轧机机架的辊缝的在线校准转让专利
申请号 : CN201780012842.0
文献号 : CN108700866B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : A.格鲁斯 , B.林泽尔
申请人 : 首要金属科技奥地利有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于轧机机组的操作方法,所述轧机机组具有多个轧机机架(1‑4)以用于轧制金属带(5),
‑ 其中,所述轧机机架(1‑4)有时在正常操作中操作并且有时在校准操作中操作,‑ 其中,所述多个轧机机架中的相应的轧机机架(1‑4)的工作辊(10)借助于设置所述相应的轧机机架(1‑4)的控制元件(11‑14)的控制元件位置(p1‑p4)被设置至辊缝(s1‑s4),使得所述工作辊(10)在正常操作期间轧制金属带(5),‑ 其中,所述相应的轧机机架(1‑4)的校准值(sC1‑sC4)、所述相应的轧机机架(1‑4)的状态参数(P1‑P4)和待设置的设定点辊缝(s1 *‑s4 * )被预先确定以用于描述所述相应的轧机机架(1‑4)的模型(15)以用于确定待设置的控制元件位置(p1‑p4)的目的,并且所述模型(15)基于所述校准值(sC1‑sC4)、所述状态参数(P1‑P4)和所述设定点辊缝(s1 *‑s4 *)来确定待设置的控制元件位置(p1‑p4),‑ 其中,控制元件位置(p1‑p4)在所述校准操作期间首先设置成使得所述金属带(5)传递通过所述轧机机架(1‑4)而不被所述工作辊(10)轧制,‑ 其中,所述控制元件位置(p1‑p4)随后在所述校准操作期间变化,使得所述工作辊(10)轧制所述金属带(5),
‑ 其中,在所述校准操作期间借助于设置在所述相应的轧机机架(1‑4)下游的厚度测量装置(9)采集所述金属带(5)的厚度(d),所述厚度是所述金属带(5)从所述相应的轧机机架(1‑4)输出的厚度,
‑ 其中,所述厚度(d)、所述状态参数(P1‑P4)和所述控制元件位置(p1‑p4)被提供给所述模型(15)并且所述模型(15)基于所述厚度(d)、所述状态参数(P1‑P4)和所述控制元件位置(p1‑p4)来确定所述相应的轧机机架(4)的校准值(sC1‑sC4),‑ 其中,之后是从所述校准操作到所述正常操作的转换,并且在所述校准操作中确定的所述校准值(sC1‑sC4)在所述正常操作期间作为所述相应的轧机机架(1‑4)的校准值(sC1‑sC4)用于确定待设置的控制元件位置(p1‑p4)。
2.根据权利要求1所述的操作方法,其特征在于
在所述相应的轧机机架(4)和所述厚度测量装置(9)之间没有布置另外的轧机机架,或者虽然在所述相应的轧机机架(1‑3)和所述厚度测量装置(9)之间布置至少一个另外的轧机机架(2‑4),但是在所述相应的轧机机架(1‑3)的校准操作期间,对于所有另外的轧机机架(2‑4)设置相应的控制元件位置(p2‑p4),使得所述金属带(5)传递通过相应的另外的轧机机架(2‑4),而不被所述相应的另外的轧机机架(2‑4)的工作辊(10)轧制。
3.根据权利要求1或2所述的操作方法,其特征在于
所述轧机机组具有驱动器(17),所述驱动器设置在所述相应的轧机机架(1‑4)的下游,并且所述驱动器(17)在所述相应的轧机机架(1‑4)的所述校准操作期间,在所述相应的轧机机架(1‑4)的输出侧上在所述金属带(5)上施加限定的拉力(Z)。
4.根据权利要求3所述的操作方法,其特征在于
所述驱动器(17)布置在所述轧机机组的最终轧机机架(4)的下游。
5.根据权利要求1或2所述的操作方法,其特征在于
