EP2563533B1 - Reduction of the strip tension of rolling stock between two rolling units to a minimum - Google Patents
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- EP2563533B1 EP2563533B1 EP11717524.0A EP11717524A EP2563533B1 EP 2563533 B1 EP2563533 B1 EP 2563533B1 EP 11717524 A EP11717524 A EP 11717524A EP 2563533 B1 EP2563533 B1 EP 2563533B1
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Definitions
- the invention is based on the object to provide a method and an apparatus with which a minimization to complete avoidance of the strip tension of a rolling stock between two successive rolling units is possible in a simple manner.
- the roller table forms a support for the rolled material loop in at least one off-center section of the track section, the support line of the roller table corresponding to the free deflection in this section of the chain line.
- the roller table segment 30 is lowered down, so that in the sink 26 a rolling stock loop 6 is formed.
- the loop depth 18 of this rolled material loop 6 is controlled so that it corresponds to the free deflection in the section 27. Under free deflection is to be understood as the deflection of a both sides freely cut portion of the rolling stock 1, which rests each end without friction.
- FIG. 8 a further embodiment of the device according to the invention is outlined.
- the recess in the transport plane is formed here by sections 31 of the roller table, which are each pivotable about the axes 32 by means of the adjusting device 29 downwards.
- the speed of the rollers of the drivers 3, 8 is precisely controlled by the control device 10 so that the stationary mass flow is kept constant, but temporary fluctuations are absorbed by the loop-shaped formation of the hot strip 1.
- the hot strip 1 is either on all rollers 9 of the roller table 5 touching, or is slightly lifted in a central region 11 of the sink 26 of the supporting roles by there is formed by speed control of the rolling mill main drives or the driver roller drives a gravitational loop.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Minimieren des Bandzugs eines Walzgutes, wobei das Walzgut mittels eines Rollgangs zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut befindlichen Walzeinheiten transportiert wird.The invention relates to a method and a device for minimizing the strip tension of a rolling stock, wherein the rolling stock is transported by means of a roller table between two roller units in engagement with the rolling stock.
Konkret betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Minimieren des Bandzugs eines Walzgutes, aufweisend folgende Schritte:
- Transportieren des Walzguts mittels eines Rollgangs zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut befindlichen Walzeinheiten, wobei in einer Senke, die in einem Streckenabschnitt des Rollgangs zwischen den beiden Walzeinheiten angeordnet ist, eine Walzgutschlinge ausgebildet wird;
- Erfassen eines Messwerts einer Schlingentiefe der Walzgutschlinge mittels einer Messeinrichtung; und
- Regeln der Hauptantriebe der Walzeinheiten mittels einer Regeleinrichtung unter Berücksichtigung des Messwerts der Schlingentiefe, sodass der Bandzug minimiert wird.
- Transporting of the rolling stock by means of a roller table between two rolling units in engagement with the rolling stock, wherein in a sink, which is arranged in a stretch section of the roller table between the two rolling units, a Walzgutschlinge is formed;
- Detecting a measured value of a loop depth of the rolling stock loop by means of a measuring device; and
- Controlling the main drives of the rolling units by means of a control device taking into account the measured value of the loop depth, so that the strip tension is minimized.
Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Minimieren des Bandzugs eines Walzgutes, umfassend:
- einen Rollgang, der das Walzgut zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut befindlichen Walzeinheiten transportiert;
- eine Regeleinrichtung, die die Walzeinheiten so regelt, dass sich in einer Senke, welche in einem Streckenabschnitt des Rollgangs vorgesehen ist, eine Walzgutschlinge ausbildet, deren Schlingentiefe im Wesentlichen der freien Durchbiegung des Walzgutes in diesem Streckenabschnitt entspricht; und
- eine Messeinrichtung zur Erfassung einer Walzgutschlinge, wobei der Messwert der Messeinrichtung der Regeleinrichtung (10) zuleitbar und bei der Regelung der Hauptantriebe der Walzeinheit oder der Treiber verwendbar ist.
- a roller table, which transports the rolling stock between two rolling units engaged with the rolling stock;
- a control device that controls the rolling units so that in a depression, which is provided in a stretch section of the roller table, a Walzgutschlinge forms whose loop depth substantially corresponds to the free deflection of the rolling stock in this stretch; and
- a measuring device for detecting a rolling stock loop, wherein the measured value of the measuring device of the control device (10) feedable and usable in the control of the main drives of the rolling unit or the driver.
Bei der Herstellung eines Warmbandes erfolgt das Walzen üblicher Weise in Walzanlagen mit mehreren voneinander getrennten Walzeinheiten und Walzvorgängen. Das Walzgut kann z.B. von einer separaten Stranggusseinrichtung kommen. Jeder Walzenvorgang kann dabei in einzelnen Reversiergerüsten vonstatten gehen, oder in mehreren Walzeinheiten erfolgen, die jeweils aus mehreren Walzgerüsten zusammengesetzt sein können. Üblicherweise werden die Walzen dieser Walzgerüste von Antrieben angetrieben, deren Drehzahl von einer übergeordneten Regeleinrichtung vorgegeben wird.In the production of a hot strip, rolling is usually carried out in rolling mills with a plurality of separate rolling units and rolling operations. The rolling stock may e.g. come from a separate continuous casting device. Each rolling process can take place in individual reversing stands, or take place in several rolling units, which can each be composed of several rolling stands. Usually, the rolls of these stands are driven by drives whose speed is set by a higher-level control device.
