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EP 0 049 425 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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19.03.1986 Patentblatt 1986/12 |
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Anmeldetag: 24.09.1981 |
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Verfahren und Anordnung zum Walzen von spannungsfreiem Walzband
Method and device for the rolling of strips, free of stress
Procédé et dispositif pour laminer une bande sans tension
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
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Priorität: |
04.10.1980 DE 3037584
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.04.1982 Patentblatt 1982/15 |
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Anmelder: SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AKTIENGESELLSCHAFT |
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40237 Düsseldorf (DE) |
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Erfinder: |
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- Schimion, Werner
D-5912 Hilchenbach 4 (DE)
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Vertreter: Hemmerich, Friedrich Werner et al |
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Patentanwälte
HEMMERICH-MÜLLER-GROSSE-POLLMEIER-MEY
Hammerstrasse 2 57072 Siegen 57072 Siegen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von spannungsfreiem Walzband durch
thermische Beeinflussung des Durchmessers der Walzen mittels Regelung ihrer axialen
Temperaturverteilung durch Beaufschlagen der Walzen mit einer kühlenden, schmierenden
und/oder reinigenden Flüssigkeit, wobei in Abhängigkeit von hinter dem letzten Gerüst
in in Querrichtung des Bandes liegenden Zonen ermittelten partiellen Zugspannungen
Menge, Druck oder Temperatur der Flüssigkeit geändert werden, indem mindestens dem
vor der Meßstelle der partiellen Zugspannungen angeordneten Walzgerüst vorzugsweise
in der Beaufschlagungsbreite einstellbar je Zone zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher
Temperaturen zugeführt werden, deren Teilmengen in Abhängigkeit von der ermittelten
partiellen Zugkraft regelbar sind, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Es hat sich gezeigt, daß beim Walzen von Kaltwalzband zumindest geringer Stärken
ein Querfluß des Materiales nicht mehr auftritt und damit praktisch nur noch eine
der Dickenabnahme entsprechende Verlängerung stattfindet. Ein in in Querrichtung des
Walzbandes liegenden Zonen überstarkes Auswalzen beeinträchtigt die Planheit des Walzbandes
durch in diesen Zonen auftretende Ausbiegungen des Bandes, während Zonen zu geringer
Dickenabnahme unter Spannung stehen. Zur Erzielung eines ebenen Bandes ist es daher
erforderlich, dieses Band so auszuwalzen, daß nach dem Austritt aus dem letzten Gerüst
keine Spannungen bestehen.
[0003] Zur Schaffung eines gleichmäßig starken Walzspaltes ist es bekannt, Walzen derart
zu bombieren, daß unter Last sich ein ebener, durch parallele Mantellinien begrenzter
Walzspalt ergibt. Eine solche Bombierung kann jedoch nur jeweils einen definierten
Belastungszustand kompensieren. Auch die zusätzlich vorgesehene Walzendurchbiegung
vermag nur eine Korrektur zur Anpassung bebestimmter symmetrischer Belastungsfälle
zu erreichen. Zur Erzielung einer weitgehenden Spannungsfreiheit beim Walzen. von
Aluminiumblechen wurde daher in der ASEA-Broschüre AV 83-102 T (Oktober 1971) der
Vorschlag gemacht, eine automatische thermische Balligkeitsregelung einzuführen, bei
der als Geber eine die hinter dem Gerüst auftretende Spannung des Bandes zonenweise
erfassende Meßrolle angeordnet ist, die über Regelvorrichtungen auf Regelventile einwirkt,
die jeweils allen in einer Zone zur Abgabe einer Schmier- bzw. Kühlflüssigkeit angeordneten
Düsen vorgeordnet sind. Ein im Mai 1972 erstmals veröffentlichter Sonderdruck C Nr.
931 des Archives für das Eisenhüttenwesen führt hierzu aus, daß zur Behebung des Planheitsfehlers
eine gezielte thermische Änderung des Walzendurchmessers und damit des Walzspaltes
an der Stelle solchen Planheitsfehlers in Betracht gezogen werden könne. Mögliche
Maßnahmen seien die Veränderung von Menge, Druck und Temperatur des Kühlmittels. Beim
Kaltwalzen von Breitbändern würden häufig Drei- oder auch Fünf-Zonen-Kühlungen hierfür
eingesetzt, und in Aluminiumwalzwerken sei eine noch wesentlich feiner unterteilte
Kühlung üblich.