所述轧机机组具有设置在所述相应的轧机机架(2‑4)上游的活套挑(18‑20),并且设置在所述相应的轧机机架(2‑4)上游的活套挑(18‑20)在所述校准操作期间被保持在限定的高度处。
6.根据权利要求1或2所述的操作方法,其特征在于
所述轧机机组具有设置在所述相应的轧机机架(1‑3)下游的活套挑(18‑20),并且设置在所述相应的轧机机架(1‑3)下游的活套挑(18‑20)在所述校准操作期间被保持在限定的高度处。
7.根据权利要求1或2所述的操作方法,其特征在于
至少一个其他的轧机机架(1‑3)设置在所述相应的轧机机架(2‑4)的上游,并且从在其处所述相应的轧机机架(2‑4)的所述控制元件(12‑14)的所述控制元件位置(p2‑p4)的变化开始的时刻直到在其处关于所述相应的轧机机架(2‑4)存在从所述校准操作到所述正常操作的转换的时刻,根据其来操作其他的轧机机架(1‑3)的道次顺序保持不变。
8.根据权利要求7所述的操作方法,其特征在于
在其处关于所述相应的轧机机架(2‑4)存在从所述校准操作到所述正常操作的转换的时刻之后,根据其来操作所述相应的轧机机架(2‑4)和其他的轧机机架(1‑3)的道次顺序被修改。
9.一种用于轧机机组的控制装置(6)的计算机程序产品,所述轧机机组具有多个轧机机架(1‑4)以用于轧制金属带(5),其中,所述计算机程序包括机器代码(8),其能直接通过所述控制装置(6)执行,其中,通过所述控制装置(6)执行所述机器代码(8)使得所述控制装置(6)根据前述权利要求中任一项所述的操作方法来操作所述轧机机组。
10.一种轧机机组的控制装置,所述轧机机组具有多个轧机机架(1‑4)以用于轧制金属带(5),其中,所述控制装置被实施成使得其根据权利要求1至8中任一项所述的操作方法来操作轧机机组。
11.一种轧机机组,其具有多个轧机机架(1‑4)以用于轧制金属带(5),其中所述轧机机组由根据权利要求10所述的控制装置(6)控制。
说明书 :
轧机机架的辊缝的在线校准
技术领域
设置的控制元件位置的目的,并且所述模型基于所述校准值、所述另外的状态参数和所述
设定点辊缝来确定待设置的控制元件位置,
述控制装置执行,其中,通过所述控制装置执行所述机器代码使得所述控制装置根据这样
的操作方法来操作所述轧机机组。
操作轧机机组。
背景技术
后轧机机架的工作辊。
这里,也可以毫无问题地进行更换。
更换磨损的辊。在更换辊后,必须再次启用铸造和轧制设备,并使其逐渐升至平稳操作。但
是,这个过程会导致设备的整体生产率显著降低。替代地,可以将生产的板坯排放在第一轧
机机组和设置在第一轧机机组下游的第二轧机机组之间,且因此使第二轧机机组停止生
产。在这种情况下,能够在第二轧机机组内进行辊更换。但是,生产的金属条不能再被轧制
成薄宽带的最终尺寸。
轧机机组,即使仅需要更换单个轧机机架的工作辊。整个设备的生产率随着与其关联的设
备停机时间的频率而降低。
期间,被更换。在该方法中,在校准操作中通过可引入到轧制线中的至少一个压紧辊在进入
轧机机架之前和/或之后将带张力施加到金属带。
间窗可用于更换轧机机组的辊。
的带张力。
金属带的轧机机架)中的工作辊,则额外的轧机机架被启用并承担其相邻的轧机机架之一
的功能。相邻的轧机机架依次承担其相邻的轧机机架的功能等,直到到达其工作辊应更换
的轧机机架为止。该轧机机架现在处于无效状态。因此,可以更换其工作辊。在更换工作辊
之后,以相反的顺序进行该过程,并且由此再次启用其工作辊被更换的轧机机架。
来说,液压缸单元‑在用于校准目的的轧制力调节下关闭,直到获得限定的轧制力。于是,轧
机机架的校准值基于在该时刻的控制元件位置以及轧机机架的另外的状态参数被确定。确
定的校准值被储存。在随后的正常操作中,在校准操作期间确定的校准值然后作为轧机机
架的校准值用于确定待设置的控制元件位置。
