FI70533C - Valsning av metall - Google Patents

Description

1 70533

Metallin valssausmenetelmä Tämä keksintö koskee menetelmää metallin, kuten teräksen valssaamiseksi metallilevyn ja metalliohutlevyn valmistamiseksi, jolla on ennalta määrätty paksuusalue, peräkkäisten valssausrakojen läpi esimerkiksi kuumissa olosuhteissa.

Yleensä levyharkossa, joka on kuljetettu jatkuvan toisto-kuumennusuunin läpi vaappuvipusysteemin avulla, on liukujäl-kiä, joita ovat aiheuttaneet kiintopalkkien ja vaappuvipu-jen matalassa lämpötilassa olevat yläosat, joiden läpi jäähdytysneste virtaa. On tunnettua, että liukujäljet aiheuttavat eroja levyharkon eri osien plastisessa muodonmuutoskestos-sa ja aiheuttavat tästä johtuen eroja levyharkkoa valssaa-malla tuotetun levyn tai ohutlevyn eri osien paksuudessa.

Kun levyharkkoa, jossa on liukumerkkejä, valssataan valssi-laitoksella, esiintyy ensiksi ongelma valssatun levyn tai ohutlevyn tasaisen paksuuden saamisessa. Mitä suurempi on levyharkon paksuus, sitä lyhyempi on suhteellinen rako vierekkäisten matalimman lämpötilan pisteiden välillä, jotka vastaavat vierekkäisiä liukumerkkejä.

Tämän vuoksi tällaiseen levyharkkoon sovellettu valssilai-toksen automaattinen paksuuden takaisinkytkentäsäätösysteemi tekisi välttämättömäksi suurtaajuusreagointiominaisuudet sille valssilaitokselle tarkoitetussa automaattisessa paksuuden säätösysteemissä,, johon levyharkko saatetaan. Käytännössä on olemassa kuitenkin raja taajuusreagointiominaisuuk-sien parantamiselle automaattisessa paksuuden takaisinkytken-täsäädössä. Joka tapauksessa on vaikeaa poistaa paksuusvaih-teluita, joita liukumerkit aiheuttavat, tavanomaisessa automaattisessa paksuuden takaisinkytkentäsäätöprosessissa, jonka säätösysteemillä on tavalliset taajuusreagointiominaisuudet.

Tällaiseen levyharkkoon sovelletun valssauslaitoksen suora-syöttöinen automaattinen paksuussäätösysteemi toimisi tyydyt- 2 70533 tävästi vain tarkalla valssausvoiman arvioinnilla. Kuitenkin koska oli vaikea suorittaa valssausvoiman tarkkaa arviointia, on tunnustettu vaikeaksi saavuttaa tällaisen levyharkon valssausta ennalta määrättyyn tasaiseen paksuuteen alan aikaisemmilla suorasyöttöisillä automaattisilla paksuussäätö-systeemeillä. Tällaiset suorasyöttöiset automaattiset pak-suussäätösysteemit eivät ole olleet onnistuneita. Esimerkkiä tällaisesta suorasyöttöisestä automaattisesta paksuus-säätösysteemistä selostetaan japanilaisessa patenttijulkaisussa 52-34024.

Toiseksi esiintyy ongelma valssatun levyn tai ohutlevyn korkea-asteisen tasomaisuuden saamisessa. Tavanomaiset automaattiset paksuuden takaisinkytkentäsäätösysteemit ja tavanomaiset suorasyöttöiset automaattiset paksuussäätösysteemit toimivat standardoiden levyn paksuutta kunkin valssausraon poistokoh-dassa. Tämä aiheuttaa näin ollen valssiraon pituuden vaihteluita ja valssausvoiman vaihteluita jokaisessa raossa liuku-merkeistä johtuvan lämpötilapoikkeaman mukaisesti. Tällaisilla valssausvoiman vaihteluilla on haitallinen vaikutus valssatun levyn tai ohutlevyn tasomaisuuteen. Näin ollen on vaikea soveltaa onnistuneesti takaisinkytkentään perustuvaa ja suorasyöttöistä automaattista paksuussäätösysteemiä teräkselle, joka on alttiina tasomaisuuden huononemiselle, kuten ohut teräslevy. Takaisinkytkentään perustuvan ja suorasyöttöisen automaattisen paksuussäätösysteemin käytön poisjättäminen ohuiden teräslevyjen valssauksessa ei tekisi mahdolliseksi levyn paksuuden suurtarkkuussäätöä, vaikka sillä vältettäisiin yllä mainittu tasomaisuuden huononeminen.

Tätä keksintöä ehdotetaan yllä kuvattujen alan aikaisemmassa valssausmenetelmässä esiintyvien ongelmien ratkaisemiseksi.

Tämän keksinnön päätarkoituksena on saada aikaan parannettu metallin valssausmenetelmä, jossa valssatun metallin taso-maisuusaste pidetään ennalta määrätyn tason yläpuolella ja valssatun metallin paksuuden standardointitarkkuutta parannetaan silloinkin, kun valssattavassa metallissa on liuku-merkkejä.

