Gebiet der Technik
[0001] Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für mindestens ein
Walzgerüst einer Walzanlage zum Walzen eines Bandes aus Stahl, wobei während des Walzens
von nacheinander gewalzten Abschnitten des Bandes in dem Walzgerüst bei einem Walzstich
jeweils für die auftretende Walzkraft und/oder das auftretende Walzmoment charakteristische
Werte messtechnisch erfasst werden.
[0002] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung
einer mindestens ein Walzgerüst umfassenden Walzanlage zum Walzen eines Bandes aus
Stahl, wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung
abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung
bewirkt, dass die Steuereinrichtung während des Walzens von nacheinander gewalzten
Abschnitten des Bandes in dem Walzgerüst bei einem Walzstich jeweils messtechnisch
erfasste, für die auftretende Walzkraft und/oder das auftretende Walzmoment charakteristische
Werte entgegennimmt.
[0003] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung einer Walzanlage
zum Walzen eines Bandes aus Stahl, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen
Steuerprogramm programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein derartiges
Betriebsverfahren ausführt.
[0004] Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Walzanlage zum Walzen eines
Bandes aus Stahl, wobei die Walzanlage mindestens ein Walzgerüst umfasst, in dem nacheinander
Abschnitte des Bandes gewalzt werden, wobei dem Walzgerüst eine Erfassungseinrichtung
zum messtechnischen Erfassen von Werten, welche für die beim Walzen der Abschnitte
des Bandes auftretende Walzkraft und/oder das beim Walzen der Abschnitte des Bandes
auftretende Walzmoment charakteristisch sind, zugeordnet ist, wobei die Walzanlage
eine das Walzgerüst steuernde Steuereinrichtung aufweist, dass die Steuereinrichtung
mit der Erfassungseinrichtung zum Entgegennehmen der messtechnisch erfassten Werte
verbunden ist.
Stand der Technik
Ausführungen zum Stand der Technik
[0005] Die genannten Gegenstände sind allgemein bekannt. Insbesondere Steckelwalzwerke und
mehrgerüstige Fertigstraßen, beide zum Walzen eines Bandes aus Stahl, werden derart
betrieben und sind derart ausgebildet.
Zusammenfassung der Erfindung
[0006] Beim Walzen von Stahl ist es - je nach konkreter Anlagenkonfiguration und gewünschtem
Produkt - sinnvoll oder sogar erforderlich, dass das Band beim Walzen ein ferritisches
oder zumindest ein teilweise ferritisches Gefüge aufweist. Insbesondere beim letzten
Walzstich oder bei den letzten Walzstichen des Fertigwalzens kann dies erforderlich
sein. Es ist jedoch schwierig, den Zeitpunkt, zu dem die Umwandlung des Gefüges von
Austenit in Ferrit beginnt oder endet, exakt zu bestimmen. Dies gilt insbesondere
dann, wenn vor dem Walzen nochmals ein Abkühlen des Bandes erfolgt, beispielsweise
mittels eines sogenannten Powercoolings. Bei einem Powercooling wird das Wasser mit
einem hohen Druck von mehreren bar auf das Band aufgespritzt, während es bei einer
Laminarkühlung mit einem niedrigen Druck von meist unter 1 bar auf das Band aufgebracht
wird.
[0007] Im Stand der Technik erfolgt die Bestimmung in der Regel mittels thermo-kinetischer
Modelle, die sowohl das Temperaturverhalten des Bandes als auch das Umformverhalten
des Bandes modellieren. Die Modellierung ist jedoch mit vielen Ungenauigkeiten behaftet.
Beispielsweise wird bei einer mehrgerüstigen Fertigstraße oftmals die Temperatur vor
einem Entzunderer oder vor einem Kühlaggregat gemessen, wobei der Entzunderer bzw.
das Kühlaggregat der Fertigstraße vorgeordnet ist. Ab dem Zeitpunkt der Temperaturerfassung
erfolgt nur noch eine modellgestützte Berechnung der Temperatur. Je weiter diese Modellierung
fortschreitet, desto mehr können sich Fehler auswirken. Auch sind Eingangsgrößen,
welche Einfluss auf die Modellierung haben, oftmals nicht exakt bekannt. Ein Beispiel
einer derartigen Eingangsgröße kann die chemische Zusammensetzung des Stahls sein.
Unabhängig von der genauen Situation ist die modellgestützte Ermittlung jedoch stets
mit gewissen Fehlern behaftet.
[0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen,
mittels derer mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann, welches Gefüge Abschnitte
des Bandes beim Walzen in einem Walzgerüst aufweisen.
[0009] Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche 2 bis 6.
[0010] Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
- dass unter Verwertung der durch die messtechnisch erfassten Werte bestimmten, beim
Walzen der Abschnitte des Bandes in dem Walzgerüst auftretenden Walzkräfte und/oder
Walzmomente und von Änderungen der zugehörigen Temperaturen der Abschnitte des Bandes
ein Gradient der Walzkraft und/oder des Walzmoments relativ zur Temperatur ermittelt
wird und
- dass anhand des Gradienten ermittelt wird, ob in den Abschnitten des Bandes während
des Walzens in dem Walzgerüst eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem
ferritischen Gefüge erfolgt oder nicht.
[0011] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Umstand, dass zwar einerseits die zum Walzen
eines Abschnitts des Bandes erforderliche Walzkraft umso kleiner wird, je wärmer der
entsprechende Abschnitt ist. Dies gilt sowohl bei einem austenitischen Gefüge als
auch bei einem ferritischen Gefüge. Zum Umformen von ferritischem Gefüge ist jedoch
eine erheblich geringere Walzkraft erforderlich als zum Umformen von austenitischem
Gefüge. Da andererseits bei hohen Temperaturen ein austenitisches Gefüge vorliegt
und bei niedrigen Temperaturen ein ferritisches Gefüge, überlagern sich beim Abkühlen
zwei gegenläufige Effekte. Einerseits steigt vom Ansatz her bei ansonsten gleichbleibenden
Bedingungen die Walzkraft an. Andererseits erhöht sich beim Abkühlen der Anteil an
Ferrit und verringert sich der Anteil an Austenit. Das Erhöhen des Anteils an Ferrit
und das Verringern des Anteils an Austenit bewirken eine Verringerung der Walzkraft.
[0012] Im Ergebnis überwiegt der letztgenannte Effekt. Im Ergebnis verringert sich daher
in dem Umwandlungsbereich, in dem die Phasenumwandlung von Austenit zu Ferrit erfolgt,
mit sinkender Temperatur auch die Walzkraft. Es ergibt sich somit ein positiver Gradient
der Walzkraft relativ zur Temperatur, also eine sinkende Walzkraft bei sinkender Temperatur
bzw. eine steigende Walzkraft bei steigender Temperatur. Dies steht im Gegensatz zu
einem Walzen eines rein austenitischen Gefüges. Hier ergibt sich ein negativer Gradient
der Walzkraft relativ zur Temperatur, also eine steigende Walzkraft bei sinkender
Temperatur bzw. eine sinkende Walzkraft bei steigender Temperatur. Gleiches gilt beim
Walzen eines rein ferritischen Gefüges. Somit kann aufgrund des Vorzeichens des Gradienten
erkannt werden, ob in den Abschnitten des Bandes während des Walzens in dem Walzgerüst
eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt.
