DE19918880A1 - Rolling process for a metal strip and the corresponding rolling arrangement - Google Patents
Rolling process for a metal strip and the corresponding rolling arrangementInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzverfahren für ein Metallband mit einer Metallbandbreite, wobei das Metallband in mindestens einem Walzgerüst gewalzt wird, wobei auf das Metallband über die Metallbandbreite verteilt eine Menge an Schmiermittel aufgebracht wird, sowie eine hiermit korrespon dierende Walzanordnung. Derartige Walzverfahren und Walzanordnungen sind allgemein bekannt.The present invention relates to a rolling process for a Metal band with a metal band width, the metal band is rolled in at least one roll stand, with the Metal tape spreads a lot across the metal tape width Lubricant is applied, as well as a corresponding end rolling arrangement. Such rolling processes and Rolling arrangements are generally known.
Walzverfahren sind inzwischen hoch entwickelt. Um plane Walz bänder zu erzeugen, werden beispielsweise Stützwalzen einge setzt, die Arbeitswalzen rückgebogen, Zwischenwalzen verscho ben, segmentweise gekühlt usw. Trotz all dieser Maßnahmen ist das erzeugte Band dennoch nicht völlig plan. Darüber hinaus kommt es während des Walzens manchmal zu Stabilitätsproblemen beim Bandlauf, zu Stabilitätsproblemen im Walzspalt und/oder zu Rutscherscheinungen, die im Extremfall sogar zu einem Bandriß führen können.Rolling processes are now highly developed. To flat roll To produce tapes, support rollers are inserted, for example sets, the work rolls bent back, intermediate rolls shifted ben, chilled in segments, etc. Despite all these measures the tape produced is still not completely flat. Furthermore Stability problems sometimes occur during rolling during strip travel, stability problems in the roll gap and / or to slip phenomena, which in extreme cases even lead to a Can tear tape.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Walzverfahren und eine hiermit korrespondierende Walzanord nung zur Verfügung zu stellen, mittels derer noch zuverlässi ger noch planere Bänder herstellbar sind.The object of the present invention is a Rolling process and a corresponding rolling arrangement to make available by means of which even more reliable even planer tapes can be produced.
Die Aufgabe wird für das Walzverfahren dadurch gelöst, daß hinter dem Walzgerüst über die Metallbandbreite ein Schmie rungsverlauf ermittelt und zur Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder mindestens eines Walzparameters herangezogen wird.The task is solved for the rolling process in that behind the roll stand a smear across the metal strip determined course and to adjust the amount and / or the distribution of the lubricant and / or at least one Roll parameters is used.
Hiermit korrespondierend ist bei der Walzanordnung dem Walz gerüst eine Schmierungsverlauferfassungseinrichtung zum Er mitteln eines Schmierungsverlaufs über die Metallbandbreite nachgeordnet.Corresponding to this is the roll in the rolling arrangement scaffold a lubrication course detection device for Er average of a lubrication curve across the metal range subordinate.
Die Ermittlung des Schmierungsverlaufs kann direkt oder indi rekt erfolgen.The lubrication process can be determined directly or indi done right.
Z. B. weist das Metallband hinter dem Walzgerüst über die Me tallbandbreite einen Temperaturverlauf auf. Dieser Tempera turverlauf kann - beispielsweise mittels einer Infrarot- oder CCD-Kamera - erfaßt werden und aus dem Temperaturverlauf dann (indirekt) der Schmierungsverlauf ermittelt werden.For example, the metal strip behind the roll stand points over the Me temperature bandwidth. That tempera can run course - for example by means of an infrared or CCD camera - be recorded and then from the temperature profile (indirectly) the lubrication process can be determined.
Direkt kann der Schmierungsverlauf z. B. aufgrund einer Ober flächenbeschaffenheit des Metallbandes hinter dem Walzgerüst ermittelt werden. Die Oberflächenbeschaffenheit des Metall bandes kann beispielsweise optisch auf einer oder auf beiden Bandseiten erfaßt werden.The lubrication process can directly. B. due to a waiter surface of the metal strip behind the roll stand be determined. The surface texture of the metal For example, bandes can be optically on one or both Hinge sides are recorded.
Es ist möglich, daß eine Information über den Schmierungsver lauf an eine Bedienungsperson für das Walzgerüst ausgegeben wird und daß die Bedienungsperson die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des min destens einen Walzparameters vornimmt.It is possible that information about the lubrication ver issued to an operator for the roll stand and that the operator is adjusting the amount and / or the distribution of the lubricant and / or the min at least takes a rolling parameter.