Das Walzgut kann auch ein Warmband sein, welches in einer Gieß-Walz-Verbundanlage von einer vorgelagerten, insbesondere inline angeordneten Stranggießmaschine, in einem kontinuierlichen Prozess hergestellt wird.The rolling stock may also be a hot strip, which is produced in a continuous casting process in a cast-rolling composite plant from an upstream, in particular inline continuously arranged continuous casting machine.
Bei solchen Walzanlagen tritt das Problem auf, dass es antriebstechnisch schwierig ist, zwischen der Antriebsleistung, die für die Deformation des Walzgutes erforderlich ist, und der Antriebsleistung, die für das Aufbringen eines Bandzuges und zum Fördern des Warmbandes erforderlich ist, präzise zu differenzieren. Ein Walzgerüst kann daher nicht als bandzuggesteuertes Antriebselement betrieben werden. Es muss der Massenstrom zwischen aufeinander folgenden Walzstaffeln entkoppelt werden.In such rolling plants, the problem arises that it is difficult to accurately differentiate between the drive power required for the deformation of the rolling stock and the driving power required for applying a strip tension and for conveying the hot strip. Therefore, a rolling stand can not be operated as a belt tension controlled drive element. It must be decoupled the mass flow between successive Walzstaffeln.
In bekannten Anlagen zur Herstellung von Bandstahl (konventionelle Warmbreitbandstraßen), kann diese Entkopplung zwischen zwei Walzstaffeln so realisiert sein, dass das zugeführte Material in Brammen unterteilt wird und die Abstände zwischen den einzelnen Walzstaffeln (Vorgerüste und Fertigstraße) so gewählt werden, dass niemals beide Walzstaffeln gleichzeitig am selben Vorstreifen in Eingriff sind. Daraus resultiert aber eine große Baulänge der Anlage, was hohe Investitionskosten und thermische Verluste verursacht. Alternativ hierzu kann der in Stücke geteilte Vorstreifen auch in speziell dafür vorgesehenen Einrichtungen aufgewickelt und wieder abgewickelt werden, was aber ebenfalls mit einem entsprechenden Aufwand verbunden ist.In known systems for the production of strip steel (conventional hot strip mills), this decoupling between two rolling scales can be realized so that the supplied material is divided into slabs and the distances between the individual rolling scales (Vorgerüste and finishing mill) are chosen so that never both Rollstaffeln at the same time are engaged on the same preamble. However, this results in a large length of the system, which causes high investment costs and thermal losses. Alternatively, the split into pieces pre-strip can also be wound up in specially designed facilities and handled again, but this is also associated with a corresponding effort.
Es ist bekannt, dass zur Kopplung zweier in Eingriff aufeinander folgender Walzeinheiten eine Minimalzugregelung entweder durch eine direkte Zugregelung oder durch eine Schlingenregelung erfolgen kann. In beiden Fällen ist zur Regelung stets ein Mindestbandzug erforderlich. Dieser zur Regelung notwendige und/oder aus Zugmessgrößen verfügbare, mindestens erforderliche Bandzug kann aber die Fließgrenze des zu bearbeitenden, heißen Walzgutes übersteigen. Auch eine in Teilen oder ganz frei hängende Materialschlinge bildet durch das Eigengewicht eine zusätzliche Bandzugkomponente. Übersteigt die Summe der Bandzugkomponenten lokal die Fließgrenze des zu bearbeitenden Walzgutes, sind Qualitäts- und Ausbringensminderung des erzeugten Endprodukts unvermeidbar. Insbesondere Einschnürungen über die Breite des Walzgutes und daraus resultierende Nachbearbeitungen am Endprodukt führen zu einer erheblichen Einbuße des Verhältnisses eingesetztes Material und ausgebrachtes Material.It is known that for the coupling of two successive rolling units engaged in a minimum Zugregelung can be done either by a direct tension control or by a loop control. In both cases a minimum belt tension is always required to control. However, this at least necessary strip tension, which is necessary for regulation and / or available from tension measurement quantities, can exceed the yield point of the hot rolled material to be processed. Even a partially or completely free hanging material loop forms an additional Bandzugkomponente by its own weight. If the sum of the strip tension components locally exceeds the yield point of the rolling stock to be processed, the quality and yield reduction of the end product produced are unavoidable. In particular, constrictions over the width of the rolling stock and resulting reworking on the end product lead to a significant loss of the ratio of material used and discharged material.
Aus der
- Transportieren des Walzguts mittels eines Rollgangs zwischen zwei in Eingriff mit dem Walzgut befindlichen Walzeinheiten, wobei in einer Senke, die in einem Streckenabschnitt des Rollgangs zwischen den beiden Walzeinheiten angeordnet ist, eine freihängende Walzgutschlinge ausgebildet wird;
- Erfassen eines Messwerts einer Schlingentiefe der Walzgutschlinge mittels einer Messeinrichtung; und
- Regeln der Hauptantriebe der Walzeinheiten mittels einer Regeleinrichtung unter Berücksichtigung des Messwerts der Schlingentiefe, sodass der Bandzug minimiert wird.
