DE2040148A1

DE2040148A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von Stossofenanlagen

Info

Publication number: DE2040148A1
Application number: DE19702040148
Authority: DE
Inventors: Frans Hollander
Original assignee: KONINKLIJKE HOOGOVENS EN STAAL; Koninklijke Nederlandsche Hoogovens en Staalfabrieken NV
Current assignee: KONINKLIJKE HOOGOVENS EN STAAL; Koninklijke Nederlandsche Hoogovens en Staalfabrieken NV
Priority date: 1969-08-13
Filing date: 1970-08-12
Publication date: 1971-02-25
Also published as: US3695594A; NL7000722A; CA947968A; NL6912326A; FR2057985A5; GB1317963A; LU61511A1; NL167238C; ES382683A1; BE754752A; DE2040148B2

Description

Koninklijke Nederlandsche Hoogovens " it» ÄM8« ™

en Staalfabrieken N".V,,
Ijmuiden, Niederlande

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben vor StoBofenanlggen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und- eine Vorrichtung zum Betreiben von Stoßöfen bzw. kontinuierlich arbeitenden Aufheizöfen für eine .Walzenstraße und insbesondere für ein Brau Streifenwalzwerk .zum Walzen von Stahlbramsraen«

Beim Walzen von breiten Stahlstreifen wird mit von Stahl br aminen begonnen., die in gegenseitiger Berührung durch einen Stoßofen hindurchgeschoben und. wW&rend ihrer· Ammmenhmit im Ofen auf über 1200⁰C erwärmt werden _o Mach der« werden die Brammen einzeln aus dem Ofen herausgenommen ausgewalzt und zwar normalerweise'jeweils in zwei weehs voneinander getrennten Gruppen von WalsdnaiOhläufen einer nadh dem anderen. Diese Durchlauf Serien werden sanchrnal sls ¥Qr®ral2-Durchläufe bzw» die -Fertig-Durchläufe ba^sichnet.

Stoiöfen sind allgemein bekannt, beispielsweise smb der " US-PS 3 022 056 und aus "iron and Steel Engineer"„ April 1959,.

Zur Erzielung eiiies maximalen Wirkungsgrads des gesamten werks muß das Material der einzelnen Brasraem so schnell möglich uni mit geringstmögliehern Abstasid- in der Kige durch das Pertigtialzweric hindurchgeftihrt werden _o Di© tüiod©rna-

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Entwicklung In dieser Richtung geht dahin, das Walzwerk während der Pertigbehandlung Jedes Blechs zu beschleunigen, um wenigstens ungefähr eine Temperatur zu erreichen, welche über die Länge des Blechmaterials so konstant wie möglich ist, da eine Zunehme der Geschwindigkeit der Fertigwalzen eine Erhöhung der Walz kräfte und dadurch der In Wärme umgewandelten Walzenenergie bewirkt, wodurch die Abkühlung während einer längeren Zeitspanne des hintersten Teils des Blechs kompensiert werden kann.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß für eine optimale Ausnutzung des Fertigwalzwerks eine genaue Temperaturregelung des Walzguts vor dem Eintreten in das Fertigwalzwerk erforderlich ist. Wenn nämlich das Walzgut zu kalt ist, müßte die Fertigstrecke zur Erzielung des gewünschten. Ausgleichs zu schnell laufen, was eine zu schwere Dimensionierung der Walzgerüste erfordern und darüberhinaus ein Endprodukt minderer Qualität liefern würde. Häufig werden in diesem Fall die Brammen überhaupt nicht durch das Pertigwalzwerk hindurchgeleitet sondern verworfen. Wenn andererseits aber eine Bramme zu heiß für das Fertigwalzwerk ist, muß das Walzgut mit zu geringer Geschwindigkeit ausgewalzt werden oder es muß vorher in einem Kühlbad abgekühlt werden. In beiden Fällen ergibt sich ein Produktionsverlust und eine Störung der Regelung des Stoßofens.

Es hat sich gezeigt, daß das Walzgut vor seinem Eintritt in die Fertigstrecke vor der Vorwalzstrecke auf etwa 10⁰C genau eingestellt werden muß. Nun stellt aber die Brammen-Temperatur beim Verlassen des Stoßofens eine Größe dar, die schwer zu überwachen ist und unter anderem von den Abmessungen der Brammen, der Verweilzeit der Brammen in verschiedenen Zonen des Ofens und vom Walzprogramm abhängt. In der Praxis werden Stoßöfen in der Weise betrieben, daß die den Ofen verlassenden

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Brammen etwa die für das nachfolgende Auswalzen optimale Temperatur besitzen. Zu diesen! Zweck versucht man, das Walzprogramm auf die Produktion des Ofens abzustimmen, so dal, wie erwähnt, Jede beim Auswalzen der Brammen entstehende Störung eine schwerwiegende Störung der Regelung des Ofenprogramms nach sich zieht. Durch Verzögerungen im Durchschub durch den Ofen oder auf anderen Störungen in der Regelung des Verfahrensabiaufs beruhende Verzögerungen lassen sich jedoch nur schwer durch eine Nachstellung des Ofenbetriebs ausgleichen. Da sich die Brammen berühren, sind ihre Geschwindigkeiten miteinander gekoppelt. DarUberhinaus findet { die stärkste Erwärmung in einem begrenzten vorderen Bereich des Ofens statt, so daß die Temperatur von Brammen, die In dieser Zone nicht auf die richtige Temperatur erwärmt worden sind, in späteren Abschnitten des Ofens nur noch in ganz geringem Umfang korrigiert werden kann,.

Andererseits ist aber auch* eine ssu starke Änderung der Temperatur in den vorderen Abschnitten des Ofen« nicht möglich, weil hierdurch das Walzgut in unvorteilhafter Weise beeinflußt werden würde. Insbesondere würde bei einer zu starken Erhitzung der Brammen das sich an ihnen befindliche Oxyd erweichen oder gar schmelzen, was zur Folge hätte, daß es sich bei der nachfolgenden Kühlung inniger mit dem Stahl verbinden würde, ao daß " ein Absprengen vor den einzelnen Walzdurchläufen unmöglich wird, wodurch die Gefahr von eingewalzten Schuppen entsteht. DarUberhinaus kann das geschmolzene Oxyd von den Brammen herabtropfen, wodurch der Boden des Ofens in unerwünschtem Ausmaß verunreinigt wird. Insbesondere muß hierbei eine Verunreinigung der Brennerdüsen befürchtet werden. Es hat sich gezeigt, dal es bisher nicht möglieh war, eine zufriedenstellende Automation der Regelung der Arbeitsweise des Ofens zu erzielen.

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Frühere Versuche in dieser Richtung beruhten auf dem Gedanken, daß eine zufriedenstellende Regelung des Betriebs des Ofens durch Messung der im Ofen herrschenden Bedingungen und/oder der Temperatur der Brammen, wenn sie den Ofen verlassen, und durch eine zusätzliche Regelung der zugeführten Brennstoffmenge über eine Rückwärtsregelung möglich sei. Obwohl verschiedene Verfeinerungen einer derartigen Rückwärtsregelung versucht wurden, hat es sich doch stets herausgestellt, daß auf diese Weise keine zufriedenstellende Regelung des Obenbetriebs möglich ist, was sich durch eine unzulässig weite Streuung der Temperatur der den Ofen verfassenden Brammen bemerkbar machte, aber auch in den- erwähnten Uberhitzungsphänomenendes Oxyds auf den Brammen. Insbesondere hatte sich eine derartige zusätzliche Regelung als unwirksam erwiesen, wenn in nicht vorgesehener Weise auf ein anderes Fertigprogramm übergegangen werden mußte, oder eine Verzögerung oder Unterbrechung des Walzvorgangs auftrat.

Es hat sich gezeigt, daß die Nachteile der bekannten Regelverfahr en¹ nur durch Anwendung des die Grundlage der Erfindung bildenden Gedankens der Voraueregelung des Ofens beseitigen lassen, welche das gesamte gewünschte Programm für die Behandlung des Walzguts vom Zustand der Bramme bis zum fertig aufgewundenen Blech einschließlich umfaßt.

Genauer gesagt, besteht die Erfindung darin, daß die den verschiedenen Zonen des Ofens bzw. der öfen zugeführte Brennstoffmenge und die Durchlaufgeschwindigkeit der Brammen oder dgl.

Walzgut durch den Ofen bzw. die öfen auf der Grundlage von

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vom Zustand der in den Ofen bgw. die öfen eingeführten Brammen oder dgl. Walzgut abgeleiteteh Daten sowie von der gewünschten

Information über die Abmessungen des auszuwalzenden Blechs, 4er am Ende des Heißwalzens einzuhaltenden Fertigbehandlungstemperatur und der WaIzbehandlung (WaLzprogramm %uid Wailzzeit) y "

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Q₁RiGiNAL INSPECTED

entsprechenden- Daten im voraus eingestellt tew» .geregelt wird welche Daten im Verlauf des Walzprozesses gemeinsam berüete= ■sichtigfr werden· .Dies läßt, sich mit Erfolg bsi einer Waisen«· ' straße mit einer Vorwalzstrecke., und einer Fertigstrecke erzielen, wenn die Regeldaten für die-gewitschte Durchlauf«= geschwindigkeit der Brammen oder' dgl.. Walsgnfc -durch ά®τι Ofen auf der Basis, eines optimalen Walz- und AuftsickelprograEsssas .In und hinter der Fertigstrecke berechnet■ wej?«t©B_f daß auf der Basis von diesem Walzprograinra zunächst als temperatur <ä®s Walzguts.beim Eintritt in die Fertigstpeeke^ aus al©&Q® die Temperatur des Walzguts- foeiai Terlcisssa üer \^ToTmal.z und aus -diesem "Wert 'in Kombination, nit deo eile BratesB. befcreffoa den Daten: die erforderliche mittlere Tssnpsr&tur der ■ BrasiüGE TbeiiB ¥erlassen des Ofens bsreeMet weröen^ vmA ü&B sehlleSlieli

von der zuletst genannten Durchlaufgeschwindigkeifc diur " abgäeitet- werden, . Auf dits? ττ Bramme auszuwalzende BlocU ö„o tung und beim Aufwickeln 'ic* ζ i Pertigstrecke. und die sich r ι ■tung ein optimales.. Progiarnni s

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Aiif der. Basis -von an sich Hilfe- eines solchen Prograinais crtjp ■Informationen, die gewünschte υίΐ-ΐ beim Verlassen des Ofens bzw» ösr für das HinömretistoSea -dsr öfen berechnen· ■ .

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kann aus einigen- dieser Detf.eE .iffiß aus der Kenntnl ■Art der Beheizung des Ofens bzv?. der- -öfen äas- Qfen-Hei ermittelt werden· ' ■

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In diesem Zusammenhang muß allerdings darauf aufmerksam gemacht werden, daß ein derartiges Rege!programm für den Ofen bzw. die öfen schlecht ohne die Hilfe von elektronischen Rechnern verwirklicht werden kann, insbesondere wenn Brammen 'mit stark voneinander abweichenden Eigenschaften und verschiedenen Bestimmungen dicht aufeinander folgen.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Regelung wird nicht nur die Arbeitsweise des Ofens optimal eingestellt, sondern auch die optimale Einstellung der Arbeltsweise der Pe rti g st recke e r1e ί c hte rt.

Besonders bemerkenswei t ist der Umstand, daß bei Normalbetrieb

der Prozentsatz von. zwischen der Vorwalzstrecke und der Fertigstrecke zurückgewiesenen Bleche praktisch auf Hull herabgedrückt werden kann und daß in diesem Bereich keine zu kalten Brammen entnornmen und verschrottet zu werden brau c h e η. Du r c h da c e r f ί ndun g s g e ma. B e Verfahr en w ί r d die Arbeitsweise in jedem Augenblick mit einem Ideal zustand verglichen, der im voraus anhand von Modellen berechnet worden war.

Natürlich können Jn der* Praxis Abweichungen von einem derartigen idealen Arbeitsablauf auftreten» was inbesondere auf Abweichun-™ gen zwischen den tatsächlichen Gegebenheiten und den verwendeten Modellen beruht. Auch können irgendwo im Gesamtverfahren Verzögerungen oder Störungen längerer oder kürzerer Dauer auftreten.

In der Regel haben Walzwerke"jedoch in der Praxis "versteckte" Reserven hinsichtlich der Modelle, die mit Vorteil bei der weiteren Optimierung verwendet werden können, Pies ist von besonderer Bedeutung bei dem Auftreten einer Störung.

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In dieser Hinsicht hat es sieh als besonders vorteilhaft ■ erwiesen, wenn bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Walzvorgangs auf der Basis der laufend ermittelten tatsächlichen Durchlaufgeschwindigkeit durch den Ofen das im voraus geregelte Ofenprogramm zu Korrekturzwecken nachgestellt oder zusätzlich geregelt wird.

In vielen Fällen kann diese zusätzliche Regelung oder Einstellung auch auf der Basis von Ermittlungen des Verlaufs der Oberflächentemperatur der Brammen oder dgl. Werkstücke im Ofen bzw. den öfen und auf der Basis von Berechnungen des Ter.peraturouotier.ten durch die Brammen oder dgl. '

Werkstücke erfolgen»

Der Verlauf der OberflSchentemperatur der Brammen im Ofen bzw.--in den Cfen läßt" sich teilweise durch unmittelbare Messung und teilweise durch Berechnungen ermitteln. Derartige, durch Verwendung elektrischer Einrichtungen vorgenommene

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Berechnungen beziehen sich jedoch in erster Linie nur auf die Ausschaltung von Meßungenaulgke-lten infolge der Reflexion an den Wänden und der Strahlung der Verbrennungsgase.-*

Es hat sich gezeigt, daß eine derartige zusätzliche Regelung eines

auf die vorstehend beschriebene Weise im voraus geregelten ^

bzw. eingestellten Programms'in einfacher Weise und ohne die eingangs erwähnten Komplikationen durchgeführt werden kann.

Bei langanhaltenden Betriebsstörungen kann erfindungsgemäS auch eine etwas einfachere zusätzliche Regelung angewandt werden, welche zu guten Ergebnissen führt« Eine derartige Regelung besteht darin,, dall die Brennstoffversorgung des Ofens bzw. der öfen beim Auftreten,einer Verzögerung im Kalzprogramm gedrosselt wird und daS im Anschluß an diese Verzögerung

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des Walzprogramms die Durchlaufgeschwlndlgkelt durch den Ofen bzw. die öfen und die Hitzeerzeugung im Ofen in den öfen vorübergehend erhöht wird, Je nach dem Rückstand, der sich ergeben hat, und der Zeit.bis derartige Rückstände beseitigt worden sind. Der Umfang der vorübergehenden Senkung der Ofentemperatur und anschließenden Erhöhung der Durchstoßgeschwindig keit durch den Ofen nebst Erhöhung der Ofentemperatur läßt sich sowohl empirisch als auch mathematisch ermitteln.

Die schließlich gewünschte Brammentemperatur läßt sich leichter durch Erhöhung der Zahl der Flammenzonen im Ofen als durch Erniedrigung derselben einstellen. Für einen zu langen Ofen und für eine zu lange Verweil zeit der Brammen in einem solchen Ofen vergeht jedoch eine zu lange Zeitspanne bis die am gewalzten Gut festgestellten Meßwerte zu den vorderen Zonen zurückgeführt werden können. Ein noch größerer Nachteil von übermäßig langen öfen, besteht jedoch in deren hohen Kosten. Ein weiterer Grund dafür, die Ofenlänge nicht beliebig lang zu machen, besteht in dem Verlust an Stahl durch Oxydation im Ofen. Es hat sich gezeigt, daß optimale Arbeitsergebnisse erzielt werden können, wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf einen Stoß~rniti zwei Sätzen von oberen und unteren, paar weise angeordneten Flammenzonen angewandt wird, denen eine einzige obere Flammenzone folgt, wobei die Temperaturregelung hauptsächlich irr. ersten Satz von oberen und unteren Flammenzonen stattfindet.

Wenn eine zusätzliche Regelung des vorausgeregelten bzw. voreingestellten Verfahrens vorgenommen werden soll, empfiehlt sich die Verwendung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Regelkreises, der einen Rechner zur Ermittlung des Arbeitsprogramms des Ofens während des Verfahrensablaufs enthält, welchem Daten über die Abmessungen und Zusammensetzung der

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Brammen oder dgl. Walzgut, die in den Ofen eingegeben werden, sowie mit Daten über die gewünschten Abmessungen, die gewünschte Endbehandlungstemperatur und die gewünschte Walzzeit des aus diesen Brammen herzustellenden Produkts eingespeist werden» aus denen er unter Festlegung der gewünschten Temperaturbedingungen im Ofen und des gewünschten Durchstoßprogramms der Brammen durch den Ofen ein Regelprogramm zur Voreinstellung der jeder Ofenzone zuzuführenden Brennstoffmenge und ein Programm für die Zeitpunkte des Herausnehmens der erwärmten Brammen aus dem Ofen berechnet, und mit Stellgliedern zur Einstellung des DurchlaufProgramms für die Brammen oder dgl« Walzgut durch den Ofen entsprechend durch das Steuerprogramm für Vorauseinstellung sowie mit Stellgliedern zur Einstellung des gewünschten endgültigen Durchschubprogramms auch in Abhängigkeit von der während des Verfahrensablaufs tatsächlich festgestellten Walzpraktik'\ersehen ist«

Wenn das Verfahren wie vorstehend besehrieben durch zusätzliche Regelung bzw. Einstellung auf der Basis von Messungen im Verlauf der Oberflächentemperatur der Brammen im Ofen bzw« in den öfen und auf der Basis von Berechnungen des -Temperatur-. gradienten in den Brammen verfeinert wird, empfiehlt eieh die Anwendung dieses Regelkrdses darüberhinaus in einer Weise, daß der Rechner auch in einen zwälten Regelkreis eingeschaltet wird, welcher mit Stellgliedern zum Einstellen einer gewünschten Temperaturverteilung im Ofen bzw» den öfen und mit Stellgliedern zur Einstellung der von diesen benötigten Brennstoffmenge auch In Abhängigkeit von dem Temperaturbedlngungen im Ofen bzw. in den öfen, wie sie während des Verfahrens festgestellt werden, versehen ist«

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Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen beispielhaft für die Anwendung der Erfindung wesentliche Einzelheiten dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm der Temperatur des Walzguts während seines Durchlaufs durch ein Walzwerk,

Fig. 2 ein Schaubild des Verlaufs der Erwärmung des Walzguts,

Fig. 3 eine schematisierte Darstellung eines Stoßofens,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Hauptteile

des Regelkreises für Vorausregelung bzw.-einstellung eines Ofens und

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Regelkreises für ein vollständiges Regelprogramm für einen bzw. mehrere öfen.

Fig. 1 zeigt die Temperatur T des Walzguts in Abhängigkeit von der Verweilzelt t des Produkts in einem Walzwerk. Der übergang von der Vorwalzstrecke zur Fertigstrecke ist durch eine senkrechte, strichpunktierte Linie eingezeichnet. In diesem Augenblick hat das Walzgut die Temperatur T^. Zur Veranschaulichung sind für ein gedachtes Beispiel einige numerische Daten eingetragen, die jedoch nur einen Anhaltspunkt dafür geben sollen, was tatsächlich vorgeht. Wie erwähnt, ist die Temperatur T^ kritisch für den Ablauf des Walzvorgangs in der Fertigetrecke. Bei zu geringer Temperatur T₁ erhält man ein Produkt minderwertiger Güte, werden die Walzkräfte zu groß oder muß das Blech sogar vom Tisch genommen werden, ehe es das Ende der

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Fertigstreeke erreicht hat. Ist dagegen die Temperatur T^ zu hoch, muß das Blech zunächst abgekühlt werden oder darf es nur sehr langsam ausgewalzt werden. In beiden Fällen ergeben sich ein Produktionsverlust und eine Störung der Regelung der Arbeitsweise des Ofens. Maßgeblich für die Temperatur T, ist die Brammentemperatur T beim Verlassen des Durchschubofens.

In Fig. 2 sind folgende Kurven in Abhängigkeit von der Ofenlänge für gleichbleibende Durchstoßgeschwindigkeit eingezeichnetϊ

a = Temperatur des Ofengases

b = Temperatur der Ofenwand

c = Temperatur der warmen Obeifläche d = Temperatur im Brammenkern

e = Dichte des WirmeStroms durch die Brammenoberfläche

Die Stelle des Ofens, an welcher die erste obere und untere Flammenzone endet, ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daB hinter der ersten oberen und unteren Flammenzone Im wesentlichen nur noch ein Ausgleich der Temperatur und ein Durchwärmen der Brammen stattfindet« so daß keine merklichen Änderungen in der Brammentemperatur vorgenommen werden könnend

Fig. j stellt eine schematische Darstellung eines Stoßofens mit fünf Flammenzonen dar, von denen die drei oberen mit I, III bzw. V und die beiden unteren r.it II bzw. IV bezeichnet sind. In jeder Zone befindet sich eine quer zur Zeichenebene verlaufende Reihe von Brennern 1, 2, >, 4 bzw. 5. Die Brammen werden in Pfeilrichtung durch den Ofen hindurchgestoßen, wobei sie auf gekühlten Schienen 7 gleiten.

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Fig. h zeigt den prinzipiellen Aufbau des Regelverfahrens für einen bzw. mehrere öfen. Das Diagramm 1st mittels gestrichelter Linien in drei waagerechte Zonen eingeteilt, nämlich in einen Teil, welcher die in den Regelkreis eingegebenen Daten enthält, einen die Rechnerprogramme enthaltenden Teil und einen Teil, welcher die Wirkungen der Regelung auf das Verfahren enthält.

Die für die zu behandelnden Brammen charakteristischen Daten, die gewünschten Daten des gewalzten Blechs und die gewünschten Daten der Endbehandlung können mittels Lochkarten, Lochstreifen oder Magnetstreifen in an sich bekannter Welse in den Rechner eingegeben werden.

Regel-

Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet optimale Programmierung des Verfahrensablaufs während und nach dem Fertigwalzen. Ausgehend von dieser Vorprogrammierung legt das Regelprogramm Schritt für Schritt die hierfür erforderlichen Bedingungen fest, und zwar Jeweils in einer frühen Phase des Verfahrensablaufs vom Fertigwalzen bis zu den Bedingungen im Ofen. Auf diese Weise ergeben eich schließlich die erforderlichen Ofenbedingungen, welche zu der gewünschten Oberflächentenperatur und der gewünschten mittleren Temperatur der Brammen im Augenblick ihres Verlassene des Ofens führen. Das auf dieser Basis erstellte Regelprogramm berechnet die Ausgangswerte für die vorzunehmenden Schritte.

Wenn diese Ausgangswerte unmittelbar für die automatische Einstellung der Brennstoffverteilung und der Regelung der Augenblicke des Herausnehmens von Brammen aus dem Ofen verwendet werden würden, würde wegen der in der Praxis von den Modellen, auf denen die Berechnungen beruhen, bestehenden Abweichungen oder wegen Verzögerungen oder Störungen des Verfahrens kein

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gutes Heiz- und Walzverfahren erzielt werden. Andererseits läßt sich aber ein derartiges Regelprogramm als Hilfsmaßnahme für eine Steuerung der Arbeitsweise der öfen von Hand verwenden. Wenn jedoch eine vollständig automatische Regelung eines optimal verlaufenden Verfahrensablaufs gewünscht wird, müssen weitere Verfeinerungen vorgenommen werden ,

Ein derartiges Regelverfahren ist in Fig. 5 dargestellt, welches wieder durch waagerechte gestrichelte Linien in drei Zonen für Dateneingabe, Berechnungen bzw. Wirkungen der Regelungen eingeteilt ist.

In Fig. 5 sind als zusätzliche Eingangsdaten, die gemessene Ofentemperatur und das tatsächlich festgestellte Durchstoßprogramm eingezeichnete Falls diese Daten von den entsprechenden Sollwerten abweichen, kann das Regelprogramm entsprechende Korrekturen anbringen. Durch die Anwendung der eingezeichneten Rückbeziehungen ergibt sich eine Kombination eines vorausgeregelten "on-line"-Verfahrens mit einer zusätzlichen "in-line"-Regelung. Bei dem Regelprogramm wird der gemessene Verlauf der Ofentemperatur durch Berechnungen zur Erzielung einer gewünschten Oberflächentemperatur und mittleren Temperatur für jede Bramme korrigiert.

Durch diese Berechnungen können die Brennstoffversorgung und das Durchstoßprogramm in jedem Augenblick an kleine Abweichungen angepaßt werden. Für größere Abweichungen infolge einer vorübergehenden Störung sieht das Programm Möglichkeiten zur Beschleunigung des Verfahrensablaufs vor. Während der Störung werden die Brammen mit geringerer Ofenhitze durchgewärmt.

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Nach Beendigung der Störung wird die mittlere Temperatur der meisten Brammen infolge dieser abweichenden Behandlung größer sein, als dies normalerweise der Fall 1st, wodurch sich eine gewisse Wärmereserve In den Brammen aufgebaut hat, Diese Tatsache läßt sich vorteilhafterwelee durch vorübergehende Beschleunigung des Walzprogramms durch Vervielfachung der ursprünglichen Geschwindigkeit um einen Faktor ausnutzen, welcher eine Hyperbel funkt lon riei aufgetretenen Rückstände darstellt, und während einer Zeitspanne, in welcher der Rückstand wieder aufgeholt wird»

Wie erwähnt, braucht der Verlauf der Oberflächentemperatur nicht notwendigerweise gemessen und der Temperaturgradient durch die Brammen nlch'"· notwendigerweise berechnet zj werden. Aus diesem Grund kann das in Figo 5 links ober, eingezeichnete Eingangskästchen für diese Temperaturen zuaamrren mit der damit zusammenhängenden Zurückmeldung des Vergleichs der Solltemperatur mit der Isttempera tür fortgelassen werden.

Die Darstellung von strukturellen Einzelheiten bzw. der sogenannten "hardware" für die vorstehenden Diagramme wird als Überflüssig erachtet, da diese dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres klar sind.

Untersuchungen haben ergeben, daß durch Anwendung der Erfindung e^ne Produktionssteigerung von mindestens 10 % möglich ist, die darüberhinaus von einer gleichmäßigeren Qualität des Walzprodukts begleitet ist.

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Claims

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Pa t e η t a η s ρ r ti c h e fr

1. Verfahren zum Betreiben eines oder mehrerer Stoßofen bzw. kontinuierlich arbeitender Aufheizöfen für eine Walzenstraße und insbesondere für ein Breit-Strelfenwalzwerk zum Walzen von Strahlbrammen, dadurch gekennzeichnet, daß die den verschiedenen Zonen des Ofens bzw. der öfen.'zupe führte Brennstoffmenge und die Durchlauf geschwindigkeit der Brammen oder dgl. Walzgut durch den Ofen bzw. die öfen auf der Grundlage von vom Zustand der in den Cfen bzw«, die öfen eingeführten Brammen oder dgl. Walzgut abgeleiteten Daten sowie von der gewünschten Information über die Abmessungen des auszuwalzenden Blechs,-vder air Ende des Heißwalzens einzuhaltenden FertigbehandlungBtemperatur und der Walzbehandlung {Walzprogramm und Walzzelt) entsprechenden Daten im voraus eingestellt bzw. geregelt wird, welche Daten im Verlauf des Walzprozesses gemeinsam berücksichtigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verwendung in einer Walzenstraße mit einer Vorwalzstrecke und einer Fertigstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeldaten für die gewünschte Durchlaufgeschwindigkeit der Brammen oder dgl. Walzgut durch den Ofen auf der Basis eines optimalen Walz- und AufwickelprograiHBS in und hinter der Fertigstrecke berechnet werden, daß auf der Basis von diesem Walzprograimn zunächst die Temperatur des Walzguts beim Eintritt in die Fertig*trecke, aus diesem Wert die Temperatur des Walzguts

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beim Verlassen der Vorwalzstrecke und aus diesem Wert in Kombination mit dem die Brammen betreffenden Daten die erforderliche mittlere Temperatur der Brammen beim Verlassen des Ofens berechnet werden, und daß schließlich von der zuletzt genannten Temperatur und von der berechneten Durchlaufgeschwindigkeit durch den Ofen die Ofenbedingungen abgeleitet werden,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der DurchfUnrung des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Walzvorgangs auf der Basis der laufend ermittelten tatsächlichen Durchlaufgeschwindlgkeit durch den Ofen das im voraus geregelte Ofenprogramrn zu Korrekturzwecken nachgestellt oder zusätzlich geregelt wlrd„

4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Regelung auf der Basis von Ermittlungen deÄ Verlaufs der Oberflächentemperatur der Brammen oder dgl. Werkstücke im Ofen bzw. den öfen und auf der Basis von Berechnungen des Temperaturgradienten durch die Brammen oder dgl. Werkstücke.;vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffversorgung des Ofens bzw. der öfen beim Auftreten einer Verzögerung im Walzprogramm gedrosselt wird und daß im Anschluß an diese Verzögerung des Walzprogramms die Durchlaufgeschwindigkeit durch den Ofen bzw. die öfen und die Hitzeerzeugung im Ofen bzw. in den öfen vorübergehend erhöht wird, je nach dem Rückstand, der sich ergeben hat, und der Zeitbis derartige Rückstände beseitigt worden sind.

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6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, zum Betreiben eines Stoßofens bzw» kontinuierlich arbeitenden Aufheizofens mit zwei Sätzen von oberen und unteren, paarweise angeordneten Flammenzonen, denen eine einzige obere Flammenzone folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregelung hauptsächlich im ersten Satz von oberen und unteren Flammenzonen vorgenommen wird,

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach

Anspruch 2.*. gekennzeichnet durch einen Regelkreis, (

der einen Rechner zur Ermittlung des Arbeitsprogramms des Ofens während des Verfahrensablaufs enthält, welchem Daten über die Abmessungen und Zusammensetzung der Brammen oder dgl» Walzgut, die in den Ofen eingegeben werden, sowie mit Daten über die gewünschten Abmessungen , die gewünschte Endbehandlungstemperatur und die gewünschte Walζzeit des aus diesen Brammen herzustellenden Produkts eingespeist werden, aus denen er unter Festlegung der gewünschten Temperaturbedingungen im Ofen und des gewünschten Durchstoßprogramms der Brammen durch den Ofen ein Regelprogramm zur Voreinstellung der jeder Ofenzone zuzuführenden Brennstoffmenge und ein Programm für die Zeitpunkte des Herausnehmens der erwärmten Brammen aus dem Ofen berechnet, und mit Stellgliedern zur Einstellung des Durchlaufprogramms für die Brammen oder dgl. Walzgut durch den Ofen entsprechend durch das Steuerprogramm für Vorauseinstellung sowie mit Stellgliedern zur Einstellung des gewünschten endgültigen Durchs chubpr ο gramms auch in Abhängigkeit von der während des Verfahrensablaufs tatsächlich festgestellten Walzpraktik versehen ist,

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner weiterhin in einem zv/eiten Regelkreis eingeschaltet ist, welcher mit Stellgliedern zurr Einstellen einer gewünschten Temperaturverteilung im Ofen bzw. den öfen und mit Stellgliedern zur Einstellung der von diesen benötigten Brennstoffmenge auch in Abhängigkeit von den Temperaturbedingungen im Ofen bzw. in den öfen, wie sie während des Verfahrens festgestellt werden, versehen ist.

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