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DE2023799A1 - Temperaturregelsystem für einen Walzenrolltisch - Google Patents

Temperaturregelsystem für einen Walzenrolltisch

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Publication number
DE2023799A1
DE2023799A1 DE19702023799 DE2023799A DE2023799A1 DE 2023799 A1 DE2023799 A1 DE 2023799A1 DE 19702023799 DE19702023799 DE 19702023799 DE 2023799 A DE2023799 A DE 2023799A DE 2023799 A1 DE2023799 A1 DE 2023799A1
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DE
Germany
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temperature
section
spray
time
speed
Prior art date
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Granted
Application number
DE19702023799
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English (en)
Other versions
DE2023799B2 (de
DE2023799C3 (de
Inventor
Eric Nahmen Sehenectady N.Y.; Turk Eugene Richard Phoenix Ariz.; Hinrichsen (V.St.A.)
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2023799A1 publication Critical patent/DE2023799A1/de
Publication of DE2023799B2 publication Critical patent/DE2023799B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2023799C3 publication Critical patent/DE2023799C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B21B37/76Cooling control on the run-out table
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/27Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element responsive to radiation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Description

Dr. Horst Schüler ti Mai 1970
Patentanwalt β Frankfurt/Main 1
Niddastr. 52
H7O-21-DS-1968
GENERAL SLEGTRIG COMPANY 1 River Road
Schenectady, N.Y./U3A
Temperaturregelaystem für einen Walzenrolltisch
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Metallverformung und insbesondere auf die geregelte Kühlung eines Werkstückes nach einem Metallverformungsvorgang.
In einem Warmbandwalzwerk wird ein relativ dickes Werkstück aus Metall oder eine Bramme mit einer Anfangstemperatur von etwa 12oo°C (22oo°F) zu einem relativ dünnen langgestreckten Metallband gewalzt, wenn das Werkstück durch eine Anzahl von Walzstrecken hLndurchläuft, die hintereinander entlang eines Walzentioche3 angeordnet sind, iftfenn dau Band die letzte Walzstrecke der Walzanlage verläßt, verringern die Wärmeverluste, die durch Strahlung, durch zwischen den Walzstrecken angeordnete Kühlsprühvorrichtungen und/oder Band-Walzen-Leitung hervorgerufen werden, die Bandteinperatur auf 76o°C bis 95o G (Hoo F - 175o°F). Jie genaue Temperatur hangt
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dabei von der Dicke des Bandes ab. Nach dem Austritt aus der letzten Walzstrecke läuft das Band auf seinem Weg zu der Wickelvorrichtung, wo es aufgewickelt und zusammengebunden wird, über einen Rolltisch. Dieser Rolltisch dient als eine Kühlzone, in der die Temperatur des Bandes auf einen für den Wickelvorgang geeigneten Wert herabgesetzt wird. In Abhängigkeit von der Dicke des Bandes kann die gewünschte Wickeltemperatur in dem Bereich zwischen 455 0C und 8150C (85o°P und 15oo°F) liegen. Da der Rolltisch normalerweise etwa 15o a (5oo feet) lang ist und da die Geschwindigkeit, mit der das Band aus der letzten Walzstrecke der Fertigatraße austritt, so hohe Werte wie 1o7o m/min (35oo feat/min) erreichen kann, sind oberhalb und unterhalb -des Rolltisches Wasseraprühvorrichtungen angeordnet, die gewöhnlich zur Herbeiführung einer ausreichenden Kühlung erforderlich sind. Die Menge und die Verteilung des durch dieae Sprühvorrichtungen abgegebenen Kühlwassers wird zur Regelung der Kühlgeschwindigkeit gesteuert.
In einigen Waleanlagen werden die Sprühvorrichtungen von Hand geateuert. Ein Operateur beobachtet die Bandtemperatur mit Hilfe von Pyrometern, die an der letzten Walzstrecke in der Fertigatraße und an der Wickelvorrichtung angeordnet sind. Wenn vorbeatimmte Temperaturänderungen beobachtet werden, versucht der Operateur, die Verteilung der Kühlsprühvorrichtungen zu bedienen, um den Temperaturfehler zu korrigieren. Die Instrumentenverzögerung und Reaktionszeit des Operateurs im Zusammenhang mit den großen Geschwindigkeiten, mit der daa Band über den Rolltisch läuft, hindern jedoch den Operateur oft daran, die Sprühverteilung zu dem Zeitpunkt und an dem Ort zu verändern, die für eine richtige Korrektur
der Temperaturabweichung erforderlich wäre.
Ee aind#automatische Regelsysteme entwickelt worden, die auf die abgetasteten Temperaturabweichungeri ansprechen, um die Waaaeraprühvorrichtungen zu steuern. Selbst mit diesen Syste-
009β«7/137β WM
_ 3 — ■ '
men ist jedoch kein Versuch unternommen worden, die Öprühverteilung zu verändern, um nur den Bereich bzw. die Fläche mit der Temperaturabweichung zu beeinflussen. Wenn beispielsweise am Anfang des Rolltisches höhere Temperaturen als normal festgestellt werden, wird sofort, schon auf dem Holltisch, eine vergrößerte Anzahl von Jprühdüsen auf das Band gerichtet, und zwar unabhängig von der tatsächlichen Temperatur des Bandes im Bereich der zusätzlichen üprühdüsen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die geregelte Kühlung eines Bandes bei seinem Lauf über einen Rolltisch. Die Aufenthaltszeit oder die Zeit auf dem Rolltisch wird für aufeinanderfolgende Abschnitte des Bandes gemäß der bestehenden Geschwindigkeitszeitkurve des Bandes berechnet. Auf der Basis der Aufenthaltszeit für jeden Abschnitt und der Anfangs- und getTünschten Endtemperaturen des Bandes wird für jeden Abschnitt ein Sprühbild oder die Anzahl der Sprühdüsen berechnet. Die SprühdÜ3en werden dann gesteuert, um die aufeinanderfolgenden Sprühbildeinstellungen herbeizuführen, wenn die entsprechenden Abschnitte über den Rolltisch laufen.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Figur 1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Warmbandwalzanlage, in der die vorliegende Erfindung angewendet wird.
-Zeit-Figur 2 ist ein Beispiel einer Geschwindigkeitsjkurve für ein über den Rolltisch laufendes Band.
Figur 3 1st eine graphische Darstellung des Zeitintegrale eines-Teiles der Geaehwindigkeits-Zeitkurve gemäß Figur
Figur 4 i;;t eine graphische Darstellung von Temperaturkurven,
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die zur Berechnung von ^prühbildern bei gegebenen Werkstückgeschwindigkeiten als Funktion des gewünschten Teinperaturabfalles verwendet werden.
Figur 5 ist eine graphische Darstellung und zeigt eine Kurvenschar, wobei die Anzahl der Sprühvorrichtungen über Aufenthaltszeit aufgetragen ist.
Figur 6 ist eine Darstellung von aufeinanderfolgenden üprühbildern für zwei benachbarte Abschnitte eines Bandes.
W Figur 7 ist eine graphische Darstellung der Temperatur über der Anzahl von S^rühvorrichtungen und zeigt ein adaptives Verfahren, das auf der Temperaturrückführung bei einer Fertigstraße basiert.
