DE19933610A1 - Verfahren zum Planieren von Metallbändern - Google Patents
Verfahren zum Planieren von MetallbändernInfo
- Publication number
- DE19933610A1 DE19933610A1 DE19933610A DE19933610A DE19933610A1 DE 19933610 A1 DE19933610 A1 DE 19933610A1 DE 19933610 A DE19933610 A DE 19933610A DE 19933610 A DE19933610 A DE 19933610A DE 19933610 A1 DE19933610 A1 DE 19933610A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal strip
- strip
- rolling
- temperature
- metal
- 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.)
- Ceased
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 241000405086 Bembrops curvatura Species 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013000 roll bending Methods 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
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
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/44—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using heating, lubricating or water-spray cooling of the product
-
- 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
- B21B37/28—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates
- B21B37/30—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control
- B21B37/32—Control of flatness or profile during rolling of strip, sheets or plates using roll camber control by cooling, heating or lubricating the rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B2001/228—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length skin pass rolling or temper rolling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B2015/0071—Levelling the rolled product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2261/00—Product parameters
- B21B2261/20—Temperature
- B21B2261/21—Temperature profile
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
- B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
- B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
- B21B27/106—Heating the rolls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
- B21B38/006—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Abstract
Es handelt sich um ein Verfahren zum Planieren von Metallbändern, insbesondere zum Befestigen von Welligkeiten und Bandsäbeln, beim Walzen und/oder Richten und/oder Zugrecken des jeweiligen Metallbandes unter vorgegebenem Bandzug. Das Metallband wird mit einem über die Bandbreite veränderbaren Planierrad um ein vorgegebenes Maß plastisch verformt. Vor oder nach dem Walzen bzw. Richten oder Zugrecken wird in dem Metallband durch zonenweises Erwärmen oder Abkühlen ein über die Bandbreite und ggf. vorgegebene Bandlänge veränderbares Temperaturprofil zur Beeinflussung der Zugspannungsverteilung erzeugt. Durch die Veränderung der Zugspannungsverteilung wird der Planiergrad eingestellt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planieren von
Metallbändern, insbesondere zum Beseitigen von Welligkeiten
und Bandsäbeln, beim Walzen und/oder Richten und/oder
Zugrecken des jeweiligen Metallbandes unter vorgegebenem
Bandzug. Walzen meint Kaltwalzen und Dressier- bzw. Nach
walzen. Unter Richten ist beispielsweise das Vielrollen
richten oder Streckbiegerichten zu verstehen. Außerdem
umfaßt die Erfindung das Planieren von Blechen und Tafeln
aus Metall.
Mit den bekannten Verfahren zum Planieren von Metallbändern
durch Walzen, Richten und/oder Zugrecken lassen sich insbe
sondere Welligkeiten oder Bandsäbel kaum vollständig besei
tigen, so daß eine ideale Planlage nur selten erreicht
wird. Ideale Planlage meint, daß alle Bandstreifen über die
Bandbreite gleich lang sind, wenn das Band unbelastet ist
und die Temperatur im Band konstant ist. Unplanheiten, die
nicht auf Längenunterschieden einzelner Bandstreifen,
sondern auf Restbiegemomenten beruhen, wie z. B. Krümmungen
in Längs- und/oder Querrichtung (Coilset bzw. Crossbow)
sollen an dieser Stelle unberücksichtigt bleiben. Ebenso
werden auch Sekundäreffekte aufgrund ungleichmäßig in der
Bandebene verteilter Querspannungen hier nicht behandelt.
Die Restwelligkeiten nach dem Kaltwalzen betragen
typischerweise bis zu 100 I-Units, nach dem Dressier- bzw.
Nachwalzen bis zu 30 I-Units und nach dem Richten bis zu
10 I-Units. Dabei entspricht eine I-Unit einem Längenunter
schied zweier Bandstreifen im Metallband von 10 µm/m. Die
Planlage ist z. B. offline auf Planheitsmeßtischen oder
online mit Planheitsmeßrollen meßbar. Durch moderne Walz
technologien mit Stellgliedern zur Verbesserung der Plan
lage (Walzenbiegung oder Walzenaxialverschiebung) wird die
Planheit der Bänder über Planheitsregelungen weiterver
bessert. Eine ideale Planlage bzw. eine nahezu ideale Plan
lage ist jedoch nach wie vor nicht erreichbar.
