EP2346625B2 - Verfahren zur einstellung einer auslaufdicke eines eine mehrgerüstige walzstrasse durchlaufenden walzguts, steuer- und/oder regeleinrichtung und walzanlage - Google Patents

Verfahren zur einstellung einer auslaufdicke eines eine mehrgerüstige walzstrasse durchlaufenden walzguts, steuer- und/oder regeleinrichtung und walzanlage Download PDF

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EP2346625B2
EP2346625B2 EP09736931.8A EP09736931A EP2346625B2 EP 2346625 B2 EP2346625 B2 EP 2346625B2 EP 09736931 A EP09736931 A EP 09736931A EP 2346625 B2 EP2346625 B2 EP 2346625B2
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EP
European Patent Office
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rolling
mill train
train
thickness
stand
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EP2346625A2 (de
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Ansgar GRÜSS
Alois Seilinger
Bernd Linzer
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Primetals Technologies Germany GmbH
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Primetals Technologies Germany GmbH
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    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B21B37/24—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme
    • B21B37/26—Automatic variation of thickness according to a predetermined programme for obtaining one strip having successive lengths of different constant thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
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    • B21B2275/02—Speed
    • B21B2275/06—Product speed

Definitions

  • the invention relates to a method for setting an outlet thickness of a rolling stock passing through a multi-stand rolling train, in particular hot strip, a first section of the rolling stock being rolled to a first outlet thickness, a second section of the rolling stock being rolled to a second outlet thickness different from the first outlet thickness.
  • the invention also relates to a control and / or regulating device for a rolling plant comprising a multi-stand rolling train.
  • the invention also relates to a rolling plant with a multi-stand rolling train for rolling metallic rolling stock.
  • a generic method is for example from JP-A 08300010 known.
  • the present invention is in the technical field of rolling mill technology.
  • the rolling of metallic goods is generally used to manufacture semi-finished products which are subsequently used in the metalworking industry, for example in the automotive industry.
  • a rolling plant must be able to produce a wide variety of metallic semi-finished products, which differ, for example, in the metal to be processed, in the structural properties of the steel to be processed and the spatial dimensions, in particular the thickness.
  • the Japanese Patent Application Laid-Open JP 59191509 A2 discloses a method for changing material dimensions during the passage of rolling stock in a continuously operating rolling mill.
  • manipulated variables are calculated from an initial state and position tracking is carried out for the section of the strip for which the thickness is to be changed.
  • a roll gap and a roll speed are set accordingly for the respective roll stand. In particular, it is provided that there is no further thickness reduction on the last roll stand.
  • the object of the present invention is to provide an improved method for carrying out an on-the-fly change in thickness, as well as a corresponding control and / or regulating device and rolling system for this purpose.
  • the procedural part of the object is achieved by a method of the type mentioned at the outset, where a transfer from the first to the second outlet thickness takes place during rolling at an entry speed of the rolling stock into the rolling train, which is dependent on an exit speed of the rolling stock of one of the rolling train is set upstream unit in the direction of mass flow, with a first pass schedule and a second pass schedule being specified, the first run-out thickness being rolled when the first pass schedule is executed and the second run-out thickness is rolled when the second pass schedule is executed, the rolling train being operated according to the first pass schedule during rolling of a rolling stock is transferred in an operation of the rolling train according to the second pass schedule, the transfer for each rolling stand of the rolling train being carried out essentially during the rolling of a specified transfer section of the rolling stock through the respective rolling stand and de
  • the transfer section is rolled by means of a plurality of roll stands comprised by the rolling train, at least one roll stand being operated as a rolling-force-controlled roll stand during the rolling of the transfer section.
  • Such a transfer of the rolling stock from the first to the second outlet thickness during the rolling of the rolling stock is also referred to below as an on-the-fly change or change in the outlet thickness.
  • the procedure according to the invention makes it possible to keep the consumption of rolling stock for the on-the-fly change in the outlet thickness as low as possible, since only the transfer section is rejected and not the entire length of the rolling train, for example when the rolling stands are simultaneously transferred from operation according to the first pass schedule to Operation according to the second pass schedule. Accordingly, the scrap of rolling stock is reduced.
  • this method can advantageously be used in "conti" operation of a rolling train.
  • the thickness wedge is automatically detected, since when the transfer section enters the roll gap, the roll stand changes due to the changed thickness of the thickness wedge.
  • the change in rolling force at the respective roll stand depends on whether the entry thickness into the respective roll stand becomes smaller or higher as a result of the transfer. Before and after the rolling of the transfer section through the respective roll stands, these are preferably operated in a position-controlled manner.
  • the infeed speed determined serves as a fixed, not arbitrarily adaptable input variable for the rolling train, which in particular is not changed by processes downstream of the first rolling stand of the rolling train in the direction of mass flow. Rather, the entry speed of the rolling stock into the rolling train is dependent on an exit speed of the rolling stock of one or more units which are exclusively upstream of the rolling train in the direction of mass flow.
  • An actual discharge speed of the rolling stock of a unit arranged upstream of the rolling train in the direction of mass flow is preferably used as the discharge speed.
  • a target outlet speed of the rolling stock of a unit arranged upstream of the rolling train in the direction of mass flow can be used.
  • the run-out speed of that unit of the rolling system is preferably used which has the lowest time dynamics and therefore reacts more slowly to changes to its process than the other units.
  • This unit represents the limitation in the on-the-fly change of the outlet thickness. Further limitations for the on-the-fly change in the outlet thickness can result from the required or possible adjustment paths on the rolling stands and the required or possible acceleration of the work rolls of the rolling stands in the rolling train.
  • the outlet thickness is understood to mean the thickness of the rolling stock after the last roll stand of the rolling train, while the inlet thickness is understood to mean the thickness of the rolling stock before the first rolling stand of the rolling train.
  • the method is suitable both to convert a thinner outlet thickness into a thicker outlet thickness and vice versa. As a rule, however, changing the outlet thickness to a thinner outlet thickness is technically more demanding than converting a thinner outlet thickness into a thicker outlet thickness.
  • a unit is a device in a rolling mill that processes or produces a rolling stock, which is in an indirect or direct operative connection with the rolling train. Examples of this are reels, furnaces, roll stands, casting machines, shears, descalers, cooling sections, etc.
  • the infeed speed is usually a variable manipulated variable, with which, for example, a reaction to mass flow fluctuations or strip tension fluctuations in the rolling train - caused by the change in operation of the rolling train - by changing this manipulated variable.
  • a reaction to mass flow fluctuations or strip tension fluctuations in the rolling train - caused by the change in operation of the rolling train - by changing this manipulated variable.
  • the change in the infeed speed may be propagated to the units of the rolling train arranged upstream in the direction of mass flow. Depending on the structure of the rolling plant, this can lead to not inconsiderable problems in the process management of the processes running on the units upstream in the direction of the mass flow of the rolling train.
  • the present invention can be avoided by the present invention by determining, setting and maintaining the inlet speed of the rolling stock in the rolling train in such a way that an adaptation of a rolling stock outlet speed of a unit upstream in the direction of mass flow to the inlet speed of the rolling train is not necessary or is necessary to a lesser extent is.
  • the units upstream of the rolling train in the mass flow direction can be operated according to their setpoint values without the need to correct the setpoint values due to processes downstream in the mass flow direction, in particular due to a transfer of a rolling stock from a first outlet thickness to a second outlet thickness .
  • the invention enables the mass flow turbulence caused by the transfer in the rolling train to be completely cascaded out in the mass flow direction.
  • cascading against the direction of mass flow - as is common today - is not absolutely necessary, in that the inlet speed is either increased - for example when a first outlet thickness is transferred to a larger second outlet thickness - or decreased - for example when the first outlet thickness is transferred to a smaller second outlet thickness - becomes.
  • the inlet speed which is set as a function of an outlet speed of the rolling stock of a unit arranged upstream of the rolling train in the direction of mass flow, can be handled according to the invention as a hard boundary condition of the rolling process that must be observed.
  • the entry speed of the rolling stock into the rolling train is only changed retrospectively to processes upstream in the direction of mass flow during the transfer so that they can control the change in the feed speed in the rolling train with sufficient speed, i.e. no process disruption of the upstream processes in the direction of the mass flow Aggregates takes place.
  • the temporal dynamics of the unit are taken into account, i.e. how quickly and to what extent this unit can react to changes in the process without process disturbances occurring.
  • the present invention is applicable to both hot rolling and cold rolling of metal strips.
  • AGC Automatic Gauge Control
  • the inlet speed is set to be essentially constant as a function of an outlet speed of the rolling stock of an assembly upstream of the rolling train in the direction of mass flow.
  • Advantages according to the invention can hereby likewise be achieved in particular for slowly changing processes upstream of the rolling train. This is particularly advantageous in the case of composite casting and rolling systems, since the casting speed is usually constant and the casting unit is usually the unit with the least dynamic time.
  • the invention makes it possible to ensure a constant mass flow on the input side into the rolling mill. This leads to the corresponding planning security and a smoother flow of the processes that are upstream of the rolling train in the direction of mass flow.
  • the inlet speed is set essentially to the outlet speed of a next unit upstream of the rolling train.
  • This is particularly expedient when, for example in batch rolling, the distance between the slabs being rolled or to be rolled is very small.
  • This is also advantageous, for example, in continuous operation, "conti" operation or in “semi-endless” operation of a rolling mill. This enables the process to be carried out without being disturbed by the infeed speed of the rolling train in the units upstream of the rolling train in the direction of mass flow; in particular, there are no deviations from the desired strip tension or the desired mass flow.
  • the rolling train and at least one unit upstream of the rolling train in the direction of mass flow are coupled in terms of production technology through the rolling stock having the first and second rolling stock sections. That is to say, a change in the entry speed into the rolling train that is not caused by the upstream unit is propagated via the rolling stock into the units upstream of the rolling train in the direction of mass flow and thus has a disadvantageous influence on the processes taking place in these units.
  • units upstream of the rolling train in the direction of mass flow are not able to react to the relatively rapid changes in the infeed speed, as is customary in the prior art and is also necessary to compensate for mass flow fluctuations during the transfer.
  • the rolling stock may be incorrectly processed in at least one unit upstream of the rolling train in the direction of mass flow, if it cannot follow the changes in the inlet speed sufficiently quickly.
  • This is particularly important for composite casting and rolling systems in which, for example - as in the case of the Endless Strip Production system from Arvedi - the rolling stock extends from a casting machine through the entire rolling system, in particular through the rolling train, to a reel. There the finally rolled metal strip is wound up.
  • the casting plant is the "weakest" link in the chain with regard to the temporal dynamics of the unit.
  • the manipulated variables that can be set during casting can generally not influence the casting process as quickly as changes in the entry speed of the rolling train occur. This means that there are undesirable casting defects.
  • This also applies analogously to other units upstream of the rolling train in the direction of mass flow. All of this can be avoided by this advantageous embodiment of the invention.
  • the transfer section is determined in such a way that it has a length at any point in time during its passage through the rolling train which is at most equal to a distance between two adjacent rolling stands. This ensures that the on-the-fly change of the outlet thickness of the rolling train takes place particularly quickly and easily. If the thickness wedge is located in two roll stands at the same time, this means a considerable additional effort for the control of the on-the-fly change of the outlet thickness. It is therefore advantageous to determine the length of a transfer section in such a way that at a specific point in time during the transfer the thickness wedge is always processed in only one roll stand of the rolling train.
  • this condition is met when the length of the transfer section between the last and penultimate rolling mill stand in the rolling train causing a change in the thickness of the rolling stock is not greater than a distance between these two rolling stands.
  • the length of the transfer section to be determined depends on the number of roll stands in the rolling train, as well as the thickness of the entry of the rolling stock into the rolling train and the desired thickness of the exit thickness of the rolling stock from the rolling train.
  • the rolling force controller now tries to set the desired nominal rolling force again according to the first pass schedule for this roll stand.
  • the setpoint rolling force to be set is continuously changed in the direction of the rolling force setpoint according to the second pass schedule.
  • a so-called “ramp in” takes place from the nominal rolling force of the second pass schedule into the nominal rolling force of the first pass schedule.
  • a transfer of the operation of the rolling stand according to the first to a second pass schedule is handled analogously, in which the first outlet thickness from the rolling train is less than the second outlet thickness.
  • the first outlet thickness from the rolling train is less than the second outlet thickness.
  • an actual process variable set on the basis of the first pass schedule is continuously converted into a setpoint process variable determined on the basis of the second pass schedule.
  • process variables that experience a continuous change during the rolling of the transition section are, for example: setting position, setting force, peripheral speed of the work rolls, acceleration rate, etc. This is particularly advantageous for the change in the rolling force mentioned above during the rolling of the transfer section.
  • a continuous transfer i.e. jump-free or bump-free change in the process variables, simplifies the handling of the rolling stock for units downstream of the rolling train in the direction of mass flow and reduces the load on the system.
  • compliance with plant-related restrictions is checked when rolling the transfer section and the transfer from operation of the rolling train according to the first pass schedule to operation of the rolling train according to the second pass schedule is interrupted if the restrictions are violated or expected to be violated.
  • Plant-related restrictions are understood to be limiting boundary conditions, in particular of a technical nature, given by the plant, which must be complied with so that a plant can be operated as planned over a longer period of time and a desired product can be manufactured. Examples of system-related restrictions are, for example, maximum pitching speeds of the roll stands, maximum permissible drive loads, etc ..
  • the continuous review of the system-related restrictions which is preferably carried out during operation of the system, ensures that any overloads that may occur due to the rolling of the transfer section do not lead to a system defect and thus to system downtimes.
  • An interruption of the transfer is understood to mean any directed deviation from the planned execution, advantageously this is usually the fastest possible execution of the transfer.
  • a slowed down execution of the transfer can also be viewed as an interruption of the scheduled transfer. This allows gradients to be reduced when setting manipulated variables and process variables, which means that system restrictions can be complied with if necessary.