Figur 8 ist eine graphische Darstellung der Anzahl der Sprühvorrichtungen über den Aufenthaltszeiten und zeigt die Wirkungen des adaptiven Verfahrens, das auf der Temperaturrückführung bei einer Fertigstraße basiert.
Figur 9 ist eine graphische Darstellung der Temperatur über den Sprühbildlängen und zeigt die Wirkungen des adaptiven ^ Verfahrens, das auf einer Rückführung der Wickeltemperatur basiert.
In einer Warmbandwalzanlage werden die ere-ten Mckenverringerungen einer Metallbramme in einem Sats hintereiaander. angeordneter Walssvorrichtungsn vorgenommen, di@ insgesamt als- " Vorwalzstraße oder Rohbeayibeitujigssts'.ookö bekaßnt. ©iafio" Figur 1 zeigt in.stark vereinfachter. Form die letzte W&1&-' vorrichtung R, einer Vorstrecke "suosaamen mit ©adürta Komponenten in einer Warmbandwalzanlag_@0 Wenn die Bramme ©us.d©m
ι Walzengerüet RT. austritt^ bewegt sie sich über -©inen Ualzentisch 2o in Richtung auf eine Fertigstraße 22ο di© aus
' hintereinander angeordneten Walzengerüsten Wl9 W2, F3» F4 uad
BAD ORSGlMAL
P5 besteht. Die letzten Dickenverringerungen werden in der Fertigstraße 22 vorgenormuen, ua ein Metallband mit einer Länge von 3oo m oder uehr zu erzeugen. Wenn das Band aus den» letzten Walzengerüst F5 in der Jertigstraße 22 austritt, lauft es über einen Kühl- oder Kolltisch 24, bevor das Band durch eine Wickelvorrichtung 26 Aufgewickelt wird. Während des Wickelvorganges wird der Band zug durch ein Paar Klexmnrollen (pinch rolls) 28 und 3o aufrechterhalten, die am Wick^lerende des Rolltisches 24 angeordnet sina.
Die Bandtemperaturen, bei denen .er v/i c k el Vorgang ausgeführt werden kann, sind wesentlich niedriger als die ßandteuiperaturen am letzten Walzengerüet in der FertigstraUe 22. Oberhalb · und unterhalb des Rolltisches 24 iut eine Anzahl einzeln regelbarer Kühldüsen angeordnet, von denen eine uit der Bezu^szahl JiZ bezeichnet ist. Diese bilden eine Kühlzone 36, in der das Band durch Wasserkühlung auf die richtige Temperatur für die Aufwicklung gebracht wird. Die Kühlzone 36 ist typischerweise etwa 9o m (3oo feet) lang und wird von 2o bis 1oo Kühldüsen, die oberhalb des Rolltisches 24 angeordnet sind, und etwa einer gleichen Anzahl Düsen gebildet, die unterhalb des Rolltisches 24 angeordnet 3ind.
Die Geschwindigkeit eines aue der Pertigstraße 22 austretenden Bandes ist nicht konstant, sondern kann variieren, wenn die Fertigetraße 22 beschleunigt oder verlangsamt wird, um die Produktivität zu steigern oder um eine konstante Temperatur in der Fertigstraße aufrechtzuerhalten, so lange dies unter Einhaltung der Betriebssicherheitsgrenzen möglich iut. Um jeden Abschnitt des Bandes auf ein<; relativ konstante Temperatur während der Zeit abzukühlen,in der der Abschnitt die Wickelvorrichtung 26 erreicht, wird die Kühlwaasermenge, die in der Kühlzone 36 auf das Band aufgebracht wird, durch Regelung'der Düsenzahl eingestellt, uie während einer bustimmten Zeit eingeschaltet sind. Gemäß einer bevorzugten Aus-
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führungsforui wird die Länge des Sprühbildes (spruylpattern) verändert, während das Volumen des durch jede Spritzvorrichtung abgegebenen Wassers bei eingeschalteter Spritzvorrichtung konstantjbleibt.
Die Temperatur des Bandes wird durch drei verschiedene Pyrometer überwacht. Das erste Pyrometer 42 ist auf der Ausgangsseite des letzten Walzengerüstes R-. in der Vorstraße angeordnet. Das zweite Pyrometer 44 befinaet sich zwischen dem vorletzten //alzengerüst F4 und dem letzten ψ Walzengerüst i(15 in der Fertigstraße, wogegen aas dritte Pyrometer 46 am Eingang zur Wickelvorrichtung 26 angeordnet ist. Die durch aas Pyrometer 42 festgestellte Temperatur ist ein Faktor bei der Bestimiuuno des anfänglichen Sprühbildes. Die Temperaturrückführun^Pvon den Pyrometern 44 und 46 werden dazu verwendet, um die Sprühbilder für ein gerade gekühltes Band zu verändern und um die gespeicherten Daten zur Verbesserung der Kühlregelung nachfolgender Bänder anzupassen.
Die Enden eines Bandes werden durch einen oberhalb des Walzentisches 2o angeordneten Metallsensor 48, eine Kraftmessdose 5o, die sich oberhalb tes Walzengerüstes F1 befindet, und ein Dickenmessgerät 52 erfasst, das zwischen dem Walzengerüst F5 und der Kühlzone 36 angeordnet ist. Die Erfassung der Bandenden sind sekundäre Funktionen für die Kraftmessdose 5o und das Dickenmessgerät 52. Ihre Hauptfunktionen liegen in der Messung der Walzkräfte am Walzengerüst F1 und der Messuno der Enddicke eines Bandes. Ein erstes Pulstachometer 54, das mit einer der Rollen in dem Walzengerüst F5 mechanisch gekoppelt i3t, überwacht die Geschwindigkeit des Bandes und den von diesem zurückgelegten Abstand, wenn es aus der Fertigstraße 22 autjtritt. Ein zweites Pulstachometer 56, das mechaniüch mit der Klemmwalze 28 gekoppelt ist, kann zur Überwachung der Bewegung und der Geschwindigkeit
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! des Bandes verwendet werden, nachdem dessen hinteres Ende daa Walzengerüst F5 verlassen hat, so dass das Pulstachometer 54 nicht länger wirksam ist. Die Ausgangssignale von den beschriebenen Sensoren werden einem Rechner 4o zugeführt, der einen Hilfseingang 41 und einen Ausgang zu den Sprühvorrichtungen in der Kühlzone 36 aufweist.
Die Drehzahlen, mit denen die Fertjgstraße 22 arbeitet, bestimmen die Bandgeschwindigkeiten, bis das hintere Ende des Bandes das Walzengerüst F5 verlässt. Zu diesem Zeitpunkt geht die Geschwindigkeitsregelung für das Band auf die Wickelvorrichtung 26 über. In beiden Fällen werden die Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten durcti die Eigenschaften des Bandes gemäß vorbestimmter Beziehungen bestimmt, die in chronologischer Reihenfolge eine Gr.eschwindigkeits-ZeitKurve der in Figur 2 dargestellten Art bilden.
