EP2841215A1 - Angleichung von bandeigenschaften durch breitenabhängige vorbandkühlung - Google Patents

Angleichung von bandeigenschaften durch breitenabhängige vorbandkühlung

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EP2841215A1
EP2841215A1 EP13718316.6A EP13718316A EP2841215A1 EP 2841215 A1 EP2841215 A1 EP 2841215A1 EP 13718316 A EP13718316 A EP 13718316A EP 2841215 A1 EP2841215 A1 EP 2841215A1
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EP
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rolling
metal strip
strip
cooling device
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Günther Winter
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Siemens Corp
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Definitions

  • the present invention relates to a production method for a metal strip
  • the present invention further relates to a Computerpro ⁇ grams, the machine comprises code can be executed directly by a control computer for a rolling mill for rolling a metal strip and its processing effected by the control computer, the control computer operates the rolling mill according to such a manufacturing method.
  • the present invention further relates to a control computer for a rolling mill for rolling a metal strip.
  • the present invention further relates to a rolling mill for rolling a metal strip
  • the rolling mill has a roughing mill in which the metal strip is pre-rolled
  • the rolling mill has a cooling device in which the metal strip is cooled after the rough rolling
  • the rolling mill has a finishing train with a plurality of rolling mills, in which the metal strip is finish-rolled after cooling,
  • the mill has a control computer.
  • the slab is thicker on one side than on the other. This may be the case in particular when so-called
  • Slit slabs are used. Slit slabs are slabs in which a cast slab is split once again after continuous casting. If the cast slab is slightly thicker in the middle than at the edge, the two slit slabs are thicker on one side than on the other.
  • the strength is generally greater on one side of the slab than on the other.
  • Cooling device in which the coolant (usually water) can be adjusted individually across the width.
  • a rectangular cooling valve may be divided into three areas, namely a trapezoidal part in the middle and two triangular parts left and right. Each of the three parts is independently controllable with an individual amount of water.
  • the left side can be cooled more than the right side and vice versa.
  • any such temperature decrease which is composed of a plurality of straight pieces, can be achieved with such a cooling device within the scope of the adjustment limits.
  • a cooling device is state of the art.
  • the object of the present invention is to provide possibilities to further develop the above-mentioned objects in such a way that in a simple and reliable manner a metal strip with homogeneous properties seen over the bandwidth can be produced.
  • expected values of a second property of the metal strip are determined spatially resolved in the bandwidth direction by means of the rolling model for a location located at or behind the first rolling stand of the finishing train,
  • the procedure of the invention is particularly advantageous because in the and behind the first stand of the finishing line - especially after the last stand of the finishing line - a spatially resolved in a relatively simple and reliabil ⁇ sige way over the bandwidth actual values of a third property of the metal strip can be captured, which depend on the actual values of the second property or vice versa.
  • the quality of the rolling model can therefore be easily checked and, if necessary, tracked (adapted).
  • the first property of Metallban ⁇ des the temperature of the metal strip. Furthermore, no further property of the metal strip is used as the first natural ⁇ economy in the simplest case of the temperature of the metal strip out. In some cases it may be sufficient to make global statements about the entire length of the metal strip. In this case it is possible to record the first properties only once and to determine the expected values only once. The control of the cooling device can be done uniformly over the entire band length in this case.
  • the initial values are respectively detected for a strip point of the metal strip that the driving ⁇ values of the cooling device for each strip point ermit- telt be that the strip points on their way from the pre ⁇ rolling mill by the cooling means and the roll stands the finishing mill are tracked and that the cooling device is each driven at the time of passage of the respective band ⁇ point with the determined for the respective band point arrival tax values.
  • the driving ⁇ values of the cooling device for each strip point ermit- telt be that the strip points on their way from the pre ⁇ rolling mill by the cooling means and the roll stands the finishing mill are tracked and that the cooling device is each driven at the time of passage of the respective band ⁇ point with the determined for the respective band point arrival tax values.
  • the driving ⁇ values of the cooling device for each strip point ermit- telt be that the strip points on their way from the pre ⁇ rolling mill by the cooling means and the roll stands the finishing mill are tracked and that the cooling device is each driven at the time of passage of the respective band ⁇ point with the determined for the respective
  • Numerical values are between 200 and 500 tape points. In individual cases, up to 1000 band points can be utilized.
  • the third property of the metal strip may include, for example, the temperature of the metal strip on its surface and / or its thickness.
  • the second property is the temperature of the metal strip.
  • the third properties for the band points are each detected when rolling the respective band point in the respective rolling stand of the finishing train and
  • the second property of the metal strip is the material strength. It is possible that the place for the expected values he ⁇ averages are at least one further cooling device for ⁇ ordered. In this case, it is possible for the further cooling device to be spatially resolved in the bandwidth direction in such a way that the expected values of the second characteristic of the metal strip in the bandwidth direction are matched to one another.
  • At least one further cooling device nachge is orders.
  • the at least one further cooling device can be controlled so as to be spatially resolved in the bandwidth direction in such a way that the temperatures of the metal strip are aligned with one another in the bandwidth direction.
  • the location for which the expected values are determined lies behind the last mill stand of the finishing train.
  • 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 Ab ⁇ processing of the computer program effected by the control computer, the control computer operates the rolling mill according to a inventions to the invention manufacturing process.
  • the task is further solved by a correspondingly programmed control computer for the rolling mill.
  • the object is further achieved in that a rolling mill of the type mentioned is configured by
  • control computer implements a rolling model to which the detected initial values are fed
  • control computer dissolved stationary ⁇ means of the roll model in tape width direction determines the drive values of the cooling device such that the expected values in Bandwidth direction spatially resolved nominal values of the second property are approximated
  • control computer controls the cooling device according to the determined control values.
  • a metal strip 1 is to be rolled in a rolling mill.
  • the metal strip 1 may, for example, from steel, aluminum ⁇ minium, brass, copper or other metal.
  • the rolling mill For rough rolling of the metal strip 1, the rolling mill has a roughing mill 2.
  • the roughing mill 2 can be Purgerüstig currentlybil ⁇ det. Often, however, the roughing mill 2, as shown in FIG 1 on a single mill stand, in which the metal strip 1 is reversibly rolled.
  • the rolling mill furthermore has a cooling device 3. In the cooling device 3, the metal strip 1 is cooled after the Vorwal ⁇ zen.
  • the cooling device 3 is designed in such a way that it can cool the pre-rolled metal strip 1 in a spatially resolved manner in the direction of the strip width, ie that the cooling effect varies seen across the strip width. For example, the
  • Cooling device 3 as shown in FIG 2 have a plurality of juxtaposed spray nozzles 4, which are individually controlled and in the bandwidth direction gese- each act on a portion of the metal strip 1.
  • the cooling device 3 as shown in FIG 3 - as known in the art in heavy plate mills - have two triangular outlet 5 and a trapezförmige outlet 6, which are individually controllable via a respective valve 7.
  • Other embodiments are possible.
  • the rolling mill also has a finishing train 8.
  • the finishing train 8 has a plurality of rolling stands 9.
  • the number of rolling stands 9 can be as needed. As a rule, five to eight rolling stands 9 are present, usually six or seven rolling stands 9. For reasons of clarity, only the first rolling stand 9 and the last rolling stand 9 are shown in FIG. In the rolling stands 9 of the finishing train 8, the metal strip 1 is finished rolled after cooling in the cooling device 3.
  • the last rolling mill 9 of the finishing train 8 is followed by a temperature measuring station 10.
  • the surface temperature TO of the finished rolled metal strip 1 is detected by measurement.
