DE2310116A1

DE2310116A1 - Kuehlmittelregelung fuer warmbandwalzenstrassen

Info

Publication number: DE2310116A1
Application number: DE19732310116
Authority: DE
Inventors: Joseph Irwin Greenberger
Original assignee: Wean United Inc
Current assignee: Wean United Inc
Priority date: 1972-03-02
Filing date: 1973-03-01
Publication date: 1973-09-06
Also published as: FR2174266B1; ES412271A1; CA985768A; US3779054A; JPS48101345A; FR2174266A1; GB1421997A; JPS5223613B2

Description

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O O 1 Π 1 Ifi Wean-United Inc. Pittsburgh. Penna. 15222/USA "^lül ' ^U

Kühlmittelregelung für Warmbandwalzenstraßen

Diese Erfindung befaßt sich mit einem Steu·rungs-und Regelungeverfahren und mit einem Steuerungs-und Regelungssystem für eine Warmbandwalzenstraßen, insbesondere aber für die FertigwalzstraQe eines Warmbandwalzwerkes. Diese Erfindung befaßt sich weiterhin auch noch mit der Kühlmittelzuführung zwischen den Gerüsten der Fertigwalzstraße, sie befaßt sich insbesondere aber mit der Verwendung von Hochdruckkühleittelzuführungsvorrichtungen in den ersten Gerüsten der Fertigwalsstraße sowie mit der Verwendung von Niederdruckkühlmittelzuführungsvorrichtungen in den letzten Gerüsten der Pertigwalzstraue eines Warmbandwalzwerkes, insbesondere aber im letzten Walzgerüst der Fertigwalzstraße eines Warmbandwalzwerkes·

Gegenstand dieser Erfindung sind somit ein Verfahren und eine Anlage für die Bandtemperaturregelung auf der Fertigstraße eines Warmbandwalzwerkes. Zu dieser Fertigwalzstraße eines Warrabandwalzwerkes gehören zwischen den Walzgerüsten angeordnete Vorrichtungen für die Kühlmittelzuführung und ein Steuerungsund Regelungssystem zum Steuern und Regeln der KUhlmitteldurchflußmenge, wobei in gewissen Walzgerüsten die Kühlmitteldurchflußmenge im Hinblick auf die errechnete Temperatur und auf eine Solltemperatur des Bandes, das die Walzenstraße verläßt, durch ein nach vorne gerichtetes Signal gesteuert und geregelt wird, während bei einem oder mehreren Walzgerüsten die Kühlraitteldurchflußmenge im Hinblick auf die Isttemperatur und auf die Solltemperatur durch ein nach rückwärts gerichtetes Signal oder Rückkopplungssignal gesteuert und geregelt wird.

Die heutigen Warmbandwalzwerke oder Warmbandwalzenstraßen,

bei denen zur Erzielung einer gleichmäßigen oder gleichförmigen konstanten Austrittstemperatur Bandtemperaturregelungsanlagen

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während des Walzens auf der Fertigwalzstraße mit einer Bandtemperaturregelungsanlage gearbeitet wird, weisen Vorrichtungen auf, durch die die Geschwindigkeit der Fertigwalzstraße, insbesondere aber die Beschleunigung der Fertigwalzstraße, als eine Funktion des Temperaturgefälles oder der Temperaturdifferenz im Band gesteuert und geregelt werden, das von einem zwischen der Vorwalzstraße und der Fertigwalzstraße angeordnetem Zwischenroilgang aus der Fertigwalzstraße zugeführt wird, wobei unter Temperaturgefälle die Temperaturdifferenz zwischen Bandkopf und Bandende zu verstehen ist. Das Ausscheiden des Temperaturgefälles oder der Temperaturdifferenz zwischen Bandkopf und Bandende, die ein Erreichen einer im wesentlichen konstanten Austrittstemperatur verhindert, weil der hintere Teil des Bandes größeren Värmeverlusten unterworfen ist als der vordere Teil des Bandes, wobei die Värmeverluste allmählich kleiner werden, ist sehr wichtig, und zwar nicht nur aus metallurgischen Gründen und Qualitätsgründen, sondern auch für die Erzielung einer gleichmäßigen Dicke des Bandes und für eine leichte Durchführung der Banddickenines sung«

Eine allgemeine Darstellung über eine Ausführungsform der heute verwendeten Methode und des heute verwendeten Regelungs- ^ systems, das in der vorbeschriebenen Weise die Bandtemperatur als eine Funktion der Beechlunigung der Fertigwalzstraße steuert und regelt, wird mit dem U.S.-Patent Nr. 3,418.834, das am Dezember I968 J.W.Cook zugesprochen worden ist, gegeben. Mit diesem Patent werden auch einige Aspekte der technologischen Grundlagen erörtert, darüber hinsua werden allgemeine Überlegungen im Hinblick auf eine Temperaturregelung in einem Warrabandwalzwerk angestellt.

Einer der schwerwiegendsten Nachteile des derzeitigen Regelungs-

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Verfahrens und der derzeitigen Regelungssystem liegt in der Tatsache begründet, daß die Produktivität oder die Leistung der Walzenstraue oder des Walzwerkes deswegen begrenzt ist, weil die Beschleunigung und die maximale Walzgeschwindigkeit der Fertigwalzstraße direkt mit der Steuerung und Regelung des Temperaturlängsprofiles, d.h. der Temperaturdifferenz zwischen Bandkopf und Bandende, des Bandes Verknüpft sind. Aufgrund dieser Tatsache erreicht beim Walzen vieler Produkte, insbesondere aber beim Walzen von kürzeren Produkten, die Fertigwalzstraße niemals ihre maximale Walsgeschwindigkeit, weil ja die Beschleunigung zur Regulierung der Tempermturdifferenz zwischen Bandkopf und Bandende des Bandes gesteuert und geregelt wird. Nur beim Walzen extrem langer Produkte, dann auch nur, wenn die Temperaturdifferenz zwischen Bandkopf und Bandende extrem groß ist, wird die maximale Walzgeschwindigkeit der Fertigwalzstraße erreicht, aber dann auch nur während des Walzens des letzten Teiles des Produktes. Neben den Produktionseinschränkungen treten wegen der kontinuierlichen Änderung der Walzgeschwindigkeit Schwierigkeiten bei der Erzielung einer gleichmäßigen oder gleichförmigen Banddicke auf. Damit aber dürfte vom Ausgangsprodukt her betrachtet klar sein, daß die idealen Walzbedingungen dann gegeben sind, wenn die Walzenstraße mit einer konstanten Walzgeschwindigkeit und einer konstanten Temperatur gefahren wird.

Ziel dieser Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Steuerungs-und Regelungssystemes für die Fertigwalzstraße eines Warmbandwalzwerkes, bei der die Beschleunigung der Walzstraße nicht von der Temperaturdifferenz zwischen Bandkopf und Bandende des zu walzenden Bandes abhängt, bei der die Temperaturdifferenz zwischen Bandkopf und Bandende in der Temperaturre-

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gelung oder in der Temperaturführung unter Verwendung von Kühlmittelzuführungsvorrichtungen und unter Vervendung von Steuerungevorrichtungen, die den Kühlmittelzufluß sowohl als Funktion der errechneten Temperatur als auch als Funktion des Temperaturistwertes im Vergleich mit einem Temperatursollwert einreguliert, damit eine im wesentlichen gleichmäßige, oder gleichförmige Austrittstemperatur des Bandes erzielt werden kann«