Die Beziehungen zwischen den Bandeigenschaften und den Walzendrehzahlen werden In den Rechner 4o gespeichert. Auf der Basis der durch die beschriebenen Sensoren und den Hilfseingang 41 zugeführten Information bestimmt der Rechner 4o die Xnickpunkte und Beschleunigungen für die Kurve bzw. das Geschwindigkeitsprofil. Es wird nun Figur 2 näher erläutert. Wenn das Kopfende eines Bandes aus der Fertigstrage 22 austritt und den Rolltisch 54 zu einer Zeit t erreicht, bewegt es sich mit einer unteren Grundgeschwindi.-ikeit Vj, die gleich der Drehgeschwindigkeit (thread speed) der Fertigstraße 22 ist. Diese Drehgeschwindigkeit wird als eint Funktion der Bandtemperatur und der Dicke am Eingang zur Fertigstraße 22 festgelegt. Das Band läuft ail der Geschwindigkeit VT über den,Rolltisch 24, bis das Kopfende zu einer Zeit t-, die Wickelvorrichtung 26 erreicht. Wenn das Kopfende von der Wickelvorrichtung aufgenommen ist, werden die Fertigstraße und die*Wickelvorrichtung 26 beschleunigt , wobei die Beschleunigung durch den Rechner 4o als eine Funktion der fer-
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tigen Dicke des Bandes "bestimmt wird. Die Geschwindigkeit eines genügend langen Bandes kann zu einem Zeitpunkt t> eine obere Grundgeschwindigkeit V überschreiten und eine maximale Geschwindigkeit VmQ„ erreichen, die durch den
IiIcLX
Rechner 4o als eine Punktion der Eingangsdicke, der Breite und der Bandtemperatur festgelegt istjum sicherzustellen, dass die Walzanlage innerhalb der Kraft- und Drehmomentgrenzen arbeitet. Die Geschwindigkeit V kann als ein fester Prozentsatz von ?mo^ eingestellt sein, so dass Temperaturanzeigen bei V vollständig sind, bevor das
Band die Geschwindigkeit Yrr,„^. erreicht. . max
Unter der Annahme, dass Vmax zu einem Zeitpunkt t-, erreicht sei, arbeitet die Fertigstraße 22 bei dieser Geschwindigkeit bis da3 hintere Bandende das Walzengerüst F1 in der Fertigetraße 22 zu einem Zeitpunkt t. verlässt. Nach einer Verzögerung, die den Bandabmessungen unu der Geschwindigkeit proportional ist, wird die Fertigstraße 22 gleichmässig auf eine Geschwindigkeit V verlangsamt, bei der es sicher ist, dass das hintere Bandende das Walzengerüst F5 verlässt. Wie die Beschleunigung für das Band ist der Wert der Geschwindigkeit V eine Funktion der End» dicke des Bandes. Daa hintere Bandende muss sich beim Verlassen des Walzengerüstes F5 mit einer Geschwindigkeit V oder weniger bewegen, da die plötzliche Aufhebung des Bandzuges bei den Austrittsgeachwindigkeiten des hinteren Endes, die größer sindjals V , die Wirkung haben kann, dass das Band an dem Rolltisch 24 entlangschnellt ο Nachdem die Fertigstraße 22 auf die Geschwindigkeit V im Zeitpunkt tj. verlangsamt ist, wird die Bandgeschwindigkeit konstant gehalten, bis das hintere Ende das Waisengerüst F5 tatsächlich verlässt. Wenn das hintere Ende über den Rolltisch läuft, wird die Geschwindigkeit d©s Bandes au einem Zeitpunkt tg„weiter herabgesetzt v um die Bandgeschwindigkeit auf eine sichere Aufnahmegeschwindigkeit V (die vorzugsweise von einoiii Operateur für die V/alzanlage festgelegt
wird) in einem Zeitpunkt t7 zu verlangsamen, wenn das
hintere Ende die Wickelvorrichtung 26 erreicht.
Erfindungsgemäß wird die Länge der Sprühbilder (Spray patterns) als Punktionen 1.) der Zeit, die zum Lauf aer Bandabschnitte über den Rolltisch erforderlich ist (Aufenthaltszeiten) , und 2.) der augenblicklichen Lage dieser
Abschnitte in der Kühlzone 36 geregelt. Sowohl die Aufenthaltszeiten als auch die Lagen bzw» Stellungen für die Abschnitte können durch Integration der iiandgeschwindigkeit-Zeitkurve nach der Zeit gewonnen werden. Figur 3 zeigt das Integral der Geschwindigk-jits-Zeitkurve gemäß Figur 2 zwischen den Zeiten t und t^. Die vertikale Achse der Integralkurve stellt den Abstand dar, den das Band zurückgelegt hat, nachdem das Kopfende den Holltisch in einem NuIl-Abstand und einer Grundzeit t erreicht hat. Auf der horizontalen Achse i.it die Zeit in Sekunden aufgetragen, während der sich ein Punkt auf dem Band um irgendeine eingestellte Entfernung vom Anfang des Holltisches bewegt. Zur Berechnung der Aufenthaltszeiten ist die Länge des Rolltisches mit
einem festen Abstand L entlang der Entfernungsachse aufgetragen. Wie aus der Geschwindigkeits-Zeitkurve zu erwarten ist, wird die Entfernung L vom Kopfende des Bundes während einer Aufenthaltszeit t.. - t zurückgelegt. Die Aufenthalt szeit für jeden anderen Punkt auf dem Band bestimmt
sich aus der Zeit (horizontal gemessen), ^ie der Punkt
zUii. Zurücklegen einer Strecke L (vertikal gemessen) entlang der Integralkurve benötigt. Wenn einmal angenommen
sei, dass ein bestimmter Punkt de· Anfang dea Rollti:>ches zu einer Zeit, t erreicht, so wird aus Figur 3 ersichtlich,
Cl
dass er bis zu einer Zeit t, entlang der Strecke L wandert und somit auf dem Rolltisch verbleibt. Die Aufenthaltszeit für dj,eaen Punkt ist gleich der Differenz zwischen diesen zwei Zeitpunkten oder t, - t .
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Damit die Berechnungen der Aufenthaltszeit nützlich sind, müssen die Abschnitte, für die diese Berechnungen angestellt werden, auf einen Basispunkt bezogen werden. In einer bevorzugten Au3führungsform wird jeder Abschnitt durch ein Pulstachometer 54 und einen geeigneten Digitalzähler (nicht gezeigt) auf das Kopfende des Bandes bezogen, sobald dieses einmal von dem Dickenmessgerät 52 erfasst ist. Die Anzahl der durch das Pulstachometer 54 erzeugten Impulse ist direkt proportional zu der von dem Kopfende des Banues zurückgelegten Strecke. Wenn also die
* ; Anzahl der Pulse, die durch das Pulstachometer 54 pro Meter Bandbewegung erzeugt werden, und der Abstand in Meter zwischen einem bestimmten Abschnitt und deu Kopfende bekannt ist, kann der Abschnitt als am Anfang des Rolltisches befindlich festgestellt werden, wenn die akkumulierte Zählung gleich dem Produkt dieser zwei Größen ist. Wenn beispielsweise das Pulstachometer zwei Impulse pro Meter Bandbewegung erzeugt und die Länge eines Abschnittes hinter dem Kopfende des Bandes mit 1oo m bekannt ist, so wird die Feststellung, dass eich dieser Abschnitt an dem Walzengerüat P 5 befindet, dann getroffen, wenn die akkumulierte Zählung gleich zwei Impulse/Meter χ 1oo Meter oder 2oo
ψ Impulse ist.
