DE2040148A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von Stossofenanlagen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von StossofenanlagenInfo
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
Koninklijke Nederlandsche Hoogovens " it» ÄM8« ™
en Staalfabrieken N".V,,
Ijmuiden, Niederlande
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-
«o 2 - ■
20AÜU8
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
109809/1509 ·τ
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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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"*:' 204ÜU8
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
0
vom Zustand der in den Ofen bgw. die öfen eingeführten Brammen oder dgl. Walzgut abgeleiteteh Daten sowie von der gewünschten
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 "
j _
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■ ) ro " ο*
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©Bf 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
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■Informationen, die gewünschte υίΐ-ΐ
beim Verlassen des Ofens bzw» ösr
für das HinömretistoSea -dsr
öfen berechnen· ■ .
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ütlnmEis Gras dtiQSQia
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äeia Ofes, bsCTo elio
äeia Ofes, bsCTo elio
kann aus einigen- dieser Detf.eE .iffiß aus der Kenntnl
■Art der Beheizung des Ofens bzv?. der- -öfen äas- Qfen-Hei
ermittelt werden· ' ■
es3
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BAD
2CU0U8
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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r ■
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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
i . ■
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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■ ' BAD ORIGINAt,
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.
- 15 109809/1SÖ9
BAD ORIGINAL
Claims (1)
- . 15 - - 2Q4ÜH8Pa t e η t a η s ρ r ti c h e fr1. 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 Walzgutsbad 109809/1509beim 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.- 17 -109809/150920A0T486. 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 nachAnspruch 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,- 18 -109809/1509204ÜU88. 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.109809/1509 BAD originalLeeseite
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