EP2691188A1 - Betriebsverfahren für eine walzstrasse - Google Patents

Betriebsverfahren für eine walzstrasse

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EP2691188A1
EP2691188A1 EP12718185.7A EP12718185A EP2691188A1 EP 2691188 A1 EP2691188 A1 EP 2691188A1 EP 12718185 A EP12718185 A EP 12718185A EP 2691188 A1 EP2691188 A1 EP 2691188A1
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EP
European Patent Office
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rolling
flat
control computer
stand
wedge
Prior art date
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EP12718185.7A
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English (en)
French (fr)
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EP2691188B1 (de
Inventor
Matthias Kurz
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Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP12718185.7A priority Critical patent/EP2691188B1/de
Publication of EP2691188A1 publication Critical patent/EP2691188A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/68—Camber or steering control for strip, sheets or plates, e.g. preventing meandering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2263/00—Shape of product
    • B21B2263/02—Profile, e.g. of plate, hot strip, sections

Definitions

  • the present invention relates to an operating method for a rolling mill for rolling a rolled flat in Minim ⁇ least one roll stand of the roll train,
  • control computer as part of a stitch plan calculation, sets the variables describing the rolling of the flat rolling stock in the mill stand,
  • the set sizes in conjunction with the starting data describing the flat rolling stock before rolling in the rolling stand, and the stand data of the rolling stand, describe the rolling gap and its asymmetry which results during rolling of the flat rolled stock in the roll stand,
  • the control computer based on the initial data, the framework data and the attached sizes by means of a wedge model determines a discharge wedge and / or a saber, he ⁇ waiting for the flat rolling stock, when the flat rolling in the rolling mill with the attached sizes is rolled.
  • the present invention further relates to a computer program, the machine comprises code is UNMIT ⁇ telbar processable by a control computer for a rolling mill for rolling a flat rolled material and its processing effected by the control computer, the control computer the rolling mill ge ⁇ Gurss such an operating procedure operates.
  • the present invention further relates to a control computer for a rolling mill for rolling a flat Walzgu ⁇ tes, wherein the control computer is designed such that it operates the mill train according to such an operating method.
  • the present invention further relates to a rolling mill for rolling a flat rolled stock, which is equipped with such a control computer.
  • the estimated sizes in conjunction with the initial rolling data describing the flat rolling stock before rolling in the rolling stand, and the stand data of the rolling stand, describe the rolling gap resulting from rolling the flat rolled stock in the rolling stand.
  • the Steurech ⁇ ner determined in the stitch plan calculation based on the initial data, the framework data and the estimated sizes by means of a model expected sizes that are expected for the flat rolling ⁇ well when the flat rolling is rolled in the rolling stand with the sizes set.
  • the control computer varies in the context of Stichplanbetician according to a strategy at least one of the scheduled sizes, so that the he ⁇ averaged expected sizes are at least approximated the end sizes.
  • the control computer transfers the variables determined within the stitch plan to a basic automation of the rolling stand, so that the flat rolling stock is rolled in the roll stand according to the varied sizes.
  • the shape of the rolled material from the beginning of the process at all intermediate steps of time is a more ⁇ term size.
  • the wedges ie the asymmetrical portion of the thickness across the width of the flat rolled stock
  • the saberiness ie the curvature of the flat rolled stock in the rolling plane
  • the object of the present invention is to provide possibilities by means of which an outlet wedge and / or an outgoing saber can be specifically predicted and adjusted in a flexible manner.
  • control computer within the pass schedule calculation varies at least one of the recognized sizes, according to the predetermined wedge strategy so that the determined off ⁇ continuous wedge to a desired outlet wedge and / or the sword are at least approximately a target saber
  • control computer passes the determined in the stitch plan calculation varied sizes to a Basisautomati- sation of the rolling stand, so that the flat Walz ⁇ well rolled in the rolling mill according to the varied sizes.
  • the rolling of the flat rolling material in the rolling stand be ⁇ writing sizes can be determined as needed.
  • they can roll ⁇ scaffold size and may be characteristic influencing the displacement of the flat rolled re ⁇ tively to the rolling stand center at least for the total rolling force, the rolling force difference between drive and operator's side, the appointing difference between the drive and operating side and at least another the rolling contour.
  • the other roll stand sizes can also be determined as needed.
  • they can comprise a roll rebound force and / or a crowning of rolls of the roll stand and / or an entanglement and / or a displacement of the rolls of the roll stand relative to one another.
  • the rolling of the flat rolled in the roll stand beschrei ⁇ reproduced sizes may be supplemented by other sizes.
  • the further variables may include, for example, the infeed and / or the run-off train in the flat rolling stock and / or the corresponding differences between the drive and operating side and / or the corresponding distributions over the width of the flat rolling stock.
  • the determination of the outlet wedge and the saber, after loading ⁇ must be made. For example, it is possible for the control computer
  • control computer It is preferably provided that the control computer
  • the roll contour can share special ⁇ DERS efficiently, ie with relatively little computational effort, he ⁇ averages.
  • the framework parameters of the rolling stand for the drive and the operating side each comprise a separate Auffe ⁇ tion characteristic.
  • the initial data may be purely symmetrical data, for example characterizing the average thickness and the average strength of the flat rolled stock.
  • the initial data may additionally include variables which are characteristic of a wedge-for example a temperature wedge-and / or for a thickness wedge and / or for a (inlet-soapy) saber of the flat rolling stock.
  • the target outlet wedge and / or the Sollsä- are specified at the control computer.
  • the target outlet wedge and / or the target saber can be given to 0 before ⁇ .
  • the target discharge wedge and / or the target saber be explicitly specified to the control computer.
  • the control computer it is possible for the control computer to use the target run-out wedge using the
  • control computer may in particular determine the relative wedge, i. the ratio of thickness wedge to medium thickness of the flat rolled material, maintained.
  • control computer takes during the rolling of the flat rolled material in the rolling stand occurring rolling stand conditions and / or during and / or after rolling the flat rolled material in the rolling stand for the actual outlet wedge and / or the actual saber of the flat rolling characteristic sizes opposite.
  • the control computer can in particular the sizes received in this case - for the determination of a part of or directly as part of the on ⁇ catch data of the flat rolled for at least one later than ⁇ direct rolling process of the same flat rolled stock in the same or another roll stand,
  • the inventive object is also achieved by a Compu ⁇ terprogramm of the type mentioned.
  • the computer program is designed in this case such that the control computer executes an operating method with all steps of an operating method according to the invention.
  • control computer for a rolling mill for rolling a flat rolling stock which is designed such that it carries out such Be ⁇ operating method during operation.
  • FIGS. 2 to 5 are flowcharts
  • FIG 1 shows a rolling mill for rolling a flat Walzgu- tes 1.
  • the rolling line is formed as shown in FIG 1 as a multi-stand rolling ⁇ road, the more - has rolling stands 2 - usually four to eight.
  • the flat rolling stock 1 is rolled.
  • the rolling train is equipped with a control computer 3.
  • the control computer 3 is designed such that it operates the rolling mill in accordance with an operating method with all the steps of an operating method according to the invention.
  • the inventions dung proper method of operation in greater detail below erläu ⁇ tert.
  • the corresponding design of the control computer 3 is effected by a computer program 4, with which the control computer 3 is programmed.
  • the computer program 4 can be stored for this purpose on a suitable data carrier 5-purely by way of example is the data carrier shown in FIG 1 as a USB memory stick.
  • the storage on the data carrier 5 is in machine-readable form, as a rule in an exclusively machine-readable form, for example in electronic form.
  • the computer program 4 comprises machine code 6.
  • the machine code 6 can be processed directly by the control computer 3.
  • the processing of the machine code 6 by the control computer 3 causes the control computer 3 to operate the rolling train according to the operating method according to the invention.
  • the framework data describe framework parameters of a rolling mill 2 executing a specific rolling process, in particular its spring-back characteristic.
  • the control computer 3 for the specific rolling process in the specific rolling mill 2 initial data are known, which describe the flat rolling stock 1 before rolling in the respective rolling stand 2.
  • the initial data comprise at least the width b, the average thickness d and ei ⁇ ne for the average strength of the flat rolled material 1 cha ⁇ characteristic size, for example, the temperature T.
  • the initial data to the control computer 3 are specified from the outside , Alternatively, it is possible for the control computer 3 to determine the initial data itself. For example, the initial data may result, in whole or in part, from a previous rolling operation that is performed prior to the rolling process now under consideration. This will be explained later to be purified. It is possible for the control computer 3 to carry out the step S2 as part of a passplan calculation.
