用于金属的扁平制品的平整度测量和内应力的测量的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于对金属的扁平制品进行平整度测量的方法、一种用于对金属 的扁平制品中的内应力进行测量的方法以及一种用于在金属的扁平制品中进行平整度测 量或者进行内应力的测量的装置。
【背景技术】
[0002] 在热轧机或者冷轧机中优选由钢或者铝来制造金属的扁平制品（比如钢带）时、不 过也在对扁平制品或者板材进行质量控制时，有利的是，可以以较高的精度来确定所述扁 平制品的平整度。原则上，对于本领域的技术人员来说，为了进行平整度测量而已知非接触 的(也被称为无接触的）和接触的(也就是非无接触的）测量方法。这些非无接触的测量方 法（比如通过对压力敏感的测量辊）不利的是，所述扁平制品通过与测量辊的接触而冷却并 且所述测量辊可能由于轧肩（尤其在热轧时）或者其它脏物而容易被弄脏。此外，对于所述 非无接触的平整度测量来说，需要特定的最小拉力，由此一方面测量精度受损并且另一方 面比如不能确定无拉力的带头或者是带尾的平整度。无接触的测量方法不利的是其精度不 够。
[0003] 从Fabian Loges的博士论文《在平轧中用于测量和调节带平整度的新策略的发 展〉〉(Entwicklung neuer Strategien zur Messung und Regelung der Bandplanheit beim Flachwalzen)，卡塞尔大学出版社（Kassel University Press)，2009 年，ISBN 978-3-89958-754-8中已知不同的、用于进行平整度测量的测量方法和测量仪。从该文献中 无法得出如何进一步提高平整度测量方法的精度。
【发明内容】
[0004] 本发明的任务是，进一步提高现存的平整度测量仪的或者用于进行平整度测量的 方法的精度和可靠性。
[0005] 本发明的另一任务在于，说明用于对金属的扁平制品中的内应力进行测量的一种 方法和一种装置。
[0006] 首次提到的任务通过一种用于对金属的扁平制品、优选由钢或者铝制成的轧制 品、尤其是钢带进行平整度测量的方法，该方法具有以下方法步骤： -在弯曲装置中使所述扁平制品弯曲，从而使得平坦的扁平制品在弯曲之后构成具有 额定弯曲半径^的弧形段； -在经过弯曲的扁平制品的、弧形段的区域中沿着所述扁平制品的宽度方向在多个位 置（y)上测量轮廓、尤其是实际弯曲半径F(J);并且 -在考虑到经过弯曲的扁平制品的、所测量的轮廓的情况下确定所述扁平制品的平整 度。
[0007] 典型地在水平的平面上在辊道上导引金属的扁平制品（比如来自于初轧机列或者 精乳机列（Vor- oder Fertigwalzstrafie)的钢带)。在进行平整度测量时，在弯曲装置中 将所述扁平制品弯曲成弧形段，从而使得，理想地平坦的扁平制品是前提，所述扁平制品构 成具有额定弯曲半径A的自由的弧形段。
[0008] 在将所述扁平制品弯曲时，有利的是，所述扁平制品弧形段地被向上弯曲。"弧形 段地向上弯曲"这个概念应该是指所述扁平制品的向上弯曲，其中所述被向上弯曲的扁平 制品的、弧形段的中心沿着垂直的方向处于所述弧形段的顶点的下方。通过所述扁平制品 的"向上的"弯曲，来将脏物颗粒（比如轧肩（Zunder))、不过也将冷却水自动地从所述弧形 段的上方的区域(尤其是从顶点)除去，从而由此提高平整度测量的精度。作为替代方案，所 述扁平制品当然也可以"向下"弯曲或者在水平的平面中朝侧面的方向弯曲。
[0009] 随后尤其是通过在经过弯曲的扁平制品的、弧形段的区域中沿着所述扁平制品的 宽度方向（也就是说横向于所述扁平制品的输送方向并且横向于所述扁平制品的厚度方 向）在多个位置（y)上测量实际弯曲半径T(J)的方式来测量所述扁平制品的轮廓。在此， 原则上不重要的是，所述平整度测量是无接触地进行还是非无接触地进行。
[0010] 在按本发明的方法中在经过弯曲的扁平制品上测量平整度。由此形状偏差或者平 整度偏差引起经过弯曲的扁平制品的、轮廓的变化。对所述轮廓进行测量并且从中确定所 述平整度。
[0011] 为了提高所述平整度测量的精度，有利的是，所述扁平制品至少可以在所述测量 位置上(理想地在所述测量位置之前和之后每个纵向区段也)构成"自由的弧形段"（也就是 说未被夹紧的弧形段)。通常有利的是，所述测量位置沿着输送方向相对于进口侧的或者出 口侧的弯曲装置具有尽可能大的间距。
[0012] 在测量经过弯曲的扁平制品的轮廓之后，在考虑到所测量的轮廓或者所测量的实 际弯曲半径Mj)的情况下确定所述扁平制品的平整度。对于平整度的测定以及用于这方 面的常见的参数（比如英语"电流单元α-Unit)"（1)、"高度（Height)"（H)、"陡度百分比 (%Steepness)"（S)、"伸长率百分比（％Elongation)"（e)以及"平整度百分比（％Flatness)" (f))对本领域的技术人员来说比如从V. B. Ginzburg的文献《高质量钢棍：理论与实践 (High-quality steel rolling :theory and practice)》"，Marcel Dekker Inc.公司，1993 年中得知。
[0013] 典型地在测量所述轮廓之后又将经过弯曲的扁平制品反向弯曲，并且在辊道上将 所述被反向弯曲的扁平制品导送给下一个加工步骤。
[0014] 通常在扁平制品的粗轧与精轧之间或者在扁平制品的精轧与其在冷却段中的冷 却之间进行平整度测量。但是，同样可以在冷却之后并且比如就在将带卷绕成带卷之前实 施平整度测量。由此可以在准备销售的状态中检测所述带的平整度。
[0015] 为了不仅能够横向于所述输送方向而且也能够沿着纵向方向来对所述扁平制品 的平整度进行评估，有利的是，沿着经过弯曲的扁平制品的纵向方向在多个位置（X)上测量 所述扁平制品的轮廓、尤其是实际弯曲半径.，并且在考虑到经过弯曲的扁平制品 的、所测量的轮廓的情况下沿着所述扁平制品的纵向方向为多个位置（X)确定所述扁平制 品的平整度。
[0016] 为了在对所述扁平制品进行进一步加工时比如在激光切割时获得尽可能平坦的 形状，有利的是，保存所述扁平制品的平整度并且在进一步加工时进行考虑。特别有利的 是，不仅保存所述扁平制品的沿着宽度方向的平整度而且保存其沿着纵向方向的平整度。 在进行进一步加工时对于所述平整度的最简单的考虑在于，切除所述扁平制品的不够平坦 的区域。
[0017] 第二个提到的任务通过一种用于测量金属的扁平制品的、尤其是由钢或者铝制成 的扁平制品的、尤其是钢带的内应力的方法得到解决，该方法具有以下方法步骤： -在弯曲装置中将所述扁平制品弯曲，使得无内应力的扁平制品在弯曲之后构成一个 具有额定弯曲半径A的弧形段； -在经过弯曲的扁平制品的弧形段的区域中沿着所述扁平制品的宽度方向在多个位置 (y)上测量所述轮廓、尤其是实际弯曲半径; -在考虑到经过弯曲的扁平制品的、所测量的轮廓的情况下比如通过
来计算所述扁平制品的内应力U jyj。
[0018] 典型地也在测量内应力之前在水平的平面中在辊道上导引金属的扁平制品。所述 扁平制品如在进行平整度测量时一样在弯曲装置中被弯曲成弧形段，从而使得，理想地无 内应力的扁平制品是前提，经过弯曲的扁平制品构成额定弯曲半径
[0019] 对于将所述扁平制品弯曲并且测量轮廓这两个步骤来说，无变化地继续适用关于 平整度测量的结论。与所述平整度测量不同的是，从所测量的轮廓中、尤其是从在所述扁平 制品的宽度范围内的实际弯曲半径中计算所述扁平制品的内应力。所说明的 公式对于单维的应力状态来说(如在所轧制的带中经常出现的一样）足够精确。不过，对于 本领域的技术人员来说，对于比较复杂的应力状态、比如二维的应力状态来说当然已知相 应的、来自于技术构造的关联。
[0020] 在按本发明的方法中，在经过弯曲的扁平制品上实施对于内应力的测量，由此能 够使局部地在扁平制品中存在的内应力移位(参见图2b，其中具有拉应力的区域向里移位 并且具有压应力的区域向外移位)。所述移位带来经过弯曲的扁平制品的轮廓的变化。对 所述