Walzstrasse zum Walzen von stabförmigem Walzgut, z.B. Stabstahl oder Draht

Abstract

 Walzstraße zum Walzen von stabförmigem Walzgut (11), z. B. Stabstahl oder Draht,

• mit mehreren über Hydraulikzylindereinheiten (12) auf Watzspalte (s3 - s10) einstellbaren, von dem Walzgut (11) nacheinander durchlaufenen, zu Walzgerüstpaaren zusammengefaßten aktiven Walzgerüsten (3 - 10), mittels derer das Walzgut (11) unter Aufbringung von Walzkräften (F3 - F10) auf eine Endhöhe (h) und eine hierzu senkrechte Endbreite (b) walzbar ist,
• wobei die Hydraulikzylindereinheiten (12) von Walzspaltregelungen (13) ansteuerbar sind, mittels derer walzkraftbedingte Auffederungen der aktiven Walzgerüste (3 - 10) zumindest zu Bruchteilen (t3 - t10) kompensierbar sind, und
• wobei die Bruchteile (t3 - t10) für jedes aktive Walzgerüst (3 - 10) separat einstellbar sind.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzstraße zum Walzen von stabförmigen Walzgut, z. B. Stabstahl oder Draht, mit mehreren auf Walzspalte einstellbaren, von dem Walzgut nacheinander durchlaufenen, zu Walzgerüstpaaren zusammengefaßten aktiven Walzgerüsten, mittels derer das Walzgut unter Aufbringung von Walzkräften auf eine Endhöhe und eine hierzu senkrechte Endbreite walzbar ist.

[0002] Derartige Walzstraßen sind allgemein bekannt. Die einzelnen Walzgerüste einer derartigen Walzstraße sind abwechselnd als Horizontal- und als Vertikalgerüste ausgebildet, wobei das zuletzt durchlaufene Walzgerüst stets das Endprofil, z. B. ein Rund-, Vierkant- oder Sechskantkaliber, aufweist.

[0003] Im Stand der Technik sind die Walzgerüste mittels Elektro- oder Hydromotoren auf Walzspalte einstellbar. Das Einstellen der Walzspalte kann aber meist nur im lastfreien Zustand erfolgen. Eine Verstellung der Walzspalte unter Last ist nicht möglich. Es ist lediglich möglich, die Drehzahlen der Walzgerüste während des Betriebs zu verändern. Weitere Eingriffe wie z. B. eine Walzspaltkorrektur sind nicht möglich.

[0004] In der älteren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 198 31 481.7 ist eine Walzstraße zum Walzen von stabförmigen Walzgut beschrieben, die mehrere über Hydraulikzylindereinheiten auf Walzspalte einstellbare, von dem Walzgut nacheinander durchlaufene aktive Walzgerüste aufweist, mittels derer das Walzgut unter Aufbringung von Walzkräften auf eine Endhöhe und eine hierzu senkrechte Endbreite walzbar ist, wobei die Hydraulikzylindereinheiten von Walzspaltregelungen ansteuerbar sind, mittels derer walzkraftbedingte Auffederungen der aktiven Walzgerüste zumindest zu Bruchteilen kompensierbar sind.

[0005] Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Walzstraße zum Walzen von stabförmigem Walzgut zu schaffen, bei der die Walzspalte unter Last verstellbar sind und darüber hinaus das Walzverhalten der Walzgerüste dem jeweiligen Walzgut anpaßbar ist.

[0006] Die Aufgabe wird dadurch gelöst,

• daß die Walzspalte der aktiven Walzgerüste über Hydraulikzylindereinheiten einstellbar sind,
• daß die Hydraulikzylindereinheiten von Walzspaltregelungen ansteuerbar sind, mittels derer walzkraftbedingte Auffederungen der aktiven Walzgerüste zumindest zu Bruchteilen kompensierbar sind, und
• daß die Bruchteile für jedes aktive Walzgerüst separat einstellbar sind.

[0007] Aufgrund des Einsatzes von Hydraulikzylindereinheiten als Verstelleinrichtungen für die Walzspalte ist eine Einstellung der Walzspalte unter Last möglich. Aufgrund der Kompensierbarkeit der walzkraftbedingten Auffederungen erfolgt eine automatische Korrektur dieser Auffederungen. Da in diesem Fall ein eventueller Walzfehler aber im vollen Umfang in die Breite gewalzt würde, wird die Auffederung nur zu einem Bruchteil kompensiert. Aufgrund der Einstellbarkeit der Bruchteile sind die Walzgerüste optimal an ihre jeweilige Aufgabe innerhalb der Walzstraße anpaßbar.