Im übrigen ist es beim Walzen von Metallbändern bekannt,
zum Verbessern der Planheit die Walzspaltgeometrie über die
Breite der Walzen zu verändern, indem eine zonenweise ther
mische Beeinflussung über eine Mehrzahl von im Walzbereich
angeordneten Heizelementen erfolgt. In diesem Zusammenhang
wird auch die Möglichkeit beschrieben, das Metallband
selbst durch Zuführung von Wärmeenergie zu beeinflussen, so
daß durch Wärmedehnungen dickere Metallbandlängszonen ent
stehen, die stärker als die übrigen Längszonen beim Walz
vorgang beeinflußt werden (vgl. DE 27 43 130). Durch diese
Maßnahmen sind jedoch die Probleme, die sich im Zuge des
Beseitigens von Welligkeiten und Bandsäbeln ergeben, nicht
maßgebend beeinflußt worden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß sich
die Planheit des Metallbandes auf einfache und zugleich
kostengünstige Weise verbessern läßt und insbesondere
Welligkeiten und/oder Bandsäbel nahezu vollständig unter
drückt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung ein Verfahren
zum Planieren von Metallbändern, insbesondere zum Beseiti
gen von Welligkeiten und Bandsäbeln, beim Walzen und/oder
Richten und/oder Zugrecken des jeweiligen Metallbandes
unter vorgegebenem Bandzug, wobei
- - das Metallband mit einem über die Bandbreite veränder baren Planiergrad um ein vorgegebenes Maß plastisch verformt wird,
- - in dem Metallband durch zonenweises Erwärmen oder Abkühlen ein über die Bandbreite und ggf. vorgegebene Bandlänge veränderbares Temperaturprofil zur Beeinflus sung der Zugspannungsverteilung erzeugt wird,
- - und der Planiergrad durch die Veränderung der Zug spannungsverteilung eingestellt wird.
Dabei kann das Temperaturprofil vor dem Walzen und/oder
Richten und/oder Zugrecken des Metallbandes erzeugt werden.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß das Temperatur
profil nach dem Walzen und/oder Richten und/oder Zugrecken
des Metallbandes erzeugt wird. Die Erfindung geht
zunächst von der Erkenntnis aus, daß die zonenweise Erwär
mung des Metallbandes durch die thermische Ausdehnung nicht
nur zu einer Änderung der Dicke des Metallbandes sondern
vor allem zu einer Änderung der Zugspannungsverteilung im
Metallband führt. So läßt sich beispielsweise durch lokale
Erwärmung die Zugspannung lokal verringern. Da aber ein
Zusammenhang zwischen dem Planiergrad (z. B. dem Dressier
grad oder Streckgrad) und der Zugspannung besteht, läßt
sich der Planiergrad über die Bandbreite gezielt manipulie
ren.
Der Erfindungsgedanke soll im folgenden am Beispiel des
Dressierwalzens erläutert werden. Ein Metallband mit
Welligkeiten im Randbereich weist im Randbereich regelmäßig
eine erhöhte plastische Dehnung auf, während in der Band
mitte die plastische Dehnung allenfalls gering oder gar
nicht vorhanden ist. Im Zuge des Dressierwalzens wird das
Band über die Bandbreite plastisch gelängt, und zwar mit
einem über die Bandbreite veränderlichen Dressiergrad. So
erfolgt z. B. in der Bandmitte eine stärkere plastische
Längung, während in den Randbereichen mit großer plasti
scher Dehnung eine geringere oder gar keine plastische
Längung erfolgt. Die Differenz zwischen plastischer Dehnung
im Randbereich und in der Bandmitte nimmt durch das
Dressierwalzen folglich ab, so daß die Welligkeiten ver
ringert werden. Eine über die gesamte Bandbreite konstante
plastische Dehnung läßt sich aber nicht erreichen, weil
sich der Dressiergrad mit den bekannten mechanischen
Mitteln nicht beliebig einstellen läßt. Hier setzt nun die
Erfindung ein. Werden beispielsweise die Randbereiche
stärker erwärmt als die Bandmitte, so nimmt die Zugspannung
in den Randbereichen ab. Der Dressiergrad steigt aber bei
konstanter Walzkraft mit zunehmender Zugspannung an. Daraus
ergibt sich unmittelbar, daß der Dressiergrad in den
erwärmten Randbereichen abnimmt. Dementsprechend läßt sich
eine Verteilung des Dressiergrades über die Bandbreite
erzeugen, die mit lediglich mechanischen Mitteln nicht
erreichbar ist. Folglich werden die Welligkeiten weiter
verringert. Weitere Einzelheiten sind in der Figuren
beschreibung aufgeführt. Die am Beispiel des Dressier
walzens erläuterte Erfindung läßt sich ohne weiteres auch
beim Streckbiegerichten oder Zugrecken verwirklichen, denn
auch hier hängt die plastische Verlängerung bzw. der
Streckgrad von der Zugspannung ab.
