JP2023510090A - 熱間圧延機のため、および、金属の平板製品の製造のための熱間圧延スタンド、熱間圧延機、並びに、熱間圧延機の作動のための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この圧下装置が、作業ロール対を収容するため、および、前記作業ロール対の作業ロールを圧延ロール間隙の規定のもとで互いに位置決めするために設けられている、上記熱間圧延スタンドに関する。
更に、本発明は、熱間圧延機、並びに、熱間圧延機の作動のための方法に関する。
熱間圧延スタンド内において、処理されるべき圧延材の成形は、その際、作業ロール対の作業ロールを介して行われ、この作業ロール対が、大抵の場合、支持ロールとの組み合わせにおいて、1つの圧延スタンド台架内において収容されている。作業ロールのロール直径範囲の確定は、その際、通常、極めて異なる作動パラメータを、および、製造されるべき最終製品の達成されるべきパラメータをも考慮して行われる。
その熱間圧延機内において本発明に従う熱間圧延スタンドが使用される該熱間圧延機は、更に、それぞれに請求項8および9の対象である。それに加えて、請求項10から16までは、熱間圧延機の作動のための方法の関する。
有利には、熱間圧延スタンドの圧下装置は、その際、圧延スタンド台架を備えており、この圧延スタンド台架内において作業ロール対が支承されており、且つ、この圧延スタンド台架内において、作業ロール対の作業ロールが、圧下装置の更に別の構成要素を介して互いに位置決めされる。作業ロール対は、下側の作業ロールと上側の作業ロールとの形態での、特に2つの作業ロールから構成されており、その際、個々の作業ロールが、圧延スタンド内において組み付けられた状態において、有利にはそれぞれに1つの所属する案内要素内において案内されている。
本発明の趣旨において、それぞれの案内要素は、その際、特にそれぞれのチョックであり、このチョック内において、それぞれの作業ロールが回転可能に支承されている。
同様にこれら支持ロールも、その際、それぞれに、有利には所属するそれぞれの案内要素内において案内され、この案内要素が、有利には、同様に、それぞれに1つのチョックである。
くさび位置調節装置と、液圧式の位置調節装置と、それぞれの作業ロールベンディング装置とが、それぞれに、場合によっては、更に別の個別の構成要素を有していることは可能である。
換言すれば、従って、圧下装置は、本発明に従う熱間圧延スタンドにおいて、作業ロール対の作業ロールを収容することのために形成されており、その際、これら作業ロールが、その場合に、ロール直径範囲の変更のもとで、対の状態で交換され得る。熱間圧延スタンド内において組み付けられた作業ロールは、互いに、その際、常に選択されたロール直径範囲に関して相応している。選択可能な(作業)ロール直径範囲は、直径偏差が(明確に)通常のロール摩滅を越える限り、互いに相違している。
この適合は、その際、付加的なロールがスタンド内に導入される必要無しに、より迅速に、且つ、より扱いにくく無く行われ得る。付加的なロールセットの導入は、熱間圧延機内における圧延材寸法を注視して、広範囲な更に別の、例えば入側案内、動力伝達系統の適合を、しかしながら同様に圧下装置の適合をも誘起し、これら適合が、例えばメンテナンス停止状態において実施される必要がある。
総じて、本発明により、柔軟に調節可能な熱間圧延スタンドが実現され得、交換可能な作業ロールのロール直径範囲が、計画された作動パラメータを考慮して選択されるというやり方で、この熱間圧延スタンドの使用において、同様に柔軟に取り扱い可能な(haendelbares)熱間圧延機が実現可能である。
それとは反対に、増大するロール直径によって、不変の入側厚さと不変の絶対的な減面率(Abnahme)において、係合角度は低減する。その際、圧延材のストリップのスリップ、または、最初のパスの問題の危険は、係合角度が小さくなればなる程、それだけいっそう小さくなる。それに加えて、ロール直径、および、このロール直径と相関関係にある駆動ロールネック直径によって、同様に伝達可能なトルクも増大する。
作業ロールの合目的な交換、および、従ってロール直径範囲の変更によって、本発明に従う熱間圧延スタンドにおいて、これに伴って、製造されるべき製品、それぞれのプロセス管理、それぞれの寸法、それぞれの材料、及び/または、それぞれの品質要求のような、具現されるべき生産パラメータに対する適合は、この目的のために作業ロールのロール直径の交換の際に妥協される必要無しに行われ得る。
作業ロール対の作業ロールの組み付けは、その際、本発明の趣旨において、常に互いに相応するロール直径範囲によって行われ、即ち、これら現在組み付けられている作業ロールが、常に同じロール直径範囲を有する。
選択可能なロール直径範囲は、直径偏差が(明確に)通常のロール摩滅を越える限り、互いに相違している。
この目的のための選択的な実施形態の可能性に従い、熱間圧延スタンドは、仕上げ圧延スタンドとして構成されており、この仕上げ圧延スタンドが、熱間圧延機の内部で、特に予め与えられた寸法への圧延材の段階的な成形のために使用される。
交換によって具現可能なロール直径範囲の間の偏差は、小さなロール直径範囲と大きなロール直径範囲との間で、従って、少なくとも6%、有利にはしかしながら少なくとも10%である。このことは、この大きさの規模内における偏差の際に、異なる要求を、および、同様に圧延パラメータとロール直径との間の異なる関連をも、交換によって考慮され得ることの、利点を有している。
前記圧下装置は、構成要素として、
前記作業ロール対の下側の作業ロールのくさび位置調節装置、及び/または、
前記作業ロール対の上側の作業ロールの液圧式の位置調節装置、及び/または、
前記下側の作業ロール及び/または前記上側の作業ロールの、それぞれ1つの作業ロールベンディング装置を備えており、
その際、前記圧下装置の前記構成要素が、それぞれに、それぞれ1つの位置調節範囲を、異なるロール直径範囲を有する互いに相応する作業ロールの交換可能な収容のために有している。
このことによって、異なるロール直径範囲を有する作業ロールを、熱間圧延スタンド内において収容可能とすることの可能性は提供される。何故ならば、構成要素が、個々に、または、総和において、このために必要な昇降ストロークを具現可能であるからである。
