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EP2790846A1 - Verfahren zur bearbeitung von walzgut in einem warmwalzwerk - Google Patents

Verfahren zur bearbeitung von walzgut in einem warmwalzwerk

Info

Publication number
EP2790846A1
EP2790846A1 EP12805668.6A EP12805668A EP2790846A1 EP 2790846 A1 EP2790846 A1 EP 2790846A1 EP 12805668 A EP12805668 A EP 12805668A EP 2790846 A1 EP2790846 A1 EP 2790846A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
speed
rolling stock
stand
stock
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP12805668.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2790846B1 (de
Inventor
Hans-Joachim Felkl
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.)
Primetals Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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 Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP12805668.6A priority Critical patent/EP2790846B1/de
Publication of EP2790846A1 publication Critical patent/EP2790846A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2790846B1 publication Critical patent/EP2790846B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/46—Roll speed or drive motor control

Definitions

  • the invention relates to a method for processing of rolling stock in a hot rolling mill
  • Rolling stock in a hot rolling mill with a rolling mill with at least two consecutive rolling stands is provided.
  • a rolling stock e.g. Steel or various metals in the form of so-called slabs or cast strands, heated in an oven to a temperature above the respective recrystallization temperature.
  • the hot slab then passes through a rolling mill with several rolling mills, in which it is rolled into ribbons or slabs in several passes. For each pass, the rolling stock is to be rolled to a specific target thickness.
  • the roll gaps on the roll stands must be suitably adjusted. This is done with the aid of Anstell systems, which usually adjust the upper set of rolls with respect to the pass line of the rolling mill.
  • the adjustment systems are e.g. operated with hydraulic cylinders or electromechanical screws or a combination of both.
  • the nominal values for the roll nip are usually specified from a pass schedule, which is calculated from a model of the rolling train or selected from a list.
  • a pass schedule which is calculated from a model of the rolling train or selected from a list.
  • the roll gaps are set to the corresponding set values.
  • a load roll gap controller calculates the current roll gap taking into account the position of the positioning system, the forces and the framework parameters. If the current gap and target value of the roll gap deviate from one another, the load roll gap controller regulates the roll gap and thus the rolling stock thickness on the basis of its framework model.
  • An improved way to control the roll gap is to use a mass flow controller.
  • the default setting of the roll gap is as above based on a stitch plan.
  • the rolling stock enters at a certain inlet-pickled rolling stock speed v and inlet-silted rolling stock thickness hi_i, and leaves the rolling stand with an outlet-silting rolling stock speed v ⁇ and effluent-silted stock thickness hi.
  • the mass flow law applies to every rolling mill:
  • the current outlet-side rolling stock thickness can be determined.
  • the calculated outflow-side rolling stock thickness is then regulated by the mass flow controller to its target thickness, a target outflow thickness hi, So ii.
  • the mass flow controller acts on the Anstellsystem of the respective rolling mill and thus replaced in principle the Lastwalzspaltspaltregler, which, however, additional borrowed can be maintained.
  • the inlet-side rolling stock thickness h 0 on the first rolling stand is determined from a known initial value, for example a thickness measurement in the roughing mill or from a constant value in a slab.
  • a renewed thickness measurement can be carried out or the outlet side rolling stock thickness of the preceding rolling stand can be used.
  • the measurement of the rolling stock speeds v can for example take place via a direct measurement on the rolling stock with a rolling stock speed measuring device. In this case, it is measured with which speed the rolling stock passes a fixed location or a checkpoint of the rolling train.
  • laser or pulser on rollers with WalzgutAuth known .
  • Another possibility would be to determine the speed over the time required for a certain rolling stock section, eg the head of the rolling stock, to travel a set distance, for example between two rolling stands.
  • the object of the invention is to provide an improved method for processing rolling stock in a hot rolling mill, in which the above-mentioned disadvantages are avoided.
  • a) outgoing side target thickness hi of the rolling stock for each rolling stand Wi are specified.
  • These setpoint values for the auslaufseifigen Walzgutdicken hi, So n are determined using a model for the machining process in the hot rolling mill model or taken from a stitch plan or a list.
  • setpoint values for the outlet-side rolling speeds i are ascertained in accordance with the mass flow law from the outlet-side target thicknesses hi This again takes place with the aid of a model or a pass plan.
  • a model value for the lead si is selected in step c).
  • the modeled lead s is intended to simulate the real overfeed as accurately as possible and is calculated by a rolling mill model or taken from a list.
  • setpoint values for the roll speeds v W i, So n are determined from the model value of the lead-in si and the target values of the outlet-side rolling stock speeds Vi, s o ii.
  • the roller speeds v W i are adjusted to the setpoint values for the roller speeds v Wl , s o ii. This results in the desired outfeed-side rolling speeds Vi, 3o n.
  • roller speed v Wl can be calculated from the outlet-side rolling material speed Vi and the associated overfeed s ⁇ as follows:
  • the rolling stock is to be rolled to a specific target thickness hi.
  • a target thickness hi is specified after the last rolling stand Wi, and based on a model, the remaining target thicknesses hi, namely those for the individual rolling stands Wi of the rolling train, are determined and thus likewise predetermined.
  • the target thickness hi is therefore to be understood as the thickness with which the rolling stock is to leave the rolling stand Wi. From these target thicknesses hi or so that they are adjusted according to the respective rolling stands, the associated outward-side rolling stock speeds v 1 are also modeled based on a model and set values for the outgoing-side rolling speeds Vi, B on are determined.
  • the basis for these model-based calculations is the mass flow law.
  • the associated lead s is determined by a model in such a way that it corresponds as closely as possible to the real lead.
  • the lead s is very low, experience has shown that it is in the single-digit percentage range, and therefore according to the above formula has only a minor effect on the ratio of expiring Walzgut Irish Vi and roller speed v Wl . It is therefore sufficient to set the lead s, at the beginning of the rolling process on the basis of a model to a value or to take a list.
  • roller speeds v Wl are then adjusted to the setpoint values for the roller speeds i, soii.
  • these setpoint values for the roller speeds v w i, So ii are actually set at the respective rolling stands Wi or rollers. This is done via pulse generators on the rolling drives.
  • roller speeds v H i via pulser on the rolling drives with high accuracy.
  • the roller speeds v H i can also be measured and regulated much more simply and accurately.
  • the outgoing side rolling speeds v therefore, also remain approximately constant, and the target thicknesses h 1, which are established according to the mass flow law, are therefore subject to less fluctuations.
  • This ensures that the rolling velocities v class are calculated using model-based calculated setpoints for rolling speeds VFLI, soi i, which in turn s, calculated over a likewise model-based calculated advance, adjusted, it is also not necessary to measure the Walzgutierien v ⁇ , which has sometimes shows as problematic.
  • a mass flow controller is used which hi the target thickness hi from the measured values for the inlet side rolling material speed v 0 (M , the inlet side rolling stock thickness h 0 , M and the roller speed v wi of the first rolling stand Wi using the lead Si adjusts.
  • a mass flow controller is used on each rolling stand, which adjusts the target thickness hi from the incoming silted material velocity ⁇ , - ⁇ , the inlet soapy stock thickness hi_i and the roll speed v «i of the rolling stand Wi using the lead Si.
  • These mass flow controllers act on the positioning system and the roller speed w i of the respective rolling stand Wi.
  • the roller speed v W i of the rolling stand Wi adjusted so that adjusts the target thickness hi + i according to the mass flow law in the rolling stand W 1+ i.
  • the roller speed v Wl of the previous rolling stand Wi is changed in order to restore the validity of the mass flow law on the rolling stand Wi + i. If a rolling stock section is too thick, the roller speed v Wl of the preceding rolling stand Wi is reduced, but if the rolling section is too thin, it is increased. Thus, thickness errors of the rolling stock can be pre-controlled and corrected quickly. This leads to an improvement in the thickness quality, in particular in the extended head region of the rolling stock.
  • the head of the rolled material refers to the front end of the rolling stock seen in the direction of movement.
  • the model value for the lead s is set constant. As already described above, a change in the lead s, has only a small influence on the roller speed v Wl . Therefore, in the simplest case it is sufficient to calculate the lead s ⁇ from the model or to extract it from a list and to maintain this value during the entire machining process.
  • the roll speeds v Wl are then set only at the beginning of the rolling process on the basis of the calculated in the model setpoint values for the roll speeds v Wl , So n.
  • the overfeed s, model-adapted during the entire processing for this, additional variables, such as measured values determined during the rolling process, are input into the model.
  • the modeled lead s is formed from a base value s G i and a correction value s Kl after si - s Gi + s Ki.
  • the correction value is determined here on the basis of a measured value during the rolling process.
  • the predetermined lead in the form of the basic value is determined by means of measurements - i. in the form of the correction value - corrected or fine-tuned and closer to the actual existing lead Si better. This allows the determination of a constantly updated
  • the lead is thus improved by adaptively adapting a standard value based on the measured values.
  • there is a corrected overfeed For example, a correction value is determined per rolling cycle in order to be used for subsequent, for example, similar rolling operations. Also in the next rolling process, a new correction value is then determined, which can then be used for the next but one rolling process.
  • a continuous optimization and tracking of the accuracy of the advance is achieved. This has a direct effect on the accuracy of the determined roller speed v H i and thus on the ausertonseifigen Walzgutieriieri vi and target thicknesses hi.
  • the overfeed s is constantly tracked on the basis of the measured value of the rolling stock speed v 1> M.
  • a rolling stock speed measured value v 1> M behind a rolling stand Wi is determined by known measuring methods.
  • This measured rolling stock speed v 1> M is measured together with the lead determined according to the invention Si processed in a further correction value s Kl and a further corrected overrun s, determining control device with a Voreilungsadaptionsregler.
  • the rolling speed measured value v 1, M 2 and the overfeed s corrected in accordance with the invention enter the control device.
  • a certain weighting between the measured value and the advance value can be selected. In other words, by the
  • Advance adaption controller although it uses a rolling material speed measured according to the rolling stand or between rolling stands. However, the use is made to increase the robustness of the mass flow control only indirectly, namely on the roller speed v Kl together with the inventively determined lead O s in the control device.
  • roller speed measurement via the pulse generators on the roller drives forms the dynamic components, such as, for example, Acceleration of the rolling train, speed changes due to speed corrections of the controls or load actions, robust.
  • the desired roller speed v W i, So n is set via the modeled and tracked over the control lead over factor so that adjusts the desired outlet side rolling material speed behind each rolling mill.
  • the rolling stock speed control achieves the high dynamics of the roller speed control.
  • the conversion of the rolling stock to the roll speed takes place via an overfeed, which is modeled and adapted by means of a reading-filtering control.
  • the measured actual advance or estimate determined by the advance or advance adaptation direction is a direct indication of the modeling quality of the overfeed and thus can be used ideally for the adaptation of the process models.
  • the adaptation of the modeled lead can also be simply limited in the controller: e.g. is in a known incorrect measurement of the rolling stock of the
  • Correction controller determined correction value for the lead s i frozen, i. the value of the override is retained and will not be further adjusted. This allows undisturbed further rolling in fault measurement of the rolling stock speed, in which the advance adaptation regulator is frozen, i. at the time of the incorrect measurement
  • Leading factor is not further corrected, but is constantly being used. This can be done, for example, until a valid measured value is measured again. The adjustment of the lead can then be continued to obtain even more accurate lead values.
  • the expansion of the rolling stock is taken into account in the determination of the rolling stock speeds vi and the roll speeds v Wl .
  • the ratio of run-in width Bi_i of the rolling stock to run-off width Bi of the rolling stock has an influence on the target thickness hi after the respective rolling stand.
  • the target thickness hi and the ratio of inlet-sissential width Bi_i of the rolling stock to the outlet-sissential width Bi of the rolling stock are proportional to one another:
  • a strip tension regulator is in each case arranged between two rolling stands Wi_i, Wi, which regulates the strip pulls i_i, i between two rolling stands via the setting of the roll gaps.
  • the bands Z i_ i, i are detected and regulated by means of the setting system of the rolling stand Wi in each case in the rolling direction. If the strip tension _i, i, for example, too large, the nip of the following rolling stand Wi is set closer to the force on the
  • Rolling stock acts to increase. If the strip tension zu ⁇ _ ⁇ , ⁇ , the roll gap is widened, so that a smaller force acts. Without such a band tension control there is an increased risk that the rolling stock breaks, too large a strip tension, or form loops in the rolling stock when the strip tension is too low.
  • the strip tension or the rolling stock can be detected by means of loop levers. These move in a position-controlled manner after the roll stand Wi, which follows in the rolling direction, to a desired position above the pass line.
  • the strip or rolling load is calculated by the force with which the rolling stock presses on the respective position-controlled loop lifter.
  • Known methods are load cells or indirect calculations on the restoring forces of the sling lifter control. From the time at which the ski lift gets WalzgutAuth, the Walzgutzugregelung is active on the Anstellsystem of rolling mill stand Wi in the rolling direction.
  • loop lifters for the detection of strip tension is that these are already present in the rolling mill and only position-controlled with a fixed angle, ie static and not dynamic, must be operated.
  • the complex loop lifter can be replaced by a simpler tension measuring roller, which detects the rolling stock, eg via integrated load cells.
  • the tension measuring roller is advantageously designed to be retractable: For threading, it lies in an end position below the pass line. After the mill stands in the rolling stock direction, it is moved far enough over the pass line to ensure a sufficient wrap angle for the rolling load measurement. In comparison to the loop lifter, the detection of the strip tension can be realized more cost-effectively with a tension measuring roller.
  • Fig. 1 shows a detail of a hot rolling mill with three successive rolling stands
  • Fig. 2 is a schematic representation of a control device
  • Fig. 1 shows a section of a hot rolling mill 2 with a rolling mill 3 with any number of successive roll stands Wi and rolls 4 for machining the rolled material 6.
  • Fig. 1 for example, three successive roll stands W-, represented W 2 and W 3, which two rollers 4 exhibit.
  • the rolling stock 6 here in the form of a slab, runs with an inlet-silty material thickness hi_i and an incoming silted material velocity ⁇ , -i, and leaves it with an outlet-silty material thickness hi and an outlet-silting material speed Vi.
  • the rolling stock 6 is the first roll stand W i with a ⁇ laufseifigen rolling stock thickness h 0 and v 0 einlaufseifigen rolling stock supplied. In each rolling stand Wi, the rolling stock 6 is to be rolled to a predetermined run-off target thickness hi, in the case of the first rolling stand Wi to a target thickness hi. Auslaufseifige Walzgut Alfaen Vi, s o ii are determined for each rolling mill according to the mass flow law from these effluent sifigen target thicknesses hi. According to the exemplary embodiment illustrated in FIG.
