SE513923C2

SE513923C2 - Förfarande och anordning för styrning av svansdimensionerna i ett valsverk

Info

Publication number: SE513923C2
Application number: SE9802493A
Authority: SE
Inventors: Mats Olsson; Dag Sollander
Original assignee: Abb Ab
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2000-11-27
Also published as: EP1097008A1; ATE233134T1; SE9802493D0; SE9802493L; EP1097008B1; DE69905578D1; WO2000002678A1; JP2002520160A; AU4950299A

Description

10 15 20 25 30 35 513 923 riktning vinkelrätt mot höjden, breddimensionen. Materialet sprids ut på bredden, företrädesvis i en specificerad utsträck- ning. Om materialet sprids ut bortom skårans konturer kallas detta överfyllning och om det sprids mindre än skårans kontur kallas detta underfyllning. Termen bredd används härefter för att beskriva en diameterdimension hos det valsade materialet, vil- ken är parallell med axeln hos valsarna i ett valspar.

Separeringen av valsarna i varje valspar och den relativa hastig- heten i varje valspar, vilken är nödvändig för att producera rik- tiga dimensioner hos den finbearbetade produkten specificeras i en tabell innan valsningen startas. Dimensionerna hos det val- sade materialet skall ändras på två sätt, genom att förändra val- sarnas separering, valsgapet, och på så sätt deformera det val- sade materialet i en större eller mindre utsträckning. Den andra principiella metoden är genom justering av spänningen i det val- sade materialet.

När materialet passerar mellan valsparen finns en spänning eller kompression i längden hos materialet som passerar mellan vilka två valspar som helst. En spänning i det valsade materialet mellan vilka två valspar som helst, beskrivs härefter såsom en mellanparsspänning. De fysiska dimensionerna av det valsade materialet, i synnerhet bredden, kan påverkas av en förändring av mellanparsspänningen. Mellanparsspänningen ändras genom justering av hastigheten av valsarna hos ett valspar i förhållande till valsarna hos ett andra valspar.

Mellanparsspänningen i valsat material som rör sig nedströms mot en referenspunkt är känt såsom bakspänningen. Mellan- parsspänningen i valsat material som rör sig nedströms bort från en referenspunkt kallas frontspänningen. Förfaranden är kända för att manipulera valsat material med användande av front- spänning och förfaranden vilka använder bakspänningen. Bak- spänningsjusteringar används oftare såsom ett styrförfarande eftersom det är upp till tre gånger mer effektivt för att påverka 10 15 20 25 30 35 513 923 3 breddimensionen hos valsat material än frontspänningen. Det är känt, från exempelvis GB 2,009,974 att mäta bakspänningen och använda denna mätning för att styra valshastigheterna.

En förbättring i valsverksstyrsystemen är emellertid nödvändig för att reducera mängden valsat material som produceras med undernormala dimensioner. I praktiken när det gäller halvkonti- nuerlig varmvalsning valsas ämnen ett åt gången. Den första delen av ämnet som inträder i valsverket är känd som huvud- ände. Dimensionsstyrning är i behov av förbättring och i syn- nerhet när det gäller slutdelen av det valsade materialet, känd som svansänden. Så snart som svansen hos det valsade mate- rialet som förflyttar sig mellan ett första och ett andra valspar lämnar det första valsparet förloras förmågan att tillhandahålla dimensionsstyrning av det valsade materialet med användande av bakspänningen mellan nämnda par av valspar. Detta gör det svårt att upprätthålla dimensionsnoggrannheten för svansen hos materialet, vilket, beroende på avståndet mellan valsparen, kan bestå av många meter material i varje valsat ämne. Ett för- farande för att styra dimensionerna hos svansen hos det val- sade materialet erfordras.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att styra bredden hos svansen hos det valsade materialet. Ett ytterligare ändamål med uppfin- ningen är att förbättra styrningen av bredden hos svansen hos det valsade materialet i vilken sektion som helst av valsverket.

Dessa och andra ändamål uppnås i enlighet med uppfinningen med ett förfarande enligt krav 1 och beskrivet i denna beskriv- ning. Ytterligare utvecklingar av ett styrförfarande enligt uppfin- ningen kännetecknas av särdragen i de ytterligare kraven 2 till 7. 10 15 20 25 30 35 513 925 4 Föreliggande uppfinning är ett förfarande för att styra bredden hos en svans hos det valsade materialet mellan vilket par av valspar som helst i någon del av ett valsverk. Styrningen kopp- las in för frontspänning för varje successivt par av valspar när svansen förflyttar sig genom ett valsverk.