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Anordnung der Kühlmittelzuführungevorrichtungen zwischen den zu einer Fertigwalzstraße gehörenden Walzgerüsten, und dies zumindest teilweise, wobei ein Hochdruckkühlmittel-Zuführungssystem bei einem oder mehreren Walzgerüsten am Anfang der Walzenstra-/Je angeordnet ist, während für die letzten Walzgerüste, insbesondere aber für das letzte Walzgerüst, d.h.* unmittelbar vor diesem letzten Walzgerüst, der Walzenstraße ein Niederdruckkühlmittel-Zuführungssystem vorgesehen ist.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines Steuerungssystemes, zu dem gehören: eine Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten Signales, das der Einlauftemperatur des Bandes entspricht; eine Vorrichtung, die das vorerwähnte erste Signal aufgeschaltet erhält und dann ein zweites Signal errechnet, das für einen errechneten Wert der Bandtemperatur an einer bestimmten Stelle der Walzenstraße steht; eine Vorrichtung, die das vorerwähnte zweite Signal mit einem dritten und für die Solltemperatur des Bandes an dieser bestimmten Stelle stehenden Signal vergleicht; eine Vorrichtung für die Zuführung des Kühlmittels auf das Band, mit dem Ziel jede Differenz zwischen dem vorerwähnten zweiten Signal und dem vorerwähnten dritten Signal ungefähr auf den Sollwert zurück-

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zuführen; eine Vorrichtung zur Erzeugung eines vierten Signales, das dem Istwert der Bandtemperatur an der vorerwähnten bestimmten Stelle entspricht; schleißlich noch eine Vorrichtung für die Zuführung des Kühlmittels auf das Band, damit jede Differenz zwischen dem vorerwähnten dritten Signal und dem vorerwähnten vierten Signal auf den Sollwert zurückgeführt wird.

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines Steuerungs-und Regelungssystemes mit jeweils einer ersten Vorrichtung und einer zweiten Vorrichtung zur Steuerung und Regelung des Kühlmitteldurchflusses oder der Kühlmitteldurchflußmenge bei den vorerwähnten Kühlmittelzuführungsvorrichtungen ·

Ziel dieser Erfindung ist weiterhin auch noch die Schaffung eines Steuerungs-und Regelungssystemes, bei dem die Kühlmit-

telzufUhrungsvorrichtungen, die zwischen den Walzgerüsten angeordnet sind, für die erste Kühlmitt.eldurchfluß-Regelungsvorrichtung zwischen dem ersten und den dann folgenden Walzgerüst en der Walzenstraße angeordnet sind, während die Kühlmittelzuführungsvorrichtungen für die zweite Kühlmitteldurchfluß-Regelungsvorrichtung nur dem letzten Walzgerüst zugeordnet wird·

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Verwendung der vorerwähnten und zwischen den Valzgertisten angeordneten * Kühlmittelzuführungsvorrichtungen im Zusammenhang mit der Steuerungsvorrichtung für die Steuerung und Regelung der ersten Durchflußmenge, wobei mit Ausnahme von einem oder mehreren der zur Walzenstraße gehörenden lezten Walzgerüste,die Durchflußmengenregelung vom ersten Gerüst beginnend gemeinsam erfolgt, wohingegen die Regelung für die zweite Durchflußmenge nach- '

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einander und gemeinsam für die zur Walzenstraße gehörenden letzten Walzgerüste bewerkstelligt wird.

Ein zusätzliches Ziel dieser Erfindung iet die Schaffung einer Vorrichtung für die Inbetriebnahme der Kühlmittelzuführungsvorrichtungen, die dem letzten Walzgerüst zugeordnet sind, und zwar mit einer vorgegebenen ersten Durchflußmenge und nach dem Vergleich zwischen dem dritten Signal und dem vierten Signal mit einer zweiten Durchflußmenge·

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Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in : -

Figi 1 Eine schematische Darstellung des zum Vorwalzwerk gehörenden letzten Vorwalzgerüstes, des Zwischenrollganges und der Fertigwalzstraße eines Warmbandwalzwerkes. Dargestellt sind auch die Kühlmittelsprühvorrichtungen und ein Steuerungs-und Regelungssystem, das zur Abwendung des Temperaturgefälles zwischen Bandkopf und Bandende den Kühlraitteldurchfluß durch die Kühlmittelsprühvorrichtungen zu steuern und zu regeln hat, damit die Walzenstraße mit optimaler Geschwindigkeit betrieben oder gefahren werden kann.

Fig. 2 Eine zweite Ausführung des Erfindungsgegenstandes mit einigen gewissen Änderungen gegenüber dem mit Fig. 1 wiedergegebenen System.

Was die mit Fig. 1 dargestellten Bauelemente oder Konstruktionselemente des Bandwalzwerkes betrifft, so sollte klar sein, daß sich diese Konstruktionselemente mit Ausnahme der Anordnung und der Verwendung der Kühlmittelzuführungsvorrichtungen in Übereinstimmung mit bereits gut bekannten Konstruktionsprinzipien ausgeführt sind und auch entsprechend arbeiten. Mit Fig. 1 dargegestellt ist das letzte Gerüst der Vorwalzstraße, das mit dem Hinweis Ro gekennzeichnet ist. Dieses zur Vorwalzstraße gehörende letzte Walzgerüst R6 ist von der Warmband-Fertigwalzstraße 10 durch einen Zwischenrollgang getrennt, der sich zufolge einer bereits gut bekannten Konstruktion aus mehreren angetriebenen Tragerollen zusammensetzt, die zusammen eine genügend Rollganglänge bilden, so daß das aus dem letzten Vorwalz-

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gerüst Ro aus diesem VorwalzgerUst Ro auslaufen und dann erst in das erste Gerüst der Fertigwalzstraße 10 einlaufen kann. Ein solches Band ist in vergrößerter Form nach Fig. 1 auf* dem Zwisehenrollgang 11 dargestellt«

Am Anfang der Fertigwalzstraße 10 ist die erste Station eine Schere 15» auf die dann die beiden Entzuderungsvorrichtungen 1 und 2 folgen. Diese Entzuderungsvorrichtungen 1 und 2 sind

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im Hinblick auf das Band in einem bestimmten Abstand parallel zueinander angeordnet, wobei zu jeder Entzunderungsvorrichtung jeweils eine obere und eine untere Kühlmittelsprühvorrichtung gehört, die alle noch vor dem ersten Walzgerüst, das rait Fl gekennzeichnet ist, angeordnet sind. Die übrigen Walzgerüste der Fertigstraße, die als Tandemgerüste angeordnet sind, sind jeweils mit den Hinweisen F2 - F7 gekennzeichnet.

Die üblichen Antriebs-und Geschwindigkeitsregelungssysteme für die Walzgerüste Fl - F7 sind nicht dargestellt worden. In Übereinstimmung mit den bisherigen Erörterungen der Grundlagen und Ziele dieser Erfindung sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Fertigwalzstraße für das Warmband im wesentlichen mit zwei Walzgeschwindigkeiten betrieben oder gefahren werden, d.h. mit einer Einfädelungsgeschwindigkeit und einer Maxiamlgeschwindigkeit oder einer optimalen Geschwindigkeit mit einer sehr großen Beschleunigung gegenüber der Einfädelungsgeschwindigkeit· Das wird nachstehend anhand eines Beispieles erläutert: Beim Walzen von Flußstahl mit einer Zwischenrollgangslänge von 270 ft. und einer Zwlschenrollgangsdicke von 1.26" und mit einer Austrittsdicke von 0.80", würde das Band in den (hier nicht wiedergegegebenen ) Haspel mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 200 f.p.m. eingefädelt werden. Nach dem Beginn des Haspelvorganges wird dann die Walzgeschwindigkeit der Fertigwalzstraße auf ungefähr

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4200 f.p,m. erhöht, wobei die Beschleunigung einen Wert von 500 ft,/min/sec, annimmt.