[0008] Die Walzgerüste übernehmen in der Walzstraße abhängig vom zu walzenden Produkt, verschiedene Aufgaben, nämlich entweder eine Abnahme oder ein sogenanntes Presizing oder ein sogenanntes Sizing.

[0009] Die Hauptaufgabe von Abnahmegerüsten ist, den Querschnitt des Walzguts möglichst stark zu reduzieren. Hierzu sollte das jeweilige Walzgerüst möglichst steif sein. In Verbindung mit einer Monitorregelung kann sogar auch bei diesen Walzgerüsten der Querschnitt optimiert werden.

[0010] Die Hauptaufgabe von Presizinggerüsten ist, das Verhältnis von Höhe zu Breite des Walzguts vor den nachfolgenden Sizinggerüsten auf einen definierten Wert einzustellen. Hierzu sollten z. B. bei einem runden Endprofil die Ovalgerüste eine hohe und die Rundgerüste eine optimale Steifigkeit aufweisen. Denn dadurch werden Temperatur- und Querschnittsstörungen gleichmäßig auf beide Abmessungen verteilt.

[0011] Die Hauptaufgabe von Sizinggerüsten ist, das Walzgut auf die gewünschten Endabmessungen zu walzen und gleichzeitig eine gute Ovalität des Walzguts zu gewährleisten. Hierzu sollten z. B. bei einem runden Endprofil das Ovalgerüst eine relativ hohe und das Rundgerüst eine niedrigere, optimale Steifigkeit aufweisen.

[0012] Optimal sind also folgende Einstellungen:

• Die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut später durchlaufenen Sizinggerüsts wird zu einem kleineren Bruchteil kompensiert als die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut vorher durchlaufenen Sizinggerüsts.
• Die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut später durchlaufenen Presizinggerüsts wird zu einem kleineren Bruchteil kompensiert als die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut vorher durchlaufenen Presizinggerüsts.
• Die walzkraftbedingten Auffederungen der Abnahmegerüste werden zumindest im wesentlichen in vollem Umfang kompensiert.

[0013] Die beiden letzten aktiven Walzgerüste arbeiten stets im Sizingmodus. Mindestens ein den Sizinggerüsten unmittelbar vorgeordneten Walzgerüstpaar arbeitet im Presizingmodus. Die übrigen Walzgerüste arbeiten im Abnahmemodus. Aufgrund der Einstellbarkeit der Bruchteile ist nunmehr aber einstellbar, welche Walzgerüste im Sizingmodus, im Presizingmodus und im Abnahmemodus arbeiten.

[0014] Die Ovalität des Endprodukts ist besonders gut, wenn die walzkraftbedingten Auffederungen der Sizinggerüste im Mittel zu geringeren Bruchteilen kompensiert werden als die walzkraftbedingten Auffederungen der Presizinggerüste.

[0015] Die Toleranzeinhaltung ist noch besser, wenn das Walzgut von den Presizinggerüsten derart gewalzt wird, daß die Sizinggerüste in ihrem günstigsten Dynamikbereich betrieben werden. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die Walzspalte der Presizinggerüste aus den Walzspalten der Sizinggerüste bestimmt werden.

[0016] Die Abmessungstreue des gewalzten Walzguts läßt sich noch weiter vergrößern, wenn dem von dem Walzgut später durchlaufenen Sizinggerüst eine Meßeinrichtung zur Erfassung von Endhöhe und Endbreite des Walzguts nachgeordnet ist und die Walzspalte der Sizinggerüste aufgrund der erfaßten Endhöhe und Endbreite korrigierbar sind (Monitorregelung).

[0017] Das Walzgut läßt sich noch genauer walzen, wenn auch den anderen Walzgerüstpaaren, vorzugsweise sogar jedem anderen Walzgerüst, Meßeinrichtungen zur Erfassung von Höhe und Breite des Walzguts nachgeordnet sind. In diesem Fall können die Walzspalte für diese Walzgerüste direkt aus den erfaßten Höhen und Breiten ermittelt werden.

[0018] Zwischen den einzelnen Walzgerüsten wird üblicherweise der im Walzgut auftretende Zug erfaßt und die Drehzahlen der Walzgerüste derart nachgeregelt, daß der Zug konstant ist. Darüber hinaus ist es möglich, mit Meßeinrichtungen den Querschnitt des Walzguts zwischen den Walzgerüsten zu erfassen. Die Zug- und/oder Höhen- und Breitenmessungen können dazu herangezogen werden, die Bruchteile während des Walzens zu optimieren.