Föreliggande uppfinning utsträcker styrningen av bredden av det valsade materialet till svansen. Justeringar av ökningen eller minskningen av mellanparsspänningen i syfte att justera bred- den hos svansen hos det valsade materialet med hjälp av front- spänning kan göras mellan vilket par av valspar som helst med användande av detta förfarande.

Fördelen med detta styrförfarande är att det reducerar mängden valsat material av låg standard i varje valsat ämne. En ytterli- gare fördel är att det kan appliceras på vilket par av valspar som helst med det enda undantaget av det sista paret valspar hos en finsektion. Ännu en ytterligare fördel är att detta styrförfarande kan appliceras på vilken sektion som helst av valsverket, grov- sektionen, den mellanliggande sektionen eller finsektionen. Ännu en ytterligare fördel är att detta förfarande kan återanpas- sas på ett enkelt sätt till existerande valsverk eftersom det en- dast kräver mät- och styrutrustning, och nya valspar med auto- matisk valsgapsseparering erfordras exempelvis inte. En ytter- ligare fördel hos detta förfarande är att styrningen genom alla sektioner hos valsverket innebär att mindre, färre korrektioner erfordras i finsektionen. Det innebär också en reducerad förslit- ning av valsarna och styrskenor på grund av att det valsade materialet är mer konsistent i sina dimensioner.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Termen bredd används härefter för att beskriva en diameter hos ett valsat material vilken är parallell med valsarnas axel hos ett valspar. 10 15 20 25 30 35 513 923 5 Ett styrförfarande enligt uppfinningen utförs i ett valsverk som är utrustat med mätmedel för kontinuerlig mätning och lagring av bredden efter ett första valspar och efter ett andra valspar hos vilket par av valspar som helst. Hastigheten hos varje valspar styrs oberoende via ett kaskadsystem. Valsparsmotorerna är också inrättade med medel för mätning av motorströmmen i varje valspar, vilket används för att detektera när en svans av valsat material lämnar valsgapet hos ett valspar. Detta är möjligt eftersom motorströmmen ändras när belastningen i valsparet ändras på grund av utträdet av svansen av det valsade materia- let.

Ett förfarande för att styra svansen hos det valsade materialet enligt uppfinningen börjar när svansen hos det valsade mate- rialet detekteras när den lämnar valsgapet hos ett första vals- par. Händelsen detekteras genom en ändring av motorströmmen hos en motor som driver ett valspar, en ändring som är ekviva- lent med ett i förväg inställt värde. Detta fastställer att änden hos en svans förflyttar sig mellan ett första par och ett andra par.

Stegen hos ett styrförfarande för svansen av valsat material är som följer: - bredden av nämnda valsade material mäts kontinuerligt efter åtminstone det andra valsparet, - svansen hos det valsade materialet detekteras när den lämnar valsgapet hos det första valsparet, - en signal skickas till den andra valsparen, vilken bryter bak- spänningsstyrningen för den period under vilken svansen för- flyttar sig mellan det första valsparet och det andra valsparet, - en signal skickas till det andra valsparet vilken kopplar in front- spänningsstyrningen för den period under vilken svansen för- flyttar sig mellan det första valsparet och det andra valsparet, - en uppmätt ändring i bredden hos nämnda valsade material efter det andra valsparet, som är utanför toleransen, resulterar i en frontspänningsjustering av hastigheten hos det andra valspa- 10 15 513 923 ret i förhållande till hastigheten hos ett nästkommande ned- ströms valspar, i syfte att korrigera den uppmätta skillnaden i bredd hos det valsade materialet som lämnar det andra valspa- ret medan svansen förflyttar sig mellan det första och det andra valsparet, - svansen hos det valsade materialet detekteras när den lämnar valsgapet hos det andra valsparet, - en signal skickas för återställning av bakspänningsstyrning mellan det första valsparet och det andra valsparet för bered- skap för huvudänden av nästa ämne av valsat material.

Mätningar av höjden och bredden av det valsade materialet ut- förs företrädesvis med användande av U-mätinstrument tillver- kade av ABB lndustrial Systems AB. lnom ramen för uppfin- ningen är det också möjligt att utnyttja optisk utrustning såsom lasrar eller kameror för att mäta diametern hos det valsade ma- terialet, eller en kombination av optiska förfaranden och meka- niska sensorer.

