DE19713604A1 - Einer Fertigstraße für stranggegossenes Bandmaterial vorgeordnetes positionsgeregeltes Stauchgerüst - Google Patents
Einer Fertigstraße für stranggegossenes Bandmaterial vorgeordnetes positionsgeregeltes StauchgerüstInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fertigstraße für stranggegossenes
Bandmaterial mit zur Verhütung von bei der Reduktion der Banddicke
an den Bandkanten auftretenden Bandmaterialrissen dieser vorgeord
netem Stauchgerüst, dessen Anstellvorrichtung Positionsregelkreise
vorgeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren
zum Betreiben des Stauchgerüstes und der Fertigstraße.
Es hat sich bewährt, nicht gegossene Knüppel in Vorgerüsten rever
sierend vorzuwalzen und der Fertigstraße zuzuführen. Wesentlich
weniger aufwendig erweist es sich, Dünnbänder in Kokillen von
Stranggießanlagen kontinuierlich zu gießen und nach entsprechender
Abkühlung und Verfestigung diese einer Fertigstraße zuzuführen. Als
ökonomisch hat es sich erwiesen, das noch heiße und damit leicht
verformbare Vorband bereits im ersten Gerüst der Fertigstraße mit
hoher Reduktion zu walzen.
Da das Materialgefüge des stranggegossenen Vorbandes durch langes
Verweilen auf höheren Temperaturen ein außerordentliches Kornwachs
tum aufweist, besteht bei hohen Stichabnahmen des grobkörnigen
Materials im ersten Gerüst der Fertigstraße stets die Gefahr des
Auftretens von Bandrissen im Kantenbereich, welche eine Nutzung des
Bandes in voller Breite nicht zulassen und eine zusätzliche Arbeit
erforderndes und auch durch Schrottanfall kostenintensives Besäumen
des Fertigbandes erfordern.
Es ist daher schon vorgeschlagen worden, das Bandmaterial vor dem
Einlaufen in die Fertigstraße im Kantenbereich zu stauchen. Durch
die hierbei auftretende Materialverformung wird das ursprüngliche
grobkörnige Gefüge in ein Trümmergefüge mit erst jetzt beginnender
Rekristallisierung umgewandelt, dessen Feinkörnigkeit auch bei hoher
Dickenreduktion Bandrisse im Kantenbereich des Bandmaterials aus
schließt.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Anordnung sowie ein
Verfahren zum betreiben des der Fertigstraße vorgeordneten Stauchge
rüstes zu schaffen, die einerseits ein Erfassen und Einführen des
Vorbandes in das erste Gerüst der Fertigstraße sichern und anderer
seits unter allen Umständen eine ausreichende Verformung der Band
kantenbereiche erzielen, welche die erforderliche Gefügeumwandlung
sichern. Weiterhin soll ein einwandfreier Einlauf des Bandes auch
beim Auftreten von Störfaktoren ebenso gesichert werden, wie Über
lastungen des vorgelagerten Stauchgerüstes, von dessen Anstellvor
richtungen und dessen Antriebsmotoren, unbedingt unterbunden werden
sollen.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Der
Zeichnung ist ein Stauchgerüst 1 entnehmbar, in welchem das strang
gegossene Band 2 in seinen Randbereichen gestaucht werden kann. Das
Stauchgerüst 1 weist zwei Kaliberwalzen 3, 4 auf, die über Anstell
zylinder 5, 6 positionierbar sind. Den Anstellzylindern 5, 6 sind
Positions-Istwertgeber 7, 8 sowie Druck-Istwertgeber 9, 10 zugeord
net. Die Positions-Istwertgeber 7, 8 liefern die Positions-Istwerte
für Positionsregelkreise 11, 12, deren Ausgänge 13, 14 auf Ventile
15, 16 einwirken, welche die Druckmittelbeaufschlagung der Anstell
zylinder 5, 6 steuern.
Die Positionsvorgabe für die Spaltbreite, d. h. die Positionssoll
werte für die Positionsregelkreise 11, 12 erfolgt über eine Modell
berechnung im Rechner 18. Über eine Eingabeeinheit 17 kann eine
Handzusatzverstellung vorgegeben werden. In dem Rechner 18 werden
aus den materialspezifischen Werten des zu walzenden Werkstoffs,
der geplanten Abnahme im ersten Gerüst der Fertigstraße, der Gieß
bandbreite und/oder der Fertigbandbreite im Zusammenhang mit der
Rückbreitung ein Positions-Sollwert ermittelt, welcher den Posi
tionsregelkreisen 11, 12 aufgeschaltet wird.
Aus dem Rechner 18 lassen sich die materialspezifischen Werte des
zu walzenden Werkstoffs sowie die Abnahme im ersten Gerüst der
Fertigstraße entnehmen, um in einem Stauchgrad-Überwachungskreis
19 zusammen mit der Bandtemperatur die zu erwartende Stauchkraft
zu ermitteln. Die zu erwartende Stauchkraft wird mit der tatsächli
chen über die Druck-Istwertgeber 9, 10 ermittelten Summenstauchkraft
verglichen. Ergeben sich hier Abweichungen, so werden die Positions
regelkreise 11, 12 der Anstellzylinder 5, 6 mit entsprechend errech
netem Positionskorrekturwert so lange im Sinne eines Angleichs der
Istkraft an die zu erwartende Kraft beaufschlagt, bis die Unter
schiede ausgeglichen sind.
Damit die Stauchgradüberwachung nicht schon bei geringsten Unter
schieden zwischen der zu erwartenden Kraft und der Summenstauchkraft
Änderungen in der Anstellung bewirken, sind Regler vorgesehen, die
ein vorgebbares Totband aufweisen. Erst wenn die Kraftabweichungen
die vorgebbaren maximalen bzw. minimalen Werte dieses Totbandes
über-/unterschreiten, wird auf die Positionsregelkreise eingewirkt.
Werden Summenkräfte gemessen, die vorgebbare Kräfte überschreiten,
so bewirkt ein Überlastbegrenzungskreis 20 durch Abgabe entsprechend
errechneter weiterer Positions-Korrekturwerte, daß die Positions
regelkreise 11, 12 im Sinne einer Verringerung der gemessenen
Summenstauchkraft beeinflußbar sind. Im Überlastbegrenzungskreis
20 wird auch der Strom der nicht gezeigten Antriebemotoren der
Kaliberwalzen 3, 4 ausgewertet. Übersteigt der Summenstrom vor
gebbare Werte, so wird ebenfalls auf die Positionsregelkreise 11,
12 im Sinne einer Verringerung der gemessenen Summenströme einge
wirkt.
Auch hier werden dem Überlastbegrenzungsregler 20 maximale Stromwer
te im Zuge eines Totbandes vorgegeben, so daß die Überlastbegrenzung
erst nach Überschreiten der vorgegebenen Druck- bzw. Stromwerte zu
wirken beginnt.
Die von den Druckistwertgebern 9, 10 gemessenen Druckwerte werden
voneinander subtrahiert, um eine Differenz-Stauchkraft zu erhalten.
Tritt eine Differenz-Stauchkraft auf, so ist das ein Indiz dafür,
daß eine der Kaliberwalzen 3 oder 4 stärker belastet wird als die
andere. Da die Kaliberwalzen 3, 4 gegeneinander arbeiten, ist in
der Regel der Druck an dem Druckistwertgeber 9 gleich groß wie der
Druck an dem Druckistwertgeber 10. Ergeben sich hier Differenzen,
so können diese nur durch das einerseits in einer seitlich festen
Führungseinrichtung und andererseits in der Fertigstraße einge
spannte Band 2 bewirkt worden sein. Läuft das Band 2 z. B. säbelför
mig in das Stauchgerüst 1 ein, so wird eine der Kaliberwalzen 3 oder
4 stärker belastet. Die Differenzstauchkraft wird einem Differenz
last-Überwachungskreis 21 aufgeschaltet, welcher bei Überschreiten
vorgebbarer Differenz-Stauchkräfte im Sinne einer Verringerung der
Differenz-Stauchkraft die Positionsregelkreise 11 und 12 derart
ansteuert, daß die Anstellzylinder gleichsinnig und um gleiche
Beträge im Sinne einer Spaltverschiebung beaufschlagt werden.
1
Stauchgerüst
2
Band
3
Kaliberwalze
4
Kaliberwalze
5
Anstellzylinder
6
Anstellzylinder
7
Positions-Istwertgeber
8
Positions-Istwertgeber
9
Druck-Istwertgeber
10
Druck-Istwertgeber
11
Positionsregelkreis
12
Positionsregelkreis
13
Ausgang
14
Ausgang
15
Ventil
16
Ventil
17
Eingabeeinheit
18
Rechner
19
Stauchgrad-Überwachungskreis
20
Überlast-Begrenzungskreis
21
Differenzlast-Überwachungskreis
Claims (4)
1. Fertigstraße für stranggegossenes Bandmaterial (2) mit zur
Verhütung von bei der Reduktion der Banddicke an den Bandkanten
auftretenden Materialrissen dieser vorgeordnetem Stauchgerüst
(1), dessen Anstellvorrichtung (5, 6) Positionsregelkreise (11,
12) vorgeordnet sind,
gekennzeichnet durch
einen überlagerten, auf die Anstellkraft des Stauchgerüstes
(1) ansprechenden und dessen Position einwirkenden Druckregel
kreis (Stauchgrad-Überwachungskreis 19) mit vorgebbarem An
sprechintervall sowie einen auf zulässige Werte überschreitende
Anstellkräfte der Kaliberwalzen (3, 4) des Stauchgerüstes (1)
und/oder zulässige Werte überschreitende Belastungen der
Antriebsmotoren der Kaliberwalzen (3, 4) ansprechenden, die
vorgegebene Spaltweite erhöhenden und/oder den Solldruck der
Anstellvorrichtungen (5, 6) des Stauchgerüstes (1) reduzieren
den Lastbegrenzungsregler (20).
2. Fertigstraße nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen erst bei wesentlichen Werten der Differenz der beiden
Anstellkräfte der Anstellvorrichtungen (5, 6) der Kaliberwalzen
(3, 4) des Stauchgerüstes (1) die Sollposition der Kaliberwal
zen (3, 4) gleichsinnig ändernden Zusatzregler (Differenzlast-
Überwachungskreis 21).
3. Verfahren zum Betreiben eines einer Fertigstraße für strangge
gossenes Bandmaterial (2) zur Verhütung von bei dessen Reduk
tion im Bereich der Bandkanten auftretenden Materialrisse
vorgeordneten Stauchgerüstes (1) mit dessen Anstellvorrichtun
gen (5, 6) zugeordneten Positionsregelkreisen (11, 12)
gekennzeichnet durch
weitere Regelkreise (19, 20), welche
- a) bis zum Erfassen des Bandmaterials durch das erste Gerüst der Fertigstraße die Anstellkräfte der Anstellvorrichtun gen (5, 6) der Kaliberwalzen (3, 4) des Stauchgerüstes (1) begrenzen und/oder deren Spaltweite erhöhen,
- b) als Druckregelkreis (19) in Abhängigkeit von einem vor gegebenen, durch die Breite des Bandmateriales (2), dessen Temperatur, dessen Zusammensetzung sowie die im ersten Gerüst der Fertigstraße geplante Reduktion des Bandmaterials (2) bestimmten Stauchgrad die für diesen aufzubringende Sollkraft ermitteln und erst nach Über schreiten eines Toleranzbereiches der Abweichungen der Ist- von der Sollkraft durch den Druckregelkreis (19) eine mindestens partielle Nachführung der Ist-Positionen bewirken, und
- c) als Überlast-Begrenzungsregler (20) beim Überschreiten der zulässigen maximalen Summenstauchkräfte und/oder beim Überschreiten der zulässigen Maximallast der Antriebs motoren des Stauchgerüstes (1) die den Anstellvorrichtun gen (5, 6) des Stauchgerüstes (1) durch deren Position vorgegebene Spaltweite und/oder die diesen vorgegebenen Solldrücke bis zur Unterschreitung der zulässigen Maxi malwerte reduzieren.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
gekennzeichnet durch
Regelkreise (21), welche als Zusatzregler beim Auftreten
wesentlicher Differenzen der Anstellkraft der beiden Kaliber
walzen (3, 4) des Stauchgerüstes (1) die Sollposition der
beiden Kaliberwalzen (3, 4) im Sinne einer Spaltverschiebung
gleichsinnig und um gleiche Beträge ändert.
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