その際、可逆作動のための構成は、圧延材が、数回にわたって、且つ、可逆的に、即ち互いに反対の搬送方向でもって導かれることを意味し、それに対して、一方向作動において、熱間圧延スタンドを通っての圧延材の貫通案内が、ただ1つの方向においてだけ、および、ただ一度だけ行われる。
その場合に、「パスライン」のもとで、作業ロール対の下側の作業ロールとローラーテーブルの隣接するロールとの間の高さの相違が理解されるべきであり、その際、パスラインの変動は、可能な限り少ないべきである。何故ならば、さもなければ、作業ロールの間の圧延材の送り込みの際の困難性、または、同様に下側の作業ロールとの圧延材の衝突を誘起可能であるからである。
有利には、熱間圧延機は、複数のユニットから構成されており、これらユニットが、予熱ユニット、粗圧延ライン、中間加熱ユニット、仕上げ圧延ライン、輸送ユニット、巻き取りユニット、及び/または、種々の分離ユニットを備えていることは可能である。付加的に、熱間圧延機が、例えばスケール洗浄装置、誘導加熱装置、その他これに類する物のような、更に別のユニットを有していることは可能である。
少なくとも1つの粗圧延スタンドを有する粗圧延ラインと、少なくとも1つの仕上げ圧延スタンドを有する仕上げ圧延ラインとが設けられており、
その際、前記粗圧延ラインの少なくとも1つの粗圧延スタンドと、前記仕上げ圧延ラインの少なくとも1つの仕上げ圧延スタンドとが、前記の変形例の内の1つまたは複数の変形例による、それぞれ1つの熱間圧延スタンドとして構成されている。
特に有利には、粗圧延ラインの少なくとも1つの粗圧延スタンドにおいてと同様に、仕上げ圧延ラインの少なくとも1つの仕上げ圧延スタンドにおいても、それぞれの作業ロール対の作業ロールは、対の状態で、ロール直径範囲の変更のもとで交換され得る。
その際、少なくとも、以下の方法のステップ:即ち、
a)作動パラメータについての、具現されるべき生産シーケンスの検査、
b)前記の変形例の内の1つまたは複数の変形例により構成された少なくとも1つの熱間圧延スタンドの、作業ロール対の作業ロールの現在選択されているロール直径範囲の検査、
c)前記現在選択されているロール直径範囲が、具現されるべき生産シーケンスの作動パラメータに対して適合しているかどうかの検査、
その際、否定されるべき場合、前記作業ロール対の作業ロールの対の状態での交換が、少なくとも1つの前記熱間圧延スタンドにおける、前記作業ロールのロール直径の変更によって実施され、及び/または、前記具現されるべき生産シーケンスの変更が行われ、および、
その際、引き続いて、ステップa)からの前記検査が改めて導入され、
それに対して、肯定されるべき場合、前記圧延工程が変更無しに行われる、
ことの方法のステップが通過される。
それに加えて、前記変形例の内の1つまたは複数の変形例により形成されている、少なくとも1つの熱間圧延スタンドにおいて、この熱間圧延スタンドの作業ロール対の作業ロールの現在のロール直径範囲が確認される。
その次に、その場合に、少なくとも1つの熱間圧延スタンドの現在のロール直径範囲によって、所望された作動パラメータが実現され得るかが検査される。このことがそのような状況である場合、圧延工程は、変更の実施無しに行われる。それに反して、作業ロール対の作業ロールの現在のロール直径範囲と、具現されるべき生産シーケンスの作動パラメータとが、互いに適合していないことが確認された場合、作動パラメータと少なくとも1つの熱間圧延スタンドの作業ロールのロール直径範囲とを互いに調和させるために、作業ロール対の作業ロールの対の状態での交換が、ロール直径範囲の変更のもとで実施され、及び/または、生産シーケンスの作動パラメータが変更される。
引き続いて、その場合に、生産シーケンスが、確認された作業ロール直径範囲との関連における作動パラメータによって、互いに適合するまでの間、検査工程は繰り返され、且つ、引き続いて圧延工程が導入される。
総じて、このことによって、熱間圧延機の柔軟な使用は、所望された作動パラメータの、同時に信頼性の高い達成の際に実現される。
前記熱間圧延機において、≧40%、特に有利には≧50%、60%、または極めて特に有利には≧70%のパス厚減少率が確認された場合、
前記作業ロールの対の状態での交換の際に、より小さなロール直径範囲へと交換される。
より小さなロール直径範囲を有する作業ロールによる、この大きさの規模におけるパス厚減少率は、設備負荷、それぞれのロール内への圧延材の熱流束、並びに、減少させられた成形作業に基づいてのエネルギー消費量も低減されることの利点を有している。
「パス厚減少率」のもとで、圧延ロール間隙から走出する圧延材に対する圧延ロール間隙内へと走入する圧延材の厚さ比率が理解されるべきである。
同様のことは、有利には、同様に、圧延されるべき圧延材がエンドレスに圧延され、且つ、それに応じて、事実上、熱間圧延機のエンドレス式作動が行われる場合にも実施される。
前記作業ロールの対の状態での交換の際に、より小さなロール直径範囲へと交換される。
前記作業ロールの対の状態での交換の際に、より大きなロール直径範囲へと交換されることにある。
完成して巻回されるコイル毎の圧延スタンドの最初のパスは、熱間圧延機の個別式作動もしくはバッチ式作動を意味し、この個別式作動もしくはバッチ式作動の際に、より大きなロール直径範囲を有する作業ロールの使用が、圧延材のより大きな厚さに基づいて有利である。より大きなロール直径範囲の使用によって、係合角度は小さく保持され得、且つ、これに伴って、圧延材のスリップは回避され得る。
これに伴って、上位の制御ユニットが設けられており、この制御ユニットは方法のステップを実施し、且つ、それに応じて、相応する前提条件の存在の際に、少なくとも1つの熱間圧延スタンドにおける作業ロールのロール直径範囲の変更と、具現されるべき生産シーケンスの変更とが、導入可能および調整可能である。
個々の圧延スタンド内において現在存在する支持ロールに基づいての幾何学的な限界の考慮のもとで実施される。
ここで、熱間圧延スタンドにおいて、それぞれに現在この熱間圧延スタンド内において存在する支持ロールが、現在この熱間圧延スタンド内において存在する作業ロールとの関連における幾何学的な状況が規定され、且つ、これに伴って、場合によっては、圧下装置の昇降ストローク制限が考慮されることが背景である。