Die übrigen Walzbedingungen wie insbesondere die
chemische Zusammensetzung des Bandes, die Abmessungen des Bandes, die Stichabnahme,
die Walzgeschwindigkeit dürfen sich hierbei natürlich nicht ändern.
[0013] Die Walzkraft und das Walzmoment sind eng miteinander gekoppelt. Aufgrund dieser
Kopplung ergibt sich ein gleichgelagerter Sachverhalt auch für das Walzmoment.
[0014] Im Ergebnis kann somit beim Warmwalzen des Bandes erkannt werden, ob in dem Übergangsbereich
gewalzt wird, in dem die Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen
Gefüge erfolgt.
[0015] Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise besteht darin, dass
nicht eine Modellierung mit allen ihren unvermeidbar gegebenen Unsicherheiten erfolgt,
sondern dass basierend auf messtechnisch erfassten Größen sicher entschieden werden
kann, ob in den Abschnitten des Bandes während des Walzens in dem Walzgerüst eine
Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt oder
nicht.
[0016] Es ist möglich, dass die Änderungen der Temperatur der Abschnitte aufgrund modellierter
oder anderweitig vorgegebener Daten bekannt sind. Vorzugsweise werden die Änderungen
der Temperatur der Abschnitte jedoch anhand einer vor oder nach dem Walzen der Abschnitte
messtechnisch erfassten Temperatur ermittelt oder geschätzt. Beispielsweise kann für
die Abschnitte jeweils vor dem Walzen messtechnisch eine Temperatur erfasst werden
und daraus die Temperatur beim Walzen ermittelt bzw. geschätzt werden. Durch die Temperaturen
der Abschnitte als solche sind dann natürlich auch deren Änderungen von Abschnitt
zu Abschnitt bzw. gegenüber einer (prinzipiell beliebigen) Referenztemperatur bekannt.
[0017] Falls bei einer mehrgerüstigen Walzstraße eine Temperaturerfassung vor und/oder nach
dem Walzen erfolgt, kann - ausnahmsweise - die Temperaturfassung unmittelbar vor oder
hinter dem jeweiligen Walzgerüst erfolgen. In der Regel erfolgt eine derartige Temperaturfassung
jedoch nur vor dem ersten Walzgerüst der Walzstraße und/oder hinter dem letzten Walzgerüst
der Walzstraße.
[0018] In aller Regel wird ein Band nicht nur in einem einzelnen Walzstich gewalzt, sondern
in einer ganzen Abfolge von mittels des mindestens einen Walzgerüsts der Walzanlage
nacheinander ausgeführten Walzstichen. Dies gilt einerseits bei einem Walzen in einem
Reversiergerüst, bei dem ein und dasselbe Walzgerüst nacheinander mehrere Stiche ausführt,
beispielsweise einem Steckelwalzwerk. Dies gilt andererseits aber auch bei einem Walzen
in einer mehrgerüstigen Walzstraße, deren Walzgerüste von dem Band nacheinander durchlaufen
werden, wobei jedes Walzgerüst jeweils einen einzelnen Walzstich ausführt, typischerweise
einer Fertigstraße. Die mehrgerüstige Walzstraße kann Bestandteil einer Gießwalz-Verbundanlage
sein, in der das Band - sei es endlos, sei es in Form einzelner Brammen - der Walzstraße
direkt aus der Gießhitze heraus zugeführt wird. Sowohl bei einem Reversiergerüst als
auch bei einer mehrgerüstigen Walzstraße ist vorzugsweise vorgesehen,
- dass durch Vergleich der für die einzelnen Walzstiche ermittelten Gradienten ermittelt
wird, bei welchem der Walzstiche erstmals und/oder bei welchem der Walzstiche letztmals
eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt,
und
- dass Betriebsparameter der Walzanlage in Abhängigkeit davon variiert werden, bei welchem
der Walzstiche erstmals und/oder bei welchem der Walzstiche letztmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt.
[0019] Im Falle der Durchführung des Verfahrens für mehrere zeitlich nacheinander ausgeführte
Walzstiche ist es insbesondere möglich, die Betriebsparameter der Walzanlage derart
nachzuführen, dass derjenige Walzstich, bei dem erstmals oder letztmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, ein vorbestimmter Walzstich
in der Abfolge von Walzstichen ist.
[0020] Wenn - beispielsweise - zeitlich nacheinander mehrere Walzstiche ausgeführt werden
(beispielsweise sieben Walzstiche), können die Betriebsparameter der Walzanlage derart
nachgeführt werden, dass bereits der erste Walzstich der Abfolge von Walzstichen derjenige
Walzstich ist, bei dem erstmals oder letztmals eine Phasenumwandlung von einem austenitischen
zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, oder dass zumindest der letzte Walzstich der
Abfolge von Walzstichen erst ausgeführt wird, nachdem die Phasenumwandlung von einem
austenitischen zu einem ferritischen Gefüge vollständig abgeschlossen ist. Es ist
sogar möglich, die Betriebsparameter derart zu variieren, dass die Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge bereits vor dem ersten Walzstich
der Abfolge von Walzstichen abgeschlossen ist. Natürlich sind auch andere Vorgehensweisen
möglich.
[0021] Als Betriebsparameter der Walzanlage kommen alle beeinflussbaren Betriebsgrößen in
Frage, mittels derer eine entsprechende Beeinflussung des Zeitpunkts des Beginns bzw.
des Endes der Phasenumwandlung möglich ist. Typische Betriebsparameter sind beispielsweise
- ein Ausmaß, in dem das Band vor dem Walzen in einem vorgeordneten Ofen (beispielsweise
einem Induktionsofen) aufgeheizt wird,
- ein Ausmaß, in dem das Band vor dem Walzen in einer vorgeordneten Kühleinrichtung
gekühlt wird,
- ein Ausmaß, in dem das Band zwischen den einzelnen Walzstichen aufgeheizt und/oder
gekühlt wird (beispielsweise im Falle einer Kühlung in einer mehrgerüstigen Walzstraße
durch sogenannte Zwischengerüstkühlungen),
- eventuell eine Änderung des Stichplans und
- eventuell eine Änderung einer Walzgeschwindigkeit.
