Betriebsverfahren für eine Walzstraße

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes (1) in mindestens einem Walzgerüst (2, 2a, 2b) der Walzstraße. Um eine Möglichkeit zu schaffen, eine durch das Walzen verursachte Keiligkeit (K) bzw. Säbeligkeit (K') zu reduzieren bzw. zu unterbinden, wird vorgeschlagen, dass Recheneinheit (3) zumindest ein jeweiliger Temperaturkeil (δT) Walzgutes (1) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b), einen Abstand (L) entlang einer Breitenkoordinate (y) zwischen einer Antriebs- und einer Bedienseite dem jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b), eine Sollgröße (ΔH_soll) eines Unterschieds zwischen einer Einlaufdicke (H, Ha, Hb) des einlaufenden Walzgutes (1) und einer Auslaufdicke (h, ha, hb) des auslaufenden Walzgutes (1) bezüglich des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b), ein jeweiliges Gerüstmodul (c_G) des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b) und bezüglich der Breitenkoordinate (y) betrachtete Linien-Materialsteifigkeit (c_M,y) des Walzgutes (1) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) zugeführt werden, wobei die Recheneinheit (3) unter Berücksichtigung der ihr zugeführten Größen eine derartige Anstellungsdifferenz (δs) zwischen der Antriebs- und Bedienseite dem jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b) ermittelt, dass eine Keiligkeit (K) bzw. eine Säbeligkeit (K') des aus dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) auslaufenden Walzgutes (1) reduziert bzw. im Wesentlichen gleich null wird, wobei das Walzgut (1) im jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) gemäß dem jeweiligen ermittelten Anstellungsdifferenz (δs) gewalzt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes in mindestens einem Walzgerüst der Walzstraße.

[0002] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Recheneinheit für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes unmittelbar ableitbar ist und dessen Abarbeitung durch die Recheneinheit bewirkt, dass die Recheneinheit die Walzstraße gemäß dem Betriebsverfahren betreibt.

[0003] Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, auf der ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist, eine derartige Recheneinheit und eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes, wobei die Walzstraße mit einer derartigen Recheneinheit ausgestattet ist.

[0004] Ein derartiges Betriebsverfahren bzw. derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der WO 2012/159849 A1 bekannt und kommen insbesondere beim Warmwalzen eines Metallbandes zum Einsatz.

[0005] Fällt bei einem Warmwalzband vor Eintritt in die Fertigstraße die Oberflächen- und damit meist auch die Kerntemperatur von einer Bandkante zur anderen, spricht man von einem einlaufenden Temperaturkeil über der Bandbreite. Entstehen kann die Temperaturasymmetrie durch Falschlufteinflüsse im Brammenerwärmungsofen auf der Seite der Ofentür. Läuft ein solches Band mit einer rechteckigen Dickenkontur mittig in einen horizontalen Walzspalt ein, so führt dies zu einer trapezförmigen, d.h. keiligen Dickenkontur und einem säbelförmigen Bandverlauf nach dem ersten Gerüst. Dies geschieht wegen der temperaturabhängigen Materialfestigkeit, die zu einer asymmetrischen Gerüstaufdehnung und damit zu einer asymmetrischen Dickenreduktion führt. Soll trotzdem eine rechteckförmige Dickenkontur erhalten werden, dann muss die Anstellung über der Bandbreite asymmetrisch sein. Dazu muss der Walzspalt auf der kälteren Seite um einen zu bestimmenden Betrag stärker angestellt werden, um dort die gewünschte Reduktion zu erzielen.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, eine durch das Walzen verursachte Keiligkeit bzw. Säbeligkeit zu reduzieren bzw. zu unterbinden.

[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Recheneinheit zumindest

• ein jeweiliger Temperaturkeil des Walzgutes vor dem jeweiligen Walzgerüst,
• einen Abstand entlang einer Breitenkoordinate zwischen einer Antriebs- und einer Bedienseite des jeweiligen Walzgerüstes,
• eine Sollgröße eines Unterschieds zwischen einer Einlaufdicke des einlaufenden Walzgutes und einer Auslaufdicke des auslaufenden Walzgutes bezüglich des jeweiligen Walzgerüstes,
• ein jeweiliges Gerüstmodul des jeweiligen Walzgerüstes und
• eine bezüglich der Breitenkoordinate betrachtete Linien-Materialsteifigkeit des Walzgutes vor dem jeweiligen Walzgerüst

zugeführt werden,
wobei die Recheneinheit unter Berücksichtigung der ihr zugeführten Größen eine derartige Anstellungsdifferenz zwischen der Antriebs- und der Bedienseite des jeweiligen Walzgerüstes ermittelt, dass eine Keiligkeit bzw. eine Säbeligkeit des aus dem jeweiligen Walzgerüst auslaufenden Walzgutes reduziert wird,
wobei das Walzgut im jeweiligen Walzgerüst gemäß der jeweiligen ermittelten Anstellungsdifferenz gewalzt wird.

