BRPI0807810A2 - Método para ajudar, pelos menos parcialmente, o controle manual de uma linha de trabalho de metal - Google Patents

Método para ajudar, pelos menos parcialmente, o controle manual de uma linha de trabalho de metal Download PDF

Info

Publication number
BRPI0807810A2
BRPI0807810A2 BRPI0807810-6A BRPI0807810A BRPI0807810A2 BR PI0807810 A2 BRPI0807810 A2 BR PI0807810A2 BR PI0807810 A BRPI0807810 A BR PI0807810A BR PI0807810 A2 BRPI0807810 A2 BR PI0807810A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
metal
proportion
working line
phase
state
Prior art date
Application number
BRPI0807810-6A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Schmors
Klaus Weinzierl
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39382714&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0807810(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of BRPI0807810A2 publication Critical patent/BRPI0807810A2/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B21B37/76Cooling control on the run-out table
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D11/00Process control or regulation for heat treatments
    • C21D11/005Process control or regulation for heat treatments for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B37/00Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA AJUDAR, PELO MENOS PARCIALMENTE, O CONTROLE MANUAL DE UMA LINHA DE TRABALHO DE METAL".
A presente invenção refere-se a um método para ajudar pelo menos parcialmente o controle manual de uma linha de trabalho de metal na qual é trabalhado metal na forma de tira ou prancha ou em um estado préperfilado, e a uma linha de trabalho de metal.
Linhas de trabalho de metal deste tipo - por exemplo linhas de produção para laminação de metal, seções de resfriamento para resfriar o 10 metal ou uma combinação das duas - são geralmente conhecidas. Nestas linhas de trabalho, estados de fase do metal que são determinados tão precisamente quanto possível são frequentemente requeridos no produto final ou também para etapas específicas de trabalho; isto significa que proporções de fase específicas de fases diferentes do metal, em particular do aço, 15 são predeterminadas como valores de objetivo. Aderir a estes valores de objetivo é um critério essencial para a qualidade do metal.
No sentido de aderir ao estado de fase desejado do metal tão precisamente quanto possível em um sistema controlado automaticamente, o WO 2005/099923 A1 propôs, por exemplo, o uso de um modelo de con20 versão de fase, a determinação de pelo menos uma proporção de fase em pontos do metal monitorado por deslocamento levando em consideração a monitoração de deslocamento, os parâmetros operacionais da linha de trabalho de metal, os dados primários, que descrevem o metal passando dentro da linha de trabalho de metal e o estado do dito metal, e valores medidos, e 25 controle correspondente de uma seção de resfriamento na base do resultado.
No entanto, o controle automático não pode realmente prover os parâmetros de objetivo desejado (por exemplo, proporções de fase, temperatura, espessura e semelhante) do metal trabalhado em todo o processo, e 30 portanto são conhecidos sistemas tendo controle manual, pelo menos parcialmente. Nestes sistemas, um operador pode controlar manualmente diversos componentes, por exemplo, atuadores para resfriamento, mesas de ciIindro ou cilindros, no sentido de fixar os parâmetros aos parâmetros de objetivos desejados. No fim da linha de trabalho, por exemplo, a temperatura é então medida e exibida para o operador, por exemplo no fim de uma seção de resfriamento. As diferentes colocações de parâmetros operacionais po5 dem levar à mesma temperatura mas a diferentes estados de fase do metal, e isto pode levar à produção de sucata da qual o operador é desavisado. Isto é também acompanhado por uma qualidade mais pobre do metal trabalhado. O trabalho pode falhar também por causa do estado de fase incorreto e podem acontecer os denominados remendos no sistema, quer dizer o metal se 10 torna emperrado ou agarrrado no sistema, e isto pode levar pelo menos a uma parada do sistema. Um remendo deste tipo coloca em risco também a segurança de quaisquer pessoas presentes.
Então, a invenção é baseada no objetivo de especificar um método para ajudar o controle manual, pelo menos parcialmente, de uma linha 15 de trabalho de metal, cujo método permite a um operador executar colocação melhorada com respeito a parâmetros de objetivos e então aumenta a qualidade do metal trabalhado, reduz a produção de sucatas e previne remendos.
No sentido de alcançar este objetivo, no caso de um método do 20 tipo mencionado inicialmente, a invenção provê que a proporção de pelo menos uma fase metalúrgica do metal é continuamente determinada com respeito a pelo menos uma localização específica da linha de trabalho de metal levando em consideração parâmetros operacionais da linha de trabalho de metal que influencia o estado de fase e/ou os parâmetros de estado 25 do metal, e a proporção da pelo menos uma fase com respeito à localização específica da linha de trabalho de metal é exibida a um operador.
