[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Walzanlage,
- wobei einer Anzahl von Walzgerüsten der Walzanlage über einen ersten Zuführweg nacheinander
mehrere erste flache Walzgüter aus Metall zugeführt werden,
- wobei die ersten flachen Walzgüter mittels der Anzahl von Walzgerüsten gewalzt werden,
- wobei das jeweilige erste flache Walzgut in der Anzahl von Walzgerüsten zunächst in
mindestens einem Vorwalzstich mit einer ersten Keilanstellung vorgewalzt wird und
sodann in Fertigstichen fertiggewalzt wird,
- wobei nach dem Fertigwalzen des jeweiligen ersten flachen Walzguts ein im fertiggewalzten
jeweiligen ersten flachen Walzgut vorhandener erster Dickenkeil messtechnisch erfasst
wird.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung
einer Walzanlage, wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung
abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung
bewirkt, dass die Steuereinrichtung die Walzanlage gemäß einem derartigen Betriebsverfahren
betreibt.
[0003] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Steuereinrichtung einer Walzanlage,
wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Steuerprogramm programmiert ist.
[0004] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Walzanlage,
- wobei die Walzanlage einen ersten Zuführweg aufweist, über den einer Anzahl von Walzgerüsten
der Walzanlage nacheinander mehrere erste flache Walzgüter aus Metall zugeführt werden,
- wobei die Walzanlage eine Anzahl von Walzgerüsten aufweist, mittels derer die ersten
flachen Walzgüter gewalzt werden,
- wobei das jeweilige erste flache Walzgut in der Anzahl von Walzgerüsten zunächst in
mindestens einem Vorwalzstich mit einer ersten Keilanstellung vorgewalzt wird und
sodann in Fertigstichen fertiggewalzt wird,
- wobei die Walzanlage eine Dickenmesseinrichtung aufweist, mittels derer nach dem Fertigwalzen
des jeweiligen ersten flachen Walzguts ein im fertiggewalzten jeweiligen ersten flachen
Walzgut vorhandener erster Dickenkeil messtechnisch erfasst wird.
[0005] Ein Qualitätsmerkmal beim Walzen von flachem Walzgut ist die Größe eines Keils, d.h.
einer asymmetrischen Dickenverteilung des flachen Walzguts über die Breite des flachen
Walzguts gesehen. In aller Regel ist ein Dickenkeil unerwünscht.
[0006] Zur Vermeidung bzw. Beseitigung eines Dickenkeils sind verschiedene Vorgehensweisen
bekannt.
[0007] So ist beispielsweise aus der
WO 2006/063 948 A1 ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße mit mindestens einem Walzgerüst zum Walzen
eines Bandes in mehreren Walzvorgängen bekannt. Im Rahmen dieses Betriebsverfahrens
ermittelt ein Rechner anhand eines Modells der Walzstraße für jeden Walzvorgang anhand
von für diesen Walzvorgang erwarteten Eingangsparametern des Bandes Walzgerüsteinstellungen
und übermittelt diese Einstellungen an das diesen Walzvorgang ausführende Walzgerüst.
Das Walzgerüst stellt sich entsprechend den übermittelten Einstellungen ein und walzt
das Band entsprechend. Im Rahmen des Modells der Walzstraße ermittelt der Rechner
auch einen bei diesem Walzvorgang erwarteten auslaufseitigen Dickenkeil. Mittels einer
Messeinrichtung wird eine vom tatsächlichen auslaufseitigen Dickenkeil des Bandes
abhängige Messgröße erfasst und an den Rechner übermittelt. Anhand der Messgröße und
des erwarteten auslaufseitigen Dickenkeils adaptiert der Rechner das Modell der Walzstraße.
In aller Regel ist einer der Eingangsparameter ein bei dem jeweiligen Walzvorgang
erwarteter einlaufseitiger Dickenkeil.
[0008] Aus der
WO 2012/159 849 A1 ist ebenfalls ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße mit mindestens einem Walzgerüst
zum Walzen eines Bandes bekannt. Bei diesem Betriebsverfahren werden einem Steuerrechner
für die Walzstraße Gerüstparameter vorgegeben, welche das Walzgerüst beschreiben.
Im Rahmen einer Stichplanberechnung setzt der Steuerrechner Größen an, welche das
Walzen des flachen Walzguts im Walzgerüst beschreiben. Die angesetzten Größen beschreiben
in Verbindung mit den Gerüstparametern und Größen, welche das flache Walzgut vor dem
Walzen in dem Walzgerüst beschreiben, den Walzspalt und dessen Asymmetrie, die sich
beim Walzen des Walzguts in dem Walzgerüst ergeben. Der Steuerrechner ermittelt im
Rahmen der Stichplanberechnung mittels eines Modells der Walzstraße einen auslaufseitigen
Dickenkeil und oder einen auslaufseitigen Säbel, die für das flache Walzgut beim Walzen
in dem Walzgerüst erwartet werden. Dem Steuerrechner wird von außen eine Keilstrategie
vorgegeben, d.h. Kriterien, anhand derer der Steuerrechner ermitteln kann, wie der
auslaufseitige Dickenkeil sein soll. Entsprechend der Keilstrategie ermittelt der
Steuerrechner optimierte Steuergrößen für das Walzgerüst.
[0009] Aus der
WO 2006/119 984 A1 ist ein Verfahren zum Warmwalzen von Brammen bekannt, wobei die Brammen in mindestens
einem Vorgerüst zu Vorbändern ausgewalzt werden. Bei diesem Verfahren wird die Vorbandgeometrie
gezielt beeinflusst, um eine säbelige oder keilige Bramme in ein gerades und keilfreies
Vorband umzuformen. Im Rahmen dieses Verfahrens sind vor und hinter dem Vorwalzgerüst
Seitenführungen angeordnet, die an das Walzgut angestellt werden können und mittels
derer Querkräfte auf das Walzgut ausgeübt werden, um die Ausbildung eines Säbels im
Walzgut zu verhindern.