[0008] Weiterhin wird diese Aufgabe durch das eingangs genannte Computerprogramm dadurch gelöst, dass es Maschinencode umfasst, der von einer Recheneinheit für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes unmittelbar ableitbar ist und dessen Abarbeitung durch die Recheneinheit bewirkt, dass die Recheneinheit die Walzstraße gemäß dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren betreibt.

[0009] Ferner wird diese Aufgabe durch das eingangs genannte Computerprogrammprodukt dadurch gelöst, dass auf dem Computerprogrammprodukt das vorgeschlagene Computerprogramm gespeichert ist.

[0010] Ferner wird diese Aufgabe durch die eingangs genannte Recheneinheit dadurch gelöst, dass die Recheneinheit derart ausgebildet ist, dass die Walzstraße mittels der Recheneinheit gemäß dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren betreibbar ist.

[0011] Schließlich wird diese Aufgabe durch die eingangs genannte Walzstraße dadurch gelöst, dass sie mit der vorgeschlagenen Recheneinheit ausgestattet ist.

[0012] Bei dem flachen Walzgut handelt es sich beispielsweise um ein Metallband bzw. Warmwalzband. Der Abstand entlang der Breitenkoordinate zwischen der Antriebs- und der Bedienseite ist insbesondere als Abstand zwischen den beidseitigen Anstellzylindern des jeweiligen Walzgerüstes zu verstehen. Die Sollgröße des Unterschieds zwischen der Einlaufdicke und der Auslaufdicke entspricht dabei der vorgegebenen Soll-Dickenreduktion des Walzgutes bezüglich des jeweiligen Walzgerüstes. Das jeweilige Gerüstmodul beschreibt beispielsweise die Steifigkeit des jeweiligen Walzgerüsts. Die in Breitenrichtung betrachtete Linien-Materialsteifigkeit des Walzgutes charakterisiert die Steifigkeit des Walzgutes in Richtung der Breitenkoordinate, welche im Wesentlichen in Richtung der Rotationsachse einer jeweiligen Arbeitswalze des jeweiligen Walzgerüstes weist.

[0013] Ein Temperaturkeil über der Breite resultiert in einer breiten abhängigen Materialfestigkeit. Auf der Seite der tieferen Temperatur ist das Material härter und dehnt den Walzspalt weiter auf als auf der Seite der höheren Temperatur. Dadurch entstehen ein keilförmiges Auslaufdickenprofil des Bandes und somit auch ein Bandsäbel. Der Walzspalt muss deshalb um die natürliche Aufdehnungsdifferenz auf einer Seite verengt werden. Damit stellt sich bei ungleicher Aufdehnung als Resultat ein rechteckförmiges Dickenprofil ein, so dass das Band im Auslauf gerade bleibt und keine Keilbildung bzw. Säbelbildung vorliegt.

[0014] Die Berücksichtigung des jeweiligen Temperaturkeils erlaubt beispielsweise zusammen mit einer Vorsteuerung, eine Anstellungskorrektur abzuleiten. Die Stellgröße der Vorsteuerung des Temperaturkeils über der Bandbreite wirkt in einer Weise direkt und derart auf die Schwenkung des jeweiligen Walzgerüsts, dass das Band am Gerüstaustritt weiterhin weitestgehend geradeaus läuft und eine Keilbildung bzw. eine Säbelbildung reduziert bzw. vermieden wird. Die Schwenkung gemäß der ermittelten Anstellungsdifferenz muss dabei entgegen der ansonsten zu erwartenden, keilförmigen Aufdehnung des Walzspaltes erfolgen.

[0015] Insbesondere kann die Recheneinheit als Steuerrechner bzw. Basisautomatisierung des jeweiligen Walzgerüsts bzw. der Walzstraße ausgeführt sein. Neben den erläuterten Größen kann der Recheneinheit zusätzlich eine Breite des Walzgutes zugeführt werden.

[0016] Die ermittelte Anstellungsdifferenz kann insbesondere als eine Korrektur eines Stichplans angesehen werden. Die Ermittlung der Anstellungsdifferenz wird vorzugsweise online in der dem Level 1 zugehörigen Recheneinheit vorgenommen. Hingegen wird die Stichplanberechnung im Level 2 der Automatisierung vorgenommen, wobei der Stichplan vor dem Walzvorgang berechnet wird und noch von einem rechteckförmigen Walzspalt ausgeht.

[0017] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der jeweilige Temperaturkeil vor dem jeweiligen Walzgerüst und/oder im Vorband messtechnisch ermittelt.