[0004] Bei der Übertragung der beim Walzen von Aluminium gewonnenen Erfahrungen auf Walzbänder
anderer Metalle, vorzugsweise Stahl, ergaben sich jedoch Schwierigkeiten. So ist zur
Erzielung langer Standzeiten der Walzenoberflächen sowie zur Erzielung der angestrebten
einwandfreien Bandoberfläche eine Mindestschmierung Voraussetzung, und in einer Anzahl
von Fällen, bspw. beim Valzen relativ harter Bänder, sind auch gewisse Anforderungen
an die Kühl- und Schmiermitteltemperatur zu stellen. Weiterhin hatte die zu gleichen
Zwecken durchgeführte zonenweise Aufheizung von Walzen zur Erzielung einer vorgegebenen
thermischen Balligkeit dem Fachmann die Erfahrung vermittelt, daß derartige thermische
Änderungen des Durchmessers nur über lange Zeiten erzielbar seien. Auch der aus der
Aluminiumwalzwerks-Technik stammende Vorschlag der DE-OS 29 08 641 fand in der Fachwelt
keine Resonanz, obwohl durch die empfohlene Mischung von Kühlmitteln zweier unterschiedlicher
Temperaturen größere Temperaturdifferenzen zwischen Flüssigkeit und Walze und damit
ein erhöhter Wärmeübergang erzielt wurden. Als nachteilig macht sich bei der Befolgung
der dort erteilten Lehre bemerkbar, daß der Verbrauch an stärker zu kühlender Flüssigkeit
relativ hoch ist und die mit Mischventilen bestückten Regelventile einen hohen Erstellungs-und
Unterhaltungsaufwand bedingen.
[0005] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung
sowie eine Anordnung zu dessen Durchführung zu schaffen, bei denen bei niedrigem Erstellungs-,
Unterhaltungs- und Betriebsaufwand kurze Regelzeiten erreichbar sind, und die auf
alle Arbeitsbedingungen anwendbar sind, unter denen in der Stahlindustrie eingesetzte
Kaltwalzgerüste arbeiten.
[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 6 aufgeführten Merkmale.
Als vorteilhaft stellt sich hierbei heraus, daß in jedem Falle die benötigte Grundmenge
der Flüssigkeit vorgebbar ist, so daß eine einwandfreie Grundkühlung sowie eine völlig
ausreichende Schmierung gesichert sind und auch im Falle der Anwendung von Reinigungsflüssigkeiten
deren optimale Wirkung gesichert ist. Insbesondere ist es möglich, die Grundschmierung,
Grundkühlung bzw. Grundmenge der Reinigungsflüssigkeit so einzustellen, daß die betreffende
Flüssigkeit mit einer Temperatur zugeführt werden kann, die auf eine optimale Schmierwirkung,
bspw. Viskosität, Tröpchengröße und dergleichen, ebenso abstellbar ist wie auf optimale
Reinigungseigenschaften. Eine wirkungsvolle Kühlung wird nur zusätzlich eingeführt,
so daß der Verbrauch stärker gekühlter Flüssigkeit auf ein Minimum reduziert ist.
Weiterhin gestaltet sich der Aufbau relativ einfach, da auf teure Mischventile verzichtet
wird und an deren Stelle einfache Regelventile oder gar einfache Absperrventile treten
können.
[0007] Weiterbildungen der Grundlehre sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0008] Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles in Verbindung mit einer dieses darstellenden Zeichnung beschrieben.
Es zeigen hierbei:
Figur 1 perspektivisch die Walzen eines Quartogerüstes mit ihnen zugeordneten Kühlbalken
und nachgeordneter Bandspannungs- Meßwalze, und
Figur 2 symbolisch eine Anordnung zur Speisung der Kühlbalken.
[0009] In der Fig. 1 ist perspektivisch und abgebrochen ein aus Stahl bestehendes Kaltwalzband
1 gezeigt, das zwischen den Arbeitswalzen 2 und 3 eines nicht dargestellten Quarto-Kaltwalzgerüstes
hindurchgeführt wird, die durch Stützwalzen 4 und 5 abgestützt sind. Das auslaufende
Kaltwalzband 1 umläuft mit geringem Umschlingungswinkel eine Bandspannungs- Meßwalze
6, welche die jeweilige Bandspannung in axial hintereinanderliegenden Mantelzonen
zu erfassen vermag. Die gewonnenen Meßwerte werden über das Schleifringsystem 7 abgeführt.
[0010] Den Walzen 2 bis 5 sind Kühlbalken 8 bis 13 zugeordnet, die zur Abgabe von Flüssigkeit
mit Düsen bestückt sind. Die Teilung dieser Düsen ist der der Zonen der Bandspannungs-Meßwalze
6 angepaßt, und im Ausführungsbeispiel weisen die Kühlbalken je 52 mm zwei Düsen auf,
die gemeinsam und gesondert von den anderen mit Flüssigkeit speisbar sind. Hierbei
sind die Kühlbalken 8 und 9 den Stützwalzen 4 und 5 zugeordnet, und sie werden in
einstellbarer Breite und Intensität mit einem konstanten Flüssigkeitsstrom beaufschlagt,
um eine vorgegebene Grundschmierung und -kühlung zu erreichen. In gleicher Weise werden
die Kühlbalken 10 und 11 der Arbeitswalzen 2 und 3 mit einstellbarer Breite und Intensität
beaufschlagt. Die um einen größeren Winkel dem Walzspalt vorgeordneten Kühlbalken
12 und 13 werden mit einer Flüssigkeit beaufschlagt, deren Temperatur geringer ist
als die den Kühlbalken 8 bis 11 zugeführte, und ihre Intensität wird in Abhängigkeit
von den für die betreffenden Zone ermittelten Zugspannungen derart eingeregelt, daß
die Unterschiede der Zugspannungen in den unterschiedlichen Zonen gegen Null geführt
werden.