[0010] Insbesondere die
WO 2006/119 984 A1 stellt einen Fortschritt dar, da gemäß der Lehre der
WO 2006/119 984 A1 zumindest ein gerades und keilfreies Vorband generiert werden kann. Die Lehre der
WO 2006/119 984 A1 führt aber nur dann zu einem nennenswerten Erfolg, wenn nicht aus anderen Gründen
in der Fertigstraße dem geraden und keilfreien Vorband wieder ein Keil und/oder ein
Säbel eingeprägt werden.
[0011] Aus der
WO 2013/174 602 A1 ist eine darüber hinausgehende Ausgestaltung der Lehre der
WO 2006/119 984 A1 bekannt, bei welcher die Seitenführungen zusätzlich eine Rolle aufweisen, welche
in Querrichtung an das Walzgut angestellt werden kann, so dass mittels der Rolle eine
Querkraft auf das Walzgut ausgeübt werden kann.
[0012] Aus der
WO 2009/016086 A1 ist bekannt, die Keiligkeit eines Vorbandes unter Aufrechterhaltung der Säbelfreiheit
beim Vorwalzen durch Verwendung von Stauchern in Verbindung mit dem Vorwalzen zu beeinflussen.
[0013] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen,
mittels derer auf einfache Weise ein Dickenkeil im fertiggewalzten flachen Walzgut
vermieden oder zumindest reduziert werden kann.
[0014] Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.
[0015] Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
- dass der im fertiggewalzten jeweiligen ersten flachen Walzgut vorhandene erste Dickenkeil
mit einem ersten Zielkeil verglichen wird,
- wobei anhand einer Abweichung des vorhandenen ersten Dickenkeils von dem ersten Zielkeil
und der ersten Keilanstellung eine neue erste Keilanstellung für den mindestens einen
Vorwalzstich ermittelt wird und
- wobei die erste Keilanstellung bei dem mindestens einen Vorwalzstich für das als nächstes
zu walzende erste flache Walzgut entsprechend dem neu ermittelten Wert der ersten
Keilanstellung eingestellt wird, so dass das als nächstes zu walzende erste flache
Walzgut in dem mindestens einen Vorwalzstich mit dem neu ermittelten Wert der ersten
Keilanstellung vorgewalzt wird.
[0016] Die vorliegende Erfindung beruht also zum einen auf der Erkenntnis, dass es irrelevant
ist, ob in Zwischenstufen - beispielsweise im Vorband - ein vom Zielkeil abweichender
Dickenkeil vorhanden ist. Entscheidend ist lediglich, dass im Endprodukt, also im
flachen Walzgut nach dem Fertigwalzen, der Zielkeil erreicht wird. Zum anderen beruht
die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, dass in dem Fall, dass doch der Dickenkeil
vom Zielkeil abweicht, dieser Abweichung für das nächste, noch nicht gewalzte flache
Walzgut durch entsprechende Einstellung des Walzgerüsts beim Vorwalzen entgegengewirkt
werden kann. Hierbei ist keine aufwändige Modellierung des Walzprozesses erforderlich.
Es ist ausreichend, wenn der Abweichung des Dickenkeils vom Zielkeil tendenziell entgegengewirkt
wird. Dies ist durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise gewährleistet.
[0017] Die erfindungsgemäße Vorgehensweise setzt zwar voraus, dass die Ergebnisse - insbesondere
der resultierende Dickenkeil - von Walzgut zu Walzgut reproduzierbar sind. Dies ist
in der Praxis jedoch zumindest innerhalb einheitlicher flacher Walzgüter der Fall.
Dies gilt oftmals sogar dann, wenn während des Fertigwalzens während der jeweiligen
Fertigstiche Keilanstellungen gefahren werden. Derartige Keilanstellungen können beispielsweise
manuell von einem Bediener der Walzanlage vorgenommen werden, um den Bandlauf günstig
zu gestalten. Denn entscheidend ist lediglich die Reproduzierbarkeit des Dickenkeils,
die auch in diesem Fall weiterhin gegeben ist.
[0018] Der erste Zielkeil kann nach Bedarf bestimmt sein. Oftmals wird der erste Zielkeil
den Wert Null aufweisen. Es ist jedoch ebenso möglich, dass der erste Zielkeil einen
von Null verschiedenen Wert aufweist.
[0019] In manchen Fällen kann es ausreichen, lediglich während des Vorwalzens die jeweilige
erste Keilanstellung einzustellen. In vielen Fällen ist es zur Vermeidung einer Säbelbildung
jedoch zusätzlich erforderlich,
- dass während des Vorwalzens des jeweiligen ersten flachen Walzguts in dem den mindestens
einen Vorwalzstich ausführenden Walzgerüst vor und/oder hinter diesem Walzgerüst Seitenführungen
und/oder Staucher an das Walzgut angestellt werden und
- dass die Seitenführungen und/oder Staucher Querkräfte auf das jeweilige erste flache
Walzgut ausüben.
[0020] Mittels dieser, für sich betrachtet beispielsweise aus der
WO 2006/119 984 A1, der
WO 2009/016086 A1 und der
WO 2013/174 602 A1 an sich bekannten Vorgehensweise kann die Ausbildung eines Säbels im vorgewalzten
jeweiligen ersten flachen Walzgut zuverlässig vermieden werden.
[0021] Eine besonders einfache Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass
eine Änderung der ersten Keilanstellung proportional zur Abweichung des im fertiggewalzten
jeweiligen ersten flachen Walzgut vorhandenen ersten Dickenkeils vom ersten Zielkeil
ist. Bereits diese Vorgehensweise führt zu sehr guten Ergebnissen. Es ist jedoch ebenso
möglich, in die Ermittlung der Änderung der ersten Keilanstellung weitere Werte einfließen
zu lassen. Beispielsweise kann die Änderung der ersten Keilanstellung von einem bestimmten
ersten flachen Walzgut zum nächsten ersten flachen Walzgut auf einen bestimmten Wert
begrenzt werden. Weiterhin ist die erste Keilanstellung als solche bereits aufgrund
konstruktiver Gegebenheiten des den Vorwalzstich ausführenden Walzgerüsts begrenzt.