[0022] Ebenso ist es möglich, dass die Betriebsparameter der Walzanlage derart nachgeführt
werden, dass ein spezifizierter Energieverbrauch der Walzanlage minimiert wird, eine
Produktivität der Walzanlage maximiert wird, eine Walzkraft und/oder ein Walzmoment
mindestens eines der von mindestens einem der Walzgerüste ausgeführten Walzstiche
reduziert werden und/oder eine Produkteigenschaft des Bandes nach der Ausführung der
Abfolge von Walzstichen optimiert wird.
[0023] Der spezifizierte Energieverbrauch kann der Energieverbrauch eines einzelnen Walzgerüsts,
der Energieverbrauch aller Walzgerüste bzw. Walzstiche, der Energieverbrauch von dem
Walzgerüst bzw. den Walzgerüsten vorgeordneten und/oder nachgeordneten Einheiten (beispielsweise
eines Induktionsofens vor dem Walzgerüst bzw. den Walzgerüsten, eines Kühlaggregats
vor dem Walzgerüst bzw. den Walzgerüsten und/oder einer Kühlstrecke nach dem Walzgerüst
bzw. den Walzgerüsten) sein. Auch beliebige Kombinationen kommen in Frage.
[0024] In dem Fall, dass bei einem jeweiligen Walzstich keine Phasenumwandlung von einem
austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, erfolgt das Walzen der Abschnitte
des Bandes in dem Walzgerüst in dem jeweiligen Walzstich entweder austenitisch oder
ferritisch. Wenn keine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen
Gefüge erfolgt, wird vorzugsweise entschieden, ob die Abschnitte des Bandes in dem
Walzgerüst in dem jeweiligen Walzstich austenitisch oder ferritisch gewalzt werden.
Weiterhin ist vorzugsweise eine Adaption eines Modells des Walzens des Bandes von
dieser Entscheidung abhängig. Die Abhängigkeit kann bedeuten, dass in dem einen Fall
das Modell adaptiert wird, im anderen hingegen nicht. Vor allem aber kann dies bedeuten,
dass das Modell zwar in beiden Fällen adaptiert wird, jedoch andersartig als im jeweils
anderen Fall. Beispielsweise kann aufgrund der getroffenen Fallunterscheidung ein
jeweiliges Modell, in dem ein austenitisches bzw. ferritisches Walzen modelliert wird,
unabhängig von dem jeweils anderen Modell adaptiert werden.
[0025] Die Entscheidung, ob die Abschnitte des Bandes in dem Walzgerüst austenitisch oder
ferritisch gewalzt werden, kann insbesondere dann einfach getroffen werden, wenn die
beiden Walzstiche bekannt sind, bei denen erstmals und letztmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt. Konkret erfolgt in
denjenigen Walzstichen, die vor dem Walzstich ausgeführt werden, bei dem erstmals
eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt,
ein austenitisches Walzen. Umgekehrt erfolgt in denjenigen Walzstichen, die nach dem
Walzstich ausgeführt werden, bei dem letztmals eine Phasenumwandlung von einem austenitischen
zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, ein ferritisches Walzen.
[0026] Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs
7 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Steuerprogramms, dass die Steuereinrichtung
- zusätzlich zum Entgegennehmen der messtechnisch erfassten, für die auftretende Walzkraft
charakteristischen Werte -
- unter Verwertung der durch die messtechnisch erfassten Werte bestimmten, beim Walzen
der Abschnitte des Bandes auftretenden Walzkräfte und/oder Walzmomente und der Steuereinrichtung
bekannten Änderungen der zugehörigen Temperaturen der Abschnitte des Bandes einen
Gradienten der Walzkraft und/oder des Walzmoments relativ zur Temperatur ermittelt
und
- anhand des Gradienten ermittelt, ob in den Abschnitten des Bandes während des Walzens
in dem Walzgerüst eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen
Gefüge erfolgt oder nicht.
[0027] Im Ergebnis wird aufgrund der Ausführung des Steuerprogramms durch die Steuereinrichtung
somit ein Betriebsverfahren nach Anspruch 1 realisiert. Es ergeben sich auch dieselben
Vorteile.
[0028] Das Steuerprogramm kann auf die gleiche Art und Weise ausgestaltet werden wie das
Betriebsverfahren. Es ergeben sich auch hier dieselben Vorteile.
[0029] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
13 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm
programmiert, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren
ausführt.
[0030] Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs
14 gelöst. Erfindungsgemäß ist bei einer Walzanlage der eingangs genannten Art die
Steuereinrichtung der Walzanlage als erfindungsgemäße Steuereinrichtung ausgebildet.
[0031] In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Walzanlage ist die Steuereinrichtung mit
einer Einrichtung zum Vorgeben der Temperaturen der Abschnitte des Bandes oder deren
Änderungen datentechnisch verbunden und/oder ist die Steuereinrichtung mit einem dem
Walzgerüst vorgeordneten oder nachgeordneten Temperaturmessplatz zum messtechnischen
Erfassen der Temperatur der Abschnitte datentechnisch verbunden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0032] 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 eines Ausführungsbeispiels, das im
Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei zeigen:
- FIG 1
- eine Walzanlage,
- FIG 2
- ein Band,
- FIG 3
- ein Ablaufdiagramm,
- FIG 4
- einen Ausschnitt der Walzanlage von FIG 1,
- FIG 5
- ein Temperatur-Walzkraft-Diagramm,
- FIG 6
- einen Ausschnitt von FIG 5,
- FIG 7
- ein Ablaufdiagramm,
- FIG 8
- ein weiteres Ablaufdiagramm und
- FIG 9
- ein weiteres Ablaufdiagramm.
Beschreibung der Ausführungsformen
[0033] Gemäß FIG 1 wird in einer Walzanlage 1 ein Band 2 gewalzt. Das Band 2 besteht aus
Stahl. Das Walzen in der Walzanlage 1 ist ein Warmwalzen.
[0034] Zum Walzen des Bandes 2 umfasst die Walzanlage 1 gemäß FIG 1 mehrere Walzgerüste
3, in denen das Band 2 sequenziell nacheinander in einer korrespondierenden Anzahl
an Walzstichen gewalzt wird. Die Anzahl an Walzgerüsten 3 kann beispielsweise zwischen
3 und 7 liegen. Dargestellt sind in FIG 1 nur die Arbeitswalzen der Walzgerüste 3.
Die Walzgerüste 3 sind jedoch in der Regel als Quartogerüste oder als Sextogerüste
ausgebildet, weisen also zusätzlich zu den Arbeitswalzen zumindest Stützwalzen, gegebenenfalls
auch zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen angeordnete Zwischenwalzen auf.
Den Walzgerüsten 3 können verschiedene Einrichtungen vorgeordnet sein. Rein beispielhaft
sind in FIG 1 ein Ofen 4 (beispielsweise ein Induktionsofen), eine Entzunderungseinrichtung
5 und ein Kühlaggregat 6 dargestellt. Weiterhin können den Walzgerüsten 3 verschiedene
Einrichtungen nachgeordnet sein. Rein beispielhaft sind in FIG 1 eine Kühlstrecke
7, eine Schere 8 und ein Haspel 9 dargestellt. Die vorgeordneten und/oder die nachgeordneten
Einrichtungen 4 bis 9 können als Bestandteile der Walzanlage 1 angesehen werden.
