EP1173295B1 - Rolling process for a metal strip and corresponding rolling device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzverfahren für ein Metallband, wobei das Metallband in mindestens einem Walzgerüst gewalzt wird, wobei auf das Metallband, über dessen Breite verteilt, eine Menge an Schmiermittel aufgebracht wird, sowie eine hiermit korrespondierende Walzanordnung. Derartige Walzverfahren und Walzanordnungen sind beispielsweise aus der DE 2 927 769 A1 bekannt.The present invention relates to a rolling method for a metal strip, the Metal strip is rolled in at least one roll stand, with the metal strip, distributed over its width, a lot of lubricant is applied, as well as a corresponding roller arrangement. Such rolling processes and rolling arrangements are known for example from DE 2 927 769 A1.
Walzverfahren sind inzwischen hoch entwickelt. Um plane Walzbänder zu erzeugen, werden beispielsweise Stützwalzen eingesetzt, die Arbeitswalzen rückgebogen, Zwischenwalzen verschoben, segmentweise gekühlt usw. Trotz all dieser Maßnahmen ist das erzeugte Band dennoch nicht völlig plan. Darüber hinaus kommt es während des Walzens manchmal zu Stabilitätsproblemen beim Bandlauf, zu Stabilitätsproblemen im Walzspalt und/oder zu Rutscherscheinungen, die im Extremfall sogar zu einem Bandriß führen können.Rolling processes are now highly developed. In order to produce flat rolled strips, for example, backup rolls are used, the work rolls are bent back, Intermediate rolls shifted, segment-wise cooled etc. Despite all of these However, the tape produced is not completely flat. Furthermore Sometimes there are stability problems with the strip running during rolling, to stability problems in the roll gap and / or to slip phenomena that in extreme cases, can even lead to a tape tear.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Walzverfahren und eine hiermit korrespondierende Walzanordnung zur Verfügung zu stellen, mittels derer noch zuverlässiger noch planere Bänder herstellbar sind. The object of the present invention is a rolling method and a to provide the corresponding roller arrangement by means of which even more reliable and planer belts can be produced.
Die Aufgabe wird für das Walzverfahren dadurch gelöst, dass hinter dem Walzgerüst der Temperaturverlauf des Metallbandes über die Metallbandbreite ermittelt wird, wobei die Temperatur durch eine Infrarot- oder eine CCD-Kamera gemessen wird, die gemessene Temperatur mit einer vorgegebenen Temperatur verglichen : wird, die Stelle / die Stellen des Metallbandes, wo die gemessene Temperatur über der vorgegebenen Temperatur liegt, bestimmt wird / werden und zur Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels herangezogen wird / werden.The task is solved for the rolling process in that behind the rolling stand the temperature profile of the metal strip is determined over the metal strip width the temperature is measured by an infrared or a CCD camera the measured temperature is compared with a predetermined temperature: the place / places of the metal strip where the measured temperature is above the specified temperature, is / are determined and for adjustment the amount and / or distribution of the lubricant is used / become.
Hiermit korrespondierend ist bei der Walzanordnung hinter dem Watzgerüst eine Infrarot- oder CCD-Kamera zur Messung des Temperaturverlaufs im Metallband angeordnet, die über einen Regler zur Einstellung der Menge und/oder Verteilung des Schmiermittels mit der Schmiervorrichtung verbunden ist. Corresponding to this is one in the rolling arrangement behind the scaffolding Infrared or CCD camera for measuring the temperature curve in the metal strip arranged using a regulator to adjust the amount and / or distribution of the lubricant is connected to the lubrication device.
Die Ermittlung des Schmierungsverlaufs kann direkt oder indirekt erfolgen.The lubrication process can be determined directly or indirectly.
Z. B. weist das Metallband hinter dem Walzgerüst über die Metallbandbreite einen Temperaturverlauf auf. Dieser Temperaturverlauf kann - beispielsweise mittels einer Infrarot- oder CCD-Kamera - erfaßt werden und aus dem Temperaturverlauf dann (indirekt) der Schmierungsverlauf ermittelt werden.For example, the metal strip behind the roll stand has the width of the metal strip a temperature curve. This temperature profile can - for example using an infrared or CCD camera - be recorded and from the temperature profile then (indirectly) the lubrication process can be determined.
Direkt kann der Schmierungsverlauf z. B. aufgrund einer Oberflächenbeschaffenheit des Metallbandes hinter dem Walzgerüst ermittelt werden. Die Oberflächenbeschaffenheit des Metallbandes kann beispielsweise optisch auf einer oder auf beiden Bandseiten erfaßt werden.The lubrication process can directly. B. due to a surface condition of the metal strip behind the roll stand can be determined. The surface texture of the metal strip can, for example, optically on a or be recorded on both sides of the tape.
Es ist möglich, daß eine Information über den Schmierungsverlauf an eine Bedienungsperson für das Walzgerüst ausgegeben wird und daß die Bedienungsperson die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des mindestens einen Walzparameters vornimmt.It is possible that information about the lubrication process to an operator is issued for the roll stand and that the operator adjusting the amount and / or distribution of the lubricant and / or the at least one rolling parameter.
Das Walzverfahren arbeitet jedoch komfortabler, wenn die Information über den Schmierungsverlauf an einen Regler ausgegeben wird und der Regler die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des mindestens einen Walzparameters vornimmt.However, the rolling process works more comfortably if the information about the Lubrication curve is output to a controller and the controller's setting the amount and / or the distribution of the lubricant and / or the performs at least one rolling parameter.
Wenn aufgrund des ermittelten Schmierungsverlaufs festgestellt wird, daß die Schmierung nur lokal mangelhaft ist, wird vorzugsweise auch nur lokal auf die Schmierungsverhältnisse Einfluß genommen. Dies geschieht in der Regel dadurch, daß die Mängel und/oder die Verteilung des Schmiermittels verändert wird. Zeigen sich hingegen systematische Schmierungsmängel, z. B. Mangelschmiererscheinungen an beiden Bandenden quer über die Metallbandbreite, kann z. B. auf die Walzenrückbiegung der Arbeitswalze Einfluß genommen werden. Es sind selbstverständlich aber auch andere Walzparameter beeinflußbar. If it is determined on the basis of the determined lubrication curve that the Lubrication is deficient only locally, is preferably also only locally on the Lubrication conditions influenced. This is usually done by that changes the defects and / or the distribution of the lubricant becomes. On the other hand, systematic lack of lubrication, e.g. B. Lack of lubrication at both ends of the band across the metal band width, can e.g. B. influenced the roll bending of the work roll become. Of course, other rolling parameters can also be influenced.
Die Veränderung der Menge und der Verteilung des Schmiermittels kann z. B. derart erfolgen, daß die Schmiervorrichtung eine Grundschmiervorrichtung und eine Zusatzschmiervorrichtung aufweist und die Menge und die Verteilung des von der Grundschmiervorrichtung aufzubringenden Schmiermittels konstant und die Menge und/oder die Verteilung des von der Zusatzschmiervorrichtung aufzubringenden Schmiermittels einstellbar ist.The change in the amount and distribution of the lubricant can e.g. B. done in such a way that the lubricating device is a basic lubricating device and has an additional lubrication device and the amount and distribution of constant lubricant to be applied by the basic lubrication device the amount and / or distribution of that to be applied by the additional lubrication device Lubricant is adjustable.
Es ist aber auch möglich, nur die Grundschmiervorrichtung vorzusehen und die Menge und die Verteilung des von der Grundschmiervorrichtung aufzubringenden Schmiermittels einzustellen.But it is also possible to provide only the basic lubrication device and the Amount and distribution of that to be applied by the basic lubrication device Adjust lubricant.
Wenn die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des mindestens einen Walzparameters an einen dem Regler übergeordneten Walzplanrechner übermittelt wird und in dem Walzplanrechner ein adaptives Walzmodell implementiert ist, lernt der Walzplanrechner nach und nach, welche Schmiermittelmengen und Verteilungen für bestimmte Metallbänder bzw. Stichpläne benötigt werden.When adjusting the amount and / or distribution of the lubricant and / or the at least one rolling parameter to a parent of the controller Rolling plan calculator is transmitted and in the rolling plan calculator adaptive rolling model is implemented, the rolling plan calculator learns after and according to what lubricant quantities and distributions for certain metal strips or pass schedules are required.
Das Metallband kann aus verschiedenen Metallen bestehen, beispielsweise Stahl, Kupfer, Aluminium oder Messing.The metal strip can consist of different metals, for example Steel, copper, aluminum or brass.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
Figur 1- eine Walzanordnung von oben,
- Figur 2
- einen Temperaturverlauf und
- Figur 3
- eine Walzanordnung von der Seite.
- Figure 1
- a rolling arrangement from above,
- Figure 2
- a temperature curve and
- Figure 3
- a rolling arrangement from the side.
Gemäß Figur 1 wird mit einer Walzgeschwindigkeit v ein Metallband 1 in einem
Walzgerüst 2 mit Arbeitswalzen 3 gewalzt. Das Walzgerüst 2 ist gemäß Figur 1
als Zweirollen-Walzgerüst ausgebildet. Es weist also lediglich die Arbeitswalzen
3 auf. Ebenso könnte das Walzgerüst 2 aber auch Stützwalzen, gegebenenfalls
auch Zwischenwalzen, Verschiebesysteme in einer oder mehreren der Walzebenen
usw. aufweisen oder z. B. als sogenanntes Zwanzigrollen-Walzgerüst
ausgebildet sein. Das Metallband 1 weist eine Metallbandbreite b auf. Gemäß
Ausführungsbeispiel besteht das Metallband 1 aus Stahl. Es könnte aber auch
aus einem anderen Metall, z. B. Kupfer, Aluminium oder Messing bestehen.According to FIG. 1, a
Dem Walzgerüst 2 ist eine Schmiervorrichtung 4 zugeordnet. Gemäß Figur 1 ist
sie vor dem Walzgerüst 2 angeordnet. Mittels der Schmiervorrichtung 4 wird
eine Menge an Schmiermittel 5 (z. B. ein Öl-Wasser-Gemisch) über die Metallbandbreite
b verteilt von oben und unten auf das Metallband 1 aufgebracht. Die
Schmiervorrichtung 4 weist eine Grundschmiervorrichtung 4' und eine Zusatzschmiervorrichtung
4" auf. Die Menge und die Verteilung des von der Grundschmiervorrichtung
4' aufzubringenden Schmiermittels 5 ist - zumindest während
eines Stiches - konstant. Die Menge und/oder die Verteilung des von der
Zusatzschmiervorrichtung 4" aufzubringenden Schmiermittels 5 hingegen ist
einstellbar.A
Es ist auch möglich, für jede Bandseite nur einen einzigen Schmierbalken 4'
vorzusehen, bei dem Menge und/oder die Verteilung des aufzubringenden
Schmiermittels 5 einstellbar ist.It is also possible to have only a single lubrication bar 4 'for each hinge side.
provide for the amount and / or distribution of the applied
Das Metallband 1 weist hinter dem Walzgerüst 2 über die Metallbandbreite b
einen Temperaturverlauf auf. Dem Walzgerüst 2 ist daher eine Temperaturverlauferfassungseinrichtung
6 nachgeordnet. Die Temperatunrerlauferfassungseinrichtung
6 ist beispielsweise als Infrarotkamera ausgebildet. Mittels der
Temperaturverlauferfassungseinrichtung 6 wird der Temperaturverlauf des
Metallbandes 1 hinter dem Walzgerüst 2 über die Metallbandbreite b zyklisch
erfaßt. Aus dem Temperaturverlauf wird dann der Schmierungsverlauf ermittelt
bzw. auf mögliche Stabilitätsprobleme im Walzspalt rückgeschlossen. Die Temperaturverlauferfassungseinrichtung
6 dient also als Schmierverlauferfassungseinrichtung
6.The
Die Temperaturverlauferfassungseinrichtung 6 kann auf verschiedene Art ausgebildet
sein. Statt einer Infrarotkamera kommt beispielsweise auch eine CCD-Kamera
oder ein Sensorarray in Frage. In jedem Fall aber sollte die Temperaturverlauferfassungseinrichtung
6 möglichst nahe am Walzgerüst 2 angeordnet
sein. Der Abstand sollte maximal 5 m bis 10 m betragen.The temperature
Gemäß Figur 1 ist die Schmierverlauferfassungseinrichtung 6 mit einem Regler
7 verbunden. Der Regler 7 wiederum ist mit der Schmiervorrichtung 4 und/oder
dem Walzgerüst 2 regeltechnisch verbunden. Aufgrund des erfaßten Temperatur-
bzw. Schmierungsverlaufs kann somit der Regler 7 die Einstellung der
Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels 5 und/oder mindestens eines
Walzparameters, z. B. der Walzgeschwindigkeit v, vornehmen.According to Figure 1, the lubrication
Die Schmierverlauferfassungseinrichtung 6 ist femer über den Regler 7 mit einem
Walzplanrechner 8 verbunden. Der Walzplanrechner 8 ist dem Regler 7
übergeordnet. In ihm ist ein adaptives Walzmodell implementiert. Somit kann
die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels 5
und/oder mindestens eines Walzparameters, z. B. der Walzgeschwindigkeit v,
auch an den Walzplanrechner 8 übermittelt werden. Der Walzplanrechner 8 ist
dadurch in der Lage, das in ihm implementierte Walzmodell anzupassen, so
daß bei einem neu zu walzenden Metallband 1 bessere Voreinstellungen vorgenommen
werden können.The lubrication
Gemäß Figur 1 ist die Schmierungsverlauferfassungseinrichtung 6 auch mit
einer Ausgabeeinrichtung 9 verbunden. Die Ausgabeeinrichtung 9 ist beispielsweise
ein Monitor, über den eine Information über den Schmierungsverlauf an
eine Bedienungsperson 10 für das Walzgerüst 2 ausgegeben wird. According to FIG. 1, the lubrication
In Figur 2 sind drei verschiedene, auf die minimale Temperatur quer über die Metallbandbreite b normierte Temperaturverläufe A, B, C dargestellt. Ferner ist gestrichelt eine Linie eingezeichnet, welcher einer Temperatur entspricht, welche um einen vorbestimmten Prozentsatz über der minimalen Temperatur liegt. Der Prozentsatz liegt typisch zwischen 5 % und 10 %.In Figure 2 are three different, to the minimum temperature across the Metal bandwidth b normalized temperature profiles A, B, C shown. Furthermore is a dashed line drawn in which corresponds to a temperature which is above the minimum temperature by a predetermined percentage. The percentage is typically between 5% and 10%.
Beim Temperaturverlauf A übersteigt dieser über die Metallbandbreite b an keiner
Stelle die gestrichelte Linie. Das Metallband 1 wird somit über die Metallbandbreite
b an jeder Stelle hinreichend geschmiert. Regeltechnische Eingriffe
sind nicht erforderlich.In the case of the temperature profile A, this does not exceed any of the metal bandwidth b
Place the dashed line. The
Beim Temperaturverlauf B wird an einer Stelle die gestrichelte Linie überschritten.
An dieser Stelle liegt eine Mangelschmierung vor. Zum Beheben dieser
Mangelschmierung wird lokal die Zusatzschmiervorrichtung 4" angesteuert, um
insbesondere die Menge des in diesem Bereich aufzubringenden Schmiermittels
5 zu erhöhen.At temperature point B, the dashed line is exceeded at one point.
There is insufficient lubrication at this point. To fix this
Lack of lubrication, the
Beim Temperaturverlauf C liegt ein systematischer Walzfehler vor, da das Metallband
1 an seinen beiden Außenkanten mangelhaft geschmiert ist. In diesem
Fall kann - selbstverständlich unter Berücksichtigung der Bandptanheit - ein
Walzparameter verändert werden, z. B. die Walzenrückbiegung bei einem
Mehrwalzen-Walzgerüst. Eine Ansteuerung der Zusatzschmiervorrichtung 4" ist
aber ebenfalls möglich.There is a systematic rolling error in the temperature profile C because the
Figur 3 entspricht im wesentlichen Figur 1. Besonders deutlich ist aus Figur 3
ersichtlich, daß das Schmiermittel 5 sowohl von oben als auch von unten auf
das Metallband 1 aufgebracht wird. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 1 ist aber kein Regler 7 vorhanden. Die Einstellung der Menge
und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des mindestens einen
Walzparameters wird daher gemäß Figur 3 von der Bedienperson 10 vorgenommen. Figure 3 corresponds essentially to Figure 1. It is particularly clear from Figure 3
can be seen that the
Mit dem erfindungsgemäßen Walzverfahrens bzw. der hiermit korrespondierenden
Walzanordnung ist erstmals eine kontrollierte Schmierung im Walzspalt
erreichbar. Dies führt zu einer höheren Stabilität, einer optimierten Schmiermittelmenge
und -verteilung, einem planeren Metallband 1 und einem verringerten
Rutschen.With the rolling method according to the invention or the corresponding one
Roll arrangement is for the first time a controlled lubrication in the roll gap
reachable. This leads to a higher stability, an optimized amount of lubricant
and distribution, a
Das Walzverfahren kann bei allen Walzvorgängen angewendet werden. Besonders
vorteilhaft wird es aber angewendet, wenn das Metallband 1 kaltgewalzt
wird, die Walzanordnung also als Kaltwalzanordnung ausgebildet ist. The rolling process can be used in all rolling processes. Especially
but it is advantageously used when the
- 11
- Metallbandmetal band
- 22
- Walzgerüstrolling mill
- 33
- Arbeitswalzenstrippers
- 4, 4', 4"4, 4 ', 4 "
- Schmiervorrichtungenlubricators
- 55
- Schmiermittellubricant
- 66
- TemperaturverlauferfassungseinrichtungTemperature curve detector
- 77
- Reglerregulator
- 88th
- WalzplanrechnerRolling plan calculator
- 99
- Ausgabeeinrichtung/MonitorOutput device / Monitor
- 1010
- Bedienungspersonoperator
- A, B, CA, B, C
- Temperaturverläufetemperature gradients
- bb
- MetallbandbreiteMetal bandwidth
- vv
- Walzgeschwindigkeit/WalzparameterRolling speed / rolling parameters
Claims (8)
- Rolling method for a metal strip (1), wherein the metal strip (1) is rolled in at least one roll stand (2), wherein a quantity of lubricant (5) is applied to the metal strip (1) in distribution over the width (b) thereof, characterised in that the temperature course of the metal strip (1) is determined over the metal strip width behind the roll stand (2), wherein the temperature is measured by an infrared or a CCD camera (6), the measured temperature is compared with a predetermined temperature, and the location or locations of the metal strip (1) where the measured temperature lies above the predetermined temperature is or are determined and is or are utilised for setting the quantity and/or distribution of the lubricant (5).
- Rolling method according to claim 1, characterised in that information about the temperature course is issued to a user (10) for the roll stand (2) and that the user (10) undertakes setting of the quantity and/or the distribution of the lubricant (5) and/or at least one rolling parameter (v).
- Rolling method according to claim 1, characterised in that information about the temperature course is issued to a regulator (7) and the regulator (7) undertakes setting of the quantity and/or the distribution of the lubricant (5) and/or at least one rolling parameter (v).
- Rolling method according to claim 3, characterised in that the setting of the quantity and/or the distribution of the lubricant (5) and/or at least one rolling parameter (v) is communicated to a rolling plan computer (8) superordinate to the regulator (7) and that an adaptive rolling model is implemented in the rolling plan computer (8).
- Rolling arrangement for carrying out the method according to one of the preceding claims, with at least one roll stand (2) for rolling a metal strip (1) and a lubricating device (4), which is associated with the roll stand (2), for application to the metal strip (1) of a quantity of lubricant (5) distributed over the width (b) of the metal strip (1), characterised in that an infrared or CCD camera (6) for measuring the temperature course in the metal strip (1) is arranged behind the roll stand (2) and is connected with the lubricating device (4) by way of a regulator (7) for setting the quantity and/or distribution of the lubricant (5).
- Rolling arrangement according to claim 5, characterised in that the lubricating device (4) comprises a basic lubricating device (4') and a supplementary lubricating device (4") and that the quantity and distribution of the lubricant (50 to be applied by the basic lubricating device (4') during a pass is constant and the quantity and/or distribution of the lubricant (5) to be applied by the supplementary lubricating device (4") is settable.
- Rolling arrangement according to claim 5 or 6, characterised in that the infrared or CCD camera (6) is connected with an output device (9) for issuing information about the determined temperature course to a user (10) for the roll stand (2).
- Rolling arrangement according to claim 5, characterised in that the infrared or CCD camera (6) is connected with a rolling plan computer (8) superordinate to the regulator (7) and that an adaptive rolling model is implemented in the rolling plan computer (8).
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