Die Zeit in Sekunden, die ein Abschnitt benötigt, um irgendeinen Punkt auf dem Rolltisch zu erreichen, nachdem er das Walzengerüst P5 verlassen hat, kann ebenfalls unter Verwendung der Integralkurve gemäß Figur 3 bestimmt werden. Zu jedem bestimmten Zeitpunkt ist die von dem Kopfende des Bandes zurückgelegte Strecke aus der akkumulierten Zählung bekannt, so dasa die Lage des Kopfendes auf der Integralkurve festgelegt ist. Wenn angenoiamen sei, dass das Kopfende eine Entfernung zurückgelegt hat, welche es auf einen'Punkt P auf der Kurve bringt, und dass der Abstand zwischen dem Kopfende und dem betrachteten Punkt so grou ist, dans siqh d,er Punkt am Punkt R am Waisengerüst F5
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befindet, so ist die von dem Element benötigte Zeit, um sich entlang einer bekannten Strecke D zu einem bestimmten Punkt oder einer Spritzvorrichtung 8 auf dem Rolltisch zu bewegen, gleich t - t . ■
3 Γ
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Aufenthaltszeiten für benachbarte, gleich lange Abschnitte eines Bandes berechnet. Wenn das Kopfende des Bandes das Walzengerüst F5 erreicht, so werden die Impulse, die das Tachometer 54 zu erzeugen beginnt, einem vorher eingestellten Countdown-Zähler (nicht gezeigt) zugeführt, der einen der Abschnittslänge äquivalenten Anfangszählerstand besitzt. Eine Bewegung des Bandes über den Rolltisch bewirkt, dass das Zählgerät wiederholt bis Null zurückzählt. Es werden übliche Jchaltkreise verwendet, um einen Probenimpuls (sampling pulse) zu erzeugen, wenn eine Null-Zählung festgestellt wird, und um den Zähler in seine vorherige Einstellung zurückzuführen. Jeder Probenimpul3 leitet die Berechnung einer Aufenthaltszeit ein. "
Damit die berechneten Aufenthaltszeiten von Wert sind, müssen sie in Größen des Sprühbildes umgeformt werden. Zunächst werden gespeicherte graphische Darstellungen der in Figur 4 gezeichneten Art verwendet, um die Sprühbilder festzulegen, die für die bei den oberen und unteren Cirundge3chwindigkeiten über den Rolltisch laufenden Abschnitte erforderlich sind. Dieee Darstellungen, die empirisch oder aus theoretischen Wärmeübergangsgleichungen abgeleitet werden können, zeigen Pertigwalztemperaturen und Wickeltemperaturen über der Zahl von Sprühvorrichtungen bei einer spezifischen konstanten Geschwindigkeit, die entweder die untere oder die obere Grundgeschwindigkeit für das Band ist. Das thermische Verhalten der Metallbänder variiert naturgemäß mit der Dicke und der gekühlten Stahlart, so dans es erforderlich wird, für verschiedene Dicken--
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bereiche und Stahlhauptarten Kurvenscharen zu speichern. Somit würde Figur 4, in der Kurve 58 einen Bereich von Fertigwalztemperaturen und Kurve 6o einen Bereich von Wickelteniperaturen zeigt, nur für eine bestimmte Stahlart gültig sein, die eine Dicke innerhalb eines bestimmten Dickenbereiches aufweist und sich bei einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, die entweder die untere oder die obere Grundgeschwindigkeit sein kann.
Zur Berechnung der Anzahl von Sprühvorrichtungen, die zur Herabsetzung der Temperatur eines Bandes von einer vorher- ^ bestimmten Temperatur T« einer Fertigwalzanlage auf eine gewünschte Wickeltemperatur T bei einer bestimmten Geschwindigkeit erforderlich sind, werden die Schnittpunkte der Temperaturwerte T„ und T mit den Kurven 58 bzw. 6o
( X G
von einer Kurve einer Kurvenschar bestimmt, Die T„-tCurve 58 legt mit ihrem Schnittpunkt eine erste Anzahl von Sprühvorrichtungen N1 fest. Auf ähnliche Weise gibt die T - Kurve 6o durch Schnittpunktbildung eine zweite- Anzahl Sprühvorrichtungen N2 an. Die Gesamtzahl der dprühvorrichtungen oder das Sprühbild, das zur Herabsetzung der Temperatur von T,. attf. Tn erforderlich ist, wird aus der Differenz zwischen N1 und N2 gewonnen. Die Anzahl Sprühvorrichtungen Nt, die zur Herbeiführung des spezifizierten Temperaturabfalles bei der unteren Grundgeschwindigkeit V^ erforderlich ist, gibt eine minimale Anzahl von Sprühvorrichtungen an. Die Anzahl von Sprühvorrichtungen I „ die zur Herbeiführung des gleichen Temperaturabfalles bei der oberen Grundgeschwindigkeit 1 erforderlich ist, wird in
XL
der gleichen V/eise berechnet» Da jedoch die obere Grundgeschwindjgk-'it V kleiner gemacht wird als. die maximale Geschwindigkeit V „ um eine Rückführung der Temperaturdaten zu gestatten bevor die Verlangsamung der Walzanlage eingeleitet wird, sind zusätzliche Berechnungen notwendig,, um die maximale Anzahl von Sprühvorriohtungen su berechnen,-die benötigt werden könnten.-Da V- ein fester Prozentsatz
max
von V ist, dient'das feste Verhältnis TT als ein Faktor, der bei Multiplikation mit N di« m.aximale Anzahl von üprühvorrichtungen N ergibt, die bei der Ge-
H13.X
achwindigkeit V erforderlich sind.
1ILcUC
Die Sprühvorrichtung zahlen N und N,-, ausgedrückt als Punktionen der Aufenthaltszeiten, bilden die Endpunkte für eine Kurve, die die Anzahl der üprühvorrichtungen wiedergibt, die für Abschnitte mit dazwischenliegenden Aufenthaltszeiten notwendig sind. Die in Figur 5 dargestellte Kurve kann linear, konkav oder konvex sein, wobei die genaue Form von den Eigenschaften und Abmessungen des gekühlten Bandes abhängig ist. Unabhängig von der Form der Kurve kann die Zahl der üprühvorrichtungen N , die für ein Band mit einer Aufenthaltszeit t erforderlich ist, aus folgender Gleichung bestimmt werden:
«x -
*u
Darin bedeuten:
N = Anzahl der Üprühvorrichtungen für ein Element, das In einer Aufenthaltszeit t über den Rolltisch läuft.
N-r= Anzahl der üprühvorrichtungen für ein Element, das bei einer unteren Grundgeschwindigkeit über den Rolltisch läuft
N= Anzahl der üprühvorrichtungen für ein Element, das bei der-oberen Grundgeschwindigkeit über den Rolltisch läuft-r
t-r= Auf-enthalt s zeit eines Elementes, das bei
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-H-
der unteren Grundgeschwindigkeit über den Rolltisch läuft. .:,
t = Aufenthaltszeit eines Elementes, das bei der oberen Grundgeschwindigkeit über den Rolltisch läuft.
t = Aufenthaltszeit für das betrachtete Element und
k= die fοrmbestimmende Konstante.
Durch Bestimmung der Aufenthaltszeit für das Kopfende von jedem Bandabschnitt und durch wiederholte Lösung der gegebenen Gleichung unter Verwendung der festgestellten Aufenthaltszeiten werden die Sprühbilder bestimmt, die für eine richtige Kühlung aller Abschnitte erforderlich sind. Um sicherzustellen, dass jeder Bandabschnitt der erforderlichen Anzahl von Sprühvorrichtungen ausgesetzt wird, werden die Sprühvorrichtungen der Reihe nach geregelt bzw. gesteuert, damit sie dem Abschnitt über den Rolltisch hinweg folgen. Dies i3t in Figur 6 für zwei aufeinanderfolgende Abschnitte des gleichen Bandes gezeigt. Zu Darstellungszwecken sei angenommen, dass die Geschwindigkeiten und Temperaturen des Bandes gerade die Werte haben, die für eine Sprühlänge von zehn Sprühvorrichtungen für den ersten Abschnitt und elf Sprühvorrichtungen für den zweiten Abschnitt erforderlich sind. Dabei wird jeder Abschnitt als 18,3 m (6o feet) lang betrachtet, wobei er sich (für typische
Über
Sprühabstände)/zehn Sprühvorrichtungen erstreckt.
Die Endsprühdüsen in dem Sprühbild, welches zu einer bestiraiütejn Zeit existiert, sind als kurzer vertikaler Balken : für die Sprühbilder für den ersten Abschnitt und als ein kleiner Kreis für ,die Sprühbilder für den ^vfiten Abschnitt
ν Λ-" ' 0 0 9 8 4 7 Al 3 7 % bad original
dargestellt. Die Sprühvorrichtungen, die direkt unterhalb dieser Symbole für die Endpunkte oder unterhalb der diese Symbole verbindendenynorizontalen Linien angeordnet sind, werden als "eingeschaltet" oder als "Kühlwasser abgebend" betrachtet.
Das Kopfende des ersten Abschnittes erreicht den Abschnitt unterhalb der Sprühvorrichtung S1 zu einem Zeitpunkt t . Auf ein Arbeitssignal hin schaltet die Sprühvorrichtung S1 ein und bleibt eingeschaltet, da das Kopfende über diesen Bereich hinaus läuft. Wenn sich der erste Abschnitt ent lang des Rolltisches bewegt, werden die Sprühvorrichtungen S2 bis 31 ο der Reihe nach hinzugeschaltet, da das Kopfende des ersten Abschnittes jede dieser Vorrichtungen erreicht und über diesen hinausläuft. Zu einem Zeitpunkt t.. erreicht das Kopfende die Sprühvorrichtun -SIo. Die erforderlichen zehn Sprühvorrichtungen arbeiten nun, und es brauchen für den ersten Abschnitt keine weiteren Sprühvorrichtungen hinzugefügt zu werden. Wenn kein zweiter Abschnitt vorhanden wäre, würden die Sprühvorrichtungen S1 bis S1o der Reihe nach aus dem Sprühbild entfernt werden, da das hintere Ende des ersten Abschnittes jede dieser Vorrichtungen erreicht und darüberjhinauslauft, bis schließlich zu einem Zeitpunkt tp die Sprühvorrichtung S1o die allein noch arbeitende Sprühvorrichtung wäreT
Es ist jedoch noch der zweite Abschnitt vorhanden, dessen Kopfende dem hinteren Ende des ersten Abschnittes entspricht. Die Sprühbilder für diesen zweiten Abschnitt werden in der gleichen Weise bestimmt wie die Sprühbilder für den ersten Abschnitt. Das bedeutet, dass die Sprühvorrichtungen der Reihe nach eingeschaltet werden, um dem Kopfende des Abschnittes zu folgen, und dann der Reihe nach wieder ausgeachaltert werden, um dem hinteren Ende des Abschnittes zu folgen. Da jedoch din oprühvorrichtungen S1 bis S1o be-
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reits eingeschaltet sind, wenn das Kopfende des zweiten Abschnittes diese erreicht, bleiben diese Sprühvorrichtungen einfach fortlaufend eingeschaltet. Die erforderliche elfte Sprühvorrichtung S11 wird dann hinzugeschaltet, wenn das Kopfende des zweiten Abschnittes zu einem Zeitpunkt t, gerade ankommt. Zu dieser Zeit sind die erforderlichen elf Sprühvorrichtungen eingeschaltet, aber nur solange, bis das Hinterende des zweiten Abschnittes über die Sprühvorrichtung S1 hinwegläuft. Dann werden die Sprühvorrichtungen S1 bis S11 der Reihe nach ausgeschaltet, um dem hinteren Ende des zweiten Abschnittes über den Rolltisch zu folgen, * bis wieder alle elf Sprühvorrichtungen abgeschaltet sind. Es ist zwar nur ein i'eil der Abschaltfolge der Sprühvorrichtungen für den zweiten Abschnitt gezeigt worden, es ist aber selbstverständlich, dass die Abschaltfolge fortgesetzt wird, bis jede Sprühvorrichtung in dem Sprühbild zu einem Zeitpunkt t, wieder ausgeschaltet ist.
Die Darstellung beruht auf einem Band? das nur aus zwei Abschnitten besteht, welches etwa 36 m (12o feet) lang sein würde. In der Praxis sind die Bänder jedoch viel langer. Polglich bestehen die Zeiten, in denen ein Nachführvorgang auftritt,, nur dann, wenn 1.) die S'prühvorrichtungen zugeschaltet werden,"um dem Bandkopfende über den Rolltisch zu folgen^ 2.) die Sprühvorrichtungen abgeschaltet werden, um dem Hinterende des Bandes über den Rolltisch zu folgen und 3») wegm <äi© oprühvorrichtungen zugeschaltet oder abgeschaltet werden, um Veränderungen in den Aufenthaltszeiten und/oder Temperaturen von in die Kühlsone eintretenden Zwischenabsehnltten Rechnung zu tragen.
Die Zeiten, die die Kopf-, uad Hinterenden eines Abschnittes benötigen, ura bestimmte aprühvorrichtungen nach4 deia Austritt aus dem letzten Walsongerüst zu erreichen, werden, ausdem Integral der Gesehwindigkeits-Ze' tkurire bestimmt. Dies wurde bereits in Verbindung mit Figur 3 beüchriefoen,,
BAD ORfGWAi
Die Regelsignale, welche zur Regelung von Größen in dem Sprühsystem verwendet werden, werden gemäß diesen • erforderlichen Zeiten und gemäß den bekannten Ansprechzeiten der Sprühventile erzeugt. Beispielsweise kann es aus dem Geschwindigkeits-Zeitintegral bekannt sein, dass das Kopfende des Abschnittes X Sekunden benötigt, um von dem letzten Walzengerüst zu einer zum Sprühbild hinzuzuschaltenden Sprühvorrichtung zu laufen und dass die iiprühvorrichtung selbst Y Sekunden benötigt, um ihren Ein_schalt-Zustand zu erreichen. Polglich würde das Regalsignal für diese Sprühvorrichtung X-Y Sekunden später erzeugt werden, nachdem das Kopfende das letzte Walzengerüst verlässt. Der gleiche Berechnungsgang würde durchgeführt werden, wenn die Sprühvorrichtung ausgeschaltet werden soll. Es kann jedoch sein, dass die Ausschaltzeit des Ventiles nicht die gleiche wie die Einschaltzeit ist, so dass es erforderlich wird, für die Ausschaltung von Sprühvorrichtungen einen anderen Wert für die Größe Y zu verwenden al3 für Einschaltung. -
Um die Beziehungen zwischen den Aufenthaltszeiten, den Sprühbildlängen und der zeitlichen steuerung bzw. dem timing des Sprühbildes in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deutlich zu machen, wird die Kühlung eines Bandes anhand von J?igur 1 beschrieben. Die Zusammensetzung, die Eintrittsdicke, die Breite, die vorausbeetimmte Enddicke und die Temperatur des Bandes werden dem Rechner 4o über den Hilfseingang 41 und das Pyrometer eingegeben, bevor das Band in die Fertigstraße 22 eintritt. Unter Verwendung dieser Information und der gespeicherten Beziehungen kann der Rechner 4o die untere Grundgeschwindigkeit Vj, den Beschleuni^ungsgrad, die maximale Geschwindigkeit V , und die Auijtrittsgeschwindigkeit V
IRHkX. β
aus dem'letzten Walzengerüst bestimmen.
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Wenn das Band von dem Metallsensor 48 erfasst wird, werden die üprühbilder N,- und N , die bei den unteren und obereren Grundgeschwindigkeiten erforderlich sind, au3 den gespeicherten Daten der in Verbindung mit Figur 4 bezeichneten Art bestimmt, wobei die Temperatur der Fertig3traße und die gewünschte Wickeltemperatur verwendet wird. Da das anfängliche Sprühbild teilweise eine Funktion der Fertigstraßentemperatur ist, aber berechnet werden muss, bevor das Band das Pyrometer 44 der Fertigstraße erreicht, wird die Bandtemperatur von dem Pyrometer 42 gemessen und auf der Basie bekannter thermischer Bedingungen aber die Fertigstraße 22 hinweg vorausberechnet, um eine vorausbestimmte Fertigstraßentemperatur festzulegen. Die gewünschte Wickeltemperatur kann mittels eines vom Operateur über den Hilfseingang 41 gegebenen Eingangssignales bestimmt werden. Alternativ können diese Temperaturen auch in Speichereinhe'iten des Rechners 4o als eine Funktion der Enddicke gespeichert sein. Die Zeitsteuerung bzw. das Timing der Arbeitssignale, die zur Festlegung des ersten Sprühbildes erforderlich sind, wird nicht hergestellt, bevor das Kopfende von dem Lastsenaor 5o am Walzengerüst F1 in der Fertigstraße 22 erfasst ist. Durch die Verzögerung der Berechnung von
W Arbeitssignalen in dieser Weise werden Tiiningf ehler infolge von unerwarteten Verzögerungen zwischen den Walzengerüsten Rt und F1 vermieden.
Wenn das Bandkopfende das Walzengerüst F5 erreicht, beginnt das Pulstachometer 54 sowohl die Bandgeschwindigkeit als auch die von dem Bandkopfende zurückgelegte Entfernung zu überwachen. Die Berechnungen hinsichtlich des üprühbildes und der Zeitsteuerung für den Rest des Bandes werden eingeleitet, wenn das Kopfende von dem Dickenmessgerät 52 erfasst wird. Wenn da3 Kopfende jedes nachfolgenden Abschnittes des Bandes durch das Pulstachoiiieter 54, daa auf den vorher eingestellten Zahler arbeitet, al3 an dem Walzengerüst . F5 befindlich festgestellt wird, wird die Aufenthaltszeit
,.,.,.-- 009647/137» BM> "
dieaes Abschnittes aus der bestehenden Geschwindigkeit-Zeitkurve vorausbestimmt. Es werden die Länge des Üprühbildes und die zeitliche Steuerung,der Arbeitssignale für den Abschnitt am Walzengerüst F5 berechnet, und zwar auf der Basis der dann bestehenden Geschwindigkeitskurve des Bandes.
Dae Hinterende des Bandes wird an dem ersten Walzengerüst F1 der Pertigstraße 22 durch die Aufhebung der Walzlast angezeigt, die von dem Lastsensor 5o festgestellt wird. Die Erfassung des Hinterendes leitet ein Verzögerungsverfahren der Walzanlage ein, das zu einer Verlangsamung des Bandes auf eine sichere Austrittsgeschwindigkeit führt, wenn das Hinterende das letzte Walzengerüst P5 der Pertigstraße 22 erreicht. Zur gleichen Zeit werden auch endgültige Abschaltzeiten für die Sprühvorrichtungen berechnet, die für den letzten Bandabschnitt eingeschaltet waren. Wenn das Hinterende des Bandes an dem Dickenmessgerät 52 entlanglauft, kann das wahlweise vorgesehene Pulstachometer 56 beginnen, die Bandgeschwindigkeit beim Lauf des hinteren Bandendes über den Rolltisch 24 zu überwachen.
Die vorliegende Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, ist in Ihrer Art vorausschauend, d.h., dass die üprühbildlängen und die zeitliche Steuerung der Arbeitssignale zunächst als Punktionen der vorausbestimmten Geschwindigkeiten, der vorausbestimmten Temperaturen un,i der vorausbestiuuiiten Beziehungen zwischen den Sprühbildern und Ihren Wirkungen auf die Bandtemperatur im voraus festgelegt werden, Um für eine Überprüfung der Leistungsfähigkeit des Systems zu sorgen, während ein Band gekühlt wird, und um die vorausbestimmte Näherung zu verbessern, sind durch die Pyrometer 44 und 46 adaptive Rückführungen vorgesehen.
009847/1378 sad
-2ο-
Wenn die von dem Pyrometer 44 am Walzengerüst F5 gemessene Temperatur von der vorausbestimmten konstanten Pertigstraßentemperatur abweicht, werden die Jprühbildlängen N und N-., die bei den oberen und unteren Grundgeschwindigkeiten erforderlich sind, von Abschnitt zu Abschnitt neu berechnet, um für mehr oder weniger Sprühvorrichtungen für jeden Abschnitt zu sorgen, was von der Größe und der Art der Abweichung der vorausbestimmten Temperatur von der gemessenen abhängt. Das adaptive Verfahren wird nun anhand der Figuren 7 und 8 dargestellt. Figur 7 ist ähnlich wie Figur 4 und zeic;t die Fertig-Straßentemperaturen und Wickeltemperaturen über der Zahl von Sprühvorrichtungen bei einer speziellen konstanten Geschwindigkeit. Wie bereits vorstehend erläutert wurde, wird die Zahl der Sprühvorrichtungen, die bei der konstanten Geschwindigkeit erforderlich ist, bestimmt, bevor das Band den Rolltisch erreicht, indem (1) eine erste Anzahl von Sprüheinrichtungen N3> die durch den Schnittpunkt der gewünschten Wickeltemperatur T und einer Wickeltemperaturkurve 74 bestimmt wird, und (2) eine zweite Anzahl von Sprühvorrichtungen N. festgelegt wird, die durch den Schnittpunkt der vorauBbestimmten Pertigstraßentemperatur T„ und einer Fertigstraßen-Temperaturkurve 76 bestimmt wird. Die Anzahl der Sprühvorrichtungen ist gleich
f der Differenz zwischen N, und N, . Wenn jedoch die gemessene Pertigstraßentemperatur eines Bandabschnittes von der vorauBbestimmten Pertigstraßentemperatur T-. um einen Betrag & T» abweicht, wird die zusätzliche Anzahl von Sprühvorrichtungen δ, N, die hinzugefügt oder abgezogen werden muß, aus dem Schnittpunkt der gemessenen Pertigstraßentemperatur (Tx. + α Τ«) und der Fertigstraßen- : Temperaturkurve 76 bestimmt. Da die Form bzw. der Verlauf der Fertigstraßen-Temperaturkurve, die für eine Grundgeschwindigkeit gültig ist, wahrscheinlich nicht die gleiche sein wird wie der Verlauf für die andere Grundgeschwindig-
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keit, kann die Größe Δ N für die unteren und oberen Grundgeschwindigkeiten unterschiedlich sein.
Die Wirkung des von Abschnitt zu Abschnitt erfolgenden adaptiven Verfahrens auf die Berechnungen der Sprühbildlänge ist in Figur 8 dargestellt. Hier stellt die Linie 62 die ursprünglich berechnete Besiehung zwischen den Sprühvorrichtungszahlen und den Aufenthaltszeiten dar. Es Bei angenommen, das3 die Fertigstraßentemperatur,die für irgendeinen bestimmten Abschnitt gemessen wird, aie vorausbestimmte Temperatur überschreitet, so dass neue Werte für N undjN-r für diesen Abschnitt gemäß dem oben beschriebenen Verfahren berechnet werden müssen. Die Koordinaten der Kurve werden bei den Aufenthaltazeiten t und t, verändert, um eine neue Kurve 64 hervorzubringen. Unter der Annahme, dass der bestimmte -«ibschnitt, für den die erneuten Berechnungen durchgeführt werden, eine Aufenthaltszeit ΐχ aufweist, wird die Anzahl von Sprühvorrichtungen, die auf den Abschnitt gerichtet werden, von der Anzahl N . die auf der vorausbeBtimmten Fertig-
Straßentemperatur (Kurve 62) beruht, auf eine Anzahl N, vergrößert, die sich aus der gemessenen Fertigstraßentemperatur (Kurve 64) ergibt.
In einer bevorzugten Auaführungsform dieser Erfindung wird das adaptive Verfahren vereinfacht, indem die iertigstraßen-Temperaturkurve 76 bei einer vorausbestimmten Temperatur T-, vermerkt wird, wenn die ersten Rechnungen durchgeführt werden. Danach können die zusätzlichen Änderungen der Anzahl von Üprühvorrichtungen in Berücksichtigung von Teiiiperaturveränderungen als Produkt der Temperaturabweichung und der inveroen Steigung berechnet werden. Bei einer derartigen Vereinfachung iat angenommen, dass die Ferti^atr/ißen-Temperaturkurve 76 linear ist, wau nicht der Fall int. Für Temperaturabweichungen in der Größenordnung von etwa 4o G (loo F) oder weniger int die Kurve 76 jedoch ausreichend linear, ui.i diene Vereinfachung ohne einen we-
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sentlichen Fehler zu gestatten. Wenn allerdings die tatsächliche Temperaturabweichung 4o C (1oo F) überschreitet, kann die aufgezeichnete Abweichung während der adaptiven Berechnungen auf 4o°C begrenzt werden.
Um die vorausbestimmte Näherung hinsichtlich der aufeinanderfolgenden Bänder zu verbessern, werden die Wickeltemperaturen bei den unteren und oberen Grundgeschwindigkeiten von einem Pyrometer 46 überwacht, tfenn eine bestimmte Diskrepanz zwischen der gewünschten Wicknltemperatur
^ und der überwachten Wickeltemperatur festgestellt wird, werden die gespeicherten Koordinaten der entsprechenden Kurve gemäß Figur 4 verändert. In Figur 9 ist dargestellt, wie diese Veränderung hervorgerufen wird, indeia die ursprüngliche Kurve für die Wickeltemperatur horizontal verschoben wird. Falls die festgestellten Wickeltemperaturen die gewünschte Wickeltemperatur überschreiten, könnte die Kurve nach links bis in eine neue Lage 7o verschoben werden, so dass die Sprühbildlänge bei der bestimmten Grundgeschwindigkeit für die Figur 9 gültig ist, von Lp auf L, vergrößert wird. . Falls umgekehrt die festgestellte Temperatur unter der gewünschten Wickeltemperatur liegt, könnte die Kurve nach rechts bis in eine neue Lage 72 verschoben werden, wodurch die Sprühbildlänge von L? auf L- verkürzt wird.
Eine andersartige Adaption betrifft die gemessene Fertigwal ζ temperatur und die Änderung der Bandgeschwindigkeit, aobald das Band von der Wickelvorrichtung erfasst ist. Ee ist ein übliches Verfahren, die Walzenbeschleunigung gemäß den gemessenen Fertigwalzteinperaturen zu regeln. Wenn sich die Bandtemperatur ändert, wird die Walzanlage beechleunigt, um die VTärmeverluste herabzusetzen, oder zur Vergrößerung der WärmeVerluste verlangsamt»um zu versuchen, eine konstante Fertigwalzentemperatur aufrechtzuerhalten. Die erforderliche Geschwindigkeitsänderung, um eine kon-
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stante Temperatur für ein i>and bestimmter Dicke aufrechtzuerhalten, wird aufgezeichnet. Beim nächütei. Hai, wenn ein Band dieser Dicke gewalzt wird, wird die neue Geschwindigkeitsänderung anstelle der alten verwendet.
Ein ähnliches Ergebnis kann in Walzanlagen erzielt werden, in denen die Beschleunigung wahrend der Abkühlung eines bestimmten Bandes nicht verändert wird. Indem das Ausmaß der Abweichung aufgezeigt wird, kann die erforderliche neue Geschwindigkeitsänderung berechnet bzw. abgeschätzt werden. Diese Berechnung kann verbessert werden, wenn die neue Geschwindigkeitsänderung während der Abkühlung von nachfolgend bearbeiteten Bändern verwendet wird.
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Claims (8)

  1. -24-Patentansprüche
    i.jVerfahren zur Kühlung eines Bandes in einer Walzan-— lage nit einer Pertigstraße, einem Rolltisch mit steuerbaren Sprühvorrichtungen und einer Wickelvorrichtung, wobei d?i3 Band mit veränderbaren Geschwindigkeiten über den Rolltisch läuft, dadurch gekennzeichnet , dass
    a) die Zeitdauer bestimmt wi"d, während der sich jeder der' benachbarten Abschnitte des Bandes
    »auf dem Rolltisch (24) befindet,
    b) die Anzahl von üprühvorrichtungen (52) bestimmt wird, die zur Kühlung jedes der benachbarten Abschnitte von einer Fertlgstraßenteuiperatur auf eine gewünschte Wickelstreckentemperatur als eine Punktion der Aufenthaltszeiten erforderlich ist, und
    c) die Anzahl der Sprühvorrichtungen (32) verändert wird, die der Reihe nach in Koinzidenz mit der Bewegung der Abschnitte über den Rolltisch (24) auf das Band gerichtet sind, wobei jeder der
    w benachbarten Abschnitte derjenigen Anzahl von
    Sprühvorrichtungen ausgesetzt wird, die für den bestimmten Abschnitt als erforderlich bestimmt ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ke η η zeichnet , dass zur Bestimmung der Aufenthaltezeit jedes der benachbarten Abschnitte
    ι a) die Geschwindigkeit de3 Bandes beim Verlassen der Pertigstraße (22) bestimmt wird, wobei eine Ge-
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    schwindigkeitskurve für das-über-den Ro-litisch laufende Band aufgenommen wird,
    b) die bestehende Geschwindigkeitskurve nach der Zeit integriert wird, wobei die von jedem Bandabschflitt zurückgelegte Entfernung als Punktion der Zeit bestimmt wird, und
    c) aus diesem Integral die Zeit bestimmt wird, die jeder Abschnitt zum Zurücklegen der Entfernung zwischen dem Eingang zum Holltisch (24) und dem Eingang zur /ifickelvorrichtung (26) benötigt.
  3. 3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der erforderlichen Anzahl -von Sprühvorrichtungen (32)
    a) die Anzahl von Ljprühvorrichtungen berechnet wird, die zur Kühlung eines Bandabnchnittes erforderlich sind, der bei einer unteren Grundgeschwindigkeit über den Rolltisch (24) läuft, welche eine vorausbestimmte untere Aufenthaltszeit aus einer Schar gespeicherter Kurven erfordert, wobei jede Kurve dieser üchar die Anzahl der bei der unteren Grundgeschwindigkeit erforderlichen üprühvorrichtungen für Bereiche der Fertigstraßentemperaturen und Wickeltemperaturen für einen Bandabschnitt mit einer Dicke innerhalb eines bestimmten Dickenbereiches angibt,
    to) die Anzahl von iJprühvorrichtungen berechnet wird, die zur Kühlung des gleichen Bandabochnitte3 erforderlich eind, wenn dieser Abschnitt bei einer unteren Grundgeschwindigkeit über den Rolltisch (24) läuft, welche «ine voraiiabestiinmte obere Aufenthaltngeachwindigkeit aus einer zweiten Uchar ge-
    009847/1378 «Dobwh«.
    speicherte.r-Kurven, erfordert, wobei jede Kurve -. in der zweiten Kurvenschar die Anzahl der bei der oberen Grundgeschwindigkeit erforderlichen Sprühvorrichtungen (32) für Bereiche von l^ertig3traßentemperaturen und V/ickeltemperaturen für einen.Bandabschnitt mit einer Dicke innerhalb eines bestimmten JDickenbereichea, angibt, und
    c) die Anzahl der Sprühvorrichtungen (32), /li'e für jeden Abschnitt mit einer anderen Aufenthaltszeit erforderlich ist, als eine"Punktion der relativen Größe der anderen Aufenthaltezeit und den oberen und unteren Aufenthaltazeiten berechnet wird. ■■■:■■
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ferner
    a) die Temperatur jedes Bandabschnittes in der Nähe des Ausganges aus der Pertig3traße (22) gemessen wird, · -
    b) die gemessene Pertigstraßentemperatur mit einer erwarteten Pertigstraßentemperatur verglichen wird, 30 dass die Größe und Art der Temperaturabweichung jedes Abschnitts bestimmbar ist, und
    c) die Anzahl der Sprühvorrichtungen, die auf jeden Bandabschnitt bei dessen Lauf über den Holltisch (24) gerichtet sind, als eine Punktion der Größe und Art der Temperaturabweichung des Bandabschnittea modifiziert wird.
    009847/137·
    BAD ORJGWAL
  5. 5. Verfahren n::ch einem oder mehreren der Ansprüche
    bis 4, d a d u r c h g e k e η η ζ ei ohne t, dass ferner
    a) die Wickeltemperaturen gemessen werden, die durch die Verwendung von Kühlsprühvorriehtungen (32) an den Bandabschnitten erhalten werden, welche zum lauf über den Rolltisch (24) vorausbestimmte Aufenthaltszeiten erfordern,
    b) die gemessenen Wickeltemperaturen mit den gewünschten vYiekeltemperaturen zur Festlegung eines Temperaturfehlers verglichen werden und
    c) die Beziehung zvd.scb.en der Anzahl der Sprühvorrichtungen und den Fertigstraßen- sowie Wickeltemperaturen als eine Funktion der Größe und Art des Temperaturfehlers modifiziert wird, so dass der Fehler während der Kühlung nachfolgend bearbeiteter Bänder verkleinerbar ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e ke η η ζ e i c hne t, dass der Zeitpunkt, zu dem eine bestimmte Kühlvorrichtung (32) zur Regelung der Kühlung eines bestimmten Abschnittes hinzugefügt oder entfernt wird, dadurch festgelegt wird, dass
    a) aus dem Integral der bestehenden Geschwindigkeitskurve diejenige Zeitdauer bestimmt wird, die der bestimmte Abschnitt zum Zurücklegen der Entfernung von dem Eingang zum Rolltisch (24) zur bestimmten Sprühvorrichtung benötigt, und
    b) der Zeitpunkt, in dem ein Regelsignal für die Sprühvorrichtung erzeugt werden soll, als eine Funktion der bestimmten Laufzeit und der bekannten Ansprechzeit der 3prühvorrichtun ■; festgelegt wird.
    009847/1378
    ORIGINAL
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Messung der Wickeltemperaturen, die durch die Verwendung von Kühlsprühvorrichtungen für die über den Rolltisch (24) laufenden Bandabschnitte erhalten werden, bei den oberen und unteren Grundgeschwindigkeiten durchgeführt wird, die gemessenen Wickeltemperaturen mit den gewünschten Wickeltemperaturen zur Festlegung von Temperaturfehlern ebenfalls bei den oberen und unteren Grundgeschwindigkeiten ver-. glichen werden und die Modifizierung der Anzahl der Sprühvorrichtungen, die beim Lauf von nachfolgend bear-" beiteten Bändern auf diese gerichtet sind, bei den oberen und unteren Grundgeschwindigkeiten als eine Funktion der bei diesen Geschwindigkeiten gemessenen Größe und Arten der Temperaturfehler vorgenommen wird.
  8. 8. Verfuhren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass das Band in einer Kühlaone (36) wassergekühlt wird, die Sprühvorrichtungen (32) aufweist, welche oberhalb und unterhalb des Bandes angeordnet sind.
    0098*7/1378
    bad
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