鋁板的熱機械軋制的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在具有多個軋制道次的軋制過程中熱機械地逆向軋制鋁板的方法。在此，預設(shè)用于軋制過程的熱引導的特征數(shù)據(jù)(4)，持續(xù)地測定狀態(tài)參量(3)的值，由該狀態(tài)參量能推導出鋁板溫度，并且根據(jù)狀態(tài)參量(3)的所測定的值和特征數(shù)據(jù)(4)測定軋制過程的道次表(5)。道次表(5)在至少兩個依次連續(xù)的軋制道次之間設(shè)置了一個軋制間歇，在軋制間歇期間中斷對鋁板的軋制以便冷卻鋁板。
【專利說明】鋁板的熱機械軋制

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在具有多個軋制道次的軋制過程中熱機械地逆向軋制鋁板的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]已公知不同的用于熱機械地逆向軋制的方法。例如，WO 2008/043684公開了一種在控制用于逆向加工熱鋼板或熱鋼帶的軋機列的范疇中用于跟蹤熱鋼板或熱鋼帶的物理狀態(tài)的方法。在此，在起始點能夠在模型中確定熱鋼板或熱鋼帶的初始狀態(tài)，從該初始狀態(tài)中能推導出至少一個物理狀態(tài)參量，并且在加工熱鋼板期間在使用模型的情況下循環(huán)地更新該狀態(tài)，其中考慮了熱鋼板或熱鋼帶的路徑跟蹤和影響和/或描述狀態(tài)的運行參數(shù)。
[0003]EP 2 111 309 BI公開了一種用于根據(jù)軋制模式為在具有至少一個軋機機座的軋機中將一批金屬板坯熱機械控制地軋制成板或帶的方法，該軋制模式包括至少兩個軋制階段并且應用到該批的每個板坯上。在對至少一個軋機機座上的這批進行軋制期間，多次出現(xiàn)，在用于板坯或板或帶的軋制階段之后跟隨了用于該軋機機座上的其他的板坯或板或其他帶的另一個軋制階段。其中，對于兩個依次連續(xù)軋制的板坯而言，在其軋制階段的這些開始時間點之間的時間段始終小于所有軋制階段的和軋制模式的所有冷卻階段的持續(xù)時間之和。
[0004]EP I 958 711 Al公開了一種用于熱機械控制地軋制金屬板坯的方法，其中，每個金屬板坯在至少兩個被冷卻階段中斷的軋制階段期間軋制，并且同時軋制多個金屬板坯。
[0005]EP 2 305 392 Al公開了一種用于軋制軋件的方法，其中軋制過程包括在兩個熱軋成型之間的冷卻階段。在冷卻階段期間，通過加熱邊緣區(qū)域來抵消在軋件的中間區(qū)域和邊緣區(qū)域之間的溫差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種用于熱機械地逆向軋制鋁板的改進方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過權(quán)利要求1所述特征來實現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的有利的設(shè)置方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的用于在具有多個軋制道次的軋制過程中熱機械地逆向軋制鋁板的方法中，預設(shè)用于軋制過程的熱引導的特征數(shù)據(jù)，并且持續(xù)地測定至少一個狀態(tài)參量的值，從該狀態(tài)參量中能推導出鋁板的溫度。根據(jù)至少一個狀態(tài)參量的所測定的值和特征數(shù)據(jù)測定軋制過程的道次表，其在至少兩個依次連續(xù)的道次之間設(shè)置了一個軋制間歇，在該間歇期間，中斷鋁板的軋制以便冷卻鋁板。在此，特征數(shù)據(jù)為至少一個道次分配一個鋁板期望厚度，并且一旦鋁板在該道次中達到或者超過為其分配的期望厚度時，道次表設(shè)置開始軋制間歇。
[0010]在本發(fā)明中鋁板應理解為由鋁或者鋁合金構(gòu)成的板。
[0011]優(yōu)選地，測定在鋁板的厚度上平均的溫度或者表面溫度或者鋁板的殘余淬火(Restverfertigung)或者相比例(Phasenantile)或者顆粒大小或者j:含作為狀態(tài)參量。
