用于运行斯特格尔轧机的方法

摘要

本发明涉及一种斯特格尔轧机(2)，包括至少一个用于轧制轧件(14)的可逆式机架(4)以及在可逆式机架(4)的进料侧和出料侧布置的、用于轧件(14)的卷带机炉(10)。在轧制轧件(14)时，借助于斯特格尔轧机(2)执行下面的步骤：-步骤1(S1)：在轧制轧件(14)时，在轧件(14)的始端区域中忽略轧件(14)的目标厚度(d ziel)；-步骤2(S2)：在实施步骤1期间，测定至少一个与轧件(14)的当前厚度(d

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行斯特格尔轧机的方法，该斯特格尔轧机具有 至少一个用于轧制轧件的可逆式机架以及在相对于可逆式机架的进料侧 和出料侧布置的、用于轧件的卷带机炉。本发明还涉及一种用于执行该方 法的控制和/或调节装置、具有这样的控制和/或调节装置的斯特格尔轧机、 能机读的程序编码以及存储介质。

背景技术

在斯特格尔轧机中，轧件、特别是条带从进料侧的卷带机炉出来，并 且通过进料侧的驱动器进入到通向轧道的可逆式机架中。在第一轧制道次 之后，将轧件送进到出料侧的卷带机炉中。在这样的、多次重复的逆向过 程期间，条带的始端以及末端相对于条带的中部的区域来说被更强地冷 却。更强的冷却由此得到，即该条带区域在逆向过程期间可替换地不在卷 带机炉中维持高温。

通过轧件或者条带的冷的始端和冷的末端，轧制力在那里在轧制道次 期间，相对于条带的中部区域来说显著地上升。因此，可逆式机架必须被 敷设以用于在那里出现的高轧制力。基于在轧件的始端和的末端的极高的 轧制力峰值，给出在轧制条带长度上的厚度变化和/或平整度变化。因此， 轧件具有较低的质量。当出现干扰的时候，由于轧件的过于强烈的冷却， 通常把整个材料作为废料卷起。

根据DE 19514475来解决该问题，其中在可逆式机架和卷带机炉之 间设置加热装置，从而首先能够将位于所加热的卷带机炉的外面的轧件的 部分带到相对于剩余的轧件匹配的温度上。然而，该解决方案的特征在于 非常高的能量消耗，此外要求加热装置的足够的空间。

发明内容

本发明的目的在于，控制或者调节斯特格尔轧机，以使得在经过干扰 和一个或多个接连的轧制过程之后，保持轧件的尽可能大的部分的尽可能 高地质量。

根据本发明，该目的通过用于运行斯特格尔轧机的方法来实现，该斯 特格尔轧机具有至少一个用于轧制轧件的可逆式机架以及在相对于可逆 式机架)的进料侧和出料侧布置的、用于轧件的卷带机炉，包含以下步骤：

-步骤1(S1)：在轧制轧件时，在轧件的始端区域中忽略轧件的目 标厚度；

-步骤2(S2)：在执行步骤1期间，测定至少一个与轧件的当前厚 度和/或硬度相关的测量参量，并且与额定值比较；

-步骤3(S3)：当所测定的测量参量达到或者低于额定值的时候， 在考虑到达到轧件的目标厚度的情况下运行可逆式机架。

在上述方法中，在轧制过程中考虑轧件的冷的、不能轧制的件，并且 相应地调整可逆式机架的控制或者调节，从而避免干扰事件，并且使轧件 的能应用的部分最大。相对于现有技术，该方法的目的不在于消除轧件的 始端或末端的区域中的冷件，而是旨在使该冷件在轧制过程中的长度以及 影响最小。在此该方法基于以下构想，即能够自动地识别冷件，并且能够 相应地自动地调整可逆式机架的调节。

为此，特别是在轧件的始端的区域中，特别是在将轧件送进可逆式机 架中时，在轧制过程开始的时候放弃通常的到目标厚度的调节过程。在第 一步骤中控制或者调节可逆式机架，从而出现材料的有弹性的变形和/或塑 料的变形，这导致了这种轧制力水平，其实现了在达到能接受的平整度的 同时对轧制间隙中的材料进行可靠的引导。

在实施步骤1的期间测量至少一个与轧件的当前厚度和/或硬度相关 的测量参量。测量参量也能够本身就是轧件的当前厚度或硬度。因此实现 了轧件的厚度或硬度的直接和/或间接的确定。另外的与轧件的当前厚度或 硬度相关的测量参量例如是轧制力或者轧制间隙的设定。在此适用的是， 所轧制的部段越热，材料就越软或者在轧制时厚度的减少量就越大。例如 在确定厚度和/或硬度时引入轧制间隙的设定，然后由于能在轧制过程中变 化的厚度或硬度，能够改变轧制间隙。

所确定的厚度或硬度或轧制间隙设定(Walzspaltanstellung)与预定的 额定值比较。当所确定的测量参量达到或者低于额定值的时候，自动地切 换为在热轧制金属的轧件时的用于材料减少的通常的调节，并且能够无干 扰地将轧件的仍然热的部分轧制到目标厚度。在此，专业人员了解适用于 实现目标厚度的各种的方法，例如

-在轧制时利用或者不用厚度监视(厚度监视器)的Automatic Gauge  Control(AGC，自动度量控制)算法；

-(多)设定点调节，其中，从材料的硬度中计算需要的力，以便达到 目标厚度，并且采用相应地轧制间隙设定；

-或者利用或者不用厚度监视的feed-forward(前馈)(AGC)调节，其 中，在AGC算法中考虑关于已经轧制的轧件的位置处的厚度偏差。

由此，在引导轧件通过轧制间隙时，在冷件的区域中首先忽略条带的 目标厚度，并且随后才设定调节到目标厚度的调节过程，这通常将轧件的 始端和末端轧制到作为目标厚度的更大的厚度上(较小的厚度减少)。然 而，该区域保持平整，并且不干扰轧制过程。在此，在轧制过程结束后切 下轧件的更厚的末端，从而仅销售具有所期望的目标厚度的部分。在轧件 的末端处的所去掉的材料与轧件的整体长度相比形成了非常小的部分，从 而高质量地、高品质地轧制轧件的最大的部分。

优选地，在步骤1中，以具有预定的力曲线的力调节的方式调整可逆 式机架。在此，力曲线也理解为恒定的力曲线，即仅预定恒定的力。可替 换地，力曲线能够预定为在时间上变化的力。合适地，预定的力曲线包括 恒定的力，其在5MN和100MN之间，特别是在5MN和60MN之间。在 此这样选择力，即一方面其允许在可逆式机架的轧制间隙中明确地探测材 料，然而另一方面避免了可逆式机架的过载。在轧制间隙中探测了材料之 后，控制关于力调节的设定，以使得可逆式机架例如一直负载相同的力(用 于具有预定的力曲线的力调节的方法对于专业人员是已知的)。

可替换地，在步骤1中，以力调节的方式调整可逆式机架，其中，根 据至少一个所测定的测量参量确定可逆式机架的额定力。这意味着在实施 步骤1期间，以力的方式调节可逆式机架，并且在力调节地运行可逆式机 架时引入所确定的测量参量，其直接地或者间接地返回到轧件的厚度或者 返回到其硬度。在此，不预先确定和预定力曲线，而是特别地取决于刚好 位于轧制间隙中的轧件的部段的本地特性地，实时地执行力的连续的调 整。例如，能够像绕着可逆式机架的工作轧辊拉紧的弹簧或者橡胶带的那 样调节可逆式机架-当有更高的力作用在工作轧辊上的时候，例如，因为 在该位置，轧件的材料是硬的，那么就进一步打开轧制间隙，然而在此， 挤压工作轧辊和因此再次关闭设置的力自动地升高。

根据一个优选的实施方案变体，预定轧件的冷件的所期望的最小长 度，并且在轧制轧件的部段时，在最小长度的区域中仅实施步骤1。这意 味着，只要在所期望的最小长度的区域中轧制，那么就不确定所轧制的部 段的当前的厚度，而是特别地仅以力的方式调节可逆式机架。以这种方式 快速并且安全地运行斯特格尔轧机，因为在冷件的最小长度的区域中，从 厚度调节到力调节的切换是无效的，并且因此不能设置。因此也不是必须 的是，在轧制过程的状态中确定所轧制的部段的当前的厚度。在通过了最 小长度的区域之后，当达到了额定值的时候，至少实施步骤2，对于步骤 3来说也是一样的。

根据另一个优选的实施方案变体，预定轧件的冷件的所期望的最大长 度，其中，过渡区域位于最小长度和最大长度之间，并且其中仅在轧制轧 件的部段时，在过渡区域中仅实施步骤2和步骤3。因此保障的是，尽可 能早地调整厚度调节。

因为冷件的实际长度不是已知的，基于材料几何(轧件的长度、厚度) 和卷带机炉到可逆式机架的间距地既评估最小长度，又评估最大长度。能 够发生的是，也在经过冷件的所期望的最大长度之后还是不能达到测量参 量的额定值。在这种情况下，有利地自动地切换为到目标厚度的调节。即 使达不到额定值，在冷件所期望的最大长度之后，测量参量接近于额定值， 以使得在为通常的厚度调节调整轧制间隙时对可逆式机架的损害是不可 能的。

优选地，在步骤2中，轧件的所轧制的部段的厚度经由所测量的轧制 力，并且经由可逆式机架的轧制间隙的所测量的设置来计算。在此，不直 接测量轧件的厚度，而是经由所调整的轧制力和能提前测量的基座坚硬度 计算所谓的计量厚度。

当在轧制中将冷的末端送进可逆式机架中的时候，过程是相似的。根 据一个优选的变体，为了轧制轧件的末端的冷件，可逆式机架从根据目标 厚度调节切换为忽略目标厚度调节。特别地，在轧制期间实际轧制力与额 定力比较，并且当实际力超过额定力的时候(即当实现了冷件的时候)， 可逆式机架配属的控制和/或调节装置特别地切换到力调节。以这种方式保 持直到出料的、与轧件的材料的接触。可替换地或者附加地，为冷件预定 最小长度和最大长度。

用于力调节的力或者力曲线以及冷件的所期望的长度能够与入料时 是相同的。可替换地，也能够重新确定他们。

特别地，冷件的长度能够在道次中或者在轧制通道中首先相当于入料 时冷件所期望的最大长度。在此特别地，冷件的长度至少是和在入料时的 最小长度一样长。符合条件地，由进程计算机考虑，在进料时，在始端在 多少长度之后切换至到目标厚度调节过程。然后，通过该长度限定轧件的 末端的区域中的冷件。

优选地，最小长度在0m和5m之间。当轧件的末端仍未冷却的时候， 最小长度为0m，例如在轧制过程的开端。在这种情况下，相应的出钢在 开始时被特别地力调节，然而，同时在轧件的过渡区域中工作，并且从一 开始就测定所轧制的部段的厚度，并且在考虑尽可能早地切换到至目标厚 度调节的情况下与额定值比较。如果材料已经轧制了一次，并且再次从轧 制间隙中退回，那么始端的材料就已经达到了目标厚度，然后，也能够是 冷的更厚的材料到来。为了在这种情况下克制调节的过早的切换，预定最 小长度，以使得其包围重要的冷件，特别是在这种情况下最小长度最大到 5m。在所有的其他的情况中，限定最小长度、特别是最大到1m，以便克 制在进料中的问题。

优选地，最大长度大约为10m。有利地，最大长度对应于可逆式机架 和卷带机炉中的一个之间的间距。

根据另一个优选的变体，在轧制过程中的基于目标厚度调节轧件期 间，在有干扰时应用步骤1至3。材料能够是已经轧制了一次的，但是在 有干扰时再次从轧制间隙中退回。在此特别地，在干扰的时间点，控制和 /或调节装置测定已经轧制的材料的尺寸。如果在克服干扰的过程中去除材 料，那么能够参考轧件的长度地校准在可逆式机架处的输入。

此外根据本发明，该目的通过用于斯特格尔轧机的控制和/或调节装 置来实现，其具有能机读的、带有控制指令的程序编码，该控制指令在执 行程序编码时引起用于执行根据上述实施例中的一个的方法的控制和/或 调节装置。

此外根据本发明，该目的通过斯特格尔轧机来实现，其具有至少一个 用于轧制轧件的可逆式机架以及在可逆式机架的进料侧和出料侧布置的、 用于轧件的卷带机炉以及具有这种控制和/或调节装置。

此外根据本发明，该目的通过用于斯特格尔轧机的针对控制和/或调 节装置的能机读的程序编码来实现，其中，程序编码具有控制指令，该控 制指令引起用于执行根据上述实施例中的一个的方法的控制和/或调节装 置。

此外根据本发明，该目的通过存储有这样的能机读的程序编码的存储 介质来实现。

概括起来，在轧制时借助于斯特格尔轧机考虑轧件的冷的、不能轧制 的件，并且在冷件的区域中和该区域的外面有区别地驱控斯特格尔轧机。 由此，也能够安全地在自动运行中运行其他的支撑在轧制力信号上的自动 化的元件，例如材料跟踪。在冷件的区域中引导在轧制间隙中的轧件的材 料，特别是不用必须出现厚度减少。在冷件的外面调整用于减少厚度的通 常的可逆式机架的调节，以便达到目标厚度。

附图说明

根据附图详细阐述本发明的实施例。在此：

图1示意性地示出用于轧制金属带的斯特格尔轧机；并且

图2示出针对这样的斯特格尔轧机的运行方法的流程的示意框图。

相同的标号在不同的附图中具有相同的含义。

具体实施方式

图1所示的斯特格尔轧机2包括：具有两个工作轧辊6和两个支撑轧 辊8的可逆式机架4，在两个工作轧辊之间形成轧制间隙7；以及在可逆 式机架2的进料侧和出料侧布置的卷带机炉，然而图1仅示出了进料侧的 卷带机炉10。斯特格尔轧机2、特别是可逆式机架4由在图1中象征性示 出的控制和/或调节装置9驱控。

在卷带机炉10中，待轧制的轧件14，其在示出的实施例中是金属带， 卷绕在斯特格尔滚筒12上。在卷带机炉10中维持轧制带14是热的，从 而能够借助于可逆式机架4轧制到目标厚度d_ziel。

在这样的斯特格尔轧机2中的一般的问题在于，在短暂的延时之后， 卷带机炉10外面的材料已经是冷的了，从而不能再完成地轧制到目标厚 度d_ziel。为了解决该问题，为斯特格尔轧机2设置了在图2中示意性的示 出的运行方法。

根据图2所述的运行方法，在第一步骤S1中，首先在条带14的冷 的始端16的区域中调节可逆式机架4，以使得在工作轧辊6和金属带4 之间有接触，然而不进行基本的厚度减少。对此特别地预定恒定的轧制力， 其这样选择，即能够在工作轧辊6之间的轧制间隙7中探测轧制带14，然 而，不允许力F过大，那样斯特格尔轧机2就会在轧制带14的始端16的 区域中由于冷的并且因此更硬的件而被损坏。

在第二步骤S2中，在力调节的轧制过程期间测定轧制带14的所轧 制的段部的当前的实际厚度d_ist。对此，在所示的实施例中预定轧制带14 的冷件的最小长度L_min以及最大长度L_max。特别地，最小长度L_min在0和 5m之间变化，其在所示的实施例中是1m。在考虑到安全余量的情况下， 最大长度L_max对应于例如斯特格尔轧机2和进料侧的卷带机炉10之间的 间距。最大长度L_max例如是10m。

在轧制条带14的段部时，在最小长度L_min的区域中仅以力的方式调 节所示实施例中的可逆式机架4。

仅在通过最小长度L_min的区域之后能够期望的是，轧制带14足够热， 以便轧制到目标厚度d_ziel。然而未知的是，轧制带14的始端16处的冷件 在哪里停止。出于这种原因，在传输区域18中在最小长度L_min之后，然 而在最大长度L_max之内，在轧制金属带14时，特别地连续地测定当前厚 度d_ist，并且与预定的额定厚度d_soll比较。特别地，经过轧制力F和工作轧 辊6之间的轧制间隙7的大小测定当前厚度d_ist。因此间接地确定当前厚 度d_ist。可选地，也能够直接地测量当前厚度d_ist。作为当前厚度d_ist的替换， 也能够直接或者间接地测定条带14的硬度。用于测量当前厚度d_ist或者硬 度的合适的测量参量例如是轧制力F和轧制间隙7的设置。

当所测定的厚度d_ist小于或者等于额定厚度d_soll的时候，根据步骤S3 应用运行方法，其中，从力调节切换为可逆式机架4的厚度调节。在此， 调整轧制间隙7，从而将轧制带14轧制到预定的目标厚度d_ziel。

已经能够在第一道次中调整根据步骤S1的力调节。可替换地，当在 几个轧制道次之后已经冷却了轧制带14的末端的时候，或者当在逆向时 出现干扰的时候，仅应用图2所述的方法。

当条带14的末端到达可逆式机架4，类似于在始端16的区域中的那 样采取行动，在此，实际轧制力与额定力比较，并且当实际轧制力超过额 定力的时候，即当末端过冷的时候，为了轧制到所期望的目标厚度d_ziel， 根据步骤S1再次切换为力调节。类似于在始端16中的那样，能够在末端 的区域中为冷件设置最小长度L_min、最大长度L_max和过渡区域18。

可替换地，为了比较所测定的当前厚度d_ist和额定值d_soll，当轧件14 的热的部分到达轧制间隙7中的时候，所检测的厚度偏差或者厚度差能够 与预定的额定值比较，并且在超过该额定值时，即当厚度偏差过大的时候， 从力调节切换为“正常的”轧制间隙控制。

上述用于运行斯特格尔轧机2的方法在于自动识别从不能轧制的材 料部段到能轧制的材料部段的过渡。当在忽略了目标厚度d_ziel的调节中， 轧件14的当前厚度d_ist低于预定的额定厚度d_soll的时候，切换为平常的、 厚度调节的轧制运行(例如AGC)。在此，该方法也适用于实现较细的尺 寸的自动的逐渐变细。在此，始端和末端变得冷，以使得其有时不再能轧 制到目标厚度，然而其中，调整始端和末端的长度和厚度，从而在斯特格 尔轧机2的无干扰的运行中最优地充分利用轧件14的尽可能大的部分。