  • the rolling force and / or the roll gap of a roll stand to be passed through next by the transfer section is in addition to the first and second pass schedule depending on the strip tension between this roll stand and the roll stand upstream of this roll stand in the direction of mass flow. Due to the on-the-fly change in the outlet thickness in the rolling train, depending on the type of transfer, i.e. from a smaller outlet thickness to a higher outlet thickness or from a higher outlet thickness to a smaller outlet thickness, over-tension in the strip or loss of strip tension can occur between the rolling stands come. These can be caused by mass flow turbulence between the rolling stands of the rolling train.
  • a strip tension can be detected, for example, by means of a loop lifter between the individual roll stands of the rolling train.
  • the adjustment of the rolling stand through which the transfer section is next changed is now changed.
  • the aim of changing the pitch can be to adjust the roll gap or to adjust a desired rolling force for the rolling stock. If, for example, a voltage drop is detected, the roll gap of the roll stand next to which the transfer section will pass is opened in order to restore the strip tension, since more material can be transported through the next roll stand.
  • the adjustment is closed in order to reduce the strip tension between the roll stand to be passed through by the transfer section and the roll stand upstream of this roll stand in the direction of mass flow.
  • each roll stand of the rolling train is operated such that each roll stand achieves the same relative change in the thickness of the rolled stock.
  • a change in the relative change in the thickness of the rolled stock is understood here to be a measure of the ratio of the outlet thickness of the respective roll stand according to the first and second pass schedules. This allows the respective drives of the rolling stands to be accelerated uniformly during the transition from operation of the rolling train according to the first pass schedule to operation of the rolling train according to the second pass schedule.
  • the change in thickness is initiated by adjusting a first roll stand with simultaneous acceleration or deceleration of the following forming steps with the corresponding increase in the exit speed from the first adjusted roll stand of the rolling train and the relative exit thickness change for the respective rolling stand is followed up in the following rolling stands of the rolling train, so the entire rolling train can be converted to the second outlet thickness of the rolling train with little effort. Since each roll stand achieves the same relative change in the thickness of the rolling stock during the rolling of the transfer section, the drives of the entire rolling train need only be accelerated or decelerated when the respective roll stands are changed for the first time.
  • a redistribution of drive loads from the roll stand drives assigned to the rolling train during the rolling of the second outlet thickness may not be optimized for stationary operation of the rolling train to generate the second outlet thickness, but is optimized for the most problem-free implementation of the conversion of the first outlet thickness into the second outlet thickness. Therefore, a redistribution of the drive loads after the transfer has taken place can lead to a permanent reduction in the drive loads, which increases operational reliability.
  • Roll stand drives are those drives that drive the work rolls of the respective roll stands of the rolling train.
  • changes in the manipulated variables required due to the changed outlet thickness of the rolling train for at least one unit downstream of the rolling train in the direction of mass flow occur while the transfer section is being influenced by this at least one unit.
  • the coolant flow in the cooling section can be adapted accordingly to the new outlet thickness from the rolling train.
  • the torque and / or the speed of rotation of the reel can be adapted to the new outlet thickness from the rolling train.
  • This adjustment of the respective manipulated variables is preferably carried out precisely when the transfer section of the rolling stock is being influenced by changing this manipulated variable.
  • control and / or regulating device for a rolling plant comprising a multi-stand rolling mill, with a machine-readable program code which has control commands which the control and / or regulating device when it is executed cause a method according to one of claims 1 to 12 to be carried out.
  • a rolling plant with a multi-stand rolling train for rolling metallic rolling stock with a control and / or regulating device according to claim 13, with a device for supplying the outlet speed of the rolling stock of a unit upstream of the rolling train in the direction of mass flow to the control and / or regulating device according to claim 13, wherein the rolling stands of the rolling train are operatively connected to the control and / or regulating device.
  • a rolling plant is provided by means of which an on-the-fly change in the outlet thickness of a rolling train can be carried out easily.
  • a rolling plant is understood to mean any plant which comprises a rolling train, preferably for processing metallic rolled stock, in particular also composite cast and rolling plants.
  • the rolling train is a high reduction mill and / or a finishing train that is arranged downstream of a casting unit in the direction of mass flow.
  • a high reduction mill is a rolling train consisting in the present case of several stands, which rolls the rolling stock with a strong decrease in thickness while it is still very hot.
  • the rolling stock in the high reduction mill still had a liquid core, considerable process disruptions would be expected due to the high forces in the high reduction mill. Thanks to the high reduction mill, large reductions in the thickness of the rolled stock can be achieved in soft core reduction with comparatively low rolling forces.
  • the method according to the invention can advantageously be used for such a multi-stand high reduction mill.
  • the rolling train can alternatively or additionally be designed as a multi-stand finishing train, which rolls the rolling stock to the desired final dimensions.
  • the FIG 1 a system shown schematically for performing an embodiment of the method according to the invention. It also shows thickness profiles of a rolling stock rolled by the rolling train during the transfer of the rolling train operation according to a first pass schedule to a rolling train operation according to the second pass schedule for differently advanced transfer states of the rolling stock. It also shows FIG 1 Rolling force and circumferential speed curves as a function of time for the individual rolling stands of the rolling train.
  • FIG 1 shows a section from a rolling mill 1, which comprises a three-stand rolling train 2.
  • the rolling train 2 can be designed, for example, as a high reduction mill for a system for endless strip production.
  • the rolling train 2 can alternatively or additionally be designed as a multi-stand, for example five-stand, finishing train of a rolling mill 1.
  • the rolling train 2 comprises a first roll stand 3, a second roll stand 4, and a third roll stand 5.
  • FIG 1 shows the rolling mill 1 in a state in which the rolling stock G passes through the rolling mill 1, in particular the rolling train 2.
  • the entire rolling mill is coupled by the rolling stock G passing through the rolling mill, since the rolling mill 1 is constructed in one piece from the beginning to the end and different sections of the rolling mill G are located in other units of the rolling mill 1 for processing them.
  • the invention can be used particularly advantageously for this operating mode, ie for the "endless process". However, this invention is not limited to this mode of operation.
  • the rolling train 2 rolls a first section G-1 of the rolling stock to a first outlet thickness H3 of the rolling train 2.
  • outlet thickness is to be changed without, for example, interrupting the casting process, this can be done with the present method during the rolling of the rolling stock G which is coupled to the plant.
  • the outlet thickness from the rolling train 2 is to be converted from a first outlet thickness H3 for a first section G-1 of the rolling stock G to a second, thinner outlet thickness H3 'for a second section G-2 of the rolling stock G.
  • loop lifters 7, in particular for a rolling train 2 designed as a finishing train, are arranged. These are used to check the strip tension of the rolling stock G passing through the rolling train 2.
  • FIG 1 also shows a unit 6 arranged upstream of the rolling train 2 in the direction of mass flow, which unit is designed as a casting unit for casting steel.
  • FIG 1 also shows FIG 1 also a unit 8 which is arranged downstream of the rolling train in the direction of mass flow and which is designed, for example, as a cooling section.
  • the rolling stock G cast by the casting unit 6 couples in the stationary Operation of all units of the rolling mill 1 shown influencing the strip with one another.
  • a control and / or regulating device 9 controls or regulates the operation of the units 6, 2 or 8, in particular the operation of the rolling train 2, and is enabled by a machine-readable program code to carry out the on-the-fly change of the outlet thickness.
  • the machine-readable program code comprises control commands which, when executed, cause the control and / or regulating device 9 to carry out the method.
  • the rolling train 2 rolls a first run-out thickness H3 according to a first pass schedule.
  • the rolling stock G-1 enters the rolling train 2 or the first rolling stand 3 of the rolling train 2 with a thickness h0.
  • the first roll stand 3 rolls the rolling stock G-1 to a thickness H1.
  • the rolling stock of the thickness h1 then runs into the second roll stand 4 of the rolling train 2 and is rolled by this to your thickness H2.
  • the rolling stock G-1 then runs into the third roll stand 5 with the thickness H2 and is rolled by this to an outlet thickness H3.
  • a reduction in thickness of the first section G-1 of the rolling stock G according to the first pass schedule is shown directly below the schematically illustrated rolling mill 1.
  • a rolling operation of the rolling train 2 is carried out from a rolling operation according to the first pass schedule to a rolling operation of the rolling train 2 according to the second pass schedule during the rolling of rolling stock.
  • the usual calculation methods can be used to calculate pass schedules.
  • Such a calculation method can, for example, be the DE 37 21 744 A1 can be removed.
  • a transfer section X0 is first determined in front of the first roll stand.
  • the transfer section is a section of the rolling stock between the first and second sections G-1 or G-2 of the rolling stock G, which is usually used exclusively to transfer the rolling operation of the rolling train 2 according to a first pass schedule to an operation of the rolling train 2 according to the second pass schedule .
  • the start of a transfer section is usually processed according to a first pass schedule, the end of the transfer section according to a second pass schedule.
  • the transfer section X0 is in particular determined in such a way that it has a length during the transfer of the rolling operation according to the first pass schedule to the rolling operation according to the second pass schedule that is no greater than the distance between two roll stands at any time during the transfer. This ensures that the transfer is comparatively easy to handle in terms of control technology, because the transfer section is never located in two roll stands at the same time during the transfer.
  • the thickness wedge is rolled simultaneously in two or more adjacent roll stands during the transfer. This makes it possible to reduce the requirements for the rolling train, for example, with regard to adjustment paths and acceleration for the respective rolling stands of the rolling train and thus a transfer of the rolling train
  • the second runout thickness H3 'rolled according to the second pass schedule is less than the first runout thickness H3 rolled according to the first pass schedule, then it is necessary to select the transfer section X0 correspondingly short. Since this mass flow caused in the rolling stands is significantly lengthened in the transport direction of the rolling stock G, this ensures that the transfer section X2 to be processed by the last rolling stand 5 of the rolling train 2 has already run out of the rolling stand 4 upstream of this rolling stand 5 in the direction of mass flow.
  • the length of the transfer section X0 in front of the first stand of the finishing train is approx. 1m for normal outlet thicknesses at the end of the rolling train. It can thus be ensured that the length of the transfer section between the fourth and fifth roll stands is no longer than the distance between these roll stands, which is approximately 4.70 m, for example.
  • the transfer section X0 can also be selected to be correspondingly larger, since the mass flow in the transport direction of the strip is correspondingly lower.
  • Lengthening the transfer section X0 has the advantage that there is more time for the transfer, which means that the changes for the actuators for adapting the process variables are correspondingly lower and the probability of violating the boundary conditions given by the rolling mill 1 is reduced.
  • the transfer step S1 the transfer of the operation of the first roll stand 3 of the rolling train 2 according to the first pass schedule to a rolling operation according to the second pass schedule is shown.
  • the rolling force curve over time and the circumferential speed of the work rolls over time in particular during the transition from rolling operation of the roll stand 3 according to the first pass schedule to rolling operation according to the second pass schedule, are shown.
  • the first roll stand 3 is operated according to the first pass schedule, ie with the rolling force F1 and the working roll peripheral speed V1.
  • the first roll stand 3 is operated according to the second pass schedule, ie with the rolling force F1 'and the work roll peripheral speed V1'.
  • the Automatic Gauge Control or AGC for short, is preferably switched off. This has the advantage that the risk is avoided that the AGC tries to regulate the roll gap on the first roll stand 3 to the first pass schedule and thus counteracts the transfer of operation of the roll stand 3 from operation according to the first to the second pass schedule.
  • the work roll circumferential speed V1 'on the first roll stand 3 after the transfer is generally dependent on the change in thickness on the first roll stand 3.
  • the peripheral speed of the work rolls of the roll stand 3 increased in order to keep the mass flow through the rolling train 2 constant.
  • the difference ⁇ V1 between the circumferential speed V1 according to the first pass schedule and the circumferential speed V1 'according to the second pass schedule is passed on to the roll stands 4 or 5 downstream of the first roll stand 3 or the work roll peripheral speeds of the roll stands 4 or 5 downstream of the first roll stand 3 are based on the change in the rotational speed first roll stand 3 tracked.
  • the third roll stand 5 also has a work roll peripheral speed of V3 + ⁇ V1 during the above-mentioned period.
  • the rolling forces F2 and F3 for the roll stand 4 and 5 are kept essentially constant.
  • a transfer section X1 is created which has a thickness profile, also called a thickness wedge. This is shown, for example, in transfer step S2, which shows the thickness profile of the rolling stock G after the first roll stand has been transferred from rolling operation according to the first pass schedule to rolling operation according to the second pass schedule.
  • the first roll stand 3 can be operated only position-controlled SC or only rolling force-controlled FC.
  • a position-controlled operation of a roll stand is in FIG 1 marked with SC, a rolling force-controlled operation of a roll stand with FC.
  • This position-controlled or rolling force-controlled operation is in FIG 1 related to the time axis of the rolling force curve and the circumferential speed curve of the work rolls.
  • transfer step S1 shortly before the entry of the transfer section X0, the operation of the first roll stand 3 is changed from a position-controlled SC operation to a rolling force-controlled FC operation.
  • the change from rolling force-regulated operation to position-regulated operation and vice versa takes place on the basis of the strip tracking by means of which the transfer section is tracked. If the transfer section X0 has passed the first roll stand 3, the operation of the roll stand 3 is changed from a rolling force-controlled operation back to a position-controlled SC operation.
  • the aforementioned changes are made analogously for the subsequent roll stands 4 and 5, if the transfer section X1 or X2 is processed by them.
  • the roll stand 3 is rolled with the thickness distribution shown.
  • the roll stand 3 there is a decrease in thickness from the rolling stock thickness H0 to a new rolling stock outlet thickness H1 ′ from the first rolling stand 3.
  • the transfer step S2 the transfer of the operation of the second roll stand 4 of the rolling train 2 according to the first pass schedule to a rolling operation according to the second pass schedule is shown, the first roll stand already being operated stationary according to the second pass schedule.
  • the roll stand 4 Until the thickness wedge or the transfer section X1 enters the second roll stand 4, the roll stand 4 must pull in the rolling stock thickness H1 on the inlet side and roll this to an outlet thickness H2 on the second roll stand 4, but the work rolls of the second roll stand 4 have a peripheral speed of V2 + ⁇ V1 have due to the changed operation of the first roll stand 3.
  • the required loads or overloads of the drives are preferably taken into account when calculating the new pass schedule, so that they do not occur as planned when the rolling mill is switched from operation according to the first pass schedule to operation according to the second pass schedule.
  • the rolling force F2 is changed to a rolling force F2 'during the rolling of the transfer section.
  • the rolling force F2 is changed to a rolling force F2 'during the rolling of the transfer section.
  • the portion of the roller circumferential speed V2 ' is due to the changed outlet thickness H2' on the roll stand 4.
  • the rolling of the transfer section X1 in the second roll stand 4 takes place, as described above, with rolling force control FC.
  • a position-controlled SC operation of the roll stand 4 preferably takes place.
  • the transfer section X1 is transferred to the transfer section X2. Due to the change made to the roller circumferential speed in the second roll stand 4, the roller circumferential speed of the work rolls in the third roll stand 5 is to be adapted accordingly to the exit speed of the second section G-2 of the rolling stock G, which is now processed according to the second pass schedule.
  • the course of the thickness of the rolling stock G is shown after the transfer section X2 has emerged from the second roll stand 4.
  • a thickness wedge between the second roll stand 4 and the third roll stand 5 the thickness wedge having a thickness profile from a "new" outlet thickness H2 ', rolled according to the second pass schedule, to an "old" outlet thickness H2, rolled according to the first pass schedule , having.
  • the peripheral speed V3 of the work rolls of the third roll stand 5 is adapted to the exit speed of the rolling stock G from the second roll stand 4.
  • S5 shows the rolling force curve over time and the curve of the work roll circumferential speed for the respective roll stands, while the transfer section passes through the third roll stand 5. Meanwhile, the first and the second roll stand are already being operated in a stationary mode according to the second pass schedule.
  • the transfer section X2 or the thickness wedge has a length in front of the last roll stand 5 of the rolling train 2 which is less than the distance between the last roll stand and the penultimate roll stand of the rolling train, in the present embodiment thus the second roll stand 4 and the third roll stand 5.
  • the third is located Roll stand 5 before the thickness distribution shown.
  • the thickness wedge is also visible in the thickness distribution according to S6, which has a thickness profile from thickness H3 'to thickness H3.
  • the progression over time of the rolling force or the roll peripheral speed for the respective roll stands 3 to 5 is shown.
  • the roll stands 3 to 5 are now operated in a stationary, position-controlled manner according to the second pass schedule.
  • the rolling forces on the respective roll stands and the peripheral speeds of the work rolls of the roll stands are essentially constant - within the scope of the AGC that is then switched on again.
  • the invention is not restricted to use on three-stand rolling mills 2, but can be used particularly advantageously in four-, five-, six- and seven-stand rolling mills 2.
  • the process can also be used in batch operation, in semi-endless operation or in endless operation of a rolling mill or a composite casting and rolling plant.
  • a continuous check is carried out to determine whether the planned transfer of the rolling mill operation violates system restrictions in order to avoid damage to the rolling mill or to components of the rolling mill .
  • the rolling mill is operated according to the first pass schedule into operation according to the second Pass schedule interrupted, ie the planned transfer is deviated from in such a way that the corresponding system-related restrictions are not violated.
  • the unit upstream of the rolling train 2 in the direction of mass flow is a casting unit 6. This pours at a casting speed V0, which is used as the entry speed into the rolling train 2.
  • the inlet speed is therefore adapted to the casting speed V0 of the casting unit.
  • the casting unit is designed as a mold.
  • a casting unit In the case of a multi-stand finishing train, a casting unit is usually not arranged directly upstream of the finishing train in the direction of the mass flow. In such a case, however, it is nevertheless expedient to adjust the entry speed into the rolling train as a function of the casting speed V0 in such a way that the casting speed is essentially free of reaction from the entry speed of the rolling stock into the rolling train. Because the casting unit is only a small temporal dynamic with regard to control interventions. Because of this inertia, the casting unit is often the limiting unit.
  • the thickness wedge is transported away in the direction of mass flow.
  • the old outlet thickness H3 is to be processed up to a certain point in time, then the transfer section X3, and then the new outlet thickness H3 '.
  • the conversion of a unit from the processing of rolling stock according to the first pass schedule to the processing of rolling stock according to the second pass schedule takes place while the transfer section X3 is influenced by the respective unit.
  • the cooling section 8 Since the cooling section 8 is usually longer than the transfer section X3, when the cooling section 8 passes through the transfer section X3, part of the cooling section is operated in such a way that it cools the first section G-1 of the rolling stock G as planned and that it cools the second Section G-2 also cools according to plan, but in a different manner tailored to the product in question.
  • the changeover of the operation of the cooling section therefore always takes place for the section of the cooling section 8 which is currently influencing the transfer section X3.
  • the scrap of rolling stock is kept low, since the units downstream of the rolling train 2 in the direction of mass flow move from operation according to a first product plan to operation according to a second product plan, the first pass plan being assigned to the first product and the second pass plan to the second product , is changed.
  • each roll stand of the rolling train is operated in such a way that each roll stand makes the same relative change in the thickness of the rolled stock. That is, the relative change in thickness to get from the first outlet thickness of the rolling train to the second outlet thickness of the rolling train is distributed equally over all the rolling stands of the rolling train.
  • the following table contains a first pass schedule and a second pass schedule, as well as information about the relative change in thickness during the transition from operation of the rolling mill according to the first pass plan to operation of the rolling mill according to the second pass plan:
  • Outlet thickness [mm] Roller circumferential speed Vi [m / s]
  • Outlet thickness according to the second pass plan / outlet thickness according to the first pass plan
  • Roll stand i 1 15.00 50.00 7.50 2.00
  • Roll stand i 2 7.50 40.00 4.50 3.33
  • Roll stand i 3 4.50 25.00 3.38 4.44
  • Roll stand i 4 3.38 10.00
  • FIG 2 shows a further possibility for implementing the invention for rolling mill 1 comprising a two-roll casting machine 6 ', the cast rolling stock G then passing through a multi-stand, ie at least two-stand, rolling train 2.
  • Rolling stock G is generally produced in an endless operation by means of a two-roller casting machine 6 '.
  • the advantage of this type of system is that it is even more compact than an endlessly working system, which by means of mold 6, cf. FIG 1 . pours. Furthermore, the consumption of energy and resources is further reduced.
  • the rolling train 2 In order to convert the outlet product from a first outlet thickness to a second outlet thickness by means of a rolling train 2 downstream of the two-roller casting machine 6 ', the rolling train 2 can be operated in accordance with the explanations given in FIG FIG 1 be converted during operation in such a way that this goal is achieved.
  • the remarks on FIG 1 apply analogously to FIG 2 .

Landscapes

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  • Metal Rolling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung einer Auslaufdicke eines eine mehrgerüstige Walzstraße durchlaufenden Walzguts, insbesondere Warmbands, wobei ein erster Abschnitt des Walzguts auf eine erste Auslaufdicke gewalzt wird, wobei ein zweiter Abschnitt des Walzguts auf eine von der ersten Auslaufdicke verschiedene zweite Auslaufdicke gewalzt wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine eine mehrgerüstige Walzstraße umfassende Walzanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Walzanlage mit einer mehrgerüstigen Walzstraße zum Walzen von metallischem Walzgut. Ein gattungsgemäßes Verfahren ist z.B. aus JP-A 08300010 bekannt.
  • Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Walzwerkstechnologie. Das Walzen von metallischen Gütern dient in der Regel zur Herstellung von Halbfertigprodukten, welche nachfolgend in der metallverarbeitende Industrie, beispielsweise in der Automobilindustrie, eingesetzt werden.
  • Eine Walzanlage muss in der Regel verschiedenste metallische Halbfertigprodukte herstellen können, welche sich beispielsweise im zu verarbeitenden Metall, in den Gefügeeigenschaften von zu verarbeitendem Stahl und den räumlichen Abmessungen, insbesondere der Dicke, unterscheiden.
  • Insofern ist es erforderlich, dass ein Betrieb einer Walzanlage derart umgestellt werden kann, dass beispielsweise Bänder unterschiedlichster Eigenschaften möglichst schnell nacheinander gefertigt werden können, so dass ein hoher Anlagendurchsatz erreicht wird. Dies ist sowohl für das Warmwalzen wie auch für das Kaltwalzen erforderlich.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, welche eine derartige Umstellung der Eigenschaften von produzierten Bändern mittels einer Walzanlage erlauben.
  • Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 2001293510 A2 ist ein Verfahren zur Steuerung einer fliegenden Dickenänderung einer kontinuierlich arbeitenden Warmbandstraße bekannt. Es wird ein Verfahren offenbart, mit welchem die automatische Dickenänderung pro Walzgerüst ermittelt werden kann.
  • Die japanische Offenlegungsschrift JP 59191509 A2 offenbart ein Verfahren zur Änderung von Materialabmessungen während des Durchlaufs von Walzgut in einer kontinuierlich arbeitenden Walzstraße. Hierbei werden aus einem Anfangszustand Stellgrößen berechnet und eine Positionsverfolgung für den Abschnitt des Bandes durchgeführt, für welchen die Dicke geändert werden soll. Dementsprechend werden ein Walzspalt und eine Walzgeschwindigkeit für das jeweilige Walzgerüst eingestellt. Insbesondere wird vorgesehen, dass am letzten Walzgerüst keine Dickenreduktion mehr erfolgt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Durchführung einer fliegenden Dickenänderung bereitzustellen, sowie eine entsprechende Steuer- und/oder Regeleinrichtung und Walzanlage hierzu.
  • Der verfahrensmäßige Teil der Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, wobei eine während des Walzens erfolgende Überführung von der ersten in die zweite Auslaufdicke bei einer Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts in die Walzstraße erfolgt, welche in Abhängigkeit von einer Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts eines der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregats eingestellt wird, wobei ein erster Stichplan und ein zweiter Stichplan vorgegeben ist, wobei bei Ausführung des ersten Stichplans die erste Auslaufdicke und bei Ausführung des zweiten Stichplans die zweite Auslaufdicke gewalzt wird, wobei ein Betrieb der Walzstraße gemäß erstem Stichplan während des Walzens eines Walzguts in einem Betrieb der Walzstraße gemäß zweiten Stichplan überführt wird, wobei die Überführung für jedes Walzgerüst der Walzstraße im Wesentlichen während des Walzens eines festgelegten Überführungsabschnitts des Walzguts durch das jeweilige Walzgerüst erfolgt und wobei der Überführungsabschnitt mittels einer Mehrzahl von von der Walzstraße umfassten Walzgerüsten gewalzt wird, wobei wenigstens ein Walzgerüst während des Walzens des Überführungsabschnitts als Walzkraft-geregeltes Walzgerüst betrieben wird.
  • Eine derartige Überführung des Walzguts von der ersten in die zweite Auslaufdicke während des Walzens des Walzguts wird nachfolgend auch als fliegende Änderung bzw. Wechsel der Auslaufdicke bezeichnet. Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist es möglich, den Verbrauch an Walzgut zur fliegenden Änderung der Auslaufdicke möglichst gering zu halten, da nur der Überführungsabschnitt als Ausschuss anfällt und nicht die gesamte Länge der Walzstraße, etwa bei gleichzeitiger Überführung der Walzgerüste vom Betrieb gemäß erstem Stichplan in den Betrieb gemäß zweitem Stichplan. Dementsprechend ist der Ausschuss an Walzgut verringert. Insbesondere ist dieses Verfahren vorteilhaft bei einem "conti"-Betrieb einer Walzstraße verwendbar. Denn es existiert hier lediglich ein einziger Überführungsabschnitt, der einer fliegenden Änderung der Auslaufdicke der Walzstraße zuordenbar ist, wohingegen im "batch" Betrieb zusätzlich immer auch Anstichverluste von Walzgut auftreten. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass für zunehmend näher am Ende der Walzstraße angeordnete Walzgerüste eine Bandverfolgung ggf. zu ungenaue Werte liefert im Hinblick auf die Position des Dickenkeils bzw. des Überführungsabschnitts in der Walzstraße, da die Walzgutgeschwindigkeit in diesem Bereich der Walzstraße bereits vergleichsweise hoch ist. Dementsprechend ist eine Positions-geregelte Walzspalteinstellung zur Bearbeitung des Überführungsabschnitts in gewünschter Weise, insbesondere durch die letzten Walzgerüste der Walzstraße, technisch schwierig. Wird dagegen ein Walzkraft-geregeltes Walzgerüst verwendet, um den Überführungsabschnitt entsprechend der Vorgaben zu walzen, so wird der Dickenkeil automatisch detektiert, da bei Eintritt des Überführungsabschnitts in den Walzspalt das Walzgerüst durch die geänderte Dicke des Dickenkeils eine Walzkraftänderung auftritt. Die Walzkraftänderung am jeweiligen Walzgerüst ist davon abhängig, ob die Einlaufdicke in das jeweilige Walzgerüst durch die Überführung geringer oder höher wird. Vor und nach dem Walzen des Überführungsabschnitts durch die jeweiligen Walzgerüste werden diese vorzugsweise Positions-geregelt betrieben.
  • Die ermittelte Einlaufgeschwindigkeit dient als feststehende, nicht beliebig anpassbare Eingangsgröße für die Walzstraße, welche insbesondere nicht durch in Massenflussrichtung dem ersten Walzgerüst der Walzstraße nachgeordnete Prozesse geändert wird. Vielmehr ist die Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts in die Walzstraße in Abhängigkeit von einer Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts eines oder mehrerer Aggregaten abhängig, welche ausschließlich der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordnet sind.