Im Rahmen der Erfindung kann das Temperaturprofil auch vor
dem Aufwickeln des Metallbandes erzeugt werden. Dieses ist
insbesondere bei Metallbändern aus Legierungen mit Tendenz
zum Kriechen und z. B. positivem Dickenprofil zweckmäßig.
Wird ein solches Band unter Zug aufgewickelt, so konzen
triert sich der Zug auf die Bandmitte. Im aufgewickelten
Coil entstehen - bei herkömmlichen Methoden - hohe
Tangential- und Radialspannungen, welche die Kriech-Streck-
Grenze überschreiten können. Werden die Bänder einige Zeit
später wieder abgewickelt, sind sie mit Mittenschüsseln
behaftet. Wird nun vor dem Aufwickeln das Band in der Mitte
erwärmt oder an den Rändern abgekühlt, so wird die Zug
spannung in der Bandmitte und somit die Bandspannung im
Coil reduziert.
Nach bevorzugter Ausführungsform wird die Temperaturvertei
lung des Metallbandes einlaufseitig oder auslaufseitig über
die Bandbreite gemessen. Das in dem Metallband zu erzeu
gende Temperaturprofil wird in Abhängigkeit von der
gemessenen Temperaturverteilung gesteuert oder geregelt.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Temperatur
verteilung im Metallband auch tatsächlich der gewünschten
Temperaturverteilung entspricht. Folglich läßt sich die
Planheit des Metallbandes durch die Steuerung oder Regelung
weiter verbessern. Dabei kann eine traversierende Tempera
turmessung über die Bandbreite vorgenommen werden. In
zweckmäßiger Weise wird die einlaufseitige oder auslauf
seitige Messung der Temperaturverteilung zur Soll-Ist-
Kontrolle der Planheitsregelung nahe an einer Planheitsmeß
stelle, z. B. einer Planheitsmeßrolle oder berührungslos
mittels eines oder mehrerer traversierender Pyrometer vor
genommen.
Nach bevorzugter Weiterbildung wird das Temperaturprofil
nach dem Walzen und/oder Richten und/oder Zugrecken durch
zonenweises Abkühlen oder Erwärmen des Metallbandes ver
gleichmäßigt. Demzufolge kann ein planes Band aufgewickelt
werden.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden eine
oder mehrere das Metallband kontaktierende Walzen und/oder
Rollen zum Konstanthalten der Walzentemperatur und/oder
Rollentemperatur über die Bandbreite erwärmt oder gekühlt.
Auf diese Weise wird verhindert, daß sich auf den Walzen
bzw. Rollen ein inhomogenes Temperaturprofil einstellt,
welches zu einer veränderten Walzspaltgeometrie führen
würde. In diesem Zusammenhang wird nochmals darauf hinge
wiesen, daß es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht
darum geht, durch lokale Erwärmung des Metallbandes die
Walzspaltgeometrie zu beeinflussen. Vielmehr wird durch die
Erwärmung bzw. Abkühlung die Spannungsverteilung im Metall
band und damit der Planiergrad beeinflußt.
Im übrigen wird noch darauf hingewiesen, daß das Walzen
oder Richten auch ohne Bandzug erfolgen kann, z. B. bei
Tafeln oder Blechen, bei welchen die mittlere Zugspannung 0
ist. Das zonenweise Erwärmen des Metallbandes erfolgt
bevorzugt berührungsfrei, beispielsweise induktiv.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu
tert. Es zeigen
Fig. 1 ausschnittsweise eine Bandbehandlungsanlage zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 und 3 die Dehnungsverteilungen in einem Metallband
mit über die Bandbreite konstanter Bandtemperatur
vor dem Walzen,
Fig. 4 und 5 die Dehnungsverteilungen in einem Metallband
mit über die Bandbreite konstanter Bandtemperatur
nach dem Walzen,
Fig. 6 und 7 die Dehnungsverteilungen in einem Metallband
mit einem über die Bandbreite veränderbaren Tempe
raturprofil vor dem Walzen,
Fig. 8 und 9 die Dehnungsverteilungen in dem Metallband
gemäß Fig. 5 und 6 nach dem Walzen,
Fig. 10 die Abhängigkeit des Dressiergrades von der Zug
spannung bei konstanter Walzkraft,
Fig. 11 die Abhängigkeit des Streckgrades von der Zug
spannung beim Streckbiegerichten oder Zugrecken.