  • hi, h 2 and h 3 of the rolling stock for each rolling stand Wi are determined on the basis of a model predetermined and determined in a second step b) according to the Massenpoundge- set setpoints for the expiring Walzgut Supremeen i, So ii, v 2 , soii and ⁇ 3 , 5 ⁇ ⁇ .
  • a model value for the lead Si is selected.
  • this model value is taken from a list or selected on the basis of a rolling model and remains constant throughout the rolling process.
  • the same value s is selected for each rolling stand Wi, W 2 and W 3 as a model value for the lead s, and this value is kept constant during the entire rolling process.
  • Another possibility is model-based adaptation of the model value for the lead during the rolling process, the modeled lead Si being taken from a base value s G i, which is taken from a list or rolling model, for example, and a correction value s Kl based on a measured value is determined.
  • the predefined lead s G i is thereby corrected or fine-tuned on the basis of measurements - ie in the form of the correction value s Kl - and more closely approximated to the actually existing lead s.
  • the accuracy can be further increased by constantly tracking this modified lead s, during the processing of the rolling stock 6, on the basis of the measured value of the rolling stock speed v 1 (M )
  • the measured value for the rolling stock speed v 1) M is determined by means of a suitable Measuring device 18 determined.
  • the rollers 4 of a rolling stand Wi rotate at a roller speed v vl .
  • the roller speed v Wl is set via a rolling drive 8.
  • the rolls 4 of the rolling stands Wi, W 2 and W 3 are here adjusted to the setpoint values for the roll speeds v H i, g e n, v w2 , 3 o ii and v w3 , So ii.
  • the first rolling stand Wi is associated with a mass flow controller 10.
  • measured values are recorded for the entry-side rolling material speed v 0 , M and the inlet-pickled rolling stock thickness h 0 , M of the first rolling stand Wi. From these measured values and the roll speed v wi of the first roll stand W x , the mass flow controller 10 sets the target thickness hi using the lead s x .
  • a mass flow controller 10 controls the mass flow controller 10 via a AnstellSystem 12 of Rolling 4 and the first stand Wi, the setting of the variable roll gap.
  • a mass flow regulator 10 which is not shown here, can also be used on the rolling stands W 2 and W 3 .
  • a strip tension regulator 14 is further arranged, which controls the strip tension Zi_i, i between the two rolling stands Wi_i, Wi via the setting of the roll gaps.
  • a strip tension regulator 14 is arranged both between the rolling stands Wi and W 2 and between the rolling stands W 2 , W 3, which adjusts the strip tension Zi, 2 or Z 2f3 via the setting of the rolling gaps of the rolling stands W 2 and W, respectively 3 regulates.
  • the strip tension is detected in the illustrated embodiment via a loop lifter 16, which is operated position-controlled at a fixed angle.
  • a loop lifter 16 and a tension measuring roller - not shown - are used.
  • the strip tension ⁇ , - ⁇ is calculated by means of the respective force F with which the rolling stock 6 presses on the loop lifter 16.
  • the strip tension regulator 14 regulates the strip tension Zi_i, i via the setting system 12 of the respective rolling stand W in the rolling direction.
  • a rolling stock section 6 is detected during the rolling process, its tapping point in time ⁇ ⁇ + ⁇ in the rolling stand Wi + i determined and at time Ti + i, the roller speed v Wl of the rolling stand Wi is adjusted so that according to the mass flow law in the rolling stand Wi + i sets the target thickness hi + i.
  • Fig. 1 by way of example a Walzgutabites 6 is shown, which after the first rolling stand Wi a target thickness error Ah l , in this case a too thick Walzgutabites 6 ⁇ - shown here by a hatched area - has.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a control device 20 for controlling the rolling stock speed vi via the roller speed v W1 by means of which a continuous tracking of the modeled overfeed si takes place.
  • the overfeed is thus tracked by adaptive adaptation of the overfeed s, on the basis of further measured values, in the exemplary embodiment according to FIG. 2 on the basis of measured values of the rolling stock speed Vi, M.
  • This rolling stock speed value V ,, M is determined with a measuring device 18 behind a rolling stand Wi.
  • This control device 20 comprises a
  • Measuring device 18 an actual outlet side rolling material Vi, M measured.
  • This outlet-side rolling material speed v 1 (M) which is actually measured behind a rolling stand Wi, and the setpoint value for the outlet-side rolling speed i, So n, are supplied to the advance adaptation controller 22. From these variables, a correction value for the advance s Kl is determined.
  • this correction value for the advance s K i is supplied together with the basic value of the lead s Gl to a limitation and plausibility step 24.
  • the model-based adjusted lead s, by the lead adaptation controller 22 and the Limitation and plausibility stage 24 again fine-tuned, in contrast, under certain circumstances, again to produce a better adapted modeled lead s s.
  • a rolling stock speed measured according to the rolling stand Wi or between rolling stands is used by the regulating device 20.
  • it is used only indirectly, namely together with the lead s determined in accordance with the invention, in the control device 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut (6) in einem Warmwalzwerk (2) mit einer Walzstraße (3), die mindestens zwei aufeinanderfolgende Walzgerüste (Wi) umfasst, wobei jedes Walzgerüst (Wi) mindestens eine von einem Walzantrieb (8) angetriebene Walze (4) mit einer Walzengeschwindigkeit (vWi) aufweist und das Walzgut (6) aus dem Walzgerüst (Wx) mit einer auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit (vi), die über eine Voreilung (si) mit der Walzengeschwindigkeit (vWi) zusammenhängt, austritt, mit folgenden Schritten: a) es werden auslaufseitige Zieldicken (hi) des Walzguts (6) für jedes Walzgerüst (Wx) vorgegeben, b) gemäß des Massenflussgesetzes werden aus den auslaufseitigen Zieldicken (hi) Sollwerte für die auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeiten (nui, Soll) ermittelt, c) es wird ein Modellwert für die Voreilung (si) gewählt, d) aus dem Modellwert der Voreilung (si) und den Sollwerten werden Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten (vWi, Soll) ermittelt, e) die Walzengeschwindigkeiten (vWi) werden auf die Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten (vWi, Soll) eingeregelt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut in einem Warmwalzwerk Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von
Walzgut in einem Warmwalzwerk mit einer Walzstraße mit mindestens zwei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten.
Beim Warmwalzen in einem Warmwalzwerk wird ein Walzgut, z.B. Stahl oder verschiedene Metalle in Form von sogenannten Brammen oder Gusssträngen, in einem Ofen auf eine Temperatur oberhalb der jeweiligen Rekristallisationstemperatur erhitzt. Anschließend durchläuft die heiße Bramme eine Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten, in der sie in mehreren Stichen zu Bän- dem oder Platten ausgewalzt wird. Bei jedem Stich soll das Walzgut dabei auf eine bestimmte Zieldicke gewalzt werden.
Um an jedem Walzgerüst die gewünschte Zieldicke zu erhalten, müssen die Walzspalte an den Walzgerüsten geeignet einge- stellt werden. Dies geschieht mit Hilfe von Anstell Systemen, die in der Regel den oberen Walzensatz gegenüber der Passlinie des Walzwerks verstellen. Die Anstellsysteme werden z.B. mit Hydraulikzylindern oder elektromechanxschen Schrauben oder einer Kombination beider betrieben.
Die Sollwerte für die Walzspalte werden in der Regel aus einem Stichplan vorgegeben, der aus einem Modell der Walzstraße berechnet oder aus einer Liste ausgewählt wird. Vor dem Anstich des Walzguts, d.h. dem Auftreffen des Walzguts auf das Walzgerüst bzw. die Walze, werden die Walzspalte auf die entsprechenden Sollwerte eingestellt. Nach dem Anstich berechnet ein Lastwalzspaltregler, ein sogenanntes Gaugemeter, den aktuellen Walzspalt unter Berücksichtigung der Position des Anstellsystems, der Kräfte und den Gerüstparametern. Weichen aktueller und Sollwert des Walzspalts voneinander ab, regelt der Lastwalzspaltregler auf Basis seines Gerüstmodells den Walzspalt und damit die Walzgutdicke ein. Eine verbesserte Möglichkeit den Walzspalt zu regeln besteht darin, einen Massenflussregler einzusetzen. Die Voreinstellung der Walzspalte erfolgt dabei wie oben anhand eines Stichplans. An jedem Walzgerüst Wi läuft das Walzgut mit ei- ner bestimmten einlaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit v und einlaufseifigen Walzgutdicke hi_i ein, und verlässt das Walzgerüst mit einer auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit v± und auslaufseifigen Walzgutdicke hi . Dabei gilt an jedem Walzgerüst das Massenflussgesetz :
Durch Messung der ein- und auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeiten und der einlaufseifigen Walzgutdicken kann die aktuelle auslaufseitige Walzgutdicke bestimmt werden. Die be- rechnete auslaufseitige Walzgutdicke wird dann durch den Massenflussregler auf ihre Zieldicke, eine Soll-Auslaufdicke hi,Soii, geregelt. Der Massenflussregler wirkt dabei auf das Anstellsystem des jeweiligen Walzgerüsts und ersetzt damit prinzipiell den Lastwalzspaltregler, welcher jedoch zusätz- lieh erhalten bleiben kann .
Die einlaufseitige Walzgutdicke h0 am ersten Walzgerüst wird dabei aus einem bekannten Erstwert, z.B. einer Dickenmessung in der Vorstraße oder aus einem konstanten Wert bei einer Bramme, ermittelt. Für die jeweils nachfolgenden Walzgerüste kann eine erneute Dickenmessung erfolgen oder die jeweils auslaufseitige Walzgutdicke des vorhergehenden Walzgerüsts verwendet werden. Die Messung der Walzgutgeschwindigkeiten v, kann beispielsweise über eine direkte Messung am Walzgut mit einer Walzgut- geschwindigkeitsmesseinrichtung erfolgen. Hierbei wird gemessen, mit welcher Geschwindigkeit das Walzgut einen festen Ort bzw. einen Kontrollpunkt der Walzstraße passiert. Hierfür sind z.B. Laser oder Pulsgeber an Rollen mit Walzgutkontakt bekannt . Eine weitere Möglichkeit wäre die Geschwindigkeit über die Zeit, die ein bestimmter Walzgutabschnitt, z.B. der Kopf des Walzguts, für das Zurücklegen einer festgelegten Strecke, z.B. zwischen zwei Walzgerüsten, benötigt, zu be- stimmen.
Zu Beginn eines Walzprozesses stehen jedoch noch keine Messwerte zur Verfügung und selbst während der Bearbeitung gestaltet es sich oft schwierig die Prozessparameter, insbeson- dere die Walzgutgeschwindigkeiten vx, mit hinreichender Zuverlässigkeit zu messen. Daher ist auch eine gegebenenfalls notwendige Anpassung oder Optimierung der Prozessparameter erst nach einiger Zeit möglich. Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut in einem Warmwalzwerk anzugeben, bei dem die oben genannten Nachteile vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Die Bearbeitung von Walzgut in einem Warmwalzwerk mit einer Walzstraße, die mindestens zwei aufeinanderfolgende Walzgerüste umfasst, wobei jedes Walzgerüst Wi mindestens eine von einem Walzantrieb angetriebene Walze mit einer Walzengeschwindigkeit vWl aufweist und das Walzgut aus dem Walzgerüst Wi mit einer auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit Vi, die über eine Voreilung s, mit der Walzengeschwindigkeit vHi zusammenhängt, austritt, erfolgt mit folgenden Schritten:
In einem ersten Schritt a) werden auslaufseitige Zieldicken hi des Walzguts für jedes Walzgerüst Wi vorgegeben. Diese Sollwerte für die auslaufseifigen Walzgutdicken hi,Son werden anhand eines für den Bearbeitungsprozess im Warmwalzwerk ge- bildeten Modells ermittelt oder aus einem Stichplan oder einer Liste entnommen . In einem zweiten Schritt b) werden gemäß des Massenflussge- setzes aus den auslaufseitigen Zieldicken hi Sollwerte für die auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeiten i(Son ermittelt. Dies geschieht wiederum mit Hilfe eines Modells oder eines Stichplans .
Anschließend wi d in Schritt c) ein Modellwert für die Vorei- lung si gewählt. Die modellierte Voreilung s, soll die reale Voreilung möglichst genau nachbilden und wird von einem Mo- dell der Walzstraße berechnet oder einer Liste entnommen.
Im nächsten Schritt d) werden aus dem Modellwert der Voreilung si und den Sollwerten der auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeiten Vi, soii Sollwerte für die Walzengeschwindigkei- ten vWi,Son ermittelt.
In einem letzten Schritt e) werden die Walzengeschwindigkeiten vWi auf die Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vWl , soii eingeregelt. Dadurch ergeben sich die gewünschten aus- laufseitigen Walzgutgeschwindigkeiten Vi, 3on . Durch die Vorgabe und Einhaltung der auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeiten bzw. der auslaufseitigen Bandgeschwindigkeiten stellen sich die auslaufseitigen Walzgutdicken hi und somit die geforderten Zieldicken hi nach den einzelnen Walzgerüsten Wi mit hoher Genauigkeit ein .
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich die Walzengeschwindigkeit vWl aus der auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeit Vi und der zugehörigen Voreilung s± wie folgt berechnen lässt:
Vm = (Ϊ )
In einem Walzprozess soll das Walzgut auf eine bestimmte Zieldicke hi gewalzt werden. Hierfür ist es notwendig, dass auch die jeweiligen Zieldicken hi nach den einzelnen Walzge- rüsten Wi vorgegeben werden. Mit anderen Worten wird eine Zieldicke hi nach dem letzten Walzgerüst Wi vorgegeben und anhand eines Modells werden die restlichen Zieldicken hi, nämlich die nach den einzelnen Walzgerüsten Wi der Walzstra- ße, ermittelt und somit ebenfalls vorgegeben. Unter der Zieldicke hi ist also diejenige Dicke zu verstehen, mit der das Walzgut das Walzgerüst Wi verlassen soll. Aus diesen Zieldicken hi bzw. damit sich diese nach den jeweiligen Walzgerüsten einstellen, werden ebenfalls anhand eines Modells die zu- gehörigen auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeiten v, modelliert und Sollwerte für die auslaufseitigen Walzgutgeschwindigkeiten Vi, Bon festgelegt. Grundlage für diese modellbasierten Berechnungen ist das Massenflussgesetz . Auch die zugehörige Voreilung s, wird anhand eines Modells bestimmt und zwar so, dass sie möglichst genau der realen Voreilung entspricht. Die Voreilung s, ist sehr gering, erfahrungsgemäß liegt sie im einstelligen Prozentbereich, und hat daher gemäß obiger Formel nur einen geringen Einfluss auf das Verhältnis von auslaufseifiger Walzgutgeschwindigkeit Vi und Walzengeschwindigkeit vWl . Es ist daher ausreichend, die Voreilung s, zu Beginn des Walzprozesses anhand eines Modells auf einen Wert festzulegen oder auch einer Liste zu entnehmen .
Aus den modellbasierten Werten für die auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit Vi, soii und Voreilung s, , werden nun gemäß obiger Formel Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten
vWl, soii ermittelt. Die Walzengeschwindigkeiten vWl werden an- schließend auf die Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten i, soii eingeregelt. Mit anderen Worten werden diese Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vwi,Soii nun tatsächlich an den jeweiligen Walzgerüsten Wi bzw. Walzen eingestellt. Dies geschieht über Impulsgeber an den Walzantrieben.
Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass sich die Walzengeschwindigkeiten vHi über Impulsgeber an den Walzantrieben mit großer Genauigkeit einstellen lassen. Im Vergleich zu den Walzgutgeschwindigkeiten vi lassen sich die Walzengeschwindigkeiten vHi auch wesentlich einfacher und genauer messen und regeln. Darüber hinaus bleiben somit auch die auslaufsei- tigen Walzgutgeschwindigkeiten v, annähernd konstant und die sich gemäß Massenflussgesetz einstellenden Zieldicken hi sind folglich geringeren Schwankungen unterworfen. Dadurch dass die Walzengeschwindigkeiten vKl anhand von modellbasiert berechneten Sollwerten für die Walzengeschwindigkeiten Vfli , soi i , welche wiederum über eine ebenfalls modellbasiert ermittelte Voreilung s, berechnet werden, eingestellt werden, ist es zudem nicht notwendig, die Walzgutgeschwindigkeiten v± zu messen, was sich bisweilen als problematisch zeigt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Massenflussregler eingesetzt, der aus den Messwerten für die einlaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v0(M, die einlauf- seitige Walzgutdicke h0,M und die Walzengeschwindigkeit vwi des ersten Walzgerüstes Wi unter Verwendung der Voreilung Si die Zieldicke hi einstellt .
In einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens wird an jedem Walzgerüst ein Massenflussregler eingesetzt, der aus der einlaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit ν,-ι, der einlauf- seifigen Walzgutdicke hi_i und der Walzengeschwindigkeit v«i des Walzgerüstes Wi unter Verwendung der Voreilung Si die Zieldicke hi einstellt. Diese Massenflussregler wirken dabei auf das Anstellsystem und die Walzengeschwindigkeit wi des jeweiligen Walzgerüstes Wi .
Bei einer vorteilhaften Gestaltung des Verfahrens werden Zieldicken-Fehler l\h± aufweisende Walzgutabschnitte erfasst ,
Anstich-Zeitpunkte Ί +ι der Walzgutabschnitte im Walzgerüst Wi+i ermittelt und zum Zeitpunkt Ti+i die Walzengeschwindigkeit vWi des Walzgerüsts Wi so angepasst, dass sich gemäß dem Massenflussgesetz im Walzgerüst W1+i die Zieldicke hi+i einstellt. Mit anderen Worten wird die Lage bzw. Position eines zu di- cken oder zu dünnen Walzgutabschnitts erfasst und der Zeitpunkt Ti+i, zu dem dieser auf ein Walzgerüst Wj_+i auftrifft bestimmt. Dieser kann beispielsweise über die Walzgutgeschwindigkeit vi dieses Walzgutabschnitts und eine Strecke, z.B. zwischen zwei Walzgerüsten Wi, ermittelt werden. Zu diesem
Zeitpunkt Ύ +1 wird dann die Walzengeschwindigkeit vWl des vorhergehenden Walzgerüstes Wi verändert, um die Gültigkeit des Massenflussgesetzes an dem Walzgerüst Wi+i wieder herzustellen. Ist ein Walzgutabschnitt zu dick, wird die Walzenge- schwindigkeit vWl des vorhergehenden Walzgerüstes Wi reduziert, bei einem zu dünnen Walzgutabschnitt erhöht. So lassen sich Dickenfehler des Walzgutes vorsteuernd und schnell korrigieren. Dies führt insbesondere im erweiterten Kopfbereich des Walzguts zu einer Verbesserung der Dickenqualität. Der Kopf des Walzguts bezeichnet das in Bewegungsrichtung gesehen vordere Ende des Walzguts.
Bei einer möglichen Aus füh ungs form des Verfahrens wird der Modellwert für die Voreilung s, konstant gesetzt. Wie oben bereits beschrieben, hat eine Änderung der Voreilung s, nur einen geringen Einfluss auf die Walzengeschwindigkeit vWl . Es ist daher im einfachsten Fall ausreichend die Voreilung s± anhand des Modells zu berechnen oder einer Liste zu entnehmen und diesen Wert während des gesamten Bearbeitungsprozesses beizubehalten. Die Walzengeschwindigkeiten vWl werden dann nur zu Beginn des Walzprozesses auf Grundlage der im Modell berechneten Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vWl, Son eingestellt . Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Voreilung s, während der gesamten Bearbeitung modellgestützt angepasst. Hierfür finden weitere Größen, wie z.B. während des Walzvorgangs ermittelte Messwerte, Eingang in das Modell. Dadurch wird dieses ständig aktualisiert und die anhand des wiederholt angepassten Modells ermittelte Voreilung s, somit stetig verfeinert bzw. besser an die reale Voreilung angepasst . Die modellierte Voreilung s, wird dabei aus einem Grundwert sGi und einem Korrekturwert sKl nach si — sGi + sKi gebildet . Der Korrekturwert wird hierbei anhand eines Messwertes während des Walzvorgangs ermittelt.
Als Startwert für die Voreilung slr das heißt als Grundwert sGi, kann wieder in bekannter Weise ein entsprechender
Voreilungswert einem Walzmodell oder einer Liste entnommen werden. Gemäß der Erfindung wird die vorgegebene Voreilung in Form des Grundwertes anhand von Messungen - d.h. in Form des Korrekturwertes - korrigiert bzw. feinabgestimmt und an die tatsächlich vorhandene Voreilung Si besser angenähert. Dies ermöglicht die Ermittlung eines ständig aktuellen
Voreilungsfaktors . Mit anderen Worten wird die Voreilung also durch adaptive Anpassung eines Standardwertes anhand der Messwerte verbessert. Gemäß dem Verfahren ergibt sich also eine korrigierte Voreilung: Z.B. wird pro Walzgang ein Kor- rekturwert ermittelt, um für nachfolgende, beispielsweise gleichartige Walzvorgänge Verwendung zu finden. Auch beim nächsten Walzvorgang wird dann ein neuer Korrekturwert ermittelt, der dann für den übernächsten Walzvorgang verwendet werden kann. So wird eine ständige Optimierung und Nachfüh- rung der Exaktheit der Voreilung erreicht. Dies wirkt sich unmittelbar auf die Exaktheit der ermittelten Walzengeschwindigkeit vHi und somit auf die auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeiten vi und Zieldicken hi aus . In einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des Verfahrens wird die Voreilung s, während der Bearbeitung des Walzguts ständig anhand des Messwertes der Walzgutgeschwindigkeit v1>M nachgeführt. Es wird zusätzlich mit bekannten Messverfahren ein Walzgutgeschwindigkeitsmesswert v1>M hinter einem Walzge- rüst Wi ermittelt. Diese gemessene Walzgutgeschwindigkeit v1>M wird zusammen mit der erfindungsgemäß ermittelten Voreilung Si in einer einen weiteren Korrekturwert sKl und eine weitergehend korrigierte Voreilung s, ermittelnden Regelungseinrichtung mit einem Voreilungsadaptionsregler verarbeitet. Mit anderen Worten gehen in der Regelungseinrichtung der Wal zgut- geschwindigkeitsmesswert v,,M und die gemäß der Erfindung korrigierte Voreilung s, ein. Hier kann insbesondere eine bestimmte Gewichtung zwischen Messwert und Voreilungswert gewählt werden . Mit anderen Worten wird durch den
Voreilungsadaptionsregler eine nach dem Walzgerüst bezie- hungsweise zwischen Walzgerüsten gemessene Walzgutgeschwindigkeit zwar benutzt. Die Benutzung erfolgt jedoch zur Erhöhung der Robustheit der Massenflussregelung nur indirekt, nämlich über die Walzengeschwindigkeit vKl zusammen mit der erfindungsgemäß ermittelten Voreilung s, in der Regelungsein- richtung .
Bei dieser Ausführungsform der Walzgutgeschwindigkeitsregelung wird ein optimaler Kompromiss zwischen robuster Dynamik und hoher stationärer Genauigkeit erzielt. Die Walzenge- schwindigkeitsmessung über die Impulsgeber an den Walzenantrieben bildet die dynamischen Anteile, wie z.B. Beschleunigen der Walzstraße, Drehzahländerungen durch Geschwindigkeitskorrekturen der Regelungen oder Lastreaktionen, robust ab.
Die Soll-Walzengeschwindigkeit vWi, Son wird über den modellierten und über die Regelung nachgeführten Voreilungsfaktor so vorgegeben, dass sich die gewünschte auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit hinter jedem Walzgerüst einstellt. So er- hält die Walzgutgeschwindigkeitsregelung die hohe Dynamik der Walzengeschwindigkeitsregelung .
Die Umrechnung der Walzgut- auf die Walzengeschwindigkeit erfolgt über eine Voreilung, die modelliert vorliegt und durch eine messwertfilternde Regelung adaptiert wird. Die gemessene beziehungsweise durch den Voreilungs- oder Voreilungsadaptionsregie ermittelte Ist-Voreilung ist ein direktes Indiz für die Modellierungsgüte der Voreilung und kann somit ideal zur Adaption der Prozessmodelle benutzt wer- den .
Die Adaption der modellierten Voreilung kann im Regler außerdem einfach begrenzt werden: Z.B. wird bei einer bekannten Fehlmessung der Walzgutgeschwindigkeit der vom
Voreilungsregler ermittelte Korrekturwert für die Voreilung s i eingefroren, d.h. der Wert der Voreilung bleibt erhalten und wird nicht weiter angepasst. Dies ermöglicht ein ungestörtes Weiterwalzen bei Fehlmessung der Walzgutgeschwindigkeit, in dem der Voreilungsadaptionsregier eingefroren wird, d.h. der zum Zeitpunkt der Fehlmessung geltende
Voreilungsfaktor nicht noch weiter korrigiert, sondern konstant weiter verwendet wird. Dies kann beispielsweise so lange geschehen, bis erneut ein gültiger Messwert gemessen wird. Die Anpassung der Voreilung kann dann fortgeführt werden, um noch genauere Voreilungswerte zu erhalten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Breitung des Walzgutes bei der Ermittlung der Walzgutgeschwindigkeiten vi und der Walzengeschwindigkeiten vWl berücksichtigt. Das Verhältnis von einlaufseifiger Breitung Bi_i des Walzguts zu auslaufseifiger Breitung Bi des Walzguts hat Einfluss auf die Zieldicke hi nach dem jeweiligen Walzgerüst. Mit anderen Worten sind Zieldicke hi und Verhältnis von einlaufseifiger Breitung Bi_i des Walzguts zu auslaufseifiger Breitung Bi des Walzguts zueinander proportional:
Wird die Breitung des Walzguts beim erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt, erfolgt dies in Form dieses Korrektur- terms, der im Massenflussgesetz berücksichtigt wird. ^ί-ι ß;- hi =——hi_l
Dadurch wird die Genauigkeit der Walzgut- bzw. Bandgeschwindigkeiten, die für die geforderten Walzgutdicken notwendig sind, noch weiter gesteigert. Die Breitung des Walzgutes ist aus einem Walzmodell oder einer Liste bekannt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungs form ist jeweils zwischen zwei Walzgerüsten Wi_i, Wi ein Bandzugregler angeordnet, der die Bandzüge i_i,i zwischen zwei Walzgerüsten über das Einstellen der Walzspalte regelt. Die Bandzüge Z i_ i , i werden er- fasst und über das Anstellsystem des jeweils in Walzrichtung liegenden Walzgerüsts Wi geregelt. Ist der Bandzug _i,i beispielsweise zu groß, wird der Walzspalt des nachfolgenden Walzgerüstes Wi enger eingestellt, um die Kraft die auf das
Walzgut wirkt zu erhöhen. Bei einem zu geringen Bandzug Ζι_ι,ι, wird der Walzspalt erweitert, so dass eine geringere Kraft wirkt. Ohne eine solche Bandzugregelung besteht eine erhöhte Gefahr, dass das Walzgut reißt, bei zu großem Bandzug, oder sich Schlingen im Walzgut bilden, wenn der Bandzug zu gering ist .
Wenn ein solcher Bandzug egler eingesetzt wird, kann der Bandzug bzw. der Walzgutzug mit Hilfe von Schlingenhebern er- fasst werden. Diese fahren positionsgeregelt nach Anstich des in Walzrichtung folgenden Walzgerüsts Wi auf eine Sollposition oberhalb der Passlinie. Der Band- bzw. Walzgutzug wird über die Kraft, mit der das Walzgut auf den jeweiligen positionsgeregelten Schiingenheber drückt, berechnet. Bekannte Verfahren sind Kraftmessdosen oder indirekte Berechnungen über die Stellkräfte der Schlingenheberregelung . Ab dem Zeitpunkt, an dem der Schiingenheber Walzgutkontakt bekommt, wird die Walzgutzugregelung über das Anstellsystem des in Walzrichtung liegenden Walzgerüstes Wi aktiv. Vorteilhaft bei der Verwendung von Schlingenhebern für die Erfassung der Bandzüge ist, dass diese bereits in der Walzstraße vorhanden sind und lediglich positionsgeregelt mit festem Winkel, also statisch und nicht dynamisch, betrieben werden müssen. Alternativ kann der aufwändige Schiingenheber durch eine einfachere Zugmessrolle ersetzt werden, die den Walzgutzug z.B. über integrierte Kraftmessdosen erfasst. Die Zugmessrolle wird vorteilhaft versenkbar ausgeführt: Zum Einfädeln liegt sie in einer Endstellung unterhalb der Passlinie. Nach An- stich des in Walzgutrichtung liegenden Gerüsts wird sie soweit über die Passlinie gefahren, dass ein ausreichender Um- schlingungswinkel zur Walzgutzugmessung gewährleistet ist. Im Vergleich zum Schiingenheber lässt sich die Erfassung des Bandzugs mit einer Zugmessrolle kostengünstiger realisieren.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Äusführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen je- weils in einer Schematischen Prinzipskizze:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Warmwalzwerk mit drei aufeinanderfolgenden Walzgerüsten, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Regelungseinrichtung
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Warmwalzwerk 2 mit einer Walzstraße 3 mit beliebig vielen aufeinanderfolgenden Walzgerüsten Wi und Walzen 4 zur Bearbeitung des Walzguts 6. In Fig. 1 sind beispielhaft drei aufeinanderfolgende Walzgerüste W-, , W2 und W3 dargestellt, welche jeweils zwei Walzen 4 aufweisen. An jedem Walzgerüst Wi läuft das Walzgut 6, hier in Form einer Bramme, mit einer einlaufseifigen Walzgutdicke hi_i und einer einlaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit ν,-i ein, und verlässt dieses mit einer auslaufseifigen Walzgutdicke hi und einer auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit Vi .
Das Walzgut 6 wird dem ersten Walzgerüst Wi mit einer e i n ¬ laufseifigen Walzgutdicke h0 und einer einlaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit v0 zugeführt. In jedem Walzgerüst Wi soll das Walzgut 6 auf eine vorgegebene auslaufseifige Zieldicke hi, im Fall des ersten Walzgerüsts Wi auf eine Zieldicke hi, gewalzt werden. Aus diesen auslaufseifigen Zieldicken hi werden gemäß dem Massenflussgesetz auslaufseifige Walzgutgeschwindigkeiten Vi, soii für jedes Walzgerüst ermittelt. Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden in einem ersten Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Modells Zieldicken hi, hier also hi, h2 und h3 des Walzguts für jedes Walzgerüst Wi, hier also Wx, W2 und W3 vorgegeben und in einem zweiten Schritt b) gemäß des Massenflussge- setzes Sollwerte für die auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeiten i, Soii, v2,soii und ν3,5οιι ermittelt .
Im dritten Schritt c) wird ein Modellwert für die Voreilung Si gewählt. In einer einfachen Aus führungs form dieses Verfah- rens wird dieser Modellwert einer Liste entnommen oder anhand eines Walzmodells gewählt und bleibt während des gesamten Walzprozesses konstant.
Gemäß Fig. 1 wird für jedes Walzgerüst Wi, W2 und W3 als Mo- dellwert für die Voreilung s, derselbe Wert s gewählt und dieser während des gesamten Walzprozesses konstant gehalten. Eine weitere Möglichkeit ist , den Modellwert für di e Voreilung während des Walzprozesses modellgestützt anzupassen, wobei sich die modellierte Voreilung Si aus einem Grundwert sGi , der z.B. einer Liste oder einem Walzmodell entnommen wird, und einem Korrekturwert sKl , der anhand eines Messwertes ermittelt wird, zusammensetzt. Die vorgegebene Voreilung sGi wird dabei anhand von Messungen - d.h. in Form des Korrekturwertes sKl - korrigiert bzw. feinabgestimmt und an die tatsächlich vorhandene Voreilung s, besser angenähert . Die Genauigkeit kann weiter dadurch erhöht werden, dass diese mo- deliierte Voreilung s, während der Bearbeitung des Walzguts 6 ständig anhand des Messwertes der Walzgutgeschwindigkeit v1(M nachgeführt wird . Der Messwert für die Walzgutgeschwindigkeit v1)M wird dabei mit Hilfe einer geeigneten Messeinrichtung 18 ermittelt .
Aus dem Modellwert für die Voreilung s, und den Sollwerten für die auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeiten i, Son werden in dem nächsten Verfahrensschritt d) nun modellbasiert Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vWl, SOÜ, bezogen auf die drei dargestellten Walzgerüste Wi, W2 und W3 Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vwi, soü, vH2,soii und vw3, Son ermittelt .
Während des Bearbeitungsprozesses drehen sich die Walzen 4 eines Walzgerüsts Wi mit einer Walzengeschwindigkeit vvl . Die Walzengeschwindigkeit vWl wird über einen Walzantrieb 8 eingestellt. In einem letzten Schritt e) werden die Walzen 4 der Walzgerüste Wi, W2 und W3 hier auf die Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vHi, gen, vw2,3oii und vw3, Soii eingeregelt .
Durch Vorgabe und Einhaltung der Walzengeschwindigkeiten vwi,Soii, vW2, soll und vw3(Soii stellen sich die auslaufseifigen
Wal zgutgeschwindigkeiten Vi,Son, v2, soii und v3, Son und somit die auslaufseifigen Zieldicken hx, h2 und h3 mit großer Genauigkeit ein . Dem ersten Walzgerüst Wi ist ein Massenflussregler 10 zugeordnet. Während des Walzprozesses werden Messwerte für die einlaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v0,M und die einlaufseifige Walzgutdicke h0,M des ersten Walzgerüstes Wi aufgenommen. Aus diesen Messwerten und der Walzengescliwindigkeit vwi des ersten Walzgerüstes Wx stellt der Massenflussregler 10 unter Verwendung der Voreilung sx die Zieldicke hi ein. Hierfür regelt der Massenflussregler 10 über ein AnstellSystem 12 der Walzen 4 bzw. des ersten Walzgerüstes Wi die Einstellung des veränderlichen Walzspaltes. Auch an den Walzgerüsten W2 und W3 kann prinzipiell ein solche - hie nicht dargestellter - Massenflussregler 10 verwendet werden .
Zwischen zwei Walzgerüsten Wi_i, Wi ist ferner ein Bandzugregler 14 angeordnet, der die Bandzüge Zi_i,i zwischen den beiden Walzgerüsten Wi_i, Wi über das Einstellen der Walzspalte regelt. Gemäß Fig. 1 ist sowohl zwischen den Walzgerüsten Wi und W2 als auch zwischen den Walzgerüsten W2, W3 ein Bandzugregler 14 angeordnet, der den Bandzug Zi, 2 bzw. Z2f3 über das Einstellen der Walzspalte der Walzgerüste W2 bzw. W3 regelt.
Der Bandzug wird im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Schiingenheber 16 erfasst, der positionsgeregelt mit festem Winkel betrieben wird. Alternativ kann anstelle des Schiingenhebers 16 auch eine Zugmessrolle - nicht dargestellt - verwendet werden. Der Bandzug Ζ,-ι,, wird über die jeweilige Kraft F, mit der das Walzgut 6 auf den Schiingenheber 16 drückt berechnet. Der Bandzugregler 14 regelt den Bandzug Zi_ i,i über das Anstellsystem 12 des jeweils in Walzrichtung liegenden Wal zgerüsts Wi nach .
Bei der Bearbeitung von Walzgut 6 kann es passieren, dass dieses beim Verlassen eines Walzgerüstes Wi nicht die vorgegebene Zieldicke hi und somit einen Zieldicken-Fehler Ahx aufweist. Ein derartiger Walzgutabschnitt 6 wird während des Walzprozesses erfasst, sein Anstich-Zeitpunkt Ί\+ι im Walzgerüst Wi+i ermittelt und zum Zeitpunkt Ti+i wird die Walzenge- schwindigkeit vWl des Walzgerüsts Wi so angepasst, dass sich gemäß dem Massenflussgesetz im Walzgerüst Wi+i die Zieldicke hi+i einstellt. In Fig. 1 ist exemplarisch ein Walzgutabschnitt 6 dargestellt, der nach dem ersten Walzgerüst Wi einen Zieldicken-Fehler Ahl, in diesem Fall einen zu dicken Walzgutabschnitt 6 Λ - hier durch einen schraffierten Bereich dargestellt - aufweist. Dieser zu dicke Walzgutabschnitt 6 x trifft zum Zeitpunkt T2 auf das Walzgerüst W2 auf. Zu diesem Zeitpunkt wird die Walzengeschwindigkeit wi des ersten Walz- gerüsts Wi soweit reduziert, dass sich gemäß dem Massenfluss- gesetz im Walzgerüst W2 die richtige Zieldicke h2 einstellt. Wie oben bereits erwähnt, besteht die Möglichkeit, die modellierte Voreilung s, während des gesamten Walzprozesses ständig nachzuführen. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Regelungseinrichtung 20 zur Regelung der Walzgutgeschwindigkeit vi über die Walzengeschwindigkeit vWl mittels derer ein ständiges Nachführen der modellierten Voreilung si erfolgt. Die Voreilung wird also durch adaptive Anpassung der Voreilung s, anhand von weiteren Messwerten, im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 anhand von Messwerten der Walzgutgeschwindigkeit Vi,M nachgeführt. Dieser Walzgutgeschwindig- keitsmesswert v,,M wird mit einer Messeinrichtung 18 hinter einem Walzgerüst Wi ermittelt .
Diese Regelungseinrichtung 20 umfasst einen
Vo eilungsadaptionsregie 22 und eine Limitierungs- und Plau- sibilisierungsstufe 24. Am Walzgut 6 wird mit Hilfe einer
Messeinrichtung 18 eine tatsächliche auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit Vi,M gemessen. Diese tatsächlich hinter einem Walzgerüst Wi gemessene auslaufseitige Walzgutgeschwindigkeit v1(M sowie der Sollwert für die auslaufseitige Walzgutge- schwindigkeit i,Son werden dem Voreilungsadaptionsregler 22 zugeführt. Aus diesen Größen wird ein Korrekturwert für die Voreilung sKl ermittelt .
Anschließend wird dieser Korrekturwert für die Voreilung sKi zusammen mit dem Grundwert der Voreilung sGl einer Limitierungs- und Plausiblisierungssfufe 24 zugeführt. Dadurch ergibt sich eine weitergehend korrigierte und nochmals fein abgestimmte Voreilung si . Diese wird anschließend in einem inversen Streckenmodell 26 verwendet, um die Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vWl, Son zu adaptieren . Mit anderen Worten wird die modellgestützt angepasste bzw. modellierte Voreilung s, durch den Voreilungsadaptionsregler 22 und die Limitierungs- und Plausibilisierungsstufe 24 nochmals fein abgestimmt, um unter Umständen demgegenüber nochmals eine besser adaptierte modellierte Voreilung s, zu erzeugen. Diese besser adaptierte modellierte Voreilung s, wird im Modell wiederum zur Ermittlung der Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten vMl, SGii verwendet, die anschließend über die Walzantriebe eingeregelt werden. Dadurch stellen sich auch die auslaufseifigen Zieldicken hi mit immer größerer Genauigkeit ein. Mit anderen Worten gehen in der Regelungseinrichtung 20 der Walzgutgeschwindigkeitsmesswert v1/M und die gemäß der Erfindung korrigierte Voreilung slr nämlich der Grundwert sGi und der Korrekturwert s , ein. Hier kann insbesondere eine bestimmte Gewichtung zwischen Messwert, hier dem Walzgutge- schwindigkeitsmesswert v1>M, und dem Voreilungswert si gewählt werden. Mit anderen Worten wird durch die Regelungseinrichtung 20 eine nach dem Walzgerüst Wi beziehungsweise zwischen Walzgerüsten gemessene Walzgutgeschwindigkeit zwar benutzt. Die Benutzung erfolgt jedoch zur Erhöhung der Robustheit der Massenflussregelung nur indirekt, nämlich zusammen mit der erfindungsgemäß ermittelten Voreilung s, in der Regelungseinrichtung 20.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bearbeitung von Walzgut (6) in einem Warmwalzwerk (2) mit einer Walzstraße (3} , die mindestens zwei aufeinanderfolgende Walzgerüste (Wi) umfasst, wobei jedes
Walzgerüst (Wi) mindestens eine von einem Walzantrieb (8) angetriebene Walze (4) mit einer Walzengeschwindigkeit (vWl) aufweist und das Walzgut (6) aus dem Walzgerüst (Wi) mit einer auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit (vx) , die über ei- ne Voreilung (si) mit der Walzengeschwindigkeit (vWl ) zusammenhängt, austritt, mit folgenden Schritten: a) es werden auslaufseitige Zieldicken (hx) des Walzguts (6) für jedes Walzgerüst (Wx) vorgegeben, b) gemäß des Massenflussgesetzes werden aus den auslaufseifigen Zieldicken (hj.) Sollwerte für die auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeiten ( i, Son) ermittelt, c) es wird ein Modellwert für die Voreilung (si) gewählt, d) aus dem Modellwert der Voreilung (si) und den Sollwerten der auslaufseifigen Walzgutgeschwindigkeiten (vi, Soii ) werden Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten
(vwi,So.n) ermittelt, e) die Walzengeschwindigkeiten (vWl) werden auf die Sollwerte für die Walzengeschwindigkeiten (vWl, Son )
eingeregelt .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Massenflussregler (10) aus den Messwerten für die einlaufseitige Walzgutgeschwindigkeit (v0, M) , die einlaufseitige Walzgutdicke {h0fM) und die Walzengeschwindigkeit (vwi) des ersten Walzgerüstes Wi unter Verwendung der Voreilung (si) die Zieldicke (hi) einstellt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Massenfluss- regler (10) an jedem Walzgerüst (Wj.) aus der einlaufseifigen Walzgutgeschwindigkeit (ν,-ι) , der einlaufseifigen Walzgutdicke (hi_i) und der Walzengeschwindigkeit (vKl) des Walzgerüstes (Wi) unter Verwendung der Voreilung (s,) die Zieldicke (hi ) einstellt .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Zieldicken-Fehler (Ahl) aufweisende Walzgutabschnitte ( 6 λ ) erfasst, Anstich-Zeitpunkte der Walzgutabschnitte ( 6 r ) im
Walzgerüst ( W1+i ) ermittelt werden und zum Zeitpunkt die Walzengeschwindigkeit (vWl ) des Walzgerüsts (Wx) so angepasst wird, dass sich gemäß dem Massenflussgesetz im Walzgerüst ( i+i) die Zieldicke (hi+i) einstellt .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Modellwert für die Voreilung (si) konstant gesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Voreilung ( sx ) während der gesamten Bearbeitung modellgestützt angepasst wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Voreilung (si) während der Bearbeitung des Walzguts (6} ständig anhand des Messwertes der Walzgutgeschwindigkeit ( Vi,M) nachgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Breitung des Walzgutes (6} bei der Ermittlung der Walz- gutgeschwindigkeiten (v, ) und der Walzengeschwindigkeiten (vwi) berücksichtigt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jeweils zwischen zwei Walzgerüsten (Wx) ein Bandzugregler
(14) angeordnet ist, der die Bandzüge (Ζ,-ι,,) über das Einstellen der Walzspalte regelt .
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Bandzug ( i_i,i) mittels eines Schiingenhebers (16) erfasst wird .
11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Bandzug (Ζι_ι,ι) mittels einer Zugmessrolle erfasst wird .
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