  • Als Auslaufgeschwindigkeit wird vorzugsweise eine Ist-Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts eines in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordneten Aggregats verwendet. Alternativ kann eine Soll-Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts eines in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordneten Aggregats verwendet werden. Vorzugsweise wird die Auslaufgeschwindigkeit desjenigen Aggregats der Walzanlage verwendet, welches die geringste Zeitdynamik aufweist und daher bei Änderungen an dessen Prozess träger reagiert ist, als die anderen Aggregate. Dieses Aggregat stellt die Limitation beim fliegenden Wechsel der Auslaufdicke dar. Weitere Limitation für den fliegenden Wechsel der Auslaufdicke können sich ergeben durch die erforderlichen bzw. möglichen Anstellwege an den Walzgerüsten und die erforderliche bzw. mögliche Beschleunigung der Arbeitswalzen der Walzgerüste in der Walzstraße.
  • Unter Auslaufdicke wird die Dicke des Walzguts nach dem letzten Walzgerüst der Walzstraße verstanden, unter Einlaufdicke wird die Dicke des Walzguts vor dem ersten Walzgerüst der Walzstraße verstanden. Das Verfahren ist sowohl geeignet eine dünnere Auslaufdicke in eine dickere Auslaufdicke zu überführen als auch umgekehrt. In der Regel ist jedoch die Änderung der Auslaufdicke hin zu einer dünneren Auslaufdicke technisch anspruchsvoller als die Überführung einer dünneren Auslaufdicke in eine dickere Auslaufdicke.
  • Ein Aggregat ist eine ein Walzgut be- bzw. verarbeitende oder erzeugende Einrichtung in einer Walzanlage, welche mit der Walzstraße in indirektem oder direktem Wirkzusammenhang steht. Beispiele hierfür sind etwa Haspel, Ofen, Walzgerüst, Gießmaschine, Schere, Entzunderer, Kühlstrecke usw..
  • Bei bisherigen Verfahren zur fliegenden Dickenänderung in einer Walzstraße, ist die Einlaufgeschwindigkeit in der Regel eine variable Stellgröße, mit welcher beispielsweise auf Massenflussschwankungen bzw. Bandzugschwankungen in der Walzstraße - verursacht durch die Umstellung des Betriebs der Walzstraße - durch Änderung eben dieser Stellgröße reagiert wird. Damit können die durch die Überführung verursachten Abweichungen in Prozessgrößen, etwa dem Massenfluss, korrigiert werden.
  • Jedoch pflanzt sich die Änderung der Einlaufgeschwindigkeit gegebenenfalls auf die in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregate der Walzstraße fort. Je nach Aufbau der Walzanlage kann dies zu nicht unerheblichen Problemen bei der Prozessführung der auf den in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordneten Aggregaten ablaufenden Prozesse führen.
  • Dies kann jedoch durch die vorliegende Erfindung vermieden werden, indem die Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts in die Walzstraße derart bestimmt, eingestellt und eingehalten wird, dass eine Anpassung einer Walzgut-Auslaufgeschwindigkeit eines in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregats auf die Einlaufgeschwindigkeit der Walzstraße nicht bzw. in geringerem Maße erforderlich ist. Insbesondere können die der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregate gemäß ihrer Soll-Werte betrieben werden, ohne dass eine Korrektur der Soll-Werte aufgrund von in Massenflussrichtung nachgeordneten Prozessen, insbesondere aufgrund von einer Überführung eines Walzguts von einer ersten Auslaufdicke in eine zweite Auslaufdicke, erforderlich ist.
  • Mit anderen Worten können durch die Erfindung die durch die Überführung verursachten Massenflussturbulenzen in der Walzstraße vollständig in Massenflussrichtung auskaskadiert werden. D.h. es ist nicht zwingend eine Auskaskadierung entgegen der Massenflussrichtung - wie heute üblich - erforderlich, indem die Einlaufgeschwindigkeit entweder erhöht - etwa bei Überführung einer ersten Auslaufdicke in eine größere zweite Auslaufdicke - oder erniedrigt - etwa bei Überführung der ersten Auslaufdicke in eine kleinere zweite Auslaufdicke - wird. Die Einlaufgeschwindigkeit, welche in Abhängigkeit von einer Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts eines in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordneten Aggregats eingestellt wird, kann gemäß der Erfindung als harte, einzuhaltende Randbedingung des Walzprozesses gehandhabt werden.
  • Jedoch ist es möglich, auch eine gemischte Auskaskadierung von Massenflussschwankungen in der Walzstraße während der Überführung in Massenflussrichtung und entgegen der Massenflussrichtung zu verwenden. Bspw. wird die Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts in die Walzstraße während der Überführung nur derart rückwirkend auf in Massenflussrichtung vorgeordnete Prozesse geändert, dass diese der Änderung der Einlaufgeschwindigkeit in die Walzstraße regelungstechnisch noch ausreichend schnell folgen können, d.h. keine Prozessstörung der in den der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregaten erfolgt. Dazu wird zusätzlich zur Auslaufgeschwindigkeit die zeitliche Dynamik des Aggregats berücksichtigt, d.h. wie schnell und in welchem Umfang dieses Aggregat auf Änderungen des Prozesses reagieren kann, ohne dass Prozessstörungen auftreten.
  • Darüber hinausgehende erforderliche Korrekturen des Massenflusses werden dann in Massenflussrichtung auskaskadiert. Dies hat den Vorteil, dass - insbesondere bei Verringerung der Auslaufdicke - die Stellglieder in den hinteren Walzgerüsten bei einer gemischten Vorwärts- und Rückwärtsauskaskadierung weniger stark beansprucht werden, da durch die verringerte Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts in die Walzstraße auch die Walzgeschwindigkeit des Walzguts an den hinteren Walzgerüsten der Walzstraße sinkt.
  • Die vorliegende Erfindung ist sowohl für das Warmwalzen als auch für das Kaltwalzen von Metallbändern anwendbar.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, bei der fliegenden Änderung der Auslaufdicke gemäß erfindungsgemäßen Verfahren die Automatic Gauge Control (AGC) zeitweise für ein jeweiliges Walzgerüst der Walzstraße auszuschalten, um fehlerhafte Regeleingriffe bei der Überführung des Walzguts zu vermeiden.
  • Von Vorteil ist ebenfalls, dass die Einlaufgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts eines in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordneten Aggregats im Wesentlichen konstant eingestellt wird. Insbesondere für langsam veränderliche, der Walzstraße vorgeordnete Prozesse können hiermit ebenfalls erfindungsgemäße Vorteile erzielt werden. Dies ist insbesondere von Vorteil bei Gießwalzverbundanlagen, da die Gießgeschwindigkeit in der Regel konstant ist und das Gießaggregat in der Regel das Aggregat mit der geringsten zeitlichen Dynamik ist.
  • Insbesondere erlaubt es die Erfindung, einen konstanten Massenfluss eingangsseitig in die Walzanlage sicherzustellen. Dies führt zur entsprechender Planungssicherheit und einem reibungsloseren Ablauf der Prozesse, welche der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordnet sind.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Einlaufgeschwindigkeit im Wesentlichen auf die Auslaufgeschwindigkeit eines nächsten, der Walzstraße vorgeordneten Aggregats eingestellt. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn beispielsweise beim "batch rolling" der Abstand der gewalzten bzw. zu walzenden Brammen sehr gering ist. Vorteilhaft ist dies beispielsweise auch im kontinuierlichen Betrieb, dem "conti"- Betrieb oder im "semi endless" Betrieb einer Walzanlage. Dadurch wird eine von der Einlaufgeschwindigkeit der Walzstraße ungestörte Prozessführung in dem der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregaten möglich, insbesondere ergeben sich keine Abweichungen von der gewünschten Bandspannung oder dem gewünschten Massenfluss.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Walzstraße und wenigstens ein in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordnetes Aggregat, vorzugsweise ein Gießaggregat, durch das den ersten und den zweiten Walzgutabschnitt aufweisende Walzgut fertigungstechnisch gekoppelt. D.h. eine nicht von dem vorgeordneten Aggregat verursachte Änderung der Einlaufgeschwindigkeit in die Walzstraße pflanzt sich über das Walzgut in die in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordneten Aggregate fort und beeinflusst damit nachteilig die in diesen Aggregaten ablaufenden Prozesse. Insbesondere ist es möglich, dass in Massenflussrichtung der Walzstraße vorgeordnete Aggregate nicht in der Lage sind, auf die relativ schnellen Änderungen der Einlaufgeschwindigkeit, wie sie im Stand der Technik üblich und auch erforderlich sind, um Massenflussschwankungen während der Überführung auszugleichen, zu reagieren. In der Folge kann es zu einer Fehlprozessierung von Walzgut in wenigstens einem der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregaten kommen, sofern diese den Änderungen der Einlaufgeschwindigkeit nicht ausreichend schnell folgen kann. Dies ist insbesondere von Bedeutung für Gießwalzverbundanlagen, in welchen sich beispielsweise - wie im Falle der Endless Strip Production - Anlage der Firma Arvedi - das Walzgut von einer Gießmaschine durch die gesamte Walzanlage, insbesondere durch die Walzstraße hindurch, bis zu einer Haspel erstreckt. Dort wird das dann fertig gewalzte Metallband aufgewickelt. Die Gießanlage ist hier regelungstechnisch das "schwächste" Glied in der Kette hinsichtlich der zeitlichen Dynamik des Aggregats. Die beim Gießen einstellbaren Stellgrößen können den Gießprozess in der Regel nicht so schnell beeinflussen wie Änderungen in der Einlaufgeschwindigkeit der Walzstraße erfolgen. D.h. es kommt zu unerwünschten Gießfehlern. Analog trifft dies auch für andere der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordnete Aggregate zu. Dies alles kann durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vermieden werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Überführungsabschnitt derart bestimmt, dass dieser zu jedem Zeitpunkt während seines Durchlaufens der Walzstraße eine Länge aufweist, die höchstens gleich einem Abstand zweier benachbarter Walzgerüste ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der fliegende Wechsel der Auslaufdicke der Walzstraße technisch besonders einfach und schnell erfolgt. Befindet sich nämlich der Dickenkeil gleichzeitig in zwei Walzgerüsten, so bedeutet dies einen erheblichen Mehraufwand für die Kontrolle des fliegenden Wechsels der Auslaufdicke. Daher ist es vorteilhaft, die Länge eines Überführungsabschnitts derart zu bestimmen, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Überführung der Dickenkeil stets nur in einem Walzgerüst der Walzstraße bearbeitet wird. In der Regel ist diese Bedingung dann erfüllt, wenn die Länge des Überführungsabschnitts zwischen dem in Massenflussrichtung letzten und vorletzten eine Dickenänderung des Walzguts bewirkenden Walzgerüst der Walzstraße nicht größer ist als ein Abstand dieser beiden Walzgerüste voneinander. Die Länge des zu bestimmenden Überführungsabschnitts ist abhängig von der Anzahl der Walzgerüste in der Walzstraße, sowie der Einlaufdicke des Walzguts in die Walzstraße und der gewünschten Auslaufdicke des Walzguts aus der Walzstraße.
  • Bei verringerter Einlaufdicke des Überführungsabschnitts gegenüber dem vorausgehenden durch dieses Walzgerüst bearbeiteten Walzgutabschnitt kommt es bei Eintritt des Überführungsabschnitts in den Walzspalt dieses Walzgerüsts zu einem Abfall der Walzkraft an diesem Walzgerüst. Der Walzkraftregler versucht nun die gewünschte Sollwalzkraft wieder gemäß erstem Stichplan für dieses Walzgerüst einzustellen. Vorzugsweise wird jedoch gleichzeitig die einzustellende Sollwalzkraft kontinuierlich geändert in Richtung des Walzkraft-Sollwerts gemäß dem zweiten Stichplan. Es findet ein sogenannter "Ramp in" der Soll-Walzkraft des zweiten Stichplans in die Soll-Walzkraft des ersten Stichplans statt. Dieser "Ramp in" führt dazu, dass beim Auslaufen des Überführungsabschnitts aus dem jeweiligen Walzgerüst dann die entsprechenden Stellgrößen gemäß zweiten Stichplan eingestellt sind und die gemäß zweitem Stichplan gewünschte Auslaufdicke aus dem jeweiligen Walzgerüst erreicht wird. Dies geschieht für jedes Walzgerüst der Walzstraße.