  • a step S3 the control computer 3 sets in the context of Stichplanbetician sizes that describe the rolling of the flat rolled stock 1 in the respective rolling stand 2. Due to the fact that the control computer 3 executes the step S3 in the stitch plan calculation, the control computer 3 executes the step S3 before starting rolling of the rolling stock 1 in the corresponding rolling mill 2.
  • the control computer 3 is therefore able, in a step S4 as part of the stitch plan calculation based on the initial data b, d, T, the framework data and the set sizes by means of a
  • Walzgut 1 is expected when the flat rolling stock 1 is rolled in Walzge ⁇ framework 2 with the sizes set.
  • the wedge model 7 comprises mathematical-physical equations by means of which the behavior of the rolling stand 2 and of the flat rolling stock 1 is described. It is also realized by the computer program 4 or the machine code 6.
  • discharge wedge has the following meaning: A discharge wedge is the asymmetrical part of the thickness function seen over the bandwidth b.
  • the term “saber” means the curvature of the flat rolling stock 1 to the side.
  • the control computer 3 varies as part of the stitch plan calculation according to a wedge strategy at least one of the set sizes. The variation takes place in such a way that the determined discharge wedge K is at least approximated to a desired discharge wedge. Alternatively or additionally, the determination can be made such that the saber K 'is approximated to a target saber.
  • a step S6 the control computer via 3 outputs the men in the framework of the pass schedule calculation determined varied sizes to a base automation 8 of the respective roll stand 2.
  • the basic automation 8 is thereby able to roll the respective rolling stand 2 in accordance with the varied sizes, while the flat rolling stock 1 passes through the respective rolling stand 2.
  • the step S6 is also executed by the control computer 3 before the flat rolling stock 1 is rolled in the respective rolling stand 2.
  • Steps Sil to S16 correspond in terms of their approach to steps S1 to S6 of FIG. 2. However, steps S11 to S16 show more precise embodiments than steps S1 to S6.
  • the embodiment of the steps Sil to S16 can be implemented independently of each other. It is not necessary, for example, to combine the more concrete embodiment of step S11 with the more concrete embodiment of step S13. It could, for example, the sequence of Schrit ⁇ te Sil and S2 to S6 are combined with each other or the sequence of steps Sl, S2, S13 and S4 to S6 and derglei- chen more.
  • step S The Gerüstda ⁇ th set - in step Sil be - analogously to step Sl.
  • the framework Roll stand 2 parameters - separately for the drive and operating sides - each have their own spring characteristic.
  • step S12 the control computer 3 becomes aware of the quantities b, d, T already mentioned in connection with step S2.
  • the initial data may include, for example, a strength wedge - in particular a temperature wedge ⁇ - and / or a thickness wedge 5d.
  • a characteristic variable for an incoming saber of the flat rolling stock 1 can be known, for example a corresponding curvature k.
  • control computer 3 may be known in the step S12 further data, for example the desired wedge and / or the target saber or maximum values for the outlet ⁇ wedge and / or the expiring saber.
  • Step S13 shows some of the set sizes.
  • the set sizes are characteristic at least for the total rolling force F.
  • the seeded ⁇ sizes are further characteristic of the rolling force differential 5F between the drive and operating side.
  • Further possible scheduled sizes are more the rolling contour be ⁇ influential end mill sizes B, C, ⁇ and the appointing difference 5s between drive and operator side.
  • an offset V can be used with. The offset V indicates how far the flat rolling stock 1 to Walzge ⁇ rüstmitte offset relative to the respective roll stand 2 enters.
  • step S14 the control computer 3 determined by the total rolling force F, the rolling force differential 5F, the further roll stand sizes B, C, ⁇ , the width b of the flat rolled stock 1 and the offset V a bend line portion Cl.
  • the control computer 3 determines in the context of step S14 on the basis of the difference in employment 5s and a framework suspension difference 5g between the drive and operator side a tilting component K3. Based on the bend line portion Kl, the Abplattungsanteils K2 and Verkippungsanteils K3 he ⁇ then averages the control computer 3 the outlet wedge K. If the initial data comprise values for the einlaufseifigen wedge and the einlaufseifigen saber and further the mono- and auslaufseifigen cables and the differences or distributions are known or a material transverse flow is excluded, in addition, the auslaufseifige saber K 'can be determined.
  • Steps S15 and S16 are identical to steps S5 and S6 of FIG.
  • step S14 in which separately the bending line component K1 and the flattening portion K2 are determined, it is possible to directly determine a roller contour component which corresponds to the sum of bending line component K1 and flattening component K2. If this procedure is to be implemented, it is possible, for example, to proceed as follows:
  • the rollers 9 of the rolling mill 2 considered are divided into finite elements. It is determined a matrix which sets a given displacement of the finite elements of a per ⁇ bib rest position with the resulting pressure distribution in the roll gap in relationship (so-called elastic Gleichun ⁇ gene). This matrix is inverted, so that based on a ge ⁇ passed rolling force distribution of the corresponding contour of the roll gap can be determined.
  • the corresponding procedure for determining the matrix and its inversion are known to those skilled in the art.
  • An analogous procedure is possible if, alternatively or in addition to the transition from the rolled stock 1 to the work roll 9, a transition between two rolls 9 of the rolling stand 2 is considered.
  • An analogous procedure is also possible wei ⁇ terhin when the shifts are applied as continuous functions (so-called Green's radio ⁇ tion).
  • FIG. 4 shows further possible embodiments of the invention
  • Step S13 of FIG 3. Analogously to the relationship of Figures 2 and 3 to each other and steps S21 and S22 are alternatively feasible.
  • step S21 possible further rolling stand sizes erläu ⁇ tert.
  • the further roll stand ⁇ sizes can comprise at least one of the following quantities: - A roll reverse bending force B
  • the crown C can optionally be actively influenced by local cooling of the rollers 9.
  • the control computer 3 can continue to be given additional variables which describe the rolling of the flat rolling stock 1 in the respective rolling stand 2.
  • the control computer 3 can additionally be preset with at least one of the following variables:
  • FIG. 5 shows various possible embodiments.
  • the ⁇ designs are independent of each other feasible.
  • the possible embodiments are explained in the context of FIG. 5 in conjunction with the steps S 1 to S 6, which have already been explained in FIG.
  • Alternatively - the steps Sil through S16 of FIG 3 ver ⁇ applies, if necessary, in the embodiments according to FIG 4 - together increasing or individually.
  • step S31 is additionally present.
  • the wedge strategy is specified to the control computer 3.
  • the control computer can be specified whether he 'should set to 0 if it is to retain an existing relative Asym ⁇ spectrometry (possibly in which distribution from ⁇ -running wedge-K and saber K' the outlet wedge K and / or the saber K ) and the like more.
  • step S32 the control computer 3 determines the target discharge wedge and / or the target saber using the initial data of the flat rolling stock 1.
  • the control computer 3 no longer or only because of the thickness d of the rolling stock 1 a material crossflow is possible to a limited extent, the target wedge and the target saber pretend such that the target saber is in the still tolerable range and the target wedge describes the remaining asymmetry of the flat rolled material 1.
  • steps S36 to S38 may be present.
  • step S36 the control computer 3 receives rolling stand conditions which occur during the rolling of the flat rolling stock 1 in the respective rolling stand 2.
  • the control computer 3 can receive the actual rolling forces and / or the actual rolling force differences or the corresponding values of the bending-back force.
  • step S37 during the rolling of the flat rolling stock 1 in the relevant rolling stand 2, the control computer 3 can accept variables which are characteristic of the actual discharge wedge and / or the actual saber of the flat rolling stock 1. For example, the actual exit-side train or its difference or distribution can be detected and fed to the control computer 3.
  • corresponding sizes can be accepted after rolling the flat rolled stock 1.
  • the flat rolling stock 1 may be measured after complete rolling in the respective rolling stand 2 under certain circumstances. It is also possible for suitable sizes to be detected at one point or at several locations behind the rolling stand 2 and for the actual outflow-side curvature of the flat rolling stock 1 to be closed on the basis of the variables. Corresponding ⁇ methods are known in the art.
  • the control computer 3 can use the quantities taken in the course of the steps S36, S37 and / or S38 for different purposes. For example, it is possible that the STEU ⁇ errechner a visualization of the actual spout wedge and / or the actual saber of the flat rolled product 1 in a step S41 3 - outputting to an operator 10 - for instance via a display or a printer. Alternatively or additionally, it is possible that the control computer 3 in a step S42 the actual, received size Compare JO with corresponding expected sizes and adapted to the comparison of the wedge model 7.
