DE102017210230A1 - Verfahren zum Betreiben eines Glühofens - Google Patents
Verfahren zum Betreiben eines Glühofens Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017210230A1 DE102017210230A1 DE102017210230.6A DE102017210230A DE102017210230A1 DE 102017210230 A1 DE102017210230 A1 DE 102017210230A1 DE 102017210230 A DE102017210230 A DE 102017210230A DE 102017210230 A1 DE102017210230 A1 DE 102017210230A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metal strip
- annealing furnace
- actual
- temperature distribution
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 106
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 80
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 25
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 4
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/561—Continuous furnaces for strip or wire with a controlled atmosphere or vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/562—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D21/00—Arrangements of monitoring devices; Arrangements of safety devices
- F27D21/0014—Devices for monitoring temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B2037/002—Mass flow control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B2261/00—Product parameters
- B21B2261/20—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0003—Monitoring the temperature or a characteristic of the charge and using it as a controlling value
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
- F27D2019/0028—Regulation
- F27D2019/0059—Regulation involving the control of the conveyor movement, e.g. speed or sequences
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Heat Treatment Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Glühofens 200 zum Glühen eines Metallbandes 100. Das Verfahren sieht vor, dass zunächst mindestens eine gewünschte Soll-Materialeigenschaft MESoll für einen Punkt oder einen Abschnitt des Metallbandes 100 nach Durchlaufen des Glühofens 200 vorgegeben wird. Außerdem wird Information E über das Metallband vor oder in dem Glühofen bereitgestellt. Es erfolgt dann eine Berechnung einer Soll-Temperaturverteilung TSoll und / oder einer Soll-Geschwindigkeit VSoll des Metallbandes in dem Glühofen mit Hilfe eines computergestützten Modells in Abhängigkeit der Soll-Materialeigenschaft und der besagten Information. Die so berechnete Soll-Temperaturverteilung und / oder Soll-Geschwindigkeit wird / werden nachfolgend im Glühofen 200 eingestellt, um die Materialeigenschaft des Metallbandes hinter dem Glühofen in die gewünschte Soll-Materialeigenschaft MESoll zu überführen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Glühofens zum Glühen eines Metallbandes.
- Derartige Verfahren sind im Stand der Technik vielfältig bekannt, so z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2013 225 579 A1 . Diese Schrift offenbart ein Verfahren zur Steuerung und / oder Regelung eines Glüh- oder Wärmebehandlungsofens für ein Metallband, wobei der Ofen einem Walzgerüst vorgeschaltet ist. Mindestens ein Messgerät erfasst online eine mechanische Werkstoff-Eigenschaft des Metallbandes und generiert einen entsprechenden Messwert. Dieser Messwert wird in der Regelung für den Glüh- oder Wärmebehandlungsofen zurückgekoppelt. - Die
EP 2 742 158 B1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Conti-Glühe für die Bearbeitung eines Metallbandes. Es wird eine modellprädiktive Regelung vorgeschlagen, bei welcher als Eingangsgröße mindestens eine Eigenschaft des Metallbandes einem computergestützten Modell zugeführt wird, und wobei die Eingangsgröße sich auf einen Punkt oder einen Abschnitt des Metallbandes vor oder in der Conti-Glühe bezieht. Mit Hilfe des computergestützten Modells wird mindestens eine Materialeigenschaft des Walzgutes nach dem Conti-Glüh-Prozess simuliert. Diese simulierte Materialeigenschaft wird mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Bei einer Abweichung der simulierten Materialeigenschaft von dem Sollwert wird mindestens eine Prozessgröße, beispielsweise die Temperatur oder die Geschwindigkeit des Metallbandes während des Conti-Glüh-Prozesses durch eine Regeleinrichtung geregelt. Dies erfolgt so lange, bis der mindestens eine Punkt oder der mindestens eine Abschnitt des Walzgutes, auf den sich die Eingangsgröße bezieht, sich noch immer vor oder in der Conti-Glühe befindet. - Die in dem EP - Patent
EP 2 742 158 B1 beanspruchte Regelung der Materialeigenschaft eines Metallbandes auf eine gewünschte Soll-Materialeigenschaft inklusive einer Simulation von Ist-Materialeigenschaften eines Metallbandes mit Hilfe eines computergestützten Modells erfordert viel Rechnerleistung und Rechenzeit. Die Regelung erfolgt durch eine interaktive Modifikation von Prozessparametern, Temperatur und/oder Geschwindigkeit so, dass sich daraus die gewünschten Materialeigenschaften für das Metallband ergeben. Die erhöhte Rechenzeit ist nachteilig, weil sie in einer Reduktion der möglichen Berechnungsfälle bzw. Iterationsschritte resultiert. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Verfahren zum Betreiben eines Glühofens zum Glühen eines Metallbandes im Hinblick auf eine Verbesserung der Produktqualität und eine Erhöhung der Ausbringung weiterzubilden.
- Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst.
- Das gemäß Anspruch 1 beanspruchte Verfahren stellt eine Steuerung, aber keine Regelung dar. Im Rahmen dieser Steuerung erfolgt die Berechnung und Vorgabe einer Soll-Temperaturverteilung und / oder einer Soll-Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen so, dass das Metallband nach Verlassen des Glühofens eine gewünschte Soll-Materialeigenschaft aufweist. Das Vorliegen dieser gewünschten Soll-Materialeigenschaft wird im Rahmen des in Anspruch 1 beanspruchten Verfahrens - anders als bei einer Regelung - nicht überwacht; insbesondere erfolgt kein Vergleich der gewünschten Soll-Materialeigenschaft mit einer gemessenen Ist-Materialeigenschaft des Metallbandes hinter dem Ausgang der Glühe zwecks Bildung einer Materialeigenschaft-Regeldifferenz und es erfolgt keine Regelung dieser Regeldifferenz auf Null.
- Der Begriff „Temperaturverteilung“ bezieht sich streng genommen jeweils auf einen Abschnitt des Metallbandes. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung impliziert der Begriff „Temperaturverteilung“ jedoch auch einen singulären Temperaturwert an einer bestimmten Stelle des Metallbandes.
- Der Begriff „Glühofen“ im Sinne der vorliegenden Beschreibung schließt neben Heizeinrichtungen auch die Heizeinrichtungen in Durchlaufrichtung nachgelagerte Kühleinrichtungen mit ein.
- Die Berechnung und Vorgabe einer Soll-Temperaturverteilung und / oder einer Soll-Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen ist weniger rechenzeitintensiv als die Simulation von Materialeigenschaften. Außerdem erfolgt im Rahmen der beanspruchten Steuerung keine Rückkopplung einer Prozessgröße. Insgesamt ist damit eine Erhöhung der Ausbringung möglich.
- Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das beanspruchte Verfahren eine gewünschte Selbst-Korrektur bzw. Selbst-Adaption ausführen. Zu diesem Zweck wird die Ist-Materialeigenschaft des Metallbandes nach Durchlauf durch den Glühofen gemessen, und es werden eine Vergleichs-Temperaturverteilung und / oder eine Vergleichs-Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen mit Hilfe des computergestützten Modells des Glühofens in Abhängigkeit der gemessenen Ist-Materialeigenschaft und bereitgestellter Informationen über das Metallband vor oder in dem Glühofen berechnet. Es erfolgt dann eine Anpassung der Temperaturverteilung und / oder der Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen an die zuvor ermittelte Vergleichs-Temperaturverteilung und / oder die Vergleichsgeschwindigkeit durch geeignetes Adaptieren des computergestützten Modells.
- Anders ausgedrückt: Im Rahmen der Selbst-Korrektur bzw. Selbst-Adaption ist vorgesehen, das Verfahren nach Anspruch 1 zur Vorgabe einer Temperaturverteilung und / oder der Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen durchzuführen mit dem einzigen Unterschied, dass dem Computermodell anstelle der Soll-Materialeigenschaft die tatsächlich gemessene Materialeigenschaft des Metallbandes nach Durchlauf durch den Glühofen als Eingangsgröße zugeführt wird. Zur besseren begrifflichen Unterscheidung werden in diesem Fall die Ausgangsgrößen des computergestützten Modells Vergleichsgrößen genannt, hier konkret die Vergleichs-Temperaturverteilung und / oder die Vergleichs-Geschwindigkeit. Die tatsächliche Temperaturverteilung und / oder die tatsächliche Geschwindigkeit des Metallbandes im Glühofen werden als Ist-Größen erfasst und mit den zuvor berechneten Vergleichsgrößen verglichen. Aus diesem Vergleich kann eine Abweichung ungleich Null für die Temperaturverteilung und / oder für die Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen resultieren. In einer Adaptionswert-Berechnungseinheit wird dann nachfolgend mindestens ein geeigneter Adaptionswert auf Basis der besagten Abweichungen berechnet. Das computergestützte Modell wird dann nachfolgend mit Hilfe des berechneten Adaptionswertes adaptiert. Das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Glühofens wird dann für zukünftige Metallbänder vorzugsweise mit dem adaptierten computergestützten Modell durchgeführt. Daraus resultieren dann optimierte Soll-Temperaturverteilungen und / oder Soll-Geschwindigkeiten für das Metallband, die mit Hilfe einer Ofensteuerung als Stellglied in dem Glühofen eingestellt werden.
- Das computergestützte Modell kann z. B. mit einer Erfahrungsdatenbank oder mit einem statistischen Modell oder mit hinterlegten Glühkurven arbeiten und ist daher für jede Stahlsorte einsetzbar. Gerade bei neuentwickelten Stahlsorten kann dieses Modell sofort eingesetzt werden. Im Unterschied zu einem physikalischen Modell, welches für jede neue Stahlsorte erst implementiert werden muss, ist das erfindungsgemäß verwendete statistische Modell einfacher zu generieren.
- Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt das Adaptieren des computergestützten Modells nicht während des Durchlaufens desjenigen Metallbandes durch den Glühofen, auf Basis von dessen gemessener oder simulierter Ist-Materialeigenschaft die Berechnung des mindestens einen Adaptionswertes bzw. die Adaption des computergestützten Modells erfolgt war. Stattdessen erfolgt die Adaption vorzugsweise erst für zukünftig zu glühende Metallbänder.
- Der Begriff „Materialeigenschaft des Metallbandes“, egal ob Soll- oder Ist-Größe, meint im Rahmen der vorliegenden Beschreibung beispielsweise die Streckgrenze, die Zugfestigkeit, die Bruchdehnung oder die Gleichmaßdehnung des Metallbandes nach dessen Durchlauf durch den Glühofen.
- Der Begriff „Informationen über das Metallband“ umfasst beispielsweise dessen Zugfestigkeit und / oder Streckgrenze vor einer Continuous Galvanising Line CGL, vor einer Continuous Annealing Line CAL, in einer Beizlinie oder vor einem Haspel. Die Information kann auch
- - die Haspeltemperatur,
- - die Endwalztemperatur des Metallbandes beim Auslauf aus einer Fertigstraße,
- - die Eingangstemperatur der Bramme, aus dem das Metallband hervorgeht, am Eingang einer Fertigwalzstraße,
- - die Bandgeschwindigkeit des Metallbandes beim Auslauf aus dem letzten Gerüst - der Fertigwalzstraße,
- - die Walzkraft in einem Dressiergerüst,
- - die Walzkräfte beim Kaltwalzen,
- - die Walzkräfte beim Warmwalzen,
- - die Eingangstemperatur der Bramme in einem Vorgerüst vor der Fertigwalzstraße,
- - den Kaltwalzgrad,
- - die Zusammensetzung des Werkstoffs, insbesondere des Stahls des Metallbandes, weiter insbesondere dessen Kohlenstoffanteil und / oder
- - die Richtkraft am Flattener vor der CGL / CAL
- Diese Aufzählung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit; vielmehr können auch andere bzw. weitere Informationen dem erfindungsgemäßen computergestützten Modell als Eingangsgrößen zugeführt werden.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Der Beschreibung sind zwei Figuren beigefügt, wobei
-
1 das erfindungsgemäße Verfahren; und -
2 die erfindungsgemäße Adaption des computergestützten Modells veranschaulicht. - Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
1 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Glühofens200 . In dem Glühofen200 wird Metallband100 geglüht, während es durch den Glühofen in Pfeilrichtung hindurchläuft. Kernelement des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Berechnung einer Soll-TemperaturverteilungTSoll und / oder einer Soll-GeschwindigkeitVSoll für das Metallband in dem Glühofen. Diese Berechnung erfolgt mit Hilfe eines computergestützten Modells220 des Glühofens in Abhängigkeit einer vorgegebenen gewünschten Soll-MaterialeigenschaftMESoll des Metallbandes sowie in Abhängigkeit von InformationenE über das Metallband. Die Informationen betreffen Eigenschaften des Metallbandes vor oder in dem Glühofen200 oder sie betreffen Informationen über vorangegangene Bearbeitungsschritte bei der Herstellung des Metallbandes. Bezüglich einer weitergehenden Bedeutung der Begriffe „Materialeigenschaft“ und „Information“ sei an dieser Stelle auf die oben im allgemeinen Teil der Beschreibung gegebenen Definitionen dieser Begriffe verwiesen. - Nach erfolgter Berechnung der Soll-Temperaturverteilung
TSoll und / oder der Soll-GeschwindigkeitVSoll durch das computergestützte Modell220 werden die entsprechenden Werte an eine Ofensteuerung230 als Stellglied ausgegeben und von dieser in dem Glühofen200 realisiert bzw. eingestellt. Das besagte Einstellen der Soll-Temperaturverteilung und / oder der Soll-GeschwindigkeitVSoll des Metallbandes in dem Glühofen erfolgt mit dem Ziel, die Ist-MaterialeigenschaftMEIst des Metallbandes hinter dem Glühofen in die vorgegebene gewünschte Soll-MaterialeigenschaftMESoll , ebenfalls hinter dem Glühofen, zu überführen. - Das Berechnen der Soll-Temperaturverteilung
TSoll und / oder der Soll-GeschwindigkeitVSoll des Metallbandes in dem Glühofen erfolgt, solange sich noch mindestens ein Punkt oder ein Abschnitt des Metallbandes auf den sich die besagte Soll-MaterialeigenschaftMESoll des Metallbandes bezieht, vor oder in dem Glühofen befindet. - Das computergestützte Modell
220 kann bei der Berechnung der Soll-TemperaturverteilungTSoll in dem Glühofen200 und / oder bei der Berechnung der Soll-GeschwindigkeitVSoll , mit welcher das Metallband den Glühofen200 durchläuft, auf eine Erfahrungsdatenbank, ein statistisches Modell und / oder auf hinterlegte Glühkurven zurückgreifen. - Um die Qualität des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Glühofens
200 stetig zu verbessern, sieht das erfindungsgemäße Verfahren optional eine gelegentliche Adaption des computergestützten Modells220 vor, siehe2 . Für diese Adaption sieht das erfindungsgemäße Verfahren folgende Teilschritte vor: - - Messen der Ist-Materialeigenschaft
MEIst des Metallbandes100 nach Durchlauf durch den Glühofen200 , siehe1 . Die Messung erfolgt vorzugsweise an dem Punkt oder Abschnitt des Metallbandes, für den die gewünschte Soll-Materialeigenschaft vorgegeben wurde. - - Berechnen einer Vergleichstemperaturverteilung
TVgl und / oder einer VergleichsgeschwindigkeitVVgl des Metallbandes100 in dem Glühofen mit Hilfe des computergestützten Modells220 in Abhängigkeit der gemessenen Ist-MaterialeigenschaftMEIst des Metallbandes100 und in Abhängigkeit der bereitgestellten InformationenE über das Metallband vor oder in dem Glühofen200 . - Die Vergleichstemperaturverteilung
TVgl und VergleichsgeschwindigkeitVVgl werden zwar mit demselben Computermodell220 unter Berücksichtigung derselben InformationenE über das Metallband als erster Eingangsgröße berechnet wie die Soll-Temperaturverteilung und die Soll-Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen gemäß1 . Allerdings berücksichtigt das Computermodell220 für die Berechnung der Vergleichsgrößen als zweite Eingangsgröße nicht die gewünschte Soll-MaterialeigenschaftMESoll , sondern die tatsächlich hinter dem Glühofen gemessene Ist-MaterialeigenschaftMEIst des Metallbandes. Die Temperaturverteilung und / oder die Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen werden dann an die berechneten entsprechenden Vergleichsgrößen, d. h. die VergleichstemperaturverteilungTVgl und / oder die Vergleichs-GeschwindigkeitVVgl angepasst durch ein entsprechend geeignetes Adaptieren des computergestützten Modells220 . - Konkret umfasst die besagte Anpassung folgende Teilschritte; siehe
2 : - Die Ist-Temperaturverteilung
TIst und / oder Ist-GeschwindigkeitVIst des Metallbandes100 in dem Glühofen200 wird/werden messtechnisch erfasst; siehe1 und2 . Diese Messgrößen werden in einer Vergleichseinrichtung250 mit den zuvor berechneten zugehörigen Vergleichsgrößen verglichen; d. h. es werden gegebenenfalls eine TemperaturabweichungΔT und / oder eine GeschwindigkeitsabweichungΔV ermittelt: ΔT = TVgl - TIst, ΔV = VVgl - VIst. - Zumindest eine dieser Abweichung findet Eingang in eine AdaptionswertBerechnungseinrichtung
240 , welche aus diesen Eingangsgrößen mindestens einen geeigneten Adaptionswert a zur Anpassung bzw. Adaption des computergestützten Modells220 berechnet. Das computergestützte Modell220 wird dann mit diesem Adaptionswert adaptiert. Diese Adaption des Computermodells220 erfolgt erfindungsgemäß nicht während des Durchlaufens eines Metallbandes durch den Glühofen, sondern vorzugsweise immer erst nach dem Durchlaufen eines kompletten Metallbandes. Deshalb wirkt sich die Adaption des computergestützten Modells220 erst auf zukünftige Metallbänder aus. Die Anpassung an die Vergleichsgröße erfolgt insofern extrem langsam. Vorteilhafterweise ermöglicht die Adaption und die dafür durchgeführte Messwerterfassung eine gute Dokumentation und damit auch einen schlüssigen Nachweis über die Produktionsbedingungen in der Vergangenheit; dies ist eine wertvolle Qualitätsdokumentation für Weiterverarbeiter. - Nach erfolgter Adaption des Computermodells
220 erfolgen zukünftige Berechnungen der Soll-TemperaturverteilungTSoll und / oder der Soll-GeschwindigkeitVSoll des Metallbandes mit Hilfe des adaptierten computergestützten Modells. Der Glühofen200 wird dann mit den neu berechneten Soll-Werten für die Temperaturverteilung oder die Geschwindigkeitsverteilung betrieben. - Bezugszeichenliste
-
- 100
- Metallband
- 200
- Glühofen
- 220
- computergestütztes Modell
- 230
- Ofensteuerung als Stellglied
- 240
- Adaptionswertberechnungseinrichtung
- E
- Information über das Metallband
- MEIst
- Ist-Materialeigenschaft des Metallbandes
- MESoll
- Soll-Materialeigenschaft des Metallbandes
- TIst
- Ist-Temperaturverteilung des Metallbandes in dem Glühofen
- TSoll
- Soll-Temperaturverteilung des Metallbandes in dem Glühofen
- TVgl
- Vergleichstemperaturverteilung für das Metallband
- VIst
- Ist-Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen
- VSoll
- Soll-Geschwindigkeit des Metallbandes in dem Glühofen
- VVgl
- Vergleichsgeschwindigkeit für das Metallband in dem Glühofen
- ΔT
- Temperaturabweichung
- ΔV
- Geschwindigkeitsabweichung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013225579 A1 [0002]
- EP 2742158 B1 [0003, 0004]
Claims (10)
- Verfahren zum Betreiben eines Glühofens (200) zum Glühen eines Metallbandes, aufweisend folgende Schritte: - Vorgeben mindestens einer gewünschten Soll-Materialeigenschaft (ME-Soll), die ein Punkt oder Abschnitt des Metallbandes (100) aufweisen soll nach Durchlaufen des Glühofens (200); - Bereitstellen von mindestens einer Information (E) über das Metallband vor oder in dem Glühofen (200); - Berechnen einer Soll- Temperaturverteilung (TSoll) und/oder einer Soll-Geschwindigkeit (VSoll) des Metallbandes (100) in dem Glühofen (200) mit Hilfe eines computergestützten Modells (220) in Abhängigkeit der gewünschten Soll-Materialeigenschaft (MESoll) und der Information (E) über das Metallband; und - Einstellen der Soll-Temperaturverteilung (TSoll) und/oder der Soll-Geschwindigkeit (VSoll) des Metallbandes (100) in dem Glühofen (200) mit Hilfe einer Ofensteuerung (230) als Stellglied.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Berechnen der Soll-Temperaturverteilung und / oder der Sollgeschwindigkeit des Metallbandes erfolgt, solange sich der mindestens eine Punkt oder Abschnitt des Metallbandes, auf den sich die gewünschte Soll-Materialeigenschaft (MESoll) des Metallbandes bezieht, noch vor oder in dem Glühofen (200) befindet. - Verfahren nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das computergestützte Modell (220) bei der Berechnung der Soll-Temperaturverteilung (TSoll) und/oder der Soll-Geschwindigkeit (VSoll) auf eine Erfahrungsdatenbank, ein statistisches Modell oder auf hinterlegte Glühkurven zurückgreift. - Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch Messen der Ist-Materialeigenschaft (MEIst) des Metallbandes (100) nach Durchlauf durch den Glühofen (200), vorzugsweise an dem Punkt oder Abschnitt des Metallbandes, für den die Soll-Materialeigenschaft vorgegeben wird; Berechnen einer Vergleichstemperaturverteilung (TVgl) und/oder einer Vergleichsgeschwindigkeit (VVgl) des Metallbandes (100) in dem Glühofen (200) mit Hilfe des computergestützten Modells (220) in Abhängigkeit der gemessen Ist-Materialeigenschaft (MEIst) nach dem Durchlauf und der bereitgestellten Information (E) über das Metallband vor oder in dem Glühofen (200); und Anpassen der Temperaturverteilung und/oder der Geschwindigkeit des Metallbandes (100) in dem Glühofen (200) an die Vergleichstemperaturverteilung (TVgl) und/oder die Vergleichsgeschwindigkeit (VVgl) durch geeignetes Adaptieren des computergestützten Modells.
- Verfahren nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Materialeigenschaft des Metallbandes nach dem Durchlaufen des Metallbandes (100) durch den Glühofen direkt online oder an einer aus dem Metallband entnommenen Probe gemessen wird. - Verfahren nach
Anspruch 4 oder5 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptieren des computergestützten Modells erst nach Durchlaufen von mindestens dem gesamten Metallband, optional auch mehrerer Metallbänder durch den Glühofen (200) erfolgt. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 4 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Adaptierens des computergestützten Modells folgende Teilschritte umfasst: Messen einer Ist-Temperaturverteilung (TIst) und/oder einer Ist-Geschwindigkeit (VIst) des Metallbandes (100) in dem Glühofen (200); Vergleichen der Ist-Temperaturverteilung (TIst) mit der berechneten Vergleichstemperaturverteilung (TVgl) und Ermitteln einer Temperaturabweichung (ΔT); und/oder Vergleichen der Ist-Geschwindigkeit (VIst) des Metallbandes (100) in dem Glühofen (200) mit der Vergleichsgeschwindigkeit (VVgl) und Ermitteln einer Geschwindigkeitsabweichung (ΔV); Berechnen mindestens eines geeigneten Adaptionswertes (a) zur Anpassung des computergestützten Modells (220) auf Basis der Temperaturabweichung (ΔT) und/oder der Geschwindigkeitabweichung (ΔV); Adaptieren des computergestützten Modells (220) auf Basis des Adaptionswertes (a); und erneutes Berechnen der Soll-Temperaturverteilung (TSoll) und / oder der Soll-Geschwindigkeit (VSoll) eines neuen Metallbandes (100) mit Hilfe des adaptierten computergestützten Modells (220). - Verfahren nach
Anspruch 7 , gekennzeichnet durch Wiederholen der Schritte nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit dem adaptierten computergestützten Modell beim Glühen eines zukünftigen Metallbandes (100). - Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Materialeigenschaft (MESoll; MEIst) des Metallbandes (100) nach Durchlaufen des Glühofens (200) z.B. um dessen Streckgrenze, dessen Zugfestigkeit, dessen Bruchdehnung und / oder dessen Gleichmaßdehnung handelt.
- Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Informationen (E) über das Metallband (100) vor oder in dem Glühofen (200) beispielsweise handelt um: - dessen Zugfestigkeit und / oder Streckgrenze vor einer Continuous Galvanising Line CGL vor einer Continuous Annealing Line CAL, in einer Beizlinie oder vor einem Haspel, - die Haspeltemperatur, - die Endwalztemperatur des Metallbandes beim Auslauf aus einer Fertigstraße, - die Eingangstemperatur der Bramme, aus welcher das Metallband hergestellt wird, am Eingang einer Fertigwalzstraße, - die Bandgeschwindigkeit des Metallbandes beim Auslauf aus dem letzten Gerüst der Fertigwalzstraße, - die Walzkraft in einem Dressiergerüst, - die Walzkräfte beim Kaltwalzen, - die Walzkräfte beim Warmwalzen, - die Eingangstemperatur der Bramme in ein Vorgerüst vor der Fertigwalzstraße, - den Kaltwalzgrad, - die Zusammensetzung des Werkstoffs, insbesondere des Stahls des Metallbandes, weiter insbesondere dessen Kohlenstoffanteil; und / oder - die Richtkraft am Flattener vor der CGL / CAL.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017210230.6A DE102017210230A1 (de) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | Verfahren zum Betreiben eines Glühofens |
CN201880041210.1A CN110770357B (zh) | 2017-06-20 | 2018-06-05 | 退火炉的运行方法 |
KR1020207000818A KR102448426B1 (ko) | 2017-06-20 | 2018-06-05 | 어닐링 로의 작동 방법 |
EP18729646.2A EP3642372B1 (de) | 2017-06-20 | 2018-06-05 | Verfahren zum betreiben eines glühofens |
PCT/EP2018/064722 WO2018234028A1 (de) | 2017-06-20 | 2018-06-05 | Verfahren zum betreiben eines glühofens |
US16/624,582 US11230749B2 (en) | 2017-06-20 | 2018-06-05 | Method for operating an annealing furnace |
RU2019142326A RU2752518C1 (ru) | 2017-06-20 | 2018-06-05 | Способ эксплуатации отжигательной печи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017210230.6A DE102017210230A1 (de) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | Verfahren zum Betreiben eines Glühofens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017210230A1 true DE102017210230A1 (de) | 2018-12-20 |
Family
ID=62555066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017210230.6A Withdrawn DE102017210230A1 (de) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | Verfahren zum Betreiben eines Glühofens |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11230749B2 (de) |
EP (1) | EP3642372B1 (de) |
KR (1) | KR102448426B1 (de) |
CN (1) | CN110770357B (de) |
DE (1) | DE102017210230A1 (de) |
RU (1) | RU2752518C1 (de) |
WO (1) | WO2018234028A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100505682B1 (ko) | 2003-04-03 | 2005-08-03 | 삼성전자주식회사 | 금속-절연체-금속 커패시터를 포함하는 이중 다마신 배선구조 및 그 제조방법 |
DE102017210230A1 (de) * | 2017-06-20 | 2018-12-20 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Glühofens |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013225579A1 (de) | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Sms Siemag Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Glüh- oder Wärmebehandlungsofens einer Metallmaterial bearbeitenden Fertigungsstraße |
EP2742158B1 (de) | 2011-08-12 | 2015-08-26 | Primetals Technologies Germany GmbH | Verfahren zum betrieb einer konti-glühe für die verarbeitung eines walzguts |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1157123A1 (ru) * | 1983-11-05 | 1985-05-23 | Липецкий политехнический институт | Устройство дл автоматического управлени процессом отжига полосы электротехнической стали |
SU1235950A1 (ru) * | 1984-12-30 | 1986-06-07 | Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС | Устройство дл автоматического управлени процессом непрерывного отжига полосы |
EP0350173A1 (de) | 1988-07-05 | 1990-01-10 | Thomas A. Sellitto | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Glühen |
JP2809925B2 (ja) | 1992-03-19 | 1998-10-15 | 川崎製鉄株式会社 | 連続焼鈍炉の板温制御方法 |
DE4338608B4 (de) | 1993-11-11 | 2005-10-06 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Führung eines Prozesses in einem geregelten System |
JPH10130742A (ja) | 1996-10-28 | 1998-05-19 | Nisshin Steel Co Ltd | 準安定オーステナイト系ステンレス鋼帯の熱処理方法 |
JPH11153581A (ja) | 1997-11-21 | 1999-06-08 | Kawasaki Steel Corp | 焼鈍中の鋼板の回復・再結晶の進行度のオンライン測定方法および測定装置並びに鋼板の連続焼鈍方法 |
KR20040055855A (ko) | 2002-12-23 | 2004-06-30 | 주식회사 포스코 | 강판의 재질특성을 이용한 소둔로공정 작업조건 설정방법 |
CN101360841A (zh) | 2007-02-09 | 2009-02-04 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 生产线控制设备以及控制生产线的方法 |
JP4383493B2 (ja) | 2007-08-17 | 2009-12-16 | 新日本製鐵株式会社 | 780MPa以上のTSを持つハイテン出荷鋼板の材質情報提供方法及び材質情報利用方法 |
FR2940978B1 (fr) * | 2009-01-09 | 2011-11-11 | Fives Stein | Procede et section de refroidissement d'une bande metallique en defilement par projection d'un liquide |
CN102392119B (zh) | 2011-10-28 | 2013-07-17 | 重庆赛迪工业炉有限公司 | 热镀锌连续退火炉的在线综合控制方法 |
JP5842552B2 (ja) | 2011-11-08 | 2016-01-13 | Jfeスチール株式会社 | 連続焼鈍ラインの制御方法および制御装置 |
CN102876880A (zh) | 2012-09-26 | 2013-01-16 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 立式镀锌退火炉的加热控制方法 |
JP6102650B2 (ja) | 2013-09-17 | 2017-03-29 | Jfeスチール株式会社 | 連続ラインにおける板温制御方法及び板温制御装置 |
EP3303643B1 (de) | 2015-05-28 | 2019-10-02 | SMS group GmbH | Wärmebehandlungsanlage zur wärmebehandlung von stahlband und verfahren zur steuerung einer wärmebehandlungsanlage zur wärmebehandlung von stahlband |
US10648738B2 (en) * | 2015-06-24 | 2020-05-12 | Novelis Inc. | Fast response heaters and associated control systems used in combination with metal treatment furnaces |
DE102016222644A1 (de) | 2016-03-14 | 2017-09-28 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Walzen und/oder zur Wärmebehandlung eines metallischen Produkts |
CN106119521B (zh) | 2016-08-31 | 2017-11-10 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种立式退火炉带钢切换规格下的控制方法 |
DE102017210230A1 (de) * | 2017-06-20 | 2018-12-20 | Sms Group Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Glühofens |
-
2017
- 2017-06-20 DE DE102017210230.6A patent/DE102017210230A1/de not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-06-05 EP EP18729646.2A patent/EP3642372B1/de active Active
- 2018-06-05 WO PCT/EP2018/064722 patent/WO2018234028A1/de active Application Filing
- 2018-06-05 RU RU2019142326A patent/RU2752518C1/ru active
- 2018-06-05 US US16/624,582 patent/US11230749B2/en active Active
- 2018-06-05 CN CN201880041210.1A patent/CN110770357B/zh active Active
- 2018-06-05 KR KR1020207000818A patent/KR102448426B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2742158B1 (de) | 2011-08-12 | 2015-08-26 | Primetals Technologies Germany GmbH | Verfahren zum betrieb einer konti-glühe für die verarbeitung eines walzguts |
DE102013225579A1 (de) | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Sms Siemag Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Glüh- oder Wärmebehandlungsofens einer Metallmaterial bearbeitenden Fertigungsstraße |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11230749B2 (en) | 2022-01-25 |
WO2018234028A1 (de) | 2018-12-27 |
RU2752518C1 (ru) | 2021-07-28 |
KR20200018610A (ko) | 2020-02-19 |
EP3642372B1 (de) | 2021-05-26 |
CN110770357A (zh) | 2020-02-07 |
CN110770357B (zh) | 2021-10-01 |
US20200131599A1 (en) | 2020-04-30 |
EP3642372A1 (de) | 2020-04-29 |
KR102448426B1 (ko) | 2022-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2566633B1 (de) | Betriebsverfahren für eine fertigstrasse mit prädiktion der leitgeschwindigkeit | |
EP1444059B1 (de) | Steuerverfahren für eine einer kühlstrecke vorgeordnete fertigstrasse zum walzen von metall-warmband | |
EP2742158B1 (de) | Verfahren zum betrieb einer konti-glühe für die verarbeitung eines walzguts | |
EP3430175B1 (de) | Verfahren zum walzen und/oder zur wärmebehandlung eines metallischen bandes | |
DE19881711C5 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer Hüttentechnischen Anlage | |
EP2456897B1 (de) | Verfahren zur steuerung und/oder regelung eines induktionsofens für eine walzanlage, steuer- und/oder regeleinrichtung für eine walzanlage und walzanlage zum herstellen von walzgut | |
DE102016207692A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Liefertemperatur eines Warmwalz-Fertigwalzwerks | |
DE4105321A1 (de) | Regelung eines warm- und/oder kaltwalzprozesses | |
DE4338607B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Führung eines Prozesses in einem geregelten System | |
EP1596999B2 (de) | Verfahren zur regelung der temperatur eines metallbandes, insbesondere in einer kühlstrecke | |
DE102017210230A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Glühofens | |
DE102019208736A1 (de) | Verfahren zum Gießen eines Gießstrangs in einer Stranggießanlage | |
EP2998040A1 (de) | Breiteneinstellung bei einer Fertigstraße | |
DE102019219917A1 (de) | Walzsteuervorrichtung, walzsteuerverfahren und walzsteuerprogramm | |
WO2023186585A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines metallproduktes | |
EP1014239B1 (de) | Verfahren zur Berechnung eines Stichplanes | |
DE102012002774B4 (de) | Verfahren und System zum automatischen optimalen Betrieb einer Strangpresse für Metalle | |
EP3494239B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines glühofens zum glühen eines metallbandes | |
EP2280323A1 (de) | Steuerverfahren für eine Beeinflussungseinrichtung für ein Walzgut | |
EP1761346A1 (de) | Verfahren zum erhöhen der prozessstabilität, insbesondere der absoluten dickengenauigkeit und der anlagensicherheit, beim warmwalzen von stahl-- der ne-werkstoffen | |
DE102020201215A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer industriellen Anlage | |
DE102019217839A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Anlage der Hüttenindustrie | |
DE102019207319A1 (de) | Lehrdatenerzeugungseinrichtung und Lehrdatenerzeugungsverfahren | |
EP4101553A1 (de) | Kühlen eines walzguts vor einer fertigstrasse einer warmwalzanlage | |
Li et al. | Modeling deformation resistance for hot rolling based on generalized additive model |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |