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DE19912796A1 - Flatness control to achieve flat cold strip - Google Patents

Flatness control to achieve flat cold strip

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Publication number
DE19912796A1
DE19912796A1 DE19912796A DE19912796A DE19912796A1 DE 19912796 A1 DE19912796 A1 DE 19912796A1 DE 19912796 A DE19912796 A DE 19912796A DE 19912796 A DE19912796 A DE 19912796A DE 19912796 A1 DE19912796 A1 DE 19912796A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
strip
distribution
temperature
tension
target
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19912796A
Other languages
German (de)
Inventor
Folker Haase
Wolfgang Sauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7901905&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE19912796(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
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Priority to DE50000828T priority patent/DE50000828D1/en
Priority to TR2001/02682T priority patent/TR200102682T2/en
Priority to BR0009025-5A priority patent/BR0009025A/en
Priority to KR1020017011711A priority patent/KR20010112335A/en
Priority to AT00929223T priority patent/ATE228401T1/en
Priority to PCT/DE2000/000831 priority patent/WO2000054900A1/en
Priority to CN00805065A priority patent/CN1343146A/en
Priority to JP2000604963A priority patent/JP2003504206A/en
Priority to AU47416/00A priority patent/AU4741600A/en
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Priority to ES00929223T priority patent/ES2182801T3/en
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/28Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B2261/00Product parameters
    • B21B2261/20Temperature
    • B21B2261/21Temperature profile

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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
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  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Outside Dividers And Delivering Mechanisms For Harvesters (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for rolling a strip in a strip rolling mill which has at least two roll stands or an individual stand with upper and lower, optionally adjustable working rolls respectively, said rolls being optionally supported indirectly on support rolls or with intermediate rolls. At least one pass is rolled in said rolls in order to modify the state of the rolled strip. A target distribution of stresses or any target form of unevenness is predetermined for the rolled strip and compared with the actual distribution of stresses and the mechanical or physical control elements are employed in such a way as to minimise the difference between the predetermined and actual distribution of stresses as far as possible. In addition to the actual distribution of stresses in the hot strip, the distribution of temperature over the width of the strip is determined and used to calculate the distribution of stresses which would be present after the strip has cooled if the strip were free of stresses in the hot state with the distribution of temperature that exists behind the roll gap and this temperature-induced distribution of stresses is used to correct the actual stress before this is compared with the target form of unevenness.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen eines Walzbandes in einer Bandstrasse mit zumindest zwei Walzgerüsten oder einem Einzelgerüst mit jeweils oberen und unteren ggf. einstellbaren Arbeitswalzen, die sich ggf. unmittelbar oder über Zwischenwalzen an Stützwalzen abstützen und in denen zur Zustandsänderung des Walzbandes mindestens ein Stich gewalzt wird, wobei für das Walzband eine Zielspannungsverteilung bzw. eine beliebige Zielunplanheitsform vorgegeben und mit der faktisch erreichten Spannungsverteilung verglichen wird, und zur Verfügung stehende mechanisch oder physikalisch wirksame Stellglieder in der Art eingesetzt werden, daß die Differenz zwischen vorgegebener und faktisch erreichter Spannungsverteilung möglichst weitgehend minimiert wird.The invention relates to a method for rolling a rolled strip in a Belt mill with at least two roll stands or a single stand with each upper and lower, if necessary, adjustable work rolls, which may be immediate or Support on intermediate rollers on support rollers and in which to change the state of the rolled strip is rolled at least one pass, one for the rolled strip Target stress distribution or any target unevenness form specified and with the actually achieved voltage distribution is compared and available standing mechanically or physically effective actuators used in the way be that the difference between predetermined and factually achieved Stress distribution is minimized as much as possible.

Die Planheitsmessung von kaltgewalztem Band erfolgt gewöhnlich mittels Planheitsmessrollen, welche die aktuelle Spannungsverteilung über die Bandbreite messen. Die Messung erfolgt üblicherweise auf der Auslaufseite des Walzgerüstes, wo mittlere Bandtemperaturen zwischen 80 und 160°C auftreten. Sinngemäß gilt das auch für andere Metalle wie Aluminium oder Kupfer.The flatness measurement of cold rolled strip is usually done using Flatness measuring rollers, which show the current tension distribution over the bandwidth measure up. The measurement is usually carried out on the outlet side of the roll stand, where average strip temperatures between 80 and 160 ° C occur. This applies analogously also for other metals such as aluminum or copper.

Erfahrungsgemäß treten zwischen Bandmitte und Bandkante Temperaturgradienten in der Größenordnung von 10°-30°C auf. In Fig. 1 sind dazu beispielhaft zwei beim Reversierwalzen von Edelstahl gemessene Bandtemperaturverteilungen aufgetragen. Geht man von dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Stahl von etwa 1.2 10-5/Grad und einem Elastizitätsmodul von 210 000 N/mm2 aus, so induziert ein Temperaturunterschied von 10 Grad bereits eine Spannungsdifferenz von etwa 25 N/mm2 im kaltgewalzten Stahlband; angestrebt wird aber üblicherweise, die Spannungsunterschiede über der Bandbreite unter 20 N/mm2 zu halten. Ohne Planheitsregelung hätte diese temperaturinduzierte Spannung keinen Einfluß auf die Planheit des Endproduktes, dem abgekühlten Band, zumindest dann nicht, wenn sie im elastischen Bereich bleibt.Experience has shown that temperature gradients of the order of 10 ° -30 ° C occur between the strip center and the strip edge. For this purpose, two strip temperature distributions measured during the reversing rolling of stainless steel are plotted in FIG. 1 as an example. Assuming the thermal expansion coefficient of steel of about 1.2 10 -5 / degrees and an elastic modulus of 210 000 N / mm 2 , a temperature difference of 10 degrees already induces a tension difference of about 25 N / mm 2 in the cold-rolled steel strip; However, the aim is usually to keep the voltage differences across the bandwidth below 20 N / mm 2 . Without flatness control, this temperature-induced tension would have no influence on the flatness of the end product, the cooled strip, at least not if it remains in the elastic range.

Mit der Planheitsregelung soll die Kontur des Walzspaltes so geregelt werden, daß die Bandplanheit oder eine gezielte Unplanheitsform erhalten bleibt oder erzielt wird. Ein Problem besteht aber gerade darin, daß die Meßgröße die Spannungsverteilung im warmen Band ist, die mit der beschriebenen temperaturinduzierten Spannung (im obigen Beispiel mehr als 25 N/mm2) behaftet ist. Das heißt, die bekannte Planheitsregelung mit einer target flatness oder Zielfunktion für planes Band wird auch diese temperaturinduzierte Spannung im warmen Band ausregeln. Nach dem Auskühlung und Abklingen des Temperaturunterschiedes wird im abgekühlten Band der Zielunplanheitsform ein Spannungsanteil entsprechend der temperaturinduzierten Spannung jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen zusätzlich überlagert.With the flatness control, the contour of the roll gap is to be regulated in such a way that the strip flatness or a specific non-flatness shape is maintained or achieved. One problem, however, is that the measured variable is the stress distribution in the hot band, which is associated with the temperature-induced stress described (in the example above, more than 25 N / mm 2 ). This means that the known flatness control with a target flatness or target function for flat strip will also regulate this temperature-induced tension in the warm strip. After the temperature difference has cooled and subsided, a voltage component corresponding to the temperature-induced voltage is additionally superimposed in the cooled band of the target unevenness form, but with the opposite sign.

Die Ziel-Spannungsverteilungen oder Ziel-Unplanheitsformen könnten für ein gegebenes Produkt zusammen mit einer gegebenen Walz- bzw. speziellen Kühlstrategie im Prinzip auch so vorgegeben werden, daß man eine ausreichende Planheit des abgekühlten Produktes erhält. Allerdings ist die Suche nach den erforderlichen Zielfunktionen oder Unplanheitsformen ein aufwendiger empirischer Prozeß, der für jedes Produkt ein Abwickeln des Bundes mit Probenentnahme erforderlich macht.The target stress distributions or target non-flatness forms could be for one given product together with a given rolling or special In principle, cooling strategy can also be specified in such a way that an adequate one Flatness of the cooled product is preserved. However, the search for the required objective functions or unplanned forms an elaborate empirical Process that involves unwinding the federal government with sampling for each product makes necessary.

Technologisch zufriedenstellender wäre es, nicht mehr zwischen der meßbaren Planheit im warmen Zustand unmittelbar hinter dem Walzspalt und den für verschiedene Produkte und Walzstrategien verschiedenen Kaltunplanheitsformen der abgekühlten Bunde unterscheiden zu müssen.It would be more technologically satisfactory, no longer between the measurable Flatness in the warm state immediately behind the roll gap and for different products and rolling strategies different forms of cold flatness to distinguish cooled bundles.

In den Jahren 1973 und 1975 ist in Ermangelung einer damals noch nicht entwickelten direkten Messung der Bandspannung mittels Zugspannungsmessrollen und nachfolgender Regelung oder Messung der lokalen Bandlängung vorgeschlagen worden, die Bandtemperaturverteilung selber zu messen (DE-A-23 49 611 und DE-A-25 54 246). Unterschiede in der Bandtemperatur über der Breite werden dort in direkter Weise als Unterschied im Umformgrad über der Breite interpretiert und dieser Unterschied im Umformgrad wiederum als Ursache für Planheitsfehler. Indem nun die Temperaturunterschiede im Band in direkter Weise in Unterschiede der Kühlmittelbeaufschlagung auf die Walze umgerechnet werden, sollte die Walzenkontur und damit die lokalen Umformgrade verändert werden.In 1973 and 1975, in the absence of one not yet developed at the time direct measurement of the belt tension using tension measuring rollers and subsequent regulation or measurement of the local strip elongation proposed been to measure the strip temperature distribution itself (DE-A-23 49 611 and DE-A-25 54 246). Differences in the strip temperature across the width become more direct there Way interpreted as a difference in the degree of deformation across the width and this Difference in the degree of deformation in turn as the cause of flatness errors. By now the  Differences in temperature in the strip directly in differences in Coolant exposure to the roller should be converted, the roller contour and thus the local degrees of deformation are changed.

Dieses Verfahren ist mindestens deshalb unvollständig, weil Temperaturunterschiede nicht nur wegen unterschiedlicher Umformgrade auftreten, sondern auch andere Ursachen haben, wie thermische Walzenprofile, unterschiedliche Kühlschmiermittelflüsse und das größere Verhältnis Oberfläche/Volumen an der Bandkante besonders im aufgewickelten Zustand, wodurch die Temperatur zur Bandkante hin üblicherweise abfällt. Dagegen ist der Umformgrad beim Walzen von dünnen Stahlbändern wegen der Einbettung des Walzgutes in die Walze üblicherweise an der Bandkante höher, und trotzdem ist die Temperatur an der Kante wegen der soeben beschriebenen Effekte in der Summe niedriger.This process is at least incomplete because of temperature differences occur not only because of different degrees of deformation, but also others There are different causes, like thermal roller profiles Coolant flows and the larger surface / volume ratio at the Band edge especially in the wound state, which causes the temperature to Band edge usually falls off. In contrast, the degree of deformation when rolling is thin steel strips usually because of the embedding of the rolling stock in the roller higher at the belt edge, and yet the temperature at the edge is because of the the effects just described are lower overall.

Das in den Patentanmeldungen DE-A-23 49 611 und DE-A-25 54 246 beschriebene Verfahren hat sich demzufolge auch nicht durchgesetzt, sondern wurde später durch die beschriebene direkte Messung der Zugspannungsverteilung mit nachfolgender Regelung ersetzt. Dabei ist eines der Stellglieder dieser Regelung weiterhin die lokale Steuerung der Kühlmittelmenge der Arbeitswalze, die üblicherweise den Restfehler minimieren soll, der von den anderen Stellgliedern wie Walzenbiegung, Verschiebung oder auch der aufblasbaren Walze nicht abgedeckt werden kann.That described in the patent applications DE-A-23 49 611 and DE-A-25 54 246 Accordingly, the procedure did not prevail, but was later implemented the described direct measurement of the tension distribution with the following Regulation replaced. One of the actuators of this regulation is still the local one Control the amount of coolant on the work roll, which is usually the residual error should minimize that of the other actuators such as roll bending, displacement or the inflatable roller cannot be covered.

In der Firmendruckschrift "ABB Automation and Drives (Dokument 3BSE005258) vom 17.02.94, Seite 3" ist der technische Stand der Planheitsregelung zu diesem Zeitpunkt wie folgt zusammengefaßt:
In the company brochure "ABB Automation and Drives (document 3BSE005258) dated February 17, 1994, page 3", the technical status of the flatness control at this time is summarized as follows:

  • 1. Definition einer Ziel-Planheit1. Definition of target flatness
  • 2. Messen der Band-Planheit2. Measure the flatness of the strip
  • 3. Berechnung des Planheitsfehlers3. Calculation of the flatness error
  • 4. Beschreibung der Funktion jedes mechanischen Walzspaltstellgliedes mittels Einflussfunktionen4. Description of the function of each mechanical roll gap actuator by means of Influence functions
  • 5. Bestmögliche Überlagerung der Einflussfunktionen um den Planheitsfehler zu eliminieren5. Best possible overlay of the influencing functions to avoid the flatness error eliminate
  • 6. Verwendung der Walzspaltstellglieder um den Walzspalt einzustellen 6. Use the roll gap actuators to adjust the roll gap  
  • 7. Verwendung der lokal einstellbaren Walzenkühlung zur selektiven Einstellung des Walzspaltes durch thermisch hervorgerufene Arbeitswalzen- Durchmesseränderungen.7. Use the locally adjustable roller cooling for the selective adjustment of the Roll gap through thermally induced work roll Changes in diameter.

Diesen Stand der Technik findet man auch in der europäischen Patentanmeldung EP 0850704 A1 ergänzt durch den Hinweis, daß zur Erzielung eines in kaltem Zustand planen Bandes beim warmen Band über die Bandlängen unterschiedliche Unplanheitsformen vorgegeben werden. Keine Aussagen findet man beim Stand der Technik darüber, was die genaue Ursache eines im kalten Zustand unplanen Bandes ist, nämlich wie oben beschrieben, das dem technischen Stand entsprechende Regelkonzept selbst, im Zusammenspiel mit inhomogenen Temperaturverteilungen über die Bandbreite. Ebenfalls keine Aussagen findet man darüber, was man neben bloßer Empirie ("im warmen Band unterschiedliche Unplanheitsformen") dagegen tun kann.This state of the art can also be found in the European patent application EP 0850704 A1 supplemented by the note that to achieve a cold condition plan the tape with the warm tape different over the tape lengths Unplanarity forms can be specified. No statements can be found at the state of the Technology about what the exact cause of a ribbon unplanned when cold is, as described above, the state of the art Control concept itself, in interaction with inhomogeneous temperature distributions about the bandwidth. Likewise, no statements can be found about what is next to against it simply empiricism ("different forms of unplanarity in the warm band") can.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Planheitsregelung zu finden, mit dem nicht mehr zwischen der messbaren Planheit im warmen Zustand unmittelbar hinter dem Walzspalt und den für verschiedene Produkte und Walzstrategien verschiedenen Kaltunplanheitsformen der abgekühlten Bunde unterschieden werden muß und mit dem im warmen Zustand die gleichen Planheits- bzw. Unplanheitsformen vorgegeben werden können.The aim of the present invention is to find a method for flatness control, with that no longer directly between the measurable flatness in the warm state behind the roll gap and for different products and rolling strategies Different cold unevenness forms of the cooled coils can be distinguished must and with the same flatness or non-flatness in the warm state can be specified.

Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, daß neben der eigentlichen Spannungsverteilung im warmen Band auch die Bandtemperaturverteilung über die Bandbreite erfaßt und hieraus rechnerisch die Spannungsverteilung ermittelt wird, welche sich nach dem Abkühlen des Bandes einstellen würde, wenn das Band im warmen Zustand mit der hinter dem Walzspalt bestehenden Temperaturverteilung spannungsfrei wäre, und daß diese temperaturinduzierte Spannungsverteilung zur Korrektur der faktisch erreichten Spannung benutzt wird, bevor diese mit der Zielunplanheitsform verglichen wird.To solve the problem it is provided that in addition to the actual Tension distribution in the hot band also the band temperature distribution over the Bandwidth is recorded and the voltage distribution is calculated from this, which would occur after the tape had cooled if the tape was in the warm condition with the temperature distribution behind the roll gap would be stress-free, and that this temperature-induced voltage distribution for Correction of the voltage actually reached is used before this with the Target flatness is compared.

Der Vorteil dieses erfindungsgemäßen Vorschlages besteht darin, daß die Formulierung der Zielfunktion für die Planheit gezielt so erfolgen kann, daß auf direktem Wege eine bestmögliche Planheit des abgekühlten Bundes erreicht wird. Im Gegensatz zu der Absicht der DE-A-23 49 611 und DE-A-25 54 246 benutzt die Erfindung die Temperaturmessung nicht als eine direkt mit der Unplanheit verknüpfte Messgröße (diese Aufgabe übernimmt die Zugspannungsmessrolle), sondern entsprechend der technologischen Erkenntnisse der Unplanheitsursachen als eine ergänzende Korrekturgröße zur mittlerweile direkt meßbaren Zugspannung im warmen Band, so daß die Regelung in jedem Einzelfall gezielt abgekühltes Kaltband mit definierter Planheit erreichen kann.The advantage of this proposal according to the invention is that the Formulation of the target function for flatness can be done in such a way that on the best possible flatness of the cooled bundle is achieved directly. in the  Contrary to the intent of DE-A-23 49 611 and DE-A-25 54 246 uses the Invention the temperature measurement not as a directly linked to the flatness Measured variable (this task is performed by the tension measuring roller), but according to the technological knowledge of the causes of unplanarity as one Supplementary correction variable for the tensile stress in the warm, which can be measured directly Strip, so that the control system specifically cooled cold strip in each individual case can achieve defined flatness.

Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Embodiments of the method according to the invention are in the subclaims specified.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungs-Figur 2 erläutert. Das Band wird in Laufrichtung rechnerisch in Streifen zerlegt, praktischerweise, aber nicht notwendigerweise mit einer Streifenbreite, wie sie von der verwendeten Zugspannungsmessrolle vorgegeben ist. Diese beträgt in vielen technisch ausgeführten Fällen ca. 52 mm und entspricht in der Regel auch der Teilung der Düsen auf den Kühlbalken. Für jeden dieser Streifen i wird aus den Temperatursignalen eine mittlere Temperatur Ti ermittelt. Sind die Temperatursignale nicht in einer - im angegebenen Beispiel - 52 mm Teilung gegeben, so muß vorher noch eine Interpolation auf diese Streifenteilung erfolgen. Außerdem wird eine mittlere Temperatur Tm über die gesamte Bandbreite errechnet. Auf der Auslaufseite wird die Differenz der Streifentemperaturen TAi von der mittleren Temperatur TAm mit ΔTAi bezeichnet
The invention is explained below with reference to the drawing figure 2. The strip is computed into strips in the direction of travel, conveniently, but not necessarily with a strip width as specified by the tension measuring roller used. In many technically executed cases this is approx. 52 mm and usually also corresponds to the division of the nozzles on the chilled beam. For each of these strips i, an average temperature T i is determined from the temperature signals. If the temperature signals are not given in a - in the given example - 52 mm division, an interpolation to this strip division must take place beforehand. In addition, an average temperature T m is calculated over the entire bandwidth. On the outlet side, the difference between the strip temperatures T Ai and the average temperature T Am is denoted by ΔT Ai

ΔTAi = TAi-TAm (1).ΔT Ai = T Ai -T Am (1).

Indem die Werte ΔTAi mit dem thermischen Ausdehnungkoeffizienten des Walzgutes α auf der Auslaufseite multipliziert werden, erhält man eine gedachte relative Längenänderung ΔLAi/LAm
By multiplying the values ΔT Ai by the thermal expansion coefficient of the rolling stock α on the outlet side, an imaginary relative change in length ΔL Ai / L Am is obtained

ΔLAi/LAm = α.ΔTAi (2)
ΔL Ai / L Am = α.ΔT Ai (2)

dieser Streifen im Vergleich zur mittleren Länge LAm aller dieser Streifen. Da diese Streifen aber zusammenhängend sind, können sie diese Längenänderung nicht einnehmen, sondern sie werden unter Spannung (annähernd) auf der Länge LAm gehalten, welche die mittlere Bandtemperatur vorgibt. Diese streifenbezogene Spannung σTAi beträgt dann
this strip compared to the average length L Am of all these strips. However, since these strips are connected, they cannot take up this change in length, but are kept under tension (approximately) on the length L Am , which specifies the mean strip temperature. This strip- related tension σ TAi is then

σTAi = -E.ΔLAi/LAm (3),
σ TAi = -E.ΔL Ai / L Am (3),

mit E als dem Elastizitätsmodul des Walzgutes. with E as the modulus of elasticity of the rolling stock.  

Das Vorzeichen ergibt sich aus der Konvention, daß Zugspannungen mit positivem und Druckspannungen mit negativem Vorzeichen versehen sind.The sign arises from the convention that tensile stresses with positive and compressive stresses have a negative sign.

Werden jegliche Spannungsgradienten von den Stellgliedern im warmen Band ausgeregelt, so verbleibt im abgekühlten Band die Spannung σa.If any tension gradients are corrected by the actuators in the warm band, the tension σ a remains in the cooled band.

Bei temperaturunabhängigen Werkstoffwerten α und E ist dies der negative Ausdruck von (3):
For temperature-independent material values α and E, this is the negative expression of (3):

σai = E.ΔLAi/LAm = E α ΔTAi (4).σ ai = E.ΔL Ai / L Am = E α ΔT Ai (4).

Die Formeln (2) bis (4) geben eine erste Näherung für die Umrechnung von der Temperaturverteilung auf die Spannungsverteilung an, denn:
The formulas (2) to (4) give a first approximation for the conversion from the temperature distribution to the voltage distribution, because:

  • - die Werkstoffwerte α und E sind nicht völlig temperaturunabhängig und- The material values α and E are not completely independent of temperature and
  • - die einzelnen Streifen werden nicht völlig auf die durch die mittlere Temperatur vorgegebene Länge Lm zurückgezogen, sondern verharren im Prinzip auf leicht unterschiedlichen Längen Li ≠ Lm, was zu etwas verminderten Spannungen führt, als nach (4) berechnet wird.
    Um diese Längenkontur Li zu berechnen kann ein ähnliches Verfahren gewählt werden, wie es im Kapitel "Thermoelastic coupling" auf Seite 20 des Artikels Thermal camber model for hot and cold rolling für eine zylindrische Walze beschrieben wurde. Die dort resultierende Formel (26) für den zylindrischen Fall läßt erkennen, daß die radiale Ausdehnungskontur R(z) verschwindet, wenn R sehr groß wird. Analog verschwindet auch die longitudinale Bandlängenkontur Li in unserem Fall, wenn die Bandlänge Lm sehr groß wird, womit die Berechnung nach (1)-(4) praktisch ausreicht.
    - The individual strips are not completely drawn back to the length L m given by the mean temperature, but in principle remain at slightly different lengths L i ≠ L m , which leads to somewhat reduced stresses than calculated according to (4).
    In order to calculate this length contour L i , a method similar to that described in the chapter "Thermoelastic coupling" on page 20 of the article Thermal camber model for hot and cold rolling for a cylindrical roller can be selected. The resulting formula (26) for the cylindrical case shows that the radial expansion contour R (z) disappears when R becomes very large. Similarly, the longitudinal band length contour L i disappears in our case when the band length L m becomes very large, which makes the calculation according to (1) - (4) practically sufficient.

Im Vergleich zu empirisch ermittelten Zielfunktionen, welche implizit einen thermisch induzierten Spannungsanteil enthalten können, hat das erfindungsgemäße Verfahren weitere Vorteile:
Durch den Wegfall der Inspektion des abgekühlten Bundes ist die Ermittlung von Zielunplanheiten für das warme Band wesentlich vereinfacht. Streuungen der Kaltunplanheit aufgrund von Temperaturschwankungen werden vermieden. Unterschiede in den Zielunplanheiten für verschiedene Produkte werden vermindert. Bei Anwendung der neuen Kühlstrategien für das Band brauchen die Zielunplanheiten nicht angepaßt zu werden. Bunde, die bisher im Kalteinsatz gewalzt werden und demzufolge nach jedem Stich größenordnungsmäßig einen Tag auskühlen, können nach kürzerer Zeit weiter gewalzt werden, sofern nicht die zulässige Gesamttemperatur überschritten wird. Auch hier gilt dann, daß durch das neue Verfahren das Ziel Unplanheit von der Wartezeit zwischen den Stichen unabhängig wird.
In comparison to empirically determined target functions, which can implicitly contain a thermally induced voltage component, the method according to the invention has further advantages:
By eliminating the inspection of the cooled coil, the determination of target unevenness for the hot strip is considerably simplified. Scattered cold unevenness due to temperature fluctuations are avoided. Differences in target unevenness for different products are reduced. When using the new cooling strategies for the belt, the target unevenness need not be adjusted. Bundles that were previously rolled in cold operation and consequently cool down on the order of a day after each pass can be rolled further after a shorter period of time, provided that the permissible total temperature is not exceeded. It also applies here that the new procedure makes the goal of unplannedness independent of the waiting time between stitches.

Claims (7)

1. Verfahren zum Walzen eines Walzbandes in einer Bandstrasse mit zumindest zwei Walzgerüsten oder einem Einzelgerüst mit jeweils oberen und unteren ggf. einstellbaren Arbeitswalzen, die sich ggf. unmittelbar oder über Zwischenwalzen an Stützwalzen abstützen und in denen zur Zustandsänderung des Walzbandes mindestens ein Stich gewalzt wird, wobei für das Walzband eine Zielspannungsverteilung bzw. eine beliebige Zielunplanheitsform vorgegeben und mit der faktisch erreichten Spannungsverteilung verglichen wird, und zur Verfügung stehende mechanisch oder physikalisch wirksame Stellglieder in der Art eingesetzt werden, daß die Differenz zwischen vorgegebener und faktisch erreichter Spannungsverteilung möglichst weitgehend minimiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß neben der eigentlichen Spannungsverteilung im warmen Band auch die Bandtemperaturverteilung über die Bandbreite erfaßt und hieraus rechnerisch die Spannungsverteilung ermittelt wird, welche sich nach dem Abkühlen des Bandes einstellen würde, wenn das Band im warmen Zustand mit der hinter dem Walzspalt bestehenden Temperaturverteilung spannungsfrei wäre, und daß diese temperaturinduzierte Spannungsverteilung zur Korrektur der faktisch erreichten Spannung benutzt wird, bevor diese mit der Zielunplanheitsform verglichen wird.1.Method for rolling a rolled strip in a strip mill with at least two roll stands or a single stand with upper and lower optionally adjustable work rolls, which may be supported directly or via intermediate rolls on support rolls and in which at least one pass is rolled to change the condition of the rolled strip , whereby a target tension distribution or any target unevenness form is specified for the rolled strip and compared with the actually achieved tension distribution, and available mechanically or physically effective actuators are used in such a way that the difference between the specified and actually achieved tension distribution is minimized as far as possible , characterized in that, in addition to the actual tension distribution in the warm strip, the strip temperature distribution over the strip width is also recorded, and from this the tension distribution is calculated, which is obtained after cooling of the strip would stop if the strip were tension-free in the warm state with the temperature distribution behind the roll gap, and that this temperature-induced tension distribution is used to correct the tension actually reached before comparing it with the target flatness shape. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturinduzierte Spannungsverteilung von der faktischen Spannungsverteilung subtrahiert wird, die resultierende Spannungsverteilung mit der Zielunplanheitsform verglichen wird, daraus die Differenz errechnet und zur Verfügung stehende mechanisch oder physikalisch wirksame Stellglieder in der Art eingesetzt werden, daß die Differenz möglichst weitgehend minimiert wird. 2. The method according to claim 1, characterized, that the temperature-induced voltage distribution from the factual Subtracted stress distribution, the resulting stress distribution with the shape of the target is compared, the difference is calculated from it and the Available mechanically or physically effective actuators of the type be used so that the difference is minimized as much as possible.   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturinduzierte Spannungsverteilung zu der Zielunplanheitsform addiert wird, die faktisch ermittelte Planheitsverteilung mit dieser Summenverteilung verglichen wird, daraus die Differenz errechnet und zur Verfügung stehende mechanisch oder physikalisch wirksame Stellglieder in der Art eingesetzt werden, daß die Differenz möglichst weitgehend minimiert wird.3. The method according to claim 1, characterized, that the temperature-induced stress distribution to the target flatness shape is added, the factually determined flatness distribution with this Sum distribution is compared, the difference is calculated from it and the Available mechanically or physically effective actuators of the type be used so that the difference is minimized as much as possible. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Sinne eines technologischen Kompromisses mehrerer Gesichtspunkte der Planheitsreglung die temperaturinduzierte Spannungsverteilung vor der Weiterverarbeitung mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that in the sense of a technological compromise of several aspects the Flatness control the temperature-induced stress distribution before Further processing is multiplied by a gain factor. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Sinne einer technologischen Profilgewichtung dieser Verstärkungsfaktor für jeden Bandstreifen einen unterschiedlichen Wert hat.5. The method according to claim 4, characterized, that in terms of a technological profile weighting, this gain factor for each strip has a different value. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandtemperaturverteilung hinter dem Walzspalt meßtechnisch, vorzugsweise berührungslos erfaßt wird.6. The method according to any one of claims 1-5, characterized, that the strip temperature distribution behind the roll gap is measured, preferably detected without contact. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandtemperaturverteilung hinter dem Walzspalt aus einem Rechenmodell abgeleitet wird.7. The method according to any one of claims 1-5, characterized, that the strip temperature distribution behind the roll gap from a calculation model is derived.
DE19912796A 1999-03-15 1999-03-15 Flatness control to achieve flat cold strip Ceased DE19912796A1 (en)

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