[0011] Im einzelnen wird die Speisung der Düsen anhand der Sylboldarstellung der Fig. 2
erläutert.
[0012] Die Speisung mit Flüssigkeit erfolgt beim Vorschlag der Fig. 2 aus zwei getrennten
Reservoirs 14 und 15, deren eines Flüssigkeit der üblicherweise verwendeten Temperatur,
bspw. 45°, enthält, während das Reservoir 15 Flüssigkeit enthält, deren Temperatur
niedriger ist als die der Flüssigkeit des Behälters 14. Bspw. kann die Temperatur
im Reservoir 15 25° C betragen. Gefüllt werden die Reservoirs in üblicher Weise durch
rücklaufende Flüssigkeit, wobei unter Umständen die Auffüllung des Reservoirs 15 über
einen Kühler aus dem Reservoir 14 erfolgen kann.
[0013] Die Speisung der Kühlbalken erfolgt über den Reservoirs 14 und 15 nachgeordnete Förderpumpen
16 und 17, deren Förderhöhe durch nachgeordnete Druckbegrenzungsventile 18 bzw. 19
verbrauchsunabhängig einstellbar ist. Den Druckbegrenzungsventilen können Filter 20
und 21 nacbgeordnet sein, die im Falle des Zusetzens durch Druckventile umgangen werden
können. Im Bereiche der Förderpumpe 17 ist zusätzlich ein Kühler 22 dargestellt, der
gegebenenfalls in der Lage ist, eine zusätzliche Kühlung zu bewirken.
[0014] Der Förderpumpe 16 ist eine Vielzahl von parallelgeschalteten Ventilen 23 nachgeordnet,
deren Anzahl der Anzahl der Zonen der Kühlbalken 8 bis 11 entspricht. In der Darstellung
sund nur die ersten beiden und das letzte der Ventile 23 berücksichtigt, und die Speisung
der entsprechenden nachgeordneten Zonen der Kühlbalken 8 bis 11 erfolgt parallel.
- Im Bedarfsfalle ist es aber möglich, bspw. die Anzahl der Ventile 23 zu verdoppeln
und die entsprechenden Zonen der Kühlbalken 8 und 9 sowie 10 und 11 parallel zu speisen
oder aber auch die Anzahl der Ventile zu vervierfachen und jede der einander entsprechenden
Zonen der Kühlbalken gesondert einstellbar zu halten. Bei der gewählten Ballenbreite
ergeben sich 31 Zonen, so daß dementsprechend 31, 62 bzw. 124 Ventile 23 vorzusehen
wären..
[0015] Die von der Förderpumpe 17 abgegebene Flüssigkeit wird einer gleichartigen Gruppe
von Regelventilen 24 zugeführt, die jeweils eine Zone der Kühlbalken 12 und 13 speisen.
Auch hier ist in der Darstellung davon ausgegangen, daß entsprechend der gewählten
Zonenzahl 31 Ventile vorzusehen sind, von denen nur die beiden äußersten dargestellt
sind, und von denen das rechts gezeigte die entsprechende äußere Zone der Kühlbalken
12 und 13 parallel speist. Auch hier besteht die Möglichkeit, die entsprechenden Zonen
der Kühlbalken unter Verdoppelung der Regelventile einzeln zu steuern.
[0016] Als Geber für die Regelvorrichtungen 26 wirkt die Bandspannungs-Meßwalze 6. Die Gebersysteme
der einzelnen Zonen, im Ausführungsbeispiel 31, sind über die Adern einer Meßleitung
25 mit entsprechenden Eingängen der Regelvorrichtung 26 verbunden. Die Ausgänge der
einzelnen Regler der Regelvorrichtung wirken über die Adern der Stelleitung 27 auf
die als Stellglieder vorgesehenen Regelventile 24. Um einen schnellen wirkungsvollen
Regelvorgang zu erzielen kann eine Festwertregelung worgesehen sein. Es hat sich aber
bewährt, aus den Signalen der Gebersysteme der einzelnen Zonen einen Mittelwert zu
bilden, der als Füh-rungsgröße von Folgereglern dient, so daß die Abweichungen der
partiellen Bandspannungen innerhalb der Zonen gegen deren Mittelwert gegen Null geregelt
werden. Bei der Auslegung der einzelnen Regler ist darauf zu achten, daß ja die als
Fühler der Regelstrecke vorgesehenen Geber dem Walzspalt um ca. 1000 bis 2000 mm nachgeordnet
sind, so daß die Regelstrecke nicht nur durch die thermische Trägheit der jeweiligen
Zone der Walzenmantelschale, die durch Nutzung von Flüssigkeit geringerer Temperatur
und damit die Erhöhung der Temperaturdifferenz bei der Beaufschlagung vermindert wird,
belastet ist, sondern zusätzlich die Laufzeiten sich unangenehm bemerkbar machen,
die durch das Wandern der flüssigkeitsbeaufschlagten Stellen einer Walze in den Walzspalt
sowie des aus dem Walzspalt austretenden Kaltwalzbandes bis zur Bandspannungsmeßwalze
6 sich ergeben. Insbesondere bei größeren gewählten Temperaturdifferenzen ist die
Regelkennlinie so auszulegen, daß die Aufschaukelung zu Regelschwingungen vermieden
wird.