  • control computer 3 uses the entge accepted sizes to determine actual conditions of the flat rolling stock 1 and to take into account in subsequent ⁇ gender processing steps.
  • the control computer 3 in a step S43 check whether the processing of the flat rolled material 1 is completed. If this is not the case, the control computer 3 can proceed to a step S44, in which the control computer 3, the initial data of the flat rolled material 1 for a subsequent treatment step - in particular a subsequent rolling - the same flat rolled material 1 approaches or using this Data determined at least a portion of the initial data of the flat rolling stock 1.
  • the subsequent rolling process can, depending on the type of rolling train, be carried out in the same or in another rolling stand 2.
  • step S46 the control computer 3 may change the wedge strategy under certain circumstances. For example, the control computer may determine the wedge strategy such that the discharge wedge K and the saber K 'are corrected if and as long as the running thickness d of the flat rolling stock 1 is greater than a kri cal thickness. However, if the thickness d of the flat rolled stock 1 before rolling is (are) smaller than the critical thickness, the control computer 3 may change the wedge strategy so that from this point on, the run-out wedge K existing at that time is maintained. Other amendments ⁇ insurance options are given.
  • the operating method according to the invention per flat rolled product 1 is executed only once. Vorzugswei se, however, it is executed several times.
  • the control computer 3 according to FIG. 6 can be used over the length of the flat rolling mill.
  • set good 1 seen a plurality of positions (sections 11) and for each section 11 each determine the outlet wedge K and / or the saber K 'and according to the respective given wedge ⁇ strategy at least one of the set sizes - for example, the rolling force difference 5F or the offset V - vary in the sense of approaching a respective setpoint.
  • control computer 3 It is possible for the control computer 3 to carry out the determination of the discharge wedge K and / or the saber K 'for all considered sections 11 before the first section 11 of the rolled product 1 enters the considered rolling stand 2. At least, however, the control computer 3 executes the process for each section 11 at a timing before the respective Ab ⁇ cut enters the executing the respective rolling mill stand 2.
  • the rolling train operates in reversing according to the Dar ⁇ position of Figure 7, is therefore designed as a reversing mill.
  • This configuration lends itself to re insbesonde ⁇ when the flat rolling stock 1 is a thick plate.
  • the reversing mill is preferably designed as a Steckel mill.
  • the present invention has many advantages. Insbeson ⁇ particular is a targeted determining the run wedge K and / or of the saber K ', and an integration of this determination in the pass schedule calculation possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

Einem Steuerrechner (3) für eine Walzstraße werden Gerüstparameter eines Walzgerüsts (2) der Walzstraße vorgegeben. Der Steuerrechner (3) setzt im Rahmen einer Stichplanberechnung einen Walzstich des Walzgerüsts (2) beschreibende Größen (F, δF, G, δs, V) an, die in Verbindung mit Anfangsdaten (b, d, T) eines zu walzenden flachen Walzguts (1) und den Gerüstdaten den sich ergebenden Walzspalt und dessen Asymmetrie beschreiben. Die Anfangsdaten (b, d, T) umfassen zumindest die Breite (b), die mittlere Dicke (d) und die mittlere Festigkeit des Walzgutes (1). Der Steuerrechner (3) ermittelt in der Stichplanberechnung anhand der Anfangsdaten (b, d, T), der Gerüstdaten und der angesetzten Größen (F, δF, G, δs, V) einen erwarteten Auslaufkeil (K) und/oder einen erwarteten Säbel (K') für das Walzgut (1). Der Steuerrechner (3) variiert gemäß einer dem Steuerrechner (3) von außen vorgegebenen Keilstrategie mindestens eine der angesetzten Größen (F, δF, G, δs, V), um den ermittelten Auslaufkeil (K) einem Sollauslaufkeil und/oder den Säbel (K') einem Sollsäbel zumindest anzunähern. Der Steuerrechner (3) übergibt die ermittelten variierten Größen (F, δF, G, δs, V) an eine Basisautomatisierung (8) des Walzgerüsts (2), so dass das Walzgut (1) im Walzgerüst (2) gemäß den variierten Größen (F, δF, G, δs, V) gewalzt wird.

Description

Beschreibung
Betriebsverfahren für eine Walzstraße Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes in mindes¬ tens einem Walzgerüst der Walzstrasse,
- wobei einem Steuerrechner für die Walzstraße Gerüstparame¬ ter des Walzgerüsts beschreibende Gerüstdaten vorgegeben werden,
- wobei der Steuerrechner im Rahmen einer Stichplanberechnung das Walzen des flachen Walzgutes im Walzgerüst beschreibende Größen ansetzt,
- wobei die angesetzten Größen in Verbindung mit das flache Walzgut vor dem Walzen in dem Walzgerüst beschreibenden Anfangsdaten und den Gerüstdaten des Walzgerüsts den sich beim Walzen des flachen Walzgutes im Walzgerüst ergebenden Walzspalt und dessen Asymmetrie beschreiben,
- wobei die Anfangsdaten zumindest für die Breite, die mitt- lere Dicke und die mittlere Festigkeit des flachen Walzgu¬ tes charakteristische Größen umfassen,
- wobei der Steuerrechner im Rahmen der Stichplanberechnung anhand der Anfangsdaten, der Gerüstdaten und der angesetzten Größen mittels eines Keilmodells einen Auslaufkeil und/ oder einen Säbel ermittelt, die für das flache Walzgut er¬ wartet werden, wenn das flache Walzgut im Walzgerüst mit den angesetzten Größen gewalzt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerpro- gramm, das Maschinencode umfasst, der von einem Steuerrechner für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes unmit¬ telbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Steuerrechner bewirkt, dass der Steuerrechner die Walzstraße ge¬ mäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Steuerrechner für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgu¬ tes, wobei der Steuerrechner derart ausgebildet ist, dass er die Walzstraße gemäß einem derartigen Betriebsverfahren betreibt .
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes, die mit einem derartigen Steuerrechner ausgestattet ist.
Derartige Gegenstände sind beispielsweise aus der
WO 2006/063 948 AI bekannt.
Bei dem bekannten Betriebsverfahren beschreiben die angesetzten Größen in Verbindung mit das flache Walzgut vor dem Walzen in dem Walzgerüst beschreibenden Anfangsdaten und den Gerüstdaten des Walzgerüsts den sich beim Walzen des flachen Walzgutes im Walzgerüst ergebenden Walzspalt. Der Steuerrech¬ ner ermittelt im Rahmen der Stichplanberechnung anhand der Anfangsdaten, der Gerüstdaten und der angesetzten Größen mittels eines Modells erwartete Größen, die für das flache Walz¬ gut erwartet werden, wenn das flache Walzgut im Walzgerüst mit den angesetzten Größen gewalzt wird. Der Steuerrechner variiert im Rahmen der Stichplanberechnung gemäß einer Strategie mindestens eine der angesetzten Größen, so dass die er¬ mittelten erwarteten Größen den Endgrößen zumindest angenähert werden. Der Steuerrechner übergibt die im Rahmen des Stichplans ermittelten variierten Größen an eine Basisautomatisierung des Walzgerüsts, so dass das flache Walzgut im Walzgerüst gemäß den variierten Größen gewalzt wird.
Aus der DE 10 2009 043 400 AI ist ein Konzept zur modellba- sierten Ermittlung von Stellglied-Sollwerten für eine Warmbreitbandstraße mit mehreren Walzgerüsten bekannt. Bei diesem Konzept ist bei Ausführung der Stellglied-Sollwerte eine ge¬ wünschte Zielkontur der Walzspalte der Gerüste einstellbar. In einem ersten Verfahrensschritt dieses Konzepts wird eine Soll-Geschwindigkeitskeiligkeit des Warmbandes nach jedem Ge¬ rüst vorgegeben. Im zweiten Schritt werden mit Hilfe von Bandplanheitsmodellen Werte für Banddickenkonturen an den Ausläufen der Gerüste ermittelt. Im dritten Schritt werden mit Hilfe von Materialflussmodellen für jedes Gerüst aufzubringende Walzkraftverteilungen bestimmt. Im vierten Schritt wird die Zielkontur für die BandlaufStellglieder ermittelt. Im fünften Schritt werden für jedes Gerüst mit Hilfe eines Optimierungsverfahrens die Stellgliedsollwerte aus der Ziel¬ kontur berechnet.
Das in der DE 10 2009 043 400 AI beschriebene Verfahren wird angewendet, während das flache Walzgut eine mehrgerüstige Walzstraße durchläuft. Für die Durchführung des Verfahrens werden sowohl einlaufseitige als auch auslaufseitige Messgrö¬ ßen aller beteiligten Walzgerüste benötigt.
