[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein Metallband,
- wobei das Metallband in einem Vorwalzwerk vorgewalzt wird, sodann in einer Kühleinrichtung
gekühlt wird und schließlich in einer Fertigstraße mit mehreren Walzgerüsten fertiggewalzt
wird.
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm, das Maschinencode
umfasst, der von einem Steuerrechner für ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes
unmittelbar abarbeitbar ist und dessen Abarbeitung durch den Steuerrechner bewirkt,
dass der Steuerrechner das Walzwerk gemäß einem derartigen Herstellungsverfahren betreibt.
[0003] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Steuerrechner für ein Walzwerk
zum Walzen eines Metallbandes.
[0004] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes,
- wobei das Walzwerk ein Vorwalzwerk aufweist, in dem das Metallband vorgewalzt wird,
- wobei das Walzwerk eine Kühleinrichtung aufweist, in der das Metallband nach dem Vorwalzen
gekühlt wird,
- wobei das Walzwerk eine Fertigstraße mit mehreren Walzgerüsten aufweist, in denen
das Metallband nach dem Kühlen fertiggewalzt wird,
- wobei das Walzwerk einen Steuerrechner aufweist.
[0005] Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung sind z.B. aus
DE 102007053523 A1 bekannt.
[0006] In einer Warmbandstraße entsteht ein schlechter Bandlauf häufig aufgrund einer oder
mehrerer der folgenden Gegebenheiten:
- Brammen werden in einem Ofen ungleichmäßig erwärmt. Insbesondere wird oftmals die
näher an der Ofentür liegende Seite der Bramme nicht so stark aufgeheizt wie die von
der Tür abgewandte Seite der Bramme. Dadurch ist die Durchwärmung der Bramme über
die Bandbreite gesehen ungleichmäßig.
- Die Bramme ist auf einer Seite dicker als auf der anderen. Dies kann insbesondere
dann der Fall sein, wenn sogenannte Spaltbrammen verwendet werden. Spaltbrammen sind
Brammen, bei denen eine gegossene Bramme nach dem Stranggießen noch einmal längs geteilt
wird. Ist die gegossene Bramme in der Mitte etwas dicker als am Rand, sind die beiden
Spaltbrammen auf einer Seite dicker als auf der anderen.
- Materialeigenschaften sind in der Mitte des gegossenen Stranges anders als an den
Seiten des gegossenen Stranges. Werden Spaltbrammen verwendet, ist beispielsweise
in der Regel die Festigkeit auf einer Seite der Bramme größer als auf der anderen.
[0007] Im Stand der Technik wird meist versucht, die Geometrie des Vorbandes in dem Vorwalzwerk
so gut wie möglich zu beeinflussen. Zu diesem Zweck wird in dem Vorwalzwerk die Abnahme
auf den beiden Seiten der Bramme geeignet eingestellt, um aus einer zunächst keilförmigen
Bramme ein gleichmäßiges Vorband zu erzeugen. Dies führt jedoch zu einem Bandsäbel,
sofern nicht dem Bandsäbel entgegen wirkende Maßnahmen ergriffen werden. Es ist jedoch
bereits bekannt, durch von der Seite einwirkende Biegeeinrichtungen die Bramme wieder
gerade zu biegen. Auf diese Weise kann ein gerades Vorband mit in Breitenrichtung
konstanter Banddicke erzeugt werden.
[0008] In der dem Vorwalzwerk nachgeordneten Fertigstraße wird der Bandlauf durch Schwenken
einzelner, mehrerer oder aller Gerüste vergleichmäßigt. Der Begriff "schwenken" bedeutet,
dass bei einem Walzgerüst der wirksame Walzspalt auf einer Seite größer ist als auf
der anderen. Es ist also eine ungleichmäßige Anstellung des jeweiligen Walzgerüstes
gegeben.
[0009] Weiterhin wird im Stand der Technik versucht, durch eine Kühleinrichtung hinter dem
Vorwalzwerk die Temperatur des Vorbandes zu homogenisieren. Von Vorteil ist hierbei
eine Kühleinrichtung, bei welcher das Kühlmittel (in der Regel Wasser) über die Breite
individuell eingestellt werden kann. Beispielsweise kann ein rechteckförmiges Kühlventil
in drei Bereiche unterteilt sein, nämlich einem trapezförmigen Teil in der Mitte und
zwei dreieckförmige Teile links und rechts. Jeder der drei Teile ist mit einer individuellen
Wassermenge unabhängig steuerbar. Mit einer derartigen Kühleinrichtung kann beispielsweise
die linke Seite stärker gekühlt werden als die rechte Seite und umgekehrt. Allgemein
gesprochen kann mit einer derartigen Kühleinrichtung im Rahmen der Stellbegrenzungen
eine beliebige Temperaturabnahme, die sich aus mehreren geraden Stücken zusammensetzt,
erzielt werden. Für Grobblech ist eine derartige Kühleinrichtung Stand der Technik.
[0010] Im Stand der Technik wird weiterhin die Temperatur zwischen der Vorbandkühlung und
dem Einlauf der Fertigstraße erfasst, um die Kühlergebnisse zu verifizieren. Dies
führt jedoch nur zu unbefriedigenden Ergebnissen. Weiterhin wirken im Stand der Technik
bei gleichmäßigem Bandlauf in der Regel ungleichmäßige Walzkräfte über die Breite.
Ungleichmäßige Materialeigenschaften über die Breite bleiben erhalten und können nachfolgende
Prozessschritte (beispielsweise ein Kaltwalzen) stören.
[0011] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen,
die oben genannten Gegenstände derart weiterzuentwickeln, dass auf einfache und zuverlässige
Weise ein Metallband mit über die Bandbreite gesehen homogenen Eigenschaften hergestellt
werden kann.
[0012] Die Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren für ein Metallband mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Herstellungsverfahrens sind
Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.
[0013] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Herstellungsverfahren der eingangs genannten
Art dadurch auszugestalten,
- dass spätestens beim Einlaufen des Metallbandes in die Kühleinrichtung in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes erfasst werden,
- dass die erfassten Anfangswerte einem Walzmodell zugeführt werden,
- dass mittels des Walzmodells für einen Ort, der bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst
der Fertigstraße liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Erwartungswerte einer
zweiten Eigenschaft des Metallbandes ermittelt werden,
- dass die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten
der Kühleinrichtung abhängen,
- dass die Ansteuerwerte der Kühleinrichtung mittels des Walzmodells in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst derart ermittelt werden, dass die Erwartungswerte in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert werden, und
- dass die Kühleinrichtung entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten angesteuert wird.
[0014] Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil bei
dem und hinter dem ersten Walzgerüst der Fertigstraße - insbesondere hinter dem letzten
Walzgerüst der Fertigstraße - auf vergleichsweise einfache und zuverlässige Weise
über die Bandbreite ortsaufgelöst Istgrößen einer dritten Eigenschaft des Metallbandes
erfasst werden können, die von den Istwerten der zweiten Eigenschaft abhängen oder
umgekehrt. Durch Erfassen der Istwerte der dritten Eigenschaft kann daher die Qualität
des Walzmodells ohne Weiteres überprüft und gegebenenfalls nachgeführt (adaptiert)
werden.