- Transporting the rolling stock by means of a roller table between two rolling units in engagement with the rolling stock, wherein in a sink, which is arranged in a stretch section of the roller table between the two rolling units, a free-hanging Walzgutschlinge is formed;
- Detecting a measured value of a loop depth of the rolling stock loop by means of a measuring device; and
- Controlling the main drives of the rolling units by means of a control device taking into account the measured value of the loop depth, so that the strip tension is minimized.
Durch die freihängende Walzgutschlinge wird allerdings ein nicht unwesentlicher Bandzug in das Walzgut eingebracht, der insbesondere bei heißen Langprodukten, wie sie z.B. bei der kontinuierlichen Produktion von Bandstahl in einer Gieß-Walz-Verbundanlage entstehen, zu Einschnürungen und/oder Rissen im Band führen kann. Wie der Bandzug weiter reduziert werden kann bzw. wie die Schlingentiefe, insbesondere dynamisch für unterschiedliche Betriebsbedingungen, eingestellt werden kann, geht aus der Schrift nicht hervor.Due to the free-hanging rolling stock loop, however, a not insignificant strip tension is introduced into the rolling stock, which is particularly useful in hot long products, as e.g. arise in the continuous production of strip steel in a cast-rolling composite plant, which can lead to constrictions and / or cracks in the belt. As the strip tension can be further reduced or how the loop depth, in particular dynamically for different operating conditions, can be adjusted, does not emerge from the Scriptures.
Zur Vermeidung der Nachteile des oben angeführten Standes der Technik, oder aber auch für Anlagen zur kontinuierlichen Erzeugung von Bandstahl in einem semi-endlosen oder endlosen mehrstufigen Warmwalzverfahren, bei denen Vorgerüststraße und Fertigstraße durch einen langen Vorstreifen miteinander verbunden sind, ist eine zufriedenstellende Lösung der Entkopplung zweier aufeinander folgender Walzstufen bislang nicht bekannt.To avoid the disadvantages of the above-mentioned prior art, but also for continuous strip production plants in a semi-endless or endless multi-stage hot rolling process in which Vorgerüststraße and finishing line are connected by a long pre-strip, is a satisfactory solution of decoupling two consecutive rolling stages not yet known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen eine Minimierung bis zur vollständigen Vermeidung des Bandzugs eines Walzgutes zwischen zwei aufeinander folgenden Walzeinheiten auf einfache Weise möglich ist.The invention is based on the object to provide a method and an apparatus with which a minimization to complete avoidance of the strip tension of a rolling stock between two successive rolling units is possible in a simple manner.
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und für eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.This object is achieved for a method having the features of patent claim 1 and for a device having the features of
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine Minimierung beziehungsweise eine Aufhebung der auf das Walzgut wirkenden Zugkräfte mit Vorteil dadurch erreicht werden kann, indem im Förderweg zwischen zwei aufeinander folgenden und von einer Regeleinrichtung geregelten Walzeinheiten längs eines Streckenabschnittes eine Senke vorgesehen wird. In dieser Senke bildet sich eine Walzgutschlinge aus, deren Schlingentiefe von der Regeleinrichtung auf einen Wert gehalten wird, welcher der freien Durchbiegung des Walzgutes in diesem Streckenabschnitt entspricht. Die Durchbiegung ist im Wesentlichen vom Material, von der Querschnittsform und von der Temperatur des Walzgutes abhängig. Erfindungsgemäß wurde erkannt, es insbesondere notwendig ist, den Sollwert der Schlingentiefe in Abhängigkeit des Materials (z.B. der chemischen Zusammensetzung), der Querschnittsform (z.B. die tatsächlich auftretende Dicke und Breite des Walzguts) und der Temperatur vorzugsweise in Echtzeit zu Berechnen und der Regelung als Führungsgröße zugrunde zu legen. Weiters ist es notwendig, die Walzgutschlinge zumindest außerhalb eines mittigen Abschnitts, der dem Scheitel der Walzgutschlinge zugeordnet ist, zu stützten, damit die effektive Längserstreckung der Walzgutschlinge und somit die auftretenden Zugspannungen im Walzgut auf einen Wert von nahezu Null reduziert werden kann.The invention is based on the finding that a minimization or cancellation of the tensile forces acting on the rolling stock can advantageously be achieved by providing a depression in the conveying path between two successive rolling units controlled by a regulating device along a section of track. In this depression, a rolling stock loop is formed whose loop depth is kept by the control device to a value which corresponds to the free deflection of the rolling stock in this section. The deflection depends essentially on the material, the cross-sectional shape and the temperature of the rolling stock. According to the invention, it has been recognized that it is necessary, in particular, to calculate the nominal value of the loop depth as a function of the material (eg the chemical composition), the cross-sectional shape (eg the actually occurring thickness and width of the rolling stock) and the temperature in real time and the control as a reference variable to underlie. Furthermore, it is necessary, the rolling stock loop at least outside a central portion associated with the apex of Walzgutschlinge is to be supported, so that the effective longitudinal extent of the rolling stock loop and thus the tensile stresses in the rolling stock can be reduced to a value of almost zero.
In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird das Produkt gebildet aus der Länge der Walzgutschlinge, der Schlingentiefe und der Dicke des Vorstreifens auf einen Wert zwischen 2*105 mm3 und 6*107 mm3 gehalten.In a particularly preferred embodiment of the method, the product formed from the length of the rolling stock loop, the loop depth and the thickness of the pre-strip is maintained at a value between 2 * 10 5 mm 3 and 6 * 10 7 mm 3 .