従って、例えばスタンド内において存在する摩滅させられた支持ロールの領域内において、昇降ストローク範囲の変更に基づいて、支持ロールの同時の交換無しでの他のロール直径範囲への作業ロールの交換を不可能にする可能性がある。
支持ロールの交換が、しかしながら、作業ロールの交換との比較において、明確により手間暇がかかるので、熱間圧延スタンドの支持ロールの必要な交換、および、この交換に伴う手間暇が、作業ロールのロール直径範囲の交換の利益を、既に補償することは可能である。
グリップ条件、圧延速度、ロール回転数、駆動回転数、駆動トルクのようなプロセスパラメータの考慮のもとで実施される。
参照符号の使用による、図面に対する請求項の関連付けは、これら請求項の保護範囲を制限するべきでない。
この熱間圧延機1は、製造設備内において、特に前接続された-本実施例において更には図示されていない-連続鋳造設備に接続可能であり、且つ、粗圧延ライン2、仕上げ圧延ライン3、巻き取り設備4、並びに、せん断機5および6を備えている。
仕上げ圧延ライン3は、複数の相前後して配置されている仕上げ圧延スタンド9であり、これら仕上げ圧延スタンド9に、熱間圧延機1の内部で、主輸送方向7において、先ず第一にせん断機6が、および、端部において巻き取り設備4が続いている。例えばスケール洗浄装置、加熱装置、等のような、更に別の公知の構成要素の図示は、簡略化の理由から省略されている。
熱間圧延スタンド10は、その際、4重式圧延スタンドとして形成されており、且つ、この眺望においてただ1つだけが目視可能である2つの圧延スタンド台架11、1つの圧下装置12、1つの支持ロール対、および、1つの作業ロール対17を備えている。支持ロール対は、その際、上側の支持ロール13と下側の支持ロール14とから構成されており、これらが、それぞれに、所属するそれぞれ1つのチョック15もしくは16内において回転可能に収容されている。その際、支持ロール対の支持ロール13と14とは、作業ロール対17を支持し、この作業ロール対17によって、熱間圧延スタンド10に供給された圧延材の成形が行われる。
作業ロール対の、それぞれに現実に組み付けられた作業ロール18および19、もしくは、20および21は、その際、これらのロール直径範囲によって常に同じに構成されており、その際、ロール直径範囲の交換の際に、作業ロール18および19、もしくは、20および21の対の状態での交換が行われる。小さなロール直径範囲と大きなロール直径範囲との間の偏差は、その際≧6%、有利には≧10%である。個々の作業ロール18もしくは19もしくは20もしくは21は、その際、所属するそれぞれに1つのチョック22もしくは23もしくは24もしくは25内において回転可能に案内されている。
それぞれに必要とされる圧延ロール間隙の実現化のためのそれぞれの昇降ストロークを調節するために、圧下装置12は、圧延スタンド台架11と並んで、構成要素として、更に、下側の支持ロール14および下側の作業ロール18もしくは20のくさび位置調節装置26と、上側の支持ロール13および上側の作業ロール19もしくは21の液圧式の圧下装置27と、並びに、上側の作業ロール19もしくは21、および、下側の作業ロール18もしくは20のそれぞれに1つの作業ロールベンディング装置28もしくは29とを備えている。
その際、異なるロール直径範囲を有する、作業ロール18および19、もしくは、20および21の交換可能な収容の具現のための異なる昇降ストロークを実現可能であるために、くさび位置調節装置26と、液圧式の圧下装置27と、作業ロールベンディング装置28もしくは29とは、それぞれに、それぞれ1つの位置調節範囲を有している。それに加えて、上側の支持ロール13に、更にロール釣り合わせ装置30が所属して設けられている。
必要な昇降ストロークは、これに伴って、直接的に、くさび位置調節装置26及び/または液圧式の圧下装置27の移動を介して調節され得、または、選択的に、圧下装置の構造形態を簡略化する間隔保持部片との組み合わせにおいて調節され得る。
場合によっては、圧延ロール間隙は、その際、圧延材の送り込みのために、先ず第一により大きく選択され、引き続いて縮小される。
作業ロール対の、それぞれに組み付けられた作業ロール18および19、もしくは、20および21の駆動のために、2つの駆動モータ32および33が設けられており、これら駆動モータ32が、タンデム配置において接続されている。これら駆動モータ32および33の間に、切替連結装置45が設けられていることは可能である。
駆動モータ32および33は、従動側で、場合によっては、切替変速機として形成された変速伝導装置34と接続されており、この変速伝導装置が、駆動モータの駆動運動を、変速のもとで、歯車伝動機構35へと伝達し、この歯車伝動機構を介して、変速された駆動運動が、スピンドル36および37を用いて、それぞれに、それぞれ所属する、組み付けられた作業ロール18もしくは19、または、20もしくは21に伝達される。
駆動運動の伝達のために、作業ロール18および19、もしくは、20および21は、それぞれに、ロールカップリングスリーブ38もしくは39もしくは40もしくは41を有しており、これらロールカップリングスリーブが、スピンドル36および37の所属するカップリングスリーブ42および43によって収容されている。
この個別式作動もしくはバッチ式作動において、圧延材が、完成したコイルに相応する予め与えられた長さ部分において熱間圧延機1へと運ばれ、且つ、個々の圧延スタンドにおいて、ストリップの目標厚さに予調節された圧延ロール間隙を通って送り込まれる。
エンドレスのストリップのより薄いストリップ長手方向部片の調節のために、移行部片が製造され、この移行部片は、くさび形状の厚さ経過をこの移行部片のストリップ長さにわたって有している。調製のために、圧延材/圧延ストリップは、単に一度だけせん断機6によって分離され、且つ、巻き取り設備4を介して個々のコイルへと巻回される。
このステップS1に対して先行して、後続して、または、平行に、それに加えて、ステップS2において、熱間圧延スタンド10の作業ロール対17の作業ロール18および19、もしくは、20および21の、どのロール直径範囲が、現在実行されているかが検出され、その際、この熱間圧延スタンド10において、前記で記載されているように、他のロール直径範囲を有する作業ロールへの、作業ロール18および19、もしくは、20および21の対の状態での交換が可能である。