Das Walzverfahren arbeitet jedoch komfortabler, wenn die In formation über den Schmierungsverlauf an einen Regler ausge geben wird und der Regler die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des mindestens ei nen Walzparameters vornimmt.However, the rolling process works more comfortably if the In formation on the course of lubrication to a controller will give and the controller setting the amount and / or the distribution of the lubricant and / or the at least one performs rolling parameters.
Wenn aufgrund des ermittelten Schmierungsverlaufs festge stellt wird, daß die Schmierung nur lokal mangelhaft ist, wird vorzugsweise auch nur lokal auf die Schmierungsverhält nisse Einfluß genommen. Dies geschieht in der Regel dadurch, daß die Menge und/oder die Verteilung des Schmiermittels verändert wird. Zeigen sich hingegen systematische Schmie rungsmängel, z. B. Mangelschmiererscheinungen an beiden Band enden quer über die Metallbandbreite, kann z. B. auf die Wal zenrückbiegung der Arbeitswalze Einfluß genommen werden. Es sind selbstverständlich aber auch andere Walzparameter beein flußbar.If determined based on the determined lubrication curve that the lubrication is only locally poor, is preferably also only locally on the lubrication ratio influence. This usually happens because that the amount and / or distribution of the lubricant is changed. On the other hand, there is systematic smear deficiencies, e.g. B. Lack of lubrication on both bands end across the metal bandwidth, z. B. on the whale Zen bending of the work roll can be influenced. It other rolling parameters are of course also affected flowable.
Die Veränderung der Menge und der Verteilung des Schmiermit tels kann z. B. derart erfolgen, daß die Schmiervorrichtung eine Grundschmiervorrichtung und eine Zusatzschmiervorrich tung aufweist und die Menge und die Verteilung des von der Grundschmiervorrichtung aufzubringenden Schmiermittels kon stant und die Menge und/oder die Verteilung des von der Zu satzschmiervorrichtung aufzubringenden Schmiermittels ein stellbar ist.The change in the amount and distribution of the lubricant tels can e.g. B. done such that the lubricating device a basic lubrication device and an additional lubrication device tion and the amount and distribution of the Basic lubrication device to apply lubricant con stant and the amount and / or distribution of the of the zu a set of lubricant to be applied is adjustable.
Es ist aber auch möglich, nur die Grundschmiervorrichtung vorzusehen und die Menge und die Verteilung des von der Grundschmiervorrichtung aufzubringenden Schmiermittels einzu stellen.But it is also possible to use only the basic lubrication device to provide and the amount and distribution of the by the Basic lubrication device to apply lubricant put.
Wenn die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des mindestens einen Walzparameters an einen dem Regler übergeordneten Walzplanrechner übermit telt wird und in dem Walzplanrechner ein adaptives Walzmodell implementiert ist, lernt der Walzplanrechner nach und nach, welche Schmiermittelmengen und Verteilungen für bestimmte Me tallbänder bzw. Stichpläne benötigt werden.When adjusting the amount and / or distribution of the Lubricant and / or the at least one rolling parameter to a rolling plan computer superior to the controller an adaptive rolling model is implemented, the rolling schedule computer gradually learns what lubricant quantities and distributions for certain me tall tapes or pass schedules are required.
Das Metallband kann aus verschiedenen Metallen bestehen, bei spielsweise Stahl, Kupfer, Aluminium oder Messing.The metal band can consist of different metals, at for example steel, copper, aluminum or brass.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei gen in PrinzipdarstellungFurther advantages and details emerge from the following description of an embodiment. Here zei in principle
Fig. 1 eine Walzanordnung von oben, Fig. 1 a roll arrangement from above,
Fig. 2 einen Temperaturverlauf und Fig. 2 shows a temperature profile and
Fig. 3 eine Walzanordnung von der Seite. Fig. 3 shows a rolling arrangement from the side.