Claims

10 15 20 25 30 35 513 923 7 Patentkrav

1. Förfarande för att styra ett valsverk innefattande ett flertal valspar inrättade med mätmedel för kontinuerlig bestämning av bredden hos det valsade materialet efter en eller flera valspar, inrättade med medel för oberoende styrning av hastigheten hos valsarna i varje valspar, och inrättade med medel för detektering av motorströmmen i något av valsparen, kännetecknat av att mellan åtminstone ett första valspar och ett andra, nedströms valspar - mäts bredden hos det valsade materialet kontinuerligt efter åtminstone det andra valsparet, - detekteras svansen hos det valsade materialet när den lämnar valsgapet hos det första valsparet, - skickas en signal till det andra valsparet, vilken bryter bak- spänningsstyrningen för den period under vilken svansen för- flyttar sig mellan det första valsparet och det andra valsparet, - skickas en signal till det andra valsparet, vilken kopplar in frontspänningsstyrningen för den period under vilken svansen förflyttar sig mellan det första valsparet och det andra valsparet.

2. Förfarande för att styra ett valsverk enligt krav 1, känne- tecknat av att - en uppmätt skillnad i bredden hos nämnda valsade material efter det andra valsparet, vilken ligger utanför toleransen, re- sulterar i en frontspänningsjustering av hastigheten hos det andra valsparet i förhållande till hastigheten hos nästa ned- ströms valspar i syfte att korrigera den uppmätta skillnaden i bredd hos det valsade materialet som lämnar det andra vals- paret medan svansen förflyttar sig mellan det första och det andra valsparet.

3. Förfarande för att styra ett valsverk enligt krav 1, känne- tecknat av att ändringar görs i hastigheten hos det andra vals- paret med användande av frontspänningsstyrning för att korri- gera någon uppmätt dimensionsavvikelse hos det valsade mate- 10 15 20 25 30 35 513 923 8 rialet medan svansen hos det valsade materialet förflyttar sig mellan det första och andra valsparet.

4. Förfarande för att styra ett valsverk enligt krav 1 och 2, kännetecknat av att - svansen hos det valsade materialet detekteras när den lämnar valsgapet hos det andra valsparet, - en signal skickas, vilken återställer styrningen till bakspän- ningen mellan det första valsparet och det andra valsparet till beredskap för huvudänden hos nästa ämne av det valsade ma- terialet.

5. Anordning för utförande av förfarandet enligt kraven 1-4, innefattande mätmedel, motorströmsavkännande medel, en eller flera styrenheter, medel för att lagra mätningar, medel för att sända signaler mellan nämnda mätmedel, nämnda motor- strömsavkännande medel och nämnda styrenheter, kännetecknad av att: nämnda mätmedel innefattar sensormedel för kontinuerlig mät- ning av bredden hos det valsade materialet efter åtminstone ett första valspar, och medel för registrering och lagring av mät- ningarna, nämnda motorströmsavkännande medel innefattar medel för bestämning att en svans av det valsade materialet har lämnat nämnda första valspar, nämnda styrenhet innefattar sig- nalmedel för generering av signaler och signalmedel för att skicka signaler till nämnda andra valspar i allt väsentligt för att bryta bakspänningsstyrningen och koppla in frontspänningsstyr- ningen för den period under vilken en svans av valsat material förflyttar sig mellan ett första valspar och ett andra valspar.

6. Anordning för utförande av förfarandet enligt kraven 1-4, in- nefattande registreringsmedel för registrering av mätningar av bredden hos det valsade materialet vid ett valspar, bredden av svansen hos det valsade materialet vid ett valspar, medel för registrering av temperaturer, valshastigheter, valsgap och andra processparametrar, hårdvaru- och mjukvarumedel för lagring av 10 15 513 923 9 mätningarna i en databas, hårdvaru- och mjukvarumedel för återvinning av mätningarna, mjukvarumedel för anpassning av tabellvärden enligt beräkningar baserade på mätningarna, @ netecknad av att: hårdvaru- och mjukvarumedlen för återvinnande av mätningarna innefattar medel för uppdatering av tabellvärden med positions- mätningar och medel för återvinnande för användande i en se- parat databas för beräkning och justering av tabellvärden och andra processparametrar.

7. Användning av en anordning enligt krav 5 och 6 i ett vals- verk för att åstadkomma frontspänningsstyrning över en svans av valsat material mellan ett första valspar och ett andra valspar i någon sektion av ett valsverk i syfte att styra bredden av det valsade materialet i svansen hos det valsade materialet.