In Fig. 1 ist ausschnittsweise eine Vorrichtung zur Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Planieren von
Metallbändern dargestellt. Mit dieser Vorrichtung lassen
sich insbesondere Welligkeiten und Bandsäbel im Zuge des
Dressierwalzens unter Bandzug beseitigen. Dazu durchläuft
das Metallband 1 ein Dressiergerüst 2, wobei das Metall
band 1 in dem Dressiergerüst 2 mit einem über die Band
breite veränderbaren Dressiergrad um ein vorgegebenes Maß
plastisch verformt wird. In dem Metallband 1 wird durch
zonenweises Erwärmen bzw. Abkühlen ein über die Bandbreite
veränderbares Temperaturprofil zur Beeinflussung der Zug
spannungsverteilung erzeugt. Dazu sind mehrere über die
Bandbreite verteilte Heizelemente 3 vorgesehen. Durch das
Temperaturprofil und die damit verbundene Veränderung der
Zugspannungsverteilung läßt sich der Dressiergrad gezielt
manipulieren. In Fig. 1 ist erkennbar, daß die Heiz
elemente 3 einlaufseitig angeordnet sind, d. h. das
Temperaturprofil wird vor dem Dressierwalzen des Metall
bandes 1 erzeugt. Das Heizen erfolgt dabei induktiv.
Außerdem wird die Temperaturverteilung des Metallbandes 1
einlaufseitig über die Bandbreite gemessen. Das in dem
Metallband 1 zu erzeugende Temperaturprofil wird dann in
Abhängigkeit von der gemessenen Temperaturverteilung
gesteuert oder geregelt. Dazu sind entsprechende
Temperaturmeßvorrichtungen 4 vorgesehen, die über eine
Steuer- und/oder Regeleinheit 5 mit den Heizelementen 3
verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel wird eine
traversierende Temperaturmessung über die Bandbreite
vorgenommen. Dabei ist die Temperaturmeßvorrichtung 4 als
traversierendes Pyrometer ausgebildet. Zur Soll-Ist-
Kontrolle der Planheitsregelung kann die Messung der
Temperaturverteilung aber auch nahe einer Planheitsmeß
stelle 6, z. B. einer Planheitsmeßrolle 6 erfolgen. Nach
dem Dressierwalzen wird das Temperaturprofil durch zonen
weises Abkühlen bzw. Erwärmen des Metallbandes wieder
vergleichmäßigt. Dazu sind auslaufseitig weitere Heiz
elemente 7 vorgesehen, die wiederum über eine Steuer-
und/oder Regeleinheit 8 mit einer Temperaturmeßvorrich
tung 9 verbunden sind. Schließlich zeigt Fig. 1, daß
mehrere der das Metallband 1 kontaktierenden Walzen 10 des
Dressiergerüstes 2 zum Konstanthalten der Walzentemperatur
über die Bandbreite erwärmt oder gekühlt werden. Dazu sind
im Bereich der Walzen 10 des Dressiergerüstes 2 weitere
Heizelemente 11 angeordnet.
Zur Verdeutlichung der Erfindung soll zunächst ein herkömm
liches Verfahren zum Planieren von Metallbändern im Zuge
des Dressierwalzens bei über die Breite konstanter Band
temperatur anhand der Fig. 2 bis 5 erläutert werden. Das zu
planierende Metallband hat zunächst vor dem Walzen ausge
prägte Randwellen, d. h. die plastische Dehnung ist im
Randbereich des Bandes größer als in der Bandmitte. Dazu
wird auf Fig. 2 verwiesen, die die Verteilung der
(relativen) plastischen Dehnung Δεpl,o(y) über die Band
breite B vor dem Walzen zeigt. Da das Metallband unter Zug
durch das Dressiergerüst läuft, ergibt sich die Gesamt
dehnung εges,o(y) aus der Summe der plastischen Dehnung
Δεpl,o(y) und der elastischen Dehnung εel,o(y). Dabei ist der
Bandzug so hoch, daß alle Bandstreifen unter Zugspannung
stehen und die Gesamtdehnung εges,o(y) über die Bandbreite
konstant ist. Deshalb ergibt sich die Verteilung der
elastischen Dehnung εel,o(y) über die Bandbreite unmittelbar
aus der Verteilung der plastischen Dehnung Δεpl,o(y)
(vgl. Fig. 3). Die mittlere Zugdehnung εZ im Metallband
ergibt sich aus dem Bandzug FZ, der Bandbreite B und der
Banddicke S:
εZ = σZ/E = FZ/(B.S.E),
wobei E das Elastizitätsmodul ist.
Läuft das Metallband nun in das Dressiergerüst ein, so wird
das Metallband durch das Dressierwalzen über die Breite
plastisch gemäß dem Dressiergrad εD(y) gelängt. Die Vertei
lung des Dressiergrades εD(y) über die Bandbreite ist
Fig. 4 zu entnehmen. In Fig. 4 ist auch die ursprüngliche
plastische Dehnung Δεpl,o(y) eingezeichnet. Das Metallband
steht nach wie vor unter Zug, so daß die Gesamtdehnung
εges,1(y) konstant ist:
εges,1(y) = εD(y) + Δεpl,o(y) + εel,1(y) = const.