De acordo com a invenção, em primeiro lugar a proporção de pelo menos uma fase é então determinada em uma localização específica da linha de trabalho de metal que é particularmente relevante para o proces30 sarnento de trabalho. O resultado da determinação pode ser também usado para o controle automático parcial da linha de trabalho de metal. No entanto, no método de acordo com a invenção, ele é também vantajosamente exibido a um operador em tempo real, por exemplo, em um dispositivo de controle. 0 operador então recebe informação atualizada do que é relevante para a qualidade do metal trabalhado e representa imediatamente a influência dos controles manuais executados por ele, e então pode ser possível otimizar 5 adicionalmente as colocações manuais por meio de mudanças adicionais. Então, a exibição é usada para garantia de qualidade, mas previne também remendos e a produção de sucata e aumenta a segurança na linha de trabalho de metal. Em particular, a exibição pode ser também usada quando a linha de trabalho de metal é operada em um modo automático, de tal forma 10 que a ocorrência de um problema de qualidade possa ser descoberta em tempo e uma mudança para controle manual pode ser feita no sentido de executar correções apropriadas. Em termos gerais, porém, o termo "controle manual" neste contexto deve ser também entendido para significar, intervenção mínima - brevemente, qualquer tipo de informação de usuário que influ15 encia a seqüência operacional, não importa quão ligeiramente. Um exemplo de uma tal intervenção manual, que representa também controle manual, é a seleção de um plano de resfriamento adequado ou parâmetros de resfriamento adequados.
A proporção pode ser determinada, em particular, usando um 20 modelo para determinar o estado de fase do metal em pontos diferentes do metal (localizações definidas no metal), em que a monitoração de deslocamento dos pontos do metal e/ou dados primários, que descrevem o metal passando dentro da linha de trabalho de metal e o estado do dito metal, são levados em conta. Modelos deste tipo fornecem declarações confiáveis so25 bre o estado de fase do metal em pontos diferentes do metal.
O modelo é inicializado para todo ponto do metal passando a linha de trabalho de metal, se apropriado na base de uma medida. Todos os pontos do metal localizados na linha são monitorados para deslocamento. Já que a monitoração de deslocamento e os parâmetros operacionais signifi30 cam que as influências em todos os pontos do metal são conhecidas, é continuamente possível atualizar o estado de fase em cada um dos pontos do metal sob consideração. Para a exibição, é então somente necessário recuperar a informação apropriada na localização específica da linha de trabalho de metal. Por via de exemplo, esta informação pode ser juntada desde o ponto do metal mais próximo à localização específica. O modelo pode ser também integrado em um modelo superordenado, por exemplo com um mo5 delo de temperatura. É também possível, claro, usar outros métodos no sentido de determinar a(s) proporção(ões) de fase, por exemplo, processos de medida.
Como já mencionado, variáveis medidas podem ser também incluídas na determinação do estado de fase do metal. Para este propósito, 10 pode ser provido que seja usado pelo menos um dispositivo de medir para gravar parâmetros de estado, em particular um pirômetro. Um pirômetro torna possível medir a temperatura em um ponto específico do metal de tal forma que, por exemplo, o modelo pode ser inicializado em um tal ponto, em particular em associação com os dados primários. Fica sem dizer que parâ15 metros de estado podem ser também usados para adaptar o modelo em que, por exemplo, um valor medido sugere correção do estado de fase determinado pelo modelo.
A linha de trabalho de metal pode ser qualquer tipo de linha de trabalho de metal em que o estado de fase do metal desempenha um papel importante. Então, por via de exemplo, a linha de trabalho de metal pode ser uma linha de produção na qual é provida laminação ferrítica. O metal ferrítico pode ser laminado com uma força de laminação mais baixa do que, por exemplo, metal austenítico. É importante aqui que o ponto de conversão de ferrita em austenita seja conhecido tão precisamente quanto possível e está entre dois estágios específicos de laminação. Então, pode ser provido no método de acordo com a invenção, por exemplo, que a proporção de fase em cada estágio de laminação seja exibida. Isto permite acontecer a laminação ferrítica já que o operador tem uma avaliação dos estados de fase do metal a todo momento e pode, se apropriado, intervir no processo de Iaminação por controle manual.
No entanto, o método pode ser usado particularmente vantajosamente quando o metal for trabalhado em uma linha de trabalho de metal que é na forma de uma seção de resfriamento para resfriar o metal. As seções de resfriamento frequentemente se juntam a uma linha de produção e são usadas para preparar o metal para remoção. Por via de exemplo, um bobinador sobre o qual é trabalhado o metal bobinado pode ser então provi5 do na extremidade da seção de resfriamento. Claro, é igualmente possível acontecer trabalho adicional ou para um dispositivo de remoção ou armazenamento diferente a ser provido na extremidade da seção de resfriamento. Um exemplo dele é a linha de placa pesada. Já que o bobinamento não pode acontecer lá, as placas são, em vez disso, endireitadas em um esticador 10 nivelador e armazenadas como placas. Uma seção de resfriamento deste tipo é provida com atuadores que servem para influenciar a temperatura do metal e então influenciar também as proporções de fase. Por via de exemplo, uma seção de resfriamento pode ter válvulas que são dispostas acima e abaixo de uma mesa de Iaminador e por meio do qual líquido refrigerante, 15 em particular água, é aplicado ao metal. Por via de exemplo, a quantidade da água e a pressão da água podem ser controladas manualmente ou automaticamente. A temperatura do metal é frequentemente medida no começo e no fim da seção de resfriamento. Pode portanto ser provido que os parâmetros de estado usados são valores medidos de um primeiro pirômetro, 20 que é disposto a montante da seção de resfriamento, e de um segundo pirômetro, que é disposto a jusante da seção de resfriamento. Fica sem dizer que outras medidas de temperatura podem ser também executadas. Juntamente com dados primários e informação geral sobre o metal que passa, por exemplo, que o metal é formado 100% de austenita, os valores medidos do 25 primeiro pirômetro podem ser usados para inicializar as proporções de fase em um ponto do metal. O segundo pirômetro em última instância serve para controle e para adaptação do modelo.