[0017] Die Erfindung zeigt Wege, durch die Anwendung einer zweiten Flüssigkeit tieferer
Temperatur eine wirkungsvolle thermische Balligkeitsregelung zu erhalten, die auch
relativ schnell wirksam wird und damit in der Lage ist, kurzzeitige Spannungsschwankungen
auszugleichen. Als vorteilhaft erweist sich hierbei, daß sowohl die Regelvorrichtung
als auch die den zusätzlichen Flüssigkeitsstrom als Stellglieder steuernden Ventile
einen relativ einfachen Aufbau aufweisen und damit eine preisgünstige Anlage ermöglichen.
Die üblicherweise vorgesehene Anzeigevorrichtung für die Spannungsverteilung in Querrichtung
des Bandes ist auch hier zweckmäßig berücksichtigt, zur Vereinfachung der Darstellung
aber nicht im Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Regelung läßt sich weiterhin dadurch
günstig beeinflussen, daß über Eingänge 28 Störgrößen und 29 Führungs-größen einführbar
sind. Die Einstellung der Ventile 23 kann manuell durchgeführt bzw. manuell gesteuert
werden. Damit läßt sich nicht nur die Grundkühlung den jeweiligen Arbeitsvehältnissen
anpassen; die außerhalb der Breite des jeweils gewalzten Bandes liegenden Düsen lassen
sich abschalten, und die im Randbereiche des jeweils vorliegenden Walzprogrammes liegenden
lassen sich so beaufschlagen, daß sich eine günstige thermische Einstellung der Bombierung
auch im Übergangsbereich zum unbelasteten Walzenmantel ergibt. Weiterhin läßt sich
beispielsweise bei sechs Walzen aufweisenden Gerüsten durch Zonenabschaltung vermeiden,
daß bei axial verschobenen Walzen eine Flüssigkeitsbeaufschlagung seitlich an deren
Stirnfläche vorbei bzw. in deren Lagebereich erfolgt.
[0018] Als vorteilhaft hat sich weiterhin gezeigt, daß die Grundschmierung bei der als vorteilhaft
erkannten Temperatur bewirkt werden kann, so daß die Viskosität des verwendeten bzw.
emulgierten Öles ebenso optimal einstellbar ist wie in Emulsionen die Tröpfchengröße.
Weiterhin lassen sich bei entsprechender Temperatur pflanzliche bzw. tierische Fette
einsetzen. Beim Einsatz von Reinigungsflüssigkeiten läßt sich auch-hier die Temperatur
so einstellen, daß ein optimaler Reinigungseffekt und damit eine weitgehende Ausnutzung
der Reinigungsflüssigkeit erzielt werden: Die Grundschmierung bzw. -reinigung ist
nur von untergeordnetem Einfluß auf die jeweilige Walzentemperatur; diese wird vielmehr
durch - _ regelbare Zugabe der Flüssigkeit niederer Temperatur bestimmt, und hierbei
ist es möglich, durch Nutzung der höheren Temperaturdifferenz, unterstützt durch eine
Beaufschlagung der Walzen über einen größeren Umfangsbereich, mit verhältnismäßig
wenig zusätzlicher, kälterer Flüssigkeit auszukommen, so daß sich auch günstigere
Betriebskosten ergeben.
[0019] Die im empfohlenen Ausführungsbeispielgewählte Anordnung kann vielfach variiert werden;
so ist es beispielsweise möglich, wie bereits erwähnt,den Düsen einer Zone der Kühlbalken
jeweils getrennte Ventile vorzuordnen und auf einen parallelen Betrieb gleichartige
Zonen unterschiedlicher Kühlbalken zu verzichten. Eine einfach aufgebaute und wartungsfreundliche
Zuführung der Flüssigkeiten läßt sich erzielen, indem die Kühlbalken mit einem oder
mehreren parallel wirkenden Flüssigkeitsanschlüssen ausgestattet sind und die Ventile,
von den Kühlbalken getragen, den Düsen direkt vorgeordnet sind. Sie können hierbei
teilweise oder ganz in die Kühlbalken eingebettet sein. Beim Schalten der Ventile
auftretende starke Strom- und damit Druckschwankungen können gemindert werden, indem
den Ventilen in geringer Entfernung bzw. über kurze Leitungen zusätzliche Druckregelventile
vorgeordnet sind oder aber die in Fig. 2 gezeigten Druckregelventile 18 bzw. 19 den
Ventilen 23 bzw. Regelventilen 24 direkt vorgeordnet sind. Ein weiterer Abbau von
bei Ein- und Ausschaltvorgängen auftretenden Druckänderungen kann erzielt werden,
indem den Ventilen 23 bzw. Regelventilen 24 ebenfalls über kurze Leitungen und damit
geringe zu beschleunigende Flüssigkeitsmassen Druckspeicher 30 bzw. 31 vorgeordnet
sind.
[0020] Aus Gründen der Vereinfach der Rückführung der Flüssigkeit kann diese in eines der
Reservoire, beispielsweise Reservoir 14, übernommen und in diesem vorgeordneten oder
eingebauten Kühlern auf die vorgesehene obere Betriebstemperatur gebracht werden.
Insbesondere bei abweichend von der Darstellung der Fig. 2 einem Druckregelventil
vorgeordneten Kühler kann die Flüssigkeit der niederen Temperatur durch einen einfachen
Kühler erhalten werden. Bewährt hat es sich jedoch, aus dem Reservoir 14 die bei niederer
Temperatur zu verwendende Flüssigkeit in ein Reservoir 15 zu überführen, wobei die
erforderliche weitere Kühlung durch einen zwischengeschalteten und/oder einen in dieses
Reservoir eingebauten Kühler erfolgen kann und gegebenenfalls gemäß Fig. 2 diesem
Reservoir noch Kühler nachgeordnet werden können, die jedoch zweckmäßig einem Druckregelventil
vorgeordnet sind, so daß ein annähernd konstanter Flüssigkeitsstrom übersichtliche
Kühlverhältnisse ergibt.
[0021] Bewährt hat es sich auch, gegebenenfalls ein dem geregelten vorgeordnetes Gerüst
ebenfalls in die Regelung einzubeziehen und dessen Arbeitswalzen mit Kühlbalken auszustatten,
die mit Flüssigkeit der tieferen Temperatur regelbar beaufschlagt werden. Der größere
Abstand zur Meßrolle läßt sich hierbei berücksichtigen, indem die Regelkennlinie flacher
ausgebildet ist, d. h., die jeweilig ausgelösten Differenzen der Flüssigkeitsströme
geringer sind und/oder die Flüssigkeit mit einer Temperatur zugeführt wird, die einschließlich
der Grenzen zwischen der ersten und zweiten Temperatur liegt.
[0022] Eine einfache Regelung und insbesondere eine einfache und damit wartungsarme und
billige Ausführung der Regelventile ergibt sich, wenn keine analoge Regelung durchgeführt
wird, sondern die Regler nach dem Zweipunkt- oder Dreipunkt-Prinzip arbeiten. So können
beispielsweise bei impulsweisen Ein- und Ausschalten der Flüssigkeitsströme der einzelnen
Düsen die Einschaltdauer und/oder die Einschaltpausen so variiert werden, daß sich
die einzuregelnden unterschiedlichen Kühleffekte ergeben. Andererseits ist es möglich,
in entsprechender Weise einen Basisstrom zu regeln und vom Überschreiten eines Grenzwertes
ab, bei dem die Basiskühlung konstant durchläuft, zusätzlich stärkere Stromimpulse
zu bewirken. Durch unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeiten der einzelnen Regler
lassen sich die Auswirkungen von Stromschwankungen relativ gering halten, und zu deren
weitgehenden Ausgleich lassen sich, wie vermerkt, Druckregelventile und/oder Druckspeicher
den Ventilen 23 und/oder den Regelventilen 24 direkt vorordnen.
[0023] Bei der Auslegung der Regelvorrichtung läßt sich ein Mittelwert der einzelnen Zonenmessungen
ermitteln, der als Sollwert der Regelgröße eingesetzt werden kann. Es ist aber auch
möglich, einen Sollwert willkürlich vorzugeben oder aus dem Haspelzug zu bilden: Wesentlich
ist nur, daß die in den einzelnen Zonen anstehenden Spannungen gegen einen gemeinsamen
Mittelwert geführt werden, so daß nach Beendigung des Haspelzuges keine das Walzband
verformende Spannungen bestehen.
[0024] In allen diesen Fällen läßt sich bei geringem Herstellungsaufwand eine wirkungsvolle
thermische Regelung der Walzenbombierung erzielen und damit das Walzen spannungsfreien
und somit planen Walzbandes ermöglichen, ohne daß es erforderlich wird, die Grundschmierung
bzw. Reinigung in einen für die Funktionen als ungünstig erkannten Temperaturbereich
verlegen zu müssen.