[0019] Wenn ein neues Walzgut gewalzt wird, sollte möglichst bereits der erste Knüppel einer Charge die richtigen Endabmessungen aufweisen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Walzstraße eine Speichereinrichtung zum Abspeichern einer Vielzahl von Materialeigenschaften von Walzgütern, der Endhöhe, der Endbreite, der Gerüstparameter und der Gerüsteinstellungen, eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe der Materialeigenschaften, der Endhöhe und der Endbreite eines neu zu walzenden Walzguts und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Materialeigenschaften, der Endhöhe und der Endbreite des neu zu walzenden Walzguts mit den Materialeigenschaften, der Endhöhe und der Endbreite der abgespeicherten Walzgüter und der momentanen Gerüstparameter mit den abgespeicherten Gerüstparametern aufweist, so daß die Walzgerüste bei übereinstimmenden Gerüstparametern beim Walzen eines neuen Walzguts auf die Gerüsteinstellungen für ein bereits gewalztes Walzgut mit korrespondierenden Materialeigenschaften und Endabmessungen voreinstellbar sind.

[0020] Die Gerüstparameter umfassen insbesondere die Walzendurchmesser. Die Gerüsteinstellungen umfassen insbesondere die Walzspalte, die Walzdrehzahlen und die Bruchteile. Die Materialeigenschaften des Walzguts umfassen insbesondere die Temperatur, die Anfangsabmessungen und die Qualität des Walzguts.

[0021] Mit derartigen Voreinstellungen ist, wenn der neue Knüppel tatsächlich die eingegebenen Materialeigenschaften aufweist, ein sofortiges optimales Walzen dieses Knüppels möglich.

[0022] Wenn in der Speichereinrichtung auch eine Vielzahl sich beim Walzen der Walzgüter ergebender Walzparameter abspeicherbar ist und die Walzstraße eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der beim Walzen des neuen Walzguts sich ergebenden Walzparameter mit den mit den neuen Gerüsteinstellungen korrespondierenden Walzparametern und eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Warnsignals bei signifikanten Abweichungen der beim Walzen des neuen Walzguts sich ergebenden Walzparameter von den mit den neuen Gerüsteinstellungen korrespondierenden Walzparametern aufweist ist es möglich, den Knüppel dahingehend zu überprüfen, ob er tatsächlich die eingegebenen Materialeigenschaften aufweist.

[0023] Die Walzparameter umfassen insbesondere die Walzkräfte und/ oder die Walzmomente.

[0024] Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung

Figur 1

eine Walzstraße für stabförmiges Walzgut und

Figur 2

eine Hydraulikzylindereinheit mit einer Walzspaltregelung.

[0025] Gemäß Figur 1 weist eine Walzstraße Walzgerüste 1 - 10 auf, die nacheinander von einem Walzgut 11 durchlaufen werden. Das Walzgut 11 ist im vorliegenden Fall ein stabförmiges Walzgut 11, z. B. Stabstahl oder Draht. Das Walzgerüst 10 wird dabei als erstes, das Walzgerüst 1 als letztes durchlaufen. Die Walzgerüste 1 - 10 sind abwechselnd als Horizontal- und als Vertikalgerüste ausgebildet. Sie weisen z. B. abwechselnd Rund- und Ovalkaliber auf. Das von dem Walzgut 11 zuletzt durchlaufene Walzgerüst 1 weist z. B. ein Rundkaliber auf. Je zwei aufeinanderfolgende Walzgerüste 1 - 10 sind zu einem Walzgerüstpaar zusammengefaßt.

[0026] Mittels der Walzgerüste 1 - 10 ist das Walzgut 11 unter Aufbringung von Walzkräften F3 - F10 auf eine Endhöhe h und eine hierzu senkrechte Endbreite b walzbar. Die beiden letzten Walzgerüste 1 und 2 sind dabei gemäß dem Ausführungsbeispiel inaktiv. Sie walzen also das Walzgut 11 nicht. Das Walzgut 11 durchläuft lediglich die beiden letzten Walzgerüste 1, 2. Es sind also nur die Walzgerüste 3 - 10 aktiv. Dies ist möglich, weil die Endabmessungen h, b gemäß Ausführungsbeispiel relativ groß sind. Bei kleineren Werten für die Endabmessungen h, b würden auch die beiden letzten Walzgerüste 1, 2 aktiviert.

[0027] Wenn die Walzstraße mit Walzgerüsten 1 - 10 ausgerüstet ist, die Schnellwechselvorrichtungen aufweisen, werden inaktive Walzgerüste - also vorliegend die Walzgerüste 1 und 2 - aus der Walzstraße ausgefahren und nur bei Bedarf wieder in die Walzstraße eingefahren.

[0028] Die Walzgerüste 1 - 10 sind alle gleich aufgebaut. Nachfolgend wird daher lediglich der Aufbau des Walzgerüsts 3 beschrieben.