Gemäß Fig. 1 wird mit einer Walzgeschwindigkeit v ein Me tallband 1 in einem Walzgerüst 2 mit Arbeitswalzen 3 gewalzt. Das Walzgerüst 2 ist gemäß Fig. 1 als Zweirollen-Walzgerüst ausgebildet. Es weist also lediglich die Arbeitswalzen 3 auf. Ebenso könnte das Walzgerüst 2 aber auch Stützwalzen, gegebe nenfalls auch Zwischenwalzen, Verschiebesysteme in einer oder mehreren der Walzebenen usw. aufweisen oder z. B. als soge nanntes Zwanzigrollen-Walzgerüst ausgebildet sein. Das Me tallband 1 weist eine Metallbandbreite b auf. Gemäß Ausfüh rungsbeispiel besteht das Metallband 1 aus Stahl. Es könnte aber auch aus einem anderen Metall, z. B. Kupfer, Aluminium oder Messing bestehen.Referring to FIG. 1 a Me is at a rolling speed v tallband 1 in a roll stand 2 rolled with work rolls 3. The roll stand 2 is shown in FIG. 1 formed as a two-roll mill. So it only has the work rolls 3 . Likewise, the roll stand 2 but also supporting rolls, where appropriate also intermediate rolls, shifting systems in one or more of the roll planes, etc., or z. B. be designed as a so-called twenty-roll mill stand. The Me tallband 1 has a metal bandwidth b. According to example, the metal strip 1 is made of steel. But it could also be made of another metal, e.g. B. copper, aluminum or brass.
Dem Walzgerüst 2 ist eine Schmiervorrichtung 4 zugeordnet. Gemäß Fig. 1 ist sie vor dem Walzgerüst 2 angeordnet. Mit tels der Schmiervorrichtung 4 wird eine Menge an Schmiermit tel 5 (z. B. ein Öl-Wasser-Gemisch) über die Metallbandbreite b verteilt von oben und unten auf das Metallband 1 aufge bracht. Die Schmiervorrichtung 4 weist eine Grundschmiervor richtung 4' und eine Zusatzschmiervorrichtung 4" auf. Die Menge und die Verteilung des von der Grundschmiervorrichtung 4' aufzubringenden Schmiermittels 5 ist - zumindest während eines Stiches - konstant. Die Menge und/oder die Verteilung des von der Zusatzschmiervorrichtung 4" aufzubringenden Schmiermittels 5 hingegen ist einstellbar. A lubrication device 4 is assigned to the roll stand 2 . Referring to FIG. 1, it is arranged upstream of the roll stand 2. With means of the lubrication device 4 , an amount of lubricant 5 (e.g. an oil-water mixture) is distributed over the metal band width b from above and below to the metal band 1 . The lubricating device 4 includes a Grundschmiervor device 4 ', and a supplementary lubricating device 4 "in the amount and distribution of the lubricating base device 4.' Applied lubricant 5 is - at least during a stitch, -. Constant the amount and / or the distribution of the auxiliary lube device 4 "lubricant 5 to be applied, however, is adjustable.
Es ist auch möglich, für jede Bandseite nur einen einzigen Schmierbalken 4' vorzusehen, bei dem Menge und/oder die Ver teilung des aufzubringenden Schmiermittels 5 einstellbar ist.It is also possible to provide only a single lubrication bar 4 'for each band side, in which the amount and / or the distribution of the lubricant 5 to be applied is adjustable.
Das Metallband 1 weist hinter dem Walzgerüst 2 über die Me tallbandbreite b einen Temperaturverlauf auf. Dem Walzgerüst 2 ist daher eine Temperaturverlauferfassungseinrichtung 6 nachgeordnet. Die Temperaturverlauferfassungseinrichtung 6 ist beispielsweise als Infrarotkamera ausgebildet. Mittels der Temperaturverlauferfassungseinrichtung 6 wird der Tempe raturverlauf des Metallbandes 1 hinter dem Walzgerüst 2 über die Metallbandbreite b zyklisch erfaßt. Aus dem Temperatur verlauf wird dann der Schmierungsverlauf ermittelt bzw. auf mögliche Stabilitätsprobleme im Walzspalt rückgeschlossen. Die Temperaturverlauferfassungseinrichtung 6 dient also als Schmierverlauferfassungseinrichtung 6. Die Temperaturverlauferfassungseinrichtung 6 kann auf ver schiedene Art ausgebildet sein. Statt einer Infrarotkamera kommt beispielsweise auch eine CCD-Kamera oder ein Sensor array in Frage. In jedem Fall aber sollte die Temperaturver lauferfassungseinrichtung 6 möglichst nahe am Walzgerüst 2 angeordnet sein. Der Abstand sollte maximal 5 m bis 10 m be tragen.The metal strip 1 has a temperature profile behind the roll stand 2 over the metal strip width b. A temperature profile detection device 6 is therefore arranged downstream of the roll stand 2 . The temperature profile detection device 6 is designed, for example, as an infrared camera. By means of the temperature profile detection device 6 , the temperature profile of the metal strip 1 behind the roll stand 2 is detected cyclically over the metal strip width b. The course of the lubrication is then determined from the temperature profile or inferred about possible stability problems in the roll gap. The temperature profile detection device 6 thus serves as a lubrication profile detection device 6 . The temperature profile detection device 6 can be designed in various ways. Instead of an infrared camera, for example, a CCD camera or a sensor array can also be used. In any case, however, the temperature detection device 6 should be arranged as close as possible to the roll stand 2 . The distance should be a maximum of 5 m to 10 m.