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens kann so aussehen, dass die Transporteinrichtung durch einen Rollgang gebildet wird, der gleichzeitig eine Stützung für die Walzgutschlinge bildet. Bei dieser Stützung wird die Walzgutschlinge zumindest in einem Punkt einer Stützlinie gestützt, welche durch die Krümmungslinie der freien Durchbiegung des Walzgutes in dem zu überbrückenden Streckenabschnitt vorgegeben wird. Die einzelnen Stützelemente liegen unterhalb der Haupttransportlinie (Passlinie) des Walzgutes. Sie sind bevorzugt auf einer Stützlinie angeordnet, die parallel bzw. äquidistant zur elastischen Linie der freien Durchbiegung verläuft, das heißt sie ist genauso stark gekrümmt beziehungsweise gebogen. Dies hat zur Folge, dass sich das Walzgut in diese Absenkung aufgrund seines Eigengewichts einlegt und es zu einer nahezu zugfreien "Einbettung" in dieser Senke kommt. Damit wird erreicht, dass in einer Walzanlage auch bei einer kontinuierlichen Produktionsweise auf das Walzband keine unzulässig hohe Zugbeanspruchung einwirkt. Bei der Produktion können dadurch die Breitentoleranz und die Querschnittstoleranz besser eingehalten werden. Es kommt nicht mehr zu unerwünschten Einschnürungen oder gar zu einem Riss des Walzgutes. Bei einer beispielhaften Anwendung in einer Gieß-Walz-Verbund-Anlage ist der Gießprozess weniger stark negativen Beeinflussungen aus dem Walzprozess ausgesetzt.A preferred embodiment of the method may be such that the transport device is formed by a roller table, which simultaneously forms a support for the rolling stock loop. In this support, the rolling stock loop is supported at least at one point of a support line, which is predetermined by the curvature line of the free deflection of the rolling stock in the track section to be bridged. The individual support elements are below the main transport line (pass line) of the rolling stock. They are preferably arranged on a support line which runs parallel or equidistant to the elastic line of the free deflection, that is, it is just as strongly curved or bent. This has the consequence that the rolling stock enters this reduction due to its own weight and it comes to a virtually draft-free "embedding" in this sink. This ensures that applied in a rolling mill, even with a continuous mode of production on the rolled strip no unacceptably high tensile stress. During production, the width tolerance and the cross-sectional tolerance can be better met. It no longer comes to unwanted constrictions or even a crack of the rolling stock. In an exemplary application in a cast-rolling composite plant, the casting process is less exposed to strong negative influences from the rolling process.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Hauptantriebe der Walzeinheiten und gegebenenfalls auch die Treiber so geregelt, dass der Scheitel der Walzgutschlinge von einer dem Scheitel zugeordneten Rolle des Rollgangs in einem Abstand von 10 mm bis 50 mm gehalten wird. Ganz besonders bevorzugt ist ein Abstand zwischen 15 mm und 30 mm.In a particularly preferred embodiment of the method, the main drives of the rolling units and optionally also the drivers are controlled such that the vertex of the rolling stock loop is kept at a distance of 10 mm to 50 mm by a roller assigned to the vertex of the roller table. Very particularly preferred is a distance between 15 mm and 30 mm.
Eine ganz besonders günstige Variante des Verfahrens kann so aussehen, dass im Rollgang jede Achse einer Rolle in einem gleich großen Abstand zur Stützlinie angeordnet wird. Die Walzgutschlinge liegt dadurch quasi zugfrei in diesem "Rollenbett".A very particularly favorable variant of the method can be such that in the roller table each axis of a roller is arranged at an equal distance from the support line. The rolling stock loop is thus virtually draft-free in this "roller bed".
Es kann günstig sein, wenn einzelne Rollen des Rollgangs mittels einer Heb- und Senkvorrichtung oder ein ganzes Rollgangsegment mittels einer Antriebsvorrichtung höhenverstellbar ist. Dadurch wird das Einfädeln des Bandkopfes erleichtert. Wenn die einzelnen Rollen eines Rollgangs durch separate Antriebe in ihrer vertikalen Lage verschiebbar sind, kann die Stützlinie an biegemechanische Eigenschaften des Walzgutes sehr gut angepasst werden. Der Bandzug ist sowohl in der Senke, als auch in unmittelbarer Nähe stromaufwärts und stromabwärts nahezu Null. Es kommt kaum zu störenden Zug- und Massenstromschwankungen aus der Walzanlage in den Bereich der Gießanlage. Je nach Materialeigenschaft kann es vorteilhaft sein, wenn die Walzgutschlinge am Einlauf und/oder am Auslauf zur Senke mittels einer Andruckrolle nach unten gedrückt wird.It may be favorable if individual rollers of the roller table by means of a lifting and lowering device or an entire roller table segment by means of a drive device is height adjustable. This facilitates the threading of the tape head. If the individual roles of a roller table by separate drives in its vertical position are displaced, the support line can be adapted very well to bending mechanical properties of the rolling stock. The strip tension is nearly zero both in the sink and in the immediate vicinity of upstream and downstream. It hardly comes to disturbing Zug- and mass flow fluctuations from the rolling mill in the casting plant. Depending on the material properties, it may be advantageous if the rolled material loop is pressed downwards at the inlet and / or at the outlet to the sink by means of a pressure roller.