Der DE 10 2009 043 401 AI ist ein gleichgelagerter Offenba- rungsgehalt zu entnehmen.
Beim Walzen von Metall ist die Form des Walzgutes von Beginn des Prozesses an über alle Zwischenschritte hinweg eine wich¬ tige Größe. Neben Dicke, Breite, Profil und Planheit sind auch die Keiligkeit (d.h. der asymmetrische Anteil der Dicke über die Breite des flachen Walzgutes) und die Säbeligkeit (d.h. die Krümmung des flachen Walzgutes in der Walzebene) wichtige Kenngrößen. Sowohl ein Keil als auch ein Säbel sind unerwünscht, da diese Größen (sofern sie von 0 verschieden sind) die weiteren Prozessschritte erschweren und unter Um¬ ständen sogar unmöglich machen oder zu Ausschuss führen.
Aufgrund der Materialerhaltung sind weiterhin die Keiligkeit und die Säbeligkeit eng miteinander verbunden. Läuft bei- spielsweise eine einseitig kalte Bramme in das Walzgerüst ein, so wird aufgrund der einseitig höheren Walzkraft und der damit verbundenen einseitig höheren Auffederung des Walzgerüstes die kältere Seite weniger stark gewalzt als die wärme¬ re Seite, sofern kein anderweitiger Steuereingriff erfolgt. Dadurch bilden sich ein Dickenkeil und ein hiermit korrespondierender Säbel aus. Läuft hingegen ein bereits keiliges fla¬ ches Walzgut in das Walzgerüst ein und wird der Dickenkeil beim Walzen des flachen Walzgutes eliminiert, so wird durch das Walzen ein Säbel generiert.
Sofern das flache Walzgut bereits einen Dickenkeil aufweist, werden im Stand der Technik oftmals der obere Walzensatz und der untere Walzensatz gegeneinander verschwenkt, so dass während des Walzstiches der relative Keil erhalten bleibt und folglich keine Krümmung (= Säbel) generiert wird. Das Ver¬ schwenken wird von einer Bedienperson aufgrund der Beobach- tung des Walzgutes manuell durchgeführt. Es sind auch schon Verfahren zur automatischen Unterstützung der Bedienperson bekannt, die diese manuellen Eingriffe vorwegnehmen oder zu¬ mindest verringern sollen. Diese Verfahren basieren auf Messungen von Differenzwalzkräften und Regelungen, werden also im Rahmen der Basisautomatisierung durchgeführt.
Für Keilbrammen, d.h. Brammen, die einen Dickenkeil aufweisen, sind weiterhin Verfahren bekannt, die durch Aufprägen asymmetrischer Zugverteilungen den Keil eliminieren, zugleich jedoch die Ausbildung eines Säbels verhindern. Dies wird da¬ durch erreicht, dass im Material ein Querfluss bewirkt wird.
Es ist schwierig oder sogar unmöglich, nur aus dem Walzkraftsignal einen Sollwert für ein Korrekturglied zu ermitteln, mittels dessen der Auslaufkeil korrekt beeinflusst wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer ein Auslaufkeil und/ oder ein auslaufender Säbel gezielt vorhersagbar und auf fle- xible Weise einstellbar sind.
Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch auszugestalten, - dass dem Steuerrechner von außen eine Keilstrategie vorge¬ geben wird,
- dass der Steuerrechner im Rahmen der Stichplanberechnung gemäß der vorgegebenen Keilstrategie mindestens eine der angesetzten Größen variiert, so dass der ermittelte Aus¬ laufkeil einem Sollauslaufkeil und/oder der Säbel einem Sollsäbel zumindest angenähert werden, und
- dass der Steuerrechner die im Rahmen der Stichplanberechnung ermittelten variierten Größen an eine Basisautomati- sierung des Walzgerüsts übergibt, so dass das flache Walz¬ gut im Walzgerüst gemäß den variierten Größen gewalzt wird.
Die Keilstrategie kann beispielsweise nach Bedarf auf eine Erhaltung des relativen Keils, auf Keil = 0, auf Begrenzung eines Säbels usw. gerichtet sein.
Auch die das Walzen des flachen Walzgutes im Walzgerüst be¬ schreibenden Größen können nach Bedarf bestimmt sein. Insbesondere können sie zumindest für die Gesamtwalzkraft, die Walzkraftdifferenz zwischen Antriebs- und Bedienseite, die Anstellungsdifferenz zwischen Antriebs- und Bedienseite und mindestens eine weitere die Walzenkontur beeinflussende Walz¬ gerüstgröße sowie evtl. den Versatz des flachen Walzgutes re¬ lativ zur Walzgerüstmitte charakteristisch sein.
Die weiteren Walzgerüstgrößen können ebenfalls nach Bedarf bestimmt sein. Insbesondere können sie eine Walzenrückbiege- kraft und/oder eine Balligkeit von Walzen des Walzgerüsts und/oder eine Verschränkung und/oder eine Verschiebung der Walzen des Walzgerüsts gegeneinander umfassen.
Die das Walzen des flachen Walzgutes im Walzgerüst beschrei¬ benden Größen können durch weitere Größen ergänzt sein. Die weiteren Größen können beispielsweise den ein- und/oder den auslaufseifigen Zug im flachen Walzgut und/oder die entsprechenden Differenzen zwischen Antriebs- und Bedienseite und/ oder die entsprechenden Verteilungen über die Breite des flachen Walzgutes umfassen. Die Ermittlung des Auslaufkeils und des Säbels kann nach Be¬ darf vorgenommen werden. Beispielsweise ist es möglich, dass der Steuerrechner
- anhand der Gesamtwalzkraft, der Walzkraftdifferenz zwischen Antriebs- und Bedienseite, der weiteren Walzgerüstgrößen, der Breite des flachen Walzgutes und des Versatzes des fla¬ chen Walzgutes relativ zur Walzgerüstmitte einen Walzenkonturanteil,
- anhand der Anstellungsdifferenz zwischen Antriebs- und Be- dienseite und einer Gerüstauffederungsdifferenz zwischen
Antriebs- und Bedienseite einen Verkippungsanteil und
- anhand des Walzenkonturanteils und des Verkippungsanteils den Auslaufkeil und/oder den Säbel ermittelt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Steuerrechner
- anhand der Gesamtwalzkraft, der Walzkraftdifferenz zwischen Antriebs- und Bedienseite, der weiteren Walzengerüstgrößen, der Breite des flachen Walzgutes und des Versatzes des fla¬ chen Walzgutes relativ zur Walzgerüstmitte einen Biegeli¬ nienanteil,
- anhand der Gesamtwalzkraft, der Walzkraftdifferenz zwischen Antriebs- und Bedienseite und der Breite des flachen Walz¬ gutes einen Abplattungsanteil und
- anhand des Biegelinienanteils und des Abplattungsanteils den Walzenkonturanteil ermittelt.
Durch diese Vorgehensweise kann der Walzenkonturanteil beson¬ ders effizient, d.h. mit relativ geringem Rechenaufwand, er¬ mittelt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Gerüstparameter des Walzgerüsts für die Antriebs- und die Bedienseite jeweils eine eigene Auffe¬ derungscharakteristik umfassen. Durch diese Ausgestaltung ist eine besonders flexible Modellierung des Auslaufkeils und/ oder des Säbels möglich. Die Anfangsdaten können rein symmetrische Daten sein, beispielsweise die mittlere Dicke und die mittlere Festigkeit des flachen Walzgutes charakterisieren. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Anfangsdaten zusätzlich für einen Festig- keitskeil - beispielsweise einen Temperaturkeil - und/oder für einen Dickenkeil und/oder für einen (einlaufseifigen) Säbel des flachen Walzgutes charakteristische Größen umfassen.
Es ist möglich, dass der Sollauslaufkeil und/oder der Sollsä- bei dem Steuerrechner fest vorgegeben sind. Beispielsweise können der Sollauslaufkeil und/oder der Sollsäbel auf 0 vor¬ gegeben sein. Alternativ ist es möglich, dass der Sollauslaufkeil und/oder der Sollsäbel dem Steuerrechner explizit vorgegeben werden. Wiederum alternativ ist es möglich, dass der Steuerrechner den Sollauslaufkeil unter Verwendung der
Anfangsdaten des flachen Walzgutes ermittelt. In diesem Fall kann der Steuerrechner insbesondere den relativen Keil, d.h. das Verhältnis von Dickenkeil zu mittlerer Dicke des flachen Walzgutes, beibehalten.