[0015] Im einfachsten Fall ist die erste Eigenschaft des Metallbandes die Temperatur des
Metallbandes. Weiterhin wird im einfachsten Fall über die Temperatur des Metallbandes
hinaus keine weitere Eigenschaft des Metallbandes als erste Eigenschaft verwendet.
[0016] In manchen Fällen kann es ausreichen, globale Aussagen über die gesamte Länge des
Metallbandes zu treffen. In diesem Fall ist es möglich, die ersten Eigenschaften nur
einmal zu erfassen und die Erwartungswerte nur einmal zu ermitteln. Auch die Ansteuerung
der Kühleinrichtung kann in diesem Fall einheitlich über die gesamte Bandlänge erfolgen.
Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die Anfangswerte jeweils für einen Bandpunkt
des Metallbandes erfasst werden, dass die Ansteuerwerte der Kühleinrichtung für den
jeweiligen Bandpunkt ermittelt werden, dass die Bandpunkte auf ihrem Weg von dem Vorwalzwerk
durch die Kühleinrichtung und die Walzgerüste der Fertigstraße wegverfolgt werden
und dass die Kühleinrichtung jeweils zum Zeitpunkt des Durchlaufens des jeweiligen
Bandpunktes mit den für den jeweiligen Bandpunkt ermittelten Ansteuerwerten angesteuert
wird. Beispielsweise kann mit einem Arbeitstakt, der zwischen 0,1 s und 1,0 s liegt,
jeweils für einen Bandpunkt die Erfassung der Anfangswerte usw. erfolgen. Der Arbeitstakt
kann insbesondere zwischen 0,2 s und 0,5 s liegen, beispielsweise bei ca. 0,3 s. Die
Anzahl an Bandpunkten für ein Metallband kann größer als 100 sein. Typische Zahlenwerte
liegen zwischen 200 und 500 Bandpunkten. In Einzelfällen können bis zu 1000 Bandpunkte
verwertet werden.
[0017] Aufgrund des Umstands, dass der Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden,
bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst liegt, ist es möglich, dass mit hoher Genauigkeit
in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Istwerte mindestens einer dritten Eigenschaft
des Metallbandes erfasst werden, dass die Istwerte der dritten Eigenschaft von Istwerten
der zweiten Eigenschaft abhängen und dass das Walzmodell anhand eines Vergleichs in
Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst adaptiert wird. In den Vergleich gehen in diesem
Fall die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft und die Istwerte der dritten Eigenschaft
ein. Die dritte Eigenschaft des Metallbandes kann beispielsweise die Temperatur des
Metallbandes an seiner Oberfläche und/oder dessen Dicke umfassen.
[0018] Mittels der bisher erläuterten Vorgehensweise ist es möglich, die Temperatur in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst an entsprechende Solltemperaturen anzugleichen. In diesem Fall ist also
die zweite Eigenschaft die Temperatur des Metallbandes.
[0019] Ein Angleichen der Temperatur ist auch dann möglich, wenn
- für die Bandpunkte zusätzlich zu den Anfangswerten der ersten Eigenschaft in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst jeweils die Dicke des in das Vorwalzwerk einlaufenden Metallbandes und
die beim Vorwalzen auftretenden Walzkräfte erfasst werden,
- die dritten Eigenschaften für die Bandpunkte jeweils beim Walzen des jeweiligen Bandpunktes
in dem jeweiligen Walzgerüst der Fertigstraße erfasst werden und
- die dritten Eigenschaften beim Fertigwalzen der Bandpunkte vor und/oder hinter den
Walzgerüsten der Fertigstraße auftretende Züge, in den Walzgerüsten der Fertigstraße
auftretende Walzkräfte und in den Walzgerüsten der Fertigstraße auftretende Anstellungen
umfassen.
[0020] In diesem Fall ist es jedoch - alternativ zu einem Angleichen der Temperaturen -
möglich, dass die zweite Eigenschaft des Metallbandes die Materialfestigkeit ist.
[0021] Es ist möglich, dass dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden, mindestens
eine weitere Kühleinrichtung nachgeordnet ist. In diesem Fall ist es möglich, dass
die weitere Kühleinrichtung in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart angesteuert
wird, dass die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft des Metallbandes in Bandbreitenrichtung
gesehen einander angeglichen werden.
[0022] Alternativ ist es möglich, dass an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt
werden, oder hinter diesem Ort in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst die Temperatur
des Metallbandes erfasst wird und dass dem Ort, an dem in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst
die Temperatur des Metallbandes erfasst wird, mindestens eine weitere Kühleinrichtung
nachgeordnet ist. In diesem Fall kann die mindestens eine weitere Kühleinrichtung
in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart angesteuert werden, dass die Temperaturen
des Metallbandes in Bandbreitenrichtung gesehen einander angeglichen werden.
[0023] Wie bereits erwähnt, ist es möglich, dass der Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt
werden, hinter dem letzten Walzgerüst der Fertigstraße liegt.
[0024] Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm der eingangs
genannten Art gelöst. Das Computerprogramm ist in diesem Fall derart ausgestaltet,
dass die Abarbeitung des Computerprogramms durch den Steuerrechner bewirkt, dass der
Steuerrechner das Walzwerk gemäß einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren betreibt.
[0025] Die Aufgabe wird weiterhin durch einen entsprechend programmierten Steuerrechner
für das Walzwerk gelöst.
[0026] Die Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, dass ein Walzwerk der eingangs genannten
Art dadurch ausgestaltet wird,
- dass von dem Steuerrechner spätestens beim Einlaufen des Metallbandes in die Kühleinrichtung
in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes
erfasst werden,
- dass der Steuerrechner ein Walzmodell implementiert, dem die erfassten Anfangswerte
zugeführt werden,
- dass der Steuerrechner mittels des Walzmodells für einen Ort, der bei dem oder hinter
dem ersten Walzgerüst der Fertigstraße liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst
Erwartungswerte einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes ermittelt,
- dass die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten
der Kühleinrichtung abhängen,
- dass der Steuerrechner die Ansteuerwerte der Kühleinrichtung mittels des Walzmodells
in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart ermittelt, dass die Erwartungswerte in
Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert werden,
und
- dass der Steuerrechner die Kühleinrichtung entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten
ansteuert.
[0027] 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 der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung
mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
- FIG 1
- ein Walzwerk,
- FIG 2 und 3
- Kühleinrichtungen,
- FIG 4
- ein Ablaufdiagramm,
- FIG 5 und 6
- Ausgestaltungen von FIG 1 und
- FIG 7
- eine Draufsicht auf einen Teil eines Metallbandes.
[0028] Gemäß FIG 1 soll in einem Walzwerk ein Metallband 1 gewalzt werden. Das Metallband
1 kann beispielsweise aus Stahl, Aluminium, Messing, Kupfer oder einem anderen Metall
bestehen.