Günstig ist es, wenn die Regeleinrichtung eine Form der "Rollgangschlinge" vorgibt, bei der nur ein sehr kurzer frei hängender Schlingenabschnitt ausgebildet wird. Dadurch wird erreicht, dass es kaum zu einer störenden Gewichtskraft der durchhängenden Schlinge kommt. In der Walzanlage ist dann der Bandzug stromaufwärts, stromabwärts sowie in der "Rollgangschlinge" nahezu Null.It is advantageous if the control device specifies a shape of the "roller table loop" in which only a very short freely hanging loop section is formed. This ensures that it hardly comes to a disturbing weight of the sagging loop. In the rolling mill then the strip tension upstream, downstream and in the "roller table loop" is almost zero.
Um die Schlingentiefe der Walzgutschlinge zu erfassen, können verschiedene Messeinrichtungen zum Einsatz kommen, beispielsweise an sich bekannte berührungslose oder berührende Messeinrichtungen. Der Messwert der Schlingentiefe wird der Regeleinrichtung zugeleitet. In der Regeleinrichtung ist ein Modell- und Regelalgorithmus implementiert. Durch Berücksichtigung der Schlingentiefe kann die Regeleinrichtung entsprechende Korrekturen für die Walzgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Walzprozesses ermitteln und den zuführenden und/oder abführenden Walzeinheiten vorgeben. Schwankungen im Massenstrom am Eingang bzw. am Ausgang des Rollgangs werden durch eine Änderung der Schlingentiefe zeitnah, vorzugsweise in Echtzeit, erfasst und somit unmittelbar ausgeglichen werden können.In order to detect the loop depth of the rolling stock loop, various measuring devices can be used, for example contactless or contacting measuring devices known per se. The measured value of the loop depth is fed to the control device. In the control device, a model and control algorithm is implemented. By taking into account the loop depth, the control device can determine appropriate corrections for the rolling speed as a function of the rolling process and predefine the feeding and / or discharging rolling units. Fluctuations in the mass flow at the entrance or at the exit of the roller table can be detected promptly, preferably in real time, by a change in the loop depth, and thus can be compensated directly.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch durch eine gattungsgemäße Vorrichtung gelöst, bei der erfindungsgemäß der Rollgang eine Stützung der Walzgutschlinge in zumindest einem außermittigen Abschnitt des Streckenabschnitts bildet, wobei die Stützlinie des Rollgangs in diesem Abschnitt der Kettenlinie der freien Durchbiegung entspricht.The object stated at the outset is also achieved by a generic device in which, according to the invention, the roller table forms a support for the rolled material loop in at least one off-center section of the track section, the support line of the roller table corresponding to the free deflection in this section of the chain line.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann so konstruiert sein, dass die Transporteinrichtung ein Rollgang ist, der eine Stützung der Walzgutschlinge in der Senke bildet. Die Senke ist durch eine Anordnung von Rollen des Rollgangs gebildet, wobei in Transportrichtung gesehen im Stereckenabschnitt Rollen mit einem zunehmend geringer werdenden Durchmesser und dann Rollen mit einem zunehmend größer werdenden Durchmesser angeordnet sind.An advantageous embodiment can be constructed so that the transport device is a roller table, which forms a support of the rolling stock loop in the sink. The sink is formed by an arrangement of rollers of the roller table, wherein seen in the transport direction in the stile section rollers with an increasingly smaller diameter and then rollers are arranged with an increasingly larger diameter.
Eine andere vorteilhafte Ausführung der Erfindung kann so konstruiert sein, dass die Senke der Transporteinrichtung durch zwei aneinander angrenzende Abschnitte der Transporteinrichtung, z.B. zwei schwenkbaren Rollgangsegmente, gebildet wird. Die Konstruktion kann so aussehen, dass die Rollgangsabschnitte jeweils um eine Schwenkachse, die an einem vom Stoßpunkt der Segmente entfernt liegenden Ende angeordnet ist, schwenkbar sind. Auf diese Weise kann ebenfalls eine Eintiefung in der horizontalen Transportebene der Fördereinrichtung hergestellt werden, in welcher eine schlingenähnliche Ausbildung des Walzgutes möglich ist. Die Stützung erfolgt bevorzugt wieder auf der Stützlinie und entlastet die Schlinge vom Eigengewicht.Another advantageous embodiment of the invention may be constructed so that the sink of the transport means is defined by two adjoining sections of the transport means, e.g. two pivotable roller table segments, is formed. The construction may be such that the roller table sections are each pivotable about a pivot axis which is located at an end remote from the impact point of the segments. In this way, a recess in the horizontal transport plane of the conveyor can also be produced, in which a loop-like design of the rolling stock is possible. The support is preferably again on the support line and relieves the loop of its own weight.
In der praktischen Anwendung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mittels der Regeleinrichtung der Scheitel der Walzgutschlinge von einer gegenüberliegenden Rolle im abgesenkten Rollenabschnitt in einem Abstand von weniger als 50 mm gehalten wird.In practical application, it has proved to be advantageous if by means of the control device, the vertex of the rolling stock loop is held by an opposing roller in the lowered roller portion at a distance of less than 50 mm.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen in denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.