  • the finishing train 8 is further downstream of a cooling section 11, in which the finished rolled metal strip 1 is subjected to a defined cooling process.
  • the cooling section 11 has for this purpose a plurality of further cooling devices 12, which can be controlled individually or in groups. For reasons of clarity, only a few of the further cooling devices 12 are shown in FIG.
  • the finishing train 8 is usually a reel ⁇ arrangement 13 downstream.
  • the reel assembly 13 has at least one reel 14, by means of which the metal strip 1 is reeled to a collar 15. If the cooling section 11 is present, the reel device 13 of the cooling section 11 is arranged downstream. The cooling section 11 is thus located in this case, between the finishing mill 8 and the Haspelanord ⁇ voltage. 13
  • the rolling mill 2 is controlled by a control computer 16.
  • the control computer 16 is programmed with a computer program 17.
  • the computer program 17 includes machine code 18 which can be processed directly by the control computer 16.
  • the processing of the machine code 18 by the control computer 16 causes the control computer 16 to control the rolling mill according to a manufacturing process.
  • the STEU ⁇ errechner 16 controls the rough rolling mill 2, the cooling device 3 and the finishing mill 8.
  • 16 can also control other components of the rolling mill, the control computer, for example egg ⁇ NEN the rough rolling mill 2 upstream furnace 19 or the cooling section 11, and optionally also the reel assembly 13.
  • the control computer 16 may be a single control computer. But it is also possible that the control computer 16 consists of several, data-technically interconnected individual computers, each of which takes on only one or more specific subtasks.
  • the control computer 16 may consist of a single computer for the control of the aggregates, a single computer for the execution of arithmetic operations such as model calculations and a single computer for receiving operator inputs and displaying results. Another or additional distribution, for example with regard to the control of system components is possible.
  • the control computer 16 may alternatively or additionally be divided into a respective individual computer for controlling the rolling stand 2, the cooling device 3 and the finishing train 8.
  • the rolling model 20 can be For example, based on mathematical-physical equations.
  • the equations may in particular be algebraic equations and / or differential equations.
  • the rolling model 20 determined on the basis of input data of the metal strip 1 in connection with influences to which the metal strip 1 is subjected to the resultant rolling, in particular its expected temperature and / or an expected Materialfestig ⁇ ness such as tensile strength, yield strength, yield strength, and the like more.
  • the input data of the metal strip 1 are, for example, its chemical composition, its thickness and its temperature.
  • the influences which are exerted on the Me ⁇ tallband 1 for example, the individual rolling processes in the rough rolling mill 2, and in the roll stands of the finishing train 9 8 and the cooling in the cooling means. 3
  • a step S2 the metal strip 1 is pre-rolled in the roughing mill 2.
  • the rough rolling is performed under control of the control ⁇ computer 16.
  • the control computer 16 detects in a step S3, initial values of a first property of the metal strip 1.
  • the control computation ⁇ ner 16 detects the initial values in the tape width direction stationary ⁇ dissolved.
  • at least two values are detected, namely for the left and the right side of the metal strip 1 or for the center and the lateral outer area of the metal strip 1. It is also possible to detect more than two values.
  • the detection of the initial values takes place at the latest at the time when the metal strip 1 enters the cooling device 11. It can also be done sooner, for example during roughing or before rough rolling.
  • the initial values as such may be determined as needed.
  • the initial values - see FIG. 5 - may be the temperature T of the metal strip 1 as a function of the strip thickness d (ie the temperature as a function of the location in the strip thickness direction). These initial values are usually recorded before roughing.
  • it can - see FIG 6 - in addition to the temperature T as Function on the strip thickness d to the strip thickness d of the incoming in the roughing mill 2 metal strip 1 and the rolling forces occurring during roughing FV act.
  • These values are recorded - at least in part - during rough rolling of the metal strip 1. If the strip thickness d and the rolling forces FV during pre-rolling are detected, these values are also detected spatially resolved in the bandwidth direction.
  • the step S2 may be executed simultaneously with the step S3 or after the step S3.
  • Mixed forms can also make sense.
  • the control computer 16 performs the initial values detected in egg ⁇ nem step S4, the roll 20 to model.
  • the control computer 16 to the roll model 20 in step S4 continues Stichplanda ⁇ th of the finishing mill to 8.
  • the keyway data include Sollwalzspalte, Sollstichab66, expected rolling forces, in the rolling operations before and / or behind the corresponding rolling stand 9 occurring trains and the like.
  • the stitch plan data can alternatively be spatially resolved over the bandwidth uniformly or over the bandwidth.
  • the pass schedule data may alternatively be symmetrical or asymmetrical Toggle tisymmetrisch.
  • the control computer 16 sets activation values S for the cooling device 3 in a step S5.
  • the control values S are dissolved in Bandbrei ⁇ tencardi.
  • the control computer 16 determines by means of the rolling model 20 in a step S6 Erwartungswer ⁇ te for a second property of the metal strip 1.
  • the ermit ⁇ telten expectation values depend therefore - at least among other ⁇ rem - by the locally korrespondieren- in the strip width direction to the initial values and the locally corresponding in the bandwidth direction control values S of the cooling device 3 from.
  • the control computer 16 determines the expected values for a location which is at the first stand 9 of the finishing train 8 or behind, for example, for the location of the first, second, etc. roll stand 9 of the finishing train 8 or for a place hin ⁇ ter the finishing train 8, ie behind the last mill stand 9 of the finishing train 8.
  • the corresponding location of the temperature measuring station 10 may be ,
  • the control computer 16 determines the expected values in the band ⁇ width direction spatially resolved. For example, the STEU ⁇ errechner 16, the temperature T of the metal tallbandes 1 or a mechanical property of the Metallban ⁇ of 1 as the second property - for example, a material strength - determined. If the control computer 16, the temperature T is determined, it detects it 16 determines mechanical properties typically used for the place of Temperaturmessplat ⁇ zes 10. If the control computer, it determines it as a rule for the location of the rolling stands 9 of the finishing mill 8, or the places several ⁇ rer rolling stands of the finishing train 9. 8
  • the control computer 16 compares the determined expected values in a step S7 with nominal values of the second properties of the metal strip 1.
  • the nominal values can be uniform across the bandwidth. Alternatively, they can vary across the bandwidth seen, so be spatially resolved. Regardless of whether the setpoint values vary over the bandwidth or not, the control computer 16 carries out the comparison, however, in a spatially resolved manner in the bandwidth direction.
  • the control ⁇ calculator 16 varies in a step S8, the control values S.
  • the STEU ⁇ errechner 16 performs the varying by such that the expectation value - a spatially resolved in the strip width direction - are approximated to desired values.
  • control computer 16 it is possible for the control computer 16 to immediately set the activation values S in such a way that the expected values are brought as close as possible to the desired values. Alternatively, it is possible that the steps S6, S7 and S8 are iterated.
  • the control computer 16 controls the cooling device 3 in a step S9 in accordance with the determined activation values S.
  • the control computer 16 detects according to FIG 4 in a step S10 at the location for which he has determined the expected values of the second property, actual values of a third property of the metal strip 1.
  • the control computer 16 shown in FIG 5 at the tempera - Turmessplatz 10 detect the temperature TO of the metal strip 1 at his ⁇ ner surface.
  • control computer 16 in finish rolling occurring before and / or behind the rolling stands 9 of the finishing train 8 trains Z occurring in the rolling stands 9 of the finishing mill 3 rolling forces F and occurring in the rolling stands 9 of the finishing line 8 jobs s capture.
  • the actual values of the detected third property depend on actual values of the second property.