Wie aus Fig. 1 weiterhin zu erkennen ist, sind zwischen den ersten Walzgerüsten oder zwischen den zur Fertigwalzstraße gehörenden Walzgerüsten Fl-F^ zusätzlich die Hochdruckentzunderungsvorrichtungen 4, 5 und 6 jeweils angeordnet. Auch zu diesen Entxunderungsvorrichtungen gehören - wie dies bei den Entzunderungsvorrichtungen 1 und 2 der Fall ist - oben und unten angeordnete Kühlmittelsprühvorrichtungen. Vor dem Walzgerüst Fl sowie vor den oder zwischen den Walzgerüsten Fk und F5, F5 und f6 sowie F6 und F7 befinden sich die Niederdruck-Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3, 7, 8 und 9. Auch diesen Kühlmittelzuführungsvorrichtungen sind jeweils oberhalb und unterhalb des Bandes Kühlmittelsprühvorrichtungen zugeordnet· So können beispielsweise die Hochdrucksprühvorrichtungen in einer gut bekannten Konstruktion und Ausführung gehalten sein,

beispielsweise in der rait U.S.-Patent Nr. 3.5I8.736 beschriebenen Konstruktion und Ausführung, und dann zur Entfernung des Zunders von den Oberflächen des Bandes mit einem Druck von mehr als 2000 P.S.I, arbeiten. Das vorerwähnte US.-Patent Nr. 3.518.736 ist am 7. Juli 1970 T.C. Doraeika erteilt worden. Von der Konstruktion und der praktischen Ausführung her können die Niederdrucksprühvorrichtungen 3, 7, 8 und 9 entsprechend den Darlegungen praktischer Anwendungen auf dem Gebiete der Walzwerkstechnik ausgeführt sein, beispielsweise in Übereinstimmung mit einer Konstruktion, die unter der Überschrift DESIGN AND CONTROL FOR ADVANCED RUNOUT TABLE PROCESSING (Konstruktion und Regelung verbesserter Auslaufrollgangsverfahren) von F. Hollander in IRON AND STEEL ENGINEER, März 1971, Seite 81 bis Seite 92 beschrieben worden und mit Fig .6 dargestellt

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worden ist. Diese Niederdrucksprühvorrichtungen arbeiten mit einem Druck von weniger als IO PSI.

Unmittelbar hinter dem zum Fertigwalzwerk oder zur Fertigwalzstraße 10 gehörenden letzten Walzgerüst F7 befindet sich ein Gerät zum Messen und Anzeigen der Banddicke· Dieses Röntgenstrahlen-Banddickenmeßgerät 16 ist zwischen den Rollen eine in der üblichen Weise konstruierten und ausgeführten Auslaufrollganges 17 angeordnet, zu dem mehrere angetriebene Rollen gehören, die das Band zu einem der hier nicht dargestellten nach unten gerichteten Haspelanlagen zu transportieren haben.

Aus der schematischen Darstellung der Walzenstraße nach Fig.l geht weiterhin hervor, daß die Temperatur des Bandes durch Strahlungspyrometer gemessen wird, und zwar nach dem Austreten aus dem letzten Walzgerüst R6 der Vorwalzstraße, hinter der Schere I5 und hinter dem letzten Walzgerüst F7 der Fertigwalzstralie. Diese Strahlungspyrometer, die die Band temperatur zu messen oder zu erfassen haben, sind in Fig. 1 jeweils mit den Hinweisen T , T₁ und T₃ gekennzeichnet. Bei dem dargestellten Steuerungs-und Regelungssystem findet wegen*der Einschränkung in der vorhandenen Instrumentierung die Isttemperatur oder die tatsächlich vorhandene Temperatur T₁ keine Verwendung, statt dessen wird - und das wird nachstehend noch beschrieben werden ■ mit einem errechneten Temperaturwert für die Darstellung der Bandtemperatur des am Punkt 1 in die Fertigwalzstraße einlaufenden Bandes, um gehauer zu sein, des in die erste der Entzünderungsvorrichtungen 1 und 2 einlaufenden Bandes, gearbeitet.

Zur weiteren Beschreibung der vor den Walzgerüsten und zwischen den Walzgerüsten angeordneten Kühlmittelzuführungsvorrichtungen muß gesagt werden, daß neben der Entzunderung der Oberflächen des Bandes die Entzunderungsvorrichtungen 1,2 und k - 6

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auch zur Temperaturregelung oder zur Temperatürführung der Bandtemperatür während des Walzvorganges herangezogen werden· Dies gilt.zumindest für die Entzunderungsvorrichtungen 4-6. Die Entzunderungsvorrichtungen 1 und 2 werden von einer einzigen Steuerungseinheit 18, zu der separate und voneinander getrennte EIN-AUS-Ventile 19 gehören, die hydraulisch betätigt werden, in Betrieb gesetzt· Die Entzunderungsvorrichtungen k - 6, desgleichen aber auch die EntZunderungsvorrichtung 3» werden über die EIN-AUS-Ventile 23, denen über einegeaeinβame Leitung 2^4 das Hochdruckkühlmittel zugeführt wird,unter Einwirkung der hydraulischen Steuerungseinheiten 25 in Betrieb genommen. Wobei eine jede der Ehtzunderungsvorrichtungen k-6 von den Steuerungsoinheiten 26 aus gesteuert und geregelt wird. Der Zweck dafür wird im weiteren Verlaufe dieser Patentanmeldung im Zusammenhang mit dem Regelsystem oder dem Steuerungssystem noch beschrieben worden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Entzunderungsvorrichtungen 1, 2 sowie 4-6 manchmal auch als Hochdruck-Kühlmittelzuführungevorrichtungen bezeichnet werden, während demgegenüber die Entzunderungsvorrichtungen 3» 7-9 manchmal auch als Niederdruck-Kühlmittolzuführungsvorrichtungen bezeichnet werden. Zufolge dos zuvor erwälinten Artikels bestehen die Vorrichtungen 3, 7-9 aus groUvoluraigon Sprühköpfen, die den Vorteil mitbringen, daß zur Durchführung einer schnellen Abkühlung große Mengen Wasser zugeführt werden, wobei es in gleicher Weise wichtig ist, daß das Kuhlmittel dabei gleichmäßig quer"über das Band verteilt wird. Die unteren Sprühköpfe arbeiten aufgrund ihrer Anordnung zu den oberen Sprühköpfen der Niederdruck-Kuhlmittelzuführungsvorrichtungen mit etwas höheren Drücken.

Die Leitungen 28, die jeweils einer jeden der KUhlmittelzufUh-

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rungsvorrichtungen 3_f und 7-9 augeordnet sind, sind «war nur bis zu den unteren Sprühköpfen der Kühlmittelzuführungsvorrichtungen geführt, es sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese Leitungen für das gesamte Rohrleitungssystem für jeweils die ganze Kühlraittelzuführungsvorrichtung darstellen. Das gleiche gilt auch für die Leitung 20, die zu den Hochdruck-Kühlmittelzuführungsvorrichtungen führt. Die Leitungen 28 der Vorrichtungen 7 und H führen zu den EIN-AUS-Ventilen 30,die von den Steuerungseinheiten 31 in Betrieb genommen werden, die Steuerungsvorrichtung Ί2 ist so wiedergegeben als betätige sie die Ventile, die dem 01 sumpf zugeordnet sind, d.h. dem Flüssigkeitstank. Die Ventile 3O werden individuell oder unabhängig voneinander von den Durchflußrogelventilen 33 angesteuert und in Betrieb genommen, denen von einer gemeinsamen Leitung J6 aus Wasser zugeführt wird. Von der Leitung 36 aus wird auch die Vorrichtung 3 gespeist. Die Ventile 33 werden von einem Operationsverstärker oder Schaltverstärker 37 angesteuert, der zusätzlich zu einem Steuerungssignal, aus der Leitung 36 auch noch ein Durchflußfehlersignal oder ein Durchflußabweichungssignal aufgeschaltet erliäLt.