Es zeigt:
- Figur 1
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit einer frei hängenden Walzgutschlinge;
Figur 2- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Walzgutschlinge in einem Rollenbett eingebettet liegt;
Figur 3- die
Anordnung gemäß Figur 2 , wobei nur die zulaufende Walzeinheit mit dem Walzgut in Eingriff ist; - Figur 4
- die
Anordnung gemäß Figur 2 , wobei nur die ablaufende Walzeinheit mit dem Walzgut in Eingriff ist; - Figur 5
- die
Anordnung gemäß Figur 2 , wobei sowohl die zulaufende als auch die ablaufende Walzeinheit jeweils mit einem Walzgut in Eingriff ist; Figur 6- ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Senke durch Rollen gebildet wird, deren Durchmesser in Transportrichtung gesehen zunächst ab und dann wieder zunimmt;
- Figur 7
- eine weitere Ausführungsform mit einem vertikal absenkbaren Rollensegment;
Figur 8- eine weitere Ausführungsform mit zwei schwenkbaren Rollgangsegmenten;
- Figur 9
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Tiefe der Schlinge in der Senke mittels einer Abstandsmesseinrichtung erfasst wird;
Figur 10- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Tiefe der Schlinge in der Senke mittels einer Kameraeinrichtung erfasst wird;
- Figur 11
- ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der die Tiefe der Schlinge in der Senke mittels einer berührenden Messeinrichtung in Verbindung mit einer Drehwinkelmessung und/oder Positionsmessung erfasst wird;
Figur 12- ein Blockschaltbild, welches die Einbindung der Regeleinrichtung in eine übergeordnete Produktionsplanung darstellt;
Figur 13- ein Ausführungsbeispiel in welchem die Walzgutschlinge von Rollen eines Rollgangs gestützt wird, welche jeweils mittels einer zugeordneten Antriebsvorrichtung höhenverstellbar sind.
It shows:
- FIG. 1
- an embodiment of the invention, with a free-hanging Walzgutschlinge;
- FIG. 2
- an embodiment of the invention, wherein the rolling stock loop is embedded in a roller bed;
- FIG. 3
- the arrangement according to
FIG. 2 wherein only the incoming rolling unit is engaged with the rolling stock; - FIG. 4
- the arrangement according to
FIG. 2 wherein only the running roller unit is engaged with the rolling stock; - FIG. 5
- the arrangement according to
FIG. 2 wherein both the incoming and outgoing rolling units are each engaged with a rolling stock; - FIG. 6
- a further embodiment of the invention, in which the sink is formed by rollers whose diameter seen in the transport direction initially decreases and then increases again;
- FIG. 7
- a further embodiment with a vertically lowerable roller segment;
- FIG. 8
- a further embodiment with two pivotable roller table segments;
- FIG. 9
- an embodiment of the invention, wherein the depth of the loop is detected in the sink by means of a distance measuring device;
- FIG. 10
- an embodiment of the invention, wherein the depth of the loop is detected in the sink by means of a camera device;
- FIG. 11
- An embodiment of the invention, in which the depth of the loop is detected in the sink by means of a contacting measuring device in conjunction with a rotation angle measurement and / or position measurement;
- FIG. 12
- a block diagram illustrating the integration of the control device in a higher-level production planning;
- FIG. 13
- an embodiment in which the rolling stock loop is supported by rollers of a roller table, which are each height adjustable by means of an associated drive device.
Das der Erfindung zu Grunde liegende Prinzip, wird eingangs anhand der in
Die
Die
In der
Die Messeinrichtung 7 zur Messung der Schlingentiefe 18 kann beispielsweise mittels einer Abstandsmessung (
In der
Die
Die Entkopplung des Massenstroms wird durch die erfindungsgemäße Senke 26 erreicht, die im Gegensatz zu einer Schlinge in einem Bandspeicher eine viel geringere Tiefe aufweist. In dieser Senke 26 bildet sich eine so genannte "Rollgangschlinge" aus, das heißt das Warmband wird möglichst lange stützend geführt. Nur in einem kurzen Streckenabschnitt 11 in der Mitte kann es bei der Regelung des Massenstroms zur Ausbildung einer Gravitationsschlinge kommen. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch eine solche "Rollgangschlinge" auf das Walzgut 1 nahezu kein Bandzug wirkt.The decoupling of the mass flow is achieved by the