熱間圧延機1において、その際、1つまたは複数の粗圧延スタンド8、及び/または、1つまたは複数の仕上げ圧延スタンド9が、交換可能な作業ロールを有する様式で構成されていることは可能である。
このことが肯定されるべき場合、ステップS4において、圧延工程が、変更無しに行われる。
それに加えて、設備コンフィグレータ44は、グリップ条件、圧延速度、ロール回転数、駆動回転数、その他これに類する物のようなプロセスパラメータを考慮する。
設備コンフィグレータ44は、この設備コンフィグレータ自体、または、接続された計算モデルに基づいて、作動パラメータ(出側厚さ、ストリップ速度、ロール回転数、圧延トルク、および、成形温度)を検査し、これらパラメータが、1050mmの使用される作業ロール直径における、意図されている作動様式「バッチ」の際に与えられ、且つ、意図されている作動パラメータと使用されるロール直径範囲が適当であり且つ圧延工程が計画された条件のもとで行われ得ることの結果を生じさせる。
設備コンフィグレータ44は、この設備コンフィグレータ自体、または、接続された計算モデルに基づいて、作動パラメータ(出側厚さ、ストリップ速度、ロール回転数、圧延トルク、および、成形温度)を検査し、これらパラメータが、850mmの使用される作業ロール直径における、意図されている作動様式「エンドレス」の際に与えられ、且つ、意図されている作動パラメータと使用されるロール直径範囲が適当であり且つ圧延工程が計画された条件のもとで行われ得ることの結果を生じさせる。
それぞれの構成状況に応じて、設備コンフィグレータ44によって、より低い速度およびトルクをモータの最適なフル稼働の際に実現するために、変速伝導装置34の変化された切替段によって、または、ただ駆動モータ33だけによって圧延することは提案され得る。
2 粗圧延ライン
3 仕上げ圧延ライン
4 巻き取り設備
5 せん断機
6 せん断機
7 主輸送方向
8 粗圧延スタンド
9 仕上げ圧延スタンド
10 熱間圧延スタンド
11 圧延スタンド台架
12 圧下装置
13 上側の支持ロール
14 下側の支持ロール
15 チョック
16 チョック
17 作業ロール対
18 下側の作業ロール
19 上側の作業ロール
20 下側の作業ロール
21 上側の作業ロール
22 ロールチョック
23 ロールチョック
24 ロールチョック
25 ロールチョック
26 くさび位置調節装置
27 液圧式の圧下装置
28 作業ロールベンディング装置
29 作業ロールベンディング装置
30 ロール釣り合わせ装置
31 パスライン
32 駆動モータ
33 駆動モータ
34 変速伝導装置
35 歯車伝動機構
36 スピンドル
37 スピンドル
38 ロールカップリングスリーブ
39 ロールカップリングスリーブ
40 ロールカップリングスリーブ
41 ロールカップリングスリーブ
42 カップリングスリーブ
43 カップリングスリーブ
44 設備コンフィグレータ
45 切替連結装置
H1 昇降ストローク くさび位置調節装置
H2 昇降ストローク 液圧式の位置調節装置
H3 昇降ストローク 上側の作業ロールベンディング装置/ロールカップリングスリーブ
H4 昇降ストローク 下側の作業ロールベンディング装置/ロールカップリングスリーブ
S1~S6 個別ステップ
この圧下装置が、作業ロール対を収容するため、および、前記作業ロール対の作業ロールを圧延ロール間隙の規定のもとで互いに位置決めするために設けられている、上記熱間圧延スタンドに関する。
更に、本発明は、熱間圧延機、並びに、熱間圧延機の作動のための方法に関する。
熱間圧延スタンド内において、処理されるべき圧延材の成形は、その際、作業ロール対の作業ロールを介して行われ、この作業ロール対が、大抵の場合、支持ロールとの組み合わせにおいて、1つの圧延スタンド台架内において収容されている。作業ロールのロール直径範囲の確定は、その際、通常、極めて異なる作動パラメータを、および、製造されるべき最終製品の達成されるべきパラメータをも考慮して行われる。
特許文献2は、圧下装置を有する圧延スタンドを開示しており、この圧下装置が、作業ロール対を収容すること、および、この作業ロール対の作業ロールを、圧延ロール間隙の規定のもとで互いに位置決めすることのために設けられている。
その熱間圧延機内において本発明に従う熱間圧延スタンドが使用される該熱間圧延機は、更に、それぞれに請求項6および7の対象である。それに加えて、請求項8から14までは、熱間圧延機の作動のための方法の関する。
有利には、熱間圧延スタンドの圧下装置は、その際、圧延スタンド台架を備えており、この圧延スタンド台架内において作業ロール対が支承されており、且つ、この圧延スタンド台架内において、作業ロール対の作業ロールが、圧下装置の更に別の構成要素を介して互いに位置決めされる。作業ロール対は、下側の作業ロールと上側の作業ロールとの形態での、特に2つの作業ロールから構成されており、その際、個々の作業ロールが、圧延スタンド内において組み付けられた状態において、有利にはそれぞれに1つの所属する案内要素内において案内されている。
本発明の趣旨において、それぞれの案内要素は、その際、特にそれぞれのチョックであり、このチョック内において、それぞれの作業ロールが回転可能に支承されている。
同様にこれら支持ロールも、その際、それぞれに、有利には所属するそれぞれの案内要素内において案内され、この案内要素が、有利には、同様に、それぞれに1つのチョックである。
くさび位置調節装置と、液圧式の位置調節装置と、それぞれの作業ロールベンディング装置とが、それぞれに、場合によっては、更に別の個別の構成要素を有していることは可能である。
換言すれば、従って、圧下装置は、本発明に従う熱間圧延スタンドにおいて、作業ロール対の作業ロールを収容することのために形成されており、その際、これら作業ロールが、その場合に、ロール直径範囲の変更のもとで、対の状態で交換され得る。熱間圧延スタンド内において組み付けられた作業ロールは、互いに、その際、常に選択されたロール直径範囲に関して相応している。選択可能な(作業)ロール直径範囲は、直径偏差が(明確に)通常のロール摩滅を越える限り、互いに相違している。
この適合は、その際、付加的なロールがスタンド内に導入される必要無しに、より迅速に、且つ、より扱いにくく無く行われ得る。付加的なロールセットの導入は、熱間圧延機内における圧延材寸法を注視して、広範囲な更に別の、例えば入側案内、動力伝達系統の適合を、しかしながら同様に圧下装置の適合をも誘起し、これら適合が、例えばメンテナンス停止状態において実施される必要がある。
総じて、本発明により、柔軟に調節可能な熱間圧延スタンドが実現され得、交換可能な作業ロールのロール直径範囲が、計画された作動パラメータを考慮して選択されるというやり方で、この熱間圧延スタンドの使用において、同様に柔軟に取り扱い可能な(haendelbares)熱間圧延機が実現可能である。
それとは反対に、増大するロール直径によって、不変の入側厚さと不変の絶対的な減面率(Abnahme)において、係合角度は低減する。その際、圧延材のストリップのスリップ、または、最初のパスの問題の危険は、係合角度が小さくなればなる程、それだけいっそう小さくなる。それに加えて、ロール直径、および、このロール直径と相関関係にある駆動ロールネック直径によって、同様に伝達可能なトルクも増大する。
作業ロールの合目的な交換、および、従ってロール直径範囲の変更によって、本発明に従う熱間圧延スタンドにおいて、これに伴って、製造されるべき製品、それぞれのプロセス管理、それぞれの寸法、それぞれの材料、及び/または、それぞれの品質要求のような、具現されるべき生産パラメータに対する適合は、この目的のために作業ロールのロール直径の交換の際に妥協される必要無しに行われ得る。
作業ロール対の作業ロールの組み付けは、その際、本発明の趣旨において、常に互いに相応するロール直径範囲によって行われ、即ち、これら現在組み付けられている作業ロールが、常に同じロール直径範囲を有する。
選択可能なロール直径範囲は、直径偏差が(明確に)通常のロール摩滅を越える限り、互いに相違している。
交換によって具現可能なロール直径範囲の間の偏差は、小さなロール直径範囲と大きなロール直径範囲との間で、従って、少なくとも6%、有利にはしかしながら少なくとも10%である。このことは、この大きさの規模内における偏差の際に、異なる要求を、および、同様に圧延パラメータとロール直径との間の異なる関連をも、交換によって考慮され得ることの、利点を有している。
その場合に、「パスライン」のもとで、作業ロール対の下側の作業ロールとローラーテーブルの隣接するロールとの間の高さの相違が理解されるべきであり、その際、パスラインの変動は、可能な限り少ないべきである。何故ならば、さもなければ、作業ロールの間の圧延材の送り込みの際の困難性、または、同様に下側の作業ロールとの圧延材の衝突を誘起可能であるからである。
この目的のための選択的な実施形態の可能性に従い、熱間圧延スタンドは、仕上げ圧延スタンドとして構成されており、この仕上げ圧延スタンドが、熱間圧延機の内部で、特に予め与えられた寸法への圧延材の段階的な成形のために使用される。
前記圧下装置は、構成要素として、
前記作業ロール対の下側の作業ロールのくさび位置調節装置、及び/または、
前記作業ロール対の上側の作業ロールの液圧式の位置調節装置、及び/または、
前記下側の作業ロール及び/または前記上側の作業ロールの、それぞれ1つの作業ロールベンディング装置を備えており、
その際、前記圧下装置の前記構成要素が、それぞれに、それぞれ1つの位置調節範囲を、異なるロール直径範囲を有する互いに相応する作業ロールの交換可能な収容のために有している。
このことによって、異なるロール直径範囲を有する作業ロールを、熱間圧延スタンド内において収容可能とすることの可能性は提供される。何故ならば、構成要素が、個々に、または、総和において、このために必要な昇降ストロークを具現可能であるからである。
その際、可逆作動のための構成は、圧延材が、数回にわたって、且つ、可逆的に、即ち互いに反対の搬送方向でもって導かれることを意味し、それに対して、一方向作動において、熱間圧延スタンドを通っての圧延材の貫通案内が、ただ1つの方向においてだけ、および、ただ一度だけ行われる。
有利には、熱間圧延機は、複数のユニットから構成されており、これらユニットが、予熱ユニット、粗圧延ライン、中間加熱ユニット、仕上げ圧延ライン、輸送ユニット、巻き取りユニット、及び/または、種々の分離ユニットを備えていることは可能である。付加的に、熱間圧延機が、例えばスケール洗浄装置、誘導加熱装置、その他これに類する物のような、更に別のユニットを有していることは可能である。
少なくとも1つの粗圧延スタンドを有する粗圧延ラインと、少なくとも1つの仕上げ圧延スタンドを有する仕上げ圧延ラインとが設けられており、
その際、前記粗圧延ラインの少なくとも1つの粗圧延スタンドと、前記仕上げ圧延ラインの少なくとも1つの仕上げ圧延スタンドとが、前記の変形例の内の1つまたは複数の変形例による、それぞれ1つの熱間圧延スタンドとして構成されている。
特に有利には、粗圧延ラインの少なくとも1つの粗圧延スタンドにおいてと同様に、仕上げ圧延ラインの少なくとも1つの仕上げ圧延スタンドにおいても、それぞれの作業ロール対の作業ロールは、対の状態で、ロール直径範囲の変更のもとで交換され得る。
その際、少なくとも、以下の方法のステップ:即ち、
a)作動パラメータについての、具現されるべき生産シーケンスの検査、これら作動パラメータは、その際、有利には、パス厚減少率と作動モードとのパラメータを備えている、
b)前記の変形例の内の1つまたは複数の変形例により構成された少なくとも1つの熱間圧延スタンドの、作業ロール対の作業ロールの現在選択されているロール直径範囲の検査、
c)前記現在選択されているロール直径範囲が、具現されるべき生産シーケンスの作動パラメータに対して適合しているかどうかの検査、
その際、否定されるべき場合、前記作業ロール対の作業ロールの対の状態での交換が、少なくとも1つの前記熱間圧延スタンドにおける、前記作業ロールのロール直径の変更によって実施され、及び/または、前記具現されるべき生産シーケンスの変更が行われ、および、
その際、引き続いて、ステップa)からの前記検査が改めて導入され、
それに対して、肯定されるべき場合、前記圧延工程が変更無しに行われる、
ことの方法のステップが通過される。
それに加えて、前記変形例の内の1つまたは複数の変形例により形成されている、少なくとも1つの熱間圧延スタンドにおいて、この熱間圧延スタンドの作業ロール対の作業ロールの現在のロール直径範囲が確認される。
その次に、その場合に、少なくとも1つの熱間圧延スタンドの現在のロール直径範囲によって、所望された作動パラメータが実現され得るかが検査される。このことがそのような状況である場合、圧延工程は、変更の実施無しに行われる。それに反して、作業ロール対の作業ロールの現在のロール直径範囲と、具現されるべき生産シーケンスの作動パラメータとが、互いに適合していないことが確認された場合、作動パラメータと少なくとも1つの熱間圧延スタンドの作業ロールのロール直径範囲とを互いに調和させるために、作業ロール対の作業ロールの対の状態での交換が、ロール直径範囲の変更のもとで実施され、及び/または、生産シーケンスの作動パラメータが変更される。
引き続いて、その場合に、生産シーケンスが、確認された作業ロール直径範囲との関連における作動パラメータによって、互いに適合するまでの間、検査工程は繰り返され、且つ、引き続いて圧延工程が導入される。
総じて、このことによって、熱間圧延機の柔軟な使用は、所望された作動パラメータの、同時に信頼性の高い達成の際に実現される。
前記熱間圧延機において、≧40%、特に有利には≧50%、60%、または極めて特に有利には≧70%のパス厚減少率が確認された場合、
前記作業ロールの対の状態での交換の際に、より小さなロール直径範囲へと交換される。
より小さなロール直径範囲を有する作業ロールによる、この大きさの規模におけるパス厚減少率は、設備負荷、それぞれのロール内への圧延材の熱流束、並びに、減少させられた成形作業に基づいてのエネルギー消費量も低減されることの利点を有している。
「パス厚減少率」のもとで、圧延ロール間隙から走出する圧延材に対する圧延ロール間隙内へと走入する圧延材の厚さ比率が理解されるべきである。
同様のことは、有利には、同様に、圧延されるべき圧延材がエンドレスに圧延され、且つ、それに応じて、事実上、熱間圧延機のエンドレス式作動が行われる場合にも実施される。
前記作業ロールの対の状態での交換の際に、より小さなロール直径範囲へと交換される。
前記作業ロールの対の状態での交換の際に、より大きなロール直径範囲へと交換されることにある。
完成して巻回されるコイル毎の圧延スタンドの最初のパスは、熱間圧延機の個別式作動もしくはバッチ式作動を意味し、この個別式作動もしくはバッチ式作動の際に、より大きなロール直径範囲を有する作業ロールの使用が、圧延材のより大きな厚さに基づいて有利である。より大きなロール直径範囲の使用によって、係合角度は小さく保持され得、且つ、これに伴って、圧延材のスリップは回避され得る。
これに伴って、上位の制御ユニットが設けられており、この制御ユニットは方法のステップを実施し、且つ、それに応じて、相応する前提条件の存在の際に、少なくとも1つの熱間圧延スタンドにおける作業ロールのロール直径範囲の変更と、具現されるべき生産シーケンスの変更とが、導入可能および調整可能である。
個々の圧延スタンド内において現在存在する支持ロールに基づいての幾何学的な限界の考慮のもとで実施される。
ここで、熱間圧延スタンドにおいて、それぞれに現在この熱間圧延スタンド内において存在する支持ロールが、現在この熱間圧延スタンド内において存在する作業ロールとの関連における幾何学的な状況が規定され、且つ、これに伴って、場合によっては、圧下装置の昇降ストローク制限が考慮されることが背景である。
従って、例えばスタンド内において存在する摩滅させられた支持ロールの領域内において、昇降ストローク範囲の変更に基づいて、支持ロールの同時の交換無しでの他のロール直径範囲への作業ロールの交換を不可能にする可能性がある。
支持ロールの交換が、しかしながら、作業ロールの交換との比較において、明確により手間暇がかかるので、熱間圧延スタンドの支持ロールの必要な交換、および、この交換に伴う手間暇が、作業ロールのロール直径範囲の交換の利益を、既に補償することは可能である。
グリップ条件、圧延速度、ロール回転数、駆動回転数、駆動トルクのようなプロセスパラメータの考慮のもとで実施される。
参照符号の使用による、図面に対する請求項の関連付けは、これら請求項の保護範囲を制限するべきでない。
この熱間圧延機1は、製造設備内において、特に前接続された-本実施例において更には図示されていない-連続鋳造設備に接続可能であり、且つ、粗圧延ライン2、仕上げ圧延ライン3、巻き取り設備4、並びに、せん断機5および6を備えている。
仕上げ圧延ライン3は、複数の相前後して配置されている仕上げ圧延スタンド9であり、これら仕上げ圧延スタンド9に、熱間圧延機1の内部で、主輸送方向7において、先ず第一にせん断機6が、および、端部において巻き取り設備4が続いている。例えばスケール洗浄装置、加熱装置、等のような、更に別の公知の構成要素の図示は、簡略化の理由から省略されている。
熱間圧延スタンド10は、その際、4重式圧延スタンドとして形成されており、且つ、この眺望においてただ1つだけが目視可能である2つの圧延スタンド台架11、1つの圧下装置12、1つの支持ロール対、および、1つの作業ロール対17を備えている。支持ロール対は、その際、上側の支持ロール13と下側の支持ロール14とから構成されており、これらが、それぞれに、所属するそれぞれ1つのチョック15もしくは16内において回転可能に収容されている。その際、支持ロール対の支持ロール13と14とは、作業ロール対17を支持し、この作業ロール対17によって、熱間圧延スタンド10に供給された圧延材の成形が行われる。
作業ロール対の、それぞれに現実に組み付けられた作業ロール18および19、もしくは、20および21は、その際、これらのロール直径範囲によって常に同じに構成されており、その際、ロール直径範囲の交換の際に、作業ロール18および19、もしくは、20および21の対の状態での交換が行われる。小さなロール直径範囲と大きなロール直径範囲との間の偏差は、その際≧6%、有利には≧10%である。個々の作業ロール18もしくは19もしくは20もしくは21は、その際、所属するそれぞれに1つのチョック22もしくは23もしくは24もしくは25内において回転可能に案内されている。
それぞれに必要とされる圧延ロール間隙の実現化のためのそれぞれの昇降ストロークを調節するために、圧下装置12は、圧延スタンド台架11と並んで、構成要素として、更に、下側の支持ロール14および下側の作業ロール18もしくは20のくさび位置調節装置26と、上側の支持ロール13および上側の作業ロール19もしくは21の液圧式の圧下装置27と、並びに、上側の作業ロール19もしくは21、および、下側の作業ロール18もしくは20のそれぞれに1つの作業ロールベンディング装置28もしくは29とを備えている。
その際、異なるロール直径範囲を有する、作業ロール18および19、もしくは、20および21の交換可能な収容の具現のための異なる昇降ストロークを実現可能であるために、くさび位置調節装置26と、液圧式の圧下装置27と、作業ロールベンディング装置28もしくは29とは、それぞれに、それぞれ1つの位置調節範囲を有している。それに加えて、上側の支持ロール13に、更にロール釣り合わせ装置30が所属して設けられている。
必要な昇降ストロークは、これに伴って、直接的に、くさび位置調節装置26及び/または液圧式の圧下装置27の移動を介して調節され得、または、選択的に、圧下装置の構造形態を簡略化する間隔保持部片との組み合わせにおいて調節され得る。
場合によっては、圧延ロール間隙は、その際、圧延材の送り込みのために、先ず第一により大きく選択され、引き続いて縮小される。
作業ロール対の、それぞれに組み付けられた作業ロール18および19、もしくは、20および21の駆動のために、2つの駆動モータ32および33が設けられており、これら駆動モータ32が、タンデム配置において接続されている。これら駆動モータ32および33の間に、切替連結装置45が設けられていることは可能である。
駆動モータ32および33は、従動側で、場合によっては、切替変速機として形成された変速伝導装置34と接続されており、この変速伝導装置が、駆動モータの駆動運動を、変速のもとで、歯車伝動機構35へと伝達し、この歯車伝動機構を介して、変速された駆動運動が、スピンドル36および37を用いて、それぞれに、それぞれ所属する、組み付けられた作業ロール18もしくは19、または、20もしくは21に伝達される。
駆動運動の伝達のために、作業ロール18および19、もしくは、20および21は、それぞれに、ロールカップリングスリーブ38もしくは39もしくは40もしくは41を有しており、これらロールカップリングスリーブが、スピンドル36および37の所属するカップリングスリーブ42および43によって収容されている。
この個別式作動もしくはバッチ式作動において、圧延材が、完成したコイルに相応する予め与えられた長さ部分において熱間圧延機1へと運ばれ、且つ、個々の圧延スタンドにおいて、ストリップの目標厚さに予調節された圧延ロール間隙を通って送り込まれる。
エンドレスのストリップのより薄いストリップ長手方向部片の調節のために、移行部片が製造され、この移行部片は、くさび形状の厚さ経過をこの移行部片のストリップ長さにわたって有している。調製のために、圧延材/圧延ストリップは、単に一度だけせん断機6によって分離され、且つ、巻き取り設備4を介して個々のコイルへと巻回される。
このステップS1に対して先行して、後続して、または、平行に、それに加えて、ステップS2において、熱間圧延スタンド10の作業ロール対17の作業ロール18および19、もしくは、20および21の、どのロール直径範囲が、現在実行されているかが検出され、その際、この熱間圧延スタンド10において、前記で記載されているように、他のロール直径範囲を有する作業ロールへの、作業ロール18および19、もしくは、20および21の対の状態での交換が可能である。
熱間圧延機1において、その際、1つまたは複数の粗圧延スタンド8、及び/または、1つまたは複数の仕上げ圧延スタンド9が、交換可能な作業ロールを有する様式で構成されていることは可能である。
このことが肯定されるべき場合、ステップS4において、圧延工程が、変更無しに行われる。
それに加えて、設備コンフィグレータ44は、グリップ条件、圧延速度、ロール回転数、駆動回転数、その他これに類する物のようなプロセスパラメータを考慮する。
設備コンフィグレータ44は、この設備コンフィグレータ自体、または、接続された計算モデルに基づいて、作動パラメータ(出側厚さ、ストリップ速度、ロール回転数、圧延トルク、および、成形温度)を検査し、これらパラメータが、1050mmの使用される作業ロール直径における、意図されている作動様式「バッチ」の際に与えられ、且つ、意図されている作動パラメータと使用されるロール直径範囲が適当であり且つ圧延工程が計画された条件のもとで行われ得ることの結果を生じさせる。
設備コンフィグレータ44は、この設備コンフィグレータ自体、または、接続された計算モデルに基づいて、作動パラメータ(出側厚さ、ストリップ速度、ロール回転数、圧延トルク、および、成形温度)を検査し、これらパラメータが、850mmの使用される作業ロール直径における、意図されている作動様式「エンドレス」の際に与えられ、且つ、意図されている作動パラメータと使用されるロール直径範囲が適当であり且つ圧延工程が計画された条件のもとで行われ得ることの結果を生じさせる。
それぞれの構成状況に応じて、設備コンフィグレータ44によって、より低い速度およびトルクをモータの最適なフル稼働の際に実現するために、変速伝導装置34の変化された切替段によって、または、ただ駆動モータ33だけによって圧延することは提案され得る。
2 粗圧延ライン
3 仕上げ圧延ライン
4 巻き取り設備
5 せん断機
6 せん断機
7 主輸送方向
8 粗圧延スタンド
9 仕上げ圧延スタンド
10 熱間圧延スタンド
11 圧延スタンド台架
12 圧下装置
13 上側の支持ロール
14 下側の支持ロール
15 チョック
16 チョック
17 作業ロール対
18 下側の作業ロール
19 上側の作業ロール
20 下側の作業ロール
21 上側の作業ロール
22 ロールチョック
23 ロールチョック
24 ロールチョック
25 ロールチョック
26 くさび位置調節装置
27 液圧式の圧下装置
28 作業ロールベンディング装置
29 作業ロールベンディング装置
30 ロール釣り合わせ装置
31 パスライン
32 駆動モータ
33 駆動モータ
34 変速伝導装置
35 歯車伝動機構
36 スピンドル
37 スピンドル
38 ロールカップリングスリーブ
39 ロールカップリングスリーブ
40 ロールカップリングスリーブ
41 ロールカップリングスリーブ
42 カップリングスリーブ
43 カップリングスリーブ
44 設備コンフィグレータ
45 切替連結装置
H1 昇降ストローク くさび位置調節装置
H2 昇降ストローク 液圧式の位置調節装置
H3 昇降ストローク 上側の作業ロールベンディング装置/ロールカップリングスリーブ
H4 昇降ストローク 下側の作業ロールベンディング装置/ロールカップリングスリーブ
S1~S6 個別ステップ
Claims (16)
- 熱間圧延機(1)のため、および、金属の平板製品の製造のための熱間圧延スタンド(10)であって、この熱間圧延スタンドが、圧下装置(12)を備え、
この圧下装置が、作業ロール対(17)を収容するため、および、前記作業ロール対(17)の作業ロール(18、19、20、21)を圧延ロール間隙の規定のもとで互いに位置決めするために設けられている、上記熱間圧延スタンド(10)において、
前記圧下装置(12)が、前記作業ロール対(17)において、互いに相応する作業ロール(18、19、20、21)でもっての異なるロール直径範囲を交換可能に収容するために構成されていることを特徴とする熱間圧延スタンド(10)。 - 粗圧延スタンドとして構成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱間圧延スタンド(10)。
- 仕上げ圧延スタンドとして構成されていることを特徴とする請求項1に記載の熱間圧延スタンド(10)。
- 前記異なるロール直径範囲の間の偏差は、≧6%、有利には≧10%であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の熱間圧延スタンド(10)。
- 前記圧下装置(12)は、構成要素として、
前記作業ロール対(17)の下側の作業ロール(18;20)のくさび位置調節装置(26)、及び/または、
前記作業ロール対(17)の上側の作業ロール(19;21)の液圧式の圧下装置(27)、及び/または、
前記下側の作業ロール(18;20)及び/または前記上側の作業ロール(19;21)の、それぞれ1つの作業ロールベンディング装置(28、29)を備えており、
前記圧下装置(12)の前記構成要素が、それぞれに、それぞれ1つの相応する位置調節範囲を、互いに相応する作業ロール(18、19、20、21)を有する前記作業ロール対(17)の異なるロール直径範囲の交換可能な収容のために有している、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の熱間圧延スタンド(10)。 - 可逆作動または一方向作動のために構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の熱間圧延スタンド(10)。
- 前記異なるロール直径範囲の使用の際のパスライン変動は、±20mm、有利には±15mmよりも小さいことを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の熱間圧延スタンド(10)。
- 請求項1から7のいずれか一つによる、少なくとも1つの熱間圧延スタンド(10)を備えることを特徴とする熱間圧延機(1)。
- 少なくとも1つの粗圧延スタンド(8)を有する粗圧延ライン(2)と、少なくとも1つの仕上げ圧延スタンド(9)を有する仕上げ圧延ライン(3)とが設けられており、
前記粗圧延ライン(2)の少なくとも1つの粗圧延スタンド(8)、及び/または、前記仕上げ圧延ライン(3)の少なくとも1つの仕上げ圧延スタンド(9)が、請求項1から7のいずれか一つによるそれぞれ1つの熱間圧延スタンド(10)として構成されている、
ことを特徴とする請求項8に記載の熱間圧延機(1)。 - 熱間圧延機(1)の作動のための方法であって、この方法が以下の方法のステップ:即ち、
a)作動パラメータについての、具現されるべき生産シーケンスの検査、
b)請求項1から7のいずれか一つにより構成された少なくとも1つの熱間圧延スタンド(10)の、作業ロール対(17)の作業ロール(18、19、20、21)の現在選択されているロール直径範囲の検査、
c)前記現在選択されているロール直径範囲が、具現されるべき生産シーケンスの作動パラメータに対して適合しているかどうかの検査、
その際、否定されるべき場合、前記作業ロール対(17)の作業ロール(18、19、20、21)の対の状態での交換が、少なくとも1つの前記熱間圧延スタンド(10)における、前記作業ロール(18、19、20、21)のロール直径範囲の変更を伴って実施され、及び/または、前記具現されるべき生産シーケンスの変更が行われ、および、
引き続いて、ステップa)でもっての検査工程が改めて導入され、
それに対して、肯定されるべき場合、前記圧延工程が変更無しに行われる、
ことの方法のステップを備えていることを特徴とする方法。 - 前記熱間圧延機(1)において、≧40%、特に有利には≧50%、60%、または極めて特に有利には≧70%のパス厚減少率が確認された場合、
前記作業ロール(18、19、20、21)の対の状態での交換の際に、より小さなロール直径範囲へと交換されることを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 完成して巻回される個々のコイルの製造のための圧延ステップにおいて、如何なる作動休止も行われない場合、
前記作業ロール(18、19、20、21)の対の状態での交換の際に、より小さなロール直径範囲へと交換されることを特徴とする請求項10または11に記載の方法。 - 完成して巻回されるコイル毎に、圧延スタンドの最初のパスが行われる場合、
前記作業ロール(18、19、20、21)の対の状態での交換の際に、より大きなロール直径範囲へと交換されることを特徴とする請求項10から12のいずれか一つに記載の方法。 - 前記方法のステップは、設備コンフィグレータ(44)によって指導されることを特徴とする請求項10から13のいずれか一つに記載の方法。
- 前記設備コンフィグレータ(44)による計算は、
個々の圧延スタンド内において現在存在する支持ロール(13、14)に基づいての幾何学的な限界の考慮のもとで実施されることを特徴とする請求項14に記載の方法。 - 前記設備コンフィグレータ(44)による計算は、
グリップ条件、圧延速度、ロール回転数、駆動回転数、駆動トルクのようなプロセスパラメータの考慮のもとで実施されることを特徴とする請求項14または15に記載の方法。
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