Es ist möglich, das erfindungsgemäße Betriebsverfahren - be¬ zogen auf den jeweiligen Walzvorgang - für jedes flache Walzgut nur einmal durchzuführen. Vorzugsweise jedoch ermittelt der Steuerrechner über die Länge des flachen Walzgutes gese- hen für mehrere Positionen jeweils den Auslaufkeil und vari¬ iert gemäß der Keilstrategie mindestens eine der angesetzten Größen. Diese Vorgehensweise ist insbesondere dann von Vor¬ teil, wenn das flache Walzgut ein Band ist. Sie ist jedoch ebenso anwendbar, wenn das flache Walzgut ein Grobblech ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nimmt der Steuerrechner während des Walzens des flachen Walzgutes im Walzgerüst auftretende Walzgerüstzustände und/oder während und/oder nach dem Walzen des flachen Walzgutes im Walzgerüst für den tatsächlichen Auslaufkeil und/oder den tatsächlichen Säbel des flachen Walzgutes charakteristische Größen entgegen. Der Steuerrechner kann die entgegengenommenen Größen in diesem Fall insbesondere - für die Ermittlung eines Teils oder direkt als Teil der An¬ fangsdaten des flachen Walzgutes für mindestens einen spä¬ teren Walzvorgang desselben flachen Walzgutes in demselben oder einem anderen Walzgerüst,
- für die Adaption des Keilmodells und/oder
- für die Visualisierung des tatsächlichen Auslaufkeils und/ oder des tatsächlichen Säbels des flachen Walzgutes verwenden . Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch ein Compu¬ terprogramm der eingangs genannten Art gelöst. Das Computerprogramm ist in diesem Fall derart ausgestaltet, dass der Steuerrechner ein Betriebsverfahren mit allen Schritten eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens ausführt.
Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Steuerrechner für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes gelöst, der derart ausgebildet ist, dass er im Betrieb ein derartiges Be¬ triebsverfahren ausführt.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes gelöst, die mit einem derartigen Steuerrechner ausgestattet ist. Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung:
FIG 1 schematisch eine Walzstraße,
FIG 2 bis 5 Ablaufdiagramme,
FIG 6 einen Abschnitt eines flachen Walzgutes und
FIG 7 schematisch eine weitere Walzstraße.
FIG 1 zeigt eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgu- tes 1. Die Walzstraße ist gemäß FIG 1 als mehrgerüstige Walz¬ straße ausgebildet, die mehrere - in der Regel vier bis acht - Walzgerüste 2 aufweist. In den Walzgerüsten 2 der Walzstraße wird das flache Walzgut 1 gewalzt. Die Walzstraße ist mit einem Steuerrechner 3 ausgestattet. Der Steuerrechner 3 ist derart ausgebildet, dass er die Walz¬ straße gemäß einem Betriebsverfahren mit allen Schritten eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens betreibt. Das erfin- dungsgemäße Betriebsverfahren wird nachstehend näher erläu¬ tert. Die entsprechende Ausbildung des Steuerrechners 3 wird durch ein Computerprogramm 4 bewirkt, mit dem der Steuerrechner 3 programmiert ist. Das Computerprogramm 4 kann zu diesem Zweck auf einem geeigneten Datenträger 5 - rein beispielhaft ist der Datenträger in FIG 1 als USB-Memory-Stick dargestellt - gespeichert sein. Die Speicherung auf dem Datenträger 5 ist in maschinenlesbarer Form, in der Regel in ausschließlich maschinenlesbarer Form, beispielsweise in elektronischer Form. Das Computerprogramm 4 umfasst Maschinencode 6. Der Maschi- nencode 6 ist von dem Steuerrechner 3 unmittelbar abarbeitbar. Das Abarbeiten des Maschinencodes 6 durch den Steuerrechner 3 bewirkt, dass der Steuerrechner 3 die Walzstraße gemäß dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt. Gemäß FIG 2 - ergänzend ist stets FIG 1 mit heranzuziehen - werden dem Steuerrechner 3 in einem Schritt Sl Gerüstdaten vorgegeben. Die Gerüstdaten beschreiben Gerüstparameter eines einen bestimmten Walzvorgang ausführenden Walzgerüsts 2, insbesondere dessen Auffederungscharakteristik .
In einem Schritt S2 werden dem Steuerrechner 3 für den bestimmten Walzvorgang in dem bestimmten Walzgerüst 2 Anfangsdaten bekannt, die das flache Walzgut 1 vor dem Walzen in dem betreffenden Walzgerüst 2 beschreiben. Die Anfangsdaten um- fassen zumindest die Breite b, die mittlere Dicke d sowie ei¬ ne für die mittlere Festigkeit des flachen Walzgutes 1 cha¬ rakteristische Größe, beispielsweise die Temperatur T. Es ist möglich, dass die Anfangsdaten dem Steuerrechner 3 von außen vorgegeben werden. Alternativ ist es möglich, dass der Steu- errechner 3 die Anfangsdaten selbst ermittelt. Beispielsweise können sich die Anfangsdaten ganz oder teilweise aus einem vorherigen Walzvorgang ergeben, der vor dem jetzt betrachteten Walzvorgang ausgeführt wird. Dies wird später näher er- läutert werden. Es ist möglich, dass der Steuerrechner 3 den Schritt S2 im Rahmen einer Stichplanberechnung ausführt.
In einem Schritt S3 setzt der Steuerrechner 3 im Rahmen der Stichplanberechnung Größen an, die das Walzen des flachen Walzgutes 1 in dem betreffenden Walzgerüst 2 beschreiben. Aufgrund des Umstands, dass der Steuerrechner 3 den Schritt S3 im Rahmen der Stichplanberechnung ausführt, führt der Steuerrechner 3 den Schritt S3 aus, bevor mit dem Walzen des Walzguts 1 in dem entsprechenden Walzgerüst 2 begonnen wird.
Die angesetzten Größen beschreiben in Verbindung mit den Anfangsdaten d, b, T des flachen Walzgutes 1 und den Gerüstda¬ ten des betreffenden Walzgerüsts 2 den Walzspalt, der sich in dem betreffenden Walzgerüst 2 beim Walzen des flachen Walzgutes 1 ergibt. Sie beschreiben weiterhin die Asymmetrie des Walzspaltes in Richtung der Walzenachsen gesehen. Der Steuerrechner 3 ist daher in der Lage, in einem Schritt S4 im Rahmen der Stichplanberechnung anhand der Anfangsdaten b, d, T, der Gerüstdaten und der angesetzten Größen mittels eines
Keilmodells 7 einen Auslaufkeil K zu ermitteln, der für das flache Walzgut 1 erwartet wird, wenn das flache Walzgut 1 in dem betreffenden Walzgerüst 2 mit den angesetzten Größen gewalzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann mittels des Keil- modells 7 ein Säbel K' ermittelt werden, der für das flache
Walzgut 1 erwartet wird, wenn das flache Walzgut 1 im Walzge¬ rüst 2 mit den angesetzten Größen gewalzt wird.
Das Keilmodell 7 umfasst mathematisch-physikalische Gleichun- gen, mittels derer das Verhalten des Walzgerüsts 2 und des flachen Walzgutes 1 beschrieben wird. Es ist ebenfalls durch das Computerprogramm 4 bzw. den Maschinencode 6 realisiert.
Der Begriff „Auslaufkeil" weist folgende Bedeutung auf: Ein Auslaufkeil ist der asymmetrische Anteil der Dickenfunktion über die Bandbreite b gesehen. Der Begriff „Säbel" bedeutet die Krümmung des flachen Walzgutes 1 zur Seite. In einem Schritt S5 variiert der Steuerrechner 3 im Rahmen der Stichplanberechnung gemäß einer Keilstrategie mindestens eine der angesetzten Größen. Das Variieren erfolgt derart, dass der ermittelte Auslaufkeil K einem Sollauslaufkeil zu- mindest angenähert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Ermittlung derart erfolgen, dass der Säbel K' einem Sollsäbel angenähert wird.
In einem Schritt S6 übergibt der Steuerrechner 3 die im Rah- men der Stichplanberechnung ermittelten variierten Größen an eine Basisautomatisierung 8 des betreffenden Walzgerüsts 2. In der Regel werden zusätzlich die funktionalen Abhängigkeiten des Auslaufkeils K und/oder des Säbels K' von den ange¬ setzten Größen mit übergeben. Die Basisautomatisierung 8 ist dadurch in der Lage, das betreffende Walzgerüst 2 gemäß den variierten Größen zu walzen, während das flache Walzgut 1 das betreffende Walzgerüst 2 durchläuft. Auch der Schritt S6 wird vom Steuerrechner 3 ausgeführt, bevor das flache Walzgut 1 im betreffenden Walzgerüst 2 gewalzt wird.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren wird nachfolgend in Verbindung mit FIG 3 nochmals erläutert. FIG 3 umfasst
Schritte Sil bis S16. Die Schritte Sil bis S16 entsprechen vom Ansatz her den Schritten Sl bis S6 von FIG 2. Die Schrit- te Sil bis S16 zeigen jedoch genauere Ausgestaltungen als die Schritte Sl bis S6.
Die Ausgestaltung der Schritte Sil bis S16 sind unabhängig voneinander realisierbar. Es ist nicht erforderlich, bei- spielsweise die konkretere Ausgestaltung des Schrittes Sil auch mit der konkreteren Ausgestaltung des Schrittes S13 zu kombinieren. Es könnte beispielsweise die Abfolge der Schrit¬ te Sil und S2 bis S6 miteinander kombiniert werden oder die Abfolge der Schritte Sl, S2, S13 und S4 bis S6 und derglei- chen mehr.
Im Schritt Sil werden - analog zum Schritt Sl - die Gerüstda¬ ten vorgegeben. Gemäß dem Schritt Sil umfassen die Gerüstpa- rameter des Walzgerüsts 2 - separat für die Antriebs- und die Bedienseite - jeweils eine eigene Auffederungscharakteristik .
Im Schritt S12 werden dem Steuerrechner 3 die bereits in Ver- bindung mit dem Schritt S2 genannten Größen b, d, T bekannt. Zusätzlich können die Anfangsdaten beispielsweise einen Festigkeitskeil - insbesondere einen Temperaturkeil δΤ - und/ oder einen Dickenkeil 5d umfassen. Ebenso kann zusätzlich eine für einen einlaufenden Säbel des flachen Walzgutes 1 cha- rakteristische Größe mit bekannt werden, beispielsweise eine entsprechende Krümmung k.
Weiterhin können dem Steuerrechner 3 im Schritt S12 weitere Daten bekannt werden, beispielsweise der Sollkeil und/oder der Sollsäbel oder maximal zulässige Werte für den Auslauf¬ keil und/oder den auslaufenden Säbel.
Der Schritt S13 zeigt einige der angesetzten Größen. Gemäß dem Schritt S3 sind die angesetzten Größen zumindest für die Gesamtwalzkraft F charakteristisch. Vorzugsweise sind die an¬ gesetzten Größen weiterhin für die Walzkraftdifferenz 5F zwischen Antriebs- und Bedienseite charakteristisch. Weitere mögliche angesetzte Größen sind weitere die Walzenkontur be¬ einflussende Walzgerüstgrößen B, C, δΒ und die Anstellungs- differenz 5s zwischen Antriebs- und Bedienseite. Eventuell kann auch ein Versatz V mit angesetzt werden. Der Versatz V gibt an, wie weit das flache Walzgut 1 relativ zur Walzge¬ rüstmitte versetzt in das betreffende Walzgerüst 2 einläuft. Gemäß dem Schritt S14 ermittelt der Steuerrechner 3 anhand der Gesamtwalzkraft F, der Walzkraftdifferenz 5F, der weiteren Walzgerüstgrößen B, C, δΒ, der Breite b des flachen Walzgutes 1 und des Versatzes V einen Biegelinienanteil Kl. Wei¬ terhin ermittelt der Steuerrechner 3 im Schritt S14 anhand der Gesamtwalzkraft F, der Walzkraftdifferenz 5F und der
Breite b des flachen Walzgutes 1 einen Abplattungsanteil K2. Weiterhin ermittelt der Steuerrechner 3 im Rahmen des Schrittes S14 anhand der Anstellungsdifferenz 5s und einer Gerüst- auffederungsdifferenz 5g zwischen Antriebs- und Bedienseite einen Verkippungsanteil K3. Anhand des Biegelinienanteils Kl, des Abplattungsanteils K2 und des Verkippungsanteils K3 er¬ mittelt sodann der Steuerrechner 3 den Auslaufkeil K. Falls die Anfangsdaten auch Werte für den einlaufseifigen Keil und den einlaufseifigen Säbel umfassen und weiterhin die ein- und auslaufseifigen Züge und deren Differenzen oder Verteilungen bekannt sind oder ein Materialquerfluss ausgeschlossen ist, kann zusätzlich auch der auslaufseifige Säbel K' ermittelt werden.
Die Schritte S15 und S16 sind mit den Schritten S5 und S6 von FIG 2 identisch. Alternativ zur Vorgehensweise des Schrittes S14, in welchem separat der Biegelinienanteil Kl und der Abplattungsanteil K2 ermittelt werden, ist es möglich, direkt einen Walzenkonturanteil zu ermitteln, welcher der Summe von Biegelinienanteil Kl und Abplattungsanteil K2 entspricht. Falls diese Vorge- hensweise realisiert werden soll, kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden:
Die Walzen 9 des betrachteten Walzgerüsts 2 werden in finite Elemente aufgeteilt. Es wird eine Matrix ermittelt, welche eine gegebene Verschiebung der finiten Elemente aus einer je¬ weiligen Ruhelage mit der sich ergebenden Druckverteilung im Walzspalt in Beziehung setzt (sogenannte elastische Gleichun¬ gen) . Diese Matrix wird invertiert, so dass anhand einer ge¬ gebenen Walzkraftverteilung der zugehörige Konturverlauf des Walzspalts ermittelbar ist. Die entsprechende Vorgehensweise zum Ermitteln der Matrix und deren Invertierung sind Fachleuten bekannt. Eine analoge Vorgehensweise ist möglich, wenn alternativ oder zusätzlich zum Übergang vom Walzgut 1 zur Arbeitswalze 9 ein Übergang zwischen zwei Walzen 9 des Walzge- rüsts 2 betrachtet wird. Eine analoge Vorgehensweise ist wei¬ terhin auch möglich, wenn die Verschiebungen als kontinuierliche Funktionen angesetzt werden (sogenannte Greensche Funk¬ tion) . FIG 4 zeigt weitergehende mögliche Ausgestaltungen des
Schrittes S13 von FIG 3. Analog zum Verhältnis der FIG 2 und 3 zueinander sind auch Schritte S21 und S22 alternativ realisierbar .
Im Schritt S21 sind mögliche weitere Walzgerüstgrößen erläu¬ tert. Gemäß dem Schritt S21 können die weiteren Walzgerüst¬ größen mindestens eine der folgenden Größen umfassen: - Eine Walzenrückbiegekraft B,
- gegebenenfalls deren Differenz δΒ zwischen Antriebs- und Bedienseite,
- eine (temperatur- und verschleißabhängige) Balligkeit C von Walzen 9 des betreffenden Walzgerüsts 2,
- eine Verschiebung der Walzen 9 des betreffenden Walzgerüsts 2 in Richtung der Walzenachsen und
- eine Verschränkung der Walzen 9 des Walzgerüsts 2 gegeneinander, d.h. eine gegensinnige Verschwenkung der Walzen 9 des Walzgerüsts 2 in und entgegen einer Walzgutlaufrichtung x.
Die Balligkeit C kann ggf. durch lokales Kühlen der Walzen 9 aktiv beeinflussbar sein. Gemäß dem Schritt S22 können dem Steuerrechner 3 weiterhin zusätzliche Größen vorgegeben werden, die das Walzen des flachen Walzgutes 1 im betreffenden Walzgerüst 2 beschreiben. Insbesondere kann dem Steuerrechner 3 zusätzlich mindestens eine der nachfolgenden Größen vorgegeben werden:
- Der einlaufseitige Zug Z im flachen Walzgut 1,
- der auslaufseitige Zug Z' im flachen Walzgut 1,
- die entsprechenden Differenzen δΖ, δΖ' zwischen Antriebsund Bedienseite und
- die entsprechenden Verteilungen über die Breite b des flachen Walzgutes 1. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann auf verschiedene Weise ausgestaltet werden. Beispiele derartiger Ausgestaltungen sind in FIG 5 dargestellt. FIG 5 zeigt verschiedene mögliche Ausgestaltungen. Die Aus¬ gestaltungen sind unabhängig voneinander realisierbar. Weiterhin werden die möglichen Ausgestaltungen im Rahmen von FIG 5 in Verbindung mit den Schritten Sl bis S6 erläutert, die bereits in FIG 2 erläutert wurden. Alternativ könnten - zu- sammen oder einzeln - die Schritte Sil bis S16 von FIG 3 ver¬ wendet werden, ggf. in den Ausgestaltungen gemäß FIG 4.
Gemäß FIG 5 ist zusätzlich ein Schritt S31 vorhanden. Im Schritt S31 wird dem Steuerrechner 3 die Keilstrategie vorge- geben. Beispielsweise kann dem Steuerrechner vorgegeben werden, ob er den Auslaufkeil K und/oder den Säbel K' auf 0 einstellen soll, ob er eine bereits vorhandene relative Asym¬ metrie beibehalten soll (ggf. in welcher Verteilung auf Aus¬ laufkeil K und Säbel K' ) und dergleichen mehr.
Weiterhin ist ein Schritt S32 vorhanden. Im Schritt S32 ermittelt der Steuerrechner 3 unter Verwendung der Anfangsdaten des flachen Walzgutes 1 den Sollauslaufkeil und/oder den Sollsäbel. Insbesondere kann der Steuerrechner 3 beispiels- weise in dem Fall, dass das flache Walzgut 1 vor dem Walzen in dem betreffenden Walzgerüst 2 bereits einen Keil und/oder einen Säbel aufweist und weiterhin aufgrund der Dicke d des Walzgutes 1 ein Materialquerfluss nicht mehr oder nur noch in begrenztem Umfang möglich ist, den Sollkeil und den Sollsäbel derart vorgeben, dass der Sollsäbel im noch tolerierbaren Bereich liegt und der Sollkeil die verbleibende Asymmetrie des flachen Walzgutes 1 beschreibt. Die Ermittlung des Sollkeils und/oder des Sollsäbels im Rahmen des Schrittes S32 erfolgt selbstverständlich nur dann, wenn der Sollkeil und/oder der Sollsäbel nicht bereits durch die Keilstrategie als solche vorgegeben und festgelegt sind. Weiterhin können Schritte S36 bis S38 (bzw. mindestens einer der Schritte S36 bis S38) vorhanden sein.
Im Schritt S36 nimmt der Steuerrechner 3 Walzgerüstzustände entgegen, die während des Walzens des flachen Walzgutes 1 im betreffenden Walzgerüst 2 auftreten. Beispielsweise kann der Steuerrechner 3 die tatsächlichen Walzkräfte und/oder die tatsächlichen Walzkraftdifferenzen bzw. die korrespondierenden Werte der Rückbiegekraft entgegennehmen.
Im Schritt S37 kann der Steuerrechner 3 während des Walzens des flachen Walzgutes 1 im betreffenden Walzgerüst 2 Größen entgegennehmen, die für den tatsächlichen Auslaufkeil und/ oder den tatsächlichen Säbel des flachen Walzgutes 1 charak- teristisch sind. Beispielsweise kann der tatsächliche aus- laufseitige Zug bzw. dessen Differenz oder Verteilung erfasst werden und dem Steuerrechner 3 zugeführt werden.
Im Schritt S38 können nach dem Walzen des flachen Walzgutes 1 entsprechende Größen entgegengenommen werden. Beispielsweise kann das flache Walzgut 1 nach dem vollständigen Walzen im betreffenden Walzgerüst 2 unter Umständen vermessen werden. Auch ist es möglich, dass an einer Stelle oder an mehreren Stellen hinter dem Walzgerüst 2 geeignete Größen erfasst wer- den und anhand der Größen auf die tatsächliche auslaufseitige Krümmung des flachen Walzgutes 1 geschlossen wird. Entspre¬ chende Vorgehensweisen sind dem Fachmann bekannt.
Der Steuerrechner 3 kann die im Rahmen der Schritte S36, S37 und/oder S38 entgegengenommenen Größen zu verschiedenen Zwecken verwenden. Beispielsweise ist es möglich, dass der Steu¬ errechner 3 in einem Schritt S41 eine Visualisierung des tatsächlichen Auslaufkeils und/oder des tatsächlichen Säbels des flachen Walzgutes 1 - beispielsweise über ein Sichtgerät oder einen Drucker - an eine Bedienperson 10 ausgibt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Steuerrechner 3 in einem Schritt S42 die tatsächlichen, entgegengenommenen Grö- ßen mit korrespondierenden erwarteten Größen vergleicht und anhand des Vergleichs das Keilmodell 7 adaptiert.
Weiterhin ist es möglich, dass der Steuerrechner 3 die entge gengenommenen Größen dazu verwendet, tatsächliche Zustände des flachen Walzgutes 1 zu ermitteln und im Rahmen nachfol¬ gender Bearbeitungsschritte zu berücksichtigen. Beispielswei se kann der Steuerrechner 3 in einem Schritt S43 prüfen, ob die Bearbeitung des flachen Walzgutes 1 beendet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Steuerrechner 3 zu einem Schritt S44 übergehen, in dem der Steuerrechner 3 die Anfangsdaten des flachen Walzgutes 1 für einen späteren Behand lungsschritt - insbesondere einen späteren Walzvorgang - des selben flachen Walzgutes 1 heranzieht bzw. unter Verwendung dieser Daten zumindest einen Teil der Anfangsdaten des flachen Walzgutes 1 ermittelt. Der spätere Walzvorgang kann, je nach Art der Walzstraße, in demselben oder in einem anderen Walzgerüst 2 ausgeführt werden. In dem Fall, dass das Walzen des flachen Walzgutes 1 noch nicht beendet ist, also noch weitere Walzvorgänge erfolgen, kann weiterhin zusätzlich ein Schritt S46 vorhanden sein. Im Schritt S46 kann der Steuerrechner 3 unter Umständen die Keilstrategie ändern. Beispielsweise kann der Steuerrechner die Keilstrategie derart bestimmen, dass der Auslaufkeil K und der Säbel K' korrigiert werden, wenn und solange die ein laufende Dicke d des flachen Walzgutes 1 größer als eine kri tische Dicke ist. Wenn die Dicke d des flachen Walzgutes 1 vor dem Walzen jedoch kleiner als die kritische Dicke ist (bzw. wird), kann der Steuerrechner 3 die Keilstrategie ändern, so dass ab diesem Zeitpunkt der zu diesem Zeitpunkt vorhandene Auslaufkeil K beibehalten wird. Auch andere Ände¬ rungsmöglichkeiten sind gegeben. Es ist möglich, dass das erfindungsgemäße Betriebsverfahren pro flachem Walzgut 1 nur einmal ausgeführt wird. Vorzugswei se wird es jedoch mehrfach ausgeführt. Insbesondere kann der Steuerrechner 3 gemäß FIG 6 über die Länge des flachen Walz- gutes 1 gesehen mehrere Positionen (Abschnitte 11) festlegen und für jeden Abschnitt 11 jeweils den Auslaufkeil K und/oder den Säbel K' ermitteln und gemäß der jeweils gegebenen Keil¬ strategie mindestens eine der angesetzten Größen - beispiels- weise die Walzkraftdifferenz 5F oder den Versatz V - im Sinne der Annäherung an einen jeweiligen Sollwert variieren. Es ist möglich, dass der Steuerrechner 3 die Ermittlung des Auslaufkeils K und/oder des Säbels K' für alle betrachteten Abschnitte 11 ausführt, bevor der erste Abschnitt 11 des Walz- gutes 1 in das betrachtete Walzgerüst 2 einläuft. Zumindest führt der Steuerrechner 3 das Verfahren jedoch für jeden Abschnitt 11 zu einem Zeitpunkt aus, bevor der jeweilige Ab¬ schnitt 11 in das den jeweiligen Walzvorgang ausführende Walzgerüst 2 einläuft.
In Verbindung mit den FIG 1 bis 6 wurde obenstehend beschrie¬ ben, dass ein flaches Walzgut 1 in einer mehrgerüstigen Walzstraße gewalzt wird, wobei die Walzgutlaufrichtung x stets dieselbe ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Walz- Straße wird jeder Walzstich in einem anderen Walzgerüst 2 der Walzstraße vorgenommen. Diese Ausgestaltung der Walzstraße bietet sich insbesondere dann an, wenn das flache Walzgut 1 ein Band ist. Prinzipiell ist diese Vorgehensweise jedoch ebenso anwendbar, wenn das flache Walzgut 1 ein Grobblech (eine Platte) ist.
Prinzipiell ist es ebenso möglich, dass entsprechend der Dar¬ stellung von FIG 7 die Walzstraße reversierend arbeitet, also als Reversierwalzwerk ausgebildet ist. In diesem Fall erfol- gen die einzelnen Walzvorgänge (Walzstiche) im selben Walzge¬ rüst 2, wobei sich die Walzgutlaufrichtung x von Walzstich zu Walzstich ändert. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesonde¬ re an, wenn das flache Walzgut 1 ein Grobblech ist. Sie ist prinzipiell jedoch ebenso anwendbar, wenn das flache Walzgut 1 ein Band ist. In diesem Fall ist das Reversierwalzwerk vorzugsweise als Steckelwalzwerk ausgebildet. Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson¬ dere ist eine gezielte Ermittlung des Auslaufkeils K und/oder des Säbels K' und eine Einbindung dieser Ermittlung in die Stichplanberechnung möglich.
Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Betriebsverfahren für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes (1) in mindestens einem Walzgerüst (2) der Walzstrasse,
- wobei einem Steuerrechner (3) für die Walzstraße Gerüstpa¬ rameter des Walzgerüsts (2) beschreibende Gerüstdaten vor¬ gegeben werden,
- wobei der Steuerrechner (3) im Rahmen einer Stichplanbe- rechnung das Walzen des flachen Walzgutes (1) im Walzgerüst
(2) beschreibende Größen (F, 5F, G, 5s, V) ansetzt,
- wobei die angesetzten Größen (F, 5F, G, 5s, V) in Verbindung mit das flache Walzgut (1) vor dem Walzen in dem Walzgerüst (2) beschreibenden Anfangsdaten (b, d, T) und den Gerüstdaten des Walzgerüsts (2) den sich beim Walzen des flachen Walzgutes (1) im Walzgerüst (2) ergebenden Walzspalt und dessen Asymmetrie beschreiben,
- wobei die Anfangsdaten (b, d, T) zumindest für die Breite (b) , die mittlere Dicke (d) und die mittlere Festigkeit des flachen Walzgutes (1) charakteristische Größen umfassen,
- wobei der Steuerrechner (3) im Rahmen der Stichplanberechnung anhand der Anfangsdaten (b, d, T) , der Gerüstdaten und der angesetzten Größen (F, 5F, G, 5s, V) mittels eines Keilmodells (7) einen Auslaufkeil (K) und/oder einen Säbel (Κ' ) ermittelt, die für das flache Walzgut (1) erwartet werden, wenn das flache Walzgut (1) im Walzgerüst (2) mit den angesetzten Größen (F, 5F, G, 5s, V) gewalzt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass dem Steuerrechner (3) von außen eine Keilstrategie vorgegeben wird,
- dass der Steuerrechner (3) im Rahmen der Stichplanberechnung gemäß der vorgegebenen Keilstrategie mindestens eine der angesetzten Größen (F, 5F, G, 5s, V) variiert, so dass der ermittelte Auslaufkeil (K) einem Sollauslaufkeil und/ oder der Säbel (Κ' ) einem Sollsäbel zumindest angenähert werden, und - dass der Steuerrechner (3) die im Rahmen der Stichplanberechnung ermittelten variierten Größen (F, öF, G, ös, V) an eine Basisautomatisierung (8) des Walzgerüsts (2) übergibt, so dass das flache Walzgut (1) im Walzgerüst (2) gemäß den variierten Größen (F, öF, G, ös, V) gewalzt wird.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die das Walzen des flachen Walzgutes (1) im Walzgerüst (2) beschreibenden Größen (F, öF, G, ös, V) zumindest für die Gesamtwalzkraft (F) , die Walzkraftdifferenz (ÖF) zwischen Antriebs- und Bedienseite, die Anstellungsdifferenz (ös) zwi¬ schen Antriebs- und Bedienseite und mindestens eine weitere die Walzenkontur beeinflussende Walzgerüstgröße (B, C, δΒ) sowie evtl. den Versatz (V) des flachen Walzgutes (1) relativ zur Walzgerüstmitte charakteristisch sind.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die weiteren Walzgerüstgrößen (B, C, δΒ) eine Walzen- rückbiegekraft (B) und/oder eine Balligkeit (C) von Walzen (9) des Walzgerüsts (2) und/oder eine Verschränkung und/oder eine Verschiebung der Walzen (9) des Walzgerüsts (2) gegeneinander umfassen.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 2 oder 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die das Walzen des flachen Walzgutes (1) im Walzgerüst (2) beschreibenden Größen (F, öF, G, ös, V) zusätzlich den ein- und/oder den auslaufseifigen Zug (Z, Z' ) im flachen
Walzgut (1) und/oder die entsprechenden Differenzen (δΖ, δΖ' ) zwischen Antriebs- und Bedienseite und/oder die entsprechenden Verteilungen über die Breite (b) des flachen Walzgutes (1) umfassen.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Steuerrechner (3) - anhand der Gesamtwalzkraft (F) , der Walzkraftdifferenz (5F) zwischen Antriebs- und Bedienseite, der weiteren Walzge¬ rüstgrößen (B, C, δΒ) , der Breite (b) des flachen Walzgutes (1) und des Versatzes (V) des flachen Walzgutes (1) relativ zur Walzgerüstmitte einen Walzenkonturanteil,
- anhand der Anstellungsdifferenz (5s) zwischen Antriebs- und Bedienseite und einer Gerüstauffederungsdifferenz (5g) zwi¬ schen Antriebs- und Bedienseite einen Verkippungsanteil (K3) und
- anhand des Walzenkonturanteils und des Verkippungsanteils
(K3) den Auslaufkeil (K) und/oder den Säbel (K' ) ermittelt.
6. Betriebsverfahren nach Anspruch 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Steuerrechner (3)
- anhand der Gesamtwalzkraft (F) , der Walzkraftdifferenz (5F) zwischen Antriebs- und Bedienseite, der weiteren Walzenge¬ rüstgrößen (B, C, δΒ) , der Breite (b) des flachen Walzgutes (1) und des Versatzes (V) des flachen Walzgutes (1) relativ zur Walzgerüstmitte einen Biegelinienanteil (Kl),
- anhand der Gesamtwalzkraft (F) , der Walzkraftdifferenz (5F) zwischen Antriebs- und Bedienseite und der Breite (b) des flachen Walzgutes (1) einen Abplattungsanteil (K2) und
- anhand des Biegelinienanteils (Kl) und des Abplattungsan- teils (K2) den Walzenkonturanteil ermittelt.
7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Gerüstparameter des Walzgerüsts (2) für die An- triebs- und die Bedienseite jeweils eine eigene Auffederungs- charakteristik umfassen.
8. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Anfangsdaten (b, d, T) zusätzlich für einen Festigkeitskeil - beispielsweise einen Temperaturkeil (δΤ) - und/ oder für einen Dickenkeil (5d) und/oder für einen Säbel des flachen Walzgutes (1) charakteristische Größen umfassen.
9. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Steuerrechner (3) den Sollauslaufkeil und/oder den Sollsäbel unter Verwendung der Anfangsdaten (b, d, T) des flachen Walzgutes (1) ermittelt.
10. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Steuerrechner (3) über die Länge des flachen Walzgu- tes (1) gesehen für mehrere Positionen (11) jeweils den Aus¬ laufkeil (K) und/ oder den Säbel (K' ) ermittelt und gemäß der Keilstrategie mindestens eine der angesetzten Größen (F, 5F, G, 5s, V) variiert.
11. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Steuerrechner (3) während des Walzens des flachen Walzgutes (1) im Walzgerüst (2) auftretende Walzgerüstzustän- de und/oder während und/oder nach dem Walzen des flachen Walzgutes (1) im Walzgerüst (2) für den tatsächlichen Aus¬ laufkeil und/oder den tatsächlichen Säbel des flachen Walzgutes (1) charakteristische Größen entgegen nimmt und dass der Steuerrechner (3) die entgegen genommenen Größen verwendet
- für die Ermittlung eines Teils oder direkt als Teil der An¬ fangsdaten (b, d, T) des flachen Walzgutes (1) für mindes¬ tens einen späteren Walzvorgang desselben flachen Walzgutes (1) in demselben oder einem anderen Walzgerüst (2),
- für die Adaption des Keilmodells (7) und/oder
- für die Visualisierung des tatsächlichen Auslaufkeils und/ oder des tatsächlichen Säbels des flachen Walzgutes (1) .
12. Computerprogramm, das Maschinencode (6) umfasst, der von einem Steuerrechner (3) für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes (1) unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Steuerrechner (3) bewirkt, dass der
Steuerrechner (3) die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren mit allen Schritten eines Betriebsverfahrens nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
13. Steuerrechner für eine Walzstraße zum Walzen eines fla¬ chen Walzgutes (1),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Steuerrechner derart ausgebildet ist, dass er die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren mit allen Schritten eines Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 betreibt .
14. Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes (1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Walzstraße mit einem Steuerrechner (3) nach Anspruch 13 ausgestattet ist.
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