Brevet FR2568496A1 — publié le 19860207

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REGLAGE DU SYNCHRONISME DANS UN LAMINOIR A PRODUIT PLAT. L'invention concerne le réglage du synchronisme dans un laminoir du type tandem à produits plats, et tout particulièrement un laminoir à chaud. Dans un tel laminoir il est connu de mesurer les défauts de synchronisme entre deux cages consécutives par la mesure de la variation de l'accumulation de métal entre les cages, et de modifier les vitesses de rotation des cylindres en fonction de cette mesure. Dans ce cas, on ne corrige pas le réglage en épaisseur, d'autres dispositifs de régulation intervenant à cet effet. Le but de l'invention est de proposer un nouveau système de régulation du synchronisme qui assure simultanément une régulation de l'épaisseur de produit. L'invention atteint son but par le moyen suivant: en réponse à la mesure de la variation d'accumulation entre deux cages, on corrige le serrage de la cage aval, à l'exclusion de toute action sur les vitesses des cages. L'invention se révèle d'autant plus surprenante et appréciable qu'elle permet de détecter la non conformité de l'épaisseur du produit par rapport à une prévision sans avoir à mesurer cette épaisseur directement. En procédant selon l'invention, c'est-à-dire sans modifier les vitesses de bande, on rétablit ou on maintient l'allongement (rapport de l'épaisseur d'entrée à l'épaisseur de sortie) sensiblement égal à la valeur prévue égale au rapport inverse des vitesses de bande. La théorie comme la pratique montrent qu'on peut supposer l'épaisseur d'entrée comme sensiblement correcte et que le maintien de l'allongement à sa valeur prévue entraine la conformité de l'épaisseur de sortie. Ceci sera expliqué plus en détail par la suite. Le procédé peut s'appliquer pendant la phase d'enfilage corrigeant le réglage de ses imperfections avant que l'extrême tête de bande ne sorte du train. I1 peut aussi s'apppliquer pendant le laminage assurant une régulation des épaisseurs. Ouand il y a plus de deux cages, on procède de proche en proche. On peut aussi utiliser le signal de correction entre deux cages consécutives pour corriger par anticipation le serrage de cages plus en aval. Comme il a été dit plus haut le procédé s'applique tout particulièrement à un laminoir à chaud, dans lequel les tensions entre cages sont relativement faibles et non mesurables mais ou l'accumulation de métal est forte, mesurable et représentative d'une erreur de réglage du train. Au contraire, dans un laminoir à froid les tensions entre cages sont relativement fortes, mais l'accumulation de métal y est faible et peu significative car l'équilibre des débits est très lié au régime des tractions. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé cidessus. Ce dispositif qui comprend un moyen de mesure de la variation d'accumulation de métal entre cages se distingue en ce qu'il comprend également un moyen de commande du serrage de la cage aval relié fonctionnellement, d'une part, au moyen de mesure de la variation d'accumulation et, d'autre part, au mécanisme du serrage de la cage aval. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante faite en se référant à la figure unique annexée qui représente un schéma de principe du dispositif monté entre deux cages d'un laminoir. On y voit le produit plat 1 passer, dans le sens de la flèche 2, entre les cylindres 3 de la cage amont de rang i, puis entre les cylindres 4 de la cage aval de rang i+l. Un bras boucleur 5 permet de suivre l'accumulation de métal entre les deux cages i et i+l, accumulation dont les variations sont mesurées par un dispositif de mesure classique 6. Le signal de mesure est délivré à un dispositif 7 de mise en forme du signal de commande d'un dispositif de serrage 8 de la cage aval. Ainsi qu'on l'a mentionné plus haut l'avantage majeur du procédé de l'invention est qu'il permet de réduire l'erreur sur l'épaisseur du produit en sortie du laminoir. Cet avantage, confirmé par l'expérience, peut se justifier théoriquement par les considérations suivantes. Tous les trains de type tandem sont réglés à partir d'une équation de synchronisme basée sur la constante du débit de produit: H*1 V*1 = H*i V*i = ... = H*n V*n Dans laquelle, les H*i sont les épaisseurs de sortie visées, à la cage i, les V*. sont les vitesses de bande visées à la cage i, et n est le nombre total de cages. Dans la réalité, du fait d'imperfections H. V. est Il différent de Hi+i Vi+l, où Hi et V. sont les i i grandeurs réelles. Les systèmes conventionnels rétablissent le synchronisme par action sur les vitesses donnant par exemple Hi (Vi+dVi)=Hi+1 Vi+1 Dans ce cas, l'erreur H*i - Hi est subie totalement; en particulier, en sortie, ou a une erreur H*n - Hn n n non reduite. Le procédé de l'invention rétablit le synchronisme par action sur le serrage, donc l'épaisseur dans la cage aval, donnant Hi Vi = (Hi+1 + dHi+1) Vi+1 Comme il n'est pas difficile d'avoir Vi+1/Vi très peu différent de V i+l/Vi*, on obtient en sortie et après correction H n +ann = HiXVi = H1 X n Vn * au lieu de Hn* = H1* x 1 n Vn n L'erreur devient H*n - (Hn + dHn) = (H*1- H1)x V*1/V*n au lieu de H*n - Hn que donne le procédé classique. L'erreur en sortie, avec le procédé de l'invention, devient donc égale à l'erreur en sortie de la première cage divisée par l'allongement total (l'allongement total est par définition le rapport des épaisseurs H */H *, c'est-àdire le rapport Vn*/Vl*). i n ni Or, l'erreur absolue (avant toute correction) sur la cage d'entrée est de l'ordre de grandeur de celle faite sur la cage de sortie. En effet, les cages sont le plus souvent identiques du point de vue de la construction mécanique et de l'instrumentation, donc connues avec les mêmes imprécisions. D'autre part, le niveau de force de la dernière cage est plus faible que celui de la première cage, mais cet avantage est contrebalancé par des imprécisions supplémentaires (non linéarité, bruit). Par ailleurs, le produit étant plus mou (car plus chaud) et plus épais au niveau de la première cage, l'erreur d'épaisseur y est somme toute faible. On voit donc que grâce au procédé de l'invention, l'erreur en sortie de laminoir se trouve être encore diminuée par rapport à cette erreur, déjà faible, en sortie de la première cage. On a admis plus haut qu'il n'est pas difficile d'avoir Vifl/Vi très peu différent de Vil /Vi* . Ceci provient de l'analyse du glissement en avant de la bande qu'on peut faire dans un train à chaud. En fait, les moteurs des cages donnent une vitesse périphérique des cylindres qui est seule facilement mesurable. Mais dans le cas du laminage à chaud de produits plats ce glissement en avant est faible (quelques p et peut être pris en compte par des modèles simples. Les erreurs d'épaisseur que l'on cherche à corriger ne modifient qu'au second ordre les vitesses de bande. Pratiquement, on peut imposer la vitesse périphérique Vc*i =V/(lrgi) avec gi = glissement en avant de la cage i donné par un modèle. I1 s'ensuit que les vitesses de bande, en sortie de chaque cage peuvent être conformes aux vitesses prévues V i dans l'équation de synchronisme du réglage. On a représenté sur la figure annexée un bras boudeur 5 équipé d'un dispositif de mesure de la hauteur du produit, comme cela existe le plus souvent entre cages des laminoirs existants en vue de rétablir le synchronisme par correction de la vitesse. Selon l'invention, on utilise ce même dispositif en vue d'une action sur le serrage, à l'exclusion de toute action sur les vitesses. On peut également utiliser comme signal d'erreur la correction de vitesse donnée par le système conventionnel, ce qui peut faciliter l'installation du procédé sur des laminoirs existants. Le terme d'erreur de hauteur (ou le terme de correction de vitesse conventionnel) est utilisé pour commander un mouvement du mécanisme de serrage tendant à le diminuer ou même à l'annuler. Sur ce principe, on peut faire les remarques suivantes L'utilisation d'un calculateur n'est pas indispensable mais permet de prendre en compte, dans le choix des gains et des limitations, des termes liés au produit (dureté..) et au schéma de laminage de chaque bande. L'action est possible dès que le terme d'erreur est connu et peut durer jusqu'à la fin de la bande. En particulier: L'action peut commencer, au fur et à mesure de l'enfilage dans chaque cage et avant l'arrivée à la jauge de mesure d'épaisseur située en sortie, corrigeant ainsi l'épaisseur dès l'extrême tête de bande. L'action peut continuer pendant le laminage de la bande pour accomplir une régulation d'épaisseur. Ayant détecté l'opportunité d'une correction sur une cage on peut corriger par anticipation sur les cages aval, comme le suggère la dérivation en pointillés 9 sur la figure. Le procédé de l'invention peut fonctionner seul ou en complément de systèmes conventionnels. REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage du synchronisme dans un laminoir tandem à produits plats, notamment un laminoir à chaud, du type selon lequel on mesure les défauts du synchronisme entre deux cages consécutives par la mesure (5,6) de la variation de l'accumulation de produit entre les deux cages (3,4) et on modifie certains paramètres de fonctionnement du laminoir dans un sens conduisant à la réduction de ladite variation, caractérisé en ce que, en réponse à la mesure de variation d'accumulation, on corrige (7,8) le serrage de la cage aval (4), à l'exclusion de toute action sur les vitesses des cages. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en oe que l'on mesure la variation d'accumulation au moyen d'un bras boucleur (5). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, pour un laminoir à plus de deux cages, caractérisé en ce que l'on corrige le serrage de proche en proche pour chaque groupe de deux cages consécutives. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour un laminoir à plus de deux cages, caractérisé en ce que l'on utilise la mesure de variation d'accumulation entre deux cages consécutives pour corriger (9) par anticipation le serrage des cages situées en aval desdites cages consécutives. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1à 4, caractérisé en ce qu'il s'applique pendant la phase d'enfilage du produit plat. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il s'applique pendant le laminage du produit plat. 7. Dispositif de réglage du synchronisme dans un laminoir tandem à produits plats, notamment un laminoir à chaud, du type comportant un moyen de mesure des défauts du synchronisme entre deux cages consécutives qui comprend un moyen de mesure (5,6) de la variation d'accumulation de produit entre les deux cages (3,4) caractérisé en ce qu'il comprend également un moyen de commande (7) du serrage de la cage aval relié fonctionnellement d'une part au moyen de mesure (5,6) de la variation d'accumulation et, d'autre part, au mécanisme (8) du serrage de la cage aval (4).