3 70533 Tämän keksinnön erään kohdan mukaisesti aikaansaadaan metallin valssausmenetelmä metallilevyn tai -ohutlevyn tuottamiseksi, jolla on haluttu paksuusalue, peräkkäisten valssausrakojen läpi, joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa: todetaan vaihtelut valssattavan metallin muodonmuutoskestoisuudessa pitkin metallin pi-tuusuuntaa; arvioidaan näiden metallin ainakin yhden edeltävän valssausraon muodonmuutoskestoisuuden vaihteluiden todettujen arvojen perusteella muodonmuutoskestoisuuden vaihtelut ja tuloksena olevat valssausvoiman vaihtelut viimeistelyraossa pitkin metallin pituussuuntaa; ja valssataan metallia tarvittavan paksuuden jakaantumisen saamiseksi valssausvoiman vaihtelun kumoamiseksi viimeistelyraon sisääntulossa.

Tämän keksinnön toisen kohdan mukaisesti aikaansaadaan metallin valssausmenetelmä metallilevyn tai -ohutlevyn tuottamiseksi, jolla on haluttu paksuusalue, peräkkäisten valssausrakojen läpi, joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa: lasketaan valssaus-voimasta ja valssiraon pituudesta metallin paksuus H(n-2) ja H(n-1) pitkin metallin pituussuuntaa, ts. metallin paksuudet (n-2) :nnessa raossa ja (n-1):nnessä raossa samassa järjestyksessä, missä n:s rako on tietty viimeistelyrakoa edeltävä rako; lasketaan valssausvoiman arviointiyhtälön mukaisesti muodonmuutoskes-toisuus K(n-1) pitkin metallin pituussuuntaa (n-1):nnessä raossa H(n-2):sta, H(n-1):stä ja valssausvoimasta F(n-1) pitkin metallin pituussuuntaa (n-1) :nnessä raossa; lasketaan muodonmuutoskestoisuuden arviointiyhtälön mukaisesti muodonmuutoskestoisuus K(n) pitkin metallin pituussuuntaa n:nnessä raossa; lasketaan muodonmuutoskestoisuuden arviointiyhtälön mukaisesti muodonmuutoskestoisuus K(n+1) pitkin metallin pituussuuntaa (n+1):nnessä raossa; lasketaan metallin paksuus H(n), joka pitäisi saavuttaa n:nnessä raossa valssausvoiman arviointiyhtälön mukaisesti ohjevalssaus-voimasta F(n + 1):nnessä raossa, ohjemetallipaksuudesta H(n + 1) (n+1) :nnessä raossa ja K(n+1) : stä, sanotun ohjevalssausvoiman F(n+1) ja ohjemetallipaksuuden H(n+1) ollessa oletettu vakioksi (n+1) :nnen raon läpikulun aikana; lasketaan valssausvoiman arviointi-yhtälön mukaisesti valssausvoima F(n) pitkin metallin pituussuuntaa n:nnessä raossa 4 70533 H(n):stä, H(n-l):stä ja K(n):stä; lasketaan valssiraon pituus S(n) tai valssiraon pituuden vaihtelu, AS (n) ', joka vastaa jokaista pistettä pitkin metallin pituussuuntaa; ja valssataan n:nnessä raossa, käyttäen ohjevalssiraon pituutta tai ohjevalssiraon pituuden vaihtelua AS(n), joka saadaan kertomalla AS (n)' vakiolla G, synkronissa metallin siirroksen kanssa.

Kuva 1 esittää systeemiä, jota käytetään metallin valssausme-netelmän toteuttamiseen tämän keksinnön toteutusmuodon mukaisesti .

Kuva 2 esittää laskentaprosessia, joka suoritetaan kuvan 1 systeemissä olevissa laskentapiireissä.

Kuva 3 esittää systeemiä, jota käytetään metallin valssaus-menetelmän toteuttamiseen tämän keksinnön toisen toteutus-muodon mukaisesti.

Kuvat 4, 5, 6 ja 7 esittävät lasketun levynpaksuuden, valssin rakopituuden ja valssausvoiman muutoksia ajan mukana alan aikaisemman käytännön ja tämän keksinnön mukaisesti.

Kuvat 8 ja 9 esittävät tuloksia, jotka on saatu valssaussys-teemin todellisista toiminnoista alan aikaisemman käytännön ja tämän keksinnön mukaisesti.

Esimerkki systeemistä, jota on käytetty metallin valssausmene-telmän toteuttamiseen peräkkäisissä valssiraoissa tämän keksinnön mukaisesti, esitetään kuvassa 1. Kuvan 1 systeemiä on sovellettu vaihtosuuntaiseen valssilaitokseen, jossa on yksi ainoa valssituolipari, Esimerkkiä laskentaprosessista, joka suoritetaan kuvan 1 systeemin laskentapiireissä, esitetään kuvassa 2.

Kuvan 1 systeemissä materiaalia, kuten teräslevyharkkoa 1 valssataan alemman muokkaustelan 21 ja ylemmän muokkaustelan 23 välissä valssituoliparissa. Alemman muokkaustelan 21 alapuolelle on sijoitettu alempi tukitela 23, kun taas ylemmän muokkaustelan 22 päälle on sijoitettu ylempi tukitela 24.

5 70533

Alemman tukitelan 23 asentoa säädetään hydraulisella sylinte-rilaitteella 31, jota käyttää hydraulinen voima, joka syötetään hydraulisesta lähteestä 33 säätöventtiilin 32 kautta. Hydraulisen sylinterilaitteen 31 käyttöosan 311 sijainti tunnistetaan tunnistimen 34 asennon avulla.

