专利名称：实现平面冷轧带材的平面度调节的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种在带钢轧机中轧制冷轧带材的方法，该带钢轧机带有至少两个轧机机座或一个分别具有上和下工作辊的单个机座，工作辊在必要时是可调的，在必要时直接或通过中间辊支承在支承辊上，在带钢轧机内为了改变冷轧带材的状态至少轧制一个道次，其中对于冷轧带材规定一目标应力分布或一任意的目标不平度形状并与实际达到的应力分布比较，并以这样的方式应用可供使用的机械或物理方式工作的执行环节、使得尽可能完全地消除规定的和实际达到的应力分布之间的差别。
冷轧带材的平面度测量通常借助于平面度测量辊进行，它测量整个带宽上的实际应力分布。测量通常在轧机机座的出口侧进行。那里出现在80到160℃之间的中等带温，原则上这也适用于其他金属，如铝或铜。
根据经验带材中心和带材边缘之间出现大致为10℃-30℃的温度梯度。为此在
图1中举例列出两种在可逆轧制优质钢时测量的带材温度分布，从钢的热膨胀系数约为1.2×10-5/度和弹性模量为210000N/mm2出发，那么10度的温度差在冷轧带材中便已经引起约25N/mm2的应力差；但是通常力求在整个带材宽度上应力差保持在20N/mm2以下。不用平面度调节装置这种由温度引起的应力对成品的平面度没有影响，至少是如果它保持在弹性区内的话，对冷却后的带材没有影响。
用平面度调节装置可以这样地调节辊隙轮廓。使得保持或达到带材平面度或要求的不平度形状。但是问题正好在于，测量值是热带材中的应力分布，它附带所述的由温度引起的应力(在上面的例子中大于25N/mm2)。也就是说，已知平面度调节装置用用于平带材的目标平面度或目标函数还调节在热带材内的这种由温度引起的应力。在冷却和温度差衰减以后在冷却了的带材内在目标不平度形状上附加地叠加了一个相应于由温度引起的应力但是具有相反的符号的应力成分。
目标应力分布或目标不平度形状对于给定的产品连同给定的轧制和特殊的冷却方案原则上也可以这样规定，使得得到冷却后的产品的足够的平面度。然而寻求要求的目标函数或不平度形状是一个费用高的试验过程，它使得对于每一种产品要求一个带有取出试样的带材展开。
工艺方面令人满意的是，不必再在可在热态时直接在辊隙后面测量的平面度和对于不同产品和轧制工艺方案各不相同的冷却后的带材的冷态不平度形状之间加以区分。
在1973和1975年由于当时还没有开发出借助于拉应力测量辊直接测量带材应力和随后调节或测量局部带材伸长的方法曾经建议，测量带材温度分布本身(DE-A-2349611和DE-A-2554246)。在整个宽度上带温的差别在那里直接地解释成整个宽度上变形程度的差别，变形程度的这种差别又解释为平面度误差的原因。现在通过将带材内的温度差直接换算成在轧辊上供给的冷却液数量之差的方法，可以改变轧辊轮廓，从而改变局部变形程度。
至少由于温度差并非仅仅由于不同的变形程度而出现，而且还有其他原因，例如轧辊热态轮廓，不同的冷却润滑液流量和在带材边缘处，特别是在卷绕状态下表面积/体积比较大，由此通常带材边缘处温度下降。相反在轧制薄钢带时，由于通常在带材边缘处轧制品埋入轧辊的埋入量变形程度较大。尽管如此由于上面所述的效应在边缘处总的温度较低。
因此在专利登记DE-A-2349611和DE-A-2554246中所述的方法也不能实现，而是后来被所述的拉应力分布直接测量连同随后的调节所代替。其次这里这种调节的执行环节之一是工作辊的冷却液量的局部控制，它通常应该减小残余误差，这种残余误差不能被其他执行环节如轧辊弯曲、移动或可吹风的轧辊补偿。
