Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Walzstraße zum Verbessern des Ausfädelns eines Metallwalzbandes, dessen Walzband-Ende mit Walzgeschwindigkeit aus einem sich jeweils als letztem ergebenden Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße ausläuft, wobei während des Walzens zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten zur Stabilisierung des Bandlaufs der Bandzug eingestellt wird.
Beim Warmwalzen von Stahl wird die Walzgeschwindigkeit so eingestellt, dass eine erforderliche Endwalztemperatur des Metallbandes, insbesondere Stahlbandes, erreicht wird. Diese Endwalztemperaturen müssen eingehalten werden, um die jeweils angestrebten metallurgischen Eigenschaften zu erzielen. Eine Reduzierung der Walzgeschwindigkeit ist auch am Bandende unerwünscht. Das Ausfädeln des Metallbandes mit Walzgeschwindigkeit ist jedoch problematisch, insbesondere bei hohen Walzgeschwindigkeiten und dünnen Enddicken.
Während des Walzens ist der zwischen den Walzgerüsten eingestellte Bandzug ein entscheidender Faktor zur Stabilisierung des Bandlaufs. Beim Ausfädeln des Walzband-Endes aus einem Gerüst wird kurz vor oder spätestens mit dem Ausfädeln aus dem Walzgerüst der Bandzug abgebaut. Das Walzband-Ende wird dann zuglos in das nächste Walzgerüst eingezogen. In dieser Phase ist der Bandlauf labil und kleinere Störungen oder Abweichungen können zum "Verlaufen" des Walzband-Endes im Walzspalt führen. In einem solchen Fall läuft das Metallband aus der Gerüstmitte und erzeugt dabei Differenzwalzkräfte und ein Schiefstellen des Walzspaltes, was wiederum das Verlaufen beschleunigt. Ursachen für diesen Ablauf können ein nicht paralleler Walzspalt, Temperaturdifferenzen über die Bandbreite, ein Dickenkeil über die Bandbreite oder Bandhärtedifferenzen sein.
Es ist bekannt (
Bei zu großen Fehlern am Walzband-Ende ist diese Regelung jedoch nicht in der Lage, das Metallwalzband zu stabilisieren.
Bisherige Versuche, durch Eingreifen der Steuerleute in den Walzvorgang das Schwenken des Walzband-Endes zu minimieren oder gar zu vermeiden oder durch eine automatische Regelung den Steuermann zu ersetzen , führten nicht zu einem befriedigenden Ergebnis. Bei Eingriff in die Ausgangsposition während des Abbaus des Bandzuges lässt sich das Verlaufen des Walzband-Endes nicht vermeiden und es kommt zu Verwalzungen und entsprechenden Folgeprobleme in den nächsten Walzgerüsten. Im schlimmsten Fall reißt das Walzband-Ende ab und es entstehen Schäden an den Arbeits- und Stützwalzen. Bei Metallwalzbändem, die besonders geringe Oberflächenfehler aufweisen müssen (dünnes Stahlband), kann eine einzige Verwalzung dazu führen, dass der Walzprozess unterbrochen werden muss und die Arbeitswalzen in einem oder mehreren Gerüsten ausgewechselt werden müssen.
Verfahren zum Verbessern des Ausfädelns eines Metallwalzbandes, dessen Walzband-Ende mit Walzgeschwindigkeit aus einem sich jeweils als letztem ergebenden Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße ausläuft, sind aus dem Aufsatz "
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ausfädeln des Walzband-Endes am jeweils sich momentan ergebenden letzten Walzgerüst einer Walzstraße als selbständigen Verfahrensschritt zu betrachten und die Einstellung der Walzkräfte auf den beiden Seiten des Walzgerüstes rechtzeitig zu bewerten.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Walzstraße gemäß Anspruch 2 gelöst. Das Verfahren sieht vor, dass kurz vor dem Verfassen des Walzband-Endes aus einem Gerüst die erzeugten Differenzwalzkräfte zwischen der Antriebsseite und der Bedienerseite separat für jedes Walzgerüst gemessen werden, daraus Schwenkwert und Schwenkrichtung der Differenzwalzkraft zur Bildung eines Korrekturwertes für die Anstellung der Walzen abgeleitet werden und die Anstellung korrigiert wird. Der Vorteil ist , dass die Ausgangssituation vor dem Ausfädeln verbessert wird und ein Verlaufen des Walzband-Endes weitestgehend vermieden wird. Die Richtung und der Wert der Differenzwalzkraft werden für diese Phase bestimmt und damit ein "Schwenkwert" für das Metallwalzband berechnet. Diese Schritte werden für jedes Walzgerüst separat durchgeführt, so dass die Eigenschaften des Metallwalzbandes an dieser Stelle und dessen geometrische Werte, die Dicke und die Härte, die Planheit und die Oberfläche jeweils in die Messung eingehen.
Weiterhin werden erfindungsgemäß die Ergebnisse des jeweiligen Mess-Schrittes adaptiv von Metallwalzband zu Metallwalzband verwertet die Ergebnisse des jeweiligen Mess-Schrittes adaptiv von Metallwalzband zu Metallwalzband verwertet. Der Vorteil ist die Verarbeitung gewonnener Erfahrungen.
Eine Anwendungsmöglichkeit besteht darin, dass das Messergebnis für den Steuermann in der Steuerzentrale angezeigt wird und der Steuermann die Korrektur manuell während des Walzprozesses ausführt.