Alemman muokkaustelan 21 pyörimisnopeus tunnistetaan pulssige-neraattorilla 211, joka on yhdistetty alempaan muokkauste-laan 21.

Valssausvoima F(n) todetaan kuormituskennolla 4, joka on sijoitettu ylemmän tukitelan 24 päälle.

Valssituoliparia säädetään säätösysteemillä, joka käsittää takaisinkytkennällä varustetun automaattisen paksuudensää-töpiirin 5, suoran digitaalisäätimeri 6 ja päätietoko-neen 7.

Takaisinkytkennällä varustettu, automaattinen paksuuden säätöpiiri 5 käsittää kertovahvistimen 51, vaihtokytkimen 52, lukittavan muistin 53, ensimmäisen käyttövahvistimen 54, kytkimen 55 ja toisen käyttövahvistimen 56.

Kertovahvistimen 51 tulosignaali F(n) johdetaan kuormitusken-nosta 4. Kertovahvistimen toinen tulosignaali 1/M johdetaan suoran digitaalisäätimen 6 osasta 67.

Toisen käyttövahvistimen 56 lähtösignaali johdetaan säätö-venttiiliin 32 sen säätämiseksi.

Kuvan 1 kytkentäkaaviossa analogia-digitaali- tai digitaali-analogiamuuntimien kuvaukset on jätetty pois.

Suora digitaalisäädin 6 sisältää superautomaattisen paksuuden säätöpiirin 6A(SAG) ja kytkinlaitteen 66. Superautomaatti-nen paksuuden säätöpiiri 6A(SAG) käsittää laskin/muistiosat 6 70533 611, 612, 621 ja 622, laskimen 63, rakopituuden käskyosan 64 ja laskimen 65.

Laskin/muisti 612 vastaanottaa signaalin S(PG) siirtotahdis-tusta varten pulssigeneraattorista 211 ja valssausvoiman signaalin F(n) kuormituskennosta 4, laskee valssausvoiman F(n-2) (n-2):nelle raolle ja säilyttää valssausvoiman lasketut tulokset. Laskin/muisti 611 vastaanottaa signaalin S(PG) siir-totahdistusta varten pulssigeneraattorista 211 ja valssaus-voiman signaalin F(n) kuormituskennosta 4, laskee valssaus-voiman F(n-l) (n-1)tnelle raolle ja säilyttää valssausvoiman lasketut tulokset. Laskin 63 vastaanottaa signaalin S(PG) pulssigeneraattorista 211, tunnistetun valssirakopituuden signaalin S(PS) asentotunnistiraelta 34, ohjerakopituuden signaalin S(GC) rakopituuden käskyosasta 64 ja valssausvoiman signaalin F(n) kuormituskennosta 4, suorittaa vähennyksen: AS = S(GC)-S(PS), suorittaa laskennan levynpaksuuden arvioin-tiyhtälön mukaisesti levynpaksuuden H (n-2) saamiseksi (n-2):nelle raolle ja sen jälkeen suorittaa laskennan yllä mainitun yhtälön mukaisesti levynpaksuuden H(n-1) saamiseksi (n-1):nelle raolle.

Laskin/muistit 622 ja 621 säilyttävät laskimelta 63 saadut tiedot H (n-2) ja H(n-1) ja siirtävät säilytetyt tiedot (H (n-2) ja H (n-1) laskimelle 65. Laskin 65 lukee tiedot H(n-2) ja H (n-1) sen levyn vastaavan pituussuuntaisen aseman suhteen, jota valssataan, laskin/muisteista 622 ja 621, suorittaa laskennat arviointiyhtälöiden mukaisesti, saa valssiraon muu-tosmäärän AS(n)1 ja pitää näin saadun arvon AS(n)'. Tämän jälkeen laskin 65 vastaanottaa signaalin S(PG) pulssigeneraattorista 211 n:nen raon läpimenon aikana ja siirtää yllä pidetyn määrän AS (n) ' lähtösignaalina käyttövahvistimeen 56 yllä mainitun vastaavan aseman pulssiluvun jokaisella lukemisella.

Kuvan 1 systeemissä relekytkin on yhdistetty ensimmäisen käyt-tövahvistimen 54 ja toisen käyttövahvistimen 56 välille ja 7 70533 signaali Δ3(n) superautomaattisesta paksuuden säätöpiiristä 6A(SAG) johdetaan toisen käyttövahvistimen 56 yhteen (56C) tulopäätteeseen. Näin ollen superautomaattinen paksuuden säätö ja automaattinen paksuuden takaisinkytkentäsäätö voidaan suorittaa joko toisistaan riippumatta tai samanaikaisesti kuvan 1 systeemissä.

Kun relekytkin 55 on päällä-asennossa johtuen kytkinlaitteesta 66 tulevan signaalin S (661) potentiaalista ja toiseen käyt-tövahvistimeen 56 syötetään potentiaaliltaan ennalta määrätty signaali S (662) kytkinlaitteesta 66, vain automaattista paksuuden takaisinkytkentäsäätöä suoritetaan kuvan 1 systeemissä.

Kun relekytkin 55 on pois-asennossa johtuen kytkinlaitteesta 66 tulevan signaalin S (661) potentiaalista, ja toiseen käyt-tövahvistimeen 56 ei syötetä signaalia S (662) kytkinlaitteesta 66, vain superautomaattista paksuussäätöä suoritetaan kuvan 1 systeemissä. Kun relekytkin 55 on päällä-asennossa johtuen kytkinlaitteesta 66 tulevan signaalin S (661) potentiaalista, kuormitussignaali S (664) johdetaan ensimmäiseen käyttö vahvistimeen 54, toinen kuormitussignaali S(663) johdetaan laskimeen 65 ja näin saatu signaali AS' ensimmäisestä käyttö-vahvistimesta ja signaali AS(n) laskimesta 65 johdetaan toiseen käyttövahvistimeen 56? sekä automaattinen paksuuden takaisinkytkentäsäätö että superautomaattinen paksuussäätö suoritetaan samanaikaisesti. Kytkinlaite 66 pannaan käyntiin käskysignaaleilla ohjauspöydältä tai käskysignaaleilla päätie-tokoneesta 7.

Automaattisen paksuussäädön takaisinkytkentäpiirin 5 perusrakenne on sama kuin alan aikaisemmalla automaattisella paksuussäädön takaisinkytkentäpiirillä. Kertovahvistin vastaanottaa valssausvoiman F(n) ja valssivakion 1/M signaalit ja tuottaa signaalin, joka edustaa valssituoliparin laajenemista F(n)/M. Lukittu muisti 53 säilyttää tulokset F^/M, jotka on saatu laskemalla paksuuden arviointiyhtälön mukaisesti, tai tulokset F(n)/M, jotka on saatu välittömästi sen jälkeen, kun materiaalin 1 etureuna kiristyy muokkaustelojen 21 ja 22 väliin, jotka muodostavat valssiraon pituuden S(o) paksuuden β 70533 arviointiyhtälön mukaisesti. Valssivakio 1/M johdetaan osasta 67. F^/M on valssituoliparin laajenema, joka johdetaan osasta 68, jossa on ennalta valittu lukittu valssausvoima.

Ensimmäinen käyttövahvistin 54 vastaanottaa signaalin F(n)/M kertovahvistimesta 51 ja signaalin lukitusta muistista 53 suorittaakseen vertailun näiden välillä ja tuottaa signaalin AS', joka osoittaa niiden välistä eroa signaalina, joka muuttaa rakopituuden. Toinen käyttövahvistin 56 vastaanottaa signaalin S (PS) asentoilmaisimelta 34, signaalin AS' ensimmäisestä käyttövahvistimesta 54, signaalin AS (n) laskimesta 65 ja signaalin S (662) kytkinlaitteesta 66 ja tuottaa signaalin S(56) säätöventtiilin 32 säätämiseksi, jolla säädetään alemman tukitelan 23 asentoa rakopituuden säätämiseksi muok-kaustelojen 21 ja 22 välillä. Toinen käyttövahvistin 56 toimii toteuttaakseen tilan, jossa signaalin AS’ on nolla.

Esimerkki laskentaprosessista, joka suoritetaan suorassa digitaalisäätimessä 6 ja päätietokoneessa 7, esitetään kuvassa 2. Levyn paksuuden arviointiyhtälöitä ja valssausvoiman arviointiyhtälöitä selostetaan alla.

Levyn paksuuden arvioinnit ilmaistaan seuraavasti: H (n-2) = S (o) + AS (n-2) + F(n-2)/M (1) H(n-l) = S (o) + AS(n-l) + F(n-1)/M (2) joissa H(n-2) on levyn paksuus (n-2):nessa raossa, joka on toiseksi edellinen rako n:nestä raosta, jossa kyseessä oleva superautomaattinen paksuuden säätö suoritetaan, H(n-l) on levyn paksuus (n-1):nessä raossa, joka edeltää välittömästi yllä mainittua n:ttä rakoa, F(n-2) on valssausvoima yllä mainitussa (n-2):nessa raossa, F(n-l) on valssausvoima yllä mainitussa (n-1):nessä raossa, S(o) on alussa valittu rako-pituus muokkaustelojen välillä ja M on valssivakio.

9 70533

Muodonmuutoskestoisuuden arvioinnit ilmaistaan seuraavasti: F(n-l) K(n-l) = - - -- — (3) Q (n-1 · b * (H (n-2) - H(n-l)) a K_ (n) K(n) = K--jn—)' * K (n-1) (4) 3.

ΚΛ(n+l) K (n+l) = γ (-η_1} * K (n-1) (5) 3 joissa K(n-1), K(n) ja K(n+l) ovat muodonmuutoskestoisuudet (n-1):nessä, nsnessä ja (n+l):nessä raossa samassa järjestyksessä, Q(n-l) on kiinniruuvausvoiman funktio (n-1)rnessä raossa, b on valssattavan levyn leveys, R on telan säde ottaen huomioon telan litistymä ja K (n-1), K (n) ja K (n+l) ovat 3 3 3 keskimääräisiä muodonmuutoskestoisuuden arvioituja määriä (n-1)snessä, nsnessä ja (n+l)tnessä raossa samassa järjestyksessä.