[0035] Die Darstellung von FIG 1, bei welcher die Walzanlage 1 eine Fertigstraße darstellt,
ist rein beispielhaft. Insbesondere die vorgeordneten und die nachgeordneten Einrichtungen
4 bis 9 können nach Bedarf vorhanden sein oder nicht vorhanden sein. Auch müssen nicht
notwendigerweise mehrere Walzgerüste 3 das Band 2 sequenziell nacheinander walzen.
Statt mehrerer Walzgerüste 3 wäre es ebenso möglich, nur ein einzelnes Walzgerüst
3 vorzusehen, in dem das Band 2 in mehreren Walzstichen reversierend gewalzt wird.
In diesem Fall wäre die Walzanlage 1 als Reversiergerüst ausgebildet, beispielsweise
als Steckelwalzwerk.
[0036] Das Band 2 umfasst gemäß FIG 2 eine Vielzahl von Abschnitten 10. Die Unterteilung
des Bandes 2 in die Abschnitte 10 ist jedoch nur virtuell, also für die datentechnische
Behandlung des Bandes 2. Die Abschnitte 10 können beispielsweise durch eine getaktete
Erfassung von Daten (beispielsweise alle 50 ms bis 500 ms, insbesondere alle 200 ms
bis 400 ms) definiert sein. Alternativ können sie durch eine bestimmte Länge vor dem
Walzen (beispielsweise 1 m) oder eine bestimmte Masse (beispielsweise 25 kg) definiert
sein. Da das Band 2 sequenziell den Walzstichen unterzogen wird, gilt dies auch für
die einzelnen Abschnitte 10.
[0037] Die Walzanlage 1 weist eine Steuereinrichtung 11 auf. Von der Steuereinrichtung 11
wird die Walzanlage 1 und damit insbesondere auch jedes Walzgerüst 3 der Walzanlage
1 gesteuert. Die Steuereinrichtung 11 ist mit einem Steuerprogramm 12 programmiert.
Das Steuerprogramm 12 umfasst Maschinencode 13, der von der Steuereinrichtung 11 abarbeitbar
ist. Die Programmierung der Steuereinrichtung 11 mit dem Steuerprogramm 12 bzw. die
Abarbeitung des Maschinencodes 13 durch die Steuereinrichtung 11 bewirkt, dass die
Steuereinrichtung 11 ein Betriebsverfahren ausführt, das nachstehend in Verbindung
mit den FIG 3 und 4 näher erläutert wird. Das Betriebsverfahren wird nur für ein einzelnes
Walzgerüst 3 bzw. einen einzelnen Walzstich erläutert. Es kann jedoch für jedes der
Walzgerüste 3 bzw. bei jedem Walzstich ausgeführt werden.
[0038] Gemäß FIG 3 nimmt die Steuereinrichtung 11 in einem Schritt S1 für einen jeweiligen
Abschnitt 10 des Bandes 2 einen Wert entgegen, der für die Temperatur T des jeweiligen
Abschnitts 10 beim Walzen in dem Walzgerüst 3 charakteristisch ist. Beispielsweise
kann die Walzanlage 1 gemäß FIG 4 einen Temperaturmessplatz 14 aufweisen, der dem
Walzgerüst 3 (im Falle einer mehrgerüstigen Walzstraße 3 den Walzgerüsten 3 der Walzstraße)
vorgeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Walzanlage 1 gemäß FIG 4 einen
Temperaturmessplatz 15 aufweisen, der dem Walzgerüst 3 (im Falle einer mehrgerüstigen
Walzstraße 3 den Walzgerüsten 3 der Walzstraße) nachgeordnet ist. In diesem Fall werden
die entsprechenden Temperaturen T', T" der Abschnitte 10 vor oder nach dem Walzen
der Abschnitte messtechnisch erfasst. Alternativ können die entsprechenden Temperaturen
T der Steuereinrichtung 11 gemäß FIG 4 von einer anderen Einrichtung 16 vorgegeben
werden, beispielsweise einem übergeordneten Rechner. In jedem Fall ist die Steuereinrichtung
mit dem entsprechenden Temperaturmessplatz 14, 15 oder der Einrichtung 16 datentechnisch
verbunden.
[0039] Ausgehend von den messtechnisch erfassten Temperaturen T', T" oder anderweitig vorgegebenen
Temperaturen T ermittelt oder schätzt die Steuereinrichtung 11 in einem Schritt S2
eine Änderung der δT der Temperatur T des jeweiligen Abschnitts 10 des Bandes 2 gegenüber
einem Anfangswert oder Referenzwert. Beispielsweise kann die Temperatur T für den
ersten Abschnitt 10 des Bandes 2 den Anfangswert oder Referenzwert darstellen. Für
den ersten Abschnitt 10 des Bandes 2 weist somit die Änderung δT der Temperatur T
den Wert 0 auf. Für jeden weiteren Abschnitt 10 des Bandes 2 ergibt sich die Änderung
δT der Temperatur T durch die Differenz der jeweiligen Temperatur T und der Temperatur
T des ersten Abschnittes 10 des Bandes 2.
[0040] Im einfachsten Fall kann die messtechnisch erfasste Temperatur T', T" oder die vorgegebene
Temperatur T direkt übernommen werden. Es sind jedoch auch andere Vorgehensweisen
möglich. Beispielsweise kann - modellgestützt - anhand der jeweiligen erfassten Temperatur
T', T" die zugehörige Temperatur T für den Zeitpunkt ermittelt werden, zu dem der
entsprechende Abschnitt 10 in dem Walzgerüst 3 gewalzt wird. Auch dann kann in analoger
Weise die so ermittelte Temperatur T für den ersten Abschnitt 10 des Bandes 2 den
Anfangswert oder Referenzwert darstellen und für jeden weiteren Abschnitt 10 des Bandes
2 die Änderung δT der Temperatur T durch die Differenz der jeweiligen Temperatur T
und der Temperatur T des ersten Abschnittes 10 des Bandes 2 ermittelt werden.