Durch die plastische Längung im Zuge des Dressierwalzens
stellt sich nun die geänderte plastische Dehnung Δεpl,1(y)
ein, die sich unmittelbar aus der neuen Verteilung der
elastischen Dehnung Δεel,1(y) ergibt.
Fig. 4 macht deutlich, daß durch das Dressieren mit dem
Dressiergrad εD(y) in der Bandmitte eine stärkere Längung
erfolgt als in den Randbereichen. Dementsprechend ergibt
sich die neue plastische Dehnung Δεpl,1(y) mit einem über
die Bandbreite flacheren Verlauf als der der ursprünglichen
plastischen Dehnung Δεpl,o(y). Dieses wird insbesondere aus
einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 5 deutlich.
Im Ergebnis wurden die Randwellen durch das Dressierwalzen
verringert, aber nicht vollständig beseitigt. Eine voll
ständige Beseitigung ist mit den herkömmlichen Verfahren
deshalb nicht möglich, weil die Verteilung des Dressier
grades εD(y) mit mechanischen Mitteln nicht beliebig
variierbar ist. Im Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß
die Stellbereiche der Planheitsstellglieder voll ausgenutzt
wurden.
Der Erfindungsgedanke wird nun anhand der Fig. 6 bis 9
näher erläutert. Dazu wird zunächst auf die Fig. 6 verwie
sen, die im linken Bereich nochmals die plastische Dehnung
Δεpl,o(y) des zu planierenden Metallbandes zeigt. In diesem
Metallband wird nun durch zonenweises Erwärmen ein über die
Bandbreite veränderbares Temperaturprofil erzeugt. Dieses
Temperaturprofil führt zu einem thermischen Dehnungsprofil
εth,0(y), wie es im rechten Bereich der Fig. 6 dargestellt
ist. Infolge der Erwärmung des Metallbandes im Randbereich
nimmt die Zugspannung σZ in den Randstreifen ab. Fig. 10
läßt nun erkennen, daß ein Zusammenhang zwischen der Zug
spannung σZ im Metallband und dem Dressiergrad εD besteht.
So wird unmittelbar deutlich, daß der Dressiergrad εD mit
zunehmender Zugspannung σZ linear ansteigt, und zwar bei
konstanter Walzkraft FW. Dementsprechend stellt sich in den
erwärmten Randbereichen des Metallbandes ein verringerter
Dressiergrad εD ein. Der durch die neue Zugspannungs
verteilung eingestellte Dressiergrad εD(y) ist in Fig. 8
eingezeichnet, zusammen mit der ursprünglichen plastischen
Dehnung Δεpl,o(y) sowie der neuen elastischen Dehnung
εel,1(y). Die resultierende plastische Dehnung Δεpl,1(y) nach
dem Dressierwalzen ergibt sich wiederum aus der Summe der
ursprünglichen plastischen Dehnung Δεpl,o(y) und dem
Dressiergrad εD(y). Insbesondere Fig. 9 zeigt, daß die
plastische Dehnung Δεpl,1(y) im Randbereich weiter ver
ringert wurde, so daß die Randwelligkeiten nahezu voll
ständig beseitigt worden sind. Die thermische Dehnung
εth,1(y) nach dem Walzen entspricht in etwa der thermischen
Dehnung εth,0(y) vor dem Walzen.
Schließlich zeigt Fig. 11, daß nicht nur der Dressiergrad
εD, sondern auch der Streckgrad εst beim Streckbiegerichten
oder Zugrecken von der Zugspannung σZ abhängt, so daß sich
die vorstehenden Überlegungen ohne weiteres auf das Richten
oder Zugrecken übertragen lassen.
Eine quantitative Abschätzung zeigt, daß sich mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren Randwelligkeiten theoretisch
vollständig beseitigen lassen. Dazu wird von einer Rand
welligkeit bei konstanter Bandtemperatur nach dem Walzen
von 20 I-Units ausgegangen. Die mittlere Zugspannung
σZ betrage 80 MPa. Die Abhängigkeit des Dressiergrades
εD von der Zugspannung σZ sei 0,1% pro 50 MPa. Das Elasti
zitätsmodul E des Metallbandes betrage 200.000 MPa. Die
thermische Dehnung des Metallbandes beträgt Δεth = 10-5/°C.