[0029] Zum Vorwalzen des Metallbandes 1 weist das Walzwerk ein Vorwalzwerk 2 auf. Das Vorwalzwerk
2 kann mehrgerüstig ausgebildet sein. Oftmals weist das Vorwalzwerk 2 jedoch entsprechend
der Darstellung in FIG 1 ein einzelnes Walzgerüst auf, in dem das Metallband 1 reversierend
gewalzt wird.
[0030] Das Walzwerk weist weiterhin eine Kühleinrichtung 3 auf. In der Kühleinrichtung 3
wird das Metallband 1 nach dem Vorwalzen gekühlt. Die Kühleinrichtung 3 ist derart
ausgebildet, dass sie das vorgewalzte Metallband 1 in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst
kühlen kann, d. h. dass die Kühlwirkung über die Bandbreite gesehen variiert. Beispielsweise
kann die Kühleinrichtung 3 entsprechend der Darstellung in FIG 2 mehrere nebeneinander
angeordnete Spritzdüsen 4 aufweisen, die individuell ansteuerbar sind und in Bandbreitenrichtung
gesehen jeweils auf einen Teil des Metallbandes 1 wirken. Alternativ kann die Kühleinrichtung
3 entsprechend der Darstellung in FIG 3 - wie im Stand der Technik bei Grobblechstraßen
bekannt - zwei dreieckförmige Auslassöffnungen 5 und eine trapezförmige Auslassöffnung
6 aufweisen, die über je ein Ventil 7 individuell ansteuerbar sind. Auch andere Ausgestaltungen
sind möglich.
[0031] Das Walzwerk weist weiterhin eine Fertigstraße 8 auf. Die Fertigstraße 8 weist mehrere
Walzgerüste 9 auf. Die Anzahl an Walzgerüsten 9 kann nach Bedarf sein. In der Regel
sind fünf bis acht Walzgerüste 9 vorhanden, meist sechs oder sieben Walzgerüste 9.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in FIG 1 lediglich das erste Walzgerüst 9 und
das letzte Walzgerüst 9 dargestellt. In den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 8 wird
das Metallband 1 nach dem Kühlen in der Kühleinrichtung 3 fertig gewalzt.
[0032] In der Regel ist dem letzten Walzgerüst 9 der Fertigstraße 8 ein Temperaturmessplatz
10 nachgeordnet. Am Temperaturmessplatz 10 wird die Oberflächentemperatur TO des fertig
gewalzten Metallbandes 1 messtechnisch erfasst.
[0033] Oftmals ist der Fertigstraße 8 weiterhin eine Kühlstrecke 11 nachgeordnet, in der
das fertig gewalzte Metallband 1 einem definierten Kühlverlauf unterzogen wird. Die
Kühlstrecke 11 weist zu diesem Zweck eine Vielzahl weiterer Kühleinrichtungen 12 auf,
die individuell oder gruppenweise ansteuerbar sind. In FIG 1 sind aus Gründen der
Übersichtlichkeit nur einige wenige der weiteren Kühleinrichtungen 12 dargestellt.
[0034] Schließlich ist der Fertigstraße 8 in der Regel eine Haspelanordnung 13 nachgeordnet.
Die Haspelanordnung 13 weist mindestens einen Haspel 14 auf, mittels dessen das Metallband
1 zu einem Bund 15 gehaspelt wird. Falls die Kühlstrecke 11 vorhanden ist, ist die
Haspeleinrichtung 13 der Kühlstrecke 11 nachgeordnet. Die Kühlstrecke 11 befindet
sich also in diesem Fall zwischen der Fertigstraße 8 und der Haspelanordnung 13.
[0035] Das Walzwerk 2 wird von einem Steuerrechner 16 gesteuert. Der Steuerrechner 16 ist
mit einem Computerprogramm 17 programmiert. Das Computerprogramm 17 umfasst Maschinencode
18, der von dem Steuerrechner 16 unmittelbar abarbeitbar ist. Die Abarbeitung des
Maschinencodes 18 durch den Steuerrechner 16 bewirkt, dass der Steuerrechner 16 das
Walzwerk gemäß einem Herstellungsverfahren steuert. Insbesondere steuert der Steuerrechner
16 das Vorwalzwerk 2, die Kühleinrichtung 3 und die Fertigstraße 8. Gegebenenfalls
kann der Steuerrechner 16 auch weitere Komponenten des Walzwerks steuern, beispielsweise
einen dem Vorwalzwerk 2 vorgeordneten Ofen 19 oder die Kühlstrecke 11 und gegebenenfalls
auch die Haspelanordnung 13. Das Herstellungsverfahren wird nachfolgend in Verbindung
mit FIG 4 näher erläutert. Ergänzend wird in diesem Zusammenhang auch auf die FIG
1, 5 und 6 verwiesen.
[0036] Der Steuerrechner 16 kann ein einzelner Steuerrechner sein. Es ist aber auch möglich,
dass der Steuerrechner 16 aus mehreren, datentechnisch miteinander verbundenen Einzelrechnern
besteht, von denen jeder nur eine oder mehrere bestimmte Teilaufgaben übernimmt. Beispielsweise
kann der Steuerrechner 16 aus einem Einzelrechner für die Ansteuerung der Aggregate,
einem Einzelrechner zur Ausführung von Rechenoperationen wie Modellberechnungen und
einem Einzelrechner zur Entgegennahme von Bedienereingaben und Anzeige von Ergebnissen
bestehen. Auch eine andere oder zusätzliche Aufteilung, beispielsweise hinsichtlich
Steuerung von Anlagenteilen ist möglich. Beispielsweise kann der Steuerrechner 16
alternativ oder zusätzlich in je einen Einzelrechner zur Steuerung des Walzgerüstes
2, der Kühleinrichtung 3 und der Fertigstraße 8 aufgeteilt sein.
[0037] Aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 18 implementiert der Steuerrechner 16
gemäß FIG 4 in einem Schritt S1 zunächst ein Walzmodell 20 (siehe FIG 1). Das Walzmodell
20 kann beispielsweise auf mathematisch-physikalischen Gleichungen basieren. Die Gleichungen
können insbesondere algebraische Gleichungen und/oder Differentialgleichungen sein.
Das Walzmodell 20 ermittelt anhand von Eingangsdaten des Metallbandes 1 in Verbindung
mit Einflüssen, denen das Metallband 1 ausgesetzt ist, das sich ergebende Walzgut,
insbesondere dessen erwartete Temperatur und/oder eine erwartete Materialfestigkeit
wie die Zugfestigkeit, die Dehngrenze, die Streckgrenze und dergleichen mehr. Die
Eingangsdaten des Metallbandes 1 sind beispielsweise dessen chemische Zusammensetzung,
dessen Dicke und dessen Temperatur. Die Einflüsse, die auf das Metallband 1 ausgeübt
werden, sind beispielsweise die einzelnen Walzvorgänge im Vorwalzwerk 2 und in den
Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 8 sowie die Kühlung in der Kühleinrichtung 3.
[0038] In einem Schritt S2 wird das Metallband 1 im Vorwalzwerk 2 vorgewalzt. Das Vorwalzen
erfolgt unter Kontrolle des Steuerrechners 16.
[0039] Der Steuerrechner 16 erfasst in einem Schritt S3 Anfangswerte einer ersten Eigenschaft
des Metallbandes 1. Der Steuerrechner 16 erfasst die Anfangswerte in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst. Minimal werden somit zwei Werte erfasst, nämlich für die linke und
die rechte Seite des Metallbandes 1 oder für die Mitte und den seitlichen Außenbereich
des Metallbandes 1. Es ist auch eine Erfassung von mehr als zwei Werten möglich. Die
Erfassung der Anfangswerte erfolgt spätestens zu dem Zeitpunkt, zu dem das Metallband
1 in die Kühleinrichtung 11 eintritt. Sie kann auch eher erfolgen, beispielsweise
beim Vorwalzen oder vor dem Vorwalzen.
[0040] Die Anfangswerte als solche können nach Bedarf bestimmt sein. Beispielsweise kann
es sich bei den Anfangswerten - siehe FIG 5 - um die Temperatur T des Metallbandes
1 als Funktion über die Banddicke d (d. h. um die Temperatur als Funktion des Ortes
in Banddickenrichtung) handeln. Diese Anfangswerte werden in der Regel vor dem Vorwalzen
erfasst. Alternativ kann es sich - siehe FIG 6 - zusätzlich zur Temperatur T als Funktion
über die Banddicke d um die Banddicke d des in das Vorwalzwerk 2 einlaufenden Metallbandes
1 und um die beim Vorwalzen auftretenden Walzkräfte FV handeln. Diese Werte werden
- zumindest teilweise - beim Vorwalzen des Metallbandes 1 erfasst. Falls die Banddicke
d und die Walzkräfte FV beim Vorwalzen erfasst werden, werden auch diese Werte in
Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst erfasst.
[0041] Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass der Schritt S2 - je nach Ausgestaltung
des Herstellungsverfahrens - vor dem Schritt S3 ausgeführt werden kann. Alternativ
kann der Schritt S2 simultan mit dem Schritt S3 oder nach dem Schritt S3 ausgeführt
werden. Auch Mischformen können sinnvoll sein.
[0042] Der Steuerrechner 16 führt die erfassten Anfangswerte in einem Schritt S4 dem Walzmodell
20 zu. Der Steuerrechner 16 führt dem Walzmodell 20 im Schritt S4 weiterhin Stichplandaten
der Fertigstraße 8 zu. Die Stichplandaten umfassen Sollwalzspalte, Sollstichabnahmen,
erwartete Walzkräfte, bei den Walzvorgängen vor und/oder hinter dem entsprechenden
Walzgerüst 9 auftretende Züge und dergleichen mehr. Die Stichplandaten können alternativ
über die Bandbreite einheitlich oder über die Bandbreite ortsaufgelöst sein. Im Falle
der Ortsauflösung können die Stichplandaten alternativ symmetrisch, antisymmetrisch
oder asymmetrisch sein. Schließlich setzt der Steuerrechner 16 in einem Schritt S5
Ansteuerwerte S für die Kühleinrichtung 3 an. Die Ansteuerwerte S sind in Bandbreitenrichtung
aufgelöst.
[0043] Anhand der genannten Werte ermittelt der Steuerrechner 16 mittels des Walzmodells
20 in einem Schritt S6 Erwartungswerte für eine zweite Eigenschaft des Metallbandes
1. Die ermittelten Erwartungswerte hängen also - zumindest unter anderem - von den
in Bandbreitenrichtung örtlich korrespondierenden Anfangswerten und den in Bandbreitenrichtung
örtlich korrespondierenden Ansteuerwerten S der Kühleinrichtung 3 ab. Der Steuerrechner
16 ermittelt die Erwartungswerte für einen Ort, der beim ersten Walzgerüst 9 der Fertigstraße
8 oder dahinter liegt, beispielsweise für den Ort des ersten, zweiten usw. Walzgerüsts
9 der Fertigstraße 8 oder für einen Ort hinter der Fertigstraße 8, d. h. hinter dem
letzten Walzgerüst 9 der Fertigstraße 8. Beispielsweise kann der entsprechende Ort
der Ort des Temperaturmessplatzes 10 sein.
[0044] Der Steuerrechner 16 ermittelt die Erwartungswerte in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst.
Beispielsweise kann der Steuerrechner 16 als zweite Eigenschaft die Temperatur T des
Metallbandes 1 oder eine mechanische Eigenschaft des Metallbandes 1 - beispielsweise
eine Materialfestigkeit - ermitteln. Falls der Steuerrechner 16 die Temperatur T ermittelt,
ermittelt er sie in der Regel für den Ort des Temperaturmessplatzes 10. Falls der
Steuerrechner 16 mechanische Eigenschaften ermittelt, ermittelt er sie in der Regel
für den Ort eines der Walzgerüste 9 der Fertigstraße 8 oder für die Orte mehrerer
Walzgerüste 9 der Fertigstraße 8.
[0045] Der Steuerrechner 16 vergleicht die ermittelten Erwartungswerte in einem Schritt
S7 mit Sollwerten der zweiten Eigenschaften des Metallbandes 1. Die Sollwerte können
über die Bandbreite gesehen einheitlich sein. Alternativ können sie über die Bandbreite
gesehen variieren, also ortsaufgelöst sein. Unabhängig davon, ob die Sollwerte über
die Bandbreite variieren oder nicht, führt der Steuerrechner 16 den Vergleich jedoch
in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst durch. Entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs
variiert der Steuerrechner 16 in einem Schritt S8 die Ansteuerwerte S. Der Steuerrechner
16 führt die Variierung derart durch, dass die Erwartungswerte - in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst - den Sollwerten angenähert werden.
[0046] Es ist möglich, dass der Steuerrechner 16 die Ansteuerwerte S sofort derart ansetzen
kann, dass die Erwartungswerte den Sollwerten soweit wie möglich angenähert werden.
Alternativ ist es möglich, dass die Schritte S6, S7 und S8 iterativ durchlaufen werden.
[0047] Nach dem Ermitteln der Ansteuerwerte S steuert der Steuerrechner 16 in einem Schritt
S9 die Kühleinrichtung 3 entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten S an.
[0048] In einer bevorzugten Ausgestaltung erfasst der Steuerrechner 16 gemäß FIG 4 in einem
Schritt S10 an dem Ort, für den er die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft ermittelt
hat, Istwerte einer dritten Eigenschaft des Metallbandes 1. Beispielsweise kann der
Steuerrechner 16 gemäß FIG 5 am Temperaturmessplatz 10 die Temperatur TO des Metallbandes
1 an seiner Oberfläche erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Steuerrechner
16 gemäß FIG 6 beim Fertigwalzen die vor und/oder hinter den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße
8 auftretenden Züge Z, die in den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 3 auftretenden Walzkräfte
F und die in den Walzgerüsten 9 der Fertigstraße 8 auftretenden Anstellungen s erfassen.
[0049] Die Istwerte der erfassten dritten Eigenschaft hängen von Istwerten der zweiten Eigenschaft
ab. Beispielsweise hängt die Temperatur TO des Metallbandes 1 an seiner Oberfläche
ersichtlich von der Temperatur T des Metallbandes 1 ab. Auch hängen die Walzkräfte
F beispielsweise von der Materialverfestigung und von der Temperatur T ab. Es ist
daher möglich, dass der Steuerrechner 16 in einem Schritt S11 das Walzmodell 20 anhand
eines Vergleichs adaptiert, wobei in den Vergleich die Erwartungswerte der zweiten
Eigenschaft und die Istwerte der dritten Eigenschaft eingehen. Es ist möglich, zum
Zwecke der Vergleichbarkeit anhand der Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft korrespondierende
Erwartungswerte der dritten Eigenschaft zu ermitteln und den Vergleich auf der Ebene
der dritten Eigenschaft vorzunehmen. Alternativ ist es möglich, anhand der Istwerte
der dritten Eigenschaft die korrespondierenden Istwerte der zweiten Eigenschaft zu
ermitteln und den Vergleich auf der Ebene der zweiten Eigenschaft vorzunehmen.
[0050] Die Adaptierung des Walzmodells 20 kann nach Bedarf ausgestaltet sein. Insbesondere
ist es möglich, dass die Temperatur T als Funktion der Banddicke d im Rahmen des Walzmodells
20 ermittelt wird. In diesem Fall kann die Ermittlungsvorschrift für das Ermitteln
der Temperatur T als Funktion der Banddicke d adaptiert werden. Unabhängig davon,
wie die Adaption exakt realisiert ist, erfolgt die Adaption jedoch in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst.
[0051] In einigen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, die Anfangswerte
in Längsrichtung des Metallbandes 1 gesehen ohne Ortsauflösung zu erfassen. In diesen
Fällen ist es in der Regel auch ausreichend, die Erwartungswerte in Längsrichtung
des Metallbandes 1 gesehen nur einmal zu ermitteln und auch die Adaption gegebenenfalls
nur einmal pro Metallband 1 durchzuführen. In anderen Ausgestaltungen der vorliegenden
Erfindung ist es jedoch erforderlich, gemäß FIG 7 die Anfangswerte jeweils für einen
Bandpunkt 21 des Metallbandes 1 zu erfassen. Ein Bandpunkt 21 kann in diesem Fall
beispielsweise mit einem bestimmten Zeitmaß korrespondieren. Beispielsweise kann mit
einem Arbeitstakt von ca. 0,2 bis ca. 0,5 s jeweils die Erfassung der Anfangswerte
erfolgen. In diesem Fall entspricht jeder Bandpunkt 21 einem Abschnitt des Metallbandes
1, der durch die jeweilige Transportgeschwindigkeit v des Metallbandes 1 zum Erfassungszeitpunkt
und den Arbeitstakt definiert ist. Alternativ können die Bandpunkte 21 mit Abschnitten
des Metallbandes 1 vordefinierter Länge korrespondieren, beispielsweise einer Länge
von 10, 15, 20, ... cm. Alternativ können die Bandpunkte 21 mit einer vordefinierten
Masse korrespondieren, beispielsweise 20, 30, 50, ... 100 kg.
[0052] Wenn die Anfangswerte für die einzelnen Bandpunkte 21 erfasst werden, erfolgt auch
die Ermittlung der Erwartungswerte individuell für den jeweiligen Bandpunkt 21. Weiterhin
werden die Bandpunkte 21 in diesem Fall auf ihrem Weg vom Vorwalzwerk 2 durch die
Kühleinrichtung 3 und die Walzgerüste 9 der Fertigstraße 8 wegverfolgt. Die Kühleinrichtung
3 wird jeweils zum Zeitpunkt des Durchlaufens des jeweiligen Bandpunktes 21 mit dem
für den jeweiligen Bandpunkt 21 ermittelten Ansteuerwerten S angesteuert. Die Implementierung
einer Wegverfolgung einschließlich der zeitrichtigen Ansteuerung der einzelnen Einrichtungen
2, 3, 9 des Walzwerks ist Fachleuten allgemein bekannt.
[0053] Auch die Ansteuerung der Walzgerüste 9 der Fertigstraße 8 erfolgt in diesem Fall
individuell für den jeweiligen Bandpunkt 21. Falls Istwerte mindestens einer dritten
Eigenschaft des Metallbandes 1 erfasst werden, erfolgt auch diese Erfassung entsprechend
der Wegverfolgung für den jeweiligen Bandpunkt 21. Dies gilt unabhängig davon, ob
als Istwerte der dritten Eigenschaft die Oberflächentemperatur TO, die Walzkräfte
F, die Walzgerüstanstellungen s, die Züge Z usw. erfasst werden.
[0054] Wie bereits erwähnt, können dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden,
weitere Kühleinrichtungen 12 nachgeordnet sein. Falls mindestens eine der weiteren
Kühleinrichtungen 12 in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst ansteuerbar ist, kann diese
Ansteuerung derart erfolgen, dass die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaften in
Bandbreitenrichtung gesehen einander angenähert werden. Diese Ausgestaltung ist unabhängig
davon realisierbar, was die zweite Eigenschaft des Metallbandes 1 ist.
[0055] Weiterhin kann an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden oder hinter
diesem Ort in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst die Temperatur TO des Metallbandes
1 erfasst werden. Beispielsweise kann der Temperaturmessplatz 10 unabhängig davon
vorhanden sein, ob als zweite Eigenschaft die Temperatur T des Metallbandes 1 oder
dessen Materialfestigkeit herangezogen wird. Im erstgenannten Fall erfolgt die Temperaturerfassung
in der Regel an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden. Im letztgenannten
Fall erfolgt die Temperaturerfassung hinter dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt
werden. Denn in diesem Fall werden die Erwartungswerte in der Regel für den Ort mindestens
eines Walzgerüsts 9 der Fertigstraße 8 ermittelt, also vor dem Temperaturmessplatz
10.
[0056] Auch in diesem Fall ist es möglich, dass mindestens eine der weiteren Kühleinrichtungen
12, also eine Kühleinrichtung 12 der Kühlstrecke 11, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst
ansteuerbar ist. In diesem Fall kann die Ansteuerung der entsprechenden Kühleinrichtung
12 derart erfolgen, dass die Temperatur T des Metallbandes 1 in Bandbreitenrichtung
gesehen angeglichen wird.
[0057] Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann mittels der
breitenabhängigen Kühlung des Metallbandes 1 vor dem Fertigwalzen eine Vergleichmäßigung
von Materialeigenschaften erreicht werden.
[0058] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert
und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden,
ohne den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
1. Herstellungsverfahren für ein Metallband (1),
- wobei das Metallband (1) in einem Vorwalzwerk (2) vorgewalzt wird, sodann in einer
Kühleinrichtung (3) gekühlt wird und schließlich in einer Fertigstraße (8) mit mehreren
Walzgerüsten (9) fertiggewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass:
- spätestens beim Einlaufen des Metallbandes (1) in die Kühleinrichtung (3) in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes (1) erfasst werden,
- die erfassten Anfangswerte einem Walzmodell (20) zugeführt werden,
- mittels des Walzmodells (20) für einen Ort, der bei dem oder hinter dem ersten Walzgerüst
(9) der Fertigstraße (8) liegt, in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Erwartungswerte
einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes (1) ermittelt werden,
- die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten
(S) der Kühleinrichtung (3) abhängen,
- die Ansteuerwerte (S) der Kühleinrichtung (3) mittels des Walzmodells (20) in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst derart ermittelt werden, dass die Erwartungswerte in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert werden,
- die Kühleinrichtung (3) entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten (S) angesteuert
wird.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet dass die erste Eigenschaft des Metallbandes (1) die Temperatur (T) des Metallbandes als
Funktion über die Banddicke (d) ist.
3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet dass die Anfangswerte jeweils für einen Bandpunkt (21) des Metallbandes (1) erfasst werden,
dass die Ansteuerwerte (S) der Kühleinrichtung (3) für den jeweiligen Bandpunkt (21)
ermittelt werden, dass die Bandpunkte (21) auf ihrem Weg von dem Vorwalzwerk (2) durch
die Kühleinrichtung (3) und die Walzgerüste (9) der Fertigstraße (8) wegverfolgt werden
und dass die Kühleinrichtung (3) jeweils zum Zeitpunkt des Durchlaufens des jeweiligen
Bandpunktes (21) mit den für den jeweiligen Bandpunkt (21) ermittelten Ansteuerwerten
(S) angesteuert wird.
4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet dass an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden, in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst Istwerte mindestens einer dritten Eigenschaft des Metallbandes (1) erfasst
werden, dass die Istwerte der dritten Eigenschaft von Istwerten der zweiten Eigenschaft
abhängen und dass das Walzmodell (20) anhand eines Vergleichs in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst adaptiert wird, in den die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft und
die Istwerte der dritten Eigenschaft eingehen.
5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet dass die dritte Eigenschaft des Metallbandes (1) die Temperatur (TO) des Metallbandes
(1) an seiner Oberfläche und/oder dessen Dicke (d) umfasst.
6. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet
- dass für die Bandpunkte (21) zusätzlich zu den Anfangswerten der ersten Eigenschaft in
Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst jeweils die Dicke (d) des in das Vorwalzwerk (2)
einlaufenden Metallbandes (1) und die beim Vorwalzen auftretenden Walzkräfte (FV)
erfasst werden,
- dass die dritten Eigenschaften für die Bandpunkte (21) jeweils beim Walzen des jeweiligen
Bandpunktes (21) in dem jeweiligen Walzgerüst (9) der Fertigstraße (8) erfasst werden,
- dass die dritten Eigenschaften beim Fertigwalzen der Bandpunkte (21) vor und/oder hinter
den Walzgerüsten (9) der Fertigstraße (8) auftretende Züge (Z), in den Walzgerüsten
(9) der Fertigstraße (8) auftretende Walzkräfte (F) und in den Walzgerüsten (9) der
Fertigstraße (8) auftretende Anstellungen (s) umfassen.
7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet dass die zweite Eigenschaft des Metallbandes (1) die Materialfestigkeit ist.
8. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet dass die zweite Eigenschaft die Temperatur (T) des Metallbandes (1) ist.
9. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet dass dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden, mindestens eine weitere Kühleinrichtung
(12) nachgeordnet ist und dass die weitere Kühleinrichtung (12) in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst derart angesteuert wird, dass die Erwartungswerte der zweiten Eigenschaft
des Metallbandes (1) in Bandbreitenrichtung gesehen einander angeglichen werden.
10. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet dass an dem Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden, oder hinter diesem Ort
in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst die Temperatur (TO) des Metallbandes (1) erfasst
wird, dass dem Ort, an dem in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst die Temperatur (TO)
des Metallbandes (1) erfasst wird, mindestens eine weitere Kühleinrichtung (12) nachgeordnet
ist und dass die mindestens eine weitere Kühleinrichtung (12) in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst derart angesteuert wird, dass die Temperaturen (T) des Metallbandes
(1) in Bandbreitenrichtung gesehen einander angeglichen werden.
11. Herstellungsverfahren nach einem der obigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet dass der Ort, für den die Erwartungswerte ermittelt werden, hinter dem letzten Walzgerüst
(9) der Fertigstraße (8) liegt.
12. Computerprogramm, das Maschinencode (18) umfasst, der von einem Steuerrechner (16)
für ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes (1) unmittelbar abarbeitbar ist und
dessen Abarbeitung durch den Steuerrechner (16) bewirkt, dass der Steuerrechner (16)
das Walzwerk gemäß einem Herstellungsverfahren mit allen Schritten eines Herstellungsverfahrens
nach einem der obigen Ansprüche betreibt.
13. Steuerrechner für ein Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes (1), dadurch gekennzeichnet dass der Steuerrechner derart programmiert ist, dass er das Walzwerk gemäß einem Herstellungsverfahren
mit allen Schritten eines Herstellungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11
betreibt.
14. Walzwerk zum Walzen eines Metallbandes (1),
- wobei das Walzwerk ein Vorwalzwerk (2) aufweist, in dem das Metallband (1) vorgewalzt
wird,
- wobei das Walzwerk eine Kühleinrichtung (3) aufweist, in der das Metallband (1)
nach dem Vorwalzen gekühlt wird,
- wobei das Walzwerk eine Fertigstraße (8) mit mehreren Walzgerüsten (9) aufweist,
in denen das Metallband (1) nach dem Kühlen fertiggewalzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass:
- das Walzwerk einen Steuerrechner (16) aufweist, von dem spätestens beim Einlaufen
des Metallbandes (1) in die Kühleinrichtung (3) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst
Anfangswerte einer ersten Eigenschaft des Metallbandes (1) erfasst werden,
- der Steuerrechner (16) ein Walzmodell (20) implementiert, dem die erfassten Anfangswerte
zugeführt werden,
- wobei der Steuerrechner (16) mittels des Walzmodells (20) für einen Ort, der bei
dem oder hinter dem ersten Walzgerüst (9) der Fertigstraße (8) liegt, in Bandbreitenrichtung
ortsaufgelöst Erwartungswerte einer zweiten Eigenschaft des Metallbandes (1) ermittelt,
- die Erwartungswerte von den jeweiligen Anfangswerten und von jeweiligen Ansteuerwerten
(S) der Kühleinrichtung (3) abhängen,
- der Steuerrechner (16) die Ansteuerwerte (S) der Kühleinrichtung (3) mittels des
Walzmodells (20) in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst derart ermittelt, dass die Erwartungswerte
in Bandbreitenrichtung ortsaufgelöst Sollwerten der zweiten Eigenschaft angenähert
werden,
- der Steuerrechner (16) die Kühleinrichtung (3) entsprechend den ermittelten Ansteuerwerten
(S) ansteuert.