  • Analog wird eine Überführung des Betriebs des Walzgerüsts gemäß ersten in einen zweiten Stichplan gehandhabt, bei der die erste Auslaufdicke aus der Walzstraße geringer ist als die zweite Auslaufdicke. In diesem Fall kommt es bspw. im ersten Walzgerüst der Walzstraße nicht zu einer vergrößerten Dickenreduktion, sondern im Vergleich zum Walzen gemäß ersten Stichplan zu einer verringerten Dickenreduktion. Infolgedessen kommt es beim Einlaufen des durch das erste Walzgerüst bearbeiteten Überführungsabschnitts im zweiten und ggf. den nachfolgenden Walzgerüsten zu einer Walzkrafterhöhung. Diese Walzkrafterhöhung kann zur Detektion des Einlaufens des Überführungsabschnitts in das jeweilige Walzgerüst genutzt werden. Analog zu den obigen Ausführungen erfolgt dann ein sogenannter "Ramp in" des Walzkraftsollwerts gemäß zweitem Stichplan in den Walzkraftsollwert gemäß erstem Stichplan während des Walzens des Überführungsabschnitts durch das jeweilige Walzgerüst. Die Verwendung wenigstens eines Walzkraft-geregelten Walzgerüsts liefert eine einfache Möglichkeit einen fliegenden Wechsel der Auslaufdicke ohne größeren Aufwand, insbesondere im Hinblick auf eine Positionsverfolgung des Überführungsabschnitts und einen Positions-geregelten Walzspalt, durchzuführen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird beim Walzen des Überführungsabschnitts eine auf Grundlage des ersten Stichplans eingestellte Ist-Prozessgröße kontinuierlich in einer auf Grundlage des zweiten Stichplans ermittelte Sollprozessgröße überführt. Dadurch wird eine sprunghafte Veränderung von Prozessgrößen beim Walzen des Überführungsabschnitts vermieden. Beispiele für Prozessgrößen, welche eine kontinuierliche Änderung erfahren während des Walzens des Übergangsabschnitts sind beispielsweise: Anstellposition, Anstellkraft, Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen, Beschleunigungsrate, usw.. Dies ist insbesondere für die oben angesprochene Änderung der Walzkraft während des Walzens des Überführungsabschnitts vorteilhaft. Eine kontinuierliche Überführung, d.h. sprungfreie bzw. stoßfreie Änderung der Prozessgrößen, vereinfacht die Handhabung des Walzguts für der Walzstraße in Massenflussrichtung nachgeordnete Aggregate und verringert die Belastung der Anlage. Dies kann bspw. mit dem oben beschriebenen "Ramp in" einer zweiten Sollgröße ein eine erste Sollgröße erreicht werden. Es wird eine Überlagerung der Sollgrößen derart vorgenommen, so dass eine kontinuierliche Änderung von der Ist-Prozessgröße in Richtung der neuen Soll-Prozessgröße erfolgt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird beim Walzen des Überführungsabschnitts die Einhaltung von anlagentechnischen Restriktionen geprüft und bei Verletzung oder zu erwartender Verletzung der Restriktionen die Überführung vom Betrieb der Walzstraße gemäß ersten Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweiten Stichplan unterbrochen. Unter anlagentechnischen Restriktionen werden von der Anlage vorgegebenen beschränkende Randbedingungen, insbesondere technischer Natur, verstanden, welche eingehalten werden müssen, damit eine Anlage über längere Zeit planmäßig betreibbar ist und ein gewünschtes Produkt gefertigt werden kann. Beispiele für anlagentechnische Restriktion sind bspw. maximale Anstellgeschwindigkeiten der Walzgerüste, höchstzulässige Antriebslasten, etc.. Durch die vorzugsweise während des Betriebs der Anlage kontinuierlich durchgeführte Überprüfung der anlagentechnischen Restriktionen wird sichergestellt, dass gegebenenfalls durch das Walzen des Überführungsabschnitts auftretende Überlasten nicht zu einem Anlagendefekt führen und damit zu Anlagenstillstandszeiten.
  • Durch das Unterbrechen der Überführung wird zugunsten der Anlagensicherheit in Kauf genommen, dass mehr Walzgutausschuss gewalzt wird als vorgesehen, um eine Beschädigung der Anlage bzw. einzelner Anlagenkomponenten zu vermeiden. Konkret kann beispielsweise bei einem fliegenden Wechsel der Auslaufdicke von einer ersten höheren Auslaufdicke zu einer zweiten geringeren Auslaufdicke eine Überlast der Antriebe an den Walzgerüsten auftreten. Wird die Überlast während des Walzens des Überführungsabschnitts zu groß, kann es zu einer Beschädigung bzw. zu einem Ausfall eines oder mehrer Antriebe kommen. Da dies zu einem längeren Stillstand der Walzstraße und damit der Walzanlage führen würde, sollte dies möglichst vermieden werden.
  • Unter Unterbrechung der Überführung wird jede gerichtete Abweichung von der planmäßigen Durchführung, vorteilhafterweise ist dies in der Regel die schnellste mögliche Durchführung, der Überführung verstanden. Insbesondere kann eine verlangsamte Ausführung der Überführung ebenfalls als Unterbrechung der planmäßigen Überführung angesehen werden. Dadurch können Gradienten bei der Einstellung von Stellgrößen und Prozessgrößen reduziert werden, wodurch ggf. Anlagenrestriktionen eingehalten werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Walzkraft und/oder der Walzspalt eines von dem Überführungsabschnitt als nächstes zu durchlaufenden Walzgerüsts zusätzlich zum ersten und zweiten Stichplan in Abhängigkeit von der Bandspannung zwischen diesem Walzgerüst und dem in Massenflussrichtung diesem Walzgerüst vorgeordnetem Walzgerüst eingestellt. Aufgrund der fliegenden Änderung der Auslaufdicke in der Walzstraße kann es zwischen den Walzgerüsten abhängig von der Art der Überführung, d.h. von einer geringeren Auslaufdicke zu einer höheren Auslaufdicke bzw. von einer höheren Auslaufdicke zu einer geringeren Auslaufdicke zu Überspannungen im Band bzw. zum Verlust von Bandspannung kommen. Diese können durch Massenflussturbulenzen zwischen den Walzgerüsten der Walzstraße verursacht sein. Eine Bandspannung kann beispielsweise mittels eines Schlingenhebers zwischen den einzelnen Walzgerüsten der Walzstraße erfasst werden. Anhand der erfassten Bandspannung bzw. des Ausschlags des Schlingenhebers wird nun die Anstellung des von dem Überführungsabschnitt als nächstes zu durchlaufenden Walzgerüsts verändert. Die Änderung der Anstellung kann dabei eine Einstellung des Walzspalts zum Ziel haben oder eine die Einstellung einer gewünschten Walzkraft für das Walzgut. Wird beispielsweise ein Spannungsabfall detektiert, so erfolgt etwa eine Öffnung des Walzspalts des als nächstes vom Überführungsabschnitt zu durchlaufenden Walzgerüsts um die Bandspannung wieder herzustellen, da hierdurch mehr Material durch das nächste Walzgerüst transportiert werden kann. Analog erfolgt bei überhöhter Bandspannung ein Schließen der Anstellung, um die Bandspannung zwischen dem als nächstes vom Überführungsabschnitt zu durchlaufenden Walzgerüst und dem diesem Walzgerüst in Massenflussrichtung vorgeordneten Walzgerüst zu senken. Dadurch wird erreicht, dass eine gewünschte Bandspannung zwischen den einzelnen Walzgerüsten der Walzstraße auch während der fliegenden Änderung der Auslaufdicke aufrechterhalten wird. Bei den entsprechenden Walzspaltänderungen ist jedoch sicherzustellen, dass die Dickentoleranzen des herzustellenden Produkts eingehalten werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird während der Überführung des Betriebs der Walzstraße gemäß ersten Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan jedes Walzgerüst der Walzstraße derart betrieben, dass jedes Walzgerüst eine gleiche relative Änderung der Walzgutdicke erzielt. Unter Änderung relativer Änderung der Walzgutdicke wird hierbei ein Maß für das Verhältnis der Auslaufdicke des jeweiligen Walzgerüsts gemäß erstem und gemäß zweitem Stichplan verstanden. Dies erlaubt es, dass die jeweiligen Antriebe der Walzgerüste während der Überführung des Betriebs der Walzstraße gemäß ersten Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan gleichmäßig beschleunigt werden. Wird die Dickenänderung durch die Anstellung eines ersten Walzgerüsts unter gleichzeitiger Beschleunigung bzw. Verzögerung der folgenden Umformschritte mit der entsprechenden Steigerung der Auslaufgeschwindigkeit aus dem ersten angestellten Walzgerüst der Walzstraße eingeleitet und weiter die relative Auslaufdickenänderung für das jeweilige Walzgerüst in den folgenden Walzgerüsten der Walzstraße nachgefahren, so kann die gesamte Walzstraße mit geringem Aufwand auf die zweite Auslaufdicke der Walzstraße umgestellt werden. Dadurch, dass jedes Walzgerüst während des Walzens des Überführungsabschnitts eine gleiche relative Änderung der Walzgutdicke erzielt, braucht eine Beschleunigung bzw. Verzögerung der Antriebe der gesamten Walzstraße nur bei der jeweils ersten Anstellungsänderung der jeweiligen Walzgerüste durchgeführt zu werden.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, nach der Überführung des Betriebs der Walzstraße gemäß erstem Stichplan in einen Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan eine Umverteilung von Antriebslasten von der Walzstraße zugeordneten Walzgerüstantrieben während des Walzens der zweiten Auslaufdicke vorzunehmen bzw. durchzuführen. Der zweite Stichplan ist nämlich ggf. nicht für einen stationären Betrieb der Walzstraße zur Erzeugung der zweiten Auslaufdicke optimiert, sondern ist optimiert auf die möglichst problemlose Durchführung der Überführung der ersten Auslaufdicke in die zweite Auslaufdicke. Daher kann eine Umverteilung der Antriebslasten nach erfolgter Überführung zu einer permanenten Verringerung der Antriebslasten führen, was die Betriebssicherheit erhöht. Als Walzgerüstantriebe werden jene Antriebe bezeichnet, welche die Arbeitswalzen der jeweiligen Walzgerüste der Walzstraße antreiben.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine aufgrund der veränderten Auslaufdicke der Walzstraße erforderlichen Änderungen von Stellgrößen für wenigstens ein der Walzstraße in Massenflussrichtung nachgeordnetes Aggregat während der Beeinflussung des Überführungsabschnitts durch dieses wenigstens eine Aggregat. Dadurch wird erreicht, dass die der Walzstraße in Massenflussrichtung nachgeordneten Aggregate ebenfalls den Überführungsabschnitt nutzen, in welchem die erste Auslaufdicke in die zweite Auslaufdicke übergeht, um die Änderung ihrer Stellgrößen vorzunehmen. Beispielsweise kann der Kühlmittelfluss in der Kühlstrecke entsprechend adaptiert werden an die neue Auslaufdicke aus der Walzstraße. Ebenso kann beispielsweise das Drehmoment und/oder die Rotationsgeschwindigkeit des Haspels an die neue Auslaufdicke aus der Walzstraße angepasst werden. Diese Anpassung der jeweiligen Stellgrößen erfolgt vorzugsweise genau dann, wenn durch Veränderung dieser Stellgröße gerade der Überführungsabschnitt des Walzguts beeinflusst wird.
  • Der der Steuer- und/oder Regeleinrichtung zuzuordnende Teil der Aufgabe wird gelöst durch eine Steuer- und/ oder Regeleinrichtung für eine eine mehrgerüstige Walzstraße umfassende Walzanlage, mit einem maschinenlesbaren Programmcode, welcher Steuerbefehle aufweist, die bei dessen Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 veranlassen.
  • Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Walzanlage mit einer mehrgerüstigen Walzstraße zum Walzen von metallischem Walzgut, mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach Anspruch 13, mit einer Einrichtung zur Zuführung der Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts eines der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregats an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach Anspruch 13, wobei die Walzgerüste der Walzstraße mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung wirkverbunden sind. Dadurch wird eine Walzanlage bereitgestellt, mittels welchem eine fliegende Änderung der Auslaufdicke einer Walzstraße einfach ausführbar ist. Unter Walzanlage wird dabei jede Anlage verstanden, welche eine Walzstraße, vorzugsweise zur Verarbeitung von metallischem Walzgut, umfasst, insbesondere auch Gießwalzverbundanlagen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Walzanlage ist die Walzstraße eine einem Gießaggregat in Massenflussrichtung nachgeordnete High-Reduction-Mill und/oder eine Fertigstraße. Eine High-Reduction-Mill ist eine im vorliegenden Fall aus mehreren Gerüsten bestehende Walzstraße, welche das Walzgut mit einer starken Dickenabnahme walzt, während dies noch sehr heiß ist. Es kann dabei unterschieden werden zwischen Liquid Core Reduction und Soft Core Reduction. In der Regel kommt die Liquid Core Reduction in einer High-Reduction-Mill nicht zur Anwendung, jedoch durchaus die Soft Core Reduction des Walzguts. Bei der Soft Core Reduction ist der Walzgutkern bereits fest, aber aufgrund der hohen Temperatur von bspw. 1200°C bis 1300°C noch sehr weich. Würde das Walzgut in der High Reduction Mill noch einen flüssigen Kern aufweisen, so wären durch die hohen Kräfte in der High Reduction Mill erhebliche Prozessstörungen zu erwarten. Durch die High Reduction Mill können bei der Soft Core Reduction mit vergleichsweise geringen Walzkräften große Dickenabnahmen des Walzguts erzielt werden. Für eine derartige mehrgerüstige High-Reduction-Mill kann das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft angewendet werden. Darüber hinaus kann die Walzstraße alternativ oder zusätzlich als mehrgerüstige Fertigstraße ausgebildet werden, welche Walzgut auf gewünschte Endabmessungen walzt.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel, welches anhand der schematischen Zeichnung genauer erläutert wird. Es zeigen:
    • FIG 1
    schematisch dargestellte Anlage zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein Metall vergießendes Aggregat als Kokille ausgebildet ist,
    FIG 2
    schematisch dargestellte Anlage zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein Metall vergießendes Aggregat als Zweirollengießmaschine ausgebildet ist.
  • Die FIG 1 eine schematisch dargestellte Anlage zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ferner zeigt sie Dickenverläufe eines von der Walzstraße gewalzten Walzguts während der Überführung des Walzstraßenbetriebs gemäß einem ersten Stichplan in einen Walzstraßenbetrieb gemäß zweitem Stichplan für unterschiedlich fortgeschrittene Überführungszustände des Walzguts. Darüber hinaus zeigt FIG 1 Walzkraft und Umfangsgeschwindigkeitsverläufe in Abhängigkeit von der Zeit für die einzelnen Walzgerüste der Walzstraße.
  • FIG 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Walzanlage 1, welches eine dreigerüstige Walzstraße 2 umfasst. Die Walzstraße 2 kann beispielsweise als High-Reduction-Mill für eine Anlage zur Endless-Strip-Production ausgebildet sein. Die Walzstraße 2 kann alternativ oder zusätzlich als mehrgerüstige, bspw. fünfgerüstige Fertigstraße einer Walzanlage 1 ausgebildet sein. Im vorliegenden Fall umfasst die Walzstraße 2 ein erstes Walzgerüst 3, ein zweites Walzgerüst 4, und ein drittes Walzgerüst 5.