Erfolgt nun eine Erwärmung der Randstreifen um Δεth 5°C,
so sinkt die Zugspannung σZ in den Rand
streifen im Vergleich zur Bandmitte durch die Erwärmung um
σZ = Δεth.E = 5.10-5.200.000 MPa = 10 MPa. Dem
entsprechend verringert sich der Dressiergrad εD am Rand
des Metallbandes um 0,02%. Das entspricht einem Wert von
20.10-5 und folglich 20 I-Units im Vergleich zur Mitte.
Das bedeutet, daß die Welligkeiten im Randbereich des
Metallbandes theoretisch vollständig eliminiert werden. Es
ist allerdings zu berücksichtigen, daß sich die Dicke des
in den Walzspalt einlaufenden Metallbandes im Randbereich
auch um einen Faktor 5.10-5 erhöht hat, so daß sich bei
konstanter Walzspaltgeometrie ein geringfügig höherer
Dressiergrad ergibt. Dieser Effekt ist jedoch vernach
lässigbar klein, so daß sich mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren Welligkeiten oder Bandsäbel im Randbereich
tatsächlich nahezu vollständig eliminieren lassen.
Claims (9)
1. Verfahren zum Planieren von Metallbändern, insbeson
dere zum Beseitigen von Welligkeiten und Bandsäbeln, beim
Walzen und/oder Richten und/oder Zugrecken des jeweiligen
Metallbandes unter vorgegebenem Bandzug, wobei
- - das Metallband mit einem über die Bandbreite veränder baren Planiergrad um ein vorgegebenes Maß plastisch verformt wird,
- - in dem Metallband durch zonenweises Erwärmen oder Abkühlen ein über die Bandbreite und ggf. vorgegebene Bandlänge veränderbares Temperaturprofil zur Beeinflus sung der Zugspannungsverteilung erzeugt wird,
- - und der Planiergrad durch die Veränderung der Zug spannungsverteilung eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Temperaturprofil vor dem Walzen und/oder Richten
und/oder Zugrecken des Metallbandes erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Temperaturprofil nach dem Walzen und/oder Richten und/oder
Zugrecken des Metallbandes erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Temperaturprofil vor dem Aufwickeln des Metallbandes
erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperaturverteilung des Metall
bandes einlaufseitig oder auslaufseitig über die Bandbreite
gemessen wird und das in dem Metallband zu erzeugende
Temperaturprofil in Abhängigkeit von der gemessenen
Temperaturverteilung gesteuert oder geregelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine traversierende Temperaturmessung über die Bandbreite
vorgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß die einlaufseitige oder auslaufseitige Messung der
Temperaturverteilung zur Soll-Ist-Kontrolle der Planheits
regelung nahe an einer Planheitsmeßstelle, z. B. einer
Planheitsmeßrolle oder berührungslos mittels eines oder
mehrerer traversierender Pyrometer vorgenommen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Temperaturprofil nach dem Walzen
und/oder Richten und/oder Zugrecken durch zonenweises
Abkühlen oder Erwärmen des Metallbandes vergleichmäßigt
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der das Metallband
kontaktierenden Walzen und/oder Rollen zum Konstanthalten
der Walzentemperatur und/oder Rollentemperatur über die
Bandbreite erwärmt oder gekühlt werden.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19933610A DE19933610A1 (de) | 1999-07-17 | 1999-07-17 | Verfahren zum Planieren von Metallbändern |
EP00107865A EP1070557A2 (de) | 1999-07-17 | 2000-04-12 | Verfahren zum Planieren von Metallbändern |
CA002312665A CA2312665A1 (en) | 1999-07-17 | 2000-06-28 | Method of flattening metal strip |
US09/609,839 US6327883B1 (en) | 1999-07-17 | 2000-07-05 | Method of flattening metal strip |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19933610A DE19933610A1 (de) | 1999-07-17 | 1999-07-17 | Verfahren zum Planieren von Metallbändern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19933610A1 true DE19933610A1 (de) | 2001-01-25 |
Family
ID=7915160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19933610A Ceased DE19933610A1 (de) | 1999-07-17 | 1999-07-17 | Verfahren zum Planieren von Metallbändern |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6327883B1 (de) |
EP (1) | EP1070557A2 (de) |
CA (1) | CA2312665A1 (de) |
DE (1) | DE19933610A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1955787A1 (de) | 2007-02-07 | 2008-08-13 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Zugrecken von Metallbändern |
