Brevet FR2009282A1 — publié le 19700130

-1- 2009282 La présente invention se rapporte au laminage d'un métal, en particulier de l'acier, et particulièrement à un procédé et un appareil servant à régler et contrôler automatiquement le fonctionnement d'un laminoir à cages multiples utilisé pour 5 produire du feuillard ou de la tôle. Dans un laminoir de finition continu à chaud pour feuillard, la billette ou brame de métal, appelée ci-après l'ouvrage, est laminée pour en former un feuillard dans un train de cages de finition disposées en tandem. Chacune des cages doit être réglée 10 de façon à prendre à sa charge une certaine proportion de la réduction totale d'épaisseur de l'ouvrage et il faut tenir compte de divers facteurs réglables des cages. Par exemple, la distance séparant les deux cylindres de travail dans chacune des cages, les vitesses de rotation des cylindres dans chacune des cages 15 et les tensions subies par l'ouvrage entre les cages,constituent des facteurs réglables et sont en rapport les uns avec les autres de sorte que le réglage d'un facteur quelconque d'une cage doit, d'habitude, être accompagné par un réglage, des:facteurs des autres cages. 20 - La distance séparant les cylindres de travail dans chacune des cages lorsqu'aucune matière n'est laminée, appelée ci-après l'intervalle de séparation hors charge, est déterminée par la mise en position des dispositifs de réglage de la distance de séparation qui peuvent, par exemple, se présenter sous la forme 25 de vis de laminoir classiques ou d'autres dispositifs de commande mécanique ou hydraulique. Lorsqu'une matière est laminée, les forces de laminage qui sont imposées à la cage produisent une déformation élastique de ses montants ainsi que des cylindres et font augmenter la distance séparant ces derniers. De ce fait, 30 il faut tenir compte des forces de laminage pour déterminer l'intervalle de séparation en charge, c'est-à-dire la distance séparant les laminoirs pendant le laminage. Un grand nombre de laminoirs à chaud pour feuillards sont également équipés de dispositifs disposés entre les cages qui 35 exercent une mesure de contrôle sur les boucles de l'ouvrage qui peuvent se produire dans les espaces séparant les cages. Ces dispositifs sont appelés couramment des boudeurs. Le fonctionnement d'un boudeur a un effet sur la tension de l'ouvrage BAD ORIGINAL 69-16997 -2- 2009282 entre les cages et constitue par suite un facteur qui est en rapport avec la vitesse de rotation des cylindres et avec la position des dispositifs servant à régler l'intervalle de séparation. De plus, diverses contraintes limitent le degré 'd'ë' réglage 5 permis pour ces facteurs et il faut tenir compte dés contraintes de chacune des cages du train de finition et des boucleurs disposés entre cages lorsqu'on en utilise, au moment où "on règle les cages. Jusqu'à ces. derniers temps, la pratique consistait à faire 10 régler par un ou plusieurs opérateurs du laminoir, chacune de ses cages et contrôler le fonctionnement de ce dernier, en se basant sur l'expérience que l'opérateur pouvait avoir acquise des réglages, et du fonctionnement précédents du laminoir. On à trouvé,cependant, que du fait de la complexité des divers fac-15 teurs dont il faut tenir compte, il'est pratiquement impossible à un opérateur de régler rapidement les cages du laminoir et de régler ce dernier afin de produire du feuillard ou de la tôle suivant les tolérances d'épaisseur serrées nécessaires» En conséquence, la présente invention a pour but de fournir 20 un procédé de réglage automatique et de contrôle du fonctionnement d'un laminoir à cages multiples. Les. opérateurs sont,par suite,soulagés des tâches empiriques qui leur prennent le plus de temps bien qu'ils conservent la possibilité d'effectuer de petites modifications sur les réglages calculés automatiquement au cas 25 où cela est nécessaire. Cet agencement permet d'obtenir une plus grande proportion de feuillard laminé suivant les: tolérances nécessaires. Suivant un premier aspect de la présente invention, un procédé pour régler et contrôler le fonctionnement d'un laminoir à 30 cages multiples consiste, avant que l'ouvrage à lamine^/ne pénètre dans le laminoir, à calculer dans un ordinateur une x^aleur de la charge de laminage P par unité de largeur de l'ouvrage pour chaque cage du laminoir à l'aide de l'équation : 35 P = fk )/ R' 5 Qp (|' , r) BAD qrigiNAl 69 16997 -3- 2009282 et à calculer une valeur pour le couple G par unité de largeur de l'ouvrage de chaque cage du laminoir à l'aide de l'équation : G = 2Pm V R' S 5 en tenant compte des données fournies à l'ordinateur et se rapportant à l'épaisseur nominale, à la largeur, à la température et la qualité de la matière de l'ouvrage arrivant et de l'épaisseur nécessaire de l'ouvrage laminé, en répétant ces calculs d'une manière itérative en modifiant la proportion de réduction 10 d'épaisseur totale assurée par chaque cage, suivant les besoins^ en tenant compte des contraintes de chacune des cages du laminoir de façon à utiliser d'une manière optimale la puissance disponible pour entraîner les cages, et à régler automatiquement la vitesse de rotation et la distance de séparation des cylin-15 dres des cages du laminoir en se basant sur^calculs de manière à obtenir la réduction d'épaisseur nécessaire de l'ouvrage lorsqu'il traverse le laminoir ; et lorsque dans les équations ci-dessus ; k est la limite d'élasticité de la matière de l'ouvrage, 20 R' est le rayon de courbure du cylindre qui est déformé d'une manière élastique, $ est la réduction de passa de la cage, laquelle est égale à H - h, H est l'épaisseur d'entrée de la matière, 25 h. est l'épaisseur de sortie de la matière, r est la réduction pour chaque passe et est égale à H - h H » fi,' Qp % , r) est une fonction du rayon du cylindre déformé, de l'épaisseur de sortie du feuillard et de la 30 réduction, et f et m sont des facteurs empiriques. Pour calculer la charge de laminage et la réduction à chaque cage dans un laminoir à chaud pour feuillard , il faut déterminer la température de l'ouvrage à chacune des cages. Il est 35 très difficile de mesurer avec une fiabilité quelconque la température de l'ouvrage entre les cages du laminoir de finition et 69 16997 -4- 2009282 Il faut par suite prévoir la température à chaque cage en partant de la température de l'ouvrage arrivant. La température de l'ouvrage lorsqu'il pénètre dans le laminoir est obtenue à l'aide d'un pyromètre disposé au-dessus d'une table à retard sur laquel-5 le l'ouvrage est disposé avant de pénétrer dans le laminoir ou qui est calculée à partir d'une mesure effectuée sur l'ouvrage à un stade antérieur du processus. La prévision de température à chaque cage du laminoir doit tenir compte des facteurs suivants (1) la chaleur perdue par rayonnement et par convection 10 par l'o.uvrage entre les cages, (2) la perte de chaleur par conduction avec les cylindres et l'effet de l'eau de refroidissement et de décalami-nage qui tombe sur l'ouvrage, (3) l'élévation de température de l'ouvrage produite par la 15 dissipation d'énergie dans l'intervalle séparant les cylindres. Le choix de l'épaisseur de la matière qui quitte chaque cage du laminoir ainsi que la vitesse suivant laquelle le feuillard doit être laminé doivent être soumis aujçfcontraintes suivan-20 tes : (1) Il ne faut pas dépasser la puissance disponible pour les moteurs d'entraînement principaux, (2) il ne faut pas dépasser la force de séparation maximale permise entre les cylindres de chaque cage, 25 (3) la vitesse de la cage doit se trouver dans le cône des vitesses minimale et maximale des moteurs qui entraînent les cylindres de la cage, (4) il ne faut pas dépasser la vitesse d'entrée maximale permise de l'ouvrage à travers le laminoir, 30 (5) dans la dernière cage de travail il ne faut faire qu'une réduction relativement légère pour donner une bonne forme au produit fini. En tenant compte de ces conditions, la vitesse de finition est choisie normalement de manière à être telle que la températu-35 re de l'ouvrage qui quitte la dernière cage tombe dans des limites prescrites. 69 16997 -5- 2009282 Tous les calculs effectués dans l'ordinateur sont basés sur une température particulière de l'ouvrage lorsqu'il pénètre dans le laminoir. Du fait que les calculs des réglages et les réglages du laminoir prennent une durée finie, il n'est pas pos-5 sible de régler à nouveau le laminoir suivant les variations de température de l'ouvrage. De ce fait, il faut tenir' compte , pour régler le laminoir,soit de la moyenne soit d'une moyenne pondérée d'une manière appropriée de la température le long de l'ouvrage ou bien de la température à l'extrémité de tête ou 10 extrémité d'attaque seulement. Pour réduire les délais de laminage, les calculs effectués pour chaque ouvrage sont commencés dès qu'on obtient une donnée complète de celui-ci, autre que sa température mesurée.,et que les calculs de l'ouvrage précédent sont terminés. Initialement on effectue des calculs de réglage 15 "approximatif" en utilisant une température supposée de l'ouvrage, pouvant être basée sur la température.du dernier ouvrage qui a été laminé, une moyenne statistique, ou une mesure de température effectuée sur l'ouvrage en cours, à.un stade antérieur du traitement. Dès qu'on peut mesurer la température réel-20 le de l'extrémité de tête de l'ouvrage lorsqu'il se rapproche du train de finition, on corrige les calculs de réglage"approximatif" suivant la température mesurée. Les corrections des. réglages calculés du laminoir qu'on obtient à l'aide de la température corrigée sont effectuées avant que la billette ne pénètre dans 25 le laminoir. Une correction "fine" finale peut souvent être possible après que l'ouvrage a pénétré dans la première cage. Si on trouve que la charge de laminage mesurée sur une cage diffère d'une manière importante de la charge prévue sur cette