Fica sem dizer que a produção global poder ser também considerada, isto é uma combinação de linha de produção e seção de resfriamento, por exemplo.
No sentido de poder avaliar a qualidade do metal trabalhado idealmente na localização relevante, a proporção é convenientemente exibida com respeito a uma localização no fim da linha de trabalho, isto é por exemplo no fim da seção de resfriamento, antes de bobinar sobre um bobinador que pode ser provido. Pode então ser imediatamente avaliado se os parâmetros de objetivo desejados são alcançados com os parâmetros operacionais atuais.
Por via de exemplo, se é considerada uma seção de resfriamento de mais ou menos 70 metros de comprimento, uma tira movendo rapidamente, por exemplo em uma velocidade de 10 metros/segundo, precisa de 7 segundos para passar através da seção de resfriamento. No entanto, veloci10 dades mais lentas são também frequentemente habituais, por exemplo 2 metros/segundo, e então o metal necessita de metade de um minuto para passar através da seção de resfriamento. Se é executada mudança de controle no começo da seção de resfriamento, a exibição em tempo real tem o efeito, por exemplo em uma localização no fim da linha de trabalho de metal, 15 que um operador somente pode observar os efeitos na tela depois de vários segundos ou até metade de um minuto.
Portanto, pode ser provido em um desenvolvimento vantajoso do método que, além de determinar a proporção atual, quando o controle de pelo menos um componente da linha de trabalho é mudado, é também de20 terminado e exibido um prognóstico para a proporção futura levando em consideração o controle mudado na localização. Com conhecimento dos parâmetros operacionais atuais e as proporções de fase atuais na posição em que o controle mudado é executado, isto significa que é possível executar um pré-cálculo desta posição até onde a localização com respeito a qual a 25 exibição é executada, e então o efeito da mudança é imediatamente aparente para um operador, especialmente quando o valor comparativo com as colocações prévias está ainda sendo também exibido para ele. Um prognóstico deste tipo - o qual, no entanto, não pode claramente ainda permitir mudanças subsequentes para o processo de trabalho que não são controlados pelo 30 operador, por exemplo um aumento não planejado na velocidade de transporte - provê o operador com primeiras indicações sobre o tipo de efeito que uma mudança no controle tem. Pode ser também particularmente provido vantajosamente que pode ser selecionado um modo de teste. Neste modo de teste, é possível estipular mudanças do controle na interface de usuário, embora estes não possam ser imediatamente empreendidos. Não obstante, a determinação das proporções de fase e os parâmetros operacionais co5 nhecidos mudados e inalterados torna possível criar um prognóstico que exibe quais efeitos a mudança pretendida terá. Se o operador está satisfeito, ele pode adotar as mudanças no controle, por exemplo ativando um elemento de controle de operador adicional.
Existem diagramas de fase complexos contendo um grande nú10 mero de diferentes fases para metais, em particular para aços contendo carbono. Não é conveniente determinar e exibir as proporções de todas estas fases. Portanto, principalmente fases relevantes são exibidas preferencialmente. Em particular, pode ser provido que a proporção de fases austenítica e/ou ferrítica e/ou perlitica e/ou cementitica e/ou fases adicionais sejam de15 terminadas e exibidas.
A proporção pode ser exibida em qualquer forma desejada que seja fácil para entender e clara. Então, a proporção pode com vantagem ser exibida na forma de uma curva e/ou como um gráfico de setores circulares e/ou em forma numérica e/ou como um gráfico de barra e/ou como gráficos 20 de cor. Particular e vantajosamente, pode ser também provido que uma mensagem de advertência seja emitida quando pelo menos um valor predeterminado para pelo menos uma proporção na localização fica aquém ou é excedido. Por via de exemplo, é então possível predeterminar valores de tolerância que representam uma tolerância de qualidade e devem ser aderi25 dos a. A mensagem de advertência, que pode ser emitida visualmente e/ou audivelmente, desvia a atenção do operador para o problema que aconteceu e para a exibição da(s) proporção(ões) de fase, e contramedidas adequadas podem ser tomadas.
Adicionalmente, a invenção se refere também a uma linha de trabalho de metal para manipulação de metal na forma de tira ou prancha ou em um estado pré-perfilado, tendo um dispositivo de controle compreendendo uma unidade de computação projetada para determinar continuamente a proporção de pelo menos uma fase metalúrgica do metal com respeito a pelo menos uma localização específica da linha de trabalho de metal levando em consideração parâmetros operacionais que influenciam o estado de fase e/ou parâmetros de estado do metal, um aparelho de entrada para o controle manual pelo menos parcialmente da operação da linha de trabalho de metal, que é seletivamente possível, e um aparelho de exibição projetado para exibir a proporção da pelo menos uma fase com respeito à localização específica da linha de trabalho de metal. Em particular, uma linha de trabalho de metal deste tipo é projetada para executar o método de acordo com a invenção, e as modalidades relativas ao método podem ser transferidas para a linha de trabalho de metal. A unidade de computação então, recebe sinais que indicam o estado do metal ou da linha de trabalho de metal na forma de parâmetros operacionais e/ou parâmetros de estado. Depois que pelo menos uma fase foi determinada, sinais correspondentes são enviados ao aparelho de exibição, e a exibição pode então acontecer.