[0018] Zur messtechnischen Ermittlung des jeweiligen Temperaturkeils kann beispielsweise ein optischer Sensor oder eine Kamera, insbesondere eine Wärmebildkamera, zum Einsatz kommen. Der jeweilige Temperaturkeil kann beispielsweise auch mittels eines jeweiligen Scanners bzw. eines temperaturempfindlichen Aufnehmers über die gesamte Breite des Walzgutes erfasst werden. Insbesondere ist der Scanner dabei am Ausgang der Vorstraße bzw. am Eingang der Fertigstraße angeordnet.

[0019] Der jeweilige Sensor ist dabei vorzugsweise derart ausgestaltet, dass auch vergleichsweise schnell laufende Bänder mit Bandgeschwindigkeiten von beispielsweise bis zu 20 m/s korrekt erfasst werden können und eventuell vorhandene Temperaturkeile ermittelbar sind. Zur Übertragung entsprechender Sensordaten kann der jeweilige Sensor kabelgebunden oder drahtlos mit der Recheneinheit verbunden sein.

[0020] Weist die Walzstraße mehrere hintereinander angeordnete Walzgerüste auf, so wird der jeweilige Temperaturkeil vorzugsweise für jedes der Walzgerüste vor dem jeweiligen Walzgerüst messtechnisch ermittelt.

[0021] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Walzstraße dabei zumindest ein erstes Walzgerüst und ein hinter dem ersten Walzgerüst angeordnetes zweites Walzgerüst auf, wobei ein erster Temperaturkeil vor dem ersten Walzgerüst messtechnisch ermittelt wird, wobei ein Transportmodell vorgesehen ist, wobei mittels des Transportmodells unter Berücksichtigung des ermittelten ersten Temperaturkeils ein zweiter Temperaturkeils vor dem zweiten Walzgerüst ermittelt wird.

[0022] Insbesondere, wenn es innerhalb einer Walzstraße nicht möglich ist, den jeweiligen Temperaturkeil messtechnisch vor jedem der Walzgerüste zu erfassen, ist es vorteilhaft, wenn der erste Temperaturkeil messtechnisch ermittelt wird. Dadurch wird eine solide Datengrundlage geschaffen. Der zweite Temperaturkeil und gegebenenfalls die jeweiligen Temperaturkeile von darauf folgenden Walzgerüsten können anschließend mittels des Transportmodells ermittelt werden. Dadurch wird ermöglicht, eine Säbelbildung bzw. eine Keilbildung für jedes der Walzgerüste der Walzstraße zu unterbinden. Insbesondere wenn mehrere Vorbänder separat voneinander bzw. nacheinander gewalzt werden, erlaubt das Transportmodell eine bandrichtige Zuordnung, so dass beispielsweise Materialeigenschaften des jeweiligen Bandes zum richtigen Band zugeordnet werden können. Insbesondere ist hierzu eine Speichereinheit vorgesehen, auf welcher beispielsweise die Daten von bis zu drei Bändern abgelegt werden können. Vorzugsweise wird eine derartige Speichereinheit für eine Transportstrecke zwischen der Vorstraße und der Fertigstraße eingesetzt, wenn sich der Temperaturscanner direkt hinter der Vorstraße befindet.

[0023] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden bei der Ermittlung der Linien-Materialsteifigkeit

• eine Ableitung eines Materialmoduls des Walzgutes vor dem jeweiligen Walzgerüst nach dem Elastizitätsmodul von Stahl,
• eine Ableitung des Elastizitätsmoduls von Stahl nach der Temperatur und
• der jeweilige Temperaturkeil in Form einer Ableitung der Temperatur des Walzgutes vor dem jeweiligen Walzgerüst nach der Breitenkoordinate

berücksichtigt.

[0024] Der Begriff der Ableitung wird hierbei im Sinne einer Differenziation verwendet, so dass eine Ableitung einer ersten physikalischen Größe nach einer zweiten physikalischen Größe einer Differenziation der ersten physikalischen Größe in Bezug auf die zweite physikalische Größe entspricht.

[0025] Entsprechend werden der Recheneinheit die drei genannten Ableitungen zugeführt, so dass die Recheneinheit daraus die Linien-Materialsteifigkeit in Richtung der Breitenkoordinate für das Walzgut vor dem jeweiligen Walzgerüst ermitteln kann. Eine derartige Ermittlung der Linien-Materialsteifigkeit ist vergleichsweise einfach durchzuführen und liefert zusätzlich sehr zuverlässige Werte. Insbesondere kann der jeweilige Temperaturkeil, wie weiter oben ausgeführt, messtechnisch bzw. mithilfe eines Transportmodells ermittelt werden.

