帶有過渡區的軋件的軋制方法

2023-06-05 12:55:31

專利名稱：帶有過渡區的軋件的軋制方法
技術領域：
本發明涉及一種在軋機機列內軋制軋件的方法，該軋機機列有至少兩個分別有一個輥隙的軋機機座，其中，要軋制的軋件有至少一個過渡區。本發明還涉及一種用於相應地調整軋機機列的計算設備。
尤其在連續運行的軋機機列中，軋件有多個由於尺寸不同和/或材料特性(還有溫度)不同可以互不相同的分區。軋件的兩個彼此相繼的分區藉助一個過渡區互相連接。一個軋件的多個分區例如由於逐個供應金屬盤卷並在軋制前互相焊接形成。在這種情況下軋件的分區與各盤卷相對應。在軋制後軋件通常重新分成各單個盤卷。
在DE10159608A1中介紹了一種用於在有多個軋機機座和至少一個拉力檢測元件的軋機機列內軋制有一條焊縫的盤卷的方法。按DE10159608A1，根據焊縫在軋機機列內部的位置，確定軋制速度和軋機機座調整裝置的調節量。
已知的用於軋制帶過渡區的軋件的方法只有提供下列過渡區才能可靠工作在過渡區前的軋件分區與過渡區後的分區之間至少一個尺寸和/或至少一種材料特性的改變比較小。若按已知的方法直接先後軋制特性和/或尺寸有巨大差別的分區，則通常對過程參數帶來嚴重的幹擾。在極端情況下這些幹擾會導致軋件產生裂紋。
本發明的目的是避免先有技術的缺點並提供一種方法，藉助這種方法能可靠地軋制有至少一個過渡區的軋件，即使在藉助過渡區連接的軋件分區之間在軋件的尺寸和/或特性方面有時可能存在巨大的差別。
上述目的通過一種前言所述類型的方法來實現，其中，當過渡區處於需要打開的狀況時，至少一個軋機機座的輥隙依據以一速度通過軋機機列運動的軋件過渡區所在位置地打開。除此之外上述目的通過一種相應的用於調整軋機機列的計算設備達到。
本發明允許可靠地軋制彼此相繼的軋件分區例如帶材厚度、帶材硬度和/或合金有巨大差別的軋件。按本發明不再要求在長期計劃過程中的軋件務必由那些在彼此相繼的帶材之間差別小的分區亦即各個盤卷或各個帶材組成。因此，按本發明例如在短期的生產期限時，可以在無需考慮各盤卷或帶材的特性或尺寸的情況下，由這些盤卷或帶材組成軋件並可靠地連續軋制此軋件。由此顯著提高設備的適應性和可靠性。
至少一個軋機機座輥隙的打開只是在危險的過渡區走近時，亦即當過渡區的狀況需要打開輥隙時才進行。危險的過渡區指的是連接軋件性質或尺寸如此不同的分區的過渡區，以致當它們通過輥隙閉合的軋機機座運行時會對過程參數帶來嚴重幹擾。若一個過渡區是危險的，則它處於要求打開輥隙的狀況。這也適用於本發明後續的一些進一步發展。按本發明避免在危險的過渡區進入前關停設備，由此提高流量。
恰當的是，軋機機座的輥隙最遲在過渡區到達此軋機機座時打開。
有利地，在本發明方法的任何實施時刻總是最多打開軋機機列其中一個軋機機座的輥隙。按本發明的這一和上述進一步發展，根據所要求的產品特性軋制軋件儘可能大的部分並因而明顯減少廢料的份額。
此外恰當的是，在危險的過渡區通過此軋機機座後閉合此軋機機座的輥隙。
有利地，在打開軋機機座的輥隙前，均衡在此軋機機座前和後軋件內的帶材拉力，以便使軋制過程對參與的軋機機座，亦即對此軋機機座和在附近的軋機機座的影響儘可能小。
有利地，在輥隙閉合時，軋機機座軋輥中至少一個，尤其工作輥的旋轉速度與軋件的速度相適應。通過這種具有速度同步性的有控制地閉合輥隙，基本上避免了對軋輥表面不希望的損壞。
有利地，在這裡測量軋件的速度。由此提高同步性的精度。
有利地，藉助至少一種模型確定軋件的速度。由此提供了一種特別有效的速度確定方法。
有利地，時間優化地鑑於過渡區在軋機機列內的位置調整軋機機座內的壓縮。在軋機機列內的壓縮在過渡區接近時減少。在這種情況下對軋機機座軋輥速度進行超前改變的補償。
有利地，輥隙在過渡區經過前，通過有控制地打開調整裝置卸荷。除此之外優選地跟蹤軋機機列其餘軋機機座驅動器的相關速度。以此方式預防幹擾過程參數。
有利地，在針對危險的過渡區減少在此軋機機座內壓縮的期間，通過其餘軋機機座的旋轉速度，調整在軋機機座前的所述軋件內的帶材拉力。
由下面結合附圖所示實施方式對本發明的其他優點和詳情予以詳細說明。附圖中

圖1表示帶有計算設備的軋機機列；圖2和3舉例表示帶焊縫的軋件；圖4舉例表示帶斜楔的軋件；圖5表示帶過渡區的軋件處於兩個軋機機座之間；圖6示意表示當輥隙閉合時帶材拉力變化曲線；以及圖7舉例表示軋件內帶材拉力的調整裝置。
圖1表示用於軋制軋件1的軋機機列10，軋件以速度v通過軋機機列10運動。軋機機列10有至少兩個通過軋件1的軋機機座2。軋件1沿帶材運行方向x通過軋機機列10。在軋機機列10內連續軋制軋件1，優選地金屬帶。軋機機列10優選地涉及一種通常有三個以上軋機機座2的冷軋鋼機。在軋機機座2下遊設卷取設備3，軋制好的軋件2卷取在卷取設備3上。
軋機機列10，尤其軋機機列10的機座2與計算設備4連接。在軋機機列10內存在附圖中沒有詳細表示的傳感器，它們例如向計算設備4提供測量信號。計算設備4優選地將控制信號傳給軋機機列10內的促動器。計算設備4優選地有一種模型12，它藉助例如涉及軋件1的數據模擬軋機機列10內的過程。
在圖1中指出的方向，亦即帶材運行方向x、帶材厚度方向y和帶材寬度方向z，原則上僅針對軋件1的位置和軋機機座2的位置，並不涉及計算設備4相對於軋機機列10的布局。軋機機座2各有一個輥隙11，如僅在圖1中表示的那樣。軋機機座2有至少兩個工作輥，其中至少一個設置在沿帶材厚度方向y軋件1的上方以及至少一個布置在軋件1的下方。輥隙11處於這些工作輥之間。除工作輥外，通常還設附圖中未進一步表示的支承輥。
尤其在冷軋時，軋件1，例如金屬薄板，越來越多地在連續式軋機機列10內生產。在這種情況下，通常逐個供應的盤卷在軋機機列10也是其組成部分的生產設備進口互相焊接。軋機機列10連續，亦即不停車地軋制由多個焊接在一起的盤卷組成的軋件1。在生產設備出口，軋件重新分成一些盤卷。這例如通過剪或切實現。尤其在短生產期限的情況下，軋件1在連續式軋機機列10內無需考慮構成軋件1的各盤卷的特性軋制。各盤卷例如在其沿帶材厚度方向y或帶材寬度方向z的厚度和/或寬度和/或在其合金和/或硬度方面互不相同。
圖2表示有兩個對應於兩個不同盤卷和在它們的厚度方面不同的分區1a、1b的軋件1的局部圖。軋件1的這兩個分區1a、1b通過過渡區9互相連接，在這裡過渡區9有一條焊縫5。
圖3表示有兩個分別對應於不同盤卷分區1a、1b的軋件1的局部圖。這兩個分區1a、1b通過過渡區9互相連接，在這裡過渡區9有一條焊縫5。在圖3中與在圖2中一樣僅暗示焊縫5。在圖3中表示的分區1a、1b或盤卷在其寬度方面彼此不同。
圖4表示軋件1的一部分，在這裡兩個分區1a、1b通過兩個優選地對應於兩個盤卷的分區1a、1b之間的過渡區9連接。過渡區9在圖4中僅作為舉例表示為近似斜楔狀。過渡區9在許多情況下有不同於圖示的厚度變化過程。例如在過渡區9內軋件1的厚度也可以首先增大然後減小。以上所述也類似地適用於軋件1的寬度。
在過渡區9中的各種特性如帶材厚度、帶材寬度、帶材硬度和/或合金會變化。若軋件不考慮各盤卷或以後各分區的特性組合在一起，則軋件1尤其在焊縫5處的性質會突然改變。
圖5舉例表示在兩個軋機機座2′、2″之間設計為斜楔6的過渡區9。在這裡軋機機座2′設在軋機機座2″的上遊。軋機機座2′有一個上工作輥7′和一個下工作輥8′。同樣，軋機機座2″有一個上工作輥7″和一個下工作輥8″。輥隙11′或11″處於軋機機座2′或2″的上工作輥7′或7″與下工作輥8′或8″之間。
軋件1的分區1a、1b一方面具有在進入第一個軋機機座2之前便已經存在的帶材厚度之間的差別。另一方面軋件1的帶材厚度在通過具有閉合的輥隙11′、11″的軋機機座2′、2″運行時也在發生改變。例如軋件1的分區1b在軋機機座2′前有帶材厚度h1，它大於其在軋機機座2′後的帶材厚度h2。同樣，在軋機機座2″前的帶材厚度h3比軋機機座2″後的帶材厚度h4大。帶材厚度h1與h2或h3與h4之間的差別是通過在軋機機座2′、2″內的壓縮造成的。
在軋機機座2、2′、2″內的壓縮通過由工作輥7′、7″、8′、8″施加在軋件1上的軋制力造成。當一個軋機機座2、2′、2″的不僅所述至少一個上工作輥而且所述至少一個下工作輥7′、7″或8′、8″與軋件1接觸時，人們便說此時輥隙11、11′、11″已閉合。當在一個軋機機座2、2′、2″內在軋件1沿帶材厚度方向y的至少一側，尤其在軋件1上側，軋件1不再接觸所述至少一個工作輥7′、7″或8′、8″，尤其所述至少一個上工作輥7′、7″，則人們便說此時軋機機座2、2′、2″的輥隙11、11′、11″已打開。
如上面已說明的那樣，軋件1有時有一個或多個過渡區9，它們的狀況引起在這種過渡區9通過輥隙11閉合的軋機機座2運行時導致嚴重幹擾過程參數。在軋件1通過過渡區9連接的分區1a、1b在其至少一種特性和/或至少一個尺寸有巨大差別時，存在過渡區9這種危險的狀況。危險的過渡區9在通過閉合的輥隙11運行時有引起軋件1斷裂的嚴重危險。因此，軋機機座2的輥隙11根據這種過渡區9的位置打開。若軋件1的過渡區9以速度v通過軋機機列10運動，則在過渡區9的狀況需要打開輥隙時，就將軋機機座2的輥隙11打開。
在連續式軋製作業時，危險的過渡區9先後通過軋機機列10的這些軋機機座2。在這裡，計算設備4控制軋機機列10，使軋機機座2的輥隙11在軋件1運動時逐個軋機機座地和平行於危險的過渡區9的位置地打開。在這裡，軋機機座2″的輥隙11″最遲在危險的過渡區9到達此軋機機座2″時打開。軋機機座2的輥隙11優選地在危險的過渡區9進入此軋機機座2之前不久才打開，以及在危險的過渡區9通過此軋機機座2後將其閉合。在軋件1通過軋機機列運動期間，在一個規定的時刻優選地最多打開或尤其完全打開軋機機座2的一個輥隙11。通過各軋機機座2的輥隙11隻是儘可能短地打開，產生份額很小的廢料以及可以有控制地軋制軋件1的極大部分。這除了節省時間外與所謂的「open gap」法(按此方法在危險的過渡區9進入前軋機機列停車，然後打開所有的輥隙11、11′、11″)相比的一個突出的優點是，危險的過渡區9在輥隙11、11′、11″逐個打開時通過整個軋機機列10運行，並在這之後接著重新閉合所有的輥隙11、11′、11″，然後重新開始實施此軋制方法。
圖6示意表示沿帶材在軋機機列10內的運行方向x帶材拉力T的變化曲線。軋機機列的機座2處於位置x1、x2、x3、x4。在位置x5設卷取裝置3。在規則的軋製作業時，在位置x1的第一個軋機機座2後軋件1內的帶材拉力T在每個軋機機座2直至卷取裝置3逐漸下降。為避免輥隙11打開時軋件1受衝擊或斷裂，在軋機機座2的輥隙11打開前，均衡在此軋機機座2前與後軋件1內的帶材拉力T。這就是說，若打開一個軋機機座2的輥隙11，則在此軋機機座2環境內的帶材拉力T在輥隙11打開前不久、打開期間和打開後不久理想地連續變化。
此外有利的是，通過補償軋輥速度的超前變化進行時間優化地減少軋機機座2內的壓縮。優選地，輥隙11的減荷，根據以位置調整或軋制力調整的運行方式過渡，通過有控制地打開軋機機座2內的裝置實現。在這種情況下跟蹤軋機機列10其餘軋機機座2驅動器的相對速度。以此方式預防幹擾過程參數。所述的相對速度是一個軋機機座2內與軋機機列10其他軋機機座2相比的速度。
若在輥隙11閉合時過渡區9不能通過有控制地打開軋輥調整裝置可靠地軋制，則如上所述打開此輥隙11。若輥隙11為了危險的過渡區9已打開，則輥隙11在危險的過渡區9通過後有控制地閉合直至與帶材接觸。在這裡軋制速度與軋件1測得的和/或模擬的速度v同步化。
圖7表示兩個軋機機座2′、2″，其中軋機機座2″設在軋機機座2′的下遊。這兩個軋機機座2′和2″有一個用於軋機機座裝置2a′或2a″的設備以及一個軋機機座驅動器2b′或2b″。設一個帶材拉力調整器13。向帶材拉力調整器13有利地輸入在兩個軋機機座2′和2″之間軋件1內帶材拉力T的測量值和/或藉助模型確定的值。下面說明按本發明在軋機機座2″前調整軋件1內帶材拉力的一種有利的方案。在正常的軋製作業時，帶材拉力T藉助軋機機座2″的軋機機座調整裝置2a″通過軋機機座2″的後滑來調整。只要在軋機機座2″內的壓縮已針對危險的過渡區9減少，帶材拉力調整器13便藉助軋機機座2′軋機機座驅動器2b的旋轉速度調整帶材拉力T。
作為本發明基礎的思想可總結如下本發明涉及一種在軋機機列10內軋制軋件1的方法，軋機機列有至少兩個分別有一個輥隙11的軋機機座2，其中，要軋制的軋件1有至少一個過渡區9。若危險的過渡區9通過軋機機列10，則所述至少兩個軋機機座2的輥隙11取決於以速度v通過軋機機列10運動的過渡區9的位置沿帶材運行方向x先後打開和閉合。輥隙11的打開平行於軋件1運動時危險的過渡區9的位置進行。過渡區9在其相關狀況要求打開輥隙11時是危險的。在過渡區9區域內所述軋件1的至少一個尺寸或一種特性如硬度或合金成分的變化，在輥隙11閉合時可能造成對過程參數的嚴重幹擾或軋件1裂紋。在設備運行過程中按本發明逐個軋機機座地打開輥隙11，允許有控制地傳輸一個在小的計量長度內在尺寸和/或硬度方面有極端變化的軋件1。
拉力平衡防止軋機機座2的軋輥尤其工作輥7′、7″、8′、8″打滑。在一個軋機機座2內的輥隙11打開時，在相鄰機座內也可以不實施帶材拉力T的平衡過程。測量和/或藉助至少一個在計算設備4內已自動編碼的模型12確定軋件1的速度v。將工作輥7′、7″、8′、8″以同步化的軋輥速度安放在軋件1上防止損壞軋輥。時間優化地打開和閉合輥隙11將偏差長度(Abmasslaeng)減少到最小程度。
在軋機機列10內過渡區9的位置從優選地處於軋機機列10進口的同步點8起藉助差速監測裝置跟蹤。
權利要求
1.一種在一軋機機列(10)內軋制軋件(1)的方法，該軋機機列有至少兩個分別有一個輥隙(11)的軋機機座(2)，其中，要軋制的軋件(1)有至少一個過渡區(9)，其特徵為當所述過渡區(9)的狀況要求打開輥隙時，根據以一速度(v)運動通過軋機機列(10)的軋件(1)過渡區(9)的所在位置來打開至少一個軋機機座(2)的輥隙(11)。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵為，一軋機機座(2″)的輥隙(11″)最遲在所述過渡區(9)到達該軋機機座(2″)時打開。
3.按照權利要求2所述的方法，其特徵為，在該方法實施過程中的任何時刻，在所述軋機機列(10)中總是最多打開其中一個輥隙(11)。
4.按照上述任一項權利要求所述的方法，其特徵為，在所述過渡區(9)通過所述軋機機座(2″)後，閉合該軋機機座(2″)的輥隙(11″)。
5.按照上述任一項權利要求所述的方法，其特徵為，在打開軋機機座(2)的輥隙(11)前，均衡在該軋機機座(2)之前和之後的所述軋件(1)內的帶材拉力(T)。
6.按照權利要求5所述的方法，其特徵為，在所述輥隙(11″)閉合時，所述軋機機座(2″)軋輥(7″、8″)中至少一個的旋轉速度與所述軋件(1)的速度(v)相適配。
7.按照上述任一項權利要求所述的方法，其特徵為，測量所述軋件(1)的速度(v)。
8.按照上述任一項權利要求所述的方法，其特徵為，藉助至少一種模型(12)確定所述軋件(1)的速度(v)。
9.按照上述任一項權利要求所述的方法，其特徵為，有鑑於所述過渡區(9)在所述軋機機列(10)內的位置對於一軋機機座(2)內的壓縮予以時間優化地控制。
10.按照上述任一項權利要求所述的方法，其特徵為，一軋機機座(2)的所述輥隙(11)在所述過渡區(9)經過前，通過有控制地打開調整裝置而卸荷。
11.按照權利要求10所述的方法，其特徵為，跟蹤所述軋機機列(10)其餘軋機機座(2)驅動器的相對速度。
12.按照上述任一項權利要求所述的方法，其特徵為，在由於所述危險的過渡區(9)而減少在所述軋機機座(2″)內壓縮量的期間，通過其餘軋機機座(2)驅動器的旋轉速度，調整在該軋機機座(2″)之前的所述軋件(1)內的帶材拉力(T)。
13.一種計算設備(4)，其通過編程用於按照上述任一項權利要求所述的方法來控制所述軋機機列(10)。
全文摘要
本發明涉及一種在軋機機列(10)內軋制軋件(1)的方法，該軋機機列有至少兩個分別有一個輥隙(11)的軋機機座(2)，其中，要軋制的軋件(1)有至少一個過渡區(9)。若危險的過渡區(9)通過軋機機列(10)，則所述至少兩個軋機機座(2)的輥隙(11)取決於以速度(v)通過軋機機列(10)運動的過渡區(9)的位置沿帶材運行方向(x)先後打開和閉合。輥隙(11)的打開同步於在軋件(1)運動時所述危險過渡區(9)所在位置地進行。過渡區(9)在其相關狀況要求打開輥隙(11)時是危險的。所述軋件(1)在過渡區(9)區域內的至少一個尺寸或一種特性如硬度或合金組成的變化，在輥隙(11)閉合時可能造成對過程參數的嚴重幹擾或軋件(1)裂紋。在設備運行過程中按本發明逐個軋機機座地打開輥隙(11)，可以實現對於傳送一個在小的計量長度內在尺寸和/或硬度方面有極端變化的軋件(1)的控制。
文檔編號B21B37/48GK1980753SQ200580022798
公開日2007年6月13日 申請日期2005年4月28日 優先權日2004年5月6日
發明者漢斯－喬基姆·弗爾克爾, 馬丁·尼曼 申請人:西門子公司