Pode portanto ser provido que a proporção seja determinada provendo a unidade de computação com um modelo para determinar o estado de fase do metal em pontos diferentes do metal, levando em consideração a monitoração de deslocamento dos pontos do metal e/ou dados primá20 rios que descrevem o metal passando dentro da linha de trabalho de metal e o estado do dito metal. Um modelo deste tipo pode, por exemplo, ser também parte de um modelo mais compreensivo da linha de trabalho de metal que pode incluir adicionalmente, por exemplo, um modelo de temperatura.
Convenientemente, a linha de trabalho de metal pode compreender um dispositivo de medida para gravar parâmetros de estado, em particular um pirômetro.
A linha de trabalho de metal pode ser qualquer tipo desejado de linha de trabalho, por exemplo, uma linha de produção ou uma linha de acabamento. É particularmente vantajoso quando a linha de trabalho de metal 30 está na forma de uma seção de resfriamento compreendendo atuadores para influenciar a temperatura do metal. Os pirômetros podem ser providos no começo e no fim de uma tal seção de resfriamento, em que a unidade de computação é projetada para levar em conta os valores medidos dos pirômetros como parâmetros de estado. Claro, é também possível prover pirômetros adicionais ou outros dispositivos de medida.
O aparelho de exibição pode ser projetado para exibir a proporção na forma de uma curva e/ou como um gráfico de setores circulares e/ou em forma numérica e/ou como um gráfico de barra e/ou como gráficos de cor.
Finalmente, deve ser observado que a invenção pode ser vantajosamente usada não somente para o trabalho de de metal na forma de tira 10 ou prancha. Particularmente na manipulação de metal em um estado préperfilado, por exemplo a produção de tubos ou perfis, são frequentemente providas opções de controle manual, e assim o uso produtivo é também possível aqui.
Vantagens e detalhes adicionais da presente invenção se tornarão claros da modalidade exemplificativa descrita abaixo, e com referência aos desenhos, nos quais:
A figura 1 mostra uma linha de trabalho de metal de acordo com
a invenção,
A figura 2 mostra uma possível interface de usuário para exibir informação ou para pelo menos parcialmente o controle manual da linha de trabalho de metal,
As figuras 3A-D mostram possíveis representações de proporções de fase, e
A figura 4 mostra uma possível mensagem de advertência.
A figura 1 mostra uma linha de trabalho de metal 1 que aqui está
na forma de uma linha de resfriamento 2. A linha de resfriamento 2 é disposta a jusante de uma linha de produção, cujo último suporte de cilindro é indicado em 3. Um metal 4 a ser trabalhado, aqui na forma de tira, passa primeiramente através da linha de produção e então da seção de resfriamento 2, 30 em conseqüência do que é bobinado no bobinador 5, que é disposto a jusante da seção de resfriamento 2, no sentido de ser transportado para fora ou para armazenamento intermediário para trabalho adicional. A seção de resfriamento 2 compreende atuadores 6 que são usados para influenciar a temperatura do metal 4. Neste caso, os atuadores 6 compreendem abas e válvulas que tornam possível aplicar água ao metal 4 na forma de tira, no sentido de esfriar o ultimo. Embora somente alguns atu5 adores 6 são mostrados no desenho, a seção de resfriamento pode incluir um grande número de tais atuadores 6.
A seção de resfriamento 2 inclui também um dispositivo de controle 7, que é mostrado esquematicamente na figura 1. O dispositivo de controle 7 compreende uma unidade de computação 8, um aparelho de entrada 10 9 para o controle parcialmente manual dos atuadores e um aparelho de exibição 10. Além disso, um pirômetro 11 para medir a temperatura do metal 4 é disposto tanto a montante quanto a jusante da linha de resfriamento.
A unidade de computação 8 controla os atuadores 6 (por exemplo, válvulas, bocais ou abas etc.) de acordo com parâmetros operacionais S que podem ser pelo menos parcialmente mudados por um operador em um modo operacional manual por meio do aparelho de entrada 9, e assim os atuadores 6 podem ser controlados em grupos ou separadamente. A habilidade de executar o controle manual não tem que ser provido permanentemente; da mesma maneira é prontamente concebível que uma comutação possa ser feita entre um modo operacional automático e um modo operacional manual. Além disso, é concebível que partes dos atuadores 6 possam ser separadamente projetados para controle manual. Além disso, é concebível ao operador variar variáveis de entrada de operação automática, por exemplo, um fator de amplificação que aumenta a quantidade da água quando a velocidade da tira aumenta (semiautomático). Exemplos de outras intervenções manuais que representam controle manual estão mudando dados primários (por exemplo, temperatura desejada do bobinador), mudando a estratégia de resfriamento (por exemplo, gradiente de resfriamento), mudando o comprimento de seções de tira não resfriadas ou também avaliação de qualidade, que não representa uma mudança para o sistema automático propriamente.
Adicionalmente, a unidade de computação 8 recebe informações adicionais relativas ao estado da seção de resfriamento 2 ou do metal 4. Além dos valores medidos T dos pirômetros 11, a unidade de computação 8 é suprida com dados primários P do meta! 4, que descreve o metal 4 ou o estado dele enquanto ele passa na seção de resfriamento 2, e a velocidade do
5 metal v como um parâmetro operacional adicional.
Além disso, é provida monitoração de deslocamento 28, e esta continuamente segue a posição de um ponto do metal 4 enquanto o último passa através da seção de resfriamento 2. A monitoração de deslocamento 28 pode ser também integrada na unidade de computação 8; em todo caso, 10 os dados da monitoração de deslocamento 28 estão também disponíveis para a unidade de computação 8.
Um modelo 12 da seção de resfriamento 2 é então armazenado na unidade de computação 8, e este modelo inclui um modelo 13 para determinar o estado de fase do metal 4 em diferentes pontos do metal e um modelo de temperatura 14 para determinar a temperatura ou a distribuição de temperatura do metal 4 em diferentes pontos do metal. Os modelos 13 e
14 podem ser também implementados como um modelo comum. O modelo 13 é projetado para determinar a proporção de pelo menos uma fase do metal em uma pluralidade de pontos do metal levando em consideração os pa20 râmetros operacionais S que influenciam o estado da fase, os parâmetros de estado do metal 4, aqui os valores da temperatura medida T, os dados primários P e os dados de monitoração de deslocamento X. Da mesma maneira, o modelo de temperatura 14 é projetado para executar uma determinação deste tipo com respeito à temperatura ou o perfil de temperatura. A(s) pro25 porção(ões) ou a temperatura é/são continuamente determinada(s). Neste caso, por exemplo, os modelos 13 e 14 operam como segue.
Em primeiro lugar, é medida a temperatura em um ponto específico do metal usando o pirômetro 11 disposto a montante da seção de resfriamento 2. Uma ou mais proporções de fase iniciais podem assim ser deter30 minadas junto com os dados primários P. De lá, o ponto do metal é monitorado para deslocamento, em cujo caso a pelo menos uma proporção de fase ou a temperatura é continuamente seguida em tempo real, por exemplo por meio dos parâmetros operacionais Sea velocidade v, que influenciam a temperatura ou o estado de fase do metal 4 e a magnitude do qual é conhecida. A monitoração de deslocamento 28 dos pontos do metal termina antes do bobinador 5. Isto significa que a pelo menos uma proporção de fase é 5 conhecida do modelo 13 a qualquer hora, em todos os pontos do metal 4 monitorados para deslocamento.
A segunda medida de temperatura no pirômetro 11a jusante é usada para conferir a consistência e para adaptação do modelo.
Na linha de trabalho de metal 1 de acordo com a invenção, a informação relativa ao estado de fase do metal 4 que é recebida pelo modelo 13 é então não usada, ou não somente usada, para controlar a seção de resfriamento 2, mas em vez disso, a proporção da pelo menos uma fase com respeito a uma localização específica 15 da seção de resfriamento 2, neste caso no fim da seção de resfriamento 2, no pirômetro 11 ou logo depois dele, é exibido a um operador por meio do aparelho de exibição 10. Isto habilita primeiramente monitoração contínua para assegurar suficiente qualidade, e secundariamente um operador pode observar o efeito de uma mudança aos parâmetros operacionais S no contexto de controle de manual. As informações adicionais que levam a uma melhoria na qualidade do metal trabalhado 4 e a um aumento em segurança na região da seção de resfriamento 2, está então disponível.
Neste caso, o método de acordo com a invenção executado na seção de resfriamento provê não somente a determinação da(s) proporção(ões) de fase levando em consideração parâmetros operacionais e pa25 râmetros de estado do metal 4 e a exibição da proporção no aparelho de exibição 10, mas também a possibilidade de um prognóstico. O modelo 13 é projetado para pré-calcular os efeitos que um controle mudado de atuadores
6 da linha de resfriamento 2 tem sobre o estado de fase do metal 4 na localização 15. Isto é feito usando as proporções de fase atuais de um ponto do metal imediatamente antes do atuador relevante ou o primeiro atuador relevante 6 no sentido de executar, naquela base, um pré-cálculo que determina a proporção da pelo menos uma fase a ser esperada na localização 15, Ievando em consideração parâmetros operacionais atuais e mudados S e os parâmetros operacionais adicionais, por exemplo a velocidade v. Esta informação é também vantajosamente exibida para o operador depois da determinação, de forma que, para observar a influência na distribuição de fase, 5 não deve-se esperar até que um ponto do metal trabalhado com os novos parâmetros operacionais também alcance realmente a localização 15. Um modo de teste no qual o dispositivo de controle 7 pode ser comutado, por exemplo selecionando um painel de comutação correspondente mostrado no aparelho de exibição 10, é também convenientemente provido com vanta10 gem, em que os parâmetros operacionais S mudados não são imediatamente adotados mas em vez disso, por exemplo, somente depois que um elemento de controle de operador tenha sido ativado. No entanto, um prognóstico para a localização 15 é criado e exibido já durante o controle mudado que ainda não tinha sido aplicado, e então um operador pode adaptar apro15 priadamente sua colocação sem produzir sucata. As proporções e temperaturas de fase presentes nos modelos 13 e 14 são também usadas como a base para este prognóstico.
A figura 2 mostra uma interface de usuário possível 29 que pode ser representada no aparelho de exibição 10 (um monitor). Neste caso, informação geral relacionada à linha de trabalho de metal 1 é exibida em uma primeira região 16, e uma segunda região 17 é usada para exibir e selecionar parâmetros operacionais S dos atuadores 6. A configuração de tais regiões é geralmente conhecida e não precisa ser explicada em maior detalhe aqui. Adicionalmente, no entanto, é provida uma região 18 para exibir informação relativa ao metal 4. A informação 19 relativa à temperatura do metal 4 na localização 15 é exibida de uma maneira conhecida em princípio. Adicionalmente, no entanto, é provida uma exibição 20 para as proporções de fase do metal 4 que estão atualmente presentes na localização 15 e conforme foram determinadas pelo modelo 13. Adicionalmente, é também possível apresentar um prognóstico 21 na região 18 quando o controle é mudado. Se
o valor original antes do controle ser mudado é também exibido adicionalmente em 21, é possível a comparação direta. Além disso, a interface de usuário 16 pode incluir um elemento de controle de operador 22 para ativar o modo de teste já descrito acima e um elemento de controle de operador adicional 23 para adotar a entrada dos parâmetros operacionais mudados em um modo de teste. Fica sem dizer que elementos de controle de operador 5 adicionais 24 podem ser selecionados, por exemplo, controlando um "mouse" que podem ser também providos, como é sabido.
As Figuras 3A-3D mostram diferentes opções de configuração para a exibição 20 da proporção da pelo menos uma fase. A Figura 3A mostra uma exibição 20a na forma de um gráfico de setores circulares. Este mostra as proporções das fases de ferrita e austenita e a proporção de fases adicionais.
A Figura 3B mostra uma exibição 20b na forma de um gráfico de barra. Este exibe as proporções das fases de ferrita, austenita, perlita e cementita.
A Figura 3C mostra uma exibição numérica 20c das proporções
das fases de ferrita e austenita e de outras fases.
A Figura 3D mostra uma exibição possível 20d na forma de gráficos de cor. As proporções das fases de austenita, perlita, cementita e ferrita são mostradas na mesma escala e com um comprimento correspondente 20 em cores diferentes ao longo de uma barra única. Os limites 25 entre as cores movem-se de acordo com as mudanças, como indicado pelas setas 26. Adicionalmente, uma escala de 0% a 100% pode ser provida, e assim as proporções podem também ser lidas. Isto provê uma configuração particularmente intuitiva da exibição 20d. Fica sem dizer que a codificação de cor é 25 também possível no caso das outras exibições 20a, 20b e 20c.
Quando as proporções de fase mudam, cada uma das representações muda de acordo com a determinação em tempo real das proporções, e então o usuário pode detectar imediatamente a distribuição de fase real se no modo operacional ou no modo de teste.
Adicionalmente, o dispositivo de controle 7 é projetado para emi
tir uma mensagem de advertência quando pelo menos uma proporção excede pelo menos um valor predeterminado ou fica aquém dele na localização 15. Uma mensagem de advertência 27 deste tipo é mostrada, por via de exemplo, na figura 4. O aparelho de exibição 10 pode compreender também um componente audível que pode produzir um sinal de advertência audível. A mensagem de advertência desvia a atenção do operador para a exibição 5 20 do estado de fase do metal 4. É indicado que existe um problema relativo à qualidade ou até uma situação arriscada.

Claims (18)

1. Método para ajudar pelo menos parcialmente o controle manual de uma linha de trabalho de metal em que é trabalhado o metal na forma de tira ou prancha ou em um estado pré-perfilado, em que a proporção de pelo menos uma fase metalúrgica do metal é continuamente determinada com respeito a pelo menos uma localização específica da linha de trabalho de metal levando em consideração parâmetros operacionais da linha de trabalho de metal que influenciam o estado de fase e/ou parâmetros de estado do metal, e a proporção da pelo menos uma fase com respeito à localização específica da linha de trabalho de metal é exibida a um operador.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a proporção é determinada usando um modelo para determinar o estado de fase do metal em diferentes pontos do metal, em que são levados em conta, a monitoração de deslocamento dos pontos do metal e/ou dados primários, que descrevem o metal passando dentro da linha de trabalho de metal e o estado do dito metal.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado em que é usado pelo menos um dispositivo de medir para gravar parâmetros de estado, em particular um pirômetro.
4. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que o metal é trabalhado em uma linha de trabalho de metal que está na forma de uma seção de resfriamento para resfriar o metal.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado em que os parâmetros de estado usados são valores medidos de um primeiro pirômetro, que é disposto a montante da seção de resfriamento, e de um segundo pirômetro, que é disposto a jusante da seção de resfriamento.
6. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que a proporção é exibida com respeito a uma localização no fim da linha de trabalho.
7. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que, além de determinar a proporção atual, quando o controle de pelo menos um componente da linha de trabalho é mudado, é também determinado e exibido um prognóstico para a proporção futura levando em consideração o controle mudado na localização.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado em que um modo de teste é selecionado, no qual o controle mudado não é imediatamente adotado.
9. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que é determinada e exibida a proporção de fases austenítica e/ou ferrítica e/ou perlítica e/ou cementítica e/ou fases adicionais.
10. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que a proporção é exibida na forma de uma curva e/ou como um gráfico de setores circulares e/ou em forma numérica e/ou como um gráfico de barra e/ou como gráficos de cor.
11. Método de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado em que uma mensagem de advertência é emitida quando pelo menos um valor predeterminado para pelo menos uma proporção na localização fica aquém ou é excedido.
12. Linha de trabalho de metal para manipulação de metal (4) na forma de tira ou prancha ou em um estado pré-perfilado, tendo um dispositivo de controle (7) compreendendo uma unidade de computação (8) projetada para determinar continuamente a proporção de pelo menos uma fase metalúrgica do metal (4) com respeito a pelo menos uma localização específica (15) da linha de trabalho de metal (1) levando em consideração parâmetros operacionais (S) que influenciam o estado de fase e/ou parâmetros de estado do metal (4), um aparelho de entrada (9) para o pelo menos parcialmente controle manual da operação da linha de trabalho de metal, que é possível seletivamente, e um aparelho de exibição (10) projetado para exibir (20) a proporção da pelo menos uma fase com respeito à localização específica (15) da linha de trabalho de metal (1).
13. Linha de trabalho de metal de acordo com a reivindicação 12, caracterizada em que a proporção é determinada provendo a unidade de computação (8) com um modelo (13) para determinar o estado de fase do metal (4) em pontos diferentes do metal, levando em consideração a monitoração de deslocamento (28) dos pontos do metal e/ou dados primários (P) que descrevem o metal (4) passando dentro da linha de trabalho de metal (1) e o estado do dito metal.
14. Linha de trabalho de metal de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada em que ela compreende pelo menos um dispositivo de medir para gravar parâmetros de estado, em particular um pirômetro (11).
15. Linha de trabalho de metal de acordo com uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada em que ela é uma seção de resfriamento (2) compreendendo atuadores (6) para influenciar a temperatura do metal (4).
16. Linha de trabalho de metal de acordo com a reivindicação15, caracterizada em que um pirômetro (11) é provido tanto no começo quanto no fim da seção de resfriamento (2), em que a unidade de computação (8) é projetada para levar em conta os valores medidos (T) dos pirômetros (11) como parâmetros de estado.
17. Linha de trabalho de metal de acordo com uma das reivindicações 12 a 16, caracterizada em que o aparelho de exibição (10) é projetado para exibir a proporção na forma de uma curva e/ou como um gráfico de setores circulares (20a) e/ou em forma numérica (20c) e/ou como um gráfico de barra (20b) e/ou como gráficos de cor (20d).
18. Linha de trabalho de metal de acordo com uma das reivindicações 12 a 17, projetada para executar o método como definido em uma das reivindicações 1 a 11.
BRPI0807810-6A 2007-02-15 2008-02-06 Método para ajudar, pelos menos parcialmente, o controle manual de uma linha de trabalho de metal BRPI0807810A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007007560.1 2007-02-15
DE102007007560A DE102007007560A1 (de) 2007-02-15 2007-02-15 Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstraße
PCT/EP2008/051450 WO2008098863A1 (de) 2007-02-15 2008-02-06 Verfahren zur unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen steuerung einer metallbearbeitungsstrasse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0807810A2 true BRPI0807810A2 (pt) 2014-08-05

Family

ID=39382714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0807810-6A BRPI0807810A2 (pt) 2007-02-15 2008-02-06 Método para ajudar, pelos menos parcialmente, o controle manual de uma linha de trabalho de metal

Country Status (13)

Country Link
US (1) US8359119B2 (pt)
EP (1) EP2121209B2 (pt)
KR (1) KR20090122948A (pt)
CN (1) CN101610856B (pt)
AT (1) ATE528081T1 (pt)
BR (1) BRPI0807810A2 (pt)
CA (1) CA2678062A1 (pt)
DE (1) DE102007007560A1 (pt)
MX (1) MX2009008349A (pt)
PL (1) PL2121209T5 (pt)
RU (1) RU2457054C2 (pt)
UA (1) UA95129C2 (pt)
WO (1) WO2008098863A1 (pt)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008011303B4 (de) 2008-02-27 2013-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke zum Kühlen eines Walzguts mit von der Temperatur losgelöster Kühlung auf einen Endenthalpiewert
AT514380B1 (de) * 2013-05-03 2015-04-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Bestimmung des ferritischen Phasenanteils nach dem Erwärmen oder Abkühlen eines Stahlbands
DE102014224461A1 (de) 2014-01-22 2015-07-23 Sms Siemag Ag Verfahren zur optimierten Herstellung von metallischen Stahl- und Eisenlegierungen in Warmwalz- und Grobblechwerken mittels eines Gefügesimulators, -monitors und/oder -modells
EP2982453A1 (de) * 2014-08-06 2016-02-10 Primetals Technologies Austria GmbH Einstellen eines gezielten Temperaturprofiles an Bandkopf und Bandfuß vor dem Querteilen eines Metallbands
JP7020379B2 (ja) * 2018-11-20 2022-02-16 東芝三菱電機産業システム株式会社 金属材料の材質制御支援装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR223577A (pt) 1973-12-11
SU850706A1 (ru) 1979-09-17 1981-07-30 Институт черной металлургии Устройство дл термическогоупРОчНЕНи жЕлЕзНОдОРОжНыХ КОлЕС
SU1696028A1 (ru) 1990-02-26 1991-12-07 Институт черной металлургии Устройство дл регулировани охлаждени листового проката
US5170367A (en) * 1990-04-25 1992-12-08 The Expert System Technologies, Inc. Nondestructive determination of phase fractions of composite materials
DE19639062A1 (de) * 1996-09-16 1998-03-26 Mannesmann Ag Modellgestütztes Verfahren zur kontrollierten Kühlung von Warmband oder Grobblech in einem rechnergeführten Walz- und Kühlprozeß
DE19933610A1 (de) * 1999-07-17 2001-01-25 Bwg Bergwerk Walzwerk Verfahren zum Planieren von Metallbändern
DE10156008A1 (de) * 2001-11-15 2003-06-05 Siemens Ag Steuerverfahren für eine einer Kühlstrecke vorgeordnete Fertigstraße zum Walzen von Metall-Warmband
DE10203787A1 (de) * 2002-01-31 2003-08-14 Siemens Ag Verfahren zur Regelung eines industriellen Prozesses
RU2211102C1 (ru) 2002-03-11 2003-08-27 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Устройство для измерения и регулирования плоскостности полос в процессе прокатки
CN1216700C (zh) * 2002-09-19 2005-08-31 鞍钢集团新钢铁有限责任公司 热轧带钢三段层流冷却工艺
DE10251716B3 (de) * 2002-11-06 2004-08-26 Siemens Ag Modellierverfahren für ein Metall
DE10256750A1 (de) 2002-12-05 2004-06-17 Sms Demag Ag Verfahren zur Prozesssteuerung oder Prozessregelung einer Anlage zur Umformung, Kühlung und/oder Wärmebehandlung von Metall
ATE348671T1 (de) 2003-02-25 2007-01-15 Siemens Ag Verfahren zur regelung der temperatur eines metallbandes, insbesondere in einer kühlstrecke
JP2006523143A (ja) * 2003-03-28 2006-10-12 ターター スチール リミテッド 熱間ストリップ圧延機における熱間圧延コイルのオンライン特性予測システムおよび方法
DE102004005919A1 (de) * 2004-02-06 2005-09-08 Siemens Ag Rechnergestütztes Modellierverfahren für das Verhalten eines Stahlvolumens mit einer Volumenoberfläche
CN101056721B (zh) 2004-04-06 2010-09-01 西门子公司 用于制造金属的方法
US7601096B2 (en) * 2006-07-12 2009-10-13 Negrin Barry E Exercise equipment abuse prevention control system and network employing same

Also Published As

Publication number Publication date
EP2121209B1 (de) 2011-10-12
US20100131092A1 (en) 2010-05-27
US8359119B2 (en) 2013-01-22
PL2121209T5 (pl) 2015-05-29
EP2121209A1 (de) 2009-11-25
CA2678062A1 (en) 2008-08-21
RU2457054C2 (ru) 2012-07-27
CN101610856A (zh) 2009-12-23
ATE528081T1 (de) 2011-10-15
MX2009008349A (es) 2009-08-12
RU2009134330A (ru) 2011-03-20
UA95129C2 (ru) 2011-07-11
PL2121209T3 (pl) 2012-03-30
WO2008098863A1 (de) 2008-08-21
EP2121209B2 (de) 2014-08-13
DE102007007560A1 (de) 2008-08-21
CN101610856B (zh) 2011-09-07
KR20090122948A (ko) 2009-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8463446B2 (en) Operating method for a cooling section having centralized detection of valve characteristics and objects corresponding thereto
BRPI0807810A2 (pt) Método para ajudar, pelos menos parcialmente, o controle manual de uma linha de trabalho de metal
DE102009051931B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Früherkennung von Fluidleckagen in einer Stranggießanlage oder in einem Hochofen
CN106457325B (zh) 平坦度控制装置
JP5924362B2 (ja) 材料特性値推定装置、材料特性値推定方法、および鋼帯の製造方法
JP7020379B2 (ja) 金属材料の材質制御支援装置
JP7031512B2 (ja) 鉄鋼プラント用監視作業支援システム
JP6102650B2 (ja) 連続ラインにおける板温制御方法及び板温制御装置
JP2007275933A (ja) 注湯トレーナーシステム
KR910010145B1 (ko) 열간압연에 있어서의 권취온도 제어방법
Ohlert et al. Digitalization in hot and cold rolling mills
CN208275940U (zh) 热轧机传动侧移动块零位标定装置
AT413951B (de) Verfahren zum stranggiessen eines metallstranges
EP0490700A2 (en) Method of operation and control of crown adjustment system drives on cluster mills
JP3527079B2 (ja) 駆動体の動作状態判断装置
JP3720286B2 (ja) レールの温度または遊間の測定装置
JPS60250816A (ja) 冷間圧延機における初期ロ−ル間隙制御方法
EP2993007B1 (en) Method and apparatus for casting prefabricated prestressed concrete products
KR100507575B1 (ko) 중간온도계를 이용한 열연강판의 냉각 제어방법
JP4477269B2 (ja) コイル材の先後端不良部除去方法およびそのシステム
JP4248670B2 (ja) 金属帯検査装置
JP2005186085A (ja) 冷間連続圧延機の走間板厚変更制御装置
JPS58151950A (ja) ロ−ルアライメント検知方法及び装置
JP2003170256A (ja) 連続鋳造機内に配置されたスプレーノズル詰まりの管理方法及び詰まり管理装置
JPS63252656A (ja) 連続鋳造設備の鋳込終了方法

Legal Events

Date Code Title Description
B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: PRIMETALS TECHNOLOGIES GERMANY GMBH (DE)

B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]
B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]