在企业资料“ABB自动化和驱动装置(文献3BSE005258)，1994年2月17日，第3页”中将当今平面度调节的技术现状归纳如下1.确定一目标平面度2.测量带材平面度3.计算平面度误差
4.借助于影响函数描述各种辊隙机械执行环节的函数5.影响函数尽可能的叠加，以消除平面度误差6.应用辊隙执行环节，以调整辊隙7.应用可局部调整的轧辊冷却装置，以通过由热引起的工作辊直径变化可选择地调整辊隙。
在欧洲专利申请EP0850704A1中也找到这种现有技术，并附加这样的提示，规定在热带材时整个带长上不同的不平度形状，以达到冷态时平的带材。在现有技术中找不到关于在冷态时不平的带材确切的原因是什么的见解，也就是说如上所述，没有说明按现有技术状况的调节方案本身与整个带宽上不均匀的温度分布的关系。同样也没有找到关于除了单纯的经验(“在热带材中不同的不平度形状”)外对此人们还能做些什么的见解。
本发明的目的是，找到一种调节平面度的方法，用这种方法不必再在可在热态时直接在辊隙后面测量的平面度和对于不同产品及轧制工艺方案不同的冷却带材的冷态不平度形状之间加以区别，并且用这种方法可以规定在热态时相同的平面度或不平度形状。
为了实现这个目的设想，除在热带材中的应力分布本身外还测量在整个宽度上带材温度的分布，并由此计算求出在带材冷却后出现的应力分布，如果在热态中的带有在辊隙后面形成的温度分布的带材没有应力的话，并且将这种由温度引起的应力分布在将它与目标不平度形状比较以前用来校正实际所达到的应力。
按本发明的建议的优点是，平面度的目标函数的编制可以按要求这样地进行，使得可以用直接的途经达到冷却的带材尽可能好的平面度。与DE-A-2349611和DE-A-2554246的观点不同本发明不把温度测量用作直接和不平度联系的测量值(这个任务由拉应力测量辊承担)，而是根据不平度原因的工艺知识用作对于可当时直接测量的热带材内的拉应力的补充的校正值，因此在各种情况下调节可以达到具有规定平面度的冷却后的冷轧带材。
按本发明的方法的进一步发展在从属权利要求中规定。
下面借助于附图中图2对本发明加以说明。带材沿行进方向用计算机分解成条，但是实际上不必规定像所用的拉应力测量辊一样的条宽。在很多技术实施情况下条宽约为52mm，并且通常也相当于冷却横梁上喷嘴的间距。对于每根这种条i由温度信号求出一平均温度Ti。如果温度信号不是按—在所述例子中-52mm的间距给定，那么事先还必须进行插补，成为这种条间距。此外算出在整个带宽上的平均温度Tm。在输出端条的温度TAi与平均温度TAm之差用ΔTai表示ΔTAi＝TAi-TAm(1)其中数值ΔTAi在输出端处与轧制品的热膨胀系数α相乘，得到一假想的这个条相对长度变动量ΔLAi/LAmΔLAi/LAm＝α·TAi(2)与所有这些条平均长度LAm之比。但是因为这些条是连在一起的，它们不可能占有这些长度变的量，而是在产生应力的情况下(近似地)保持其长度LAm，此长度由平均带温决定。这些关于条的应力σTAi为σTAi＝-E·ΔLAi/LAm(3)其中E为轧制品的弹性模量。
正负号由这样的约定得到，拉应力用正号，压应力用负号。如果那种应力梯度由执行环节在热带内调节，那么在冷却的带材内应力σa保持不变。在材料值α和E与温度有关时应力取负的表达式(3)σai＝E·ΔLAi/LAm＝E αΔTAi(4)公式(2)至(4)给出从温度分布换算到应力分布的第一次近似值，因为·材料值α和E不完全取决于温度，和·各个条不完全缩回到由平均温度决定的长度Lm，而是原则上保持略TMG不同的长度Li≠Lm，这导致应力比按公式(4)计算的略微减小。
为了计算这个长度轮廓Li可以选择类似在论文《用于热轧和冷轧的热力学中凸模型》第20页“热弹性连接“一章中对于圆柱形轧辊所述的方法，那里对于圆柱形情况下得到的公式(26)可以看出，如果R非常大的话，径向膨胀轮廓R(z)便消失。类似地在我们的情况下，如果带长Lm非常大，那么纵向的带长轮廓Li也消失，因此实际上按(1)-(4)计算就足够了。
与按经验求出的，隐含地包含热感应的应力分量的目标函数相比按本发明的方法的优点是通过取消冷却带材的检验使求得热带材的目标不平度方便得多。避免了由温度波动引起的冷态不平度的分散性。减小了对于不同产品目标不平度的差别。在采用重新用于带材的冷却方案时目标不平度不需要与之相适应。迄今为止在冷装料时轧制的并因此在每个道次后大致冷却一天的带卷可以在短时间后继续轧制，如果不超过允许的总温度的话。这里通过新的方法还使得目标不平度与道次之间的等待时间无关。
权利要求
1.在带钢轧机中轧制冷轧带材的方法，该带钢轧机带有至少两个轧机机座或一个分别具有上和下必要时可调的工作辊的单个机座，工作辊必要时直接或通过一中间辊支承在支承辊上，在带钢轧机内为了改变冷轧带材的状态至少轧制一个道次，其中对于冷轧带材规定一目标应力分布或一任意的目标不平度形状并与实际达到的应力分布比较，并且以这样的方式应用可供使用的机械或物理方式工作的执行环节，使得尽可能完全地消除规定的和实际达到的应力分布之间的差值。其特征为除了本身的在热带材内的应力分布外还测量在整个带宽上的带温分布并由此计算求出带材在冷却后出现的应力分布，如果带材在热态在带有在辊隙之后存在的温度分布情况下没有应力的话，并且这种由温度引起的应力分布在它与目标不平度形状比较之前用来校正实际达到的应力。
2.按权利要求1的方法，其特征为从实际的应力分布中减去温度引起的应力分布，由此算出其差，并且以这样的方式采用可供使用的机械式物理的方式工作的执行环节，使得尽可能完全地消除这个差值。
3.按权利要求1的方法，其特征为由温度引起的应力分布与目标不平度形状相加，将实际测出的平面度分布与这个总和分布相比较，由此算出差值，并且以这样的方式使用可供使用的机械或物理的方式工作的执行环节，使得尽可能完全消除这个差值。
4.按权利要求1至3之任一项的方法，其特征为在平面度调节的许多不同观点的工艺折衷方案的意义上由温度引起的应力分布在进一步处理之前与一放大因子相乘。
5.按权利要求4的方法，其特征为在该放大因子的工艺轮廓加权的意义上对于每个带材条有一不同的数值。
6.按权利要求1-5之任一项的方法，其特征为以测量技术，尤其是非接触式测量辊隙后的带材温度分布。
7.按权利要求1-5之任一项的方法，其特征为由一计算模型推导出辊隙后的带材温度分布。
全文摘要
本发明涉及一种用来在带钢轧机中轧制冷轧带材的方法,该带钢轧机带有至少两个轧机机座或一个分别具有上和下在某些情况下可调的、在某些情况下直接或通过一中间辊支承在支承辊上的工作辊的单个机座,在带钢轧机内为了改变冷轧带材的状态至少轧制一个道次,其中对于冷轧带材规定一目标应力分布或一任意的目标不平度形状并与实际达到的应力分布比较,并且以这样的方式应用可供使用的机械或物理方式工作的执行环节,使得尽可能完全消除规定的和实际达到的应力分布之间的差值。其中除了本身的在热带材内的应力分布外还测量在整个带宽上的带温分布,并由此计算求出带材冷却后出现的应力分布,如果带材在热态时在带有在辊隙之后存在的温度分布情况下没有应力的话,并且这种由温度引起的应力分布在与目标不平度形状比较之前用来校正实际达到的应力。
文档编号B21B37/76GK1343146SQ00805065
公开日2002年4月3日 申请日期2000年3月14日 优先权日1999年3月15日
发明者福尔克·哈泽, 沃尔夫冈·绍尔 申请人:Sms德马格股份公司