  • the temperature depends TO the metal strip 1 on its surface it ⁇ clearly on the temperature T of the metal strip 1 from. Also hang the rolling forces F from example, from the Materialver ⁇ fixing and the temperature T.
  • the control computer 16 it is possible for the control computer 16 to adapt the rolling model 20 based on a comparison in a step S11, the expected values of the second property and the actual values of the third property being included in the comparison.
  • the adaptation of the rolling model 20 can be oriented ⁇ staltet as needed.
  • the tempera ture ⁇ T d as a function of the strip thickness as part of the rolling model 20 is determined.
  • the determination rule for determining the temperature T as a function of the strip thickness d can be adapted.
  • the adaptation takes place in the strip width direction in a spatially resolved.
  • the initial values in the longitudinal direction of the Metallban ⁇ 1 seen without spatial resolution it is also sufficient to determine the expected values in the longitudinal direction of the metal strip 1 only once and, if appropriate, to carry out the adaptation only once per metal strip 1.
  • each gene successes the detection of the initial values.
  • each strip point corresponds to a 21 From ⁇ cut the metal strip 1, by the respective Trans ⁇ port speed v of the metal strip 1 is defined at the time of acquisition ⁇ point and the power stroke.
  • the band points 21 may correspond to portions of the metal band 1 of predefined length, for example a length of 10, 15, 20,... Cm.
  • the band points 21 may correspond to a predefined mass, for example 20, 30, 50, ... 100 kg.
  • the cooling device 3 is driven in each case at the time of passing through the respective band point 21 with the control values S determined for the respective band point 21.
  • the implementation of a tracking including the timely control of the individual devices 2, 3, 9 of the rolling mill is well known to those skilled in the art. Also this detection corresponding to the displacement monitoring for each strip point 21 is also the control of the rolling stands 9 of the finishing mill 8, it ⁇ follows in this case individually for each strip point 21. If actual values are recorded at least a third property of the metal strip 1. This applies regardless of whether the surface temperature TO, the rolling forces F, the rolling stand positions s, the trains Z, etc. are detected as actual values of the third property.
  • further cooling means 12 be nachge ⁇ assigns. If at least one of the further cooling devices 12 can be controlled in a spatially resolved manner in the bandwidth direction, this activation can be carried out in such a way that the expected values of the second properties in the bandwidth direction are approximated to one another. This embodiment can be realized independently of what the second property of the metal strip 1 is.
  • the temperature TO of the metal strip 1 can be detected at the location for which the expected values are determined, or spatially resolved behind this location in the bandwidth direction.
  • the temperature measuring station 10 may be present regardless of whether the temperature T of the metal strip 1 or its material strength is used as a second property. In the former case, the
  • Temperature detection usually at the location for which the expected values are determined. In the latter case, the temperature detection follows behind the location for which the expected values are determined. Because in this case, the expected values in the place of supply of at least one roll stand 9 determines the finishing mill 8, before the Tem ⁇ pera turmes place 10th In this case too, it is possible for at least one of the further cooling devices 12, that is to say a cooling device 12 of the cooling section 11, to be controllable in the direction of the bandwidth in a spatially resolved manner . In this case, the activation of the corresponding cooling device 12 can take place in such a way that the temperature T of the metal strip 1 is adjusted in the direction of the strip width.
  • the present invention has many advantages.
  • homogenization of material properties can be achieved by means of the width-dependent cooling of the metal strip 1 before the finish rolling.

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Abstract

Ein Metallband (1) wird in einem Vorwalzwerk (2) vorgewalzt, sodann in einer Kühleinrichtung (3) gekühlt wird und schließlich in einer Fertigstraße (8) mit mehreren Walzgerüsten (9) fertiggewalzt. Spätestens beim Einlaufen des Metallbandes (1) in die Kühleinrichtung (3) werden in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes (1) erfasst und einem Walzmodell (20) zugeführt. Mittels des Walzmodells (20) werden für einen Ort, der bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst (9) der Fertigstraße (8) liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Erwartungswerte einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes (1) ermittelt. Die Erwartungswerte hängen von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten (S) der Kühleinrichtung (3) ab. Die Ansteuerwerte (S) der Kühleinrichtung (3) werden mittels des Walzmodells (20) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart ermittelt, dass die Erwartungswerte in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert werden. Die Kühleinrichtung (3) wird entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten (S) angesteuert.

Description

Beschreibung
Angleichung von Bandeigenschaften durch breitenabhängige Vorbandkühlung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein Metallband,
- wobei das Metallband in einem Vorwalzwerk vorgewalzt wird, sodann in einer Kühleinrichtung gekühlt wird und schließ- lieh in einer Fertigstraße mit mehreren Walzgerüsten fertiggewalzt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerpro¬ gramm, das Maschinencode umfasst, der von einem Steuerrechner für ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Steuerrechner bewirkt, dass der Steuerrechner das Walzwerk gemäß einem derartigen Herstellungsverfahren betreibt. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Steuerrechner für ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes,
- wobei das Walzwerk ein Vorwalzwerk aufweist, in dem das Metallband vorgewalzt wird,
- wobei das Walzwerk eine Kühleinrichtung aufweist, in der das Metallband nach dem Vorwalzen gekühlt wird,
- wobei das Walzwerk eine Fertigstraße mit mehreren Walzge- rüsten aufweist, in denen das Metallband nach dem Kühlen fertiggewalzt wird,
- wobei das Walzwerk einen Steuerrechner aufweist.
In einer Warmbandstraße entsteht ein schlechter Bandlauf häu- fig aufgrund einer oder mehrerer der folgenden Gegebenheiten:
- Brammen werden in einem Ofen ungleichmäßig erwärmt. Insbe¬ sondere wird oftmals die näher an der Ofentür liegende Sei- te der Bramme nicht so stark aufgeheizt wie die von der Tür abgewandte Seite der Bramme. Dadurch ist die Durchwärmung der Bramme über die Bandbreite gesehen ungleichmäßig.
- Die Bramme ist auf einer Seite dicker als auf der anderen. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn sogenannte
Spaltbrammen verwendet werden. Spaltbrammen sind Brammen, bei denen eine gegossene Bramme nach dem Stranggießen noch einmal längs geteilt wird. Ist die gegossene Bramme in der Mitte etwas dicker als am Rand, sind die beiden Spaltbram- men auf einer Seite dicker als auf der anderen.
- Materialeigenschaften sind in der Mitte des gegossenen
Stranges anders als an den Seiten des gegossenen Stranges. Werden Spaltbrammen verwendet, ist beispielsweise in der Regel die Festigkeit auf einer Seite der Bramme größer als auf der anderen.
Im Stand der Technik wird meist versucht, die Geometrie des Vorbandes in dem Vorwalzwerk so gut wie möglich zu beeinflus¬ sen. Zu diesem Zweck wird in dem Vorwalzwerk die Abnahme auf den beiden Seiten der Bramme geeignet eingestellt, um aus ei¬ ner zunächst keilförmigen Bramme ein gleichmäßiges Vorband zu erzeugen. Dies führt jedoch zu einem Bandsäbel, sofern nicht dem Bandsäbel entgegen wirkende Maßnahmen ergriffen werden. Es ist jedoch bereits bekannt, durch von der Seite einwirken- de Biegeeinrichtungen die Bramme wieder gerade zu biegen. Auf diese Weise kann ein gerades Vorband mit in Breitenrichtung konstanter Banddicke erzeugt werden.
In der dem Vorwalzwerk nachgeordneten Fertigstraße wird der Bandlauf durch Schwenken einzelner, mehrerer oder aller Gerüste vergleichmäßigt. Der Begriff „schwenken" bedeutet, dass bei einem Walzgerüst der wirksame Walzspalt auf einer Seite größer ist als auf der anderen. Es ist also eine ungleichmä¬ ßige Anstellung des jeweiligen Walzgerüstes gegeben.
Weiterhin wird im Stand der Technik versucht, durch eine Kühleinrichtung hinter dem Vorwalzwerk die Temperatur des Vorbandes zu homogenisieren. Von Vorteil ist hierbei eine Kühleinrichtung, bei welcher das Kühlmittel (in der Regel Wasser) über die Breite individuell eingestellt werden kann. Beispielsweise kann ein rechteckförmiges Kühlventil in drei Bereiche unterteilt sein, nämlich einem trapezförmigen Teil in der Mitte und zwei dreieckförmige Teile links und rechts. Jeder der drei Teile ist mit einer individuellen Wassermenge unabhängig steuerbar. Mit einer derartigen Kühleinrichtung kann beispielsweise die linke Seite stärker gekühlt werden als die rechte Seite und umgekehrt. Allgemein gesprochen kann mit einer derartigen Kühleinrichtung im Rahmen der Stellbegrenzungen eine beliebige Temperaturabnahme, die sich aus mehreren geraden Stücken zusammensetzt, erzielt werden. Für Grobblech ist eine derartige Kühleinrichtung Stand der Technik.
Im Stand der Technik wird weiterhin die Temperatur zwischen der Vorbandkühlung und dem Einlauf der Fertigstraße erfasst, um die Kühlergebnisse zu verifizieren. Dies führt jedoch nur zu unbefriedigenden Ergebnissen. Weiterhin wirken im Stand der Technik bei gleichmäßigem Bandlauf in der Regel ungleichmäßige Walzkräfte über die Breite. Ungleichmäßige Materialei¬ genschaften über die Breite bleiben erhalten und können nachfolgende Prozessschritte (beispielsweise ein Kaltwalzen) stö¬ ren .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, die oben genannten Gegenstände derart weiterzuentwickeln, dass auf einfache und zuverlässige Weise ein Metallband mit über die Bandbreite gesehen homogenen Ei- genschaften hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren für ein Metallband mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil¬ hafte Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens sind Gegen- stand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art dadurch auszugestalten, - dass spätestens beim Einlaufen des Metallbandes in die Kühleinrichtung in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes er- fasst werden,
- dass die erfassten Anfangswerte einem Walzmodell zugeführt werden,
- dass mittels des Walzmodells für einen Ort, der bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst der Fertigstraße liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Erwartungswerte einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes ermittelt werden,
- dass die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten der Kühleinrichtung abhängen,
- dass die Ansteuerwerte der Kühleinrichtung mittels des
Walzmodells in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart er¬ mittelt werden, dass die Erwartungswerte in Bandbreiten¬ richtung ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert werden, und
- dass die Kühleinrichtung entsprechend den ermittelten An- steuerwerten angesteuert wird.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil bei dem und hinter dem ersten Walzgerüst der Fertigstraße - insbesondere hinter dem letzten Walzgerüst der Fertigstraße - auf vergleichsweise einfache und zuverläs¬ sige Weise über die Bandbreite ortsaufgelöst Istgrößen einer dritten Eigenschaft des Metallbandes erfasst werden können, die von den Istwerten der zweiten Eigenschaft abhängen oder umgekehrt. Durch Erfassen der Istwerte der dritten Eigen- schaff kann daher die Qualität des Walzmodells ohne Weiteres überprüft und gegebenenfalls nachgeführt (adaptiert) werden.
Im einfachsten Fall ist die erste Eigenschaft des Metallban¬ des die Temperatur des Metallbandes. Weiterhin wird im ein- fachsten Fall über die Temperatur des Metallbandes hinaus keine weitere Eigenschaft des Metallbandes als erste Eigen¬ schaft verwendet. In manchen Fällen kann es ausreichen, globale Aussagen über die gesamte Länge des Metallbandes zu treffen. In diesem Fall ist es möglich, die ersten Eigenschaften nur einmal zu erfassen und die Erwartungswerte nur einmal zu ermitteln. Auch die Ansteuerung der Kühleinrichtung kann in diesem Fall einheitlich über die gesamte Bandlänge erfolgen. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die Anfangswerte jeweils für einen Bandpunkt des Metallbandes erfasst werden, dass die Ansteuer¬ werte der Kühleinrichtung für den jeweiligen Bandpunkt ermit- telt werden, dass die Bandpunkte auf ihrem Weg von dem Vor¬ walzwerk durch die Kühleinrichtung und die Walzgerüste der Fertigstraße wegverfolgt werden und dass die Kühleinrichtung jeweils zum Zeitpunkt des Durchlaufens des jeweiligen Band¬ punktes mit den für den jeweiligen Bandpunkt ermittelten An- steuerwerten angesteuert wird. Beispielsweise kann mit einem Arbeitstakt, der zwischen 0,1 s und 1,0 s liegt, jeweils für einen Bandpunkt die Erfassung der Anfangswerte usw. erfolgen. Der Arbeitstakt kann insbesondere zwischen 0,2 s und 0,5 s liegen, beispielsweise bei ca. 0,3 s. Die Anzahl an Bandpunk- ten für ein Metallband kann größer als 100 sein. Typische
Zahlenwerte liegen zwischen 200 und 500 Bandpunkten. In Einzelfällen können bis zu 1000 Bandpunkte verwertet werden.
Aufgrund des Umstands, dass der Ort, für den die Erwartungs- werte ermittelt werden, bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst liegt, ist es möglich, dass mit hoher Genauigkeit in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Istwerte mindestens einer dritten Eigenschaft des Metallbandes erfasst werden, dass die Istwerte der dritten Eigenschaft von Istwerten der zweiten Eigenschaft abhängen und dass das Walzmodell anhand eines Vergleichs in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst adaptiert wird. In den Vergleich gehen in diesem Fall die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft und die Istwerte der dritten Eigenschaft ein. Die dritte Eigenschaft des Metallbandes kann beispielsweise die Temperatur des Metallbandes an seiner Oberfläche und/oder dessen Dicke umfassen. b
Mittels der bisher erläuterten Vorgehensweise ist es möglich, die Temperatur in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst an entsprechende Solltemperaturen anzugleichen. In diesem Fall ist also die zweite Eigenschaft die Temperatur des Metallbandes.
Ein Angleichen der Temperatur ist auch dann möglich, wenn
- für die Bandpunkte zusätzlich zu den Anfangswerten der ersten Eigenschaft in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst je¬ weils die Dicke des in das Vorwalzwerk einlaufenden Metall- bandes und die beim Vorwalzen auftretenden Walzkräfte er- fasst werden,
- die dritten Eigenschaften für die Bandpunkte jeweils beim Walzen des jeweiligen Bandpunktes in dem jeweiligen Walzgerüst der Fertigstraße erfasst werden und
- die dritten Eigenschaften beim Fertigwalzen der Bandpunkte vor und/oder hinter den Walzgerüsten der Fertigstraße auftretende Züge, in den Walzgerüsten der Fertigstraße auftre¬ tende Walzkräfte und in den Walzgerüsten der Fertigstraße auftretende Anstellungen umfassen.
In diesem Fall ist es jedoch - alternativ zu einem Angleichen der Temperaturen - möglich, dass die zweite Eigenschaft des Metallbandes die Materialfestigkeit ist. Es ist möglich, dass dem Ort, für den die Erwartungswerte er¬ mittelt werden, mindestens eine weitere Kühleinrichtung nach¬ geordnet ist. In diesem Fall ist es möglich, dass die weitere Kühleinrichtung in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart angesteuert wird, dass die Erwartungswerte der zweiten Eigen- schaff des Metallbandes in Bandbreitenrichtung gesehen einander angeglichen werden.
Alternativ ist es möglich, dass an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden, oder hinter diesem Ort in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst die Temperatur des Metallbandes erfasst wird und dass dem Ort, an dem in Bandbreiten¬ richtung ortsaufgelöst die Temperatur des Metallbandes er¬ fasst wird, mindestens eine weitere Kühleinrichtung nachge- ordnet ist. In diesem Fall kann die mindestens eine weitere Kühleinrichtung in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart angesteuert werden, dass die Temperaturen des Metallbandes in Bandbreitenrichtung gesehen einander angeglichen werden.
Wie bereits erwähnt, ist es möglich, dass der Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden, hinter dem letzten Walzgerüst der Fertigstraße liegt. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch ein Compu¬ terprogramm der eingangs genannten Art gelöst. Das Computerprogramm ist in diesem Fall derart ausgestaltet, dass die Ab¬ arbeitung des Computerprogramms durch den Steuerrechner bewirkt, dass der Steuerrechner das Walzwerk gemäß einem erfin- dungsgemäßen Herstellungsverfahren betreibt.
Die Aufgabe wird weiterhin durch einen entsprechend programmierten Steuerrechner für das Walzwerk gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, dass ein Walzwerk der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet wird,
- dass von dem Steuerrechner spätestens beim Einlaufen des Metallbandes in die Kühleinrichtung in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Me- tallbandes erfasst werden,
- dass der Steuerrechner ein Walzmodell implementiert, dem die erfassten Anfangswerte zugeführt werden,
- dass der Steuerrechner mittels des Walzmodells für einen Ort, der bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst der Fer- tigstraße liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Er¬ wartungswerte einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes ermittelt,
- dass die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten der Kühleinrichtung ab- hängen,
- dass der Steuerrechner die Ansteuerwerte der Kühleinrichtung mittels des Walzmodells in Bandbreitenrichtung orts¬ aufgelöst derart ermittelt, dass die Erwartungswerte in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert werden, und
- dass der Steuerrechner die Kühleinrichtung entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten ansteuert.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
FIG 1 ein Walzwerk,
FIG 2 und 3 Kühleinrichtungen,
FIG 4 ein Ablaufdiagramm,
FIG 5 und 6 Ausgestaltungen von FIG 1 und
FIG 7 eine Draufsicht auf einen Teil eines
Metallbandes . Gemäß FIG 1 soll in einem Walzwerk ein Metallband 1 gewalzt werden. Das Metallband 1 kann beispielsweise aus Stahl, Alu¬ minium, Messing, Kupfer oder einem anderen Metall bestehen.
Zum Vorwalzen des Metallbandes 1 weist das Walzwerk ein Vor- walzwerk 2 auf. Das Vorwalzwerk 2 kann mehrgerüstig ausgebil¬ det sein. Oftmals weist das Vorwalzwerk 2 jedoch entsprechend der Darstellung in FIG 1 ein einzelnes Walzgerüst auf, in dem das Metallband 1 reversierend gewalzt wird. Das Walzwerk weist weiterhin eine Kühleinrichtung 3 auf. In der Kühleinrichtung 3 wird das Metallband 1 nach dem Vorwal¬ zen gekühlt. Die Kühleinrichtung 3 ist derart ausgebildet, dass sie das vorgewalzte Metallband 1 in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst kühlen kann, d. h. dass die Kühlwirkung über die Bandbreite gesehen variiert. Beispielsweise kann die
Kühleinrichtung 3 entsprechend der Darstellung in FIG 2 mehrere nebeneinander angeordnete Spritzdüsen 4 aufweisen, die individuell ansteuerbar sind und in Bandbreitenrichtung gese- hen jeweils auf einen Teil des Metallbandes 1 wirken. Alter¬ nativ kann die Kühleinrichtung 3 entsprechend der Darstellung in FIG 3 - wie im Stand der Technik bei Grobblechstraßen bekannt - zwei dreieckförmige Auslassöffnungen 5 und eine tra- pezförmige Auslassöffnung 6 aufweisen, die über je ein Ventil 7 individuell ansteuerbar sind. Auch andere Ausgestaltungen sind möglich.
Das Walzwerk weist weiterhin eine Fertigstraße 8 auf. Die Fertigstraße 8 weist mehrere Walzgerüste 9 auf. Die Anzahl an Walzgerüsten 9 kann nach Bedarf sein. In der Regel sind fünf bis acht Walzgerüste 9 vorhanden, meist sechs oder sieben Walzgerüste 9. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in FIG 1 lediglich das erste Walzgerüst 9 und das letzte Walzge- rüst 9 dargestellt. In den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 8 wird das Metallband 1 nach dem Kühlen in der Kühleinrichtung 3 fertig gewalzt.
In der Regel ist dem letzten Walzgerüst 9 der Fertigstraße 8 ein Temperaturmessplatz 10 nachgeordnet. Am Temperaturmess¬ platz 10 wird die Oberflächentemperatur TO des fertig gewalzten Metallbandes 1 messtechnisch erfasst.
Oftmals ist der Fertigstraße 8 weiterhin eine Kühlstrecke 11 nachgeordnet, in der das fertig gewalzte Metallband 1 einem definierten Kühlverlauf unterzogen wird. Die Kühlstrecke 11 weist zu diesem Zweck eine Vielzahl weiterer Kühleinrichtungen 12 auf, die individuell oder gruppenweise ansteuerbar sind. In FIG 1 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ei- nige wenige der weiteren Kühleinrichtungen 12 dargestellt.
Schließlich ist der Fertigstraße 8 in der Regel eine Haspel¬ anordnung 13 nachgeordnet. Die Haspelanordnung 13 weist mindestens einen Haspel 14 auf, mittels dessen das Metallband 1 zu einem Bund 15 gehaspelt wird. Falls die Kühlstrecke 11 vorhanden ist, ist die Haspeleinrichtung 13 der Kühlstrecke 11 nachgeordnet. Die Kühlstrecke 11 befindet sich also in diesem Fall zwischen der Fertigstraße 8 und der Haspelanord¬ nung 13.
Das Walzwerk 2 wird von einem Steuerrechner 16 gesteuert. Der Steuerrechner 16 ist mit einem Computerprogramm 17 programmiert. Das Computerprogramm 17 umfasst Maschinencode 18, der von dem Steuerrechner 16 unmittelbar abarbeitbar ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 18 durch den Steuerrechner 16 bewirkt, dass der Steuerrechner 16 das Walzwerk gemäß einem Herstellungsverfahren steuert. Insbesondere steuert der Steu¬ errechner 16 das Vorwalzwerk 2, die Kühleinrichtung 3 und die Fertigstraße 8. Gegebenenfalls kann der Steuerrechner 16 auch weitere Komponenten des Walzwerks steuern, beispielsweise ei¬ nen dem Vorwalzwerk 2 vorgeordneten Ofen 19 oder die Kühl- strecke 11 und gegebenenfalls auch die Haspelanordnung 13.
Das Herstellungsverfahren wird nachfolgend in Verbindung mit FIG 4 näher erläutert. Ergänzend wird in diesem Zusammenhang auch auf die FIG 1, 5 und 6 verwiesen. Der Steuerrechner 16 kann ein einzelner Steuerrechner sein. Es ist aber auch möglich, dass der Steuerrechner 16 aus mehreren, datentechnisch miteinander verbundenen Einzelrechnern besteht, von denen jeder nur eine oder mehrere bestimmte Teilaufgaben übernimmt. Beispielsweise kann der Steuerrechner 16 aus einem Einzelrechner für die Ansteuerung der Aggregate, einem Einzelrechner zur Ausführung von Rechenoperationen wie Modellberechnungen und einem Einzelrechner zur Entgegennahme von Bedienereingaben und Anzeige von Ergebnissen bestehen. Auch eine andere oder zusätzliche Aufteilung, beispielsweise hinsichtlich Steuerung von Anlagenteilen ist möglich. Beispielsweise kann der Steuerrechner 16 alternativ oder zusätzlich in je einen Einzelrechner zur Steuerung des Walzgerüstes 2, der Kühleinrichtung 3 und der Fertigstraße 8 aufgeteilt sein .
Aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 18 implementiert der Steuerrechner 16 gemäß FIG 4 in einem Schritt Sl zunächst ein Walzmodell 20 (siehe FIG 1) . Das Walzmodell 20 kann bei- spielsweise auf mathematisch-physikalischen Gleichungen basieren. Die Gleichungen können insbesondere algebraische Gleichungen und/oder Differentialgleichungen sein. Das Walzmodell 20 ermittelt anhand von Eingangsdaten des Metallbandes 1 in Verbindung mit Einflüssen, denen das Metallband 1 ausgesetzt ist, das sich ergebende Walzgut, insbesondere dessen erwartete Temperatur und/oder eine erwartete Materialfestig¬ keit wie die Zugfestigkeit, die Dehngrenze, die Streckgrenze und dergleichen mehr. Die Eingangsdaten des Metallbandes 1 sind beispielsweise dessen chemische Zusammensetzung, dessen Dicke und dessen Temperatur. Die Einflüsse, die auf das Me¬ tallband 1 ausgeübt werden, sind beispielsweise die einzelnen Walzvorgänge im Vorwalzwerk 2 und in den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 8 sowie die Kühlung in der Kühleinrichtung 3.
In einem Schritt S2 wird das Metallband 1 im Vorwalzwerk 2 vorgewalzt. Das Vorwalzen erfolgt unter Kontrolle des Steuer¬ rechners 16. Der Steuerrechner 16 erfasst in einem Schritt S3 Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes 1. Der Steuerrech¬ ner 16 erfasst die Anfangswerte in Bandbreitenrichtung orts¬ aufgelöst. Minimal werden somit zwei Werte erfasst, nämlich für die linke und die rechte Seite des Metallbandes 1 oder für die Mitte und den seitlichen Außenbereich des Metallbandes 1. Es ist auch eine Erfassung von mehr als zwei Werten möglich. Die Erfassung der Anfangswerte erfolgt spätestens zu dem Zeitpunkt, zu dem das Metallband 1 in die Kühleinrichtung 11 eintritt. Sie kann auch eher erfolgen, beispielsweise beim Vorwalzen oder vor dem Vorwalzen.
Die Anfangswerte als solche können nach Bedarf bestimmt sein. Beispielsweise kann es sich bei den Anfangswerten - siehe FIG 5 - um die Temperatur T des Metallbandes 1 als Funktion über die Banddicke d (d. h. um die Temperatur als Funktion des Ortes in Banddickenrichtung) handeln. Diese Anfangswerte werden in der Regel vor dem Vorwalzen erfasst. Alternativ kann es sich - siehe FIG 6 - zusätzlich zur Temperatur T als Funktion über die Banddicke d um die Banddicke d des in das Vorwalzwerk 2 einlaufenden Metallbandes 1 und um die beim Vorwalzen auftretenden Walzkräfte FV handeln. Diese Werte werden - zumindest teilweise - beim Vorwalzen des Metallban- des 1 erfasst. Falls die Banddicke d und die Walzkräfte FV beim Vorwalzen erfasst werden, werden auch diese Werte in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst erfasst.
Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass der Schritt S2 - je nach Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens - vor dem Schritt S3 ausgeführt werden kann. Alternativ kann der Schritt S2 simultan mit dem Schritt S3 oder nach dem Schritt S3 ausgeführt werden. Auch Mischformen können sinnvoll sein. Der Steuerrechner 16 führt die erfassten Anfangswerte in ei¬ nem Schritt S4 dem Walzmodell 20 zu. Der Steuerrechner 16 führt dem Walzmodell 20 im Schritt S4 weiterhin Stichplanda¬ ten der Fertigstraße 8 zu. Die Stichplandaten umfassen Sollwalzspalte, Sollstichabnahmen, erwartete Walzkräfte, bei den Walzvorgängen vor und/oder hinter dem entsprechenden Walzgerüst 9 auftretende Züge und dergleichen mehr. Die Stichplan¬ daten können alternativ über die Bandbreite einheitlich oder über die Bandbreite ortsaufgelöst sein. Im Falle der Ortsauf¬ lösung können die Stichplandaten alternativ symmetrisch, an- tisymmetrisch oder asymmetrisch sein. Schließlich setzt der Steuerrechner 16 in einem Schritt S5 Ansteuerwerte S für die Kühleinrichtung 3 an. Die Ansteuerwerte S sind in Bandbrei¬ tenrichtung aufgelöst. Anhand der genannten Werte ermittelt der Steuerrechner 16 mittels des Walzmodells 20 in einem Schritt S6 Erwartungswer¬ te für eine zweite Eigenschaft des Metallbandes 1. Die ermit¬ telten Erwartungswerte hängen also - zumindest unter ande¬ rem - von den in Bandbreitenrichtung örtlich korrespondieren- den Anfangswerten und den in Bandbreitenrichtung örtlich korrespondierenden Ansteuerwerten S der Kühleinrichtung 3 ab. Der Steuerrechner 16 ermittelt die Erwartungswerte für einen Ort, der beim ersten Walzgerüst 9 der Fertigstraße 8 oder da- hinter liegt, beispielsweise für den Ort des ersten, zweiten usw. Walzgerüsts 9 der Fertigstraße 8 oder für einen Ort hin¬ ter der Fertigstraße 8, d. h. hinter dem letzten Walzgerüst 9 der Fertigstraße 8. Beispielsweise kann der entsprechende Ort der Ort des Temperaturmessplatzes 10 sein.
Der Steuerrechner 16 ermittelt die Erwartungswerte in Band¬ breitenrichtung ortsaufgelöst. Beispielsweise kann der Steu¬ errechner 16 als zweite Eigenschaft die Temperatur T des Me- tallbandes 1 oder eine mechanische Eigenschaft des Metallban¬ des 1 - beispielsweise eine Materialfestigkeit - ermitteln. Falls der Steuerrechner 16 die Temperatur T ermittelt, ermittelt er sie in der Regel für den Ort des Temperaturmessplat¬ zes 10. Falls der Steuerrechner 16 mechanische Eigenschaften ermittelt, ermittelt er sie in der Regel für den Ort eines der Walzgerüste 9 der Fertigstraße 8 oder für die Orte mehre¬ rer Walzgerüste 9 der Fertigstraße 8.
Der Steuerrechner 16 vergleicht die ermittelten Erwartungs- werte in einem Schritt S7 mit Sollwerten der zweiten Eigenschaften des Metallbandes 1. Die Sollwerte können über die Bandbreite gesehen einheitlich sein. Alternativ können sie über die Bandbreite gesehen variieren, also ortsaufgelöst sein. Unabhängig davon, ob die Sollwerte über die Bandbreite variieren oder nicht, führt der Steuerrechner 16 den Vergleich jedoch in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst durch. Entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs variiert der Steuer¬ rechner 16 in einem Schritt S8 die Ansteuerwerte S. Der Steu¬ errechner 16 führt die Variierung derart durch, dass die Er- wartungswerte - in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst - den Sollwerten angenähert werden.
Es ist möglich, dass der Steuerrechner 16 die Ansteuerwerte S sofort derart ansetzen kann, dass die Erwartungswerte den Sollwerten soweit wie möglich angenähert werden. Alternativ ist es möglich, dass die Schritte S6, S7 und S8 iterativ durchlaufen werden. Nach dem Ermitteln der Ansteuerwerte S steuert der Steuerrechner 16 in einem Schritt S9 die Kühleinrichtung 3 entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten S an. In einer bevorzugten Ausgestaltung erfasst der Steuerrechner 16 gemäß FIG 4 in einem Schritt S10 an dem Ort, für den er die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft ermittelt hat, Istwerte einer dritten Eigenschaft des Metallbandes 1. Bei¬ spielsweise kann der Steuerrechner 16 gemäß FIG 5 am Tempera- turmessplatz 10 die Temperatur TO des Metallbandes 1 an sei¬ ner Oberfläche erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuerrechner 16 gemäß FIG 6 beim Fertigwalzen die vor und/oder hinter den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 8 auftretenden Züge Z, die in den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 3 auftretenden Walzkräfte F und die in den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 8 auftretenden Anstellungen s erfassen.
Die Istwerte der erfassten dritten Eigenschaft hängen von Istwerten der zweiten Eigenschaft ab. Beispielsweise hängt die Temperatur TO des Metallbandes 1 an seiner Oberfläche er¬ sichtlich von der Temperatur T des Metallbandes 1 ab. Auch hängen die Walzkräfte F beispielsweise von der Materialver¬ festigung und von der Temperatur T ab. Es ist daher möglich, dass der Steuerrechner 16 in einem Schritt Sil das Walzmodell 20 anhand eines Vergleichs adaptiert, wobei in den Vergleich die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft und die Istwerte der dritten Eigenschaft eingehen. Es ist möglich, zum Zwecke der Vergleichbarkeit anhand der Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft korrespondierende Erwartungswerte der dritten Ei- genschaft zu ermitteln und den Vergleich auf der Ebene der dritten Eigenschaft vorzunehmen. Alternativ ist es möglich, anhand der Istwerte der dritten Eigenschaft die korrespondie¬ renden Istwerte der zweiten Eigenschaft zu ermitteln und den Vergleich auf der Ebene der zweiten Eigenschaft vorzunehmen.
Die Adaptierung des Walzmodells 20 kann nach Bedarf ausge¬ staltet sein. Insbesondere ist es möglich, dass die Tempera¬ tur T als Funktion der Banddicke d im Rahmen des Walzmodells 20 ermittelt wird. In diesem Fall kann die Ermittlungsvorschrift für das Ermitteln der Temperatur T als Funktion der Banddicke d adaptiert werden. Unabhängig davon, wie die Adap¬ tion exakt realisiert ist, erfolgt die Adaption jedoch in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst.
In einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, die Anfangswerte in Längsrichtung des Metallban¬ des 1 gesehen ohne Ortsauflösung zu erfassen. In diesen Fäl- len ist es in der Regel auch ausreichend, die Erwartungswerte in Längsrichtung des Metallbandes 1 gesehen nur einmal zu ermitteln und auch die Adaption gegebenenfalls nur einmal pro Metallband 1 durchzuführen. In anderen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch erforderlich, gemäß FIG 7 die Anfangswerte jeweils für einen Bandpunkt 21 des Me¬ tallbandes 1 zu erfassen. Ein Bandpunkt 21 kann in diesem Fall beispielsweise mit einem bestimmten Zeitmaß korrespon¬ dieren. Beispielsweise kann mit einem Arbeitstakt von ca. 0,2 bis ca. 0,5 s jeweils die Erfassung der Anfangswerte erfol- gen. In diesem Fall entspricht jeder Bandpunkt 21 einem Ab¬ schnitt des Metallbandes 1, der durch die jeweilige Trans¬ portgeschwindigkeit v des Metallbandes 1 zum Erfassungszeit¬ punkt und den Arbeitstakt definiert ist. Alternativ können die Bandpunkte 21 mit Abschnitten des Metallbandes 1 vordefi- nierter Länge korrespondieren, beispielsweise einer Länge von 10, 15, 20, ... cm. Alternativ können die Bandpunkte 21 mit einer vordefinierten Masse korrespondieren, beispielsweise 20, 30, 50, ... 100 kg. Wenn die Anfangswerte für die einzelnen Bandpunkte 21 erfasst werden, erfolgt auch die Ermittlung der Erwartungswerte indi¬ viduell für den jeweiligen Bandpunkt 21. Weiterhin werden die Bandpunkte 21 in diesem Fall auf ihrem Weg vom Vorwalzwerk 2 durch die Kühleinrichtung 3 und die Walzgerüste 9 der Fertig- Straße 8 wegverfolgt. Die Kühleinrichtung 3 wird jeweils zum Zeitpunkt des Durchlaufens des jeweiligen Bandpunktes 21 mit dem für den jeweiligen Bandpunkt 21 ermittelten Ansteuerwerten S angesteuert. Die Implementierung einer Wegverfolgung einschließlich der zeitrichtigen Ansteuerung der einzelnen Einrichtungen 2, 3, 9 des Walzwerks ist Fachleuten allgemein bekannt . Auch die Ansteuerung der Walzgerüste 9 der Fertigstraße 8 er¬ folgt in diesem Fall individuell für den jeweiligen Bandpunkt 21. Falls Istwerte mindestens einer dritten Eigenschaft des Metallbandes 1 erfasst werden, erfolgt auch diese Erfassung entsprechend der Wegverfolgung für den jeweiligen Bandpunkt 21. Dies gilt unabhängig davon, ob als Istwerte der dritten Eigenschaft die Oberflächentemperatur TO, die Walzkräfte F, die Walzgerüstanstellungen s, die Züge Z usw. erfasst werden.
Wie bereits erwähnt, können dem Ort, für den die Erwartungs- werte ermittelt werden, weitere Kühleinrichtungen 12 nachge¬ ordnet sein. Falls mindestens eine der weiteren Kühleinrichtungen 12 in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst ansteuerbar ist, kann diese Ansteuerung derart erfolgen, dass die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaften in Bandbreitenrichtung gesehen einander angenähert werden. Diese Ausgestaltung ist unabhängig davon realisierbar, was die zweite Eigenschaft des Metallbandes 1 ist.
Weiterhin kann an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermit- telt werden oder hinter diesem Ort in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst die Temperatur TO des Metallbandes 1 erfasst werden. Beispielsweise kann der Temperaturmessplatz 10 unabhängig davon vorhanden sein, ob als zweite Eigenschaft die Temperatur T des Metallbandes 1 oder dessen Materialfestig- keit herangezogen wird. Im erstgenannten Fall erfolgt die
Temperaturerfassung in der Regel an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden. Im letztgenannten Fall er¬ folgt die Temperaturerfassung hinter dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden. Denn in diesem Fall werden die Erwartungswerte in der Regel für den Ort mindestens eines Walzgerüsts 9 der Fertigstraße 8 ermittelt, also vor dem Tem¬ peraturmessplatz 10. Auch in diesem Fall ist es möglich, dass mindestens eine der weiteren Kühleinrichtungen 12, also eine Kühleinrichtung 12 der Kühlstrecke 11, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst an¬ steuerbar ist. In diesem Fall kann die Ansteuerung der ent- sprechenden Kühleinrichtung 12 derart erfolgen, dass die Temperatur T des Metallbandes 1 in Bandbreitenrichtung gesehen angeglichen wird.