1. Verfahren zum Walzen von spannungsfreiem Walzband durch thermische Beeinflussung
des Durchmessers der Walzen mittels Regelung ihrer axialen Temperaturverteilung durch
Beaufschlagen der Walzen mit einer kühlenden, schmierenden und/oder reinigenden Flüssigkeit,
wobei in Abhängigkeit von hinter dem letzten Gerüst in in Querrichtung des Bandes
liegenden Zonen ermittelten partiellen Zugspannungen Menge, Druck oder Temperatur
der Flüssigkeit geändert werden, indem mindestens dem vor der Meßstelle der partiellen
Zugspannungen angeordneten Walzgerüst vorzugsweise in ihrer Beaufschlagungsbreite
einstellbar je Zone zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperaturen zugeführt werden,
deren Teilmengen in Abhängigkeit von der ermittelten partiellen Zugkraft regelbar
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Walzen eine erste, auf einer ersten Temperatur gehaltene Flüssigkeit mit einstellbar
konstantem Mengen-fluß zugeführt wird, und daß der Mengenfluß der zusätzlich zumindest
den Arbeitswalzen (2, 3) zugeführten zweiten, eine tiefere Temperatur aufweisenden
Flüssigkeit zonenweise in Abhängigkeit von der ermittelten partiellen Zugspannung
regelbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regelung analog erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Zweipunktregelung mit impulsartigen Einschaltphasen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (2 bis 5) mindestens des letzten Gerüstes einer Straße auf der Bandeinlaufseite
beaufschlagt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die zonenweise regelbare Beaufschlagung mit der Flüssigkeit tieferer Temperatur
in größerem Winkelabstand vom Walzspalt bewirkt wird als der des Bereiches, in dem
die Flüssigkeit der ersten, höheren Temperatur zugeführt wird.
6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 5 mit mindestens
einem Walzgerüst, dessen Walzen mit Flüssigkeit beaufschlagbare, in Kühlbalken angeordnete
Düsen zugeordnet sind, und dem ein die Bandspannungen in Zonen des Kaltbandes erfassende
Geber nachgeordnet ist, der auf Regelvorrichtungen einwirkt, denen als Stellglieder
Ventile nachgeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Walzen (2 bis 5) Kühlbalken (8 bis 11) zugeordnet sind, deren Düsen abschnittsweise
aus einem ersten, Flüssigkeit einer ersten Temperatur enthaltenden Reservoir (14)
über Ventile (23) einstellbar speisbar sind, und daß den Arbeitswalzen (3,4) jeweils
mindestens ein weiterer Kühlbalken (12, 13) zugeordnet ist, dessen Düsen zonenweise
über den Regelvorrichtungen (26) nachgeordnete Regelventile (24) mit einer Flüssigkeit
tieferer Temperatur beaufschlagbar sind.
7. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abschnittsweise Teilung der Düsen der Kühlbalken (10, 11) der zonenweisen
Teilung der Düsen der Kühlbalken (12 und 13) entspricht.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlbalken (8 bis 13) des in Bandlaufrichtung letzten Gerüstes auf dessen
Einlaufseite angeordnet sind.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mit der Flüssigkeit tieferer Temperatur beaufschlagten Kühlbalken (12, 13)
in größerem Winkelabstande vom zwischen den Arbeitswalzen (2, 3) gebildeten Walzspalt
angeordnet sind als die (10, 11) mit der Flüssigkeit höherer Temperatur beaufschlagbaren.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Arbeitswalzen (2, 3) jeweils zwei oder drei Kühlbalken (12, 13) regelbarer
Durchflußmenge der Flüssigkeit geringerer Temperatur zugeordnet sind.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventile (23) und/oder die Regelventile (24) an und/oder in den Kühlbalken
(8 bis 13) angeordnet sind.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Regler der Regelvorrichtung (26) nach dem Zweipunkt- oder Dreipunkt-Regelprinzip
wirksam sind.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß Druckregelventile (18, 19) den Ventilen (23) bzw. Regelventilen (24) in geringem
Abstande vorgeordnet sind.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Ventilen (23) bzw. Regelventilen (24) Druck-speicher(30, 31) eingangsseitig
über kurze Leitungen zugeordnet sind.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rücklauf der Flüssigkeit vom Reservoir (14) aufgenommen wird, und die auf
tiefere Temperatur abzukühlende Flüssigkeit diesem entnommen wird.
16. Anordnung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die entnommene Flüssigkeit über einen Kühler geführt wird.
17. Anordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die entnommene Flüssigkeit über ein zweites Reservoir (15) geführt ist.
18. Anordnung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Reservoir (15) eine Kühlvorrichtung aufweist.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß auch Arbeitswalzen des vorletzten der dem die Bandspannungen erfassenden Geber
(6) vorgeordneten Gerüste mindestens einen regelbar mit Flüssigkeit der tieferen Temperatur
beaufschlagten Kühlbalken aufweisen.
20. Anordnung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet
daß die Flüssigkeitsregelung der Kühlung der Arbeitswalzen des Gerüstes mit flacherer
Kennlinie und/oder stärker gedämpft bewirkt wird, als die der dem Geber (6) unmittelbar
vorgeordneten Arbeitswalzen (2, 3).
1. Method for the rolling of stress-free rolled strip through thermal influencing
of the diameter of the rolls by means of regulation of their axial temperature distribution
through acting on the rolls with a cooling, lubricating and/or cleaning liquid, wherein
quantity, pressure or temperature of the liquid is altered in dependence on partial
tension stresses determined in zones lying in transverse direction of the strip behind
the last stand in that two liquids of different temperatures, the partial quantities
of which are regulable in dependence on the determined partial tension force, for
each zone are conducted, preferably settable in their width of impingement, to at
least the roll stand arranged upstream of the place of measurement of the partial
tension stresses, characterised thereby, that a first liquid, which is kept at a first
temperature, is conducted at settable constant quantity flow to the rolls and that
the quantity flow of the second liquid, which displays a lower temperature and is
conducted additionally to at least the working rolls (2, 3), is regulable zone by
zone in dependence on the determined partial tension stress.
2. Method according to claim 1, characterised thereby, that the regulation takes place
in analog manner.
3. Method according to claim 1, characterised by a two-position regulation with pulse-like
on- phases.
4. Method according to one of the claims 1 to 3, characterised thereby, that the rolls
(2 to 5) of at least the last stand of a train are acted on at the strip intake side.
5. Method according to one of the claims 1 to 4, characterised thereby, that the impingement,
which is regulable zone by zone, by the liquid of lower temperature is effected at
a greater angular spacing from the roll gap than that of the region, in which the
liquid of the first, higher temperature is supplied.
6. Arrangement for the performance of the method according to claims 1 to 5 with at
least one roll stand, the rolls of which are associated with nozzles arranged in cooling
beams and chargeable with liquid and downstream of which is arranged a transmitter
which detects the strip stresses in zones of the cold strip and acts on regulating
devices, downstream of which valves are arranged as setting members, characterised
thereby, that cooling beams (8 to 11), the nozzles of which are feedable settably
portion by portion by way of valves (23) from a first reservoir (14) containing liquid
of a first temperature, are associated with the rolls (2 to 5) and that at least one
respective further cooling beam (12, 13), the nozzles of which are chargeable zone
by zone with a liquid of lower temperature by way of regulating valves (24) arranged
downstream of the regulating devices (26), are associated with each of working rolls
(3, 4).
7. Arrangement according to claims 1 to 6, characterised thereby, that the portion-wise
division of the nozzles of the cooling beams (10, 11) corresponds to the zone-wise
division of the nozzles of the cooling beams (12 and 13).
8. Arrangement according to one of the claims 1 to 7, characterised thereby, that
the cooling beams (8 to 13) of the stand last in running direction of the strip are
arranged at its intake side
9. Arrangement according to one of the claims 1 to 8, characterised thereby, that
the cooling beams (12, 13), which are charged by the liquid of lower temperature,
are arranged at a greater angular spacing from the roll gap formed between the working
rolls (2, 3) than those (10, 11) chargeable by the liquid of higher temperature.
10. Arrangement according to one of the claims 1 to 9, characterised thereby, that
two or three cooling beams (12, 13) of regulable throughflow quantity of the liquid
of lower temperature are respectively associated with each of the working rolls (2,
3).
11. Arrangement according to one of the claims 1 to 10, characterised thereby, that
the valves (23) and/or the regulating valves (24) are arranged at and/or in the cooling
beams (8 to 13).
12. Arrangement according to one of the claims 1 to 11, characterised thereby, that
the regulators of the regulating device (26) are effective on the two-position or
three-position principle of regulation.
13. Arrangement according to one of the claims 1 to 12, characterised thereby, that
pressure- regulating valves (18, 19) are arranged at small spacing upstream of the
valves (23) or the regulating devices (24).
14. Arrangement according to one of the claims 1 to 13, characterised thereby, that
pressure storage devices (30, 31) are associated at the input side by way of short
ducts with the valves (23) or the regulating devices (24).
15. Arrangement according to one of the claims 1 to 14, characterised thereby, that
the return flow of the liquid is taken up by the reservoir (14) and the liquid to
be cooled to lower temperature is taken from this.
16. Arrangement according to claim 15, characterised thereby, that the withdrawn liquid
is conducted through a cooler.
17. Arrangement according to claim 15 or 16, characterised thereby, that the withdrawn
liquid is conducted through a second reservoir (15).
18. Arrangement according to claim 17, characterised thereby, that the reservoir (15)
displays a cooling device.
19. Arrangement according to one of the claims 1 to 18, characterised thereby, that
also working rolls of the penultimate stand arranged upstream of the transmitter (6)
detecting the strip stresses display at least one cooling beam regulably chargeable
with the liquid of lower temperature.
20. Arrangement according to claim 19, characterised thereby, that the liquid regulation
of the cooling of the working rolls of the stand is effected with a flatter characteristic
and/or more strongly damped than that of the working rolls (2, 3) arranged directly
upstream of the transmitter (6).