[0041] In einem Schritt S3 nimmt die Steuereinrichtung 11 (mindestens) einen Wert entgegen,
der für die Walzkraft FW charakteristisch ist, die beim Walzen des jeweiligen Abschnitts
10 in dem Walzgerüst 3 auftritt. Der mindestens eine Wert wird während des Walzens
des jeweiligen Abschnitts 10 in dem Walzgerüst 3 mittels einer entsprechenden Erfassungseinrichtung
17 messtechnisch erfasst. Beispielsweise kann das Walzgerüst 3 eine Druckmessdose
aufweisen oder können die Arbeitsdrücke in hydraulischen Stelleinrichtungen erfasst
werden, wobei in Verbindung mit den wirksamen Arbeitsflächen der zugehörigen Kolben
in an sich bekannter Art und Weise die Walzkraft ermittelt werden kann. Alternativ
oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 11 im Schritt S3 (mindestens) einen Wert
entgegennehmen, der für das Walzmoment M charakteristisch ist, der beim Walzen dieses
Abschnitts 10 in dem Walzgerüst 3 auftritt. Auch hier wird der mindestens eine Wert
während des Walzens des jeweiligen Abschnitts 10 in dem Walzgerüst 3 mittels einer
entsprechenden Erfassungseinrichtung 18 messtechnisch erfasst. Beispielsweise kann
das Moment eines Walzantriebs erfasst oder anhand der Motorströme ermittelt werden.
Die Steuereinrichtung 11 ist zum Entgegennehmen der messtechnisch erfassten Werte
mit der Erfassungseinrichtung 17 und/oder der Erfassungseinrichtung 18 verbunden.
In FIG 1 ist dies nur für das zweite Walzgerüst 3 dargestellt. Eine entsprechende
Erfassungseinrichtung 17 kann aber für jedes Walzgerüst 3 vorhanden sein.
[0042] Nachfolgend wird nur die Vorgehensweise für die Walzkraft FW erläutert. Für das Walzmoment
M gelten stets analoge Ausführungen.
[0043] In einem Schritt S4 bildet die Steuereinrichtung 11 aus der Temperaturänderung δT
des jeweiligen Abschnitts 10 und der zugehörigen Walzkraft FW ein Wertepaar.
[0044] In einem Schritt S5 prüft die Steuereinrichtung 11, ob die Schritte S1 bis S4 oft
genug ausgeführt wurden, also hinreichend viele Wertepaare zur Verfügung stehen. Solange
dies nicht der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 11 direkt zum Schritt S1 zurück.
Anderenfalls geht die Steuereinrichtung 11 zu einem Schritt S6 über. Im Schritt S6
ermittelt die Steuereinrichtung 11 einen Gradienten G der Walzkraft FW relativ zur
Temperatur T. In einem Schritt S7 prüft die Steuereinrichtung 11, ob der Gradient
G größer als 0 ist. Wenn dies der Fall ist, erkennt die Steuereinrichtung 11 in einem
Schritt S8 darauf, dass während des Walzens der Abschnitte 10 des Bandes 2 in dem
betrachteten Walzgerüst 3 eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem
ferritischen Gefüge erfolgt. Anderenfalls erkennt die Steuereinrichtung 11 in einem
Schritt S9 darauf, dass während des Walzens der Abschnitte 10 des Bandes 2 in dem
betrachteten Walzgerüst 3 keine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem
ferritischen Gefüge erfolgt, das Gefüge also entweder als rein austenitisches oder
als rein ferritisches Gefüge vorliegt. Nachstehend wird noch erläutert werden, wie
entschieden werden kann, ob das Gefüge als rein austenitisches oder als rein ferritisches
Gefüge vorliegt.
[0045] In einem abschließenden Schritt S10 prüft die Steuereinrichtung 11, ob das Walzen
des Bandes 2 abgeschlossen ist. Je nach Ergebnis der Prüfung geht die Steuereinrichtung
11 zum Schritt S1 zurück, oder die Vorgehensweise von FIG 3 ist abgeschlossen.
[0046] Die Vorgehensweise von FIG 3 beruht auf folgendem, nachstehend in Verbindung mit
FIG 5 erläuterten physikalischen Effekt: Bei einer hohen Temperatur T des Bandes 2
erfolgt zunächst ein Walzen mit einem austenitischen Gefüge (in FIG 5 durch "A" gekennzeichnet).
Hierbei nimmt bei sinkender Temperatur T und ansonsten unveränderten Verhältnissen
(insbesondere Material des Bandes 2, Walzgeschwindigkeit, Anstellung des Walzgerüsts
3, Dicke des Bandes 2 vor dem Walzen und Stichabnahme) die Walzkraft FW zu. Wird eine
obere Grenztemperatur T1 unterschritten, erfolgt eine Phasenumwandlung des Gefüges
von Austenit in Ferrit. Es liegt also eine Mischung von Austenit und Ferrit vor (in
FIG 5 durch "A+F" gekennzeichnet). Der Anteil an Ferrit steigt mit sinkender Temperatur
T. Dadurch sinkt bei ansonsten unveränderten Verhältnissen trotz einer Verringerung
der Temperatur T die zum Walzen erforderliche Walzkraft FW. Die Walzkraft FW sinkt
ab, bis die Phasenumwandlung von Austenit in Ferrit bei einer unteren Grenztemperatur
T2 vollständig oder zumindest nahezu vollständig abgeschlossen ist. Danach steigt
die Walzkraft FW bei noch weiter sinkender Temperatur T und ansonsten unveränderten
Verhältnissen wieder an. Der entsprechende Bereich ist in FIG 5 mit "F" gekennzeichnet.
FIG 5 zeigt einen zugehörigen möglichen Verlauf der Walzkraft FW als Funktion der
Temperatur T vom vollständig austenitischen bis zum vollständig ferritischen Bereich.
Der genaue Verlauf ist von vielen Faktoren abhängig, beispielsweise der chemischen
Zusammensetzung des Stahls und teilweise auch von dessen Vorbehandlung. Der systematische
Verlauf, also insbesondere eine Vorzeichenumkehr des Gradienten G im gemischt ferritisch/austenitischen
Bereich, ist jedoch typisch.
[0047] Das Walzen der Abschnitte 10 in dem Walzgerüst 3 erfolgt im Rahmen des jeweiligen
Walzstichs zwar über das gesamte Band 2 gesehen (also über die Gesamtheit der Abschnitte
10 gesehen) bei einer im wesentlichen konstanten Temperatur T. Geringfügige Schwankungen
der Temperatur T treten jedoch auf. Rein beispielhaft ist in FIG 5 eingezeichnet,
in welchen Temperaturbereichen TB1 bis TB4 das Walzen der Abschnitte 10 des Bandes
2 während verschiedener Walzstiche erfolgen kann. Bezogen auf die Ausgestaltung der
Walzanlage 1 als mehrgerüstige Walzstraße von FIG 1 kann - beispielsweise -
- im ersten Walzgerüst 3 der Walzanlage 1 ein Walzen der Abschnitte 10 im Temperaturbereich
TB1 erfolgen,
- im zweiten Walzgerüst 3 der Walzanlage 1 ein Walzen der Abschnitte 10 im Temperaturbereich
TB2 erfolgen,
- im vorletzten Walzgerüst 3 der Walzanlage 1 ein Walzen der Abschnitte 10 im Temperaturbereich
TB3 erfolgen und
- im letzten Walzgerüst 3 der Walzanlage 1 ein Walzen der Abschnitte 10 im Temperaturbereich
TB4 erfolgen.