Auch ist es möglich, die erste Keilanstellung nur dann zu ändern, wenn die Abweichung
des ersten Dickenkeils vom ersten Zielkeil oberhalb einer Ansprechschwelle liegt,
dass also geringfügige Abweichungen des ersten Dickenkeils vom ersten Zielkeil nicht
zu einer Korrektur der ersten Keilanstellung führen. Weiterhin ist es möglich, in
die Ermittlung der Änderung der ersten Keilanstellung auch andere Größen, beispielsweise
eine Bandbreite, einfließen zu lassen.
[0022] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Änderung der ersten Keilanstellung monoton
mit dem Verhältnis einer mittleren Walzgutdicke des jeweiligen ersten flachen Walzguts
nach dem Vorwalzen und nach dem Fertigwalzen steigt. Dadurch ist es möglich, die erste
Keilanstellung auch dann nachzuführen, wenn unterschiedliche Endwalzdicken gewalzt
werden sollen.
[0023] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass während des Walzens des jeweiligen ersten flachen
Walzguts eine RAC erfolgt. Der Begriff "RAC" steht für "roll alignment control". Roll
alignment control bedeutet, dass während des Walzens auf auftretende Differenzwalzkräfte
zwischen Bedienseite und Antriebsseite und/oder auf ein seitliches Auswandern des
Walzguts reagiert wird. Es wird im Rahmen der roll alignment control eine zusätzliche
Keilanstellung des entsprechenden Walzgerüsts ermittelt, um den Differenzwalzkräften
und/oder dem Auswandern des Walzguts entgegenzuwirken. Die roll alignment control
wird noch während des jeweiligen Walzvorgangs wirksam.
[0024] Beim Walzen von flachem Walzgut werden in manchen Fällen der Anzahl von Walzgerüsten
zusätzlich zu den ersten flachen Walzgütern über einen zweiten Zuführweg nacheinander
mehrere zweite flache Walzgüter zugeführt. Beispielsweise können einer mehrgerüstigen
Fertigstraße mit vorgeordneter Vorstraße Brammen einerseits direkt aus einer Stranggießanlage
und andererseits aus einer weiteren Stranggießanlage und/oder über ein Brammenlager
zugeführt werden. In einem derartigen Fall werden auch die zweiten flachen Walzgüter
mittels der Anzahl von Walzgerüsten gewalzt. Hierbei wird - analog zu den ersten flachen
Walzgütern - das jeweilige zweite flache Walzgut in der Anzahl von Walzgerüsten zunächst
in mindestens einem Vorwalzstich mit einer zweiten Keilanstellung vorgewalzt und sodann
in Fertigstichen fertiggewalzt. Auch hier wird nach dem Fertigwalzen des jeweiligen
zweiten flachen Walzguts ein im fertiggewalzten jeweiligen zweiten flachen Walzgut
vorhandener zweiter Dickenkeil messtechnisch erfasst. Weiterhin wird auch hier der
zweite Dickenkeil mit einem zweiten Zielkeil verglichen und anhand einer Abweichung
des im fertiggewalzten jeweiligen zweiten flachen Walzgut vorhandenen zweiten Dickenkeils
vom zweiten Zielkeil und der zweiten Keilanstellung eine neue zweite Keilanstellung
für den mindestens einen Vorwalzstich ermittelt. Schließlich wird auch hier die zweite
Keilanstellung bei dem mindestens einen Vorwalzstich für das als nächstes zu walzende
zweite flache Walzgut entsprechend dem neu ermittelten Wert der zweiten Keilanstellung
eingestellt, so dass das als nächstes zu walzende zweite flache Walzgut in dem mindestens
einen Vorwalzstich mit dem neu ermittelten Wert der zweiten Keilanstellung vorgewalzt
wird. Durch die separate Behandlung der ersten Walzgüter und der für diese Walzgüter
ermittelten jeweiligen Änderung der Keilanstellung einerseits und der zweiten Walzgüter
und der für diese Walzgüter ermittelten jeweiligen Änderung der Keilanstellung andererseits
können die optimalen Keilanstellungen getrennt für die ersten und zweiten Walzgüter
ermittelt werden.
[0025] Der zweite Zielkeil kann nach Bedarf bestimmt sein. Oftmals wird der zweite Zielkeil
- analog zum ersten Zielkeil - den Wert Null aufweisen. Es ist jedoch - erneut analog
zum ersten Zielkeil - ebenso möglich, dass der zweite Zielkeil einen von Null verschiedenen
Wert aufweist.
[0026] Auch bezüglich der zweiten Walzgüter sind selbstverständlich die vorteilhaften Ausgestaltungen
möglich, die bezüglich der ersten Walzgüter möglich sind.
[0027] Die Vorgehensweise ist auch auf weitere Zuführwege erweiterbar.
[0028] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs
7 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Steuerprogramm der eingangs genannten Art dadurch
ausgestaltet, dass die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung
bewirkt, dass die Steuereinrichtung die Walzanlage gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren
betreibt.
[0029] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
8 gelöst. Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art mit
einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm programmiert.
[0030] Die Aufgabe wird weiterhin auf durch eine Walzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs
9 gelöst. Erfindungsgemäß wird eine Walzanlage der eingangs genannten Art dadurch
ausgestaltet, dass die Walzanlage eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung aufweist,
welche die Walzanlage gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren betreibt.