[0029] Gemäß Figur 2 ist dem Walzgerüst 3 eine Hydraulikzylindereinheit 12 zugeordnet, mittels derer ein Walzspalt s3 unter Last einstellbar ist. Die erforderliche Walzkraft F3 wird dabei von der Hydraulikzylindereinheit 12 und dem Arbeitsdruck p3, mit dem diese beaufschlagt wird, bestimmt. Die Hydraulikzylindereinheit 12 wird von einer Walzspaltregelung 13 angesteuert.

[0030] Vor dem Beginn des Walzens wird die Hydraulikzylindereinheit 12 von der Walzspaltregelung 13 zunächst derart angesteuert, daß der Walzspalt s3 zugefahren wird. Der Arbeitsdruck p3 ist dabei praktisch null. Wenn der Walzspalt s3 völlig zugefahren ist, steigt der Arbeitsdruck p3 an. Aufgrund des steigenden Arbeitsdrucks p3 erhöht sich die auf das Walzgerüst 3 ausgeübte Kraft F3. Das Walzgerüst 3 federt dadurch auf. Der Walzspaltregelung 13 wird laufend übermittelt, bei welchem Arbeitsdruck p3 welcher Verstellweg a3 der Hydraulikzylindereinheit 12 eingenommen wird. Aus dieser Meßkurve kann die Walzspaltregelung 13 dann zum einen den Nullpunkt des Walzspalts s3 als auch die Federkonstante C3 des Walzgerüsts 3 ermitteln. Die Federkonstante C3 wird benötigt, um beim Walzen die walzkraftbedingte Auffederung, die sich als Produkt von Federkonstante C3 und Walzkraft F3 ergibt, zu bestimmen.

[0031] Zu Beginn des Walzens wird der Walzspaltregelung 13 ein Sollwalzspalt s3* sowie eine erwartete Walzkraft F3* vorgegeben. Aufgrund des bekannten Nullpunkts des Walzspalts s3 und der bekannten Federkonstanten C3 kann die Walzspaltregelung 13 dann die Hydraulikzylindereinheit 12 derart anstellen, daß das Walzgerüst 3 nach dem Auffedern den Sollwalzspalt s3* annimmt.

[0032] Aufgrund verschiedener Einflüsse, z. B. Walzenexzentrizitäten, Querschnittschwankungen des Walzguts 11, Temperaturschwankungen des Walzguts 11 usw. variiert die Walzkraft F3 während des Walzens. Folglich federt das Walzgerüst 3 entsprechend der variablen Walzkraft F3 mehr oder weniger auf. Aufgrund des bekannten Auffederungsverhaltens des Walzgerüsts 3 kann zwar laufend durch Erfassen des Arbeitsdrucks p3 und entsprechendes Korrigieren des Verstellwegs a3 die walzkraftbedingte Auffederung

kompensiert werden. Dies würde aber bei dem stabförmigen Walzgut 11 dazu führen, daß zwar die Höhe h des aus dem Walzgerüst 3 auslaufenden Walzguts 11 korrekt wäre, aber der gesamte Walzfehler in die Breite b gewalzt würde. Vorzugsweise wird die walzkraftbedingte Auflederung des Walzgerüsts 3 daher nur zu einem Bruchteil t3 kompensiert. Der Bruchteil t3 wird der Walzspaltregelung 13 von einem übergeordneten Rechner 14 - siehe Figur 1 - vorgegeben.

[0033] Das vorstehend zum Walzgerüst 3 Gesagte gilt entsprechend auch für die übrigen aktiven Walzgerüste 4 - 10. Insbesondere wird also auch den übrigen aktiven Walzgerüsten 4 - 10 ein Sollwalzspalt s4* - s10*, eine erwartete Walzkraft F4* - F10* und ein jeweiliger Bruchteil t4 - t10 vorgegeben.

[0034] Die Sizinggerüste 3, 4 arbeiten nur dann mit optimaler Dynamik, wenn der Querschnitt des ihnen zugeführten Walzguts 11 in einem vorbestimmten Querschnittsbereich liegt Daher wird das Walzgut 11 von den Walzgerüsten 5, 6, die den Sizinggerüsten 3, 4 unmittelbar vorgeordneten sind, stets derart gewalzt, daß die Sizinggerüste 3, 4 in ihrem günstigsten Dynamikbereich betrieben werden. Die Walzgerüste 5, 6 arbeiten also als sogenannte Presizinggerüste 5, 6.

[0035] Den Presizinggerüsten 5, 6 sind weitere Walzgerüste 7 - 10 unmittelbar vorgeordnet. In diesen wird das Walzgut 11 so stark wie möglich gewalzt, um es mit einer minimalen Gesamtanzahl von Stichen auf seine Endabmessungen h, b walzen zu können. Die Walzgerüste 7 - 10 arbeiten also als sogenannte Abnahmegerüste 7 - 10.

[0036] Gemäß Ausführungsbeispiel werden nur die Walzgerüste 5, 6 als Presizinggerüste 5, 6 betrieben. Prinzipiell könnten aber auch die Walzgerüste von zwei oder sogar drei Walzgerüstpaaren als Presizinggerüste betrieben werden.

[0037] Die Bruchteile t3 - t10, zu denen die walzkraftbedingten Auffederungen der Walzgerüste 3 - 10 kompensiert werden, sind separat einstellbar. In der Praxis haben sich dabei folgende Einstellungen als besonders vorteilhaft erwiesen:

• Die walzkraftbedingte Auffederung des Sizinggerüsts 3 wird zu einem kleineren Bruchteil t3 kompensiert als die walzkraftbedingte Auffederung des Sizinggerüsts 4.
• Die walzkraftbedingte Auffederung des Presizinggerüsts 5 wird zu einem kleineren Bruchteil t5 kompensiert als die walzkraftbedingte Auffederung des Presizinggerüsts 6.
• Die walzkraftbedingten Auffederungen der Sizinggerüste 3, 4 werden im Mittel zu geringeren Bruchteilen t3, t4 kompensiert als die walzkraftbedingten Auffederungen der Presizinggerüste 5, 6.
• Die walzkraftbedingten Auffederungen der Abnahmegerüste 7 - 10 werden zu 90 % - 100 %, also zumindest im wesentlichen in vollem Umfang, kompensiert.

[0038] Bereits diese Kompensation der walzkraftbedingten Auffederungen für sich allein bewirkt eine beträchtliche Qualitätssteigerung des Walzguts 11. Darüber hinaus ist gemäß Figur 1 den beiden inaktiven Walzgerüsten 1 und 2 eine Meßeinrichtung 15 zur Erfassung von Endhöhe h und Endbreite b des Walzguts 11 nachgeordnet. Die erfaßten Endwerte h, b werden an den übergeordneten Rechner 14 übermittelt. Dieser errechnet daraus laufend neue Sollwalzspalte s3*, s4* für die Sizinggerüste 3, 4. Die Walzspalte s3, s4 sind somit aufgrund der erfaßten Endhöhe h und der erfaßten Endbreite b korrigierbar.

[0039] Der übergeordnete Rechner 14 kann aufgrund der übermittelten Endabmessungen h, b und der Sollwalzspalte s3*, s4* der Sizinggerüste 3, 4 die Abmessungen des Walzguts 11 zwischen den Walzgerüsten 4 und 5 ermitteln. Aufgrund dieser ermittelbaren Abmessungen kann der übergeordnete Rechner 14 dann auch Sollwalzspalte s5*, s6* für die Presizinggerüste 5, 6 bestimmen und deren Walzspaltregelungen vorgeben.

[0040] Alternativ ist es aber auch möglich, zusätzlich zur Meßeinrichtung 15 hinter dem Walzgerüst 1 weitere Meßeinrichtungen 16 - 19 vorzusehen, die unmittelbar hinter dem Sizingwalzgerüstpaar, dem Presizingwalzgerüstpaar und den Abnahmewalzgerüstpaaren angeordnet sind. Vorzugsweise ist sogar hinter jedem Walzgerüst 1 - 10 eine Meßeinrichtung 15 -19 angeordnet. Mittels des übergeordneten Rechners 14 ist dann den jeweiligen Walzspaltregelungen der einzelnen Walzgerüste 3 - 10 direkt vorgebbar, welchen Walzspalt s3* - s10* sie einstellen sollen.

[0041] Zwischen den Walzgerüsten 1 - 10 sind Zugmeßeinrichtungen angeordnet. Der Übersichtlichkeit halber ist in Figur 1 nur eine der Zugmeßeinrichtungen, nämlich die Zugmeßeinrichtung 20, dargestellt. Die Meßwerte der Zugmeßeinrichtungen 20 werden ebenfalls dem übergeordneten Rechner 14 übermittelt. Dieser kann durch Vergleich der Zugmessungen mit den Anstellungen des jeweils davorliegenden Walzgerüsts 1 - 10 ermitteln, ob der Bruchteil t3 - t10, um den die walzkraftbedingten Auffederungen kompensiert werden, optimal eingestellt ist. Gegebenenfalls kann der jeweilige Bruchteil t3 - t10 korrigiert, im Ergebnis also während des Walzens optimiert, werden.

[0042] Noch einfacher ist diese Korrektur selbstverständlich, wenn die weiteren Meßeinrichtungen 16 - 19 vorhanden sind. Dann kann direkt aus den gemessenen Höhen und Breiten des Walzguts 11 hinter den Walzgerüsten 9, 7, 5 und 3 auf die optimalen Bruchteile t3 - t10 geschlossen werden.

[0043] Für jedes bereits gewalzte Walzgut 11 wird in einer Speichereinrichtung 21 des übergeordneten Rechners 14 ein Datensatz abgespeichert. Der Datensatz umfaßt einerseits die Walzendurchmesser der Walzgerüste 1 - 10 als Gerüstparameter, andererseits die Gerüsteinstellungen s3 - s10, t3 - t10 der Walzgerüste 1 - 10 und zum dritten die Materialeigenschaften des Walzguts 11. Für jedes Walzgerüst 1 - 10 werden also insbesondere die Walzendurchmesser, die Walzspalte s3 - s10, die Walzdrehzahlen und die Bruchteile t3 - t10 abgespeichert. Ferner wird abgespeichert, welche Temperatur, welche Anfangsabmessungen und welche Qualität ein gewalztes Walzgut 11 aufweist. Der Datensatz umfaßt pro Walzgut 11 ferner die zu walzende Endhöhe h und die zu walzende Endbreite b. Schließlich umfaßt der Datensatz noch die sich beim Walzen der Walzgüter 11 ergebenden Walzparameter F3 - F10, also die Walzkräfte F3 - F10 und/oder die Walzmomente.

[0044] Die Temperatur des Walzguts 11 kann beispielsweise mittels einer Temperaturmeßeinrichtung 22 ermittelt werden, die am Eingang der Walzstraße angeordnet ist. Die Materialeigenschaften des Walzguts 11 können beispielsweise über eine als Eingabeeinrichtung dienende Tastatur 23 in den übergeordneten Rechner 14 eingegeben werden.

[0045] In der Speichereinrichtung 21 ist eine Vielzahl derartiger Datensätze (pro Walzgut 11 je ein Datensatz) abspeicherbar. Wenn nun ein neues Walzgut 11 zu walzen ist, werden in den übergeordneten Rechner 14 die Materialeigenschaften des Walzguts 11 und die zu walzenden Endabmessungen h, b eingegeben. Der übergeordnete Rechner 14 vergleicht dann die eingegebenen Daten des neu zu walzenden Walzguts 11 mit den abgespeicherten Datensätzen. Findet er einen Datensatz, dessen Materialeigenschaften und Endabmessungen h, b mit denen des neu zu walzenden Walzguts 11 übereinstimmen, so vergleicht er die momentanen Gerüstparameter mit den abgespeicherten Gerüstparametem. Stimmen auch diese überein, so ruft er die hiermit korrespondierenden Einstellungen s3 - s10, t3 - t10 aus der Speichereinrichtung 21 ab und gibt diese an die Walzspaltregelungen 13 der Walzgerüste 1 - 10 aus. Dadurch ist es möglich, bereits den ersten Knüppel einer neuen Charge sofort mit guten Toleranzen auf die gewünschten Endabmessungen h, b zu walzen. Ein langsames Herantasten an die richtigen Einstellungen s3 - s10, t3 - t10 ist nicht erforderlich.

[0046] Darüber hinaus werden dem übergeordneten Rechner 14 beim Walzen des neuen Walzguts 11 selbstverständlich auch die sich beim Walzen des neuen Walzguts 11 ergebenden Walzparameter F3 - F10 der Walzgerüste 1 - 10 übermittelt. Unter anderem werden dem übergeordneten Rechner 14 also die aufgebrachten Walzkräfte F3 - F10 übermittelt. Diese Werte vergleicht der übergeordnete Rechner 14 mit den zuvor für ein gleichwertiges Walzgut 11 abgespeicherten Walzkräften F3 - F10. Ergeben sich bei diesem Vergleich signifikante Abweichungen, so ist dies ein Indiz dafür, daß das neue Walzgut 11 doch nicht dem zuvor ausgewählten Walzgut 11 entspricht. In diesem Fall wird über eine Ausgabeeinrichtung 24, z. B. einen Monitor 24, ein Warnsignal ausgegeben. Aufgrund dieses Warnsignals kann dann eine Bedienperson entsprechende Korrekturen der Einstellungen der Walzgerüste 1 - 10 vornehmen und darüber hinaus gegebenenfalls eine Analyse des neu gewalzten Walzguts 11 veranlassen.