[0048] FIG 6 zeigt rein beispielhaft den Temperaturbereich TB3 für das vorletzte Walzgerüst
3 der Walzanlage 1. Die kleinen Kreuzchen in FIG 6 stellen jeweils ein einzelnes Wertepaar
dar, wie es durch die jeweilige Temperaturänderung δT und die zugehörige Walzkraft
FW charakterisiert ist. Ersichtlich kann - beispielsweise durch lineare Regression
- eine möglichst gut angepasste Gerade und deren Steigung bestimmt werden. Die Steigung
ist der gesuchte Gradient G, wobei es vorliegend weniger auf den Betrag als vielmehr
auf das Vorzeichen des Gradienten G ankommt.
[0049] Wie bereits erwähnt, kann das Verfahren von FIG 3 innerhalb einer Abfolge von Walzstichen
für mehrere, zeitlich nacheinander ausgeführte Walzstiche ausgeführt werden, beispielsweise
im Falle der mehrgerüstigen Walzstraße von FIG 1 für jedes Walzgerüst 3 der Walzstraße.
Wird das Verfahren für mehrere Walzstiche ausgeführt, kann durch Vergleich der für
die einzelnen Walzstiche ermittelten Gradienten G ermittelt werden, bei welchem der
Walzstiche erstmals und/oder bei welchem der Walzstiche letztmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt. Eine mögliche Vorgehensweise
für eine derartige Ermittlung wird nachstehend in Verbindung mit FIG 7 näher erläutert.
In Verbindung mit FIG 7 wird zugleich auch eine Art und Weise erläutert, mittels derer
in dem Fall, dass bei einem Walzstich keine Phasenumwandlung von einem austenitischen
zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, entschieden werden kann, ob die Abschnitte 10
des Bandes 2 in dem Walzstich austenitisch oder ferritisch gewalzt werden.
[0050] In FIG 7 wird mit n die Anzahl an Walzstichen bezeichnet. Die Anzahl an Walzstichen
stimmt bei der mehrgerüstigen Walzstraße mit der Anzahl an Walzgerüsten 3 überein.
i und k sind Indizes, welche Walzstiche selektieren. A wird analog zu FIG 5 als Abkürzung
für Austenit verwendet, F als Abkürzung für Ferrit.
[0051] Gemäß FIG 7 nimmt die Steuereinrichtung 11 zunächst in einem Schritt S11 für alle
Walzstiche/Walzgerüste 3 an, dass das Walzen austenitisch (A) erfolgt. Diese Festlegung
ist zunächst jedoch nur vorläufig.
[0052] In einem Schritt S12 setzt die Steuereinrichtung 11 den Index k auf den Wert 0. Im
Schritt S13 erhöht die Steuereinrichtung 11 den Index um 1.
[0053] In einem Schritt S14 prüft die Steuereinrichtung 11, ob der Index k größer als die
Anzahl n an Walzstichen ist. Wenn dies der Fall ist, ist die Ermittlung von FIG 7
abgeschlossen. Somit können in einem Schritt S15 weitere, auf der Ermittlung von FIG
7 aufbauende Maßnahmen ergriffen werden.
[0054] Wenn die Prüfung des Schrittes S14 ergibt, dass der Index k nicht größer als die
Anzahl n an Walzstichen ist, geht die Steuereinrichtung 11 zu einem Schritt S16 über.
Im Schritt S16 prüft die Steuereinrichtung 11, ob der Gradient G, der für den durch
den Index k bestimmten Walzstich ermittelt wurde, größer als 0 ist. Wenn dies der
Fall ist, setzt nimmt die Steuereinrichtung 11 für alle Walzstiche ab dem Walzstich
k an, dass das Walzen mit einer Phasenumwandlung erfolgt, also austenitisch und ferritisch
(A+F). Auch hier ist die Festlegung für die Walzstiche ab dem k-ten Walzstich zunächst
nur vorläufig. Für die Walzstiche vor dem k-ten Walzstich hingegen wird die vorherige
Festlegung des Schrittes S11 endgültig. Ausgehend vom Schritt S17 geht die Steuereinrichtung
11 zum Schritt S13 zurück.
[0055] Wenn die Prüfung des Schrittes S16 ergibt, dass der Gradient G nicht größer als 0
ist, geht die Steuereinrichtung 11 zu einem Schritt S18 über. Im Schritt S18 prüft
die Steuereinrichtung 11, ob sie für den durch den Index k bestimmten Walzstich bereits
angenommen hat, dass das Walzen mit einer Phasenumwandlung erfolgt, für diesen Walzstich
also bereits im Schritt S17 die Änderung von einem rein austenitischen zu einem gemischt
austenitisch-ferritischen Walzen vorgenommen hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht
die Steuereinrichtung 11 zum Schritt S13 zurück. Anderenfalls setzt nimmt die Steuereinrichtung
11 in einem Schritt S19 für alle Walzstiche ab dem k-ten Walzstich an, dass das Walzen
rein ferritisch (F) erfolgt. Nunmehr ist die Festlegung der Art der Walzung (rein
austenitisch, rein ferritisch oder gemischt) für alle Walzstiche abgeschlossen und
damit endgültig.
[0056] Durch die Vorgehensweise von FIG 7 kann die Steuereinrichtung 11 in der Abfolge von
Walzstichen denjenigen Walzstich ermitteln, bei dem erstmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt. Alternativ oder zusätzlich
kann die Steuereinrichtung 11 in der Abfolge von Walzstichen denjenigen Walzstich
ermitteln, bei dem letztmals eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem
ferritischen Gefüge erfolgt. Aufbauend auf der Vorgehensweise von FIG 7 kann die Steuereinrichtung
11 somit beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 8 in einem Schritt S21
den entsprechenden Walzstich ermitteln. In einem Schritt S22 kann die Steuereinrichtung
11 sodann prüfen, ob der aufgefundene Walzstich mit einem vorbestimmten Walzstich
übereinstimmt, beispielsweise dem ersten Walzstich in der Abfolge von Walzstichen,
dem dritten Walzstich in der Abfolge von Walzstichen oder dem letzten Walzstich in
der Abfolge von Walzstichen. In Abhängigkeit von der Prüfung des Schrittes S22 kann
die Steuereinrichtung 11 daher in einem Schritt S23 Betriebsparameter der Walzanlage
1 variieren, sofern dies erforderlich sein sollte.
[0057] Das Variieren der Betriebsparameter ist unabhängig davon möglich, ob ein und dasselbe
Walzgerüst 3 nacheinander mehrere Walzstiche ausführt oder ob jedes Walzgerüst 3 jeweils
nur einen Walzstich ausführt. In beiden Fällen kann durch das Variieren der Betriebsparameter
erreicht werden, dass derjenige Walzstich, bei dem erstmals oder letztmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, ein vorbestimmter Walzstich
in der Abfolge von Walzstichen ist.