[0031] 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 Ausführungsbeispiele, die in Verbindung
mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
- FIG 1
- eine Walzanlage,
- FIG 2
- einen Walzspalt eines Vorgerüsts,
- FIG 3
- einen Querschnitt durch ein flaches Walzgut,
- FIG 4
- einen Abschnitt der Walzanlage von oben und
- FIG 5
- eine weitere Walzanlage.
[0032] FIG 1 zeigt eine Ausgestaltung einer Walzanlage, bei welcher ein einziges Vorgerüst
1 und mehrere Fertiggerüste 2 - in der Regel zwischen vier und sieben Fertiggerüste
2 - vorhanden sind. Zumindest die Fertiggerüste 2 werden von flachen Walzgütern 3
nacheinander durchlaufen. Die flachen Walzgüter 3 werden in den Fertiggerüsten 2 jeweils
in einem einzigen Walzstich (Fertigstich) gewalzt. Die flachen Walzgüter 3 bestehen
aus Metall, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium. Es sind jedoch auch andere Metalle
möglich, beispielsweise Kupfer.
[0033] Bei der Ausgestaltung gemäß FIG 1 führt also jedes Fertiggerüst 2 einen einzigen
Walzstich aus. Es ist möglich, dass auch das Vorgerüst 1 reversierend mehrere Walzstiche
(Vorwalzstiche) ausführt. In Verbindung mit dieser häufig anzutreffenden Ausgestaltung
- dass also ein einziges Vorgerüst 1 und mehrere Fertiggerüste 2 vorhanden sind, das
Vorgerüst 1 reversierend mehrere Walzstiche ausführt und jedes Fertiggerüst 2 je einen
einzigen Walzstich ausführt - wird die vorliegende Erfindung nachstehend erläutert.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt.
[0034] So könnten beispielsweise mehrere Vorgerüste 1 vorhanden sein, die von den flachen
Walzgütern 3 nacheinander durchlaufen werden. In diesem Fall ist es möglich, dass
jedes Vorgerüst 1 je einen Vorwalzstich ausführt. Alternativ können auch in diesem
Fall die Vorgerüste 1 von den flachen Walzgütern 3 reversierend mehrmals durchlaufen
werden. Auch könnte in Einzelfällen ein einziges Vorgerüst 1 vorhanden sein, das von
den flachen Walzgütern 3 in nur einem einzigen Walzstich durchlaufen wird. In beiden
Fällen würden weiterhin die Fertiggerüste 2 von den flachen Walzgütern 3 nacheinander
durchlaufen werden, wobei jedes Fertiggerüst 2 jeweils einen einzigen Walzstich ausführt.
Weiterhin ist es möglich, dass bei mehreren Vorwalzstichen pro jeweiligem flachem
Walzgut 3 das jeweilige flache Walzgut 3 in einzelnen der Vorwalzstiche nicht gewalzt
wird, also nicht dickenreduziert wird.
[0035] Es ist aber auch möglich, dass insgesamt nur ein einziges Walzgerüst vorhanden ist,
das von den flachen Walzgütern 3 mehrfach reversierend durchlaufen wird. In diesem
Fall würden alle Walzstiche - also sowohl die Vorstiche als auch die Fertigstiche
- von ein und demselben Walzgerüst ausgeführt werden.
[0036] Den Walzgerüsten 1, 2 werden die flachen Walzgüter 3 nacheinander über einen Zuführweg
4 zugeführt. Der Zuführweg 4 kann beispielsweise als Stranggießanlage mit nachgeordnetem
Ausgleichsofen ausgebildet sein. Alternativ kann der Zuführweg 4 als Fähre mit nachgeordnetem
Ofen (beispielsweise einem Tunnelofen) ausgebildet sein. Auch kann der Zuführweg 4
als Brammenlager mit nachgeordnetem Ofen ausgebildet sein. Auch andere Ausgestaltungen
sind möglich.
[0037] Nach dem Zuführen eines der flachen Walzgüter 3 zum ersten Walzgerüst 1 der Walzanlage
- gemäß der Ausgestaltung von FIG 1 also nach dem Zuführen zum Vorgerüst 1 - wird
das jeweilige flache Walzgut 3 in den Walzgerüsten 1, 2 in jeweiligen Walzstichen
(beim Vorgerüst 1 reversierend in mehreren Vorwalzstichen, bei den Fertiggerüsten
2 in einem jeweiligen Fertigstich) zunächst vorgewalzt und sodann fertiggewalzt. Insbesondere
das Vorwalzen im Vorgerüst 1 erfolgt mit einer Keilanstellung ds des Vorgerüsts 1.
Das Vorgerüst 1 ist während des jeweiligen Vorwalzstichs also derart eingestellt,
dass der Walzspalt s des Vorgerüsts 1 entsprechend der Darstellung in FIG 2 über die
Breite b des Vorgerüsts 1 gesehen keilförmig verläuft. Der Walzspalt s des Vorgerüsts
1 weist also eine Keilanstellung ds auf, wobei die Keilanstellung ds durch die Beziehung
gegeben ist. sDS und sOS sind in Gleichung 1 der Walzspalt sDS an der Antriebsseite
und der Walzspalt sOS an der Bedienseite des Vorgerüsts 1. Die Keilanstellung ds ist
in FIG 2 aus Gründen der besseren Veranschaulichung deutlich übertrieben dargestellt.
[0038] Die Keilanstellung ds kann für alle Vorwalzstiche einheitlich dieselbe sein. Alternativ
kann die Keilanstellung ds von Vorwalzstich zu Vorwalzstich individuell bestimmt sein.
Beispielsweise kann die Keilanstellung ds des jeweiligen Vorwalzstichs mit der auslaufseitigen
Solldicke des jeweiligen Vorwalzstichs korreliert sein, insbesondere proportional
zu der auslaufseitigen Solldicke des jeweiligen Vorwalzstichs sein. Auch andere Vorgehensweisen
sind möglich.
[0039] Nach dem Ausführen der Vorwalzstiche werden die Fertigstiche ausgeführt. Das jeweilige
flache Walzgut 3 wird also in den Fertiggerüsten 2 in den Fertigstichen fertiggewalzt.
Soweit erforderlich, können die Fertiggerüste 2 während der Ausführung des jeweiligen
Fertigstichs - beispielsweise im Rahmen der roll alignment control - mit einer jeweiligen
Keilanstellung beaufschlagt sein.
[0040] Den Fertiggerüsten 2 - genauer: dem den letzten Fertigstich ausführenden Fertiggerüst
2 - ist eine Dickenmesseinrichtung 5 nachgeordnet. Mittels der Dickenmesseinrichtung
5 wird nach dem Fertigwalzen des jeweiligen flachen Walzguts 3 messtechnisch ein Dickenkeil
dd erfasst, der im fertiggewalzten jeweiligen flachen Walzgut 3 vorhanden ist. Der
Dickenkeil dd ist gemäß FIG 3 - analog zur Keilanstellung ds - beispielsweise durch
die Beziehung
gegeben. dDS und dOS sind in Gleichung 2 die Walzgutdicke dDS an der Antriebsseite
und die Walzgutdicke sOS an der Bedienseite des flachen Walzguts 3 auslaufseitig des
den letzten Fertigstich ausführenden Fertiggerüsts 2. Der Dickenkeil dd ist in FIG
3 - analog zur Keilanstellung ds - aus Gründen der besseren Veranschaulichung deutlich
übertrieben dargestellt. Es ist ebenso möglich, den Dickenkeil dd anhand anderer Größen
zu bestimmen. Beispielsweise ist es üblich, die Walzgutdicken dDS und dOS nicht unmittelbar
an den Seitenrändern des flachen Walzguts 3 zu messen, sondern in einem Abstand von
den Seitenrändern. Der Abstand kann beispielsweise 25 mm oder 40 mm betragen. Auch
ein anderer sinnvoller Wert kann als Abstand von den Seitenrändern herangezogen werden.
Auch ist es möglich, die Walzgutdicke an mehreren Stellen über die Walzgutbreite zu
erfassen und anhand der erfassten Walzgutdicken beispielsweise eine parametrisierte
Beschreibung der Walzgutdicke als Funktion des Ortes in Breitenrichtung gesehen zu
optimieren. In diesem Fall kann einer der Parameter der parametrisierten Beschreibung,
der für die Asymmetrie der Walzgutdicke charakteristisch ist, zur Ermittlung des Dickenkeils
dd herangezogen werden. Auch andere Vorgehensweisen sind möglich.
[0041] Die Dickenmesseinrichtung 5 ist gemäß FIG 1 mit einer Steuereinrichtung 6 datentechnisch
verbunden. Die Steuereinrichtung 6 ist mit einem Steuerprogramm 7 programmiert. Das
Steuerprogramm 7 umfasst Maschinencode 8, der von der Steuereinrichtung 6 abarbeitbar
ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 8 durch die Steuereinrichtung 6 bewirkt, dass
die Steuereinrichtung 6 die Walzanlage gemäß dem obenstehend beschriebenen und auch
dem nachstehend weiter erläuterten Betriebsverfahren betreibt. Insbesondere steuert
die Steuereinrichtung 6 die Walzgerüste 1, 2 und den Transport der flachen Walzgüter
3 durch die Walzanlage. Vorzugsweise führt die Steuereinrichtung 6 während des Walzens
des jeweiligen flachen Walzguts 3 weiterhin eine RAC durch.
[0042] Im Rahmen der Abarbeitung des Maschinencodes 8 nimmt die Steuereinrichtung 6 von
der Dickenmesseinrichtung 5 deren Messwerte entgegen, insbesondere den Dickenkeil
dd oder die Walzgutdicken dDS, dWS an der Antriebsseite und der Bedienseite. Anhand
der Abweichung des Dickenkeils dd von einem Zielkeil dZ, gegebenenfalls unter zusätzlicher
Verwertung weiterer Größen wie beispielsweise der Keilanstellung ds und/oder einer
Walzgutbreite, ermittelt die Steuereinrichtung 6 eine Änderung dds der Keilanstellung
ds. Sodann ändert die Steuereinrichtung 6 die Keilanstellung ds um die Änderung dds
der Keilanstellung ds. Die Steuereinrichtung 6 ermittelt somit eine (neue) Keilanstellung
ds. Beispielsweise kann eine Ermittlung gemäß der Beziehung
erfolgen. Die neu ermittelte Keilanstellung ds gilt für das als nächstes zu walzende
flache Walzgut 3. Das als nächstes zu walzende flache Walzgut 3 wird also in dem Vorwalzstich
- allgemein: in dem mindestens einen Vorwalzstich - mit der neuen Keilanstellung ds
- beispielsweise gemäß Gleichung 3 - vorgewalzt.
[0043] Sinn und Zweck der erläuterten Vorgehensweise ist, dass für das als nächstes gewalzte
flache Walzgut 3 die Abweichung des Dickenkeils dd vom Zielkeil dZ zumindest einen
kleineren Wert aufweist als für das letzte bereits gewalzte flache Walzgut 3. Im optimalen
Fall ist der Dickenkeil dd des als nächstes gewalzten flachen Walzguts 3 sogar gleich
dem Zielkeil dZ. Die Steuereinrichtung 6 ermittelt die Änderung dds der Keilanstellung
ds daher derart, dass die Änderung dds der Keilanstellung ds der Abweichung entgegenwirkt.
[0044] Im einfachsten Fall ermittelt die Steuereinrichtung 6 die Änderung dds der Keilanstellung
ds gemäß der Beziehung
[0045] Im einfachsten Fall ist also die Änderung dds der Keilanstellung ds proportional
zur Abweichung des im fertiggewalzten jeweiligen flachen Walzgut 3 vorhandenen Dickenkeils
dd vom Zielkeil dZ. k ist ein nach Betrag und Vorzeichen geeignet gewählter Proportionalitätsfaktor.
[0046] Vorzugsweise steigt ferner - bei gleicher Abweichung des Dickenkeils dd vom Zielkeil
dZ - die Änderung dds der Keilanstellung ds monoton mit dem Verhältnis einer mittleren
Walzgutdicke D, d des jeweiligen flachen Walzguts 3 nach dem Vorwalzen und nach dem
Fertigwalzen. D ist hierbei die mittlere Walzgutdicke des jeweiligen flachen Walzguts
3 nach dem Vorwalzen, d die mittlere Walzgutdicke nach dem Fertigwalzen. Im einfachsten
Fall herrscht ein einfaches Proportionalitätsverhältnis. In diesem Fall ergibt sich
der Proportionalitätsfaktor k zu
[0047] k' ist in Gleichung 5 ein weiterer, von den beiden Walzgutdicke D, d unabhängiger
Proportionalitätsfaktor.
[0048] Eine Kombination der Gleichungen 4 und 5 ergibt somit - siehe auch FIG 1 - die Beziehung
[0049] Zur Implementierung der zuletzt erläuterten Vorgehensweise, also des monotonen Anstiegs
der Änderung dds der Keilanstellung ds mit dem Verhältnis der mittleren Walzgutdicke
D, d des jeweiligen flachen Walzguts 3 nach dem Vorwalzen und nach dem Fertigwalzen,
ist es erforderlich, dass die beiden Walzgutdicken D, d der Steuereinrichtung 6 bekannt
sind. Bezüglich der mittleren Walzgutdicke D des jeweiligen flachen Walzguts 3 nach
dem Vorwalzen kann der Steuereinrichtung 6 diese Walzgutdicke D beispielsweise aufgrund
der Einstellung des Vorwalzgerüsts 1 beim Ausführen des letzten Vorwalzstichs des
jeweiligen flachen Walzguts bekannt sein. Bezüglich der mittleren Walzgutdicke d des
jeweiligen flachen Walzguts 3 nach dem Fertigwalzen erfolgt vorzugsweise eine Erfassung
durch die Dickenmesseinrichtung 5 oder eine andere, in FIG 1 nicht dargestellte weitere
Dickenmesseinrichtung.
[0050] In manchen Fällen führt bereits die bisher erläuterte Vorgehensweise zu zufriedenstellenden
bis guten Ergebnissen. In anderen Fällen ist es erforderlich, die obenstehend in Verbindung
mit den FIG 1 bis 3 erläuterte Vorgehensweise entsprechend FIG 4 zu modifizieren.
[0051] Die Vorgehensweise von FIG 4 baut auf der Vorgehensweise der FIG 1 bis 3 auf. Zusätzlich
weist die Walzanlage gemäß FIG 4 jedoch Seitenführungen 9 auf. Die Seitenführungen
9 sind gemäß FIG 4 vor und hinter dem Vorwalzgerüst 1 angeordnet. Die Seitenführungen
9 werden während des Vorwalzens des flachen Walzguts 3 an die Seiten des flachen Walzguts
3 angestellt. Die Seitenführungen 9 üben eingangsseitig und ausgangsseitig Querkräfte
FE, FA auf das flache Walzgut 3 aus. Die Querkräfte FE, FA verhindern sowohl einlaufseitig
als auch auslaufseitig eine Säbelbildung des flachen Walzguts 3 beim Vorwalzen. Die
Seitenführungen 9 können entsprechend der Darstellung in FIG 4 langgestreckt sein.
Alternativ oder zusätzlich können die Seitenführungen 9 - analog zu der in der
WO 2013/174 602 A1 beschriebenen Vorgehensweise - eine Rolle oder ein ähnliches Element aufweisen, welche
in Querrichtung an das jeweilige flache Walzgut 3 angestellt werden kann, so das mittels
der Rolle eine Querkraft auf das jeweilige flache Walzgut 3 ausgeübt werden kann.
[0052] Bei der Ausgestaltung gemäß FIG 4 sind sowohl vor als auch hinter dem Vorwalzgerüst
1 Seitenführungen 9 angeordnet. In Einzelfällen kann es ausreichen, nur vor oder hinter
dem Vorwalzgerüst 1 eine Seitenführung 9 anzuordnen. Die jeweils andere Seitenführung
9 ist in diesem Fall nicht vorhanden. Weiterhin ist es möglich, die vordere und/oder
die hintere Seitenführung 9 - unabhängig davon, ob die jeweils andere Seitenführung
9 vorhanden ist oder nicht - durch einen Staucher zu ersetzen.
[0053] Auch die Ausgestaltung der Walzanlage gemäß FIG 5 korrespondiert über weite Strecken
mit der Ausgestaltung der Walzanlage gemäß FIG 1. Gemäß FIG 5 weist die Walzanlage
jedoch nicht nur den Zuführweg 4 auf, sondern zusätzlich einen weiteren Zuführweg
10. Die beiden Zuführwege 4, 10 werden nachfolgend als erster Zuführweg 4 und zweiter
Zuführweg 10 bezeichnet. Auch über den zweiten Zuführweg 10 werden der Anzahl von
Walzgerüsten 1, 2 nacheinander mehrere flache Walzgüter 11 zugeführt. Die den Walzgerüsten
1, 2 über den jeweiligen Zuführweg 4, 10 zugeführten flachen Walzgüter 3, 11 werden
nachfolgend als erste flache Walzgüter 3 und zweite flache Walzgüter 11 bezeichnet.
[0054] Die zweiten flachen Walzgüter 11 werden in der Walzanlage auf völlig analoge Weise
wie die ersten Walzgüter 3 gewalzt. Insbesondere werden auch die zweiten flachen Walzgüter
11 mittels der Anzahl von Walzgerüsten 1, 2 gewalzt, wobei das jeweilige zweite flache
Walzgut 11 mittels der Anzahl von Walzgerüsten 1, 2 zunächst in mindestens einem Vorwalzstich
mit einer jeweiligen zweiten Keilanstellung ds vorgewalzt wird und sodann in Fertigstichen
fertiggewalzt wird.