Valssausvoiman arviointi ilmaistaan seuraavasti: F (n) = b · Vli (H(n-1) - H (n)) · d(n) · Q(n) (6) 3 jossa F(n) on valssausvoima nrnessä raossa, d(n) on muodon-muutoskestoisuus n:nessä raossa, joka annetaan aineosien, kuten hiilen ja mangaanin sisällön, valssaus lämpötilan, kiin-niruuvausmäärän ja valssausnopeuden funktiona ja Q(n) on kiinniruuvausvoiman funktio n:nessä raossa.

Valssiraon pituuden muutosmäärä AS(n)' ilmaistaan seuraavasti: AS (n) ' = H (n) - S (o) - F(n)/M (7)

Kuvan 2 laskennan kulku käsittää muistivaiheet ml, m2, m3, m4, m5, m6, m7, m8, m9, mlO, mil ja ml2 ja laskentavaiheet Cl, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 ja C9. Muistivaiheita ml, m2 ja m3 käytetään tallettamaan muistiin mitatut määrät tai mitatut ja lasketut määrät. Muistivaiheita m4, m5, m6, m7, 10 70533 m8/ m9 ja mlO käytetään tallettamaan muistiin arviointilas-kelmien tulokset. Muistivaiheita mil ja ml2 käytetään tallettamaan muistiin käskymäärät.

Laskentavaiheissa Cl ja C2 lasketaan H(n-2) ja H(n-1) arvioin-tiyhtälöiden (1) ja (2) avulla arvoista F(n-2) ja AS(n-2). Saadut arvot H(n-2) ja H(n-1) talletetaan muistivaiheissa ml ja m3. Valssausvoima F(n-1) saadaan kuormituskennosta 4 ja talletetaan muistiin muistivaiheessa m2. Laskentavaiheessa C3 lasketaan K(n-1) arviointiyhtälön (3) avulla arvoista H(n-2), F(n-l) ja H(n-l). Saatu K(n-l) talletetaan muistiin muistivaiheessa m4. Laskentavaiheessa C4 lasketaan K(n) arviointiyhtälön (4) avulla arvosta K (n-1) ja talletetaan muistiin muistivaiheessa m5. Laskentavaiheessa C5 K (n+1), joka on muodonmuutoskestoisuus missä tahansa n:nen raon jälkeisessä raossa, esimerkiksi (n+1):nessä raossa, lasketaan arviointiyhtälön (5) avulla arvosta K(n). Yllä mainitut myöhemmät raot voivat sisältää viimeistelyraon ja ne talletetaan muistiin muistivaiheessa m6.

Laskentavaiheessa C6 saadaan H(n) ratkaisemalla arviointiyh-tälö (6) arvoista H(n+1), F (n+1) ja K(n+1) olettamuksella, että H(n+1) ja F(n+1) ovat vakioita (n+1):nen raon läpikulun aikana, ja talletetaan muistiin muistivaiheessa mlO. Laskentavaiheessa C7 lasketaan F(n) arviointiyhtälön (6) arvoista H(n-1), K(n) ja H(n) ja talletetaan muistiin muistivaiheessa m7.

Laskentavaiheessa C8 lasketaan ASn' arviointiyhtälön (7) avulla arvoista F(n) ja H(n) ja talletetaan muistiin muistivaiheessa m8. Laskentavaiheessa C9 lasketaan AS(n) kertomalla AS(n)' vakiolisäyksellä G ja se talletetaan muistiin muistivaiheessa m9 .

Kuvan 1 systeemin käytössä on mahdollista aina (n-1):nteen rakoon saakka käyttää tavanomaista levyn paksuuden takaisin-kytkentäsäätömenetelmää, tavanomaista levyn paksuuden suora-syöttöistä automaattista paskuuden säätömenetelmää, tai tavan- il 70533 omaista yhdistettyä levyn paksuuden takaisinkytkentää ja suorasyöttöistä automaattista paksuuden säätömenetelmää.

Tapauksessa, jossa (n+1):s rako on viimeistelyrako, vakio-lisäys G valitaan ykköseksi (G=l). Valssiraossa ja valssaus-voimassa ei tapahdu mitään muutosta tämän (n+1) :nnen raon läpikulun aikana, joten paksuudesta H(n+1) tulee yhtenäinen.

Tapauksessa, jossa viimeistelyraon läpikulku tapahtuu (n+2): nessa tai myöhemmässä raossa ja tämän keksinnön mukainen toinen superautomaattinen paksuussäätö suoritetaan missä tahansa raossa (n+1):nestä raosta viimeistelyrakoa edeltävään rakoon, vakiolisäys G valitaan suuremmaksi kuin ykkönen (G >1). Tässä tapauksessa levyn paksuus välittömästi ennen yllä mainittua toista superautomaattista paksuuden säätörakoa on samanlainen kuin levyn paksuus H(n) ninessä raossa, jossa levyn liuku-merkkiosan paksuus tehdään ohueksi ja levyn paksuuden ero liukumerkkiosan ja muun osan välillä välittömästi ennen yllä mainittua toista superautomaattista paksuuden säätörakoa on pienempi kuin n:nessä raossa ja tästä johtuen AS' yllä mainitussa toisessa superautomaattisessa paksuuden säätöraossa voidaan tehdä pieneksi. Niinpä suorittamalla ensimmäinen superautomaattinen paksuuden säätö silloin, kun levyn paksuus on suhteellisen suuri ja levy ylläpitää suhteellisen stabiilia muotoa ja valitsemalla G AS':n suhteen alueelta "G > 1", on mahdollista tehdä AS1 pieneksi yllä mainitussa toisessa superautomaattisessa paksuuden säätöraossa, jossa levyn paksuus on suhteellisen ohut, ja tehdä levyn muoto stabiiliksi yllä mainitun toisen superautomaattisen paksuuden säätöraon jälkeen.