  • FIG 1 zeigt die Walzanlage 1 in einem Zustand, in welchem Walzgut G die Walzanlage 1, insbesondere die Walzstraße 2, durchläuft. Im Ausführungsbeispiel ist die gesamte Walzanlage durch das die Walzanlage durchlaufende Walzgut G gekoppelt, da von Anfang bis Ende der Walzanlage 1 einteilig ausgebildet ist und sich verschiedene Abschnitte des Walzguts G jeweils in andere Aggregaten der Walzanlage 1 zu deren Bearbeitung befinden. Grundsätzlich ist für diese Betriebsart, d.h. für den "Endlos-Prozesses", die Erfindung besonders vorteilhaft einsetzbar. Allerdings ist diese Erfindung nicht auf diese Betriebsart beschränkt.
  • Gemäß einem ersten Stichplan walzt die Walzstraße 2 einen ersten Abschnitt G-1 des Walzguts auf eine erste Auslaufdicke H3 der Walzstraße 2.
  • Soll nun eine Änderung der Auslaufdicke erfolgen, ohne bspw. deswegen einen Gießabbruch vorzusehen, so kann dies mit dem vorliegenden Verfahren während des Walzens des die Anlage koppelnden Walzguts G erfolgen.
  • Im Ausführungsbeispiel soll die Auslaufdicke aus der Walzstraße 2 von einer ersten Auslaufdicke H3 für einen ersten Abschnitts G-1 des Walzguts G in eine zweite, dünnere Auslaufdicke H3' für einen zweiten Abschnitt G-2 des Walzguts G überführt werden.
  • In der Walzstraße 2 der Walzanlage 1, insbesondere zwischen dem Walzgerüst 3 und dem Walzgerüst 4 bzw. zwischen dem Walzgerüst 4 und dem Walzgerüst 5, sind jeweils Schlingenheber 7, insbesondere für eine als Fertigstraße ausgebildete Walzstraße 2, angeordnet. Diese dienen der Überprüfung der Bandspannung des die Walzstraße 2 durchlaufenden Walzguts G.
  • FIG 1 zeigt ferner ein der Walzstraße 2 in Massenflussrichtung vorgeordnetes Aggregat 6, welches als Gießaggregat zum Vergießen von Stahl ausgebildet ist.
  • Ferner zeigt FIG 1 auch ein der Walzstraße in Massenflussrichtung nachgeordnetes Aggregat 8, welches beispielsweise als Kühlstrecke ausgebildet ist. Das von dem Gießaggregat 6 vergossene Walzgut G koppelt im stationären Betrieb alle das Band beeinflussenden Aggregate der gezeigten Walzanlage 1 miteinander.
  • Eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 9 steuert bzw. regelt den Betrieb der Aggregate 6, 2 bzw. 8, insbesondere den Betrieb der Walzstraße 2, und ist durch einen maschinenlesbaren Programmcode zur Durchführung des fliegenden Wechsels der Auslaufdicke ertüchtigt. Der maschinenlesbare Programmcode umfasst Steuerbefehle, welche bei deren Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 9 zur Durchführung des Verfahrens veranlassen.
  • Bevor eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anwendung kommt, walzt die Walzstraße 2 eine erste Auslaufdicke H3 gemäß einem ersten Stichplan. Das Walzgut G-1 läuft hierbei mit einer Dicke h0 in die Walzstraße 2 bzw. in das erste Walzgerüst 3 der Walzstraße 2 ein. Das erste Walzgerüst 3 walzt das Walzgut G-1 auf eine Dicke H1.
  • Anschließend läuft das Walzgut der Dicke h1 in das zweite Walzgerüst 4 der Walzstraße 2 ein und wird von diesem auf deine Dicke H2 gewalzt. Anschließend läuft das Walzgut G-1 mit der Dicke H2 in das dritte Walzgerüst 5 ein und wird von diesem auf eine Auslaufdicke H3 gewalzt. Eine Dickenreduktion des ersten Abschnitts G-1 des Walzguts G gemäß erstem Stichplan ist direkt unterhalb der schematisch dargestellten Walzanlage 1 gezeigt.
  • Ausgehend von dieser Dickenverteilung zur Erzeugung einer ersten Auslaufdicke H3 wird - aufgrund eines geänderten Produktwunsches - ein Walzbetrieb der Walzstraße 2 von einem Walzbetrieb gemäß erstem Stichplan in einen Walzbetrieb der Walzstraße 2 gemäß zweitem Stichplan während des Walzens von Walzgut vorgenommen.
  • Zur Berechnung von Stichplänen können die üblichen Berechnungsmethoden verwendet werden. Eine derartige Berechnungsmethode kann beispielsweise der DE 37 21 744 A1 entnommen werden.
  • Um eine Überführung der Auslaufdicke H3 in eine Auslaufdicke H3' aus der Walzstraße 2 vorzunehmen, wird zunächst ein Überführungsabschnitt X0 vor dem ersten Walzgerüst bestimmt. Der Überführungsabschnitt ist ein Abschnitt des Walzguts zwischen erstem und zweitem Abschnitt G-1 bzw. G-2 des Walzguts G, welcher in der Regel ausschließlich der Überführung des Walzbetriebs der Walzstraße 2 gemäß einem ersten Stichplan in einen Betrieb der Walzstraße 2 gemäß zweitem Stichplan dient. Insofern wird der Beginn eines Überführungsabschnitts in der Regel gemäß einem erstem Stichplan, das Ende des Überführungsabschnitts gemäß einem zweiten Stichplan prozessiert.
  • Der Überführungsabschnitt X0 wird insbesondere derart bestimmt, dass dieser während der Überführung des Walzbetriebs gemäß erstem Stichplan in den Walzbetrieb gemäß zweitem Stichplan zu jedem Zeitpunkt während der Überführung eine Länge aufweist, die nicht größer ist, als der Abstand zweier Walzgerüste voneinander. Dadurch wird sichergestellt, dass die Überführung regelungstechnisch vergleichsweise einfach handhabbar ist, denn der Überführungsabschnitt befindet sich zu keinem Zeitpunkt der Überführung in zwei Walzgerüsten gleichzeitig.
  • Alternativ kann jedoch vorgesehen werden, bspw. aufgrund anlagentechnischer Restriktionen, dass während der Überführung der Dickenkeil gleichzeitig in zwei oder mehr benachbarten Walzgerüsten gewalzt wird. Dies erlaubt es, die Anforderungen an die Walzstraße bspw. im Hinblick auf Anstellwege und Beschleunigung für die jeweiligen Walzgerüste der Walzstraße zu verringern und damit eine Überführung der Walzstraße bei
  • Bei einer derartigen Bestimmung der Länge des Überführungsabschnitts X0 vor dem ersten Walzgerüst 3 der Walzstraße 2 ist insbesondere die Anzahl der Walzgerüste der Walzstraße 2 bzw. die gewünschte Auslaufdicke H3' aus der Walzstraße 2 gemäß zweitem Stichplan zu berücksichtigen.
  • Ist die gemäß dem zweiten Stichplan gewalzte zweite Auslaufdicke H3' geringer als die gemäß erstem Stichplan gewalzte erste Auslaufdicke H3, so ist es erforderlich den Überführungsabschnitt X0 entsprechend kurz zu wählen. Da dieser durch den in den Walzgerüsten verursachten Massenfluss in Transportrichtung des Walzguts G bedeutend verlängert wird, kann dadurch sichergestellt werden, dass der vom letzten Walzgerüst 5 der Walzstraße 2 zu bearbeitende Überführungsabschnitt X2 bereits aus dem diesem Walzgerüst 5 in Massenflussrichtung vorgeordneten Walzgerüst 4 ausgelaufen ist.
  • Für eine fünfgerüstige Fertigstraße beträgt die Länge des Überführungsabschnitts X0 vor dem ersten Gerüst der Fertigstraße für übliche Auslaufdicken am Ende der Walzstraße ca. 1m. Damit kann sichergestellt werden, dass die Länge des Überführungsabschnitts zwischen dem vierten und dem fünften Walzgerüst nicht länger als der Abstand dieser Walzgerüste voneinander ist, welcher beispielsweise ca. 4,70m beträgt.
  • Erfolgt eine Änderung der Auslaufdicke hin zu größeren Auslaufdicken, d.h. dickeren Bändern, kann der Überführungsabschnitt X0 auch entsprechend größer gewählt werden, da der Massenfluss in Transportrichtung des Bandes entsprechend geringer ist.
  • Eine Verlängerung des Überführungsabschnitts X0 hat den Vorteil, dass mehr Zeit für die Überführung besteht, wodurch die Änderungen für die Stellglieder zur Anpassung der Prozessgrößen entsprechend geringer ausfallen und damit die Wahrscheinlichkeit für die Verletzung von durch die Walzanlage 1 vorgegebenen Randbedingungen verringert wird.
  • Im Überführungsschritt S1 wird die Überführung des Betriebs des ersten Walzgerüsts 3 der Walzstraße 2 gemäß erstem Stichplan in einen Walzbetrieb gemäß zweitem Stichplan dargestellt. Hierzu sind der zeitliche Walzkraftverlauf und der zeitliche Verlauf der Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen, insbesondere während der Überführung vom Walzbetrieb des Walzgerüsts 3 gemäß erstem Stichplan in den Walzbetrieb gemäß zweitem Stichplan, dargestellt. Für kleinere Zeiten in der Darstellung des Walzkraftverlaufs bzw. der Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen wird das erste Walzgerüst 3 gemäß erstem Stichplan betrieben, d.h. mit der Walzkraft F1 und der Arbeitwalzenumfangsgeschwindigkeit V1. Für größere Zeiten wird das erste Walzgerüst 3 gemäß zweitem Stichplan betrieben, d.h. mit der Walzkraft F1' und der Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeit V1'.
  • Dazwischen erfolgt eine Änderung bzw. Überführung der Walzkraft bzw. der Umfangsgeschwindigkeit während des Walzens des Überführungsabschnitts durch das erste Walzgerüst 3 von der Walzkraft F1 bzw. der Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeit V1 gemäß erstem Stichplan auf die entsprechende Walzkraft F1' und Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeit V1' gemäß zweitem Stichplan. Die Änderung erfolgt kontinuierlich und sprungfrei bzw. stoßfrei.
  • Während der Überführung ist die Automatic Gauge Control, abgekürzt AGC, vorzugsweise abgeschaltet. Dies hat den Vorteil, dass die Gefahr vermieden wird, dass die AGC versucht den Walzspalt am ersten Walzgerüst 3 auf den ersten Stichplan zu regeln und damit der Überführung des Betriebs des Walzgerüsts 3 vom Betrieb gemäß ersten in den zweiten Stichplan entgegenwirkt.
  • Die Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeit V1' am ersten Walzgerüst 3 nach der Überführung ist in der Regel abhängig von der erfolgten Dickenänderung am ersten Walzgerüst 3. Bei der gemäß dem Ausführungsbeispiel erfolgten Dickenreduktion von H1 gemäß erstem Stichplan auf H1' gemäß zweitem Stichplan wird die Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen des Walzgerüsts 3 erhöht, um den Massenfluss durch die Walzstraße 2 konstant zu halten.
  • Die Differenz ΔV1 zwischen der Umfangsgeschwindigkeit V1 gemäß erstem Stichplan und Umfangsgeschwindigkeit V1' gemäß zweitem Stichplan wird an die dem ersten Walzgerüst 3 nachgeordneten Walzgerüste 4 bzw. 5 weitergegeben bzw. die Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeiten der dem ersten Walzgerüst 3 nachgeordneten Walzgerüste 4 bzw. 5 werden der Umlaufgeschwindigkeitsänderung am ersten Walzgerüsts 3 nachgeführt.
  • Die Arbeitswalzen des zweiten Walzgerüsts 4 weisen, während sich der Überführungsabschnitt X1 zwischen dem ersten Walzgerüst 3 und dem zweiten Walzgerüst 4 befindet, somit eine Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeit von V2+ΔV1 auf. Ebenso weist das dritte Walzgerüst 5 während der oben genannten Zeitspanne eine Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeit von V3+ΔV1 auf. Die Walzkräfte F2 bzw. F3 für das Walzgerüst 4 bzw. 5 werden jedoch im Wesentlichen konstant gehalten.
  • Durch die Änderung des Walzbetriebs des ersten Walzgerüsts 3 während des Walzens des Überführungsabschnitts X0 entsteht ein Überführungsabschnitt X1, welcher einen Dickenverlauf aufweist, auch Dickenkeil genannt. Dieser ist bspw. im Überführungsschritt S2 dargestellt, welche den Dickenverlauf des Walzguts G zeigt, nachdem das erste Walzgerüst vom Walzbetrieb gemäß erstem Stichplan in den Walzbetrieb gemäß zweiten Stichplan überführt wurde.
  • Zwischen dem ersten Walzgerüst 3 und dem zweiten Walzgerüst 4 liegt nun also ein Dickenverlauf von einer "neuen", dünneren Auslaufdicke H1' zu einer "alten", dickeren Auslaufdicke H1 vor. Dieser Dickenkeil ist durch das dem ersten Walzgerüst 3 in Massenflussrichtung nachgeordnete zweite bzw. dritte Walzgerüst 4 bzw. 5 zu bearbeiten.