Die Vorrichtung 9 wird in einer etwas anderen Weise gesteuert und geregelt, weil sie in erster Linie als eine Feineinstellsteuerung oder Feineinstellregelung für die Bandaustrittstemperatur arbeitet oder wirksam wird. Zu dieser Vorrichtung gehört ein Durchflußregelventil 38, das von einer Steuerungseinheit 39 angesteuert und in Betrieb genommen wird, wobei der Leitung 28 Wasser aus der Leitung 36 zugeführt wird. Das Ventil 38 seinerseits wiederum wird gesteuert und geregelt von einem Operationsverstärker oder Schaltverstärker k2_f dem ein Durchflußabweichungssignal aus der Leitung 36 und von einem Schalt-

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verstärker oder einem Operationsverstärker^ aus aufgschaltet wird, wobei dieser Schaltverstärker hZ ein Voreinstellungssignal zugeführt erhält, durch das das Ventil 38 in die Lage versetzt wird nahe dem Mittelpunkt seines Gesamtwirkungsbereiches zu arbeiten. Darüber hinaus wird dem Operationsverstärker oder Schaltverstärker k3 vom Computer 60 ein nach vorne gerichtetes 5teuerunggsignal zugeführt. Darüber hinaus empfängt der Verstärker kj auch ein Signal über eine Leitung kk. Am Schluß der Beschreibung der Kühlmittelzuführungsvorrichtungen sei noch darauf hingewiesen, daß, wenn auch in der Zeichnung vier Niederdruck-Kühlinittelzuführungsvorrichtungen angeführt sind, entsprechend den jeweils herrschenden Bedingungen eine oder mehrere Niederdruck-Kühlmittelzuführungsvorrichtungen zusätzlich zu oder an der Stelle der Entzunderungsvorrichtungen 5 und 6 Verwendung finden können, wobei vorzugsweise immer die Vorrichtung h als Entzunderungsvorrichtung erhalten bleibt. Nun kann auch die Beschreibung der Fortigwalzstraße mit dem Hinweis abgeschlossen werden, daß im Unterschied zu den anderen Walzgerüsten, das Walzgerüst F5 mit einem Meßfühler oder einer Signalvorrichtung in Form einer Druckraeßdose 29 versehen ist, deren Zweck und Funktion im weiteren Verlaufe dieser Patentanmeldung noch zu beschreiben sein wird.

Nachstehend soll nun das Steuerungs-und Regelungssystem für die Auswahlregelung und für die Regelung des Durchflusses durch die Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3 bis 9, mit denen eine gleichmäßige üandtemperatur beim Verlassen des Gerüstes F7 durch das Band erzielt werden soll, beschrieben und erläutert werden. Zu erkennen ist, daß das mit Fig. 1 wiedergegebene Steuerungsund Regelungssystem, zweckmäßigerweise in die beiden separaten Steuerungskreise oder Regelungskreise kj und k8 unterteilt ist.

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Der zuerst erwähnte Steuerkreis oder Regelkreis ¹^'" -iri manchmal als der nach vorne gerichtet.? = t■::-:■ ic-rk.reis «..dor das. nacri vorne gerichtete Steuerung-und '.inßf· -ur^' saysts·.:: boaoiclmet, wohingegen der zuletzt erviikr; 11- :' seuor kreis und als ein nach riir.kv/;.irts gefe eivie'■'■;· i)J.v>r öls Rücci bezeichnet wird. Zum Steuerfrei;-, ur->^-'. "· ^^^Ikr'ei.'f ^7 gehört ein Analogrechner 49, tier uerart _;.c r. l-' r al art ur>a ?.u3reiegt ist, daß er ein Signal erzeugt, das dem errechneten Wert für die Temperatur des Bandes beim Einlaufen dieses Bandes in die Fertigwalzstral-ie 10 entspricht, insbesondere aber dem Punkt T aus Fig. 1. Es ist bereits vorher erwähnt worden, daß,statt der Berechnung dieses Temperaturwertes, dieser Wert bei Vorhandansein einer Zuverlässigen Instrumentierung direkt mit einem Pyrometer gemessen und ermittelt werden kann, wobei dieses Pyrometer am Punkt T₁ angeordnet werden würde. Durch diese Maßnahme ware dann der Computer k9 nicht erforderlich. Aus der konnzeichnenden Beschriftung in Fig. 1 geht hervor, daii dem Computer oder Rechner k9 die nachstehend angeführten fünf Signalo aufgeschaltet werden:-

V = Bandaustrittsgeschwindigkeit aus dem letzten Walzgerüst Il6 der Vorwalzstraße·

^t. = Dicke des aus dem Vorwalzgerüst R6 auslaufenden Bandes.

T. = Temperatur des aus dem Vorwalzgerüst R6 auslaufenden Bandes«

C = Spezifische* Wärme des Bandes.

Zeit = Periode zwischen der Messung des Wertes T_n und der Position am Punkt T

1 ·

Auf der Itasis der aufgeschalteten verschiedenen Signale wird der Computer oder Rechner k9 die Bandtemperatur am Punkt T errechnen. Dieser Temperaturwert, der mit cTl gekennzeichnet ist,

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schließt in sich ein die Verwendung von bereits gut bekannten fundamentalen Gesetzen betreffend den Wärmeübergang, die Wärmeabstrahlung und die Wärmekonvektion, Eine Erörterung dieser Gesetze, und dies gemeinsam mit dem Warenäquivalent der Walzenergie, und zwar in der besonders bei einer Fertigvalzstraüe eines Varmbandvalzverkes aufgewendeten Form, kann in vielen Quellen gefunden werden, beispielsweise in einem Artikel mit der Überschrift "STRIP TEMPERATURE ANALYSIS IN HOT MILLS (Bandtemperaturanalyse in Warmbandwalzwerken) von P.C. Thompson und anderen, der in Iron and Steel Engineer vom Juni 1966 auf den Seiten 129 bis 1*O veröffentlicht worden ist. Der Computer oder Rechner k9 sendet sein Signal cTl, das dem errechneten Temperaturwert am Punkt T₁ entspricht, auf einen Digitalspeicher 50, der zusätzlich noch ein Signal von einer Zeitschaltung 5I aus aufgeschaltet erhält. Das Signal aus dem Computer oder Rechner ^9 hat in der Tat die Form von untereinander unabhängigen Einzelsignalen, die als Serie den errechneten Temperaturen von aufeinanderfolgenden Punkten des Bandes beim Durchgang durch den Punkt T entsprechen. Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daü die Temperaturdifferenz vom Bandkopf aus bis zum Bandende abfällt, so daß für die verschiedenen Teile des Bandes, die bei der Speicherschaltung 50 durch die Buchstaben A bis E gekennzeichnet sind, normalerweise eine gleiche Anzahl von jeweils neuer Rechenwerte für CTL gegeben ist..Durch den Zeitschalter oder durch die Zeitschaltung 51 ist gewährleistet, daß eine entsprechend richtige Proportion der verschiedenen Teile des Bandes A-E für die bestimmten Signale cTl vorliegt.

Der Speicherschaltung 50 zugeordnet ist eine Schalteinheit 53, deren Schaltvorgang von einem Operationsverstärker oder Schalt·

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verstärker $h gesteuert und geregelt, der ein Durchlaßzeitsignal aus der Linie oder Leitung 55 erhält, das für den Verlängerungseffekt oder Dehnungseffekt des Bandes in den Walzgerüsten steht, desgleichen aber auch ein Signal der jeweiligen bestimmten Ablesung über eine Leitung 56, d.h. A-E, und ein Signal aus der Druckmeßdose 29 über eine Leitung 57 >' das den Schaltvorgang auslöst und damit das Arbeiten des nach vorne gerichteten Kühlmittelregelkreis k7 beginnen läßt, desgleichen aber auch die Wirkung der Feineinstellungssteuerungsvorrichtung 9· Es sei darauf hingewiesen, daß das Signal zum Auslösen des Schaltvorganges beim Schalter 53 auch durch andere geeignete Mittel erzeugt werden kann, daß weiterhin auch die Druckmeßdose 29 einem der vorhergehenden Walzgerüste Pl - F4 zugeordnet werden kann. Das jeweilige cTl-Signal für die jeweiligen Abschnitte A-E des Bandes wird von der Speicherschaltung aus auf einen zweiten Analogrechner 60 geführt,der derart konstruiert und ausgelegt ist, daß er ein Rechensignal für die Bandtemperatur am Punkt T erzeugt. Dieses Signal, das entsprechend dem ihm zugeordneten Punkt T„ mit cT2 bezeichnet wird, steht für die wirkliche Temperatur des Bandes beim Verlassen der Fertigwalzstraße 10. Wie aus der Beschriftung von Fig. 1 zn erkennen ist, erhält der Rechner oder Computer 60 neben dem Signal noch die nachstehend angeführten fünf weiteren Signale aufgeschaltet:-'

t. = Die Dicke des Bandes beim Austreten aus dem Vorwalzgerüst Ho.