[0026] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden dabei die Ableitung des Materialmoduls nach dem Elastizitätsmodul von Stahl, die Ableitung des Elastizitätsmoduls von Stahl nach der Temperatur und/oder der jeweilige Temperaturkeil mittels einer jeweiligen Steigung einer jeweiligen Regressionsgeraden berücksichtigt.

[0027] Die Verwendung der jeweiligen Steigung der jeweiligen Regressionsgeraden für eine oder mehrere der genannten Ableitungen stellt eine äußerst praktikable Vereinfachung der Ermittlung der jeweiligen Ableitung dar, wobei dennoch eine ausreichende Präzision gewährleistet ist. Durch diese Vereinfachung lässt sich beispielsweise Rechenleistung bei der Ermittlung der Anstellungsdifferenz durch die Recheneinheit einsparen, was insbesondere bei besonders schnell laufenden Bändern bzw. bei besonders schnell laufendem Walzgut von großem Vorteil sein kann.

[0028] Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Ermittlung der Ableitung des Elastizitätsmoduls von Stahl nach der Temperatur eine Tabelle verwendet, in welcher ein Zusammenhang zwischen dem Elastizitätsmodul von Stahl und der Temperatur hinterlegt ist, wobei eine entsprechende Elastizitätsfunktion in Abhängigkeit der Temperatur ermittelt und nach der Temperatur abgeleitet wird.

[0029] Das Verwenden der Tabelle erlaubt eine vergleichsweise einfache Ermittlung der Ableitung des Elastizitätsmoduls von Stahl nach der Temperatur, da die Tabelle vergleichsweise wenig Speicherplatz benötigt und damit dennoch hinreichend genaue und zuverlässige Ergebnisse erzielbar sind. Ausgehend von den einzelnen Wertepaaren, welche jeweils durch einen Elastizitätsmodul für eine bestimmte Temperatur gebildet werden, wird die Elastizitätsfunktion ermittelt, welche eine gute Annäherung an die reale Elastizitätsfunktion ist. Anhand einer Ableitung nach der Temperatur der ermittelten Elastizitätsfunktion ist schließlich die gewünschte Ableitung erhältlich.

[0030] Folgende Tabelle stellt den Zusammenhang zwischen dem Elastizitätsmodul, kurz E-Modul, von Stahl und der Temperatur beispielhaft dar.

Temperatur [°C]	E-Modul [109 N/m2]
20	2,10
200	1,98
400	1,81
600	1,60
800	1,25
900	0,99
1000	0,61
1100	0,32

[0031] Insbesondere kann zur Ermittlung der Ableitung des Materialmoduls nach dem Elastizitätsmodul von Stahl und/oder des jeweiligen Temperaturkeils die jeweilige Steigung der jeweiligen Regressionsgeraden, wie weiter oben erläutert, berücksichtigt werden.

[0032] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Recheneinheit weiterhin eine Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate zugeführt.

[0033] Die Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate gibt die Keiligkeit bzw. Säbeligkeit des auslaufenden Walzgutes nach dem jeweiligen Walzgerüst an. Somit ermöglicht die zusätzliche Berücksichtigung der Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate eine Art Rückkopplung, wodurch die Ermittlung der Anstelldifferenz präziser und verlässlicher gestaltet werden kann. Insbesondere wird dadurch ermöglicht, die Keiligkeit bzw. die Säbeligkeit des aus dem jeweiligen Walzgerüst auslaufenden Walzgutes besonders starken bzw. besonders zuverlässig zu reduzieren bzw. zu minimieren.

[0034] Beispielsweise kann die Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate messtechnisch erfasst und schließlich der Recheneinheit zugeführt werden.

[0035] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate durch eine Summation eines ersten Summanden mit einem zweiten Summanden ermittelt, wobei der erste Summand gleich einer Ableitung einer Leerwalzspalthöhe des jeweiligen Walzgerüstes nach der Breitenkoordinate ist, wobei der zweite Summand gleich dem Kehrwert des Gerüstmoduls multipliziert mit einer Ableitung einer Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes nach der Breitenkoordinate ist.

[0036] Diese Summation ergibt sich durch Ableitung der Gerüstgleichung, gemäß welcher die Auslaufdicke gleich der Summation aus der Leerwalzspalthöhe und dem Quotienten aus der Walzkraft und dem Gerüstmodul ist, nach der Breitenkoordinate. Dabei kann die Ableitung der Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes nach der Breitenkoordinate als Linienwalzkraft entlang des Walzspaltes verstanden werden.

[0037] Eine derartige Ermittlung der Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate bietet den Vorteil, dass die hierzu verwendeten physikalischen Größen vergleichsweise leicht zugänglich sind.

[0038] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Recheneinheit weiterhin eine Ableitung einer Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes nach der Breitenkoordinate zugeführt.