  • Da für das erste Walzgerüst 3 noch kein durch die Überführung des Walzbetriebs gemäß erstem Stichplan in den Walzbetrieb gemäß zweitem Stichplan verursachter Dickenkeil vorhanden ist, kann das erste Walzgerüst 3 sowohl nur Positions-geregelt SC oder auch nur Walzkraft-geregelt FC betrieben werden. Ein Positions-geregelter Betrieb eines Walzgerüsts ist in FIG 1 mit SC gekennzeichnet, ein Walzkraft-geregelter Betrieb eines Walzgerüsts mit FC. Dieser Positions-geregelte bzw. Walzkraft-geregelte Betrieb ist in FIG 1 in Zusammenhang mit der Zeitachse des Walzkraftverlaufs und des Umfangsgeschwindigkeitsverlaufs der Arbeitswalzen in Beziehung zu setzen.
  • Gemäß Überführungsschritt S1 wird kurz vor Eintritt des Überführungsabschnitts X0 der Betrieb des ersten Walzgerüsts 3 von einem Positions-geregelte SC Betrieb in eine Walzkraft-geregelten FC Betrieb geändert. Die Änderung von Walzkraft-geregelten Betrieb in Positions-geregelten Betrieb und umgekehrt erfolgt anhand der Bandverfolgung mittels welcher der Überführungsabschnitt verfolgt wird. Hat der Überführungsabschnitt X0 das erste Walzgerüst 3 passiert, so wird der Betrieb des Walzgerüsts 3 von einem Walzkraft-geregelten Betrieb wieder in einen Positions-geregelten SC Betrieb geändert. Analog erfolgen die vorgenannten Änderungen für die nachfolgenden Walzgerüste 4 bzw. 5, wenn der Überführungsabschnitt X1 bzw. X2 durch diese verarbeitet wird.
  • Insbesondere bei Überführung der Auslaufdicke der Walzstraße zu kleinere Dicken ist es so, dass eine Bandverfolgung für Walzgerüste der Walzstraße mit zunehmender Nähe zum Ausgang der Walzstraße zu ungenau ist, um einen Positions-geregelten SC Betrieb eines Walzgerüsts mit entsprechender Genauigkeit sicherzustellen. Aus diesem Grund ist es für diese Walzgerüste erforderlich, einen Walzkraft-geregelten FC Betrieb vorzunehmen, da hierdurch - entweder durch Walzkraftanstieg oder -abfall - ein automatische Detektion des einlaufenden Dickenkeils bzw. des Überführungsabschnitts in das jeweilige Walzgerüst möglich ist.
  • Gemäß S2 wird nun nach der Überführung des Betriebs des ersten Walzgerüsts 3 vom Betrieb gemäß erstem Stichplan in den Betrieb gemäß zweitem Stichplan am Walzgerüst 3 mit der dargestellten Dickenverteilung gewalzt. Im Walzgerüst 3 erfolgt eine Dickenabnahme von der Walzgutdicke H0 auf nun eine neue Walzgutauslaufdicke H1' aus dem ersten Walzgerüst 3.
  • Im Überführungsschritt S2 wird die Überführung des Betriebs des zweiten Walzgerüsts 4 der Walzstraße 2 gemäß erstem Stichplan in einen Walzbetrieb gemäß zweitem Stichplan dargestellt, wobei das erste Walzgerüst bereits stationär gemäß zweitem Stichplan betrieben wird.
  • Nach dem Walzen des Überführungsabschnitts X0 mittels des ersten Walzgerüsts 3 liegt dieser nun in Form des Überführungsabschnitts X1 nach dem ersten Walzgerüst 3 vor. Während des Durchlaufens des Überführungsabschnitts X1 durch das zweite Walzgerüst 4 wird dieses vom Betrieb gemäß erstem Stichplan in den Betrieb gemäß zweitem Stichplan kontinuierlich überführt.
  • Bis zum Einlaufen des Dickenkeils bzw. des Überführungsabschnitts X1 in das zweite Walzgerüst 4 muss das Walzgerüst 4 einlaufseitig die Walzgutdicke H1 einziehen und diese auf eine Auslaufdicke H2 am zweiten Walzgerüst 4 walzen, wobei jedoch die Arbeitswalzen des zweiten Walzgerüsts 4 eine Umfangsgeschwindigkeit von V2+ΔV1 aufgrund des geänderten Betriebs des ersten Walzgerüsts 3 aufweisen.
  • Dies kann zu einer Überlast des Antriebs führen und/oder zu einer Verringerung der Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts G in das zweite Walzgerüst 4. Kommt es zu einer Verringerung der Einlaufgeschwindigkeit, so wirkt sich dies auf die Spannung des Walzguts aus, da Einlaufgeschwindigkeit am zweiten Walzgerüst und Auslaufgeschwindigkeit am ersten Walzgerüst nicht mehr gleich sind.
  • Treten unerwünschte Bandspannungsabweichung auf, werden diese durch den Schlingenheber 7 detektiert und es erfolgt auf dieser Grundlage ein Eingriff in den Betrieb des zweiten Walzgerüsts 4, bspw. indem der Walzspalt des Walzgerüsts 4 entsprechend derart geändert wird, dass die Störung der gewünschten Bandspannung bzw. die Überlast eines Antriebs ausgeglichen wird. Derartige Eingriffe in den Walzspalt des Walzgerüsts 4 können ggf. durch das nachfolgende Walzgerüst 5 wieder ausgeglichen werden. Der Eingriff erfolgt stets derart, dass dieser nicht auf die Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts der Walzstraße 2 zurückwirkt.
  • Vorzugsweise werden die erforderlichen Lasten bzw. Überlasten der Antriebe bei der Berechnung des neuen Stichplans berücksichtigt, so dass diese planmäßig bei der Überführung des Betriebs der Walzstraße vom Betrieb gemäß erstem Stichplan in den Betrieb gemäß zweitem Stichplan nicht auftreten.
  • Es erfolgt jedoch insbesondere während der Überführung ständig ein Überprüfen, ob anlagentechnische Restriktionen bei der Überführung des Betriebs der Walzstraße 2 verletzt werden bzw. ob vorgegebene Schwellwerte zur Sicherstellung des Betriebs der Anlage verletzt werden.
  • Bei der Überführung des zweiten Walzgerüsts 4 vom Betrieb gemäß erstem Stichplan in den Betrieb gemäß zweiten Stichplan wird die Walzkraft F2 während des Walzens des Überführungsabschnitts in eine Walzkraft F2' geändert. Damit verbunden erfolgt in der Regel auch eine Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen im zweiten Walzgerüst 4 von der Walzenumfangsgeschwindigkeit V2+ΔV1 in eine Walzenumfangsgeschwindigkeit V2' gemäß zweitem Stichplan, welche sich im Wesentlichen bildet aus der Summen von V2, ΔV1 und ΔV2, wobei ΔV2 derjenige Anteil der Walzenumfangsgeschwindigkeit V2' ist, welcher auf die geänderte Auslaufdicke H2' am Walzgerüst 4 zurückgeht. Das Walzen des Überführungsabschnitts X1 im zweiten Walzgerüst 4 erfolgt, wie oben beschrieben, Walzkraft-geregelt FC. Im stationären Betrieb des Walzgerüsts 4 gemäße dem jeweiligen Stichplan erfolgt vorzugsweise ein Positions-geregelter SC Betrieb des Walzgerüsts 4.
  • Nach Durchlaufen des zweiten Walzgerüsts 4, ist der Überführungsabschnitt X1 in den Überführungsabschnitt X2 überführt. Aufgrund der vorgenommenen Änderung der Walzenumfangsgeschwindigkeit im zweiten Walzgerüst 4 ist die Walzenumfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen im dritten Walzgerüst 5 entsprechend auf die Auslaufgeschwindigkeit des zweiten Abschnitts G-2 des Walzguts G anzupassen, welches nun gemäß dem zweiten Stichplan prozessiert wird.
  • Im Überführungsschritt S4 ist der Dickenverlauf des Walzguts G gezeigt, nachdem der Überführungsabschnitt X2 aus dem zweiten Walzgerüst 4 ausgetreten ist. Es liegt nun ein Dickenkeil zwischen dem zweiten Walzgerüst 4 und dem dritten Walzgerüst 5 vor, wobei der Dickenkeil einen Dickenverlauf von einer "neuen" Auslaufdicke H2', gewalzt nach dem zweiten Stichplan, zu einer "alten" Auslaufdicke H2, gewalzt nach dem ersten Stichplan, aufweist.
  • Die Umfangsgeschwindigkeit V3 der Arbeitswalzen des dritten Walzgerüsts 5 ist auf die Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts G aus dem zweiten Walzgerüst 4 angepasst.
  • S5 zeigt den zeitlichen Walzkraftverlauf und den Verlauf der Arbeitswalzenumfangsgeschwindigkeit für die jeweiligen Walzgerüste, während der Überführungsabschnitt das dritte Walzgerüst 5 durchläuft. Währenddessen werden das erste und das zweite Walzgerüst bereits in einem stationären Betrieb gemäß zweitem Stichplan betrieben.
  • Der Überführungsabschnitt X2 bzw. der Dickenkeil weist vor dem letzten Walzgerüst 5 der Walzstraße 2 eine Länge auf, die geringer ist als der Abstand des letzten Walzgerüsts und des vorletzten Walzgerüsts der Walzstraße, im vorliegenden Ausführungsbeispiel somit das zweite Walzgerüst 4 und das dritte Walzgerüst 5.
  • Die Überführung des Betriebs des dritten Walzgerüsts 5 vom Betrieb gemäß ersten Stichplan in den Betrieb gemäß zweiten Stichplan, d.h. das Walzen des Überführungsabschnitts X2, erfolgt - insbesondere aufgrund der erhöhten Walzgutgeschwindigkeiten am dritten Walzgerüst 5 - bei Walzkraft-geregeltem FC Betrieb des dritten Walzgerüsts 5. Im stationären Betrieb des Walzgerüsts 5 gemäß erstem oder zweitem Stichplan wird dieses Positions-geregelt SC betrieben.
  • Hat der Überführungsabschnitt X2 das dritte Walzgerüst vollständig durchlaufen, so werden alle Gerüste der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan betrieben. Es liegt dann ein stationärer Betrieb der Walzstraße 2 gemäß dem zweiten Stichplan vor.
  • Gemäß dem Überführungsschritt S6 liegt nach dem Durchlaufen des Überführungsabschnitts X2 des dritten Walzgerüsts 5 die gezeigte Dickenverteilung vor. Aus dem Walzgerüst 5 läuft nun die "neue" Auslaufdicke H3' aus, gewalzt gemäß zweitem Stichplan. Ferner ist in der Dickenverteilung gemäß S6 noch der Dickenkeil sichtbar, welcher einen Dickenverlauf von der Dicke H3' zur Dicke H3 aufweist.
  • Die Überführung vom Betrieb der Walzstraße gemäß erstem Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan während des Walzens eines Walzguts ist abgeschlossen.
  • Im Überführungsschritt S7 sind die zeitlichen Verläufe der Walzkraft bzw. der Walzenumfangsgeschwindigkeit für die jeweiligen Walzgerüste 3 bis 5 dargestellt. Die Walzgerüste 3 bis 5 werden nun stationär, Positions-geregelt gemäß dem zweiten Stichplan betrieben. Die Walzkräfte an den jeweiligen Walzgerüsten und die Umfangsgeschwindigkeiten der Arbeitswalzen der Walzgerüste sind - im Rahmen der dann wieder eingeschalteten AGC - im Wesentlichen konstant.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung auf drei-gerüstigen Walzstraßen 2 beschränkt, sondern ist insbesondere vorteilhaft bei vier-, fünf-, sechs- und siebengerüstigen Walzstraßen 2 einsetzbar. Ebenso ist das Verfahren im batch-Betrieb, im Semiendless-Betrieb oder im Endless-Betrieb eines Walzwerks bzw. einer Gießwalzverbundanlage einsetzbar.
  • Die Überführung von einer dickeren Auslaufdicke zu einer dünneren Auslaufdicke der Walzstraße ist technisch anspruchsvoller, da die Geschwindigkeiten gegen Ende der Walzstraße vergleichsweise hoch werden, da die Einlaufgeschwindigkeit der Walzstraße nicht als Kompensationsgröße der hohen Walzgeschwindigkeiten am Ende der Walzstraße zur Verfügung steht.
  • Insbesondere kann auch bei derartigen Überführungen hin zu dünneren Auslaufdicken aus der Walzstraße eine Überlast einzelner Antriebe an den jeweiligen Walzgerüsten möglich sein und damit ggf. die Bandspannung völlig zusammenbrechen. Dies kann zu Anlagenstillständen bzw. -beschädigungen führen, welche jedoch möglichst vermieden werden sollen.
  • Während der gesamten Überführung des Betriebs der Walzstraße gemäß erstem Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan wird kontinuierlich überprüft, ob durch die vorgesehene Überführung des Walzstraßenbetriebs Anlagenrestriktionen verletzt werden, um zu vermeiden, dass Schädigungen an der Walzstraße bzw. an Komponenten der Walzstraße auftreten.
  • Ermittelt die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 9 eine derartige Verletzung bzw. wird von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine in Kürze stattfindende Verletzung von Anlagenrestriktionen ermittelt, so wird des Betriebs der Walzstraße gemäß erstem Stichplan in den Betrieb gemäß zweitem Stichplan unterbrochen, d.h. es wird von der geplanten Überführung derart abgewichen, dass die entsprechenden anlagentechnischen Restriktionen nicht verletzt werden.
  • Dadurch wird sichergestellt, dass die Walzanlage 1 während der Überführung des Betriebs der Walzstraße 2 gemäß erstem Stichplan in den Betrieb gemäß zweitem Stichplan nicht beschädigt wird.
  • In FIG 1 ist das der Walzstraße 2 in Massenflussrichtung vorgeordnete Aggregat ein Gießaggregat 6. Dies gießt mit einer Gießgeschwindigkeit V0, welche als Einlaufgeschwindigkeit in die Walzstraße 2 verwendet wird. Die Einlaufgeschwindigkeit wird daher an die Gießgeschwindigkeit V0 des Gießaggregats angepasst. In FIG 1 ist das Gießaggregat als Kokille ausgebildet.