cage on peut effectuer une petite correction sur le réglage des cages 30 suivantes. Suivant un second aspect de la présente invention, un laminoir à cages multiples dans lequel on fait passer un ouvrage en métal à une température d'entrée donnée entre des paires de cylindres de travail de chaque cage pour obtenir une réduction 35 d'épaisseur, comporte un moyen d'entraînement servant à faire tourner les cylindres, des moyens servant à régler les ouvertures entre les cylindres, des moyens détectant la vitesse de rotation 69 16997 -6- 2009282 de ces derniers et des moyens servant à mesurer les réglages des ouvertures pendant une réduction prédéterminée de l'ouvrage, ainsi qu'un ordinateur destiné à recevoir les valeurs obtenues des moyens de détection , des moyens de mesure ainsi que d'au-5 très sources et qui sert à calculer les valeurs de la charge de laminage P par unité de largeur de l'ouvrage pour chaque cage d'après l'équation : p = fk VbTS Qp (§', r) ainsi qu'une valeur pour le couple G- par unité de largeur de l'ou-10 vrage de chaque cage d'après l'équation : G = 2Pm V R' S en répétant ces calculs d'une manière itérative et en modifiant la proportion de réduction d'épaisseur totale assurée- par chaque cage suivant les besoins,en tenant compte des contraintes de 15 chacune des cages, afin d'utiliser d'une manière optimale la puissance disponible pour entraîner les cages ainsi que les moyens servant à régler la vitesse de rotation des cylindres et leur séparation en se basant sur ces ealculs pour obtenir la réduction d'épaisseur nécessaire de l'ouvrage lorsqu'il traverse le lami-20 noir et lorsque les symboles utilisés dans les équations sont ceux qui ont été indiqués plus haut. Bien que le réglage de la distance séparant les cylindres de chaque cage du laminuir soit basé sur les calculs effectués dans l'ordinateur, des variations d'épaisseur de la matière qui 25 quitte chacune des cages peuvent être dues à des variations de dureté, de composition et de température d'éléments de Ibuvrage -qui pénètre dans le laminoir. Pour assurer que l'épaisseur de la matière qui est laminée par le train du laminoir est constant^ suivant les tolérances nécessaires, on peut contrôler au-30 tomatiquement les positions des dispositifs réglant la séparation des cylindres sur une ou plusieurs des cages du laminoir et ce contrôle peut être effectué à l'aide d'un"GaugemètreMtel que celui décrit dans les brevets britanniques N° 681.373» N° 692.267 et N° 713•105. C'est une caractéristique de la présen-35 te invention que lorsqu'on utilise un"Gaugemètrë', l'ordinateur 69 16997 -7- 2009282 peut faire partie du circuit de réglage automatique de l'épaisseur. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre faite en regard des dessins annexés qui donnent à titre 5 explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, la figure 1 est un schéma de fonctionnement représentant les caractéristiques principales du processus d'itération, 10 la figure 2 est un schéma synoptique représentant un lami noir de finition à chaud pour feuillard suivant la présente invention, lequel est pourvu d'un réglage d'épaisseur automatique et d'un équipement de réglage automatique à vis. Un programme de réglages de l'intervalle de séparation des 15 cylindres et des vitesses du moteur d'entraînement est calculé par un processus itératif. Pour chaque groupe de produits semblables, l'ordinateur emmagasine deux jeux de nombres qui représentent la répartition des forces relatives de séparation des cylindres et les puissances relatives nécessaires sur les cages 20 sucessives du laminoir, le processus itératif tente de produire un programme de réductiongfet de vitesses tel que,soit les forces de laminage calculées,soit les puissances calculées des moteurs se conforment à la configuration de répartition correspondante suivant une tolérance spécifiée, l'opérateur a le choix de tra-25 vailler sur une configuration de forces de séparation des cylindres bu; c sur une configuration de puissances des moteurs du laminoir. l'exemple suivant permet de voir comment se présente une configuration de forces de séparation des cylindres qui est emma-30 gasinée : Cages 1 2 3 4 5 6 Forces relatives des cylindres 1 0,9 0,8 0,7 0,5 0,2 Des moyens permettent à l'opérateur de modifier la configuration de répartition standard soit des forces, de séparation 35 des cylindres soit des puissances des moteurs du. laminoir, dans des cas particuliers . l'opérateur est également capable de spécifier une réduction d'épaisseur déterminée de l'ouvrage dans 69 16997 -8- 2009282 la dernière cage du laminoir, s'il le désire, et dans ce cas la dernière cage est exclue du processus itératif qui va être dé-, crit. Il faut également disposer des' informations suivantes avant de 5 pouvoir mettre en route le processus itératif ; largeur du feuillard, épaisseur de l'ouvrage arrivant, et épaisseur finie, qualité de la matière, vitesse de finition