In
Beim Einlauf in die Fertigstraße 25 kann das Warmband 1 noch eine Temperatur von bis zu 1250°C aufweisen. Wie bereits erwähnt, macht diese hohe Temperatur das Warmband 1 sensitiv bezüglich einer Zugbeanspruchung. Die Regeleinrichtung 10 sorgt für eine Entkopplung der Geschwindigkeiten, sodass im Rollgang 5 nahezu Bandbezug null herrscht.When entering the finishing
Die Drehzahl der Rollen der Treiber 3, 8 wird von der Regeleinrichtung 10 präzise so geregelt, dass stationär der Massenstrom konstant gehalten wird, vorübergehende Schwankungen aber durch die schlingenförmige Ausformung des Warmbandes 1 aufgefangen werden. Das Warmband 1 liegt entweder auf allen Rollen 9 des Rollgangs 5 berührend an, oder ist in einem Mittelbereich 11 der Senke 26 von den stützenden Rollen leicht abgehoben, indem dort durch Drehzahlregelung der Walzgerüst-Hauptantriebe oder der Treiberrollenantriebe eine Gravitationsschlinge ausgebildet wird.The speed of the rollers of the
Wie aus der
Die Form der Walzgutschlinge 6 wird in dem gezeigten Beispiel mittels einer berührungslosen Messeinrichtung 7 erfasst. Dies ist hier ein optischer Detektor, kann aber wie oben bereits gesagt auch anders ausgeführt sein. Der Detektor 7 misst dabei die Schlingentiefe 18, beziehungsweise den Abstand zwischen dem Scheitel 24 der Walzband-Schlinge 6 und einer dem Scheitel 24 gegenüberliegenden Rolle 21. Der Messwert des Detektors 7 wird über Verbindungsleitungen 16 der Regeleinrichtung 10 zugeleitet. Die Regeleinrichtung 10 ist ebenfalls über Verbindungsleitungen 16 mit den Walzgerüsten der Walzstaffel 2 und den Walzgerüsten der Fertigstaffel 25, sowie mit den Treibern 3, 8 verbunden. Sie steuert diese Antriebseinheit so, dass der Bogen der Walzgutschlinge 6 entweder vollständig auf den Rollen 9 des Rollgangs 5 auffliegt, oder im Scheitelbereich leicht von darunter liegenden Rollen 9 abgehoben ist. Besonders günstig ist dabei ein Abstand von weniger als 30 mm. Wenn die Umgebung um den Scheitel 24 der Schlinge 6 von den stützenden Rollen 9 abgehoben ist, entsteht im Bereich 11 ein gravimetrischer Schlingenteil, der von der Regeleinrichtung 10 möglichst kurz gehalten wird. Mit anderen Worten, durch die sensitive Regelung hat die Walzgutschlinge 6 nahezu über die gesamte Förderstrecke einen berührenden Kontakt zu den Rollen 9. Die Regeleinrichtung 10 sorgt dafür, dass Abschnitte 13 und 14 im Vergleich zum mittlere Abschnitt 11 weitaus größer sind und gewährleistet dadurch die gewünschte Minimierung des Bandzugs zwischen den Walzgerüsten 21, 22 beziehungsweise zwischen den Treibern 3, 8.The shape of the rolling
Als Ergebnis der Erfindung wirkt auf den Vorstreifen 1 quasi nur eine sehr geringe Membranspannung. Dank der Erfindung kann bei der kontinuierlichen Erzeugung von Bandstahl eine unerwünschte Formänderung des Walzbandes 1, wie Einschnürungen oder gar Risse, zuverlässig verhindert werden.As a result of the invention acts on the pre-strip 1 virtually only a very small membrane voltage. Thanks to the invention, in the continuous production of steel strip, an undesirable change in shape of the rolled strip 1, such as constrictions or even cracks, can be reliably prevented.
Die vertikale Position der Rollen 9 im Rollgang 5 kann fest vorgegeben, oder durch eine in
Wenn das Eigengewicht des Vorstreifen zum schwerkraftbedingten Absenken im Rollgang 5 nicht ausreicht (was bei dicken Bändern oder Brammen der Fall sein kann), kann durch eine von oben nach unten wirkende Andruckrolle (in
Von besonderem Vorteil ist die gegenständliche Erfindung bei vollkontinuierlich oder endlos betriebenen Anlagen (Gieß-Walzverbundanlagen mit endloser Bandproduktion), da bei diesem Anlagentyp bislang keine Möglichkeit einer zufriedenstellenden Geschwindigkeitsentkopplung bekannt ist.Of particular advantage is the subject invention in fully continuous or endlessly operated plants (casting-rolling systems with endless belt production), as in this type of plant so far no possibility of satisfactory deceleration is known.