[0039] Wie weiter oben schon erläutert, kann die Ableitung der Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes nach der Breitenkoordinate als Linienwalzkraft entlang des Walzspaltes verstanden werden. Insbesondere kann die Ableitung der Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes nach der Breitenkoordinate messtechnisch ermittelt werden, um die Ermittlung der Anstelldifferenz δs präziser und verlässlicher zu gestalten.

[0040] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Ableitung der jeweiligen Walzkraft nach der Breitenkoordinate durch eine Ableitung eines Produkts aus einem ersten Faktor und einen zweiten Faktor nach der Breitenkoordinate ermittelt, wobei der erste Faktor gleich einem Materialmodul des Walzgutes vor dem jeweiligen Walzgerüst multipliziert mit zwei ist und wobei der zweite Faktor gleich dem Unterschied zwischen der Einlaufdicke und der Auslaufdicke ist.

[0041] Das Produkt lässt sich beispielsweise herleiten aus einer genäherten Materialgleichung, welche insbesondere beim Kaltwalzen zum Einsatz kommt und welche besagt, dass das temperaturabhängige Materialmodul gleich der temperaturabhängigen Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes geteilt durch die doppelte Differenz zwischen der Einlaufdicke und der Auslaufdicke ist.

[0042] In die Ableitung der jeweiligen Walzkraft nach der Breitenkoordinate gehen somit insbesondere eine Ableitung des Materialmoduls nach der Breitenkoordinate sowie eine Ableitung der Differenz zwischen der Einlaufdicke und der Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate ein. Die Ableitung des Materialmoduls nach der Breitenkoordinate kann beispielsweise messtechnisch oder mithilfe von Modellen ermittelt werden. Die Ermittlung der Ableitung der Differenz zwischen der Einlaufdicke und der Auslaufdicke nach der Breitenkoordinate kann beispielsweise anhand von Messdaten durchgeführt werden.

[0043] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

FIG 1

eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Walzstraße,

FIG 2

einen Abschnitt eines flachen Walzgutes,

FIG 3

eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Walzstraße und

FIG 4

ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens.

[0044] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes 1. Die Walzstraße weist ein Walzgerüst 2 mit zwei Walzen 9 auf, in welches das Walzgut 1 in Walzgutlaufrichtung x einläuft. Weiterhin ist die Walzstraße mit einer Recheneinheit 3, beispielsweise einem Steuerrechner, ausgestattet.

[0045] Die Recheneinheit 3 ist derart ausgebildet, dass sie die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren mit allen Schritten eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens betreibt. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren wird nachstehend näher erläutert. Die entsprechende Ausbildung der Recheneinheit 3 wird durch ein Computerprogramm 4 bewirkt, mit dem die Recheneinheit 3 programmiert ist. Das Computerprogramm 4 kann zu diesem Zweck auf einem geeigneten Datenträger 5, rein beispielhaft ist der Datenträger in Figur 1 als USB-Memory-Stick dargestellt, gespeichert sein. Die Speicherung auf dem Datenträger 5 ist in maschinenlesbarer Form, in der Regel in ausschließlich maschinenlesbarer Form, beispielsweise in elektronischer Form. Das Computerprogramm 4 umfasst Maschinencode 6. Der Maschinencode 6 ist von der Recheneinheit 3 unmittelbar abarbeitbar. Das Abarbeiten des Maschinencodes 6 durch die Recheneinheit 3 bewirkt, dass die Recheneinheit 3 die Walzstraße gemäß dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren betreibt.

[0046] Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren werden der Recheneinheit 3 ein Temperaturkeil δT vor dem Walzgerüst 2, ein Abstand L entlang einer Breitenkoordinate y zwischen einer Antriebsund einer Bedienseite des Walzgerüstes 2, eine Sollgröße ΔH_soll eines Unterschieds zwischen einer Einlaufdicke H des einlaufenden Walzgutes 1 und einer Auslaufdicke h des auslaufenden Walzgutes 1, ein jeweiliges Gerüstmodul c_G des Walzgerüstes 2 und eine bezüglich der Breitenkoordinate y betrachtete Linien-Materialsteifigkeit c_M,y des Walzgutes 1 vor dem Walzgerüst 2 zugeführt. Dabei ist vorgesehen, dass die Recheneinheit 3 unter Berücksichtigung der ihr zugeführten Größen eine derartige Anstellungsdifferenz δs zwischen der Antriebs- und der Bedienseite des Walzgerüstes 2 ermittelt, dass eine Keiligkeit K bzw. eine Säbeligkeit K' des aus dem Walzgerüst auslaufenden Walzgutes 1 reduziert bzw. im Wesentlichen gleich null wird, wobei das Walzgut 1 im Walzgerüst 2 gemäß der ermittelten Anstellungsdifferenz δs gewalzt wird.