estimée, 10 gamme de températures voulues à la sortie de la dernière cage et cône de vitesses des moteurs d'entraînement de chaque cage. Dans la description qui va suivre, le terme "charges" peut être interprété soit comme forc^ de séparation des cylindres 15 soit comme puissances des moteurs du laminoir. En se raportant à la figure t, le processus commence en déterminant un programme initial de réductions ou d'application d'une relation simplifiée de réduction de la charge à la configuration de répartition de celle-ci. Ces réductions sont alors utilisées pour calculer l'épais-20 seur de l'ouvrage lorsqu'il quitte chaque cage du laminoir de finition. Finalement, la vitesse de chaque cage est déterminée d'après la vitesse de finition estimée et d'après l'épaisseur de sortie,en supposant un écoulement de masse continu. _ A ce stade, une vérification peut être effectuée sur la 25 troisième contrainte énumérée plus haut, c'est-à-dire que les vitesses des cages individuelles doivent se trouver dans le cône de vitesses des moteurs du laminoir. Pour chaque cage on calcule les quantités suivantes : A Vpi = Vi - Vi max 30 A Vli = Vi min - Yi où. Yi est la vitesse calculée de la i-ème cage. Vi max est la vitesse maximale de la i-ème cage. Vi min est la vitesse minimale de la i-ème cage. 35 Si toutes les valeurs de AVpi et toutes les valeurs de AVli sont négatives, alors la contrainte n'est pas dépassée et le stade suivant du processus peut commencer. Si une seule des 69 16997 -9- 2009282 •valeurs de AVpi est positive, un réglage est effectué sur le programme de réduction de telle sorte que la valeur devienne zéro ou négative. Si plusieurs .valeurs de AVpi sont positives alors la vitesse de finition est diminuée d'une quantité suffi-5 santé pour rendre toutes les valeurs nulles ou négatives. De même, le programme des réductions est modifié si une seule des valeurs de AVli est positive,tandis que la vitesse de finition est augmentée si plusieurs des valeurs sont positives. On voit d'après la figure 1, que si la contrainte est dé- 10 passée, la correction est suivie par un retour à un point précé- .dent du processus. " " . . , contrainte Ci après on donne une vérification simple du fait que la / 4 n'est pas dépassée. Si la vitesse du laminoir est supérieure à la vitesse d'entrée maximale permise, alors elle est diminuée 15 jusqu'à la valeur maximale permise. -Le stade suivant du processus consiste à calculer les forces de séparation des cylindres, les couples des moteurs ainsi que leurs puissances en utilisant les équations données précédemment. Les contraintes 1 et 2 peuvent alors être vérifiées. 20 Si une force de séparation seulement est supérieure au maximum permis, alors le programme des réductions est modifié d'une manière telle que la force agissant sur la cage particulière en question est réduite à une valeur, soit inférieure soit égale, à la force maximale permise. Si. plusieurs des forces de séparation 25 des cylindres sont supérieures à la valeur maximale, alors la vitesse de finition, et de ce fait la température de l'ouvrage, sont augmentées pour essayer de réduire les forces de séparation des cylindres. De même, si une seule puissance est supérieure au maximum permis, le programme des réductions est réglé pour la 30 faire rentrer dans le rang, mais si cependant plusieurs puissances sont supérieures au maximum permis, l^&ltesse du laminoir est réduite d'une quantité suffisante pour rendre toutes les puissances acceptables. La partie la plus complexe du processus d'itération est 35 la suivante,au cours de laquelle on modifie le programme des réductions d'une manière systématique jusqu'à ce que la configuration des charges calculées rentre dans les tolérances acceptables 69 16997 -10- 2009282 par rapport à la configuration nécessaire. Ceci est effectué comme suit : On calcule pour toutes les cages : Ali = lie - lir .. 5 où lie est la'charge calculée, lir est la charge nécessaire, - .1. *. On recherche la cage, j, pour laquelle Ali présente sa valeur maximale absolue et on calcule ensuite 10 6li en recalculant la charge sur la cage j pour une S r j valeur légèrement différente de rj. On modifie alors la valeur de rj d'une quantité lj fri 6*3 Afin de conserver l'épaisseur de sortie correcte, il est 15 nécessaire de régler légèrement les réductions effectuées sur toutes les autres cages. Ce processus est répété jusqu'à ce que la charge de chaque cage rentre dans les tolérances prescrites. la température de finition prévue est ensuite comparée 20 avec la gamme acceptable de températures de finition voulues. Si la température prévue est trop élevée, alors la barre est maintenue pendant une période de durée appropriée sur la table à retard avant de pénétrer dans le laminoir, si la température prévue est trop faible, on augmente la vitesse du laminoir. 