[0047] Mit der obenstehend beschriebenen Walzstraße ist eine zuvor unerreichte Flexibilität beim Walzen von Walzgütern 11 erreichbar. Insbesondere ist jedes Walzgerüst 1 - 10 einzeln aktivierbar. Auch ist für jedes einzelne Walzgerüst 1 - 10 einstellbar, welchen Bruchteil t3 - t10 seiner walzkraftbedingten Auffederung es kompensiert. Darüber hinaus ist für jedes einzelne Gerüst vorgebbar, ob es eine Monitorregelung, d. h. eine Korrektur seiner Sollwalzspalte s3* - s10* aufgrund der gemessenen Höhen h und Breiten b der Meßeinrichtungen 15 - 19 vornimmt oder nicht.

[0048] Im Ergebnis kann somit jedes der Walzgerüste 1 - 10 als Sizinggerüst, als Presizinggerüst oder als Abnahmegerüst betrieben werden. Dies ist nicht mehr eine Frage des Aufbaus des jeweiligen Walzgerüsts 1 - 10, sondern lediglich eine Frage der entsprechenden Einstellung der Walzspaltregelungen, welche in Sekunden vorgenommen werden kann.

[0049] Gemäß Ausführungsbeispiel sind alle Walzgerüste 1 - 10 gleich ausgebildet. Insbesondere sind alle Walzgerüste 1 - 10 über Hydraulikzylindereinheiten 12 anstellbar. Falls von vorneherein bekannt ist, daß nur manche der Walzgerüste 1 - 10 als Sizing- und Presizinggerüste in Frage kommen, können die anderen Walzgerüste, z. B. die Walzgerüste 9 und 10, aber auch auf andere Art angestellt werden. Zumindest die Presizing- und Sizinggerüste, also zumindest die letzten vier aktiven Walzgerüste 3 - 6, sollten aber hydraulisch anstellbar sein.

Bezugszeichenliste

[0050] 

1 - 10

Walzgerüste

11

Walzgut

12

Hydraulikzylindereinheit

13

Walzspaltregelung

14

übergeordneter Rechner

15 - 19

Meßeinrichtungen

20

Zugmeßeinrichtung

21

Speichereinrichtung

22

Temperaturmeßeinrichtung

23

Tastatur

24

Monitor

a3

Verstellweg

b

Endhöhe

C3

Federkonstante

F3 - F10

Walzkräfte

F3* - F10*

erwartete Walzkräfte

h

Endbreite

p3

Arbeitsdruck

s3 - s10

Walzspalte

s3* - s10*

Sollwalzspalte

t3 - t10

Bruchteile

Ansprüche

1. Walzstraße zum Walzen von stabförmigem Walzgut (11), z. B. Stabstahl oder Draht, mit mehreren auf Walzspalte (s3 - s10) einstellbaren, von dem Walzgut (11) nacheinander durchlaufenen, zu Walzgerüstpaaren zusammengefaßten aktiven Walzgerüsten (3 - 10), mittels derer das Walzgut (11) unter Aufbringung von Walzkräften (F3 - F10) auf eine Endhöhe (h) und eine hierzu senkrechte Endbreite (b) walzbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

- daß die Walzspalte (s3 - s10) der aktiven Walzgerüste (3 - 10) über Hydraulikzylindereinheiten (12) einstellbar sind,

- daß die Hydraulikzylindereinheiten (12) von Walzspaltregelungen (13) ansteuerbar sind, mittels derer walzkraftbedingte Auffederungen der aktiven Walzgerüste (3 - 10) zumindest zu Bruchteilen (t3 - t10) kompensierbar sind, und

- daß die Bruchteile (t3 - t10) für jedes aktive Walzgerüst (3 - 10) separat einstellbar sind.

2. Walzstraße nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei den Walzgerüsten (3, 4) (Sizinggerüsten) des zuletzt durchlaufenen Walzgerüstpaares die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut (11) später durchlaufenen Sizinggerüsts (3) zu einem kleineren Bruchteil (t3) kompensiert wird als die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut (11) vorher durchlaufenen Sizinggerüsts (4).

3. Walzstraße nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Walzgut (11) von den Walzgerüsten (5, 6) (Presizinggerüsten) mindestens eines den Sizinggerüsten (3, 4) unmittelbar vorgeordneten Walzgerüstpaares derart gewalzt wird, daß die Sizinggerüste (3, 4) in ihrem günstigsten Dynamikbereich betrieben werden.

4. Walzstraße nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut (11) später durchlaufenen Presizinggerüsts (5) zu einem kleineren Bruchteil (t5) kompensiert wird als die walzkraftbedingte Auffederung des von dem Walzgut (11) vorher durchlaufenen Presizinggerüsts (6).