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson- dere kann mittels der breitenabhängigen Kühlung des Metallbandes 1 vor dem Fertigwalzen eine Vergleichmäßigung von Materialeigenschaften erreicht werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus ab¬ geleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Herstellungsverfahren für ein Metallband (1),
- wobei das Metallband (1) in einem Vorwalzwerk (2) vorge- walzt wird, sodann in einer Kühleinrichtung (3) gekühlt wird und schließlich in einer Fertigstraße (8) mit mehreren Walzgerüsten (9) fertiggewalzt wird,
- wobei spätestens beim Einlaufen des Metallbandes (1) in die Kühleinrichtung (3) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes (1) erfasst werden,
- wobei die erfassten Anfangswerte einem Walzmodell (20) zu¬ geführt werden,
- wobei mittels des Walzmodells (20) für einen Ort, der bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst (9) der Fertigstraße
(8) liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Erwartungs¬ werte einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes (1) ermit¬ telt werden,
- wobei die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten (S) der Kühleinrichtung
(3) abhängen,
- wobei die Ansteuerwerte (S) der Kühleinrichtung (3) mittels des Walzmodells (20) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart ermittelt werden, dass die Erwartungswerte in Band- breitenrichtung ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert werden,
- wobei die Kühleinrichtung (3) entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten (S) angesteuert wird.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet dass die erste Eigenschaft des Metall bandes (1) die Temperatur (T) des Metallbandes als Funktion über die Banddicke (d) ist.
3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet dass die Anfangswerte jeweils für ei¬ nen Bandpunkt (21) des Metallbandes (1) erfasst werden, dass die Ansteuerwerte (S) der Kühleinrichtung (3) für den jewei- ligen Bandpunkt (21) ermittelt werden, dass die Bandpunkte (21) auf ihrem Weg von dem Vorwalzwerk (2) durch die Kühleinrichtung (3) und die Walzgerüste (9) der Fertigstraße (8) wegverfolgt werden und dass die Kühleinrichtung (3) jeweils zum Zeitpunkt des Durchlaufens des jeweiligen Bandpunktes (21) mit den für den jeweiligen Bandpunkt (21) ermittelten Ansteuerwerten (S) angesteuert wird.
4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet dass an dem Ort, für den die Erwar¬ tungswerte ermittelt werden, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Istwerte mindestens einer dritten Eigenschaft des Me¬ tallbandes (1) erfasst werden, dass die Istwerte der dritten Eigenschaft von Istwerten der zweiten Eigenschaft abhängen und dass das Walzmodell (20) anhand eines Vergleichs in Band¬ breitenrichtung ortsaufgelöst adaptiert wird, in den die Er¬ wartungswerte der zweiten Eigenschaft und die Istwerte der dritten Eigenschaft eingehen.
5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet dass die dritte Eigenschaft des Me¬ tallbandes (1) die Temperatur (TO) des Metallbandes (1) an seiner Oberfläche und/oder dessen Dicke (d) umfasst.
6. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet
- dass für die Bandpunkte (21) zusätzlich zu den Anfangswerten der ersten Eigenschaft in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst jeweils die Dicke (d) des in das Vorwalzwerk (2) einlaufenden Metallbandes (1) und die beim Vorwalzen auf¬ tretenden Walzkräfte (FV) erfasst werden,
- dass die dritten Eigenschaften für die Bandpunkte (21) jeweils beim Walzen des jeweiligen Bandpunktes (21) in dem jeweiligen Walzgerüst (9) der Fertigstraße (8) erfasst wer- den,
- dass die dritten Eigenschaften beim Fertigwalzen der Bandpunkte (21) vor und/oder hinter den Walzgerüsten (9) der Fertigstraße (8) auftretende Züge (Z) , in den Walzgerüsten (9) der Fertigstraße (8) auftretende Walzkräfte (F) und in den Walzgerüsten (9) der Fertigstraße (8) auftretende An¬ stellungen (s) umfassen.
7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet dass die zweite Eigenschaft des Me¬ tallbandes (1) die Materialfestigkeit ist.
8. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass die zweite Eigenschaft die Tempe¬ ratur (T) des Metallbandes (1) ist.
9. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass dem Ort, für den die Erwartungs- werte ermittelt werden, mindestens eine weitere Kühleinrich¬ tung (12) nachgeordnet ist und dass die weitere Kühleinrich¬ tung (12) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart angesteuert wird, dass die Erwartungswerte der zweiten Eigen¬ schaft des Metallbandes (1) in Bandbreitenrichtung gesehen einander angeglichen werden.
10. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass an dem Ort, für den die Erwar¬ tungswerte ermittelt werden, oder hinter diesem Ort in Band- breitenrichtung ortsaufgelöst die Temperatur (TO) des Metall¬ bandes (1) erfasst wird, dass dem Ort, an dem in Bandbreiten¬ richtung ortsaufgelöst die Temperatur (TO) des Metallbandes (1) erfasst wird, mindestens eine weitere Kühleinrichtung (12) nachgeordnet ist und dass die mindestens eine weitere Kühleinrichtung (12) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart angesteuert wird, dass die Temperaturen (T) des Me¬ tallbandes (1) in Bandbreitenrichtung gesehen einander angeglichen werden.
11. Herstellungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Ort, für den die Erwartungs¬ werte ermittelt werden, hinter dem letzten Walzgerüst (9) der Fertigstraße (8) liegt.
12. Computerprogramm, das Maschinencode (18) umfasst, der von einem Steuerrechner (16) für ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes (1) unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Steuerrechner (16) bewirkt, dass der Steu- errechner (16) das Walzwerk gemäß einem Herstellungsverfahren mit allen Schritten eines Herstellungsverfahrens nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
13. Steuerrechner für ein Walzwerk zum Walzen eines Metall- bandes (1), dadurch gekennzeichnet dass der Steuerrechner derart programmiert ist, dass er das Walzwerk gemäß einem Herstellungsverfahren mit allen Schritten eines Herstellungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 betreibt.
14. Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes (1),
- wobei das Walzwerk ein Vorwalzwerk (2) aufweist, in dem das Metallband (1) vorgewalzt wird,
- wobei das Walzwerk eine Kühleinrichtung (3) aufweist, in der das Metallband (1) nach dem Vorwalzen gekühlt wird, - wobei das Walzwerk eine Fertigstraße (8) mit mehreren Walz¬ gerüsten (9) aufweist, in denen das Metallband (1) nach dem Kühlen fertiggewalzt wird,
- wobei das Walzwerk einen Steuerrechner (16) aufweist, von dem spätestens beim Einlaufen des Metallbandes (1) in die Kühleinrichtung (3) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst
Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes (1) erfasst werden,
- wobei der Steuerrechner (16) ein Walzmodell (20) implementiert, dem die erfassten Anfangswerte zugeführt werden, - wobei der Steuerrechner (16) mittels des Walzmodells (20) für einen Ort, der bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst (9) der Fertigstraße (8) liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Erwartungswerte einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes (1) ermittelt,
- wobei die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten (S) der Kühleinrichtung (3) abhängen, - wobei der Steuerrechner (16) die Ansteuerwerte (S) der Kühleinrichtung (3) mittels des Walzmodells (20) in Band¬ breitenrichtung ortsaufgelöst derart ermittelt, dass die Erwartungswerte in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Soll- werten der zweiten Eigenschaft angenähert werden,
- wobei der Steuerrechner (16) die Kühleinrichtung (3) entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten (S) ansteuert.
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