25 Dans les paragraphes précédents, on a examiné toutes les contraintes de la solution et on a indiqué le procédé pour les surmonter, il est clair, cependant, que la correction pourrait être,dans certaines circonstancesjtelle que l'ordinateur ne puisse arriver à une solution particulière. Par exemple, 30 Sur un programme particulier, certaines des- vitesses du laminoir peuvent être supérieures à la vitesse maximale permise et certaines peuvent être inférieures à la vitesse minimale permise. Dans ce cas, le processus ferait alternativement diminuer et ensuite augmentea/indéfiniment la vitesse du laminoir. 35 Ou bien, une diminution de vitesse peut être demandée du fait que les puissances des moteurs sont trop élevées et ensuite un accroissement de vitesse peut être demandé du fait que la 69 16997 -11- 2009282 température de finition est trop faible. Ou bien le processus pour ajuster les charges calculées à la configuration nécessaire peut ne pas converger vers une solution acceptable dans des cas extrêmes. 5 On donne ci-après un résumé des cas possibles ainsi que des corrections nécessaires : (1) Cas demandant une diminution de la vitesse du laminoir (I) Plusieurs vitesses de moteurs supérieures à la vitesse maximale .10 (II) Vitesse de -Finition supérieure à la vitesse d'entrée maximale (III) Plusieurs puissances de moteur supérieures à la puissance maximale. (2) Cas nécessitant un accroissement de la vitesse du laminoir 15 (I) Plusieurs vitesses de moteurs inférieures à la vitesse minimale (II) Plusieurs forces de séparation des laminoirs supérieures à la force maximale (III) Température de l'ouvrage quittant le laminoir trop 20 faible. (3) Cas nécessitant une modification du programme des réductions (I) Une vitesse de moteur supérieure à la vitesse maximale (II) Une vitesse de moteur inférieure à la vitesse minimale (III) Une force de séparation des cylindres supérieure à la 25 force maximale (IV) Une puissance de moteur supérieure à la puissance maximale (V) Ajustage des charges calculées à la configuration de répartition nécessaire . 30 Pour que le processus itératif ne devienne pas oscillatoire ou divergent, il est nécessaire de vérifier comment il se poursuit de lui-même et lorsqu'un cas se présente, de le reconnaître et d'effectuer la correction appropriée. En général, ceci est effectué en conservant un enregistre-35 ment des corrections effectuées et en comparant chacune des nouvelles corrections avec les corrections précédentes, et lorsqu'une contradiction est détectée, de suivre un processus standard décrit 69 16997 -12- 2009282 ci-après. Les contradictions possibles peuvent être : L'un quelconque des cas donnés dans le groupe 1 ci-dessus, suivi par l'un quelconque des cas du groupe 2. 5 Ou bien, un accroissement de réduction dans la cage 1, par exemple parce que la vitesse du moteur était faible, suivi par une diminution de réduction du fait que la force ^©..séparation des cylindres était trop élevée. Dans le cas d'une contradiction, le processus standard 10 consiste à choisir une épaisseur de finition plus importante pour l'ouvrage et à répéter le processus itératif pour ce nouveau produit. En se reportant maintenant à la figure 2, le laminoir de finition à chaud pour feuillard comprend six cages F1 à F6 res— 15 pectivement, disposées en tandem et dont chacune comprend deux cylindres de travail soutenus par des cylindres d'appui de plus grand diamètre. Les cylindres de chacune des cages sont entraînés par un moteur électrique (non représenté) et des moyens servent à régler la vitesse du moteur, à détecter la vitesse de ro-20 tation des cylindres et également à mesurer le courant fourni au moteur . Les moyens servant à régler la vitesse, à détecter la vitesse de rotation et à mesurer le courant du moteur constituent un équipement classique et sont supprimés sur le dessin pour simplifier ce dernier. Les moyens de réglage , de détection 25 et de mesure sont connectés à l'ordinateur M. Immédiatement avant la première cage F1, est disposée une table à retard DT contre laquelle est •.monté un pyromètre P servant à mesurer la température de l'extrémité de tête ou extrémité d'attaque de l'ouvrage, immédiatement avant qu'elle ne pénètre dans le laminoir. 30 Le produit laminé dans le laminoir quitte la dernière cage F6 le long d'une table de sortie RT et une jauge d'épaisseur R aux rayons X est associée à la table de sortie afin de donner une indication continue de l'épaisseur du produit se trouvant sur la table de sortie. 35 Chacune des cages F1, F3 et F6 du laminoir comporte un équi pement de réglage de position à vis et de détection de charge qui est indiqué sur le dessin par un rectangle portant l'indica- 69 16997 -13- 2009282 tion SP & 1 les cages E2, F4 et F5 étant équipées d'un équipement de réglage d*épaisseu^automatique indiqué sur le dessin par un rectangle portant l'indication AGC. l'équipement AGC et SP & L comprend deux cellules de charge qui sont interposées entre 5 les empoises qui supportent l'un des cylindres de la cage et un élément fixe du montant de la cage, la somme des signaux électriques produits par les deux cellules de charge représentant la charge totale appliquée à la cage lorsqu'un ouvrage la traverse. Ce signal provenant de chacun des équipements AGC et SP & 1 est 10 envoyé à l'ordinateur. Une cellule de charge C est représentée associée à la cage 3?1. Chaque équipement SP & 1 comprend un détecteur de position D, tel qu'un potentiomètre, qui est associé aux vis de la cage afin de produire un signal So qui représente la position des vis et de ce fait la séparation entre les cylin-15 dres de travail (intervalle de séparation hors charge) de la cage. Un détecteur D est représenté associé à la cage E1. Un signal So* ou So,r est reçu soit d'un ensemble de réglage de position M do la vis, manuel"soit de l'ordinateur, respectivement au moyen d'un commutateur sélecteur W et ce signal ainsi que le 20 signal provenant du détecteur de position est appliqué à un amplificateur de position des vis qui compare les deux signaux et donne un signal d'erreur proportionnel à la différence entre le réglage réel des cylindres et le réglage nécessaire, ce signal d'erreur étant utilisé pour commander les moteurs de serrage de 25 la cage afin de régler la position des cylindres suivant une direction faisant réduire à une valeur nulle le signal d'erreur. Un moteur de serrage B est représenté associé à la cage F1. Dans l'équipement AGC, le signal So' ou So" reçu d'une entrée manuelle ou de l'ordinateur, respectivement,est appliqué initiale-30 ment à un amplificateur de dispositif de mesure de l'épaisseur avec un signal provenant d'un potentiomètre couplé aux vis de la cage du laminoir, mais dès qu'un ouvrage pénètre dans l'intervalle de séparation des cylindres, un signal est reçu pour supprimer les signaux d'entrée So' ou So" de l'amplificateur du dispo-35 sitif de mesure d'épaisseur et pour appliquer un signal proportionnel à la charge de laminage totale s'exerçant sur la cage, à l'amplificateur, l'amplificateur règle d'une manière continue 9 69 16997 2009282 -14- les moteurs de serrage pour assurer que l'intervalle de séparation vrai, c'est-à-dire l'intervalle de séparation des cylindr.es qui a été réglé initialement et l'accroissement de l'intervalle de. séparation dû à l'allongement du laminoir sont égaux l'interr. 5 valle de séparation nécessaire. ... • En variante, les fonctions de 1 'amplificateur, de;:position des vis, de l'équipement AGC et de l'amplificateur, du dispositif de mesure d'épaisseur qui ont été décrites plus haut peuvent être remplies par l'ordinateur,avec une économie résultante ,, 10 d'équipement qu'on peut obtenir de cette manière. L'ordinateur reçoit d'une manière répétée un signal provenant du pyromètre P et du dispositif de mesure d'épaisseur aux rayons X,R,ainsi que les signaux provenant des moyens détectant la vitesse de rotation des cylindres des cagës,et les courants 15 des divers moteurs d'entraînement sont également appliqués à l'ordinateur. Les contraintes pour chacune des cages du laminoir sont conservées dans la mémoire de l'ordinateur, les données concernant la composition de l'ouvrage, son épaisseur avant de pénétrer dans le laminoir et l'épaisseur de sortie nécessaire 20 du produit sont introduites dans l'ordinateur. Lorsque tous les signaux ont été reçus, l'ordinateur calcule la charge de laminage pour chacune des cages à l'aide de l'équation : et calcule une valeur pour le couple G de chaque cage d'après 25 l'équation : P = f k QP (f » r) G = 2pm 69 16997 15- 2009282 L'ordinateur répète ces calculs d'une manière itérative en modifiant la proportion de réduction d'épaisseur totale qui est assurée par chaque cage ,en tenant compte des diverses contraintes pour chacune des cages qui ont été introduites dans 5 l'ordinateur de façon à utiliser la puissance disponible pour entraîner les cages de la manière la plus efficace. Lorsque les calculs ont été achevés, l'ordinateur fournit les signaux So" aux équipements SP & L et AGC pour faire régler les vis qui commandent le réglage des cylindres de chaque cage d'une manière 10 correspondante et également pour régler la vitesse des moteurs d'entraînement. Initialement, les réglages des intervalles de séparation des laminoirs sont effectués en se basant sur des données supposant une température de l'ouvrage mais lorsque ce dernier arrive à la table à retard, le signal provenant du 15 pyromètre P indique la température réelle de l'extrémité de tôte de l'ouvrage et l'ordinateur effectue à nouveau les divers calculs en se basant sur la température réelle de l'ouvrage. Lorsque les réglages des cylindres ont été corrigés, en cas de et besoin, l'ouvrage pénètre dans les cages tour à tour/est laminé 20 jusqu'à l'épaisseur de sortie nécessaire. Toute variation de l'épaisseur de sortie de l'ouvrage qui quitte les cages pourvues d'un équipement AGC, par rapport à l'épaisseur nécessaire de l'ouvrage à cette cage telle que déterminée par l'ordinateur, est corrigée par l'équipement AGC. La jauge d'épaisseur R aux 25 rayons X de la table de sortie vérifie le fonctionnement de l'équipement AGC et au cas où l'ouvrage qui quitte le laminoir présente d'une manière constante une- épaisseur non appropriée, alors la jauge d'épaisseur aux rayons X agit sur l'équipement AGC de telle sorte que l'ouvrage est ramené à l'épaisseur voulue. 30 II va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 69 16997 16 2009282 LEGENDE DE DESSINS Figures Repères Figure 1 A Départ B Calculer un programme initial de réductions en partant de la répartition voulue des charges et d'une relation réduction charge simple. C Calculer l'épaisseur à la sortie de chaque cage D Calculer la vitesse du moteur de chaque cage E Toutes les vitesses rentrent-elles dans le cône des vitesses ? F oui G La vitesse de finition est-elle inférieure à la vitesse maximale d'entrée ? H Calculer toutes les forces de séparation des cylindresj tous les couples et toutes les puissances des moteurs d'après les équations I Toutes les forces de séparation des cylindres sont-elles inférieures à la force maximale ? * a la. J Toutes les puissances sont-elles inférieure^ puissance disponible ? E Toutes les charges s1 ajustent-elles à la configuration de répartition nécessaire L La température de finition tombe-t-elle dans la gamme nécessaire ? M Calculer les réglages des intervalles de séparation des cylindres N Régler le laminoir et laminer la barre à l'épaisseur correcte -0 Compenser les réductions sur les autres cages P Non Q Plusieurs vitesses trop élevées? R Une vitesse seulement trop élevée ? S Plusieurs vitesses trop faibles ? T Plusieurs forces de séparation des cylindres trop élevées ? ïï Plusieurs puissances trop élevées ? V Déterminer le numéro de la cage (i) où l'erreur est la plus grande 69 16997 17 2009282 LEGENDE DES DESSINS (Suite) Figures Repères Figure 1 W Erreur positive? X Température trop élevée Y Maintenir la "barre sur la table de retard Z La vitesse a-t-elle été augmentée ? JJ Diminuer la vitesse BB La vitesse a-t-elle été diminuée ? CC Augmenter la vitesse DD La réduction à la cage (i) a-t-elle été aug mentée ? EE Diminue la réduction à la cage FF La réduction à la cage (i) a-t-elle été dimi nuée ? GG Augmenter la réduction à la cage. HH Choisir une plus grande épaisseur pour le produit II Revenir au processus de départ Figure 2 KK Données d'entrée 69 16997 -18- 20Ô9282 REVENDICATIONS 1. Procédé pour régler et contrôler le fonctionnement d'un laminoir à cages multiples, caractérisé en ce qu'il consiste, avant que l'ouvrage à laminer ne pénètre dans le laminoir, à 5 calculer dans un ordinateur une valeur de la charge dé- laminage P par unité de largeur de l'ouvrage pour chacune- des cages du laminoir d'après l'équation : * * * "' " P = fk /FT 0P(?'t r) h et à calculer une valeur pour le couple G par unité de largeur 10 de l'ouvrage pour chaque cage du laminoir d'après l'équation G = 2Pm ]/ R'S en tenant compte de données fournies à l'ordinateur et se rapportant à l'épaisseur nominale, à la largeur, à la température et à la qualité de la matière de l'ouvrage arrivant et de 15 l'épaisseur nécessaire de l'ouvrage laminé, en répétant ces calculs d'une manière itérative en modifiant la proportion de réduction d'épaisseur totale assurée par chaque cage, suivant les besoins,en tenant compte des contraintes pour chaque cage de façon à utiliser d'une manière optimale la puissance disponi-20 ble pour entraîner les cages et régler automatiquement la vitesse de rotation et la distance de séparation des cylindres des cages en se basant sur ces calculs, de façon à obtenir la réduction nécessaire d'épaisseur de l'ouvrage lorsqu'il traverse le laminoir ; équations dans lesquelles : 25 k est la limite d'élasticité de la matière de l'ouvrage, R' est le rayon de courbure du cylindre déformé d'une manière élastique, est la réduction de passe qui est égale à H - h, H est l'épaisseur d'entrée de la matière, 30 h est l'épaisseur de sortie de la matière, S * H - h r est la réduction pour chaque passe et est égal à —5— R' Qp Cïï » r) est une fonction du rayon du cylindre déformé, de l'épaisseur de sortie du feuillard et de la réduction, 69 16997 2009282 f et m étant des facteurs empiriques. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les calculs servant à déterminer la proportion de la réduction d'épaisseur totale de l'ouvrage qui doit être assurée par 5 chaque cage sont effectués par l'ordinateur en se basant sur une température supposée de l'ouvrage, la température de l'ouvrage étant mesurée lorsqu'il arrive à l'entrée de la première cage du •laminoir, les calculs étant alors répétés pour la température réelle de l'ouvrage et les proportions étant alors réglées 10 suivant les besoins avant que l'ouvrage ne pénètre dans la première cage. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'après que l'ouvrage a pénétré dans la première cage du laminoir, la charge de laminage réelle s'exerçant sur cette cage 15 est comparée avec la charge de laminage calculée pour celle-ci et si la différence entre ces charges tombe en dehors de limites prédéterminées, des réglages sont alors effectués automatiquement sur la distance de séparation des cylindres d'une ou de plusieurs cages suivantes du laminoir. 20 4. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'avant de calculer les valeurs de la charge de laminage et du couple pour chaque cage, l'ordinateur calcule un programme initial de réductions pour les cages du laminoir, l'épaisseur de sortie de chaque cage étant basée sur ce program-25 me ainsi que la vitesse du moteur d'entraînement de chaque cage, et,en cas de besoin, cegfealculs sont répétés d'une manière itérative afin de régler ce programme pour essayer d'amener la vitesse de chacun des moteurs d'entraînement dans des limites prédéterminées, et si ces vitesses des moteurs sont amenées dans ces limi-30 tes, les calculs de la charge de laminage et du couple pour chaque cage sont commencés et si ces vitesses des moteurs ne peuvent être amenées dans lesdites limites, on choisit une épaisseur plus grande pour l'ouvrage laminé et on répète les calculs. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce 35 qu'à la suite de l'achèvement des calculs de la charge de laminage et du couple pour chaque cage, la charge de laminage calculée pour chaque cage est comparée avec la charge de laminage maximale 69 16997 _a»_ 2009282 permise pour chaque cage et si la cage de laminage d'une seule cage est supérieure à la charge maximale permise pour cette cage, alors le programme des réduction est modifié de telle sorte que la charge de laminage calculée pour cette cage est ré-5 duite à une valeur soit inférieur soit égale à la charge de la- -minage permise maximale, si la charge de laminage de plusieurs cages est supérieure à la charge maximale permise, alors la vitesse de finition de l'ouvrage est augmentée pour essayer de réduire les charges de laminage, et si les charges de laminage 10 des cages ne peuvent pas être rendues égales ou inférieures aux charges de laminage maximales permises, alors on choisit une épaisseur plus grande pour l'ouvrage laminé et on répète les calculs. 6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en cë 15 qu'à la suite de la comparaison de la charge de laminage de chaque cage avec la charge de laminage maximale permise pour cette cage, on compare la puissance pour chaque cage avec la. puissance maximale permise pour chacune d'elles et, en cas de besoin /Les dispositions sont prises soit pour régler le programme des réductions 20 soit pour régler la vitesse du laminoir afin d'amener ladite puissance de chaque cage dans des limites prédéterminées acceptables. 7. Laminoir à cages multiples dans lequel un ouvrage en métal à une température d'entrée donnée est passé entre deux cylindres 25 de travail de chaque cage pour réduire son épaisseur, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'entraînement servant à faire tourner les cylindres, des moyens réglant les ouvertures entre les cylindres, des moyens détectant la vitesse de rotation des cylindres, des moyens mesurant les réglages des ouvertures 50 pendant une réduction prédéterminée de l'ouvrage et un ordinateur destiné à recevoir les valeurs provenant des moyens de détection y des moyens de mesure ainsi que d'autres sources et à calculer les valeurs de la charge de laminage P par unité de largeur de l'ouvrage pour chaque cage,d'après l'équation : P = fk \/rT Qp (^- , r) 69 16997 -21- 2009282 et une valeur pour le couple G par unité de largeur de l'ouvrage de chaque cage d'après l'équation : G = 2Pm ]/È7â en répétant ces calculs d'une manière itérative en modifiant la 5 proportion de la réduction totale d'épaisseur assurée par chaque cage suivant les besoins et en tenant compte des contraintes pour chacune des cages du laminoir de façon à utiliser, d'une manière optimale la puissance disponible pour entraîner les cages, ainsi que les moyens réglant la vitesse de rotation des 10 cylindres et leur séparation en se basant sur ces calculs pour obtenir la réduction d'épaisseur nécessaire de l'ouvrage lorsqu'il traverse le laminoir et lorsque les symboles utilisés dans les équations sont ceux qui sont définis dans la revendication 1. 8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en 15 ce que des jauges servent à mesurer l'épaisseur de l'ouvrage qui quitte la dernière cage du laminoir. 9. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de l'intervalle de séparation des cylindres d'une ou plusieurs des cages est commandé automa- 20 tiquement par un dispositif de mesure d'épaisseur. 10. Appareil suivant l'une des revendications 7, 8 et 9, caractérisé en ce qu'un pyromètre est disposé au voisinage d'une table à retard qui précède la première cage du laminoir et que les signaux provenant du pyromètre sont appliqués à l'ordinateur.