Toista esimerkkiä systeemistä, jota käytetään valssausmenetel-män suorittamiseen peräkkäisissä raoissa tämän keksinnön mukaisesti, esitetään kuvassa 3. Kuvan 3 systeemiä sovelletaan tandemtoimiseen, jatkuvaan kuumanauhavalssiin, jossa on seitsemän valssituoliparia.

i2 70533

Valssattava teräsnauha 1 kulkee peräkkäin valssituoliparien sarjan tuolipari-1 - tuolipari-7 läpi. Tuoliparit-1, 2, 3, 4, 5, 6 ja 7 vastaavat (n-5):ttä, (n-4):ttä, (n-3:tta, (n-2):tta,(n-1):ttä, n:ttä ja (n+1):ttä rakoa samassa järjestyksessä. Valssituolipari-7, joka vastaa (n+l):ttä rakoa, on viimeistelyrako.

Valssituoliparin-2 ja tuoliparin-3 esitykset on jätetty pois kuvasta 3.

Valssituoliparit 1-7 sisältävät kukin automaattisen paksuuden takaisinkytkentäpiirin, joka on sama kuin automaattinen paksuuden takaisinkytkentäpiiri 5 kuvassa 1. Valssituoliparit 1-3 ja 7 on varustettu muutettavilla ruuvityyppisillä valssiraon ajomekanismeilla. Jokainen tällainen muutettava valssiraon ajomekanismi sisältää ruuvin 38, käyttömoottorin 36, käyttö-moottorin säätimen 35 ja asentoilmaisimen 37 valssiraon pituuden tunnistamiseksi, jota säädetään muutettavan valssiraon ajomekanismin ruuvin 38 toiminnalla. Valssituoliparin-6 muutettavan valssiraon ajosysteemi on samanlainen kuin kuvan 1 muutettavan valssiraon ajomekanismit 31, 32, 33 ja 34.

Kuvan 3 systeemissä rako, johon superautomaattista paksuuden säätöä sovelletaan, on rako, jonka läpiajo suoritetaan valssi-tuoliparilla-6. Superautomaattisen paksuuden säätöpiirin 60A laskin/muistit 6012, 6011, 6022 ja 6021 vastaanottavat signaalit valssituoliparin 4 ja 5 pulssigeneraattorista 211 ja signaalit valssituoliparien 4 ja 5 kuormituskennoista 4. Laskin 603A vastaanottaa signaalin pulssigeneraattorista 211, signaalin kuormituskennosta 4, signaalin valssituoliparin 4 asentoilmaisimesta 34' ja signaalin raon käskyosasta 604A. Laskin 603B vastaanottaa signaalin pulssigeneraattorista 211, signaalin kuormituskennosta 4, signaalin valssituoliparin 5 asentoilmaisimesta 34' ja signaalin raon käskyosasta 604B.

Laskimen 603A lähtösignaali johdetaan laskin/muistiin 6022, kun taas laskimen 603B lähtösignaali johdetaan laskin/muistiin 6021. Laskin 605 vastaanottaa laskin/muistien 6012, 6011, is 70533 6022 ja 6021 lähtösignaalit ja valssituoliparin 6 pulssi-generaattorin 211 signaalin ja tuottaa signaalin ÄS(n), joka johdetaan valssituoliparin 6 automaattiseen paksuuden takaisinkytkentäsäätöpiiriin 5.

Kuvat 4, 5, 6 ja 7 esittävät (a) lasketun levyn paksuuden, (b) valssiraon pituuden ja (c) valssausvoiman muutoksia ajan mukana. Kuva 4 esittää muutoksia ajan mukana alan aikaisemman automaattisen paksuuden takaisinkytkentäsäätösysteemin mukaisesti suunnanvaihtovalssille, jossa on yksi ainoa valssituo-lipari. Kuva 5 esittää muutoksia ajan mukana tämän keksinnön toteutusmuodon mukaisesti suunnanmuutosvalssille, jossa on yksi ainoa valssituolipari. Kuva 6 esittää muutoksia ajan mukana alan aikaisemman automaattisen paksuuden takaisinkytkentäsäätösysteemin mukaisesti jatkuvatoimiselle tandemkuuma-nauhavalssille, jossa on seitsemän valssituoliparia. Kuva 7 esittää muutoksia ajan mukana tämän keksinnön toteutusmuodon mukaisesti jatkuvatoimiselle tandemkuumanauhavalssille, jossa on seitsemän valssituoliparia.