1. Manufacturing method for a metal strip (1),
- wherein the metal strip (1) is roughed in a roughing mill (2), then cooled in a
cooling device (3) and finally finish-rolled in a finishing train (8) with multiple
rolling stands (9), characterised in that
- at the latest on entry of the metal strip (1) into the cooling device (3), initial
values of a first property of the metal strip (1) are recorded in a spatially resolved
form in the direction of the width of the strip,
- the recorded initial values are fed to a rolling model (20),
- by means of the rolling model (20) for a location which lies at or behind the first
rolling stand (9) of the finishing train (8), expected values of a second property
of the metal strip (1) are determined in a spatially resolved form in the direction
of the width of the strip,
- the expected values depend on the respective initial values and on respective activation
values (S) of the cooling device (3),
- the activation values (S) of the cooling device (3) are determined by means of the
rolling model (20) in a spatially resolved form in the direction of the width of the
strip such that the expected values in a spatially resolved form in the direction
of the width of the strip are approximated to desired values of the second property,
- the cooling device (3) is activated in accordance with the determined activation
values (S).
2. Manufacturing method according to claim 1,
characterised in that the first property of the metal strip (1) is the temperature (T) of the metal strip
as a function over the strip depth (d).
3. Manufacturing method according to claim 1 or 2,
characterised in that the initial values are recorded in each case for a strip point (21) of the metal
strip (1), that the activation values (S) of the cooling device (3) are determined
for the respective strip point (21), that the strip points (21) are traced on their
way from the roughing mill (2) through the cooling device (3) and the rolling stands
(9) of the finishing train (8) and that the cooling device (3), at the point in time
at which the respective strip point (21) passes through it, is activated with the
activation values (S) determined for the respective strip point (21).
4. Manufacturing method according to claim 1, 2 or 3,
characterised in that, at the location for which the expected values are determined, actual values of a
least one third property of the metal strip (1) are recorded in a spatially resolved
form in the direction of the width of the strip, that the actual values of the third
property depend on actual values of the second property and that the rolling model
(20) is adapted on the basis of a comparison in a spatially resolved form in the direction
of the width of the strip, in which the expected values of the second property and
the actual values of the third property are included.
5. Manufacturing method according to claim 4,
characterised in that the third property of the metal strip (1) comprises the temperature (TO) of the metal
strip (1) on its surface and/or its depth (d).
6. Manufacturing method according to claim 1, 2, 3 and 4,
characterised in that,
- for the strip points (21), in addition to the initial values of the first property,
the depth (d) of the metal strip (1) entering the roughing mill (2) and the rolling
forces (FV) occurring during roughing are recorded in a spatially resolved form in
the direction of the width of the strip,
- the third properties for the strip points (21) are recorded in each case during
rolling of the respective strip point (21) in the respective rolling stand (9) of
the finishing train (8),
- the third properties include tensions (Z) occurring during finishing of the strip
points (21) before and/or after the rolling stands (9) of the rolling mill (8), rolling
forces (F) occurring in the rolling stands (9) of the finishing train (8) and settings
(s) made in the rolling stands (9) of the rolling mill (8).
7. Manufacturing method according to claim 6,
characterised in that the second property of the metal strip (1) is the material solidity.
8. Manufacturing method according to one of claims 1 to 6,
characterised in that the second property is the temperature (T) of the metal strip (1).
9. Manufacturing method according to one of claims 1 to 8,
characterised in that at least one further cooling device (12) is located after the location for which
the expected values are determined and that the further cooling device (12) is activated
in a spatially resolved form in the direction of the width of the strip such that
the expected values of the second property of the metal strip (1), viewed in the direction
of the width of the strip, are adapted to one another.
10. Manufacturing method according to one of claims 1 to 8, characterised in that, at the location for which the expected values are determined, or behind this location,
the temperature (TO) of the metal strip (1) is recorded in a spatially resolved form
in the direction of the width of the strip, that a least one further cooling device
(12) is located downstream from the location at which the temperature (TO) of the
metal strip (1) is recorded in a spatially resolved form in the direction of the width
of the strip and that the at least one further cooling device (12) is activated in
a spatially resolved form in the direction of the width of the strip such that the
temperatures (T) of the metal strip (1), viewed in the direction of the width of the
strip, are adapted to one another.
11. Manufacturing method according to one of the above claims, characterised in that the location for which the expected values are determined lies behind the last rolling
stand (9) of the finishing train (8).
12. Computer program comprising machine code (18), which is able to be processed directly
by a control computer (16) for a rolling mill for rolling a metal strip (1) and the
processing of which by the control computer (16) has the effect that the control computer
(16) operates the rolling mill in accordance with a manufacturing method with all
steps of a manufacturing method according to one of the above claims.
13. Control computer for a rolling mill for rolling a metal strip (1), characterised in that the control computer is programmed such that it operates the rolling mill in accordance
with a manufacturing method with all steps of a manufacturing method according to
one of claims 1 to 11.
14. Rolling mill for rolling a metal strip (1),
- wherein the rolling mill has a roughing mill (2) in which the metal strip (1) is
roughed,
- wherein the rolling mill has a cooling device (3) in which the metal strip (1) is
cooled after roughing,
- wherein the rolling mill has a finishing train (8) with multiple rolling stands
(9) in which the metal strip (1) is finish-rolled after cooling, characterised in that
- the rolling mill has a control computer (16), by which, on entry of the metal strip
(1) into the cooling device (3) at the latest, initial values of a first property
of the metal strip (1) are recorded in a spatially resolved form in the direction
of the width of the strip,
- the control computer (16) implements a rolling model (20) to which the recorded
initial values are supplied,
- the control computer (16) determines by means of the rolling model (20) for a location,
which lies at or behind the first rolling stand (9) of the finishing train (8), expected
values of a second property of the metal strip (1) in a spatially resolved form in
the direction of the width of the strip,
- the expected values depend on the respective initial values and on respective activation
values (S) of the cooling device (3),
- the control computer (16) determines the activation values (S) of the cooling device
(3) by means of the rolling model (20) in a spatially resolved form in the direction
of the width of the strip such that the expected values, in a spatially resolved form
in the direction of the width of the strip, are made to approximate to desired values
of the second property,
- the control computer (16) controls the cooling device (3) according to the determined
activation values (S).
1. Procédé de fabrication pour une bande métallique (1),
- dans lequel la bande métallique (1) est dégrossie dans un dégrossisseur (2), refroidie
ensuite dans un dispositif de refroidissement (3) et enfin finie dans un train finisseur
(8) à plusieurs cages de laminoir (9), caractérisé en ce que
- au plus tard lors de l'introduction de la bande métallique (1) dans le dispositif
de refroidissement (3) des valeurs de départ d'une première propriété de la bande
métallique (1) sont acquises par résolution locale dans la direction de la largeur
de la bande,
- les valeurs de départ acquises sont acheminées vers un modèle de laminage (20),
- au moyen du modèle de laminage (20) pour un endroit, qui se situe au niveau de ou
derrière la première cage de laminoir (9) du train finisseur (8), des valeurs escomptées
d'une deuxième propriété de la bande métallique (1) sont déterminées par résolution
locale dans la direction de la largeur de la bande,
- les valeurs escomptées dépendent des valeurs de départ respectives et de valeurs
de commande (S) respectives du dispositif de refroidissement (3),
- les valeurs de commande (S) du dispositif de refroidissement (3) sont déterminées
au moyen du modèle de laminage (20) par résolution locale dans la direction de la
largeur de la bande de telle sorte que les valeurs escomptées sont rapprochées par
résolution locale dans la direction de la largeur de la bande des valeurs théoriques
de la deuxième propriété,
- le dispositif de refroidissement (3) est commandé conformément aux valeurs de commande
(S) déterminées.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première propriété de la bande métallique (1) est la température (T) de la bande
métallique en fonction de l'épaisseur de bande (d).
3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les valeurs de départ sont acquises respectivement pour un point de bande (21) de
la bande métallique (1), en ce que les valeurs de commande (S) du dispositif de refroidissement (3) pour le point de
bande (21) respectif sont déterminées, en ce que les points de bande (21) sur leur chemin sont suivis par le dégrossisseur (2) à travers
le dispositif de refroidissement (3) et les cages de laminoir (9) du train finisseur
(8) et en ce que le dispositif de refroidissement (3) est commandé respectivement au moment de la
traversée du point de bande (21) respectif avec les valeurs de commande (S) déterminées
pour le point de bande (21) respectif.
4. Procédé de fabrication selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, au niveau de l'endroit, pour lequel les valeurs escomptées sont déterminées, par
résolution locale dans le sens de la largeur de la bande des valeurs réelles d'au
moins une troisième propriété de la bande métallique (1) sont acquises, en ce que les valeurs réelles de la troisième propriété dépendent des valeurs réelles de la
deuxième propriété et en ce que le modèle de laminage (20) est adapté à l'aide d'une comparaison par résolution locale
dans la direction de la largeur de la bande, où les valeurs escomptées de la deuxième
propriété et les valeurs réelles de la troisième propriété interviennent.
5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que la troisième propriété de la bande métallique (1) comprend la température (TO) de
la bande métallique (1) au niveau de sa surface et/ou de son épaisseur (d).
6. Procédé de fabrication selon les revendications 1, 2, 3
et 4,
caractérisé en ce que
- pour les points de bande (21) en plus des valeurs de départ de la première propriété
par résolution locale dans la direction de la largeur de la bande respectivement l'épaisseur
(d) de la bande métallique (1) entrant dans le dégrossisseur (2) et les forces de
laminage (FV) générées lors du dégrossissage sont acquises,
- les troisièmes propriétés pour les points de bande (21) sont acquises respectivement
lors du laminage du point de bande (21) respectif dans la cage de laminoir (9) respective
du train finisseur (8),
- les troisièmes propriétés lors de la finition des points de bande (21) comprennent
des tractions (Z) générées devant et/ou derrière les cages de laminoir (9) du train
finisseur (8), des forces de laminage (F) générées dans les cages de laminoir (9)
du train finisseur (8) et des réglages (s) générés dans les cages de laminoir (9)
du train finisseur (8).
7. Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que la deuxième propriété de la bande métallique (1) est la résistance du matériau.
8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la deuxième propriété est la température (T) de la bande métallique (1).
9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce qu'au moins un autre dispositif de refroidissement (12) est disposé en aval de l'endroit
pour lequel les valeurs escomptées sont déterminées, et en ce que l'autre dispositif de refroidissement (12) est commandé par résolution locale dans
la direction de la largeur de la bande de telle sorte que les valeurs escomptées de
la deuxième propriété de la bande métallique (1) vues dans la direction de la largeur
de la bande sont ajustées les unes les autres.
10. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce qu'à l'endroit pour lequel les valeurs escomptées sont déterminées, ou derrière cet endroit
par résolution locale dans la direction de la largeur de la bande la température (TO)
de la bande métallique (1) est acquise, en ce qu'en aval de l'endroit où la température (TO) de la bande métallique (1) est acquise
par résolution locale dans la direction de la largeur de la bande au moins un autre
dispositif de refroidissement (12) est disposé, et en ce que l'au moins un autre dispositif de refroidissement (12) est commandé par résolution
locale dans la direction de la largeur de la bande de telle sorte que les températures
(T) de la bande métallique (1) vues dans la direction de la largeur de la bande sont
ajustées les unes les autres.
11. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'endroit, pour lequel les valeurs escomptées sont déterminées, est situé derrière
la dernière cage de laminoir (9) du train finisseur (8).
12. Programme informatique qui comprend un code machine (18), qui peut être exécuté directement
par un ordinateur de commande (16) pour un laminoir afin de laminer une bande métallique
(1) et dont l'exécution se fait par le biais de l'ordinateur de commande (16), en
ce que l'ordinateur de commande (16) fait fonctionner le laminoir selon un procédé
de fabrication avec toutes les étapes d'un procédé de fabrication selon l'une des
revendications précédentes.
13. Ordinateur de commande pour un laminoir afin de laminer une bande métallique (1),
caractérisé en ce que l'ordinateur de commande est programmé de telle sorte qu'il fait fonctionner le laminoir
selon un procédé de fabrication avec toutes les étapes d'un procédé de fabrication
selon l'une des revendications 1 à 11.
14. Laminoir pour laminer une bande métallique (1),
- dans lequel le laminoir présente un dégrossisseur (2), dans lequel la bande métallique
(1) est dégrossie,
- dans lequel le laminoir présente un dispositif de refroidissement, dans lequel la
bande métallique (1) est refroidie après le dégrossissage,
- dans lequel le laminoir présente un train finisseur (8) à plusieurs cages de laminoir
(9), dans lesquelles la bande métallique (1) est finie après le refroidissement, caractérisé en ce que
- le laminoir présente un ordinateur de commande (16), par lequel au plus tard lors
de l'introduction de la bande métallique (1) dans le dispositif de refroidissement
(3) par résolution locale dans la direction de la largeur de la bande des valeurs
de départ d'une première propriété de la bande métallique (1) sont acquises,
- l'ordinateur de commande (16) met en application un modèle de laminage (20) auquel
sont amenées les valeurs de départ acquises,
- dans lequel l'ordinateur de commande (16) détermine au moyen du modèle de laminage
(20) pour un endroit, qui est situé au niveau de ou derrière la première cage de laminoir
(9) du train finisseur (8), par résolution locale dans la direction de la largeur
de la bande des valeurs escomptées d'une deuxième propriété de la bande métallique
(1),
- les valeurs escomptées dépendent des valeurs de départ respectives et des valeurs
de commande (S) respectives du dispositif de refroidissement (3),
- l'ordinateur de commande (16) détermine les valeurs de commande (S) du dispositif
de refroidissement (3) au moyen du modèle de laminage (20) par résolution locale dans
la direction de la largeur de la bande de telle sorte que les valeurs escomptées sont
rapprochées par résolution locale dans la direction de la largeur de la bande de valeurs
théoriques de la deuxième propriété,
- l'ordinateur de commande (16) commande le dispositif de refroidissement (3) conformément
aux valeurs de commande (S) déterminées.