Die erfindungsgemäße Anwendung wird dadurch geschaffen, dass nach dem Ausfädeln des Walzband-Endes für eine ausgewählte Bandlänge ein Mittelwert der Differenzwalzkraft zwischen der Antriebsseite und der Bedienerseite gebildet und im folgenden Metallwalzband verwertet wird.
Eine Walzstraße zum Warmwalzen eines Metallwalzbandes, insbesondere eines dünnen Stahlbandes sieht mehrere auf Walzlinie arbeitende Walzgerüste vor, deren Arbeitswalzen und Stützwalzen jeweils auf der Antriebsseite für die Aufrechterhaltung eines Bandzuges zur Stabilisierung des Bandlaufs und für eine hohe Walzgeschwindigkeit angetrieben und jeweils Messvorrichtungen für die Messung der Walzkraft auf der Antriebsseite und auf der Bedienerseite vorgesehen sind.
Die gestellte Aufgabe wird hier erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Walzkräfte auf der Antriebsseite und auf der Bedienerseite mittels Kraftmessgeräten kurz vor dem Verlassen des Walzband-Endes als Differenzwalzkraft ermittelbar sind, wobei eine Auswerte-Einheit für die Differenzwalzkraft des Metallband-Endes und eine Rechnereinheit für die Berechnung eines sog. Schwenkwertes für die Anstellung der Walzen während des Durchlaufs des Metallband-Endes vorgesehen sind. Die Vorteile sind auch hier diejenigen, die schon für das Verfahren aufgezeigt worden sind.
In Ausgestaltung der Walzgerüste wird vorgeschlagen, dass die Kraftmessgeräte für die Differenzwalzkraft des Metallband-Endes aus Kraftmessdosen, die jeweils unterhalb der unteren Stützwalze angeordnet sind, bestehen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Messeinrichtungen ist dahingehend gestaltet, dass an die Rechner-Einheit eine Verzweigung für die Weiterleitung des Schwenkwertes entweder an eine Automatik für die Berücksichtigung beim laufenden oder nächsten Metallwalzband und / oder eine Anzeige einer Schwenkempfehlung für den Steuermann angeschlossen ist.
Vorteilhaft ist außerdem, dass die Automatik und / oder die Anzeige an einen Schwenk-Sollwertvergleicher und / oder einen Schwenk-Istwertvergleicher angeschlossen ist und dass beide an eine Positionsregelung der hydraulischen Anstellung auf der Antriebsseite oder an eine Positionsregelung der hydraulischen Anstellung auf der Bedienerseite angeschlossen sind.
Eine weitere Ausbildung besteht darin, dass die Positionsregelungen unter Einbeziehung einer Positions-Regelung für den absoluten Positions-Sollwert jeweils an eine Zylinderkraft-Regelung für die Antriebsseite und die Bedienerseite angeschlossen sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für das Verfahren und für die Ausbildung der Steuerung bzw. Regelung gezeigt, die nachfolgend näher beschrieben werden.
Es zeigen:
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Beim Verlassen des Walzband-Endes 1 a aus der Gerüstmitte 2a (vgl.
Die Ergebnisse des jeweiligen Mess-Schrittes werden automatisch innerhalb des laufenden Walzprozesses von Walzgerüst (F1) zu Walzgerüst (F2..F3..Fn) oder adaptiv von Metallband 1 zu einem neuen Metallband 1 verwendet.
Eine Verwertungs-Anwendung ist derart gestaltet, dass das Messergebnis für den Steuermann in der Steuerzentrale auf einem Monitor angezeigt wird und der Steuermann die Korrektur manuell während des Walzprozesses vornimmt.
Eine andere Verwertungsmöglichkeit besteht darin, dass nach dem Ausfädeln des Walzband-Endes 1 a für eine ausgewählte Bandlänge ein Mittelwert der Differenz-walzkraft zwischen den Antriebsseiten 4 und den Bedienerseiten 5 gebildet und für das jeweils folgende Metallwalzband 1 verwertet wird.
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Während dem Verlassen des Walzband-Endes 1 a aus dem Walzgerüst 2 werden die Walzkräfte im nächsten Walzgerüst 2 auf der Antriebsseite 4 und auf der Bedienerseite 5 mittels Kraftmessgeräten 12 und 13 (bspw. Kraftmessdosen 17 und 18) gemessen und daraus die Differenzwalzkraft ermittelt; danach wird die Differenzwalzkraft in einer Auswerte-Einheit 14 als im Einzelfall auftretende tatsächliche Differenz-walzkraft des jeweiligen Metallband-Endes 1 a ermittelt. In einer angeschlossenen Rechnereinheit 15 wird ein Korrekturwert errechnet, der in der Fachsprache als "Schwenkwert" 16 für die Anstellung der Arbeits- und Stützwalzen 10, 11 bezeichnet wird. Der "Schwenkwert" 16 bezeichnet somit eine Korrektur der Anstellung der Walzen 10, 11 in einem Walzgerüst 2. Als Kraftmessgeräte 12, 13 für die Differenzwalzkraft des Metallband-Endes 1a kommen außer Kraftmessdosen 17, 18 auch andere im Walzenständer anzuordnende Dehn- oder Druckspannungs-Messgeräte in Betracht.
Weiterhin ist (vgl.
Die Positionsregelungen 25, 26 der hydraulischen Anstellungen auf der Antriebsseite 4 und auf der Bedienerseite 5 arbeiten mit diesen Positionssollwerten und sind jeweils an eine Zylinderkraft-Regelung 29 und 30 für die Antriebsseite 4 und die Bedienerseite 5 angeschlossen.
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