Kuvissa 4 ja 5 rako(f), rako(f-l), rako(f-2), rako(f-3) ja rako(f-4) esittävät viimeistelyrakoa, välittömästi edeltävää rakoa, toista edeltävää rakoa, kolmatta edeltävää rakoa ja neljättä edeltävää rakoa samassa järjestyksessä. Kuvassa 5 superautomaattiset paksuussäädöt suoritetaan raossa (f-2) ja raossa (f-4). Kuvien 4 ja 5 tapauksissa käytetään terästä SS41 valssiteräslevylle, jota tuotetaan yleiseen rakennekäyt-töön, jonka teräksen levyharkkokoko on 252 x 1898 x 5060 mm, ja valssattu koko 26 x 3140 x 29665 mm. Kuvissa 6 ja 7 rako(f), rako(f-l), rako(f-2) ja rako(f-3) edustavat viimeistelyrakoa, välittömästi edeltävää rakoa, toista edeltävää rakoa ja kolmatta edeltävää rakoa samassa järjestyksessä. Kuvassa 7 superautomaattinen paksuussäätö suoritetaan raossa(f-l).

Kuvien 6 ja 7 tapauksissa käytetään terästä SS41, jonka levyharkkokoko on 253 x 1259 x 5050 mm ja valssattu koko on 8,9 x 1250 x 14200 mm. Kuvien 4 ja 5 välisistä ja kuvien 6 ja 7 välisistä vertailuista on ymmärrettävissä, että valssausvoima on tasaisempi ja siitä johtuen valssiraon pituu- u 70533 den vaihtelu on pienempi tämän keksinnön systeemissä kuin alan aikaisemmissa systeemeissä.

Niiden tulosten vertailut, jotka on saatu alan aikaisemman systeemin ja tämän keksinnön mukaisen systeemin todellisesta toiminnasta, esitetään kuvissa 8 ja 9. Kuva 8 esittää suunnanmuutosvalssin tapausta, jossa on yksi ainoa valssi-tuolipari, kun taas kuva 9 esittää jatkuvatoimisen tandem-kuumanauhavalssin tapausta. Kuvien 8 ja 9 jokaisessa leveys-suuntaisessa sarakkeessa alan aikaisemmassa systeemissä saadut tulokset on ilmoitettu vasemmalla, kun taas tämän keksinnön systeemillä saadut tulokset on ilmoitettu oikealla. Leveyssuuntaisen sarakkeen jokaisessa puolikkaassa ensimmäisellä rivillä oleva luku ilmoittaa valssattujen teräslevyjen lukumäärän kappaleina, luku toisella rivillä ilmoittaa levyn paksuuden poikkeaman keskiarvon (X) pitkin valssatun teräs-levyn pituussuuntaa millimetreinä ja luku kolmannella rivillä ilmoittaa levyn paksuuden poikkeaman standardipoikkeaman (σ) pitkin valssatun teräslevyn pituussuuntaa millimetreinä.

Kuvassa 8 levyn paksuudet, kuten <10,0 mm, <15,0 mm, <20,0 mm, 00,0 mm ja ^30,0 mm annetaan pystysuoraan, kun taas levyn leveydet, kuten <2000 mm, <2500 mm, <3000 mm, <4000 mm ja :=4000 mm annetaan vaakasuoraan. Kuvassa 9 levyn paksuudet, kuten <1,8 mm, <2,0 mm, <2,3 mm, <3,0 mm, <4,0 mm, <5,0 mm, <6,0 mm, <8,0 mm, <10,0 mm ja ^10,0 mm annetaan pystysuoraan, kun taas levyn leveydet, kuten <700 mm, <900 mm, <1100 mm <1300 mm, <1600 mm, <2000 mm ja ^2000 mm annetaan vaakasuoraan.

Kuvista 8 ja 9 voidaan nähdä, että sekä levyn paksuuden poikkeaman keskiarvo (X) pitkin valssatun teräslevyn pituussuuntaa että levyn paksuuden poikkeaman standardipoikkeama (σ) pitkin valssatun teräslevyn pituussuuntaa pienenevät huomattavasti tässä keksinnössä alan aikaisemmasta tasosta. Kuvissa 8 ja 9 ilmoitetuista tiedoista on ymmärrettävissä, että tämän keksinnön mukaisesti voidaan saada valssattu teräslevy, jolla on tasainen paksuus huolimatta liukumerkeistä tms. johtuvasta is 70533 muodonmuutoskestoisuuden huomattavan suuresta vaihtelusta.

Vaikka edellä on kuvattu tämän keksinnön suositeltavia toteutusmuotoja, erilaiset muunnokset ovat mahdollisia tämän keksinnön toteutuksessa. Esimerkiksi vaikka teräksen valssaus levyksi tai ohutlevyksi suoritetaan yllä kuvatuissa toteutusmuodoissa, on myös mahdollista soveltaa tämän keksinnön valssausmenetelmää teräksen valssaukseen muotoihin jne., joissa muodonmuutoskestoisuuden vaihtelusta pitkin metallin pituussuuntaa tulee tärkeä ongelma.

Claims (5)

16 70533

1. Metallin valssausmenetelmä metallilevyn tai -ohutlevyn tuottamiseksi, jolla on haluttu paksuusalue, peräkkäisten valssausrakojen läpi, tunnettu siitä, että sanottu menetelmä käsittää vaiheet, joissa: todetaan vaihtelut valssattavan metallin muodonmuutoskestoisuudessa pitkin metallin pituussuuntaa; arvioidaan näiden metallin ainakin yhden edeltävän valssausraon muodonmuutoskestoisuuden vaihteluiden todettujen arvojen perusteella muodonmuutoskestoisuuden vaihtelut ja tuloksena olevat valssausvoiman vaihtelut viimeistelyraossa pitkin metallin pituussuuntaa; ja valssataan metallia tarvittavan paksuuden jakaantumisen saamiseksi valssausvoiman vaihtelun kumoamiseksi viimeistelyraon sisääntulossa.