- 11
- Walzgut, WarmbandRolling stock, hot strip
- 22
- zuführende Walzeinheit, Vorgerüstefeeding roller unit, roughing
- 33
- Treiberdriver
- 44
-
Rollgangtisch am Ausgang der Vorgerüste 2Roller table at the exit of the
roughing 2 - 55
- Transporteinrichtung, RollgangTransport equipment, roller table
- 66
- Walzgutschlinge, RollgangschlingeRolled sling, roller table sling
- 77
- Messeinrichtungmeasuring device
- 88th
- Treiberdriver
- 99
- Rollen des Rollgangs 5Rollers of the roller table 5
- 1010
- Regeleinrichtungcontrol device
- 1111
- mittlerer Bereich, Gravitationsschlingemiddle range, gravitational loop
- 1212
-
Rolltisch am Eingang der Fertigtstaffel 25Rolling table at the entrance of the
production scale 25 - 1313
- Einlaufabschnittinlet section
- 1414
- Auslaufabschnittexit section
- 1515
- Lotrechtevertical
- 1616
- elektrische Verbindungsleitungenelectrical connection lines
- 1717
- Abstanddistance
- 1818
- Schlingentiefesling depth
- 1919
- Auslaufebeneoutlet level
- 2020
- Einlaufebeneinlet plane
- 2121
- Rolle, gegenüberliegend zu 24Roll, opposite to 24
- 2222
- Pfeil (Massenstromrichtung, Transportrichtung)Arrow (mass flow direction, transport direction)
- 2323
- Stützliniesupport line
- 2424
- Scheitelvertex
- 2525
- auslaufseitige Walzeinheit, Fertiggerüsteoutlet side roller unit, finishing stands
- 2626
- Senke im Rollgang 5Sink in roller table 5
- 2727
- Streckenabschnitt, Länge der WalzgutschlingeTrack section, length of the rolling stock loop
- 2828
- Walzgut-MesseinrichtungRolling-measuring device
- 2929
- Stellvorrichtung, Heb- und -SenkevorrichtungActuator, lifting and lowering device
- 3030
- RollgangsegmentRoller segment
- 3131
- RollgangsegmentRoller segment
- 3232
- Antriebsvorrichtungdriving device
Claims (15)
- Method for reducing the strip tension of rolling stock (1) to a minimum, comprising the following method steps:- transporting the rolling stock (1), by means of a roller table (5), between two rolling units (2, 25) which are in engagement with the rolling stock, wherein a rolling stock loop (6) is formed in a depression (26) arranged in a section (27) of the roller table (5) between the two rolling units (2, 25), and the rolling stock loop (6) is supported by the roller table (5) at least in one off-center portion (13, 14) of the section (27), wherein the supporting line (23) of the roller table (5) in this portion corresponds to the catenary curve of the free span;- detecting a measured value of a loop depth (18) of the rolling stock loop (6) by means of a measuring device (7) ;- calculating a desired value of the loop depth (18), in particular depending on the material, thickness and temperature of the rolling stock (1), such that the desired value corresponds substantially to the free span;- controlling the main drives and/or the gap adjustment of the rolling units (2, 25) by means of a control device (10) taking the desired value and the measured value of the loop depth (18) into consideration, such that the loop depth (18) corresponds as far as possible to the desired value.
- Method according to Claim 1, characterized in that the product formed from the length (27) of the rolling stock loop (6), the loop depth (18) and the thickness of the roughed strip is selected to be between 2*105 mm3 and 6*107 mm3.
- Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the distance between an imaginary horizontal pass line and the vertex of the rolling stock loop (6) is between 10 mm and 100 mm, preferably between 15 mm and 60 mm.
- Method according to Claim 1, characterized in that the main drives of the rolling units (2, 25) and/or drivers (3, 8), which may be present, are controlled in such a way that the vertex (24) of the rolling stock loop (6) is held at a distance of between 10 mm and 50 mm, preferably between 15 mm and 30 mm, from a roller of the roller table (5) which is assigned to the vertex (24).
- Method according to Claim 4, characterized in that each axis of each roller (9) in the section (27) is arranged at an equidistant distance from the supporting line (23) in the roller table (5).
- Method according to either of Claims 4 and 5, characterized in that the vertical arrangement of a roller (9) with respect to an entry plane (19) and/or with respect to an exit plane (20) is set by means of a drive apparatus (32).
- Method according to one of Claims 4 to 6, characterized in that the form of the rolling stock loop (6) is predefined in such a way that a gravitation loop is formed in a region (11).
- Method according to Claim 1, characterized in that the width of the rolling stock (1) before and/or within or after the section (27) is detected metrologically by means of a rolling stock measuring device and the measured value is forwarded to the control device (10).
- Method according to Claim 8, characterized in that the control device (10) determines a control variable for controlling the rolling units (2, 25) from the fed measured value of the width of the rolling stock (1) and a desired roll gap.
- Apparatus for reducing the strip tension of rolling stock (1) to a minimum, comprising:- a roller table (5), which transports the rolling stock (1) between two rolling units (2, 25) which are in engagement with the rolling stock (1);- a control device (10), which controls the rolling units (2, 25) in such a way that a rolling stock loop (6) is formed in a depression (26) provided in a section (27) of the roller table (5), the loop depth (18) of which rolling stock loop corresponds substantially to the free span of the rolling stock (1) in this section (27) ;- a measuring device (7) for detecting a rolling stock loop (6), wherein the measured value of the measuring device (7) can be forwarded to the control device (10) and can be used for controlling the main drives of the rolling unit (2, 25) or the drivers (3, 8), characterized
in that the roller table (5) forms a support for the rolling stock loop (6) in at least one off-center portion (13, 14) of the section (27), wherein the supporting line (23) of the roller table (5) in this portion corresponds to the catenary curve of the free span. - Apparatus according to Claim 10, characterized in that the depression (26) is formed by an arrangement of rollers (9) of the roller table (5), wherein, as seen in the transporting direction, rollers (9) having a progressively decreasing diameter and then rollers (9) having a progressively increasing diameter are arranged in the section (27).
- Apparatus according to Claim 10, characterized in that the depression (26) is formed by a section (27) in which a roller table segment (30) can be lowered vertically by means of a controlled drive unit (29).
- Apparatus according to Claim 10, characterized in that the depression (26) is formed by a section (27) in which at least one roller table segment (31) can be pivoted about an associated pivot axis (32) by means of a controlled drive unit (29).
- Apparatus according to Claim 10, characterized in that the rolling stock loop (6) has a vertex (24) and the rollers (9) are arranged symmetrically with respect to a vertical (15) which passes through the vertex (24).
- Apparatus according to one of Claims 10 to 14, characterized in that a rolling stock measuring device (28) is provided for metrologically detecting a width of the rolling stock (1) before and/or within or after the section (27) and the measured value can be forwarded to the control device (10).
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