La commande d'écartement des rouleaux supérieure grâce à la précision laser.

Dans les laminoirs à acier, l'épaisseur de la bobine finie est un paramètre de qualité essentiel : le contrôle de l'écartement des rouleaux joue un rôle crucial dans l'obtention de la tolérance d'épaisseur spécifiée sur toute la longueur de la bobine. Des capteurs optiques sans contact pour la mesure précise de la vitesse du matériau à l'entrée et à la sortie de la cage de laminoir permettent un ajustement fin de l'écartement des rouleaux pour une optimisation dynamique du processus.

Les capteurs basés sur l'effet Doppler laser, tels que le Polytec ProSpeed® LSV (Vélocimètre de Surface Laser), contribuent à améliorer le contrôle de l'épaisseur et la qualité du produit en permettant un meilleur contrôle de l'écartement des rouleaux, notamment lors des phases d'accélération et de décélération.

Comment mesurer l'écartement des rouleaux et optimiser l'épaisseur dans les laminoirs ?

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Contrôle des processus industriels pour l'acier et le métal
Contrôle des processus industriels pour l'acier et le métal

Brochure

C-frame for combined speed and thickness measurement in rolling mills
C-frame for combined speed and thickness measurement in rolling mills

Application note

Optical speed measurement for AGC mass-flow control
Optical speed measurement for AGC mass-flow control

Application note

Optimizing strip speed for AGC mass flow
Optimizing strip speed for AGC mass flow

Paper

LSV capteurs de longueur & vitesse
LSV capteurs de longueur & vitesse

Brochure

ProSpeed LSV-2100
ProSpeed LSV-2100

Fiche technique

ProSpeed LSV-1100
ProSpeed LSV-1100

Fiche technique

Controlling the roll gap with optical sensors according to the AGC mass flow principle in rolling mills
Controlling the roll gap with optical sensors according to the AGC mass flow principle in rolling mills
Speed measurement in aluminum cold rolling mill, roll gap control with ProSpeed optical sensors
Speed measurement at the exit of an aluminum cold rolling mill for roll gap fine-adjustment using optical ProSpeed LSV sensors from Polytec
Mass flow control in cold rolling mill (CD Wälzholz)
Mass flow control using laser sensors in cold rolling (rolling mill CD Wälzholz)
Controlling the roll gap with optical sensors according to the AGC mass flow principle in rolling mills
Controlling the roll gap with optical sensors according to the AGC mass flow principle in rolling mills
Speed measurement in aluminum cold rolling mill, roll gap control with ProSpeed optical sensors
Speed measurement at the exit of an aluminum cold rolling mill for roll gap fine-adjustment using optical ProSpeed LSV sensors from Polytec
Mass flow control in cold rolling mill (CD Wälzholz)
Mass flow control using laser sensors in cold rolling (rolling mill CD Wälzholz)

Définition de l'écartement des rouleaux et du contrôle dans les laminoirs.

L'écartement des rouleaux dans les laminoirs à froid et à chaud fait référence à l'espace entre les rouleaux dans une cage de laminoir, où le formage du matériau laminé se produit en fonction de la force d'écartement des rouleaux. Le réglage de cet écart est crucial pour la force d'écartement, déterminant ainsi l'épaisseur du métal laminé (par exemple, les feuilles d'acier laminées, les barres plates laminées ou les tubes en acier laminés). Le contrôle de la hauteur de l'écartement des rouleaux, souvent soutenu par des mesures précises utilisant la technologie laser, permet de contrôler directement l'épaisseur et la vitesse du matériau.

Un contrôle efficace de l'écartement des rouleaux nécessite une combinaison de mesures précises de l'épaisseur et de la vitesse à l'entrée et à la sortie de la cage de laminoir. Le contrôle automatique de l'épaisseur (Automatic Gauge Control, AGC) est une technique bien établie pour le contrôle précis de l'écartement des rouleaux dans les laminoirs Tandem, Réversibles et d'autres types de laminoirs. Cette technique a permis un meilleur contrôle de l'épaisseur sur toute la longueur de la bobine, un niveau supérieur de répétabilité de la qualité d'une bobine à l'autre et une amélioration de l'efficacité du processus.

Comment mesurer la largeur de l'écartement des rouleaux et la vitesse du processus dans les laminoirs avec une précision laser ?

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Laser sensor as encoder for cold rolling steel mills, rolled metal and roll gap control
Laser sensor as encoder for cold rolling steel mills, rolled metal and roll gap control
Combined thickness tolerance measurement according to the mass flow principle, C frame by IMS
Combined thickness tolerance measurement according to the mass flow principle, C frame by IMS
Measurement data of strip speed captured simultaneously by four Polytec LSV sensors in IMS C-frames for mass-flow control
Measurement data of strip speed captured simultaneously by four Polytec LSV sensors in IMS C-frames
Laser sensor as encoder for cold rolling steel mills, rolled metal and roll gap control
Laser sensor as encoder for cold rolling steel mills, rolled metal and roll gap control
Combined thickness tolerance measurement according to the mass flow principle, C frame by IMS
Combined thickness tolerance measurement according to the mass flow principle, C frame by IMS
Measurement data of strip speed captured simultaneously by four Polytec LSV sensors in IMS C-frames for mass-flow control
Measurement data of strip speed captured simultaneously by four Polytec LSV sensors in IMS C-frames

Mesure de l'écartement des rouleaux et de l'épaisseur de la bande

La mesure de l'épaisseur de la bande est effectuée à l'aide de cadres en C, tandis que la vitesse est mesurée devant et derrière la cage de laminoir à l'aide d'un Vélocimètre de Surface Laser (LSV). Grâce à son design compact, le LSV facilite l'intégration dans le cadre en C, ce qui permet d'économiser du travail supplémentaire d'installation. Comme la mesure de la vitesse est extrêmement précise, cette combinaison de mesure de l'épaisseur de la bande et du LSV permet de prédire plus précisément la force de lamination requise et de mieux respecter les spécifications d'épaisseur du produit fini. Cela améliore la qualité et, par conséquent, augmente la productivité.

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Contrôle de la largeur de l'écartement des rouleaux avec des capteurs laser

Le contrôle de l'écartement des rouleaux bénéficie considérablement de l'utilisation des Vélocimètres de Surface Laser (LSV) de Polytec. Les LSV mesurent la vitesse de la bande avec une grande précision et fiabilité sur de nombreuses surfaces, qu'elles soient brillantes ou mates, grâce à la vélocimétrie Doppler laser. Même sur des surfaces sales ou huileuses, le LSV fournit un signal de mesure stable pour le contrôle du processus. Contrairement aux méthodes de mesure alternatives, le LSV ne subit aucun glissement ni usure, ce qui permet un ajustement précis de l'écartement des rouleaux sans être affecté par le matériau.

Encodeurs pour laminoirs à froid, laminoirs à chaud, laminoirs Tandem ou réversibles

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4-high rolling mill equipped with a Polytec LSV Laser Surface Velocimeter (CD Wälzholz)
4-high rolling mill equipped with a Polytec LSV Laser Surface Velocimeter

Contrôle de l'écartement des rouleaux via le skin-pass et le degré d'étirement

Le contrôle de l'écartement des rouleaux pendant le laminage à froid est décisivement influencé par la mesure et le contrôle précis de la vitesse de la bande à l'entrée et à la sortie de la cage de laminoir. Traditionnellement, des tachymètres à contact mécanique sont utilisés à cette fin. Cependant, les méthodes de mesure à contact sont sujettes au glissement et à l'usure, ce qui entraîne des erreurs de mesure, particulièrement évidentes lors des phases d'accélération et de décélération.

Ces mesures précises deviennent la base d'un contrôle fin de l'écartement des rouleaux, montrant une influence significative sur le contrôle du débit massique. En utilisant cette technologie de mesure optique, de grands fabricants d'acier inoxydable à travers le monde ont démontré une amélioration significative de la précision de leur contrôle de l'écartement des rouleaux, atteignant une incertitude de mesure réduite du degré de skin-pass à ± 0,02 % !

Measurement data showing mill entry and mill exit speed & elongation. Optically with LSV in red; deflector roll in blue)
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Measurement data showing mill entry and mill exit speed & elongation. Optically with LSV in red; deflector roll in blue)
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Contrôle Automatique de l'Épaisseur (AGC) pour le contrôle du débit massique

L'allongement est réalisé grâce au laminoir de finition ou au skin-pass. Contrairement aux laminoirs Tandem, qui sont conçus pour des réductions importantes, les laminoirs de finition/laminoirs de skin-pass sont conçus pour atteindre les spécifications souhaitées en termes de planéité, de finition de surface et de qualité, ainsi que des propriétés mécaniques finales de la bande. Le contrôle de l'allongement peut varier de 0,25 % à 4 % selon les spécifications et est contrôlé, de manière similaire, en mesurant et en comparant la vitesse d'entrée et la vitesse de sortie du laminoir.

L'avantage de l'utilisation des LSV réside dans la mesure améliorée de la vitesse de la bande pour les calculs de débit massique et les mesures d'allongement. Le graphique suivant montre une comparaison de la vitesse mesurée par un LSV Polytec et celle mesurée par l'encodeur de rouleau déflecteur.
 

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