JP6620233B2 - 圧延材を圧延するための方法および圧延機 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの圧延スタンドを有する圧延機内において、圧延材を圧延するための方法に関し、
その際、前記圧延スタンドのワークロールの間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さが、前記ワークロールとの前記圧延材の接触前に、前記圧延材の走入厚さよりも小さく調節され、
その際、前記圧延材が圧延ロール間隙に到達した後に、前記圧延スタンドの少なくとも１つの駆動されるワークロールが、目標回転速度でもって作動され、および、
その際、前記圧延材が前記圧延ロール間隙に到達するまで、前記駆動されるワークロールが、前記目標回転速度と異なる予備制御回転速度でもって作動される。

本発明は、更に、少なくとも１つの圧延スタンドとこの圧延スタンドを制御する少なくとも１つの制御及び／または調節ユニット（Ｓｔｅｕｅｒ− ｕｎｄ／ｏｄｅｒ Ｒｅｇｅｌｅｉｎｈｅｉｔ）とを有する、圧延材を圧延するための圧延機に関し、
その際、前記制御及び／または調節電子機器（Ｓｔｅｕｅｒ− ｕｎｄ／ｏｄｅｒ Ｒｅｇｅｌｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ）が、
前記圧延スタンドのワークロールの間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さを、前記ワークロールとの前記圧延材の接触前に、前記圧延材の走入厚さよりも小さく調節すること、
前記圧延材が圧延ロール間隙に到達した後に、前記圧延スタンドの少なくとも１つの駆動されるワークロールを、目標回転速度でもって作動すること、および、
前記圧延材が前記圧延ロール間隙に到達するまで、前記駆動されるワークロールを、前記目標回転速度と異なる予備制御回転速度でもって作動すること、
のために設備されている。

圧延機の圧延スタンド内における圧延が開始する際に、連結されたプロセス内における、同様にスラブとも称される、金属の圧延材の圧延において、速度障害、および、質量流の乱れの状態となる。
圧延力形成（Ｗａｌｚｋｒａｆｔａｕｆｂａｕ）と、圧延材の材料の合目的な変形のために必要である圧延トルク形成（Ｗａｌｚｍｏｍｅｎｔｅｎａｕｆｂａｕ）は関連する。圧延トルクもしくは変形トルクは、圧延スタンドのワークロール駆動装置によって付与される。

通常、圧延スタンドのワークロールは、定常的な変形プロセスのために必要な回転速度ｖ_０でもって、圧延材を待つ。
圧延材が圧延スタンドの圧延ロール間隙内へと入る際に、圧延スタンドのワークロール駆動装置は、変形トルクを引き受ける。圧延スタンドのワークロールの回転数の通常の制御に基づいて、この場合に、回転数制御装置が、必要な目標回転速度に再び調節するまで、ワークロールの回転速度の短時間の低下が発生する。
圧延スタンドの手前で、その場合に、材料滞留の状態となり、この滞留は、質量流制御、および、張力制御の組込み構造体によって収容されねばならない。この目的のために、例えば、張力測定ローラー、または、ループリフターが使用され、これらを用いて、制御装置が、隣接する圧延スタンドのワークロールの回転速度を、一定の質量流状況と一定の張力状況とが取り戻されるまでの間、適合させる。

熱間圧延機および冷間圧延機において、圧延開始の際の質量流制御の乱れ特性に対する要件の低減のために、一般に行われている構成は、圧延開始の際の回転速度の落ち込みの予備制御である。その際、ワークロール、もしくは、圧延スタンドのワークロールの駆動装置は、圧延開始の前に、定常的な圧延条件のもとでよりも、速度Δｖだけ、より迅速に回転する。
圧延スタンド内における圧延材の最初のパス（Ａｎｓｔｉｃｈ）、および、この圧延スタンドのワークロールに対してその際に生起する回転数の落ち込みでもって、この超過速度Δｖは除去（ｗｅｇｇｅｓｃｈａｌｔｅｔ）され、且つ、この圧延スタンドが、定常的な条件のもとでの速度の基準値を獲得する。このことによって、圧延スタンドの走入側での材料滞留が十分に除去されることは達成される。
このやり方は、同様に、張力形成補助（Ｚｕｇａｕｆｂａｕｈｉｌｆｅ）とも称される。この場合、しばしば、先行して存在するプロセス部分内における張力が、最初のパスの後、高いレベルにあることは甘受されるが、通常は、これに伴って、しかしながら、増大されたプロセス信頼性が具現する。

圧延スタンドのワークロールにおける回転数の落ち込み、および、これに伴って、この圧延スタンドの手前での滞留させられた圧延材長さが、回転数制御器調節状態、および、圧延条件、および、必要な圧延トルクに依存することは公知である。
高い圧延トルクの際に、この回転数の落ち込みは大きく、且つ、ワークロールの回転速度の必要な予備制御が同様に大きい。張力形成補助の困難性は、回転速度予備制御Δｖ、および、最適な時間的な連続を精確に予知することである。

圧延スタンドは、圧延材の最初のパスの際に、必要な最初のパスの位置に対して予測された圧延力を考慮して、走入する圧延材の材料でもっての圧延ロール間隙の充填、および、圧延力形成の後、直接的に、圧延材の所望された走出厚さが生成されるように、前置され得る。
前置位置から圧延位置への、圧延スタンドのこの開放は、同様に、圧延材の最初のパスの際の、圧延ロール間隙内における質量収支バランス（Ｍａｓｓｅｎｂｉｌａｎｚ）における貢献を誘起し、且つ、圧延材の走入する材料を更に加速する。走入する圧延材の材料のこの加速は、ワークロール駆動装置の減速に重畳される。多くの場合に、加速効果は二次的である。
しかしながら同様に、例えば、ＣＰＳ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓｔｒｉｐ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）設備の最初の圧延スタンドにおいて、圧延ロール間隙内への圧延材の材料の引込みもしくは加速効果が、支配および監視され得る場合もある。

引込み条件の特別な関連性でもっての使用は、（連結された鋳造および圧延の）エンドレス設備の新しい設備コンセプトであり、これらエンドレス設備において、例えば７０ｍｍから１６０ｍｍの厚さの、大きなスラブ厚さが、鋳造および圧延されるべきである。
不都合な温度条件、および、湯口（Ａｎｇｕｓｓ）によって鋳込まれた冷間ストランド構成要素の理由で、圧延可能でないスラブ頭部を通過させるために、従来構成された設備において、圧延開始の際に、スラブ頭部は、圧延機の開放した最初の圧延スタンドを通って作動される。圧延機の最初の３つの圧延スタンドは、次いで、ストリップ頭部の通過の後、スラブの上に載置し、且つ、数秒の内に、必要な中間厚さへと閉鎖する。
スラブ頭部における大きな厚さに基づいて、このスラブ頭部の材料は、所望された目標厚さへは圧延され得ず、もしくは、その際、生成されるくさび部（Ｋｅｉｌ）が、後に続くプロセス内において切断および導出されねばならず、このことは、エンドレス設備の歩留まりを低下させる。

新しい手法において、エンドレスのスラブのスラブ頭部は、直接的に、多段スタンド式の圧延機の最初の圧延スタンド内において圧延されるべきである。
スラブ頭部の圧延可能でない部分は、鋳造機械の後ろの、最初の圧延スタンドの手前で、例えばせん断機を用いて切断される。圧延材の最初のパスの際に、その場合に、最初の圧延スタンドは、エンドレスのスラブを介して、鋳造機械と接続されている。圧延スタンド内における圧延材の最初のパスは、その際、圧延ロール間隙内への圧延材走入の前の圧延ロール間隙高さが、走入するエンドレスのスラブの走入厚さよりも小さいように規定されている。
エンドレスのスラブのスラブ頭部における最初のパスによって、既に、スラブ始端部において、必要な厚さ減少が調節され、および、材料の切断、または、移行厚さを有するストリップ領域の生成が回避されることは達成され、このことは、エンドレスのスラブの歩留まりを増大させる。

多段スタンド式の圧延機の最初の圧延スタンド内における、圧延開始の際の、速度障害、および、質量流の乱れは、但し、エンドレスのスラブを介して最初の圧延スタンドと接続された鋳造機械の液状領域内へと至るまで反作用を及ぼす可能性がある。
最後には鋳造中断、または、鋳造製品における品質損失を誘起する可能性のある、鋳造プロセスに対する負の影響が回避されねばならないので、この場合、特別な要件は肝要である。鋳造機械と最初の圧延スタンドとの間のスラブ速度の少ない障害は、従って、不可欠である。

このような様式の装置に関して、記載すべき先行技術文献情報は無い。

本発明の課題は、圧延スタンド内へと走入する圧延材内における、張力変化及び／または質量流変化を、この圧延スタンド内への、圧延材の圧延材頭部の最初のパスの間じゅう、極めて十分に低減することである。

この課題は、独立した請求項によって解決される。有利な構成は、特に、従属請求項内において提示されており、これら有利な構成が、それぞれに、個別に採用された状態で、または、互いに種々の組み合わせにおいて、本発明の有利なまたは改良される観点を具現可能である。

少なくとも１つの圧延スタンドを有する圧延機内において、圧延材を圧延するための、本発明に従う方法において、
前記圧延スタンドのワークロールの間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さが、前記ワークロールとの前記圧延材の接触前に、前記圧延材の走入厚さよりも小さく調節され、
その際、前記圧延材が圧延ロール間隙に到達した後に、前記圧延スタンドの少なくとも１つの駆動されるワークロールが、目標回転速度でもって作動され、および、
その際、前記圧延材が前記圧延ロール間隙に到達するまで、前記駆動されるワークロールが、前記目標回転速度と異なる予備制御回転速度でもって作動される。
本発明に従い、前記予備制御回転速度は、前記駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、この予備制御回転速度が単調に上昇または単調に降下するように変化される。

本発明に従い、駆動されるワークロールの、目標回転速度と異なる予備制御回転速度は、ワークロールとの、圧延スタンド内へと走入する圧延材の最初の接触以降、圧延材が圧延ロール間隙に到達した時点に至るまで、変化される。
この場合、圧延ロール間隙は、駆動されるワークロールと、これと協働するワークロールとの間の、最も短い間隔と理解されるべきである。この時間間隔の間じゅう、圧延材の圧延材頭部は、既に、圧延ロール間隙が圧延材の材料でもって充填されるまで、これらワークロールによって変形され、このことは、本実施例において、圧延ロール間隙の到達を意味する。
予備制御回転速度が、目標回転速度よりも高い場合、この予備制御回転速度は、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、この予備制御回転速度が単調に降下するように変化される。予備制御回転速度が、目標回転速度よりも低い場合、この予備制御回転速度は、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、この予備制御回転速度が単調に上昇するように変化される。
これによって、極めて十分に低減された張力変化及び／または質量流変化が、圧延スタンドの手前の領域内において、しかも、同様にほぼ如何なる存在する張力も無い状態で生成される。

本発明でもって、その圧延材の最初のパスにおける圧延ロール間隙内へと走入する圧延材に対する、質量流の乱れの影響は、可能な限り少なく保持される。何故ならば、圧延開始の前に、駆動されるワークロールの回転速度が、予測されるべき非定常の状況に関する回転速度予備制御によって、圧延材の目標厚さもしくは走出厚さの到達以降の条件のもとでとは異なり調節されるからである。
特に、圧延機の最初の圧延スタンドの、駆動されるワークロールは、圧延開始の前、または、圧延開始の際に、目標回転速度よりも遅鈍に、または、迅速に、回転可能である。
エンドレス圧延（ＣＥＭ、ＵＳＰ）において、圧延機の最初の３つの圧延スタンドの、駆動されるワークロールは、圧延開始の前、または、圧延開始の際に、それぞれの圧延スタンドに所属する目標回転速度よりも遅鈍に、または、迅速に、回転可能である。ＣＳＰ設備および熱間圧延機において、圧延機の最初の２つの圧延スタンドの、駆動されるワークロールは、圧延開始の前、または、圧延開始の際に、それぞれの圧延スタンドに所属する目標回転速度よりも遅鈍に、または、迅速に、回転可能である。

駆動されるワークロールとの、走入する圧延材の最初の接触以降の、予備制御回転速度の本発明に従う変化は、所定の時間間隔にわたって、例えば、ランプ関数、または、他の単調に上昇する、または、単調に下降する関数の使用のもとで行われる。予備制御回転速度の変化は、従って、駆動されるワークロールとの、走入する圧延材の最初の接触でもって開始する。この場合、予備制御回転速度の変化は、有利には、圧延ロール間隙内における状況に対して適合されている。
良好な補償は、予備制御回転速度の変化の時間間隔が、走入する圧延材と駆動されるワークロールとの間の最初の接触でもって開始し且つこの圧延材が圧延ロール間隙に到達した場合に終わる時間間隔に対して適合される場合に、達成され得る。
圧延ロール間隙充填時間ｔ_Ｆは、既に変形された圧延材頭部部分の、押圧された長さｌでもって、
式、ｔ_Ｆ＝ｌ／ｖ_０、または、ｔ_Ｆ＝ｌ／ｖ_１、
その際、ｖ_０が駆動されるワークロールの目標回転速度、および、ｖ_１が圧延スタンド内へと走入する圧延材の走入速度である、
から近似的に計算され得る。

有利には、予備制御回転速度の変化は、圧延スタンドの手前の予測されるべき長さ障害Δｌが補償されるように選択される。この長さ障害は、圧延ロール間隙内への圧延材の引込み特性からの一定の割合分と、および、駆動されるワークロールにおける回転速度の落ち込みおよび前置された圧延ロール間隙の開放のための、負荷に依存する、即ち回転トルクに依存する割合分とから、構成される。
補償長さは、圧延材が駆動されるワークロールとの最初の接触の状態となる時点と、この圧延材が圧延ロール間隙に到達するもしくはこの圧延ロール間隙を充填する時点と、および、目標回転速度の値に対して相対的な予備制御回転速度基準値との間の、面積の統合された総括から与えられる。この場合、予備制御回転速度の変化の間隔ｔ_ｖのための回転速度予備制御Δｖは、適合して計算され得る。
予備制御回転速度の変化において、簡単なランプ関数が考慮される場合、Δｖ＝２×Δｌ／ｔ_ｖが与えられる。
圧延ロール間隙もしくは圧延スタンドの手前での、圧延材の材料滞留が、小さな圧延トルクにおける小さな回転速度の落ち込みに基づいて少ない場合、予備制御回転速度が目標回転速度よりも低い、負の速度予備制御も使用され得る。他方では、回転速度の落ち込みが大きな負荷トルクの際に優勢的である場合、予備制御回転速度が目標回転速度よりも高い、正の速度予備制御も使用され得る。

本発明でもって、従って、一定の質量流、および、一定のストリップ移送が、圧延スタンド内における圧延材の最初のパスの間じゅう保証され得、このことは、エンドレス設備の構成のために圧延機の（最初の）圧延スタンドに前接続されている鋳造機械に対する、反作用の最小限化と関連する。

周知の解決策は、通常の使用領域のために、特に、多段スタンド式の熱間圧延機の後方の圧延スタンドにおいて、有効であり、且つ、部分的に試されている。
これら周知の解決策は、しかしながら、熱間圧延機の最初の圧延スタンドの、予め調節された圧延ロール間隙（圧延ロール間隙高さ＜圧延材の走入厚さ）内における、特にエンドレス設備の最初の圧延スタンド内における、圧延開始の際の、詳細な状況を考慮していない。これら詳細な状況は、そのような圧延機もしくは設備において、しかしながら、圧延開始の際の、走入する材料の速度特性のために決定的である。
駆動されるワークロールの回転速度が、本発明に従い、これら詳細な状況に適合される場合、このことは、しかもその上、例えば、可能な限り少ない質量流の乱れを得るために、エンドレス設備の多段スタンド式の圧延機の最初の圧延スタンドの、駆動されるワークロールが、圧延材の最初のパスの前に、この圧延スタンドでもって目標回転速度よりも遅鈍に回転すべきことを誘起する。
これに伴って、予備制御回転速度が目標回転速度よりも高い、周知の解決策は、この使用状況において十分ではなく、且つ、従って不適当である。

本発明は、極めて少ない手間暇のもとで実現可能であり、且つ、例えば、１２０ｍｍに至るまでの圧延材厚さのために構成されねばならない、質量流の乱れの補整のためのループ貯蔵部のような、一定の質量流の保持のための選択的な組込み構造体に関する、如何なる付加的な所要スペースも必要としない。それに加えて、本発明に従う方法において、如何なる増大された材料スクラップも生成しない。何故ならば、この圧延材が、この圧延材の圧延材頭部をも含めて、完全に圧延されるからである。
更に、本発明は、鋳造機械と、エンドレス設備の多段スタンド式の圧延機の最初の圧延スタンドとの間の、質量流制御の速度に対する要件の低減を可能にし、その際、この質量流制御が、ほぼ定常的な状況を制御可能であり、且つ、初めの圧延スタンド内における比較的に迅速な最初のパスのために、著しく負荷を軽減される。

本発明に従う方法でもって、圧延材は、スラブ、特に、エンドレスのスラブの様式で圧延され得る。圧延機が、この目的のために、同様に、２つまたは多数の圧延スタンドを有していることは可能である。
本発明に従い、これらワークロールとの圧延材の接触の前の、圧延スタンドのワークロールの間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さが、この圧延材の走入厚さよりも小さく調節されるので、この圧延材は、この圧延材の圧延材頭部から圧延され、且つ、完全に圧延され、このことは、材料スクラップを、圧延材頭部が先ず第一に開かれた圧延スタンドを通って案内され且つ引き続いて残りの圧延材から切断される設備に比して低減する。
同様に、圧延材と接触する、圧延スタンドの両方のワークロールも、相応して駆動され得、その際、それぞれのワークロールの回転数が、本発明に従い、制御及び／または調節され得る。目標回転速度は、一定の、もしくは、定常的な圧延条件における、圧延材の行われた最初のパスの後の、圧延スタンドの作動に適合されている。
駆動されるワークロールとの圧延材の接触、及び／または、圧延材による圧延ロール間隙の到達は、適当なセンサー装置でもって検出され得る。前もって算定された圧延力値がそれぞれの圧延状態に所属され、且つ、一時的に検出された圧延力値が、この前もって算定された圧延力値と比較されるというやり方で、例えば、これら圧延状態の内の１つの圧延状態は、圧延スタンドにおいて一時的に存在する圧延力の検出を介して捕捉される。

有利な構成に従い、予備制御回転速度は、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、予備制御関数を用いて変化され、この予備制御関数が、少なくとも、予測されるべき圧延力、及び／または、予測されるべき圧延トルク、及び／または、圧延材の走入速度、及び／または、圧延ロール間隙幾何学的形状を考慮して算出される。
これによって、最適な予備制御関数ｖ＝ｆ（ｔ）は、時間的且つ関数的な（ｆｕｎｋｔｉｏｎａｌｅｎ）経過において算出され得、そのために、予測されるべき圧延力、予測されるべき圧延トルク、および、圧延材の走入速度のような、通常のパススケジュール計算からの情報は、援用され得る。この場合には、これら情報は、予備制御関数の計算のために使用され、且つ、適当な計算ユニット内において、それぞれのパススケジュールのために計算されねばならない。

更に有利な構成に従い、予備制御回転速度は、駆動されるワークロールとの圧延材の接触から定常的な目標回転速度の到達に至るまでの、この予備制御回転速度とこの定常的な目標回転速度との間の時間的な積分が、圧延開始の際の圧延ロール間隙入口における予測された質量流の乱れに相応する、予め設定可能な補償長さがその面積から計算される該面積になるように、予め与えられる。
この補償長さは、有利には、この面積から計算される。この補償長さは、ワークロールの回転速度と圧延開始の際の更に別の質量流に影響を及ぼす最初のパスとを考慮して計算され得る。この補償長さは、特に、圧延開始の際のワークロールの回転速度、ワークロールとの圧延材の接触以降の引込み特性、および、最初のパスにおける協働するワークロールの垂直方向の移動を考慮して計算され得る。

更に有利な構成に従い、予備制御回転速度は、この予備制御回転速度の単調な経過が、駆動されるワークロールとの圧延材の接触でもって開始し且つ定常的な目標回転速度の到達でもって終了する、圧延ロール間隙充填時間の範囲内で時間的に延在するように、予め与えられる。有利には、この圧延ロール間隙充填時間の長さは、５０ｍｓよりも長く選択される。

更に有利な構成に従い、圧延材の圧延材速度は、圧延スタンドのスタンド入側において測定され、且つ、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降の、予備制御回転速度の変化において考慮される。
例えば、圧延ロール間隙内における、交番するおよび既知でない摩擦状況により誘起され得る、回転速度予備制御にもかかわらず残留している可能性のある乱れ（Ｓｔｏｅｒｕｎｇ）は、スタンド入側における実際の圧延材速度の測定と、および、この測定された圧延材速度を考慮しての、駆動されるワークロールの予備制御回転速度の変化の適合とによって、更に低減され得る。

更に有利な構成に従い、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降の、予備制御回転速度の変化において、圧延機に前接続された鋳造機械の鋳造機械駆動装置の電流消費が考慮される。
例えば、圧延ロール間隙内における、交番するおよび既知でない摩擦状況により誘起され得る、回転速度予備制御にもかかわらず残留している可能性のある乱れは、鋳造機械駆動装置の電流消費の測定と、および、この測定された電流消費を考慮しての、駆動されるワークロールの予備制御回転速度の変化の適合とによって、更に低減され得る。

圧延材を圧延するための本発明に従う圧延機は、
少なくとも１つの圧延スタンドとこの圧延スタンドを制御する少なくとも１つの制御及び／または調節ユニットとを備えており、
その際、前記制御及び／または調節電子機器が、
前記圧延スタンドのワークロールの間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さを、前記ワークロールとの前記圧延材の接触前に、前記圧延材の走入厚さよりも小さく調節すること、
前記圧延材が圧延ロール間隙に到達した後に、前記圧延スタンドの少なくとも１つの駆動されるワークロールを、目標回転速度でもって作動すること、および、
前記圧延材が前記圧延ロール間隙に到達するまで、前記駆動されるワークロールを、前記目標回転速度と異なる予備制御回転速度でもって作動すること、
のために設備されている。
本発明に従い、前記制御及び／または調節電子機器は、前記予備制御回転速度を、前記駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、この予備制御回転速度が単調に上昇または単調に降下するように変化させることのために設備されている。

この圧延機と、方法に関して述べられた上記利点は、相応して関連している。
特に、この圧延機は、上述の構成の内の１つの構成による、または、これら構成の内の少なくとも２つの構成の、互いの適宜の組み合わせによる方法の実施のために使用され得る。この圧延機は、同様に２つまたは多数の圧延スタンドを有しており、これら圧延スタンドが、制御及び／または調節ユニットでもって制御可能である。この制御及び／または調節ユニットは、少なくとも１つのデータ処理ユニット、例えば１つのマイクロプロセッサー、および、少なくとも１つのデータメモリーを有している。

有利な構成に従い、制御及び／または調節電子機器は、予備制御回転速度を、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、予備制御関数を用いて変化させること、および、前もって、この予備制御関数を、少なくとも、予測されるべき圧延力、及び／または、予測されるべき圧延トルク、及び／または、圧延材の走入速度を考慮して算出すること、のために設備されている。
この構成と、方法の相応する構成に関して述べられた上記利点は、相応して関連している。

更に有利な構成に従い、制御及び／または調節電子機器は、
予備制御回転速度を、駆動されるワークロールとの圧延材の接触から定常的な目標回転速度の到達に至るまでの、この予備制御回転速度とこの定常的な目標回転速度との間の時間的な積分が、圧延開始の際の圧延ロール間隙入口における予測された質量流の乱れに相応する、予め設定可能な補償長さがその面積から計算される該面積になるように予め与えること、のために設備されている。
制御及び／または調節電子機器は、有利には、面積から補償長さを計算することのために設備されている。この制御及び／または調節電子機器は、この補償長さを、ワークロールの回転速度と圧延開始の際の更に別の質量流に影響を及ぼす最初のパスとを考慮して計算するために設備されていることは可能である。この制御及び／または調節電子機器は、この補償長さを、特に、圧延開始の際のワークロールの回転速度、ワークロールとの圧延材の接触以降の引込み特性、および、最初のパスにおける協働するワークロールの垂直方向の移動を考慮してするために設備されていることは可能である。

更に有利な構成に従い、制御及び／または調節電子機器は、予備制御回転速度を、この予備制御回転速度の単調な経過が、駆動されるワークロールとの圧延材の接触でもって開始し且つ定常的な目標回転速度の到達でもって終了する、圧延ロール間隙充填時間内で時間的に延在するように予め与えること、のために設備されている。有利には、この圧延ロール間隙充填時間の長さは、５０ｍｓよりも長い。

更に有利な構成に従い、圧延機は、圧延スタンドのスタンド入側において配設され、制御及び／または調節ユニットと接続された、少なくとも１つの測定ユニットを、このスタンド入側における圧延材の圧延材速度の測定のために備えており、
その際、制御及び／または調節ユニットが、測定された圧延材速度を、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降の、予備制御回転速度の変化において考慮すること、のために設備されている。
この構成と、方法の相応する構成に関して述べられた上記利点は、相応して関連している。

更に有利な構成に従い、制御及び／または調節ユニットは、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降の、予備制御回転速度の変化において、圧延機に前接続された鋳造機械の鋳造機械駆動装置の測定された電流消費を考慮すること、のために設備されている。この構成と、方法の相応する構成に関して述べられた上記利点は、相応して関連している。

以下で、本発明を、添付された図の参照のもとで、有利な１つの実施形態に基づいて、例示的に説明し、その際、以下で説明される特徴は、それぞれに、個別に採用された状態で、および、互いに異なる組み合わせにおいて、本発明の有利なまたは改良される観点を具現可能である。

回転速度予備制御の無い、従来の圧延機における回転速度経過の例示的な図である。 回転速度予備制御を有する、従来の圧延機における回転速度経過の例示的な図である。 従来の圧延機１でもっての、圧延材の最初のパスにおける、速度比率の概略図である。 本発明に従う圧延機のための１つの実施例における回転速度経過の例示的な図である

図１は、回転速度予備制御の無い、従来の圧延機における回転速度経過の例示的な図である。圧延機の圧延スタンドの、駆動されるワークロールの回転速度ｖは、時間ｔに対して記されている。時点ｔ_Ａで、圧延スタンドでもって、圧延材の最初のパスが行われる。それに加えて、実際の回転速度ｖ_Ｉｓｔが示されており、その際、この最初のパス以降、この実際の回転速度ｖ_Ｉｓｔの一時的な減少が見て取れる。この最初のパスによって、圧延材の材料は滞留られ、その際、目標回転速度ｖ_０と実際の回転速度ｖ_Ｉｓｔとの間の面積Ｆから、滞留られる圧延材の材料の長さが与えられる。

図２は、回転速度予備制御を有する、従来の圧延機における回転速度経過の例示的な図である。圧延機の圧延スタンドの、駆動されるワークロールの回転速度ｖは、時間ｔに対して記されている。時点ｔ_Ａで、圧延スタンドでもって、圧延材の最初のパスが行われる。
駆動されるワークロールは、時点ｔ_Ｅに至るまで、予備制御回転速度ｖ_ｖでもって作動され、この予備制御回転速度が、Δｖだけ、目標回転速度ｖ_０よりも高い。時点ｔ_Ｅ以降、予備制御回転速度ｖ_ｖは、目標回転速度ｖ_０に適合される。それに加えて、実際の回転速度ｖ_Ｉｓｔが示されている。見て取れるように、圧延スタンドでもっての圧延材の最初のパスにおける回転速度の落ち込みは、この回転速度予備制御によって補償される。

図３は、従来の圧延機１でもっての、圧延材の最初のパスにおける、速度比率の概略図を示されており、この圧延機から、図３内において、圧延機１の十分には示されていない圧延スタンドのただ１つだけの駆動されるワークロール２が示されている。
圧延材３は、走入厚さｈ_１、および、走入速度ｖ_１でもって、圧延スタンド内へと走入し、且つ、時点ｔ_１で、駆動されるワークロール２と接触する。駆動されるワークロール２は、回転速度ｖ_０、および、回転トルクＭ_Ｒｏｌｌ（ｔ）でもって回転する。時点ｔ_２で、圧延材３は、間隙高さｈ_２を有する圧延ロール間隙に到達する。
この圧延材３は、この圧延ロール間隙から、走出速度ｖ_２でもって走出し、この走出速度が、ｖ_２＝ｖ_０×ｆｖから与えられ、その際、ｆｖが、圧延ロール間隙出口における材料先走り動作性（Ｍａｔｅｒｉａｌｖｏｒｅｉｌｕｎｇ）である。

圧延スタンド内における、最初のパスにおける質量流挙動は複合的であり、且つ、駆動されるワークロール２の駆動の回転数特性によってだけでは説明可能ではない。
この駆動されるワークロール２は、ワークロール回転速度ｖ_０でもって待っており、このワークロール回転速度が、定常的な圧延プロセスのために必要である。材料速度とワークロール回転速度とが、圧延スタンドの圧延ロール間隙からの出口においてほぼ一致するので、例えば、５０％の大きな厚さ減少において、駆動されるワークロールの回転速度ｖ_０は、到着する圧延材３の表面速度ｖ_１のほぼ２倍の大きさである（ｖ_０＝ｖ_１×ｈ_１／ｈ_２／ｆｖ、その際、ｈ_１＝圧延材の走入厚さ、ｈ_２＝圧延材の走出厚さ、ｆｖ＝圧延ロール間隙出口における材料先走り動作性）。
走入する圧延材３が、時点ｔ_１で、圧延スタンドの駆動されるワークロール２に当接する場合、ワークロール２に当接する、圧延材３の頭部部分は、ワークロール２の高い表面速度によって加速され、且つ、迅速に圧延ロール間隙内へと引っ張られる。時点ｔ_２で、圧延ロール間隙は完全に充填されている。この効果は、圧延ロール間隙内における摩擦状況、および、圧延ロール間隙幾何学的形状に依存するが、しかしながら、発生する圧延トルクには依存しない。

図４は、本発明に従う圧延機のための１つの実施例における回転速度経過の例示的な図である。圧延機の圧延スタンドの、駆動されるワークロールの回転速度ｖは、時間ｔに対して記されている。時点ｔ_１で、圧延スタンド内へと走入する圧延材は、図３内において示されているように、駆動されるワークロールと接触する。時点ｔ_２で、圧延材３は、圧延ロール間隙に到達する。
この場合、これらワークロールとの圧延材の接触前に、圧延スタンドのワークロールの間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さは、図３内において示されているように、この圧延材の走入厚さより小さく調節される。
圧延材が圧延ロール間隙に到達した後に、圧延スタンドの駆動されるワークロールは、目標回転速度ｖ_０でもって作動される。圧延材が圧延ロール間隙に到達するまで、駆動されるワークロールは、目標回転速度ｖ_０と異なる予備制御回転速度ｖ_ｖでもって作動され、その際、この予備制御回転速度ｖ_ｖが、Δｖだけ、この目標回転速度ｖ_０よりも小さい。予備制御回転速度ｖ_ｖは、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、時間間隔ｔ_ｖにわたって、この予備制御回転速度ｖ_ｖが単調に上昇するように、変化される。
この場合、予備制御回転速度ｖ_ｖは、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、予備制御関数を用いて変化され、この予備制御関数が、少なくとも、予測されるべき圧延力、及び／または、予測されるべき圧延トルク、及び／または、圧延材の走入速度、及び／または、圧延ロール間隙幾何学的形状を考慮して、特に、圧延材の走入厚さおよび圧延ロール間隙高さに依存して算出される。
時点ｔ_１とｔ_２との間での、目標回転速度ｖ_０と予備制御回転速度ｖ_ｖとの間の面積Ｆｖは、圧延スタンドでもっての、圧延材の最初のパスによる長さ障害（Ｌａｅｎｇｅｎｓｔｏｒｕｎｇ）に比例する。

予備制御回転速度は、駆動されるワークロールとの圧延材の接触から定常的な目標回転速度の到達に至るまでの、この予備制御回転速度とこの定常的な目標回転速度との間の時間的な積分（ｚｅｉｔｌｉｃｈｅ Ｉｎｔｅｇｒａｌ）が、圧延開始の際の圧延ロール間隙入口における予測された質量流の乱れ（Ｍａｓｓｅｎｆｌｕｓｓｓｔｏｅｒｕｎｇ）に相応する、予め設定可能な補償長さ（Ｋｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓｌａｅｎｇｅ）がその面積から計算される該面積（Ｆｖ）になるように、予め与えられ得る。
この補償長さは、この面積から計算され得る。この補償長さは、ワークロールの回転速度と圧延開始の際の更に別の質量流に影響を及ぼす最初のパスとを考慮して計算され得る。この補償長さは、特に、圧延開始の際のワークロールの回転速度、ワークロールとの圧延材の接触以降の引込み特性、および、最初のパスにおける協働するワークロールの垂直方向の移動を考慮して計算され得る。

予備制御回転速度は、この予備制御回転速度ｖ_ｖの単調な経過が、駆動されるワークロール２との圧延材３の接触でもって開始し且つ定常的な目標回転速度ｖ_０の到達でもって終了する、圧延ロール間隙充填時間の範囲内で時間的に延在するように、予め与えられ得る。
この圧延ロール間隙充填時間の長さは、５０ｍｓよりも長く選択され得る。

圧延材の圧延材速度は、圧延スタンドのスタンド入側において測定され得、且つ、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降の、予備制御回転速度の変化において、考慮され得る。選択的または付加的に、駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降の、予備制御回転速度の変化において、圧延機に前接続された鋳造機械の鋳造機械駆動装置の電流消費が考慮され得る。

１ 圧延機
２ ワークロール
３ 圧延材
ｆｖ 材料先走り動作性
Ｆ 面積
Ｆｖ 面積
ｈ_１ 走入厚さ
ｈ_２ 走出厚さ
Ｍ_Ｒｏｌｌ 回転トルク
ｔ 時間
ｔ_Ａ 最初のパスの時点
ｔ_Ｅ 時点
ｔ_ｖ 予備制御回転速度の変化の時間間隔
ｔ_１ 接触の時点
ｔ_２ 圧延ロール間隙の到達の時点
ｖ ワークロールの回転速度
ｖ_０ 目標回転速度
ｖ_Ｉｓｔ 実際の回転速度
ｖ_ｖ 予備制御回転速度
Δｖ 速度差

Claims (13)

1. 少なくとも１つの圧延スタンドを有する圧延機（１）内において、圧延材（３）を圧延するための方法であって、
   前記圧延スタンドのワークロール（２）の間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さが、前記ワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触前に、前記圧延材（３）の走入厚さ（ｈ_１）よりも小さく調節され、
   前記圧延材（３）が圧延ロール間隙に到達した後に、前記圧延スタンドの少なくとも１つの駆動されるワークロール（２）が、目標回転速度（ｖ_０）でもって作動され、および、前記圧延材が前記圧延ロール間隙に到達するまで、前記駆動されるワークロールが、前記目標回転速度（ｖ_０）と異なる予備制御回転速度（ｖ_ｖ）でもって作動される、
   前記方法において、
   前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）が、前記駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、この予備制御回転速度（ｖ_ｖ）が単調に上昇または単調に降下するように変化されることを特徴とする方法。
2. 前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）は、前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触以降、予備制御関数を用いて変化され、
   この予備制御関数が、少なくとも、予測されるべき圧延力、及び／または、予測されるべき圧延トルク、及び／または、前記圧延材（３）の走入速度（ｖ_１）、及び／または、圧延ロール間隙幾何学的形状を考慮して算出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）は、
   前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触から定常的な前記目標回転速度（ｖ_０）の到達に至るまでの、この予備制御回転速度（ｖ_ｖ）とこの定常的な目標回転速度（ｖ_０）との間の時間的な積分が、圧延開始の際の圧延ロール間隙入口における予測された質量流の乱れに相応する、予め設定可能な補償長さがその面積から計算される該面積（Ｆｖ）になるように、
   予め与えられることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記予備制御回転速度は、
   この予備制御回転速度（ｖ_ｖ）の単調な経過が、前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触でもって開始し且つ定常的な前記目標回転速度（ｖ_０）の到達でもって終了する圧延ロール間隙充填時間の範囲内で時間的に延在するように、
   予め与えられ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方法。
5. 前記圧延ロール間隙充填時間の長さは、５０ｍｓよりも長く選択されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記圧延材（３）の圧延材速度は、前記圧延スタンドのスタンド入側において測定され、且つ、回転速度予備制御にもかかわらず残留している可能性のある乱れを低減するために、前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触以降の、前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）の変化において考慮され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方法。
7. 回転速度予備制御にもかかわらず残留している可能性のある乱れを低減するために、
   前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触以降の、前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）の変化において、前記圧延機（１）に前接続された鋳造機械の鋳造機械駆動装置の電流消費が考慮される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方法。
8. 少なくとも１つの圧延スタンドとこの圧延スタンドを制御する少なくとも１つの制御及び／または調節ユニットとを有する、圧延材（３）を圧延するための圧延機（１）であって、
   前記制御及び／または調節電子機器が、
   前記圧延スタンドのワークロール（２）の間に配設された圧延ロール間隙の間隙高さを、前記ワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触前に、前記圧延材（３）の走入厚さ（ｈ_１）よりも小さく調節すること、
   前記圧延材（３）が圧延ロール間隙に到達した後に、前記圧延スタンドの少なくとも１つの駆動されるワークロール（２）を、目標回転速度（ｖ_０）でもって作動すること、および、
   前記圧延材が前記圧延ロール間隙に到達するまで、前記駆動されるワークロールを、前記目標回転速度（ｖ_０）と異なる予備制御回転速度（ｖ_ｖ）でもって作動すること、
   のために設備されている前記圧延機において、
   前記制御及び／または調節電子機器が、
   前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）を、前記駆動されるワークロールとの圧延材の接触以降、この予備制御回転速度（ｖ_ｖ）が単調に上昇または単調に降下するように変化させること、
   のために設備されていることを特徴とする圧延機。
9. 前記制御及び／または調節電子機器は、
   前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）を、前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触以降、予備制御関数を用いて変化させること、および、前もって、
   この予備制御関数を、少なくとも、予測されるべき圧延力、及び／または、予測されるべき圧延トルク、及び／または、前記圧延材（３）の走入速度（ｖ_１）を考慮して算出すること、
   のために設備されていることを特徴とする請求項８に記載の圧延機。
10. 前記制御及び／または調節電子機器は、
    前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）を、
    前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触から定常的な前記目標回転速度（ｖ_０）の到達に至るまでの、この予備制御回転速度（ｖ_ｖ）とこの定常的な目標回転速度（ｖ_０）との間の時間的な積分が、圧延開始の際の圧延ロール間隙入口における予測された質量流の乱れに相応する、予め設定可能な補償長さがその面積から計算される該面積（Ｆｖ）になるように予め与えること、
    のために設備されていることを特徴とする請求項８または９に記載の圧延機。
11. 前記制御及び／または調節電子機器は、
    前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）を、
    この予備制御回転速度（ｖ_ｖ）の単調な経過が、前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触でもって開始し且つ定常的な前記目標回転速度（ｖ_０）の到達でもって終了する圧延ロール間隙充填時間の範囲内で時間的に延在するように予め与えること、のために設備されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一つに記載の圧延機。
12. 前記圧延スタンドのスタンド入側において配設され、前記制御及び／または調節ユニットと接続された、少なくとも１つの測定ユニットが、このスタンド入側における前記圧延材（３）の圧延材速度の測定のために設けられており、
    回転速度予備制御にもかかわらず残留している可能性のある乱れを低減するために、
    前記制御及び／または調節ユニットが、測定された前記圧延材速度を、前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触以降の、前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）の変化において考慮すること、
    のために設備されていることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一つに記載の圧延機。
13. 回転速度予備制御にもかかわらず残留している可能性のある乱れを低減するために、
    前記制御及び／または調節ユニットは、前記駆動されるワークロール（２）との前記圧延材（３）の接触以降の、前記予備制御回転速度（ｖ_ｖ）の変化において、前記圧延機（１）に前接続された鋳造機械の鋳造機械駆動装置の測定された電流消費を考慮すること、
    のために設備されていることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一つに記載の圧延機。

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