[0047] Der Temperaturkeil δT kann beispielsweise mittels eines vor dem Walzgerüst 2 angeordneten Sensors erfasst werden, welcher insbesondere als Scanner am Eingang der Vorstraße bzw. der Fertigstraße angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Sensor dabei als temperaturempfindlicher Aufnehmer ausgestaltet, mittels welchem die Temperaturverteilung über die gesamte Breite b des Walzgutes 1 erfasst werden kann.

[0048] Figur 2 zeigt einen Abschnitt eines flachen Walzgutes 1. Das Walzgut weist eine Breite b entlang einer Breitenkoordinate y zwischen einer Antriebs- und einer Bedienseite des jeweiligen Walzgerüsts 2 auf. Für erläuterte und nicht in Figur 2 dargestellte Bezugszeichen, siehe die weiteren Figuren.

[0049] Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Walzstraße zum Walzen des Walzgutes 1. Die Walzstraße ist dabei als mehrgerüstige Walzstraße ausgebildet, die mehrere, in der Regel vier bis acht, Walzgerüste 2, 2a, 2b aufweist. In den Walzgerüsten 2, 2a, 2b der Walzstraße wird das flache Walzgut 1 ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel dargestellt gewalzt.

[0050] Dabei wird für jedes der Walzgerüste 2, 2a, 2b das vorgeschlagene Verfahren durchgeführt, so dass für jedes der Walzgerüste 2, 2a, 2b eine jeweilige Anstelldifferenz δs,a, δs,b bzw. δs ermittelt wird und gemäß dieser jeweiligen Anstelldifferenz δs,a, δs,b bzw. δs gewalzt wird. Insbesondere werden hierzu für das jeweilige Walzgerüst 2, 2a, 2b jeweilige Einlaufdicken Ha, Hb, H sowie jeweilige Auslaufdicken ha, hb, h und entsprechende Sollgrößen verwendet. Weiterhin können entsprechende Temperaturkeile δTa, δTb bzw. δT sowie gegebenenfalls jeweilige Linien-Materialsteifigkeiten c_M,y bzw. Gerüstmodule c_G Verwendung finden.

[0051] Wiederum kann ein im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterter Sensor zum Einsatz kommen, mittels welchem die Temperaturverteilung über die gesamte Breite b des Walzgutes 1 erfasst werden kann. Dabei kann in Walzgutlaufrichtung x vor dem jeweiligen Walzgerüst 2, 2a, 2b ein derartiger Sensor angeordnet sein, wobei alternativ auch vorgesehen sein kann, lediglich vor dem ersten Walzgerüst 2a einen derartigen Sensor anzuordnen. Für den letztgenannten Fall kann ein erster Temperaturkeil δTa vor dem ersten Walzgerüst 2a ermittelt werden. Mittels eines Transportmodells kann ein zweiter Temperaturkeil δTb unter Berücksichtigung des ermittelten ersten Temperaturkeils δTa ermittelt werden.

[0052] Figur 4 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens, wobei ergänzend Figur 1 oder Figur 3 heranzuziehen sind.

[0053] In einem Schritt S1 wird einer Recheneinheit 3 ein jeweiliger Temperaturkeil δT vor einem jeweiligen Walzgerüst 2 zugeführt. Ergänzend kann in dem Schritt S1 vorgesehen sein, dass der jeweilige Temperaturkeil δT mittels eines jeweiligen Sensors bzw. mittels eines Sensors und eines Transportmodells ermittelt wird, wie weiter oben erläutert.

[0054] Während eines Schrittes S2 wird der Recheneinheit 3 ein Abstand L entlang einer Breitenkoordinate y zwischen einer Antriebs- und einer Bedienseite des jeweiligen Walzgerüstes 2 zugeführt.

[0055] Bei einem Schritt S3 wird der Recheneinheit 3 eine Sollgröße ΔH_soll eines Unterschieds zwischen einer Einlaufdicke H des einlaufenden Walzgutes 1 und einer Auslaufdicke h des auslaufenden Walzgutes bezüglich des jeweiligen Walzgerüstes 2 zugeführt.

[0056] In einem Schritt S4 wird der Recheneinheit 3 ein jeweiliges Gerüstmodul c_G des jeweiligen Walzgerüstes 2 zugeführt.

[0057] Bei einem Schritt S5 wird der Recheneinheit 3 eine bezüglich der Breitenkoordinate y betrachtete Linien-Materialsteifigkeit c_M,y des Walzgutes 1 vor dem jeweiligen Walzgerüst 2 zugeführt.

[0058] Während eines Schrittes S6 ermittelt die Recheneinheit 3 unter Berücksichtigung der ihr zugeführten Größen eine derartige Anstellungsdifferenz δs des jeweiligen Walzgerüstes 2, dass eine Keiligkeit K bzw. eine Säbeligkeit K' des aus dem jeweiligen Walzgerüst 2 auslaufenden Walzgutes 1 reduziert bzw. im Wesentlichen gleich null wird.

[0059] In einem Schritt S7 wird das Walzgut 1 im jeweiligen Walzgerüst 2 gemäß der jeweiligen ermittelten Anstellungsdifferenz δs gewalzt.

[0060] Vor dem Schritt S5 der Berechnung der jeweiligen Anstellungsdifferenz δs durch die Recheneinheit 3 können noch ein weiterer Schritt oder weitere Schritte gemäß den weiter oben erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen sein.

[0061] Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Betriebsverfahren für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes in mindestens einem Walzgerüst der Walzstraße. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das Maschinencode umfasst, der von einer Recheneinheit für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes unmittelbar ableitbar ist und dessen Abarbeitung durch die Recheneinheit bewirkt, dass die Recheneinheit die Walzstraße gemäß dem Betriebsverfahren betreibt. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, auf der ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist, eine derartige Recheneinheit und eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes, wobei die Walzstraße mit einer derartigen Recheneinheit ausgestattet ist.

[0062] Um eine Möglichkeit zu schaffen, eine durch das Walzen verursachte Keiligkeit bzw. Säbeligkeit zu reduzieren bzw. zu unterbinden, wird vorgeschlagen, dass der Recheneinheit zumindest

• ein jeweiliger Temperaturkeil des Walzgutes vor dem jeweiligen Walzgerüst,
• ein Abstand entlang einer Breitenkoordinate zwischen einer Antriebs- und einer Bedienseite des jeweiligen Walzgerüstes,
• eine Sollgröße eines Unterschieds zwischen einer Einlaufdicke des einlaufenden Walzgutes und einer Auslaufdicke des auslaufenden Walzgutes bezüglich des jeweiligen Walzgerüstes,
• ein jeweiliges Gerüstmodul des jeweiligen Walzgerüstes und
• eine bezüglich der Breitenkoordinate betrachtete Linien-Materialsteifigkeit des Walzgutes vor dem jeweiligen Walzgerüst

zugeführt werden,
wobei die Recheneinheit unter Berücksichtigung der ihr zugeführten Größen eine derartige Anstellungsdifferenz zwischen der Antriebs- und der Bedienseite des jeweiligen Walzgerüstes ermittelt, dass eine Keiligkeit bzw. eine Säbeligkeit des aus dem jeweiligen Walzgerüst auslaufenden Walzgutes reduziert wird, wobei das Walzgut im jeweiligen Walzgerüst gemäß der jeweiligen ermittelten Anstellungsdifferenz gewalzt wird.

[0063] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Computerprogramm dadurch Maschinencode umfasst, der von einer Recheneinheit für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes unmittelbar ableitbar ist und dessen Abarbeitung durch die Recheneinheit bewirkt, dass die Recheneinheit die Walzstraße gemäß dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren betreibt. Ferner wird vorgeschlagen, dass auf dem Computerprogrammprodukt das vorgeschlagene Computerprogramm gespeichert ist. Ferner wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit derart ausgebildet ist, dass die Walzstraße mittels der Recheneinheit gemäß dem vorgeschlagenen Betriebsverfahren betreibbar ist. Schließlich wird vorgeschlagen, dass die Walzstraße mit der vorgeschlagenen Recheneinheit ausgestattet ist.

Ansprüche

1. Betriebsverfahren für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes (1) in mindestens einem Walzgerüst (2, 2a, 2b) der Walzstraße,
wobei einer Recheneinheit (3) zumindest

- ein jeweiliger Temperaturkeil (δT) des Walzgutes (1) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b),

- einen Abstand (L) entlang einer Breitenkoordinate (y) zwischen einer Antriebs- und einer Bedienseite des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b),

- eine Sollgröße ΔH_soll eines Unterschieds zwischen einer Einlaufdicke (H, Ha, Hb) des einlaufenden Walzgutes (1) und einer Auslaufdicke (h, ha, hb) des auslaufenden Walzgutes (1) bezüglich des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b),

- ein jeweiliges Gerüstmodul (c_G) des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b) und

- eine bezüglich der Breitenkoordinate (y) betrachtete Linien-Materialsteifigkeit (c_M,y) des Walzgutes (1) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b)

zugeführt werden,
wobei die Recheneinheit (3) unter Berücksichtigung der ihr zugeführten Größen eine derartige Anstellungsdifferenz (δs) zwischen der Antriebs- und der Bedienseite des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b) ermittelt, dass eine Keiligkeit (K) bzw. eine Säbeligkeit (K') des aus dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) auslaufenden Walzgutes (1) reduziert bzw. im Wesentlichen gleich null wird,
wobei das Walzgut (1) im jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) gemäß der jeweiligen ermittelten Anstellungsdifferenz (δs) gewalzt wird.