  • Bei einer mehrgerüstigen Fertigstraße, ist ein Gießaggregat der Fertigstraße in der Regel nicht direkt in Massenflussrichtung vorgeordnet. In einem solchen Fall ist es jedoch trotzdem zweckmäßig, die Einlaufgeschwindigkeit in die Walzstraße in Abhängigkeit von der Gießgeschwindigkeit V0, derart einzustellen, dass die Gießgeschwindigkeit im Wesentlichen rückwirkungsfrei von der Einlaufgeschwindigkeit des Walzguts in die Walzstraße ist. Denn das Gießaggregat ist nur eine geringe zeitliche Dynamik im Hinblick auf Regeleingriffe. Durch diese Trägheit ist das Gießaggregat häufig das limitierende Aggregat.
  • Läuft das Walzgut nun mit der Auslaufdicke H3' aus der Walzstraße 2 aus, so wird der Dickenkeil in Massenflussrichtung abtransportiert. In den der Walzstraße nachfolgenden Aggregate, bspw. der Kühlstrecke 8 oder einem in FIG 1 nicht dargestelltem Haspel ist nun bis zu einem bestimmten Zeitpunkt die alte Auslaufdicke H3 zu verarbeiten, dann der Überführungsabschnitt X3, und dann die neue Auslaufdicke H3'. Die Umstellung eines Aggregats von der Bearbeitung von Walzgut gemäß erstem Stichplan auf die Bearbeitung von Walzgut gemäß zweitem Stichplan erfolgt während der Beeinflussung des Überführungsabschnitts X3 durch das jeweilige Aggregat.
  • Da die Kühlstrecke 8 in der Regel länger ist, als der Überführungsabschnitt X3, wird beim Durchlaufen der Kühlstrecke 8 durch den Überführungsabschnitt X3 ein Teil der Kühlstrecke derart betrieben, dass diese den ersten Abschnitt G-1 des Walzguts G planmäßig kühlt und dass diese den zweiten Abschnitt G-2 ebenfalls planmäßig, jedoch in veränderter, auf das entsprechende Produkt abgestimmter Weise, kühlt. Die Umstellung des Betriebs der Kühlstrecke erfolgt somit stets für den Abschnitt der Kühlstrecke 8, welcher gerade den Überführungsabschnitt X3 beeinflusst. Dadurch wird der Ausschuss von Walzgut weiterhin gering gehalten, da auch die der Walzstraße 2 in Massenflussrichtung nachgeordneten Aggregate vom Betrieb gemäß einem erstem Produktplan auf den Betrieb gemäß einem zweitem Produktplan, wobei der erste Stichplan dem ersten Produkt zugeordnet ist und der zweite Stichplan dem zweiten Produkt, umgestellt wird.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird während der Überführung des Betriebs der Walzstraße gemäß erstem Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan jedes Walzgerüst der Walzstraße derart betrieben, dass jedes Walzgerüst eine gleiche relative Änderung der Walzgutdicke erfolgt. D.h. die relative Dickenänderung, um von der ersten Auslaufdicke der Walzstraße auf die zweite Auslaufdicke der Walzstraße zu gelangen, wird über alle Walzgerüste der Walzstraße gleich verteilt.
  • Als Beispiel befinden sich in einer nachfolgenden Tabelle ein erster Stichplan sowie ein zweiter Stichplan, sowie eine Angabe über die relative Dickenänderung während der Überführung des Betriebs der Walzstraße gemäß erstem Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan: Tab. 1
    Einlaufdicke [mm] relative Reduktion [%] Auslaufdicke [mm] Walzenumfangsgeschwindigkeit Vi [m/s] Auslaufdicke gemäß zweitem Stichplan/Auslaufdicke gemäß erstem Stichplan Walzenumfangsgeschwindigkeit Vi gemäß zweitem Stichplan/Walzenumfangsgeschwindigkeit Vi gemäß zweitem Stichplan
    erster Stichplan
    Walzgerüst i=1 15,00 40,00 9,00 1,67
    Walzgerüst i=2 9,00 40,00 5,40 2,78
    Walzgerüst i=3 5,40 25,00 4,05 3,70
    Walzgerüst i=4 4,05 10,00 3,65 4,12
    zweiter Stichplan
    Walzgerüst i=1 15,00 50,00 7,50 2,00
    Walzgerüst i=2 7,50 40,00 4,50 3,33
    Walzgerüst i=3 4,50 25,00 3,38 4,44
    Walzgerüst i=4 3,38 10,00 3,04 4,94
    zweiter Stich plan
    Walzgerüst i=1 0,83 1,20
    Walzgerüst i=2 0,83 1,20
    Walzgerüst i=3 0,83 1,20
    Walzgerüst i=4 0,83 1,20
  • Durch eine derartige Überführung des Betriebs der Walzstraße von einem Betrieb gemäß erstem Stichplan in einen Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan, wobei die relative Dickenänderungen je Walzgerüst bei der Überführung konstant ist, wird erreicht, dass eine Geschwindigkeitsänderung, insbesondere Beschleunigung, der gesamten Straße nur bei der jeweils ersten durch die Änderung des Stichplans bedingten Anstellungsänderung des Walzgerüsts durchgeführt werden muss. D.h. die Geschwindigkeitsänderung wird bei allen Gerüsten anfallen, außer an dem Gerüst an dem die Dickenänderung durchgeführt wird, in der Regel dem Walzgerüst 1.
  • Hierdurch wird eine Änderung der Auslaufdicke des Walzguts aus der Walzstraße mit geringen Beschleunigungsspitzen und bei ggf. konstantem Massenfluss durch die Walzstraße erreicht, wodurch bspw. ein der Walzstraße in Massenflussrichtung vorgeordnetes Gießaggregat in seinem Betrieb nicht durch den Wechsel der Auslaufdicke in der Walzstraße beeinflusst wird.
  • FIG 2 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Umsetzung der Erfindung für Walzanlage 1 umfassend ein eine ZweirollenGießmaschine 6', wobei das gegossene Walzgut G anschließend eine mehrgerüstige, d.h. wenigstens zweigerüstige, Walzstraße 2 durchläuft.
  • Mittels einer Zweirollengießmaschine 6' wird in der Regel Walzgut G in einem Endlos-Betrieb produziert. Vorteilhaft bei diesem Anlagentyp ist, dass dieser nochmals kompakter ist, als eine endlos arbeitende Anlage, welche mittels Kokille 6, vgl. FIG 1. gießt. Ferner ist der Energie- und Ressourcenverbrauch nochmals reduziert.
  • Die Kompaktheit und der verringerte Einsatz von Ressourcen resultiert daraus, dass mittels einer Zweirollengießmaschine noch näher an den Endabmessungen des gewünschten Endprodukts vergossen werden kann. D.h. das aus der Rollengießmaschine austretende Walzgut ist i.d.R. bereits deutlich dünner, als das aus einer Kokille austretende Walzgut. Dadurch kann z.B. eine Vorstraße oder High Reduction Mill entfallen, welche in der Regel einer kokillenbetriebenen Gießmaschine nachgeordnet werden. Diese hat in der Regel den Zweck, das aus der Kokille vergossene Walzgut für eine Fertigwalzung in umformender Weise vorzubereiten. Bei der Verwendung einer Zweirollengießmaschine ist dies regelmäßig nicht erforderlich. Vielmehr bedarf es nur noch einer Fertigwalzung des Walzguts mit der Walzstraße 2.
  • Auch in diesem Fall kann gewünscht sein, dass ein aus Anlage auslaufendes Auslaufprodukt - bspw. aufgrund von Kundenwünschen oder Prioritätsänderungen - geändert werden soll. Hierzu kann vorteilhaft eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden.
  • Zur Umstellung des Auslaufprodukts von einer ersten Auslaufdicke auf eine zweite Auslaufdicke mittels einer der Zweirollengießmaschine 6' nachgeordneten Walzstraße 2 kann der Betrieb der Walzstraße 2 gemäß den Ausführungen zu FIG 1 derart im laufenden Betrieb umgestellt werden, dass dieses Ziel erreicht wird. Die Ausführungen zu FIG 1 gelten analog für FIG 2.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Einstellung einer Auslaufdicke (H3, H3') eines eine mehrgerüstige Walzstraße (2) durchlaufenden Walzguts (G), insbesondere Warmbands, wobei ein erster Abschnitt (G-1) des Walzguts (G) auf eine erste Auslaufdicke (H3) gewalzt wird, wobei ein zweiter Abschnitt (G-2) des Walzguts (G) auf eine von der ersten Auslaufdicke (H3) verschiedene zweite Auslaufdicke (H3') gewalzt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass eine während des Walzens erfolgende Überführung von der ersten in die zweite Auslaufdicke bei einer Einlaufgeschwindigkeit (V0) des Walzguts (G) in die Walzstraße (2) erfolgt, welche in Abhängigkeit von einer Auslaufgeschwindigkeit (Vg) des Walzguts (G) eines in Massenflussrichtung der Walzstraße (2) vorgeordneten Aggregats (6) eingestellt wird,
    - dass ein erster Stichplan und ein zweiter Stichplan vorgegeben ist, wobei bei Ausführung des ersten Stichplans die erste Auslaufdicke (H3) und bei Ausführung des zweiten Stichplans die zweite Auslaufdicke (H3') gewalzt wird, wobei ein Betrieb der Walzstraße (2) gemäß erstem Stichplan während des Walzens eines Walzguts (G) in einen Betrieb der Walzstraße (2) gemäß zweitem Stichplan überführt wird, wobei die Überführung für jedes Walzgerüst (3, 4, 5) der Walzstraße (2) im Wesentlichen während des Walzens eines festgelegten Überführungsabschnitts (X0, X1, X2) des Walzguts (G) durch das jeweilige Walzgerüst (3, 4, 5) erfolgt und
    - dass der Überführungsabschnitt (X0, X1, X2) mittels einer Mehrzahl von von der Walzstraße (2) umfassten Walzgerüsten (3, 4, 5) gewalzt wird, wobei wenigstens ein Walzgerüst (3, 4, 5) während des Walzens des Überführungsabschnitts als Walzkraft-geregeltes Walzgerüst (3, 4, 5) betrieben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufgeschwindigkeit (V0) im Wesentlichen auf die Auslaufgeschwindigkeit eines nächsten der Walzstraße (2) vorgeordneten Aggregats (6) eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Walzstraße (2) und wenigstens ein in Massenflussrichtung der Walzstraße (2) vorgeordnetes Aggregat (6), vorzugsweise ein Gießaggregat (6), durch das den ersten und den zweiten Walzgutabschnitt aufweisende Walzgut (G) fertigungstechnisch koppelt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Überführungsabschnitt (X0, X1, X2) derart bestimmt wird, dass dieser zu jedem Zeitpunkt während seines Durchlaufs durch die Walzstraße (2) eine Länge aufweist, die höchstens gleich einem Abstand zweier benachbarter Walzgerüste ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Walzen des Überführungsabschnitts (X0, X1, X2) eine auf Grundlage des ersten Stichplans eingestellte Ist-Prozessgröße kontinuierlich in eine auf Grundlage des zweiten Stichplans ermittelte Sollprozessgröße überführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Walzen des Überführungsabschnitts (X0, X1, X2) die Einhaltung von anlagentechnisches Restriktion geprüft wird und bei Verletzung oder zu erwartender Verletzung der Restriktionen die Überführung vom Betrieb der Walzstraße gemäß erstem Stichplan in den Betrieb der Walzstraße (2) gemäß zweitem Stichplan unterbrochen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Walzkraft und/oder der Walzspalt eines von dem Überführungsabschnitt (X0, X1, X2) als nächstes zu durchlaufenden Walzgerüsts (3, 4, 5) zusätzlich zum ersten und zweiten Stichplan in Abhängigkeit von der Bandspannung zwischen diesem Walzgerüst (4, 5) und dem in Massenflussrichtung diesem Walzgerüst vorgeordneten Walzgerüst (3, 4) eingestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass während der Überführung des Betriebs der Walzstraße (2) gemäß erstem Stichplan in den Betrieb der Walzstraße gemäß zweitem Stichplan jedes Walzgerüst (3, 4, 5) der Walzstraße (2) derart betrieben wird, dass die relative Änderung von erster zur zweiter Auslaufdicke für jedes Walzgerüste (3, 4, 5) der Walzstraße (2) im Wesentlichen konstant ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach der Überführung des Betriebs der Walzstraße (2) gemäß erstem Stichplan in einen Betrieb der Walzstraße (2) gemäß zweitem Stichplan eine Umverteilung von Antriebslasten von der Walzstraße (2) zugeordneten Walzgerüstantrieben während des Walzens der zweiten Auslaufdicke (H3') erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine aufgrund der veränderten Auslaufdicke (H3, H3') der Walzstraße (2) erforderliche Änderung von Stellgrößen für wenigstens ein der Walzstraße (2) in Massenflussrichtung nachgeordnetes Aggregat (8) während der Beeinflussung des Überführungsabschnitts (X3) durch dieses wenigstens eine Aggregat (8) erfolgt.
  11. Steuer- und/oder Regeleinrichtung (9) für eine eine mehrgerüstige Walzstraße (2) umfassende Walzanlage (1), mit einem maschinenlesbaren Programmcode, welcher Steuerbefehle aufweist, die bei dessen Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (9) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 veranlassen.
  12. Walzanlage mit einer mehrgerüstigen Walzstraße (2) zum Walzen von metallischem Walzgut (G), mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (9) nach Anspruch 11, mit einer Einrichtung zur Zuführung der Auslaufgeschwindigkeit des Walzguts (G) eines der Walzstraße (2) in Massenflussrichtung vorgeordneten Aggregats (6) an die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (9) nach Anspruch 11, wobei die Walzgerüste (3, 4, 5) der Walzstraße (2) mit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung (9) wirkverbunden sind.
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