[0058] Auch ein Variieren der Betriebsparameter der Walzanlage 1 in Abhängigkeit von anderen
Sachverhalten ist möglich. Insbesondere können - natürlich stets unter Berücksichtigung
des Walzgerüsts, bei dem erstmals eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu
einem ferritischen Gefüge erfolgt, und/oder des Walzgerüsts, bei dem letztmals eine
Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, -
derart nachgeführt werden, dass ein spezifizierter Energieverbrauch der Walzanlage
1 minimiert wird, eine Produktivität der Walzanlage 1 maximiert wird, eine Walzkraft
FW mindestens eines der Walzstiche reduziert wird und/oder eine Produkteigenschaft
des Bandes 2 nach der Ausführung der Abfolge von Walzstichen optimiert wird.
[0059] Schließlich ist es gemäß FIG 9 möglich, dass die Steuereinrichtung 11 für einen bestimmten
Walzstich in einem Schritt S31 prüft, ob der jeweilige Walzstich in dem Walzgerüst
3 ferritisch ausgeführt wird. Wenn dies der Fall ist, kann die Steuereinrichtung 11
beispielsweise in einem Schritt S32 ein Modell des Walzens des Bandes 2 auf für ein
ferritisches Walzen spezifische Art und Weise adaptieren. Wenn dies nicht der Fall
ist, kann die Steuereinrichtung 11 für diesen Walzstich in einem Schritt S33 prüfen,
ob der Walzstich austenitisch ausgeführt wird. Wenn dies der Fall ist, kann die Steuereinrichtung
11 beispielsweise in einem Schritt S34 ein Modell des Walzens des Bandes 2 auf für
ein austenitisches Walzen spezifische Art und Weise adaptieren. Wenn in dem betrachteten
Walzstich hingegen weder ein (rein) ferritisches noch ein (rein) austenitisches Walzen
erfolgt, erfolgt keine Adaption des Modells des Walzens des Bandes 2. Im Ergebnis
ist somit die Adaption des Modells von der Entscheidung abhängig, ob der betrachtete
Walzstich ferritisch oder austenitisch ausgeführt wird.
[0060] Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Der wichtigste Vorteil besteht
darin, dass - im Gegensatz zu den Vorgehensweisen des Standes der Technik - keine
Modellierung mit allen ihren Unsicherheiten mehr erfolgen muss, sondern aufgrund messtechnisch
erfasster Daten ermittelt werden kann, ob eine Phasenumwandlung vorliegt oder nicht.
Vor der Phasenumwandlung erfolgt ein austenitisches Walzen, nach der Phasenumwandlung
ein ferritisches Walzen. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung umfassend einsetzbar,
insbesondere sowohl bei einem vom Gießen losgelösten Walzen von Brammen als auch bei
einem Walzen aus der Gießhitze heraus.
[0061] Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele 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.
Bezugszeichenliste
[0062]
- 1
- Walzanlage
- 2
- Band
- 3
- Walzgerüste
- 4
- Ofen
- 5
- Entzunderungseinrichtung
- 6
- Kühlaggregat
- 7
- Kühlstrecke
- 8
- Schere
- 9
- Haspel
- 10
- Abschnitte
- 11
- Steuereinrichtung
- 12
- Steuerprogramm
- 13
- Maschinencode
- 14
- Temperaturmessplatz
- 15
- Temperaturmessplatz
- 16
- Einrichtung
- 17, 18
- Erfassungseinrichtungen
- A
- Austenit
- F
- Ferrit
- FW
- Walzkraft
- G
- Gradient
- M
- Walzmoment
- S1 bis S34
- Schritte
- T, T', T"
- Temperaturen
- T1, T2
- Grenztemperaturen
- TB1 bis TB4
- Temperaturbereiche
- δT
- Temperaturänderung
1. Betriebsverfahren für mindestens ein Walzgerüst (3) einer Walzanlage (1) zum Walzen
eines Bandes (2) aus Stahl,
- wobei während des Walzens von nacheinander gewalzten Abschnitten (10) des Bandes
(2) in dem Walzgerüst (3) bei einem Walzstich jeweils für die auftretende Walzkraft
(FW) und/oder das auftretende Walzmoment (M) charakteristische Werte messtechnisch
erfasst werden,
- wobei unter Verwertung der durch die messtechnisch erfassten Werte bestimmten, beim
Walzen der Abschnitte (10) des Bandes (2) in dem Walzgerüst (3) auftretenden Walzkräfte
(FW) und/oder Walzmomente (M) und von Änderungen (δT) der zugehörigen Temperaturen
(T) der Abschnitte (10) des Bandes (2) ein Gradient (G) der Walzkraft (FW) und/oder
des Walzmoments (M) relativ zur Temperatur (T) ermittelt wird und
- wobei anhand des Gradienten (G) ermittelt wird, ob in den Abschnitten (10) des Bandes
(2) während des Walzens in dem Walzgerüst (3) eine Phasenumwandlung von einem austenitischen
zu einem ferritischen Gefüge erfolgt oder nicht.
2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Änderungen (δT) der Temperatur (T) der Abschnitte (10) anhand einer vor oder
nach dem Walzen der Abschnitte (10) messtechnisch erfassten Temperatur (T', T") ermittelt
oder geschätzt werden.
3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- dass es innerhalb einer Abfolge von mittels des mindestens einen Walzgerüsts (3) der Walzanlage
(1) nacheinander ausgeführten Walzstichen für mehrere, zeitlich nacheinander ausgeführte
Walzstiche ausgeführt wird,
- dass durch Vergleich der für die einzelnen Walzstiche ermittelten Gradienten (G) ermittelt
wird, bei welchem der Walzstiche erstmals und/oder bei welchem der Walzstiche letztmals
eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt,
und
- dass Betriebsparameter der Walzanlage (1) in Abhängigkeit davon variiert werden, bei welchem
der Walzstiche erstmals und/oder bei welchem der Walzstiche letztmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt.
4. Betriebsverfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Betriebsparameter der Walzanlage (1) derart nachgeführt werden, dass derjenige
Walzstich, bei dem erstmals oder letztmals eine Phasenumwandlung von einem austenitischen
zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, ein vorbestimmter Walzstich in der Abfolge von
Walzstichen ist.
5. Betriebsverfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Betriebsparameter der Walzanlage (1) derart nachgeführt werden, dass ein spezifizierter
Energieverbrauch der Walzanlage (1) minimiert wird, eine Produktivität der Walzanlage
(1) maximiert wird, eine Walzkraft (FW) mindestens eines der von mindestens einem
der Walzgerüste (3) ausgeführten Walzstiche reduziert wird und/oder eine Produkteigenschaft
des Bandes (2) nach der Ausführung der Abfolge von Walzstichen optimiert wird.
