal strip is running now so that the roll gap S is deliberately moved during the rolling process, to achieve a predetermined change in thickness of the metal strip over its length. It is essential here first that during the setting of the roll gap S or immediately afterwards the bending lines B of the work rolls 2 as a function of the set one Roll gap to be controlled to achieve flatness of the metal strip. This is due to the knowledge of the bending line dependency of the different ones Rolling gaps possible. This is due to the different nips caused deviation from the ideal gap compensated.
Im Anschluß an den zuvor beschriebenen steuernden Eingriff beim Einstellen des Walzspalts S wird die Planheit über den in Fig. 3 dargestellten Regelkreis geregelt. Hierdurch wird eine noch im Band nach dem steuernden Eingriff verbliebene Unplanheit ausgeregelt. Wird der Walzspalt S später wieder verstellt, wird die Regelung unterbrochen und in der zuvor erläuterten Weise wieder gesteuert.Following the control intervention described above when adjusting the The flatness S is controlled by the flatness via the control loop shown in FIG. 3. As a result, there is an unevenness remaining in the strip after the controlling intervention corrected. If the roll gap S is adjusted again later, the control becomes interrupted and controlled again in the manner previously explained.
Zur Steuerung werden in Abhängigkeit von den verschiedenen Walzspalten vorbestimmte Rückbiegekräfte FB auf die Stützwalzen 8 aufgebracht, um eine Arbeits- und Stützwalzenbiegung zu erzielen. Mit dem gleichen Ziel werden Rückbiegekräfte FB auf die Arbeitswalzen 2 zum Ausregeln der Unplanheit aufgebracht.For control purposes, depending on the various roll gaps, predetermined rebending forces F B are applied to the support rolls 8 in order to achieve a work and support roll bending. With the same goal, rebending forces F B are applied to the work rolls 2 to compensate for the flatness.
Zur Regelung wird zunächst eine Meßwerterfassung über entsprechende Meßmittel vorgenommen. Dabei wird sowohl das Längs- als auch das Querprofil vermessen. Anschließend erfolgt die Längsprofil- bzw. Querprofilerkennung, wobei die Regelabweichung zwischen Ist- und Sollwert der jeweiligen Regelgröße festgestellt wird. Die jeweiligen Korrekturwerte werden dann einem Regelkreis zugeführt. Bei der Längsprofilerkennung wird entsprechend dem vorgegebenen Sollwert die Änderung Δh der Dicke des Metallbandes auf den vorgegebenen Sollwert korrigiert. Hierzu ist eine entsprechende Änderung ΔS des Walzspalts erforderlich. Von der Änderung des Walzspalts S hängen schließlich wiederum die auf die jeweiligen Arbeitswalzen 2 aufzubringenden Rückbiegekräfte FB ab.For control purposes, a measured value acquisition is first carried out using appropriate measuring means. Both the longitudinal and the transverse profile are measured. The longitudinal profile or cross profile detection is then carried out, the control deviation between the actual value and the target value of the respective control variable being determined. The respective correction values are then fed to a control loop. In the case of longitudinal profile detection, the change Δh in the thickness of the metal strip is corrected to the predetermined target value in accordance with the predetermined target value. A corresponding change ΔS of the roll gap is required for this. Finally, the back bending forces F B to be applied to the respective work rolls 2 depend on the change in the roll gap S.
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