2. Metallin valssausmenetelmä metallilevyn tai -ohutlevyn tuottamiseksi, jolla on haluttu paksuusalue, peräkkäisten valssausrakojen läpi, tunnettu siitä, että sanottu menetelmä käsittää vaiheet, joissa: lasketaan valssausvoimasta ja valssiraon pituudesta metallin paksuudet H(n-2) ja H(n-l) pitkin metallin pituussuuntaa, ts. metallin paksuudet (n-2) tnessa raossa ja (n-1):nessä raossa samassa järjestyksessä, jossa n:s rako on viimeistelyrakoa edeltävä rako; lasketaan valssaus-voiman arviointiyhtälön mukaisesti muodonmuutoskestoisuus K(n-l) pitkin metallin pituussuuntaa (n-1):nessä raossa arvoista H(n-2), H(n-l) ja valssausvoimasta F(n-l) pitkin metallin pituussuuntaa (n-l):nessä raossa; lasketaan muodonmuutoskestoisuuden arviointiyhtälön mukaisesti muodonmuutoskestoisuus K(n) pitkin metallin pituussuuntaa n:nessä raossa, lasketaan muodonmuutoskestoisuuden arviointiyhtälön mukaisesti muodonmuutoskestoisuus K(n+1) pitkin metallin pituussuuntaa (n-1):nessä raossa; lasketaan metallin paksuus H(n), joka olisi saavutettava n:nessä raossa, valssausvoiman arviointiyhtälön mukaisesti ohjevalssausvoimasta F(n+1) (n+1):nessä raossa, metallin ohjepaksuudesta H(n+1) (n+1):nessä raossa ja arvosta K(n+1), sanotun ohjevalssausvoiman F(n+1) ja metallin ohjepaksuuden H (n+1) ollessa oletettu vakioksi (n+1):nen raon läpikulun aikana; lasketaan valssausvoiman 17 70533 arviointiyhtälön mukaisesti valssausvoima F(n) pitkin metallin pituussuuntaa nrnessä raossa arvoista H(n), H(n-l) ja K(n); lasketaan valssiraon pituus tai valssiraon pituuden muutos AS (n)' , joka vastaa jokaista pistettä pitkin metallin pituussuuntaa; ja valssataan n:nessä raossa käyttäen valssi-raon ohjepituutta tai valssiraon pituuden muutosta AS(n), joka on saatu kertomalla AS(n)' vakiolla G synkronissa metallin siirtymän kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallin valssaus suoritetaan suunnanmuutosvals-silla, jossa on yksi ainoa valssituolipari, käyttäen automaattisten paksuuden takaisinkytkentäprosessien ja suorasyöt-töisten automaattisten paksuuden säätöprosessien yhdistelmää.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metallin valssaus suoritetaan jatkuvatoimisessa tandemkuumanauhavalssissa, jossa on useita valssituolipare-ja, käyttäen automaattisten paksuuden takaisinkytkentäsäätö-piirien ja suorasyöttöisten automaattisten paksuuden säätö-prosessien yhdistelmää.

5. Metallin valssaussysteemi metallilevyn tai ohutlevyn tuottamiseksi, jolla on haluttu paksuusalue, peräkkäisten valssausrakojen läpi, tunnettu siitä, että se käsittää: valssituolilaitteen metallin valssaamiseksi muokkaus- telojen parin välissä ja jossa on käyttömekanismin rakopi-tuuden muuttamiseksi sanottujen muokkaustelojen välillä, pyörimisnopeuden tunnistin sanottujen muokkaustelojen pyörimisnopeuden tunnistamiseksi, asentotunnistin sanotun käyttömekanismin säätöosan asennon tunnistamiseksi ja kuormi-tuskenno valssausvoiman toteamiseksi sanotussa valssituoli-parissa; automaattisen paksuuden takaisinkytkentäsäätöpiirin ottamaan vastaan signaali sanotusta asentotunnistimesta ja signaalit suorasta digitaalisäätimestä ja tuottamaan signaali sanotun käyttömekanismin toiminnan säätämiseksi sanotussa valssituolilaitteessa; suoran digitaalisäätimen signaalien vastaanottamiseksi sanotusta pyörimisnopeustunnis- 18 70533 timesta, sanotusta asentotunnistimesta ja sanotusta kuormi-tuskennosta, tietojen vaihtamiseksi päätietokoneen kanssa ja tuottamaan signaali, joka edustaa valssivakiota, signaali, joka edustaa valssituoliparin laajenemista, kuormitussignaali käyttövahvistinta varten sanotussa automaattisessa paksuuden takaisinkytkentäsäätöpiirissä, relekytkimen säätösignaali, signaali, joka edustaa valssiraon pituuden muutosta AS (n) ja signaali käyttövahvistimen säätämistä varten sanotussa automaattisessa paksuuden takaisinkytkentäsäätöpiirissä, jotka sanotussa suorassa digitaalisäätimessä tuotetut signaalit johdetaan vastaaviin osiin sanotussa automaattisessa paksuuden takaisinsyöttösäätöpiirissä. 70533 19