[0012]因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，溫度引導地軋制鋁板。由此，在軋制過程期間能夠監(jiān)控并控制鋁板的溫度。在此，對溫度的控制借助軋制間歇來進行，在軋制間歇中冷卻鋁板。這是有利的，因為軋制溫度明顯影響鋁板的已公知的材料屬性。特別是在軋制過程期間，能夠如下地控制招板的溫度，使得跟隨在軋制后的、由現(xiàn)有技術(shù)已知的用于熱產(chǎn)生鋁板材料的特定機械屬性的后續(xù)處理步驟變成不必要的。這種生產(chǎn)步驟例如是鋁的固溶退火、淬火或者硬化。
[0013]此外，插入軋制間歇還能夠達到預設(shè)的鋁板厚度。由此，能夠有利地實現(xiàn)對鋁板的分級軋制，其中通過軋制間歇根據(jù)鋁板的溫度和厚度受控地中斷軋制，用于冷卻鋁。
[0014]本發(fā)明的一個優(yōu)選設(shè)計方案提出，特征數(shù)據(jù)為至少一個軋制間歇分配一個再次軋制溫度，并且一旦鋁板的溫度達到該再次軋制溫度，道次表設(shè)置結(jié)束此次軋制間歇。
[0015]以這種方式實現(xiàn)的是，在軋制間歇期間，使鋁板冷卻到定義的溫度，即冷卻到其所屬的再次軋制溫度。由此，有利地改進了在軋制過程期間對鋁板溫度的監(jiān)控和控制。
[0016]本發(fā)明的另一個設(shè)計方案提出，特征數(shù)據(jù)包含目標溫度，并且道次表如下地確定軋制間歇的持續(xù)時間或者在軋制間歇之后的鋁板再次軋制溫度，即在最后的軋制道次后，鋁板的溫度與目標溫度一致。由此，在最后的軋制道次中，除了定義的最終厚度以外，還能夠達到鋁板的目標溫度。這實現(xiàn)了，在結(jié)束軋制過程時不需要成本高昂的后續(xù)處理就已經(jīng)設(shè)定了鋁板的有利的材料屬性。此外，在適當?shù)夭邉澋来伪頃r，通過的目標溫度能夠抵抗鋁板中的不期望的晶粒生長，其在常用方法中會在跟隨于軋制過程之后的熱處理中出現(xiàn)。
[0017]本發(fā)明的另一個設(shè)計方案提出，特征數(shù)據(jù)包含冷卻溫度，并且在最后的軋制道次之后將鋁板輸送給冷卻設(shè)備，并且借助冷卻設(shè)備將鋁板冷卻到冷卻溫度上。在此，特征數(shù)據(jù)優(yōu)選地還包含冷卻率，并且在最后的軋制道次后借助冷卻設(shè)備以該冷卻率將鋁板冷卻到冷卻溫度上。
[0018]這有利地實現(xiàn)了，在軋制過程后通過受控的冷卻繼續(xù)改進鋁的材料屬性。
[0019]本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的設(shè)計方案提出，在至少一個軋制間歇期間，執(zhí)行另一個鋁板的至少一個軋制道次。為此，例如應用由EP 2111 309 BI已知的用于軋制多個鋁板的方法。
[0020]由此，軋制間歇能夠有利地用于加工另外的鋁板，從而能夠優(yōu)化軋機列的裝料。
[0021]本發(fā)明的另一個設(shè)計方案提出，將軋制力闕值預設(shè)作為鋁板的至少一個狀態(tài)變量的函數(shù)，并且道次表在軋制期間根據(jù)該至少一個狀態(tài)變量的值將軋制力限定到相應的軋制力闕值。替代地或者附加地，將厚度減小闕值預設(shè)作為鋁板的至少一個狀態(tài)變量的函數(shù)，并且通過道次表在每次軋制道次期間根據(jù)該至少一個狀態(tài)變量的值將鋁板厚度的減小限定到相應的厚度減小闕值。
[0022]在此，優(yōu)選地使用鋁板的厚度作為狀態(tài)變量。替代地或者附加地，其他的幾何變量、例如鋁板的曲率或者輪廓，或者熱動力學的變量、例如鋁板溫度適合作為狀態(tài)變量。
[0023]由此，能夠繼續(xù)改進鋁的材料屬性，并且特別是能夠抵抗鋁板中的不期望的晶粒生長。
[0024]本發(fā)明的另一個設(shè)計方案提出，鋁板在至少一個軋制間歇期間通過冷卻設(shè)備來冷卻。
[0025]由于鋁板通常在相對低的溫度中軋制，并且鋁板的被動冷卻因而將消耗大量時間，因此使用冷卻設(shè)備來冷卻鋁板是有利的。
[0026]本發(fā)明的另一個設(shè)計方案提出，持續(xù)地檢測至少一個與鋁板溫度相關(guān)的測量參量的測量值，并且根據(jù)所檢測的測量值借助分析該測量值的溫度模型來測定至少一個狀態(tài)參量的值。為了測定鋁板的當前溫度，特別適用由WO 2008/043684已知的用于跟蹤鋁板物理狀態(tài)的方法。
[0027]這種用于根據(jù)溫度模型測定鋁板當前溫度的方法因此特別是有利的，這是因為通常很難對鋁板溫度進行足夠精確的直接測量，或者其極其耗費成本，并且因此使用用于測定溫度的模型是有益的。
[0028]本發(fā)明的另一個設(shè)計方案提出，持續(xù)地、例如在鋁板每次經(jīng)歷過冷卻設(shè)備之后，更新道次表。
[0029]這種更新有利的實現(xiàn)了，在實際數(shù)據(jù)與計劃數(shù)據(jù)有偏差時校正地進行干涉，并且使道次表適合于當前的條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]結(jié)合下面借助附圖詳細闡述的對實施例的說明，本發(fā)明的上述屬性、特征和優(yōu)勢以及實現(xiàn)這些的方式方法會更清晰易懂。
[0031]附圖示出借助自動化系統(tǒng)執(zhí)行的方法的流程圖，該方法用于在具有多個軋制道次的軋制過程中將鋁板熱機械地逆向軋制成鋁片。

【具體實施方式】
[0032]在該方法中，檢測至少一個與鋁板的溫度相關(guān)的測量參量的測量值I。這種測量值特別地是鋁板不同位置上的溫度和表征鋁板的參量，如組織結(jié)構(gòu)。
[0033]作為鋁板的狀態(tài)參量3，根據(jù)所檢測的測量值I借助分析該測量值I的、例如由WO2008/043684已知的鋁板溫度模型2測定鋁板的當前溫度。
[0034]此外，預設(shè)用于軋制過程的熱引導的特征數(shù)據(jù)4，并且將該特征數(shù)據(jù)存儲在自動化系統(tǒng)中。這種特征數(shù)據(jù)特別地包括期望厚度、再次軋制溫度、目標溫度、冷卻溫度和冷卻率。
[0035]根據(jù)測定的鋁板當前溫度和特征數(shù)據(jù)4，測定軋制過程的道次表5，軋制過程還包括用于實現(xiàn)特征數(shù)據(jù)4所必需的控制件6。這種控制件6包括在空氣冷卻鋁板時的冷卻時間、軋制道次數(shù)量、鋁板穿過軋機機座的穿過速度和/或冷卻設(shè)備的水量。
[0036]根據(jù)道次表5，在每次軋制道次期間將鋁板軋制到為相應的軋制道次所分配的期望厚度。隨后，通過軋制間歇中斷對鋁板的軋制，直到鋁板冷卻到后續(xù)軋制道次的為該軋制間歇分配的再次軋制溫度。在此，鋁板能夠被動地或主動地借助冷卻設(shè)備來冷卻。期望厚度和再次軋制溫度取決于材料和鋁板的目標幾何形狀。例如在鋁板由鋁銅合金或者鋁鎂合金構(gòu)成的情況下，這些參量有時能由階段流程圖推導出，但是其通常被經(jīng)驗性地測定。
[0037]在最后的軋制道次之后，將鋁板輸送給冷卻設(shè)備并且借助冷卻設(shè)備以冷卻率將鋁板冷卻到冷卻溫度。
[0038]在本實施例的設(shè)計方案中，除了用于熱引導軋制過程的特征數(shù)據(jù)4以外，道次表還考慮了其他的特征數(shù)據(jù)，例如作用到鋁板上的最大軋制力和/或在各個軋制道次期間的鋁板的最大厚度減小量。
[0039]在本實施例的其他的、替代的或附加的設(shè)置方案中，循環(huán)地、例如在鋁板每次穿過冷卻設(shè)備之后，根據(jù)所測定的當前溫度更新道次表，其中特別是還更新用于繼續(xù)冷卻的調(diào)節(jié)件6。因此特別地，在實際數(shù)據(jù)與計劃數(shù)據(jù)有偏差時，總是能夠進行校正地干預，以便達到目標參量(特別是目標厚度和鋁板的目標溫度)。
[0040]在本實施例的其他的、替代的或附加的設(shè)計方案中，在冷卻鋁板期間，在軋制間歇預軋制至少一個另外的鋁板。為此，使用由EP 2111309 BI已知的用于分階段軋制多個鋁板的方法。
[0041]盡管在細節(jié)上通過優(yōu)選實施例詳細闡述并說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不受所公開實例的限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠由此推導出其他變體，而不離開本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在具有多個軋制道次的軋制過程中熱機械地逆向軋制鋁板的方法，其中 -預設(shè)用于所述軋制過程的熱引導的特征數(shù)據(jù)(4)， -測定用于所述軋制過程的道次表(5)，并且 -所述道次表(5)在至少兩個依次連續(xù)的軋制道次之間設(shè)置軋制間歇，在所述軋制間歇期間中斷對所述鋁板的所述軋制以便冷卻所述鋁板， 其特征在于， -持續(xù)地測定至少一個狀態(tài)參量(3)的值，能從所述狀態(tài)參量中推導出所述鋁板的溫度， -根據(jù)所述至少一個狀態(tài)參量(3)的所測定的所述值和所述特征數(shù)據(jù)(4)測定所述軋制過程的所述道次表(5)， -所述特征數(shù)據(jù)(4)為至少一個所述軋制道次分配所述鋁板的期望厚度，并且 -一旦在所述軋制道次中所述鋁板的厚度達到或者超過為所述軋制道次所分配的所述期望厚度，所述道次表設(shè)置開始軋制間歇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征數(shù)據(jù)(4)為至少一個軋制間歇分配一個再次軋制溫度，并且一旦所述鋁板的所述溫度達到所述再次軋制溫度，所述道次表設(shè)置結(jié)束所述軋制間歇。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述特征數(shù)據(jù)(4)包含目標溫度，并且所述道次表如下地確定軋制間歇的持續(xù)時間或者在軋制間歇之后的所述鋁板的再次軋制溫度，使得在最后的所述軋制道次后，所述鋁板的所述溫度與所述目標溫度一致。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，作為狀態(tài)參量(3)測定在所述鋁板的厚度上平均的溫度或者表面溫度或者所述鋁板的殘余淬火或者相比例或者顆粒大小或者洽。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述特征數(shù)據(jù)(4)包含冷卻溫度，并且在最后的所述軋制道次之后將所述鋁板輸送給冷卻設(shè)備，并且借助所述冷卻設(shè)備將所述鋁板冷卻到所述冷卻溫度上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述特征數(shù)據(jù)(4)包含冷卻率，并且在最后的所述軋制道次后將所述鋁板借助所述冷卻設(shè)備以所述冷卻率冷卻到所述冷卻溫度上
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在至少一個所述軋制間歇期間，執(zhí)行另一個鋁板的至少一個軋制道次。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將軋制力闕值預設(shè)作為所述鋁板的至少一個狀態(tài)變量的函數(shù)，并且所述道次表在所述軋制期間根據(jù)所述至少一個狀態(tài)變量的值將軋制力限定到相應的所述軋制力闕值上。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，將厚度減小闕值預設(shè)作為所述鋁板的所述至少一個狀態(tài)變量的函數(shù)，并且所述道次表在每次所述軋制道次期間根據(jù)所述至少一個狀態(tài)變量的值將所述鋁板的厚度的減小限定到相應的所述厚度減小闕值上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，使用所述鋁板的厚度作為狀態(tài)變量。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述鋁板在至少一個所述軋制間歇期間通過冷卻設(shè)備來冷卻。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，持續(xù)地檢測至少一個與所述鋁板的溫度相關(guān)的測量參量的測量值(I)，并且根據(jù)所檢測的所述測量值(I)借助分析所述測量值(I)的溫度模型(2)來測定所述至少一個狀態(tài)參量(3)的所述值。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，持續(xù)地更新所述道次表(5)。
【文檔編號】B21B3/00GK104245166SQ201380020354
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】馬蒂亞斯·庫爾茨, 比爾格·施密特 申請人:西門子公司