[0055] Weiterhin wird auch für die zweiten flachen Walzgüter 11 nach dem Fertigwalzen des
jeweiligen zweiten flachen Walzguts 11 ein im fertiggewalzten jeweiligen zweiten flachen
Walzgut 11 vorhandener zweiter Dickenkeil dd messtechnisch erfasst und der Steuereinrichtung
6 zugeführt. Die Steuereinrichtung 6 vergleicht den zweiten Dickenkeil dd mit einem
zweiten Zielkeil dZ und ermittelt für das jeweilige zweite flache Walzgut 11 anhand
der Abweichung des zweiten Dickenkeils dd vom zweiten Zielkeil dZ und der zweiten
Keilanstellung ds eine neue zweite Keilanstellung ds für den mindestens einen Vorwalzstich.
Die Ermittlung kann auf völlig analoge Weise wie für die ersten flachen Walzgüter
3 erfolgen. Auf diese Weise wird - wie für die ersten flachen Walzgüter 3 auch - die
zweite Keilanstellung ds bei dem mindestens einen Vorwalzstich für das als nächstes
zu walzende zweite flache Walzgut 11 geändert. Das als nächstes zu walzende zweite
flache Walzgut 11 wird somit in dem mindestens einen Vorwalzstich mit dem neuen Wert
der zweiten Keilanstellung ds vorgewalzt.
[0056] Der entscheidende Sachverhalt besteht somit darin, dass die Ermittlung der neuen
Keilanstellung ds und hiermit verbunden die Nachführung der Keilanstellung ds für
die ersten und zweiten flachen Walzgüter 3, 11 unabhängig voneinander erfolgt. Auch
wenn die ersten und zweiten flachen Walzgüter 3, 11 völlig unterschiedliche Eigenschaften
aufweisen (beispielsweise unterschiedliche chemische Zusammensetzungen, unterschiedliche
Temperaturen, unterschiedliche Breiten, unterschiedliche Walzgutdicken vor dem Vorwalzen
usw.), kann daher eine zuverlässige Nachführung der jeweiligen Keilanstellung ds für
das als nächstes zu walzende jeweilige flache Walzgut 3, 10 erfolgen.
[0057] Die Unterscheidung zwischen dem ersten Zuführweg 4 und dem zweiten Zuführweg 10 kann
nach Bedarf erfolgen. Im Einzelfall ist es sogar möglich, dass die flachen Walzgüter
3, 11 zwar aus der gleichen Quelle stammen - beispielsweise aus einem gemeinsamen
Brammenlager -, vor dem Zuführen zur Walzanlage aber voneinander verschiedene Wege
durchlaufen, beispielsweise verschiedene Öfen.
[0058] Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:
[0059] Einer Anzahl von Walzgerüsten 1, 2 einer Walzanlage werden über einen Zuführweg 4
nacheinander mehrere flache Walzgüter 3 aus Metall zugeführt. Die flachen Walzgüter
3 werden mittels der Anzahl von Walzgerüsten 1, 2 gewalzt. Das jeweilige flache Walzgut
3 wird in der Anzahl von Walzgerüsten 1, 2 zunächst in mindestens einem Vorwalzstich
mit einer Keilanstellung ds vorgewalzt und sodann in Fertigstichen fertiggewalzt.
Nach dem Fertigwalzen des jeweiligen flachen Walzguts 3 wird ein im fertiggewalzten
jeweiligen flachen Walzgut 3 vorhandener Dickenkeil dd messtechnisch erfasst. Der
Dickenkeil dd wird mit einem Zielkeil dZ verglichen. Anhand einer Abweichung des im
fertiggewalzten jeweiligen flachen Walzgut 3 vorhandenen Dickenkeils dd von dem Zielkeil
dZ und der Keilanstellung ds wird eine neue Keilanstellung ds für den mindestens einen
Vorwalzstich ermittelt. Die Keilanstellung ds wird bei dem mindestens einen Vorwalzstich
für das als nächstes zu walzende flache Walzgut 3 entsprechend dem neu ermittelten
Wert der Keilanstellung ds eingestellt, so dass das als nächstes zu walzende flache
Walzgut 3 in dem mindestens einen Vorwalzstich mit mit dem neu ermittelten Wert der
Keilanstellung ds vorgewalzt wird.
[0060] Die vorliegende Erfindung besticht vor allem durch ihre Einfachheit. Denn es ist
keine komplexe Modellierung der Walzanlage erforderlich. Weiterhin ist auch keine
Erfassung eines etwaigen Dickenkeils im Walzgut 3, 11 vor dem Vorwalzen oder zwischen
dem Vorwalzen und dem Fertigwalzen erforderlich. Es ist lediglich erforderlich, nach
dem Fertigwalzen den dann im Walzgut 3, 11 vorhandenen Dickenkeil dd zu erfassen und
anhand dieses Dickenkeils dd die Keilanstellung ds des mindestens einen Vorwalzstichs
nachzuführen.
[0061] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert
und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
1. Betriebsverfahren für eine Walzanlage,
- wobei einer Anzahl von Walzgerüsten (1, 2) der Walzanlage über einen ersten Zuführweg
(4) nacheinander mehrere erste flache Walzgüter (3) aus Metall zugeführt werden,
- wobei die ersten flachen Walzgüter (3) mittels der Anzahl von Walzgerüsten (1, 2)
gewalzt werden,
- wobei das jeweilige erste flache Walzgut (3) in der Anzahl von Walzgerüsten (1,
2) zunächst in mindestens einem Vorwalzstich mit einer ersten Keilanstellung (ds)
vorgewalzt wird und sodann in Fertigstichen fertiggewalzt wird,
- wobei nach dem Fertigwalzen des jeweiligen ersten flachen Walzguts (3) ein im fertiggewalzten
jeweiligen ersten flachen Walzgut (3) vorhandener erster Dickenkeil (dd) messtechnisch
erfasst wird,
- wobei der im fertiggewalzten jeweiligen ersten flachen Walzgut (3) vorhandene erste
Dickenkeil (dd) mit einem ersten Zielkeil (dZ) verglichen wird,
- wobei anhand einer Abweichung des vorhandenen ersten Dickenkeils (dd) von dem ersten
Zielkeil (dZ) und der ersten Keilanstellung (ds) eine neue erste Keilanstellung (ds)
für den mindestens einen Vorwalzstich ermittelt wird und
- wobei die erste Keilanstellung (ds) bei dem mindestens einen Vorwalzstich für das
als nächstes zu walzende erste flache Walzgut (3) entsprechend dem neu ermittelten
Wert der ersten Keilanstellung (ds) eingestellt wird, so dass das als nächstes zu
walzende erste flache Walzgut (3) in dem mindestens einen Vorwalzstich mit dem neu
ermittelten Wert der ersten Keilanstellung (ds) vorgewalzt wird.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- dass während des Vorwalzens des jeweiligen ersten flachen Walzguts (3) in dem den mindestens
einen Vorwalzstich ausführenden Walzgerüst (1) vor und/oder hinter diesem Walzgerüst
(1) Seitenführungen (9) und/oder Staucher an das Walzgut (3) angestellt werden und
- dass die Seitenführungen (9) und/oder Staucher Querkräfte (FE, FA) auf das jeweilige erste
flache Walzgut (3) ausüben.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Änderung (dds) der Keilanstellung (ds) proportional zu dem im fertiggewalzten
jeweiligen ersten flachen Walzgut (3) vorhandenen Dickenkeil (dd) ist.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Änderung (dds) der Keilanstellung (ds) monoton mit dem Verhältnis einer mittleren
Walzgutdicke (D, d) des jeweiligen ersten flachen Walzguts (3) nach dem Vorwalzen
und nach dem Fertigwalzen steigt.
5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Walzens des jeweiligen ersten flachen Walzguts (3) eine RAC erfolgt.
6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Anzahl von Walzgerüsten (1, 2) über einen zweiten Zuführweg (10) nacheinander
mehrere zweite flache Walzgüter (11) zugeführt werden,
- dass die zweiten flachen Walzgüter (11) mittels der Anzahl von Walzgerüsten (1, 2) gewalzt
werden,
- dass das jeweilige zweite flache Walzgut (11) mittels der Anzahl von Walzgerüsten (1,
2) zunächst in mindestens einem Vorwalzstich mit einer zweiten Keilanstellung (ds)
vorgewalzt wird und sodann in Fertigstichen fertiggewalzt wird,
- dass nach dem Fertigwalzen des jeweiligen zweiten flachen Walzguts (11) ein im fertiggewalzten
jeweiligen zweiten flachen Walzgut (10) vorhandener zweiter Dickenkeil (dd) messtechnisch
erfasst wird,
- dass der im fertiggewalzten jeweiligen zweiten flachen Walzgut (10) vorhandene Dickenkeil
(dd) mit einem zweiten Zielkeil (dZ) verglichen wird,
- dass anhand einer Abweichung des vorhandenen zweiten Dickenkeils (dd) von dem zweiten
Zielkeil (dZ) und der zweiten Keilanstellung (ds) eine neue zweite Keilanstellung
(ds) für den mindestens einen Vorwalzstich ermittelt wird und
- dass die zweite Keilanstellung (ds) bei dem mindestens einen Vorwalzstich für das als
nächstes zu walzende zweite flache Walzgut (11) entsprechend dem neu ermittelten Wert
der zweiten Keilanstellung (ds) eingestellt wird, so dass das als nächstes zu walzende
zweite flache Walzgut (11) in dem mindestens einen Vorwalzstich mit dem neu ermittelten
Wert der zweiten Keilanstellung (ds) vorgewalzt wird.
7. Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung (6) einer Walzanlage, wobei das Steuerprogramm
Maschinencode (8) umfasst, der von der Steuereinrichtung (6) abarbeitbar ist, wobei
die Abarbeitung des Maschinencodes (8) durch die Steuereinrichtung (6) bewirkt, dass
die Steuereinrichtung (6) die Walzanlage gemäß einem Betriebsverfahren nach einem
der obigen Ansprüche betreibt.
8. Steuereinrichtung einer Walzanlage, wobei die Steuereinrichtung mit einem Steuerprogramm
(7) nach Anspruch 7 programmiert ist.
9. Walzanlage,
- wobei die Walzanlage einen ersten Zuführweg (4) aufweist, über den einer Anzahl
von Walzgerüsten (1, 2) der Walzanlage nacheinander mehrere erste flache Walzgüter
(3) aus Metall zugeführt werden,
- wobei die Walzanlage eine Anzahl von Walzgerüsten (1, 2) aufweist, mittels derer
die ersten flachen Walzgüter (3) gewalzt werden,
- wobei das jeweilige erste flache Walzgut (3) in der Anzahl von Walzgerüsten (1,
2) zunächst in mindestens einem Vorwalzstich mit einer ersten Keilanstellung (ds)
vorgewalzt wird und sodann in Fertigstichen fertiggewalzt wird,
- wobei die Walzanlage eine Dickenmesseinrichtung (5) aufweist, mittels derer nach
dem Fertigwalzen des jeweiligen ersten flachen Walzguts (3) ein im fertiggewalzten
jeweiligen ersten flachen Walzgut (3) vorhandener erster Dickenkeil (dd) messtechnisch
erfasst wird,
- wobei die Walzanlage eine Steuereinrichtung (6) nach Anspruch 8 aufweist, welche
die Walzanlage gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 betreibt.