2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
wobei der jeweilige Temperaturkeil (δT) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) und/oder im Vorband messtechnisch ermittelt wird.

3. Betriebsverfahren nach Anspruch 2,
wobei die Walzstraße zumindest ein erstes Walzgerüst (2a) und ein hinter dem ersten Walzgerüst (2a) angeordnetes zweites Walzgerüst (2b) aufweist,
wobei ein erster Temperaturkeil (δTa) vor dem ersten Walzgerüst (2a) messtechnisch ermittelt wird,
wobei ein Transportmodell vorgesehen ist,
wobei mittels des Transportmodells unter Berücksichtigung des ermittelten ersten Temperaturkeils (δTa) ein zweiter Temperaturkeil (δTb) vor dem zweiten Walzgerüst (2b) ermittelt wird.

4. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Ermittlung der Linien-Materialsteifigkeit (c_M,y)

- eine Ableitung eines Materialmoduls des Walzgutes (1) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) nach dem Elastizitätsmodul von Stahl,

- eine Ableitung des Elastizitätsmoduls von Stahl nach der Temperatur und

- der jeweilige Temperaturkeil (δT) in Form einer Ableitung der Temperatur des Walzgutes (1) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) nach der Breitenkoordinate (y) berücksichtigt werden.

5. Betriebsverfahren nach Anspruch 4,
wobei die Ableitung des Materialmoduls nach dem Elastizitätsmodul von Stahl, die Ableitung des Elastizitätsmoduls von Stahl nach der Temperatur und/oder der jeweilige Temperaturkeil (δT) mittels einer jeweiligen Steigung einer jeweiligen Regressionsgeraden berücksichtigt werden.

6. Betriebsverfahren nach Anspruch 4,
wobei zur Ermittlung der Ableitung des Elastizitätsmoduls von Stahl nach der Temperatur eine Tabelle verwendet wird, in welcher ein Zusammenhang zwischen dem Elastizitätsmodul von Stahl und der Temperatur hinterlegt ist, und
wobei eine entsprechende Elastizitätsfunktion in Abhängigkeit der Temperatur (T) ermittelt und nach der Temperatur abgeleitet wird.

7. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Recheneinheit (3) weiterhin eine Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke (h, ha, hb) nach der Breitenkoordinate (y) zugeführt wird.

8. Betriebsverfahren nach Anspruch 7,
wobei die Ableitung der jeweiligen Auslaufdicke (h) nach der Breitenkoordinate (y) durch eine Summation eines ersten Summanden mit einem zweiten Summanden ermittelt wird,
wobei der erste Summand gleich einer Ableitung einer Leerwalzspalthöhe des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b) nach der Breitenkoordinate (y) ist,
wobei der zweite Summand gleich dem Kehrwert des Gerüstmoduls multipliziert mit einer Ableitung einer Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b) nach der Breitenkoordinate (y) ist.

9. Betriebsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Recheneinheit (3) weiterhin eine Ableitung einer Walzkraft des jeweiligen Walzgerüstes (2, 2a, 2b) nach der Breitenkoordinate (y) zugeführt wird.

10. Betriebsverfahren nach Anspruch 9,
wobei die Ableitung der jeweiligen Walzkraft nach der Breitenkoordinate (y) durch eine Ableitung eines Produkts aus einem ersten Faktor und einen zweiten Faktor nach der Breitenkoordinate (y) ermittelt wird,
wobei der erste Faktor gleich einem Materialmodul des Walzgutes (1) vor dem jeweiligen Walzgerüst (2, 2a, 2b) multipliziert mit zwei ist und
wobei der zweite Faktor gleich dem Unterschied zwischen der Einlaufdicke (H, Ha, Hb) und der Auslaufdicke (h, ha, hb) ist.

11. Computerprogramm (4), das Maschinencode (6) umfasst, der von einer Recheneinheit (3) für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes (1) unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch die Recheneinheit (3) bewirkt, dass die Recheneinheit (3) die Walzstraße gemäß einem Betriebsverfahren mit allen Schritten eines Betriebsverfahrens nach einem der obigen Ansprüche betreibt.

12. Computerprogrammprodukt (5), auf dem ein Computerprogramm (4) nach Anspruch 11 gespeichert ist.

13. Recheneinheit (3) für eine Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes (1),
wobei die Recheneinheit (3) derart ausgebildet ist, dass die Walzstraße mittels der Recheneinheit (3) gemäß einem Betriebsverfahren mit allen Schritten eines Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 betreibbar ist.

14. Walzstraße zum Walzen eines flachen Walzgutes,
dadurch gekennzeichnet, dass die Walzstraße mit einer Recheneinheit (3) nach Anspruch 13 ausgestattet ist.

Zeichnung