Gemäß Fig. 1 ist die Schmierverlauferfassungseinrichtung 6 mit einem Regler 7 verbunden. Der Regler 7 wiederum ist mit der Schmiervorrichtung 4 und/oder dem Walzgerüst 2 regeltech nisch verbunden. Aufgrund des erfaßten Temperatur- bzw. Schmierungsverlaufs kann somit der Regler 7 die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels 5 und/oder mindestens eines Walzparameters, z. B. der Walzge schwindigkeit v, vornehmen.Referring to FIG. 1, the lubricating course detecting means 6 is connected with a controller 7. The controller 7 is in turn connected to the lubrication device 4 and / or the roll stand 2 in a control-technical manner. Based on the detected temperature or lubrication curve, the controller 7 can thus adjust the amount and / or the distribution of the lubricant 5 and / or at least one rolling parameter, for. B. the rolling speed v, make.
Die Schmierverlauferfassungseinrichtung 6 ist ferner über den Regler 7 mit einem Walzplanrechner 8 verbunden. Der Walzplan rechner 8 ist dem Regler 7 übergeordnet. In ihm ist ein adap tives Walzmodell implementiert. Somit kann die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels 5 und/oder mindestens eines Walzparameters, z. B. der Walzge schwindigkeit v, auch an den Walzplanrechner 8 übermittelt werden. Der Walzplanrechner 8 ist dadurch in der Lage, das in ihm implementierte Walzmodell anzupassen, so daß bei einem neu zu walzenden Metallband 1 bessere Voreinstellungen vorge nommen werden können.The lubrication course detection device 6 is also connected to a rolling schedule computer 8 via the controller 7 . The rolling plan computer 8 is the controller 7 . An adaptive rolling model is implemented in it. Thus, the adjustment of the amount and / or the distribution of the lubricant 5 and / or at least one rolling parameter, e.g. B. the rolling speed v, are also transmitted to the rolling schedule computer 8 . The rolling plan computer 8 is characterized, can be taken in a position to adapt the implemented in it so that pre-rolling model of a newly to be rolled metal strip 1 better preferences.
Gemäß Fig. 1 ist die Schmierungsverlauferfassungseinrichtung 6 auch mit einer Ausgabeeinrichtung 9 verbunden. Die Ausgabe einrichtung 9 ist beispielsweise ein Monitor, über den eine Information über den Schmierungsverlauf an eine Bedienungs person 10 für das Walzgerüst 2 ausgegeben wird.Referring to FIG. 1, the lubrication course detecting means 6 is also connected to an output device 9. The output device 9 is, for example, a monitor via which information about the lubrication process is output to an operator 10 for the roll stand 2 .
In Fig. 2 sind drei verschiedene, auf die minimale Tempera tur quer über die Metallbandbreite b normierte Temperaturver läufe A, B, C dargestellt. Ferner ist gestrichelt eine Linie eingezeichnet, welcher einer Temperatur entspricht, welche um einen vorbestimmten Prozentsatz über der minimalen Temperatur liegt. Der Prozentsatz liegt typisch zwischen 5% und 10%.In Fig. 2 three different, to the minimum tempera ture across the metal bandwidth b standardized Temperaturver courses A, B, C are shown. Furthermore, a line is drawn in broken lines, which corresponds to a temperature which is above the minimum temperature by a predetermined percentage. The percentage is typically between 5% and 10%.
Beim Temperaturverlauf A übersteigt dieser über die Metall bandbreite b an keiner Stelle die gestrichelte Linie. Das Me tallband 1 wird somit über die Metallbandbreite b an jeder Stelle hinreichend geschmiert. Regeltechnische Eingriffe sind nicht erforderlich.At temperature A, this does not exceed the dashed line at any point over the metal bandwidth b. The Me tallband 1 is thus sufficiently lubricated at any point over the metal bandwidth b. Control intervention is not necessary.
Beim Temperaturverlauf B wird an einer Stelle die gestrichel te Linie überschritten. An dieser Stelle liegt eine Mangel schmierung vor. Zum Beheben dieser Mangelschmierung wird lo kal die Zusatzschmiervorrichtung 4" angesteuert, um insbeson dere die Menge des in diesem Bereich aufzubringenden Schmier mittels 5 zu erhöhen.At temperature point B, the dashed line is exceeded at one point. There is insufficient lubrication at this point. To correct this lack of lubrication, the additional lubrication device 4 "is actuated locally, in particular to increase the amount of lubricant to be applied in this area by means of 5 .
Beim Temperaturverlauf C liegt ein systematischer Walzfehler vor, da das Metallband 1 an seinen beiden Außenkanten mangel haft geschmiert ist. In diesem Fall kann - selbstverständlich unter Berücksichtigung der Bandplanheit - ein Walzparameter verändert werden, z. B. die Walzenrückbiegung bei einem Mehr walzen-Walzgerüst. Eine Ansteuerung der Zusatzschmiervorrich tung 4" ist aber ebenfalls möglich.When temperature curve C, a systematic roll error exists, since the metal strip is lubricated deficient on its two outer edges. 1 In this case - of course taking into account the strip flatness - a rolling parameter can be changed, e.g. B. the roll back bend in a multi-roll stand. Control of the additional lubrication device 4 "is also possible.
Fig. 3 entspricht im wesentlichen Fig. 1. Besonders deut lich ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß das Schmiermittel 5 so wohl von oben als auch von unten auf das Metallband 1 aufge bracht wird. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist aber kein Regler 7 vorhanden. Die Einstellung der Menge und/oder der Verteilung des Schmiermittels und/oder des mindestens einen Walzparameters wird daher gemäß Fig. 3 von der Bedienperson 10 vorgenommen. Fig. 3 corresponds essentially to Fig. 1. Particularly clearly Lich from Fig. 3 it can be seen that the lubricant 5 is brought up from above and from below onto the metal strip 1 . In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, however, there is no controller 7 . The setting of the quantity and / or the distribution of the lubricant and / or the at least one rolling parameter is therefore carried out by the operator 10 according to FIG. 3.
Mit dem erfindungsgemäßen Walzverfahrens bzw. der hiermit korrespondierenden Walzanordnung ist erstmals eine kontrol lierte Schmierung im Walzspalt erreichbar. Dies führt zu ei ner höheren Stabilität, einer optimierten Schmiermittelmenge und -verteilung, einem planeren Metallband 1 und einem ver ringerten Rutschen.With the rolling method according to the invention or the corresponding rolling arrangement, controlled lubrication in the roll gap can be achieved for the first time. This leads to a higher stability, an optimized lubricant quantity and distribution, a planer metal strip 1 and a reduced slipping.
Das Walzverfahren kann bei allen Walzvorgängen angewendet werden. Besonders vorteilhaft wird es aber angewendet, wenn das Metallband 1 kaltgewalzt wird, die Walzanordnung also als Kaltwalzanordnung ausgebildet ist. The rolling process can be used in all rolling processes. However, it is used particularly advantageously when the metal strip 1 is cold rolled, that is to say the rolling arrangement is designed as a cold rolling arrangement.
11
Metallband
Metal strap
22nd
Walzgerüst
Mill stand
33rd
Arbeitswalzen
Work rolls
44th
, ,
44th
', ',
44th
" Schmiervorrichtungen
"Lubrication devices
55
Schmiermittel
lubricant
66
Temperaturverlauferfassungseinrichtung
Temperature curve detection device
77
Regler
Regulator
88th
Walzplanrechner
Rolling plan calculator
99
Ausgabeeinrichtung/Monitor
Output device / monitor
1010th
Bedienungsperson
A, B, C Temperaturverläufe
b Metallbandbreite
v Walzgeschwindigkeit/Walzparameter
Operator
A, B, C temperature profiles
b Metal bandwidth
v Rolling speed / rolling parameters
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