发明内容
机机架和厚度测量装置之间不布置另外的轧机机架,或者虽然在相应的轧机机架和厚度测
量装置之间布置至少一个另外的轧机机架,但是在相应的轧机机架的校准操作期间为所有
另外的轧机机架设置相应的控制元件位置,使得金属带传递通过相应的另外的轧机机架而
不被相应的另外的轧机机架的工作辊轧制。
施加拉力。但是,驱动器仅在金属带上施加拉力。它不会使金属带发生塑性变形。因此,在驱
动器之后的金属带的厚度等于在驱动器之前的金属带的厚度。
动器之间。特别地,驱动器能够布置在轧机机组的最终轧机机架的下游。然而,在这种情况
下,其他轧机机架中的相应的控制元件位置被以下述方式设置成使得金属带传递通过相应
的另外的轧机机架而不被相应的另外的轧机机架的工作辊轧制。
相应的轧机机架的工作辊。
套挑的方式 ‑ 在校准操作期间被保持在限定的高度处。
的轧机机架存在从校准操作到正常操作的转换的时刻,根据其来操作其他轧机机架的道次
顺序(pass sequence)优选地保持不变。结果,在相应的轧机机架的校准期间,特别是在相
应的轧机机架的输入侧上,金属带的厚度能够稳定地保持几乎恒定。
此,尤其可以优化各个轧机机架之间的载荷分布。
装置根据依据本发明的操作方法来操作轧机机组。
附图说明
此,在图中:
具体实施方式
样可以存在任何其他数量的轧机机架,特别是2、3、5、6、7或8个轧机机架。金属带5由轧机机
组的轧机机架1至4轧制。举例来说,金属带5能够是钢带或铝带。通常,轧机机组的轧制是热
轧。常常,连续铸造机设置在轧机机组的上游,对应于图1的示意图。然而,这在本发明的范
围内是次要的。
码8,其能由控制装置6直接执行。在这种情况下,通过控制装置6执行机器代码8使控制装置
6根据对应的操作方法来操作轧机机组。
带5轧制到对于相应的轧机机架1至4预先确定的输出侧厚度d1至d4,并且因此如将轧机机
架1至4上看作整体的轧机机组将金属带5从初始厚度d0轧制至结束厚度d。
缸单元来设置辊缝s1至s4(图1)。特别地,为此目的,相应的控制元件11至14被设置至相应
的控制元件位置p1至p4。控制元件位置p1至p4以下述方式确定,使得相应的辊缝s1至S4被
设置。
轧机机架1至4,即例如6或7个轧机机架,则这些解释也适用。
sC4、轧机机架4的另外的状态参数P4和待设置的设定点辊缝s4 *根据图3被预先确定用于
模型15。于是,模型15基于校准值sC4、另外的状态参数P4和设定点辊缝s4 *确定待设置的
控制元件位置p4。
架类似的过程也是本领域技术人员已知的,例如六辊式机架,其中,除了工作辊10和支承辊
16之外还存在中间辊。
16、辊轴承、用于使工作辊10和控制元件14反向弯曲以用于设置辊缝s4的装置形成。能复原
的弹性归因于元件‑单独或一起。此外,这些元件中的至少一些也可以通过热凸度和磨损发
生塑性变形,例如工作辊10。能复原的弹性可以是线性的或非线性的。特别是,由于辊压扁
而产生的弹性是非常非线性的。此外,可能存在与其他变量的依赖关系,例如诸如轧制速
度。
上部辊10的重量)。
安装高度、用于设置辊缝s4的控制元件14(通常称为收缩液压调整装置)的偏移量和控制元
件位置P4。另外,从其减去补偿值,特别是考虑到工作辊10的热凸度和磨损以及来自对支承
辊轴承进行建模的补偿。
至状态2的中转换。
加。因此,辊缝s4能够被确定为
别地,能够存在工作辊10的轧制力调节的调整。在达到参数化轧制力(校准轧制力)之后,储
存并保持校准值sC4,直到再次确定校准值sC4。
辊缝s4 *转换成待设置的控制元件位置p4,这是为此目的所需要的。
不再接触金属带5。因此,金属带5传递通过轧机机架4而不接触其工作辊10。打开轧机机架4
可以涉及从轧机机架4到其他轧机机架1至3的负载重新分配。替代地,可以维持其他轧机机
架1至3的负载。在本发明的范围内,采用这两个过程中的哪一个是次要的。决定性的是,轧
机机架4转换成特殊操作,其中打开以用于辊更换,即辊更换操作。在铸造机设置在轧机机
组上游的程度上,铸造机的铸造速度可以进一步降低。
的。决定性的是,一旦已完成辊更换,轧机机架4就转换成校准操作。
机机架4的工作辊10轧制。但是,对应于图4中的图示,金属带5在其他轧机机架1至3中轧制
至相应的输出侧厚度d1至d3。特别地,对应于此时的结束厚度d的输出侧厚度d3可以在3.5
mm和1.5 mm之间,例如在2.0 mm处。
地,相关的辊缝s4连续关闭。在图4中,辊缝s4的关闭由靠近轧机机架4的工作辊10的箭头表
示。图5示出了在其中轧机机架4的工作辊10刚刚接触金属带5,但刚好不轧制后者的状态。
如果在工作辊10之间没有金属带5,则该状态将对应于接合点。此时,金属带5在轧机机架4
的输入侧和输出侧二者具有厚度d3作为结束厚度d。厚度测量装置9也采集厚度d3作为结束
厚度d。
束状态对应于对在其中轧机机架4将金属带5轧制到期望的结束厚度d的状态的尽可能好的
估计。在图5中(类似于图4)通过靠近轧机机架4的工作辊10的箭头示出了辊缝s4的甚至进
一步关闭。初步结束状态在图6中示出。根据图6,控制元件位置p4以下述方式设置成使得轧
机机架4的工作辊10轧制金属带5,即减小其厚度。在轧机机架4之后,金属带5因此具有输出
侧厚度d4,其中,输出侧厚度d4小于设置在其上游的轧机机架3后面的输出侧厚度d3。特别
地,输出侧厚度d4能够在3.0 mm和1.0 mm之间,例如在2.0 mm处。通常,输出侧厚度d4与输
出侧厚度d3的比率在0.8和0.95之间。
结束厚度d的时间曲线以获得对应的厚度跳变。替代地,控制装置6可以跟踪金属带5的行
程。跟踪行程通常是本领域技术人员已知的。
和控制元件位置p4的基础上,模型15确定轧机机架4的校准值sC4。
(1)。替代地,可以初始设置轧机机架4的初步校准值sC4,基于厚度确定辊缝s4(在最简单的
情况下,仅需要采用厚度d作为辊缝s4)和将初步校准值sC4、辊缝s4和另外的状态参数P4提
供给模型15。根据由模型15确定的控制元件位置p4,在这种情况下能够向上或向下校正初
步校准值sC4。如果这是必要的,则能够重复该过程若干次,直到在控制元件位置p4和借助
于模型15确定的控制元件位置p4之间实现充分的对应。
辊缝s4,借助于模型15来确定待设置的控制元件位置p4。由模型15使用的校准值sC4是在校
准操作期间确定的校准值。如果测量的结束厚度d偏离期望的结束厚度,则控制元件位置p4
还在正常操作开始时立即更新,以便以下述方式设置辊缝s4,使得金属带5被轧制至期望的
结束厚度d。
保轧制过程的稳定性。然而,轧机机架4被打开以便更换轧机机架4的辊10,16。因此,它不能
在金属带5上施加拉力。然而,为了能够继续在金属带5上施加拉力Z,根据图1和图4至7中的
图示,驱动器17被设置在轧机机架4的下游。对应于图1中的图示,驱动器17能够设置在厚度
测量装置9的上游。替代地,驱动器17能够设置在厚度测量装置9的下游。在校准操作期间,
驱动器17在轧机机架4的输出侧上在金属带5上施加限定的拉力Z。当打开轧机机架4时,通
过驱动器17采用拉力Z能够以无急拉的方式实现。
前由轧机机架4在金属带5上施加的拉力Z相同。由于在校准操作期间(至少在校准操作开始
时)打开轧机机架4的情况,所以拉力Z然而通过轧机机架4传播到布置在其之前的轧机机架
3。这仍然适用直到工作机架4的工作辊10在校准操作期间重新接触金属带5。在这种状态
下,可能的是当辊缝s4关闭时,通过轧机机架4在没有急拉的情况下采用拉力Z。
4之间的拉力Z。特别地,活套挑20设置在最终轧机机架4的上游。在更换轧机机架4的辊10,
16期间,以及在轧机机架4的校准操作期间,活套挑20被保持在限定且恒定的高度处。以下
述方式确定高度,使得金属带5不妨碍更换轧机机架4的辊10,16。
即,重新预先确定轧机机架1至4的各个输出侧厚度d1至d4以及相关的操作参数。轧机机组
的道次顺序可以在某些情况下,针对上游轧机机架1至3改变,同时更换轧机机架4的辊10,
16。替代地,能够维持针对上游轧机机架1至3的道次顺序。在校准操作期间,针对上游轧机
机架1至3的道次顺序的改变也是可能的。然而,在本发明的范围内,在其处最终轧机机架4
的控制元件14的控制元件位置p4的变化开始的时刻之后,针对上游轧机机架1至3的道次顺
序优选地不再改变。换句话说:只要轧机机架4的工作辊10静态地位于图4所示的定位中,就
允许改变针对上游轧机机架1至3的轧机机组的道次顺序。但是,从在其处控制元件位置p4
的改变开始的时刻,针对上游轧机机架1至3的道次顺序维持不变。
变轧机机组的道次顺序 ‑ 这次不仅针对上游轧机机架1至3,而且也针对轧机机架1至4。举
例来说,能够进行纯负荷重新分配,或者能够将金属带5轧制到新的结束厚度d。
机机架2至4布置在相应的轧机机架1至3和厚度测量装置9之间时,轧机机架1至4的根据本
发明的校准也是可能的。下面结合图8至图10针对轧机机组的倒数第二个轧机机架3以示例
性方式解释这种情况。
根据图8至图10中的图示,在其中倒数第二个轧机机架3处于校准操作的时间段期间以下述
方式设置最终轧机机架4中的控制元件位置p4,使得金属带5传递通过最终轧机机架4而不
被最终轧机机架4的工作辊10轧制。通常,控制元件位置p4以下述方式设置成使得最终轧机
机架4的工作辊10不接触金属带5。因此,最终轧机机架4的辊缝s4被打开。在这种情况下,上
游轧机机架是第一和第二轧机机架1,2。
的工作辊10,就轧机机架3而言,此外不仅是活套挑19,而且还有活套挑20在更换轧机机架3
的辊10,16时以及在轧机机架3的校准操作期间被保持在限定的高度处。如果对道次顺序进
行改变,则在轧机机架3的校准操作期间对道次顺序的这些改变限于设置在轧机机架3上游
的轧机机架1和2。
段期间以下述方式分别设置成使得金属带5传递通过对应的轧机机架3,4而不被相应的轧
机机架3,4的工作辊10轧制。在这种情况下,上游轧机机架是轧机机架1。
机架4)的辊10,16。这是因为所有必须的是在相应的轧机机架1至3下游设置的轧机机架2至
4被打开。通常,然而,所有下游轧机机架2至4的辊10,16也与某个轧机机架1至3的辊10,16
一起更换。在这种情况下,轧机机架1至4(其辊10,16被更换)的校准沿带运行方向依次进
行。
10轧制金属带5。为了确定待设置的控制元件位置p4的目的,对于轧机机架4的模型15预先
确定轧机机架4的校准值sC4、轧机机架4的另外的状态参数P4和设定点辊缝s4 *。由此,模
型15确定待设置的控制元件位置p4。在校准操作期间,控制元件位置p4最初以下述方式被
设置为使得金属带5传递通过轧机机架4而不被轧制。使控制元件位置p4变化,以使得工作
辊10轧制金属带5。借助于下游厚度测量装置9采集金属带5的厚度d。厚度d、另外的状态参
数P4和控制元件位置p4被提供给模型15,模型15由此确定校准值sC4。于是,存在再次进入
正常操作的转换,并且此处先前确定的校准值sC4作为相应的轧机机架4的校准值sC4用于
确定待设置的控制元件位置p4。
间和与之相关的生产率的降低。此外,校准不仅在更换的工作辊10具有光滑表面时是可能
的。而且,如果更换的工作辊10具有限定的表面轮廓,例如凹槽,则校准也是可能的。
范围。