1. Procédé de laminage d'une bande sans contraintes avec modification du dismètre
des cylindres sous l,action de la chaleur par réglage de leur gradient de tempéra
ture dans le sens de leur axe, les cylindres étant soumis à l'action d'un liquide
réfrigérant, lubrifiant et/ ou nettoyant, le débit, la pression et la température
du liquide étant modifiés en fonction des contraintes de traction partielles déterminées
en arrière de la dernière cage dans des zones orientées transversalement par rapport
à la bande, celle au moins des cages de là minoir qui est placée enavant de l'emplacement
de mesure des contraintes de traction partielles recevant, de préférence d'une manière
réglable sur la largeur d'action par zone, deux liquides à des températures différentes
dont les débits partiels sont réglables en fonction de l'effort de traction partiel
mesuré, caractérisé en ce que les cylindres reçoivent avec un débit constant réglable
un premier liquide maintenu à une première température et en ce que le débir du deuxième
liquide à plus basse température amené en supplément au moins aup oylindres de travail
(2, 3) est réglable par zone en fonction de la contrainte de traction partielle mesurée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage est analogique.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par un réglage à commande à deux
modes de fonctionnement avec phases d'enclenchement à impulsions.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les cylindres
(2 à 5) de la dernière cage au moins d'un train de laminoir sont soumis à l'action
du liquide du côté de l'arrivée de la bande.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'amenée réglable
par zone du liquide à plus basse température s'effectue à une distance angulaire de
l'emprise plus grande que la distance angulaire de la zone dans laquelle arrive le
premier liquide, à température plus élevée.
6. Dispositif pour l'application du procédé selon l'une des revendications 1 à 5,
comprenant au moins une cage de laminoir aup cylindres de laquelle sont associées
des buses qui sont montées dans des poutres de réfrigération et qui peuvent être alimentées
en liquide et en arrière de laquelle se trouve un appareil qui détermine les tensions
de la bande dans les différentes zones de la bande laminée à froid et qui agit sur
des dispositifs de réglage en arrière desquels sont montés des appareils de réglage
constitués par des soupapes, caractérisé en ce qu'aux cylindres (2 à 5) sont associées
des barres de réfrigération (8 à 11) dont les buses sont alimentées par secteurs,
d'une manière réglable, à partir d'un premier réservoir (14) qui contient un liquide
à une première température, par l'intermédiaire de soupapes (23) et en ce qu'à chacun
des cylindres de travail (3, 4) est associée au moins une autre poutre de réfrigération
(12, 13) dont les buses sont alimentées par zones, par l'intermédiaire de soupapes
de réglage (24) montées en arrière des dispositifs de réglage (26), et fournissant
un liquide à plus basse température.
7. Dispositif selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la répartition
par secteurs des buses de la poutre de réfrigération (10, 11) correspond à la répartition
par zones des buses de la poutre de réfrigération (12 et 13).
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les poutres
de réfrigération (8 à 13) de la cage qui est la dernière dans le sens du passage de
la bande sont montées du côté de l'arrivée de la bande.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les poutres
de réfrigération (12, 13) alimentées en liquide à la température la plus basse sont
placées à unedistance angulaire plus grande de l'emprise formée entre les cylindres
de travail (2,3) que la distance angulaire des poutres (10, 11) alimentées en liquide
à plus haute température.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'à chaque
cylindre de travail (2, 3) sont associées deux ou trois poutres de réfrigération (12,
13) pouvant amener avec un débit réglable du liquide à plus basse température.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les soupapes
(23) et/ ou les soupapes de réglage (24) sont montées sur et/ ou dans les barres de
réfrigération (8 à 13).
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les régulateurs
du dispositif de régulation (28) fonctionnent suivant le principe du réglage avec
commande à deux ou trois modes de fonctionnement.
13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que des soupapes
(18, 19) de réglage de la pression sont montées à une faible distance en avant des
soupapes (23) ou des soupapes de réglage (24).
14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'aux soupapes
(23) ou aux soupapes de réglage (24) sont associés des réservoirs à pression (30,
31 ) situés du côté entrée et reliés par de courtes canalisations.
15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le liquide
de retour revient au réservoir (14) et que le liquide qui doit être amené à la température
plus basse est prélevé dans ce réservoir.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le liquide prélevé
traverse un appareil réfrigérant.
17. Dispositif selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisé en ce que le liquide
prélevé passe par un deuxième réservoir (15).
18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que le réservoir (15)
comporte un dispositif de réfrigération.
19. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce quedes cylindres
de travail de l'avantdernière des cages situées enavant de l'appareil (6) qui fournit
des informations et détermine les tensions de bande comportent au moins une poutre
de réfrigération qui reçoit d'une manière réglable du liquide à plus basse température.
20. Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que le réglage du liquide
de réfrigération des cylindres de travail de la cage s'effectue avec une caractéristique
plus plate et/ ou une plus forte atténuation que celle des cylindres de travail (2,
3) situés immédiatement enavant de l'appareil (6) fournissant des informations.