5. Walzstraße nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die walzkraftbedingten Auffederungen der Sizinggerüste (3, 4) im Mittel zu geringeren Bruchteilen (t3, t4) kompensiert werden als die walzkraftbedingten Auffederungen der Presizinggerüste (5, 6).

6. Walzstraße nach Anspruch 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzspalte (s5, s6) der Presizinggerüste (5, 6) aus den Walzspalten (s3, s4) der Sizinggerüste (3, 4) bestimmt werden.

7. Walzstraße nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Presizinggerüsten (5, 6) mindestens ein Walzgerüstpaar unmittelbar vorgeordnet ist, in dessen Walzgerüsten (7 - 10) (Abnahmegerüsten) das Walzgut (11) so stark wie möglich im Querschnitt reduziert wird.

8. Walzstraße nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die walzkraftbedingten Auffederungen der Abnahmegerüste (7 - 10) zumindest im wesentlichen in vollem Umfang kompensiert werden.

9. Walzstraße nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem von dem Walzgut (11) später durchlaufenen Sizinggerüst (3) eine Meßeinrichtung (15) zur Erfassung von Endhöhe (h) und Endbreite (b) des Walzguts (11) nachgeordnet ist und daß die Walzspalte (s3, s4) der Sizinggerüste (3, 4) aufgrund der erfaßten Endhöhe (h) und Endbreite (b) korrigierbar sind.

10. Walzstraße nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch den anderen Walzgerüstpaaren, vorzugsweise sogar jedem anderen Walzgerüst (4 - 10), Meßeinrichtungen (17 - 19) zur Erfassung von Höhe und Breite des Walzguts (11) nachgeordnet sind.

11. Walzstraße nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens eine Temperaturmeßeinrichtung (22) zur Messung der Temperatur des Walzguts (11) aufweist.

12. Walzstraße nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bruchteile (t3 - t10) anhand von Zug- und/oder Höhen- und Breitenmessungen während des Walzens optimierbar sind.

13. Walzstraße nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Speichereinrichtung (21) zum Abspeichern einer Vielzahl von Materialeigenschaften von Walzgütern (11), der Endhöhe (h), der Endbreite (b), der Gerüstparameter und der Gerüsteinstellungen (s3 - s10, t3 - t10), eine Eingabeeinrichtung (23) zur Eingabe der Materialeigenschaften, der Endhöhe (h) und der Endbreite (b) eines neu zu walzenden Walzguts (11) und eine Vergleichseinrichtung (14) zum Vergleichen der Materialeigenschaffen, der Endhöhe (h) und der Endbreite (b) des neu zu walzenden Walzguts (11) mit den Materialeigenschaften, der Endhöhe (h) und der Endbreite (b) der abgespeicherten Walzgüter (11) und der momentanen Gerüstparameter mit den abgespeicherten Gerüstparametern aufweist, so daß die Walzgerüste (1 - 10) bei übereinstimmenden Gerüstparametern beim Walzen eines neuen Walzguts (11) auf die Gerüsteinstellungen (s3 - s10, t3 - t10) für ein bereits gewalztes Walzgut (11) mit korrespondierenden Materialeigenschaften und Endabmessungen (h, b) voreinstellbar sind.

14. Walzstraße nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gerüstparameter die Walzendurchmesser und die Gerüsteinstellungen (s3 - s10, t3 - t10), die Walzspalte (s3 - s10), die Walzdrehzahlen und die Bruchteile (t3 - t10) umfassen.

15. Walzstraße nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialeigenschaften des Walzguts (11) die Temperatur, die Anfangsabmessungen und die Qualität des Walzguts (11) umfassen.

16. Walzstraße nach Anspruch 13, 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Speichereinrichtung (21) auch eine Vielzahl sich beim Walzen der Walzgüter (11) ergebender Walzparameter (F3 - F10) abspeicherbar ist und daß die Walzstraße eine Vergleichseinrichtung (14) zum Vergleichen der beim Walzen des neuen Walzguts (11) sich ergebenden Walzparameter (F3 - F10) mit den mit den neuen Gerüsteinstellungen (s3 - s10, t3 - t10) korrespondierenden Walzparametern (F3 - F10) und eine Ausgabeeinrichtung (24) zum Ausgeben eines Warnsignals bei signifikanten Abweichungen der beim Walzen des neuen Walzguts (11) sich ergebenden Walzparameter (F3 - F10) von den mit den neuen Gerüsteinstellungen (s3 - s10, t3 - t10) korrespondierenden Walzparametern (F3 - F10) aufweist.

17. Walzstraße nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzparameter (F3 - F10) die Walzkräfte (F3 - F10) und/oder die Walzmomente umfassen.

Zeichnung