EP1955786A1 (de) | 2007-02-07 | 2008-08-13 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Planieren von Metallbändern |
DE10218959B4 (de) * | 2002-04-27 | 2011-07-28 | SMS Siemag Aktiengesellschaft, 40237 | Vorrichtung zum Einstellen des maximal übertragbaren Zugkraftverhältnisses eines Bandes im Reibschluß mit einem S-Umlenkrollenpaar |
DE102020106730A1 (de) | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Manfred Wanzke | Richtverfahren für Band, Draht, Profile, Stäbe, Rohre, Zuschnitte, Sandwichbleche und Platinen, in welchem das zu richtende Material eingangs eine beliebige, annähernd gleichmäßige Krümmung erfährt, die nachfolgend im Durchlauf final gerichtet wird |
DE102020007286B4 (de) | 2020-11-30 | 2023-05-04 | VDEh-Betriebsforschungsinstitut Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Spannrollensatz für eine Richtanlage zum Richten eines Bandes, Richtanlage, Nachwalzgerüstanlage und Verfahren zum Betreiben einer Richtanlage |
DE102022122115A1 (de) | 2022-09-01 | 2024-03-07 | Biegeform Solutions GmbH | Richtmaschine |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3901111B2 (ja) * | 2003-03-06 | 2007-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 圧延装置および圧延方法 |
AT501314B1 (de) * | 2004-10-13 | 2012-03-15 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen eines dünnen metallbandes |
US20070251289A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Medtronic, Inc. | System and method for producing component for medical device |
DE102007007560A1 (de) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Siemens Ag | Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstraße |
WO2008116666A1 (de) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Sms Siemag Ag | Verfahren und vorrichtung zum aufwickeln von warmband |
CN101780478B (zh) * | 2009-01-21 | 2012-07-04 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种热轧带钢及钢板板形和精度控制的方法和设备 |
CN102085535B (zh) * | 2009-12-03 | 2012-11-14 | 唐山国丰钢铁有限公司 | 一种精轧机的调平控制方法 |
EP2527052A1 (de) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Betriebsverfahren für eine Walzstraße |
KR101449180B1 (ko) | 2012-12-21 | 2014-10-08 | 주식회사 포스코 | 고강도강의 형상 교정 및 압연 방법과 형상 교정 장치 |
EP2969279B2 (de) * | 2013-03-11 | 2024-04-03 | Novelis Inc. | Erhöhung der flachheit eines walzbandes |
US9236168B2 (en) | 2013-06-26 | 2016-01-12 | Commscope Technologies Llc | Methods for manufacturing an electrical cable |
JP6020475B2 (ja) * | 2014-01-20 | 2016-11-02 | Jfeスチール株式会社 | 冷間圧延設備 |
DE102014111501B4 (de) * | 2014-08-12 | 2017-10-12 | Thyssenkrupp Ag | Warmumformvorrichtung und Verfahren zum Herstellen von pressgehärteten Formbauteilen aus Stahlblech |
DE102015118970A1 (de) * | 2015-11-05 | 2017-05-11 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Verfahren und Anlage zum Herstellen von Verbundbändern oder -blechen |
CN110199035B (zh) * | 2016-09-27 | 2021-06-18 | 诺维尔里斯公司 | 具有受控的表面质量的金属的磁悬浮加热 |
DE202017007313U1 (de) | 2016-09-27 | 2020-10-07 | Novelis Inc. | Rotierender-Magnet-Heizinduktion |
CN107803402B (zh) * | 2017-10-31 | 2019-07-05 | 邵阳高华工贸实业有限公司 | 一种用于高端装备制造的冷轧钢板制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2143130A1 (de) * | 1970-09-21 | 1972-03-30 | Cutters Machine Co., Inc., Nashville, Tenn. (V.St.A.) | Stofflegemaschine |
DE3515459C2 (de) * | 1985-04-29 | 1987-07-23 | Achenbach Buschhuetten Gmbh, 5910 Kreuztal, De |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5828005B2 (ja) * | 1975-04-15 | 1983-06-13 | 日本鋼管株式会社 | キンゾクバンノアツエンニオケル ケイジヨウセイギヨソウチ |
AT345237B (de) | 1976-12-28 | 1978-09-11 | Voest Ag | Vorrichtung zum walzen von band- oder tafelfoermigem walzgut |
US4765169A (en) * | 1987-11-02 | 1988-08-23 | The Monarch Machine Tool Co. | Method of tension leveling nonhomogeneous metal sheet |
-
1999
- 1999-07-17 DE DE19933610A patent/DE19933610A1/de not_active Ceased
-
2000
- 2000-04-12 EP EP00107865A patent/EP1070557A2/de not_active Withdrawn
- 2000-06-28 CA CA002312665A patent/CA2312665A1/en not_active Abandoned
- 2000-07-05 US US09/609,839 patent/US6327883B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2143130A1 (de) * | 1970-09-21 | 1972-03-30 | Cutters Machine Co., Inc., Nashville, Tenn. (V.St.A.) | Stofflegemaschine |
DE3515459C2 (de) * | 1985-04-29 | 1987-07-23 | Achenbach Buschhuetten Gmbh, 5910 Kreuztal, De |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10218959B4 (de) * | 2002-04-27 | 2011-07-28 | SMS Siemag Aktiengesellschaft, 40237 | Vorrichtung zum Einstellen des maximal übertragbaren Zugkraftverhältnisses eines Bandes im Reibschluß mit einem S-Umlenkrollenpaar |