6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Fall, dass keine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen
Gefüge erfolgt, entschieden wird, ob die Abschnitte (10) des Bandes (2) in dem Walzgerüst
(3) bei einem jeweiligen Walzstich austenitisch oder ferritisch gewalzt werden, und
dass eine Adaption eines Modells des Walzens des Bandes (2) von dieser Entscheidung
abhängig ist.
7. Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung (11) einer mindestens ein Walzgerüst (3)
umfassenden Walzanlage (1) zum Walzen eines Bandes (2) aus Stahl, wobei das Steuerprogramm
Maschinencode (13) umfasst, der von der Steuereinrichtung (11) abarbeitbar ist, wobei
die Abarbeitung des Maschinencodes (13) durch die Steuereinrichtung (11) bewirkt,
dass die Steuereinrichtung (11)
- während des Walzens von nacheinander gewalzten Abschnitten (10) des Bandes (2) in
dem Walzgerüst (3) bei einem Walzstich jeweils messtechnisch erfasste, für die auftretende
Walzkraft (FW) und/oder das auftretende Walzmoment (M) charakteristische Werte entgegennimmt,
- unter Verwertung der durch die messtechnisch erfassten Werte bestimmten, beim Walzen
der Abschnitte (10) des Bandes (2) in dem Walzgerüst (3) auftretenden Walzkräfte (FW)
und/oder Walzmomente (M) und der Steuereinrichtung (11) bekannten Änderungen (δT)
der zugehörigen Temperaturen (T) der Abschnitte (10) des Bandes (2) einen Gradienten
(G) der Walzkraft (FW) und/oder des Walzmoments (M) relativ zur Temperatur (T) ermittelt
und
- anhand des Gradienten (G) ermittelt, ob in den Abschnitten (10) des Bandes (2) während
des Walzens in dem Walzgerüst (3) eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu
einem ferritischen Gefüge erfolgt oder nicht.
8. Steuerprogramm nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abarbeitung des Maschinencodes (13) durch die Steuereinrichtung (11) bewirkt,
dass die Steuereinrichtung (11) die Änderungen (δT) der Temperatur (T) der Abschnitte
(10) anhand einer vor oder nach dem Walzen der Abschnitte (10) messtechnisch erfassten
Temperatur (T', T") ermittelt oder schätzt.
9. Steuerprogramm nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abarbeitung des Maschinencodes (13) durch die Steuereinrichtung (11) bewirkt,
dass die Steuereinrichtung (11)
- den Gradienten (G) der Walzkraft (FW) relativ zur Temperatur (T) innerhalb einer
Abfolge von mittels des mindestens einen Walzgerüsts (3) der Walzanlage (1) nacheinander
ausgeführten Walzstichen für mehrere, zeitlich nacheinander ausgeführte Walzstiche
ermittelt,
- durch Vergleich der für die einzelnen Walzstiche ermittelten Gradienten (G) ermittelt,
bei welchem der Walzstiche erstmals und/oder bei welchem der Walzstiche letztmals
eine Phasenumwandlung von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt,
und
- Betriebsparameter der Walzanlage (1) in Abhängigkeit davon variiert, bei welchem
der Walzstiche erstmals und/oder bei welchem der Walzstiche letztmals eine Phasenumwandlung
von einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt.
10. Steuerprogramm nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abarbeitung des Maschinencodes (13) durch die Steuereinrichtung (11) bewirkt,
dass die Steuereinrichtung (11) die Betriebsparameter der Walzanlage (1) derart nachführt,
dass derjenige Walzstich, bei dem erstmals oder letztmals eine Phasenumwandlung von
einem austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, ein vorbestimmter Walzstich
in der Abfolge von Walzstichen ist.
11. Steuerprogramm nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abarbeitung des Maschinencodes (13) durch die Steuereinrichtung (11) bewirkt,
dass die Steuereinrichtung (11) die Betriebsparameter der Walzanlage (1) derart nachführt,
dass ein spezifizierter Energieverbrauch der Walzanlage (1) minimiert wird, eine Produktivität
der Walzanlage (1) maximiert wird, eine Walzkraft (FW) mindestens eines der von mindestens
einem der Walzgerüste (3) ausgeführten Walzstiche reduziert wird und/oder eine Produkteigenschaft
des Bandes (2) nach der Ausführung der Abfolge von Walzstichen optimiert wird.
12. Steuerprogramm nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abarbeitung des Maschinencodes (13) durch die Steuereinrichtung (11) bewirkt,
dass die Steuereinrichtung (11) in dem Fall, dass keine Phasenumwandlung von einem
austenitischen zu einem ferritischen Gefüge erfolgt, entscheidet, ob die Abschnitte
(10) des Bandes (2) in dem Walzgerüst (3) bei einem jeweiligen Walzstich austenitisch
oder ferritisch gewalzt werden, und dass die Steuereinrichtung (11) ein Modell des
Walzens des Bandes (2) in Abhängigkeit von dieser Entscheidung adaptiert.
13. Steuereinrichtung einer Walzanlage (1) zum Walzen eines Bandes (2) aus Stahl, wobei
die Steuereinrichtung mit einem Steuerprogramm (12) nach einem der Ansprüche 7 bis
12 programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung im Betrieb ein Betriebsverfahren
nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt.
14. Walzanlage zum Walzen eines Bandes (2) aus Stahl,
- wobei die Walzanlage mindestens ein Walzgerüst (3) umfasst, in dem nacheinander
Abschnitte (10) des Bandes (2) gewalzt werden,
- wobei dem Walzgerüst (3) eine Erfassungseinrichtung (17, 18) zum messtechnischen
Erfassen von Werten, welche für die beim Walzen der Abschnitte (10) des Bandes (2)
auftretende Walzkraft (FW) und/oder das beim Walzen der Abschnitte des Bandes auftretende
Walzmoment (M) charakteristisch sind, zugeordnet ist,
- wobei die Walzanlage eine das Walzgerüst (3) steuernde Steuereinrichtung (11) aufweist,
- dass die Steuereinrichtung (11) mit der Erfassungseinrichtung (17, 18) zum Entgegennehmen
der messtechnisch erfassten Werte verbunden ist und
- wobei die Steuereinrichtung (11) als Steuereinrichtung nach Anspruch 13 ausgebildet
ist.
15. Walzanlage nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (11) mit einer Einrichtung (16) zum Vorgeben der Temperaturen
(T) der Abschnitte (10) des Bandes (2) oder deren Änderungen (δT) datentechnisch verbunden
ist und/oder mit einem dem Walzgerüst (3) vorgeordneten oder nachgeordneten Temperaturmessplatz
(14, 15) zum messtechnischen Erfassen der Temperatur (T', T") der Abschnitte (2) datentechnisch
verbunden ist.