Cy = Die spezifische Wärme des Bandes.

t„ = Die Dicke des Bandes nach dem Verlassen des FertigwalEgerüstes F7, und zwar gemessen mit der Röntgendickenmeßvorrichtung 16.

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V„ = Geschwindigkeit des aus dem Fertigwalzgerüst P7 ausr

1au fend en Bande s·

A = Adaptives Rückführungssignal oder Rückkopplungssignal aus dom Steuerkreis oder Regelkreis 48» Die Funktion dieses Signal wird im weiteren Verlaufe dieser Patentanmeldung noch erklärt werden.

Ahnlich dem Computer oder Rechner ^9 erzeugt auch der Computer oder Rechner 60 eine Reihe von Einzelsignalen, die für die Temperaturen des den Punkt T2 passierenden Bandes stehen und laut Darstellung mit cT2 gekennzeichnet sind. Diese Signale cT2 werden auf einen Operationsverstärker oder Schaltverstärker 6l geführt, der auch ein der gewünschten Temperatur oder der SolLtemperatur entsprechendes und mit T_ AJM gekennzeichnetes Signal aufgeschaltet erhält, das mit dem Signal cT2 verglichen wird, so daß bei Vorliegen irgenwelcher Abweichungen ein Fehlersignal erzeugt wird, das in der Fig. mit cT ERR gekennzeichnet ist. Um in Übereinstimmung mit der zur Reduzierung des vorerwähnten Fehlersignales cT_ERR auf einen Sollwert, beispielsweise mit dem Sollwert Null, erforderlichen Kühlmitteldurchflußmenge eine progressive und kumulative Auswahl der Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3 bis 8 herbeiführen zu können, wird das Fehlersignal seinerseits wiederum auf einen Verstärker 62 geschaltet. Den von dem Verstärker 62 aus zu den Steuerungseinheiten 26 und zu den Verstärkern 37 geführten sechs Leitungen - wobei die Steuerungseinheiten 26 und die Verstärker 37 zu den verschiedenen Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3-8 gehören- sind laut ZeichnungsbeschrifturifT jeweils die Spannungswerte IV, 2V, JV, kV, 5-8V und 9-12V zugeordnet, die sich jeweils auf die Stärke oder Größe des Fehlersignales cT ERR beziehen. Hat nun beispielsweise das Fehler-

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signal nur eine Spannung von 1 Volt, dann wird neben den Vorrichtungen 1 und 2, die immer eingeschaltet sind, nur die Kühlmittelzuführungsvorrichtung 3 in Betrieb genommen· Hat daa Fehlersignal eine Stärke oder eine Spannung von 4 Volt, dann werden die Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3-6 alle eingeschaltet und in Betrieb genommen, wohingegen bei dem noch stärkeren Fehlersignal von 9-12 Volt alle sechs Einheiten der Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3-8 zum Arbeiten gebracht werden. Der Rechner oder Computer 60 sendet über die Leitung 45 auch noch ein Signal, durch das das Arbeiten der Kühlmittelzuführungsvorrichtung 9 eingeleitet werden soll.

Nachstehend soll nun der Regelkreis 48 beschrieben werden. Dieser Regelkreis arbeitet als Feineinstellungsregelung für die Bandaustritts temperatur und hat weiterhin auch noch eine Rekalibrierung des Signales cT2 dann durchzuführen,wenn die letzte Kühlraittelzuführungsvorrichtung 9 kleinere Abweichungen zwischen der tatsächlichen Bandtemperatur und der gewünschten Bandtemperatur oder der Bandsolltemperatur nicht korrigieren kann. Damit abor arbeitet dieser Regelkreis wie eine Rückführungsregelung oder eine Rückkopplungsregelung im Hinblick auf den Punkt T2, während der Regelkreis 47 als ein nach vorne gerichtetes Regelsystem im Hinblick auf den Punkt T2 wirksam wird. Wie bereits zuvor erwähnt, wird vom Regelkreis 48 in der Hauptsache die veränderliche oder variable Durchflußmenge der Kühlmittelzuführungsvorrichtung 9 gesteuert und geregelt, weshalb auch ein Operations oder Schaltverstärker 65 -vorgesehen ist. Diesem Operationsverstärker oder Schaltverstärker werden zwei Signale aufgeschaltet: einmal über die Leitung 66 ein Meßsignal dos am Punkt T2 angeordneten Pyrometers, das der tatsächlichen Temperatur des aus der Fertigwalzstraße 10 auslaufenden Bandes entspricht, zum anderen über dio Leitung 67 ein Signal, das der

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gewünschten Temperatur oder der Solltemperatur entspricht, die laut Fig. 1 im Falle des Verstärkers 6l als T„ AIM gekennseichnet ist. Vom Verstärker wird ein T ERR-Signal erzeugt und dann auf den Verstärker - und damit auch auf den Verstärker kZ geschaltet.

Das vom Verstärker 65 aus aufgeschaltete Signal wird im Verstärker ²O mit einem.Signal verglichen, das für den Mittelpunkt des gesamten Kühlleifctungsbereiches der Vorrichtung 9 steht, während der Verstärker 42 das Signal mit einem DurchfluMmongenfohlersignal in der Leitung 36 vergleicht. Mit dem AusgangssignaI des Verstärkers k2 wird eine Steuerungseinheit 39 dann derart angesteuert, daß sie in Übereinstimmung mit dem Fehlersignal T ERR das Ventil 38 derart steuert und regelt, daß entsprechend dem Signal T ERIt die Durchflußraenge im Ventil vergrößert oder verringert wird. Die Durchflußmenge des Kühlmittels wird dabei derart variiert, daß das Fehlersignal auf einen Sollwert, beispielsweise auf Null, zurückgeführt wird. Diese Durchflußmengenregelung w'ird auch bei der Ansteuerung der KühlmittelZuführungsvorrichtungen 3» 7 und 8 eingesetzt.

Das T ERR-Signal des Verstärkers 65 wird auch einem Verstärker 68 zugeführt, der in Fig. 1 als Ili-Lo-Limiter (Stark-Schwach-Bogrenzer) bezeichnet wird. Diese Stark-Schwach-Begrenzungsvorrichtung gewährleistet, daß das T_ER^-Signal innerhalb des Kühlleistungsbereiches der Kühlmittelzuführungsvorrichtung 9 gehalten wird, was wiederum ermöglicht, daß der Kühleffekt verstärkt oder abgeschwächt wird, so daß eine Feineinstellung durchgeführt werden kann. Um dies zu erreichen, wird ein Signal des Verstärkers 68 über die Leitung 69 dem Rechner oder Computer 60 als Δτ-Signal zugeführt wird. Dieses Signal ist in der Darstellung als adaptives Rückkopplungesignal oder als

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Rückführungsanpassungssignal gekennzeichnet. Dieses Signal dient unter den vorerwähnten Umständen zur Übersteuerung des Computersignales cT2 und zur Herbeiführung einer Korrektur über eine geänderte Steuerung und Regelung des nach vorn gerichteten Steuerungs-und Regelungssystemes. Zu den beiden Bedingungen, die zur Verhinderung einer Übersteuerung des Leistungsbereiches einer Kiihlmittelzuführungsvorrichtung 9 diese Nachregelung wirksam werden lassen gehören die falsche Auswahl der optimalen Walzgeschwindigkeit oder die Tatsache, daß eine oder mehrere der vorhergehenden Kühlmittelzuführungsvorrichtungen bei der Inbetriebnahme versagen sollten.

Für die nachstehend gegebene Kurzbeschreibung einer Betriebsform des dargestellten Ausführungsbeispieles dieser Erfindung sei angenmmen, daß das auf dem Zwischenrollgang liegende Band die folgenden Abmessungen hat: Dicke 1.26" χ Breite 5^.3" x Länge 270¹. Weiterhin sei angeommen, die Temperatur am Kopfende des Bandes betrage I86I F und die Temperatur am hinteren Bandende betrage 1828 F, das ist die Temperatur am Punkt Tl. Die Bandsolltemperatur, d.h. die Temperatur AIM, für den Punkt T2 beträgt dann I6OO F, wobei das Band dann eine Fertigwalzdicke von O.80" haben wird. In diesem Fall wird die Einfädelungsgeschwindigkeit oder die Bandeinlaufgeschwindigkeit 2000 f.p.m. betragen, die optimale Walzgeschwindigkeit jedoch bei *»200 f.p.m. liegen. Während der Einfädelungsperiode oder der Bandeinlaufperiode, die nicht mehr als 5% der Band-Endlänge sein wird, errechnet der Computer oder der Rechner ein Temperatursignal cTl für das Band auf der Einlaufseite der Fertigwalzstraße am Punkt Tl und bei einer konstanten Geschwindigkeit V . Ist das Band am Walzgerüst F5 angekommen, dann wird durch die Druckmeßdose 29 der Computer oder Rechner 60 in Be-

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trieb genommen und errechnet die Bandtemperatur cT2 am Ende der FertigwalzstraOe 10, d.h. für den Punkt T2_# Dieses Signal wird im Verstärker 6l mit dem So'lltemperatursignal T_ AIM der Fertigstraße verglichen, woraufhin dann entsprechend bernaLts gegebener Erläuterungen in Übereinstimmung mit der Größe oder der Stärke des Fehlersignales oder des Abweichungssignales cT ERR eine oder mehrere der Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3-8 in Betrieb genommen werden. Zunächst einmal wird die Kiihlmittelzuführuntfsvorrichtung 3 zum Arbeiten gebracht, und sollte deren Kühlleistung nicht ausreichen für die Herbeiführung dor erforderlichen Korrektur, dann die Kühlmittelzuführungsvorrichtung ^l\ und so weiter. Müssen,wie dies bereits erwähnt worden ist, die Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 7 und 8 in Betrieb genommen werden, denen jeweils eine eigene Ktihlmittelmengendurchflußvariable zugeordnet ist, dann wird erst einmal die Kühlmittelleistung der Kühlmittelzuführungsvorrichtung voll genutzt und nach dem Abschalten dieser Vorrichtung 7 erst ■ die Kühlmittelzuführungsvorrichtung 8 ins Spiel gebracht. Vom Computer oder Rechner 6O wird auch das Arbeiten der KühlmittelzufUhrungsvorrichtung 9, die auf die Mitte des Kühlmittelleistungsbereiches eingestellt ist, zum Arbeiten gebracht. In der bereits beschriebenen Weise wird eine Serie neuer berechneter Endtemperaturen cT2 nacheinander für das in die Fertigwalzstraße einlaufende Band vom Computer oder Rechner 60 errechnet, und zwar derart, daß der Verstärker 62 die erforderliche Gesamtdurchflußmenge aufgrund des Teraperaturprofiles des Bandes, d.h. der Temperaturunterschiede zwischen Bandkopf und Bandende, veranlassen kann.

Während der Durchführung der nach vorne gerichteten Temperaturregelung wird vom Verstärker 65 der Temperaturistwert des Bandes

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am Punkt T2 mit der Solltemperatur T AIM an diesem Punkte kontinuierlich verglichen· Bei Vorliegen irgendwelcher Abweichungen - diese Abweichungen sollten, falls vorhanden, normalerweise klein sein - wird vom Verstärker 65 auch die erforderliche Durchflußmenge für die Kühlmittelzuführungsvorrichtung 9 eingestellt, wobei im Hinblick auf die Temperatur des die Fertigwalsstraße verlassenden Bandes eine Feinregulierung erfolgt, Nach Beendigung dos Einfädelungsvorganges oder des Bandeinlaufvorganges wird die Fertigwalzstraße schnell auf die gewünschte und vorgewählte optimale Walzgeschwindigkeit beschleunigt. Wie bereits angeführt, kann diese zur Erzielung einer maximalen Produktionskapazität so' groß sein, wie dies die Antriebselemente zulassen. Die Beschleunigung liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 500 ft./min./sek oder höher. Das Steuerungs-und Regelungssystem für die zwischen den Walzgerüsten angeordneten Kühlmittelzuführungsvorrichtungen arbeitet weiter, und zwar mit der Ausnahme, daß die dann folgenden errechneten Signale für die Bandeinlauftemperatur cTl und für die Bandaustrittstemperatur cT2 auch die Veränderungen in den Geschwindigkeiten V und

V während der Beschleunigungsperiode reflektieren werden, desr

gleichen auch die gewählte konstante optimale Walageschwindigkeit und die Verzögerungsperiode· In einigen Fällen ist für ^das hintere Bandende weniger Kühlmittel erforderlich, in anderen Fällen hingegen mehr, wobei aber immer die gewählte Bandmaximalgeschwindigkeit die wichtige Determinante bleibt. Wurde beim Walzen des Bandes unter den vorerwähnten Walzparametern im Hinblick auf das vordere Ende des Bandes mit den KUhlraittelzuführungsvorrichtungen 1, 2 sowie 3 und 9 gearbeitet, für das hintere Ende des Bandes aber mit allen übrigen Kühlmittelzuführungsvorrichtungen, d.h. mit den Vorrichtungen k bis 8, so wurde eine

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im wesentlichen konstante Temperatur am Punkt T2 erzielt, die mit etwas weniger als 25°F über der Solltemperatur lag. Diese Differenz wurde sodann unter Einregulierung der Durchflußmenge an der Kühlmit teizuf iihrungsvorrichtung 9 auf den Sollwert oder auf die Solltemperatur zurückgeführt.

Fig. 2 zeigt nun ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Weil bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen eine oder mehrere KUhlmittelzuführungsvorrichtungen, die vor der Kühlmitteizuführungsvorrichtung 9 angeordnet sind, unter den Hefteleinfluü des Rückführungsregelkreises 48 gebracht werden sollen, braucht nur der nach vorne gerichtete Regelkreis 47 etwas geändert zu werden, wobei das Rückführungsanpassungssignal und das -T-Si<s^nal zusammen mit dem Stark-Schwach-ßegrenzungsverstnrker 68 des Rückführungsregelkreises 48a wegfallen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird das vom Computer oder Rechner 60 erzeugte Rechensignal nicht von einem Signal aus dem Verstärker 65 verändert oder modifiziert, wenn mehr Kühlmittel erforderlich ist, als die Feineinstellungsregelung hervorbringen kann, und dies für die Kühlmittelzuführungsvorrichtung 9. Statt dessen werden die vorher angeordneten Kühlmittelzuführiuigsvorrichtungeri, beispielsweise die KUhlmittelzuführungsvorrichtung H oder dergleichen, zur Durchführung der notwendigen Korrektur im Hinblick auf die Temperaturschwankung oder im Hinblick auf die Teraperaturabweichung als ein Teil der Rückführungsregelungsphase in selektiver Weise angesteuert oder in Betrieb genommen. Nur der Darstellung halber sind in Fig. 4 ausschließlich die letzten vier Fertigwalzgerüste F4a bis F7a sowie die zwischen den Walzgerüsten angeordneten Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 6a bis 9a wiedergegeben. Wiedergegeben sind auch ein Röntgen-Dickenmeßgerät l6a und ein Auslaufroll-

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gang 17a. Die Temperatur T2, d.h. das dieser Temperatur entsprechende Signal, wird auch weiterhin noch auf einen Verstärker 65a geführt und dort mit einem Solltemperatursignal T AIM verglichen.

In Abhängigkeit von der Größe des Abweichungssignales oder des Fehlersignales werden vom Verstärker 65a - dies ist mit den Leitungen kku_$ 45a, 46a und 47a gekennzeichnet - vier Steuorungs-oder Regelungssignale erzeugt. Diese Leitungen nehmen die Stelle der Leitung 44 an, desgleichen auch die Stelle der Leitungskennzeichnungen 4Volt, ^ - 8 Volt sowie 9-12 Volt aus Fig. 1. Die Signale arbeiten so, wie dies im wesentlichen bei den Signalen aus der ersten Ausführung des Erfindungsgegenstandes der Fall ist, in diesem Falle aber in einem kompletten RiickführungsVorgang. Kleinere Abweichungen zwischen Isttemperatur und Solltemperatur fallen in den Aufgabenbereich der Kühlmittelzuführungsvorrichtung 9a, die auch weiterhin als Feineinstellungsregelung arbeitet und dabei, wie dies bereits zuvor erklärt worden ist, vom Computer oder Rechner 60 aus angesteuert und in Betrieb genommen wird. Ist das Temperaturfehlersignal aus dem Verstärker 67a größer als die Feineinstellleistung der Kühlmittelzuführungsvorrichtung 9a, dann bringt ein zweites Signal aus dem Verstärker die Kühlraittelzuführungs_ vorrichtung 8a zum Arbeiten, wobei vom Verstärker 43a die Durchflußmenge der KUhlmittelzuführungsvorrichtung 9a so einreguliert wird, daß sie sich auf die Mittelposition des Durchflußmengenbereiches einstellt, so daß eine kontinuierliche Verwendung als Feineinstellungsregelung erhalten bleibt.

Je nach Größe des Fehlersignales, das vom Verstärker 65a errechnet worden ist, werden die Kühlmit telzuf ülirungsvorrichtungen 6a und 7a gleichzeitig und gemeinsam in Betrieb genommen. Während

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des Arbeitens der Rückführungsregelung 48, setzt die nach
vorne gerichtete Steuerung und Regelung, d.h. das nach vorne gerichtete Steuerungs-und Regelungssystem 47a»sein Arbeiten
fort und berechnet das cT2-Signal für die Bandteile A bis E. Der Regelkreis '»7 fahrt darüber hinaus weiterhin damit fort, in der bereits zuvor erklärten Weise die Auswahlregelung und die'Durchflußmengenregelung für die Kühlmittelzuführungsvorrichtungen 3 bis 5 durchzuführen«

In Übereinstimmung mit den geltenden Vorschriften des Patentgesetzes ist das Prinzip und die Funktionsweise dieser Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben und erläutert worden, das für das beste Ausführungsbeispiel dieser Erfindung gehaLten wird.

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Claims

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Wean-United Inc.. Pittsburgh. Penna. 15222/USA Patentansprüche t

Steuerungs-und Regelungssystem für eine Walzenstraße oder für ein Walzwerk zur Dickenreduzierung von warmen Werkstücken« Dieses Steuerungs-und Regelungssystem dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihm gehören:- mehrere Walzgerüste in Tandemanordnung; erste und zweite Vorrichtungen, die in aufeinanderfolgenden Stationen entlang dem WerkstUcksdurchlauf angeordnet sind und dem Werkstück Kühlmittel zuzuführen haben; eine Vorrichtung mit dem die erste Durchflußmenge des vorerwähnten Kühlmittels gesteuert und geregelt wird, wobei zu dieser Steuerungsvorrichtung eine Vorrichtung zum Berechnen der Werkstückstemperatur an einem ersten Punkt gehört, der vor dem ersten Walzgerüst angeordnet ist, wobei schließlich ein erstes Signal für den Temperaturwert an diesem Punkt erzeugt wird; eine Vorrichtung, die das vorerwähnte erste Signal mit einem zweiten Signal vergleicht, das der gewünschten Temperatur oder der Solltemperatur an diesem Punkte vor dem ersten Walzgerüst entspricht, die weiterhin die Zuführung des Kühlmittels aus der ersten Kühlmittelzuführungsvorrichtung veranlaßt, um jede Abweichung zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal auf den Sollwert zurückzuführen; eine Vorrichtung zur Erzeugung eines dritten Signales, das für die Isttemperatur des Werkstückes an dem vorerwähnten Punkt jenseits des ersten Walzgerüstes steht; schließlich auch eine Vorrichtung, die das dritte Signal mit einer Repräsentation des vorerwähnten zweiten Signales vergleicht, und die Kühlmittelzuführung aus der zweiten Kühlmittelzuführungsvorrichtung veranlaßt, damit jede Abweichung zwischen dem vorerwähnten xweiten Signal und dem dritten Signal auf den Sollwert zurückgeführt wird«

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2. Steuerungs-und Regelungssystem nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr auch noch eine Vorrichtung gehört, die das Aufbringen einer ausgewählten Durchflußmenge an Kühlmittel durch die vorerwähnte zweite Kühlmittelzuführungsvorrichtung noch vor dem Vergleich des zweiten und des dritten Signales veranlaßt .

Steuerungs-und Regelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

zu der vorerwrüuiten Vorrichtung, die das Aufbringen des Kühlmittels aus den vorerwähnten ersten und zweiten Kühlmittolzufülirungsvorrichtungen veranlaßt, eine Vorrichtung gehört, die eine Änderung der Durchflußmenge beim vorerwähnten ersten und zweiten Kühlmittelsystem herbeiführt.

Stauerungs-und Regelungssystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Vorrichtung zum Aufbringen des Kühlmittels im Hinblick auf die bereits erwähnten Walzgerüste derart angeordnet ist, daß sie sich vor der zweiten Kühlmittelzuf übungsvorrichtung befindet, und dies im Hinblick auf das Aufbringen des Kühlmittels hinsichtlich der Durchlaufrichtung des Werkstückes in der Walzenstraße oder im Walzwerk .

Steuerungs-und Regelungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihr eine Vorrichtung gehört, durch die die Durchflußmenge der ersten Kühlraittelzuführungsvorrichtung dann variiert wird, wenn die Kühlmittelzuführung durch die zweite KühlmittelzufUhrungsvorrichtung zur Herbeiführung des Sollwertes oder der Solltemperatur nicht genügt.

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6. Steuerungs-und Regelungssystem nach Anspruch 3»
dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihm eine Steuerungs-und Hegelungsvorrichtung gehört,
die ein viertes Signal zu erzeugen hat, das für die Temperatur on ausgewählten Stellen des Werkstückes über dessen Länge repräsentativ ist, und zwar an einer Stelle
ilie in Walzrichtung des Werkstückes noch vor dem vorerwähnten ersten Punkt liegt; schließlich zur vorerwähnten Steuerungs-und Regelungsvorrichtung auch noch eine Vorrichtung gehört, die das vorerwälinte vierte Signal auf die bereits erwähnte Vorrichtung führt, welche die Temperatur des
Werkstückes an dem vorerwähnten ersten Punkt zu berechnen hat«

7. Steuerungs-und Kegelungsvorrichtung nach Anspruch 3»
dadurch gekennzeichnet, dali

die vorerwähnte Vorrichtung, erste Vorrichtung, für das
Aufbringen des Kühlmittels zwischen einer Anzahl der
ersten Walzgerüste angeordnet ist, während die zweiten
Kühliuittelzuführungsvorrichtungen zumindest zwischen den
Letzton Walzgerüsten angeordnet sind.

8. Steuerurigs-und Hegelungssystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß

zu der vorerwähnten Steuerungs-und Regelungsvorrichtung
eine Vorrichtung für die selektive Inbetriebnahme der
ersten Kühlmittelzuführungsvorrichtungen gehört, und zwar für eine progressive und kumulative Inbetriebnahme dieser Kiihlmittelzufübungsvorrichtung beginnend mit der Vorrichtung, die auf das erste Walzgerüst folgt; zur voerwähnten Steuerungs-und Regelungsvorrichtung ebenfalls eine Vorrichtung gehört, die dann ein Arbeiten der ersten Kühlmittel-

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Zuführungsvorrichtung veranlaßt, wenn bei der zweiten Kühlmittelzuführungsvorrichtung eine vorgegebene oder vorbestimmte Durchflußmenge erreicht worden ist; schließlich auch noch eine Vorrichtung für die Neueinstellung dor Durchflußmenge bei der vorerwähnten zweiten Kühlmittolzuführungsvorrichtung, um dadurch dessen Durchflußmenge in einem vorgegebenen oder vorbestimmten Arbeitsbereich zu haiton.

9. Steuerungs-und Regelungssystem nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß

die vorerwähnte zweite Kühlmittelzuführungsvorrichtung zwisrhon mehreren der letzten Walzgerüste, aber noch voi' dem Austrittswalzgerüst, angeordnet ist; zu dor vor— wiihnteii Stouerungs-und Regelungsvorrichtung eine Vorrichtung gehört, die in selektiver Weise die vorerwähnten zweiten KühImi11elzuführungsvorrichtungen zum Arbeiten ' bringt, und dies in progressiver und kumulativer Weise und beginnend mit der vorerwähnten Kühlmittelzuführungsvorrichtung, die zwischen den einander benachbarten letzten Walzgorüsten angeordnet sind.

10. Steuerungs-und Regelungssystem nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß

zur ersten Kühlmittolzuführungsvorrichtung eine oder mehre Hochdruokkühlmittelzuführungsanlagen gehören und eine oder mohrore Niederdruckkühlmittelzuführungsanlagen; zur zweiten Kühlmittelzuführungsvorrichtung Niederdruckkühlmittelzuführungsanlagen gehören.

Ll. Steuerungs-und Regelungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekonnzeichnet, daß
zum ersten Kühlmittelzuführungssystem und deren aufein-

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anderfolgenden Anordnung von einer oder mehreren Hochdruckkühlmittelzuführungsvorrichtungen mindestens eine Niederdruckkühlmittelzuführungsvorrichtung gehört, auf die wieder eine Hochdruckkühlmittelvorriohtung folgt, hinter der wiederum eine oder mehrere Niederdruckkühlinittelzuführungsvorrichtungen angeordnet sind.

12. Verfahren zum Steuern und Regeln der Temperatur eines heiiJen Werkstückes wahrend des Walzvorganges auf einer Walzenstraüe mit einer Reihe von Walzgerüsten und ersten und zweiten Vorrichtungen zum Zuführen des Kühlmittels auf die Werkstücke. Dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihm die nachstehend angeführten Einzelschritte gehören:- Erzeugung eines ersten Signales, das für die Werkstückstemperatur an einem ersten Punkt jenseits des ersten Walzgeriistes steht; Vergleichen des vorerwähnten ersten Signales mit einem zweiten Signal, das für eine gewünschte Temperatur oder eine Solltemperatur des Werkstückes an dom vorerwähnten Punkt steht; Aufbringen des Kühlmittels aus der ersten KühlmittelzufUhrungsvorrichtung auf das Werkstück, um jede Abweichung zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal ungefähr auf den Sollwert zurtlckaufUhren; Erzeugung eines dritten Signales, das der tatsächlich vorhandenen Temperatur des Werkstückes am vorerwähnten Punkte Jenseits des vorerwähnten ■raten Walzgerüst·· entspricht; Vergleichen des vorerwähnten dritten Signales mit dem bereits angeführten zweiten Signal und Zuführung von Kühlmittel aus der vorerwähnten zweiten KUhlmittelaufUhrungsvorrichtung, um jede Abweichung zwischen dem «weiten und dritten Signal auf einen

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Sollwert zurückzuführen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzlicher Einzelschritt von der bereits angeführ- - ten zweiten Kühlmittelzuführungsvorrichtung eine ausgewählte und bestimmte Durchflußmenge an Kühlmittel nach vor dem Vorgleich zwischen dem zweiten Signal und dem dritton Signal abgegeben wird.

l'i . Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß den Einzelschritten für die Zuführung des Kühlmittels die Einzelschritte zur Veränderung der Durchflußmenge des Kühlmittels, das den; Werkstück zugeführt werden soll, zugeordnet, sind.

!■5. Verfahren nach Anspruch Ik, dadurch gekoiinzeichnet, daß als zusatzliche Einzelschritte aus der ersten Kühlmittelzuführungsvorrichtung das Kühlmittel noch vor der Kühlniittelzuf iihrung aus der zweiten Kühlmit te lzu führungsvorrichtung im Hinblick auf das Durchlaufen des Werkstückes durch die Walzenstraße zugeführt wird.

1.6. Verfahren nach Anspruch Ik _t dadurch gekennzeichnet, daß zu ihm noch die nachstehend angeführten zusätzlichen Schritte gehören:- Selektives Einsetzen der vorerwähnten ersten Kühlmittelzuführungsvorrichtung, und zwar beginnend mit tint· Kühlmittelzuführungsvorrichtung nach dem ersten Walzgerüst in progressiver und kumulativer Weise» zusätzliches Einschal ton der ersten Kühlniittelzuf ührungsvorrichtung, wenn die vorerwähnte zweite Kühlmittelzuführungsvor-

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richtung eine vorgegebene oder vorbestimrate Durchflußmenge orreicht hat; Neueinstellung der üurchfluümenge bei der vorerwähnten zweiten Kühlmittelzuführungsvorrichtung, damit deren Durchfluümenge in einem vorgegebenen oder vorbestimmten Arbeitsbereich gehalten wird.

17. ^Verfahren nach Anspruch Ik,
dadurch gekennzeichnet, daß

ein viertes Signal entsprechend der Temperatur an bestimmten Stellen des Werkstückes über die Werkstücklänge erzeugt wird, und zwar an einer Stelle der Walzlinie, die noch vor dem bereits angeführten ersten Punkt liegt; Vergleichen des zweiten Signales mit dem vierten Signal und berechnen dor Temperatur des Werkstückes an dem vorerwähnten ersten Punkt.

IH. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß

noch die zusätzlichen Schritte vorgesehen sind: Zuführung des Kühlmittels avis der ersten KiihlmittelzufUhrungsyorrichtung, die zwischen den ersten Walzgerüsten der WalzenstraMe angeordnet sind, sowie Kühlmittelzuführung aus der bereits angeführten zweiten Kühlmittelzuführungsvorrichtung, die zwischen den letzten einander benachbarten Walzgerüsten der Walzenstraße angeordnet ist.

19· Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihm noch die nachstehend angeführten zusätzlichen Einzelschritte gehören:- Veränderung der Durchflußmenge des Kühlmittels aus der ersten Kühlmittelzuführungsvorrichtung für den Fall, daß die Durchfluümenge aus der zweiten Kühlmittelzuführungsvorrichtung zur Herbeiführung dos

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Sollwertes oder der Sollwertteraperatur nicht genügt.

2O. Verfahren nach Anspruch 18,
' dadurch gekennzeichnet, daß

zu ihm die nachstehend angeführten zusätzlichen Einzelschritte r;ehören:T Selektives Einschalten der zweiten Kuh lmi 1; t e 1 zuiuhrungs vor richtung in progressiver und kumulativer Keise, und zwar beginnen mit jener Kühlmittelzuführungsvorrichtung, die zwischen den einander benachbarten letzten Walzgerüsten der Walzenstraße angeordnet is t .

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