EP1955787A1 (de) | 2007-02-07 | 2008-08-13 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Zugrecken von Metallbändern |
EP1955786A1 (de) | 2007-02-07 | 2008-08-13 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Planieren von Metallbändern |
DE102007006809A1 (de) | 2007-02-07 | 2008-08-14 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Zugrecken von Metallbändern |
DE102007006810B3 (de) * | 2007-02-07 | 2008-10-02 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung zum Planieren von Metallbändern |
DE102007006809B4 (de) * | 2007-02-07 | 2009-04-16 | Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Zugrecken eines Metallbandes |
DE102020106730A1 (de) | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Manfred Wanzke | Richtverfahren für Band, Draht, Profile, Stäbe, Rohre, Zuschnitte, Sandwichbleche und Platinen, in welchem das zu richtende Material eingangs eine beliebige, annähernd gleichmäßige Krümmung erfährt, die nachfolgend im Durchlauf final gerichtet wird |
DE102020007286B4 (de) | 2020-11-30 | 2023-05-04 | VDEh-Betriebsforschungsinstitut Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Spannrollensatz für eine Richtanlage zum Richten eines Bandes, Richtanlage, Nachwalzgerüstanlage und Verfahren zum Betreiben einer Richtanlage |
DE102022122115A1 (de) | 2022-09-01 | 2024-03-07 | Biegeform Solutions GmbH | Richtmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6327883B1 (en) | 2001-12-11 |
EP1070557A2 (de) | 2001-01-24 |
CA2312665A1 (en) | 2001-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19933610A1 (de) | Verfahren zum Planieren von Metallbändern | |
DE112012006981B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Bandstahl mit verschiedenen Zieldicken in der Längsrichtung mit einer kontinuierlichen Warmwalzstraße | |
EP2539089B2 (de) | Verfahren zur kühlung eines blechs mittels einer kühlstrecke, kühlstrecke und steuer- und/oder regeleinrichtung für eine kühlstrecke | |
EP0618020A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines Walzbandes | |
DE3036997A1 (de) | Verfahren zur steuerung und regelung der temperatur eines werkstueckes waehrend des walzens in einem warmbandwalzwerk | |
EP3328566B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur planheitsadaptiven temperaturänderung von metallbändern | |
DE3020669C2 (de) | Verfahren zur Steuerung der Liniendruckverteilung in einem Kalander sowie ensprechender Kalander | |
EP1456421B1 (de) | Verfahren und einrichtung zum kontrollierten richten und kühlen von aus einem warmband-walzwerk auslaufendem, breitem metallband, insbesondere von stahlband oder blech | |
DE202014011231U1 (de) | System für dynamische Reduktionsverschiebung (DSR) zum Regeln einer Temperatur in Tandem-Walzwerken | |
DE3006544C2 (de) | Vorrichtung zur Steuerung der Breite einer Bramme beim Warmvorwalzen | |
EP2651578A1 (de) | WALZSTRAßE ZUR RÖHRENSTAHL- UND DÜNNBANDERZEUGUNG | |
WO2016096173A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung eines Metallbandes | |
EP1955787B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Zugrecken von Metallbändern | |
DE4136013C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Walzwerks | |
EP0152810B1 (de) | Verfahren zum Walzen von Aluminium-Folien | |
DE19503363A1 (de) | Einrichtung und Verfahren zum Regeln der Planheit und/oder Spannungsverteilung von gewalzten Metallbändern | |
EP0602492A1 (de) | Vielwalzengerüst | |
EP1161313B1 (de) | Planheitsregelung zur erzielung von planem kaltband | |
DE69612225T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Richten von flachen metallischen Produkten sowie Blechen, Metallbanden | |
DE102017212529A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bandes | |
EP3284546A1 (de) | Verfahren zum walzen eines walzguts in einer walzstrasse und walzstrasse | |
DE102021207942A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines metallischen Bandes | |
DE69129575T2 (de) | Verfahren zum Regeln der Banddehnung in einem Durchlaufglühofen | |
WO2000000307A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum walzen von warmbändern | |
DE3404833A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum walzen von metall-folien |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |