DE2040148B2

DE2040148B2 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines stossofens mit nachgeschalteten breitbandwalzwerk

Info

Publication number: DE2040148B2
Application number: DE19702040148
Authority: DE
Inventors: Frans Castricum Hollander (Niederlande)
Original assignee: KONINKLIJKE HOOGOVENS EN STAAL
Current assignee: KONINKLIJKE HOOGOVENS EN STAAL
Priority date: 1969-08-13
Filing date: 1970-08-12
Publication date: 1972-09-28
Also published as: FR2057985A5; CA947968A; LU61511A1; US3695594A; BE754752A; GB1317963A; NL6912326A; NL167238C; ES382683A1; DE2040148A1; NL7000722A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Stoßofens mit nachgeschaltetem Breitbandwalzwerk zum Walzen von Stahlbrammen, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Beim Walzen von breiten Stahlstreifen wird mit dem Auswalzen von Stahlbrammen begonnen, die in gegenseitiger Berührung durch einen Stoßofen hindurchgeschoben und während ihrer Verweilzeit in der Größenordnung von IV2 bis 4 Stunden im Ofen auf über 1200° C erwärmt werden. Nach dem Erwärmen werden die Brammen einzeln aus dem Stoßofen ausgetragen und ausgewalzt, und zwar normalerweise jeweils in zwei wechselseitig voneinander getrennten Gruppen von Walzdurchläufen einer nach dem anderen. Diese Durchlaufserien werden manchmal als Vorwalz-Durchläufe bzw. die Fertig-Durchläufe bezeichnet.

Es sind bereits Verfahren zur Regelung der Wärmemengenabgabe auf ein Stahlband bekannt, welches kontinuierlich durch einen Beheizungsraum gezogen wird (deutsche Offenlegungsschrift 1803 965). Mit derartigen Verfahren soll erreicht werden, daß die Bandtemperatur einen bestimmten Wert nicht überschreitet, wozu eine Regelung des Gasstromes, welcher in Richtung des gezogenen Stahlbandes durch den Ofen geleitet wird und dabei die erforderliche Wärmemenge durch Konvektion abgibt, vorgenommen wird. Ein derartiges bekanntes Verfahren kann jedoch bei der Erwärmung von Brammen, welche wegen ihres großen Wärmemengenbedarfs nicht unter kontinuierlichem Durchleiten durch einen Ofen erfolgen kann, keine Verwendung finden.

3 4

Ferner ist es bekannt, bei der Beheizung von schwindigkeiten miteinander gekoppelt. Darüber hin-

Brammen innerhalb eines Stoßofens eine entspre- aus findet die stärkste Erwärmung in einem begrenz-

chende Regelung der Wärmemengenzufuhr vorzuneh- ten vorderen Bereich des Stoßofens statt, so daß di«

men. Derartige Regelungen berücksichtigen jedoch Temperatur von Brammen, die in dieser Zone nicht

ausschließkeil das Erwärmungsverhaltea der Bram- 5 auf die richtige Temperatur erwärmt worden sind, in

msn innerhalb des Stoßofens und können nicht zu- späteren Abschnitten des Stoßofens nur noch in ganz

sätzlich noch Daten berücksichtigen, welche sich geringem Umfang korrigiert werden kann,

außerhalb des unmittelbaren Erwärmungsvorgangs Andererseits ist aber auch eine zu starke Änderung

ergeben. der Temperatur in den vorderen Abschnitten des Stoß-

Die allgemeine Problematik der Erfindung berück- io ofens nicht möglich, weil hierdurch das Walzgut in sichtigt den Umstand, daß es zur Erzielung eines gu- unvorteüh; 'ter Weise beeinflußt werden würde. Insten Wirkungsgrads des gesamten Walzwerks erforder- besondere wurde bei einer zu starken Erhitzung der lieh ist, daß die einzelnen Brammen so schnell wie Brammen das an ihnen befindliche Oxid erweichen möglich und mit geringstmöglichem Abstand in der oder gar schmelzen, was zur Folge hätte, daß es sich programmierten Folge durch das Fertigwalzwerk hin- _I5 bei der nachfolgenden Kühlr.ng inniger mit dem Stahl durchgeführt werden müssen. Die moderne Entwick- verbinden würde, so daß eiü Absprengen vor den einlung in dieser Richtung geht dahin, das Walzwerk zelnen Walzdurchläufen unmöglich wird, wodurch die während der Fertigbehandlung jedes Blechs zu be- Gefahr von eingewalzten Schuppen entsteht. Darüber schleunigen, um wenigstens ungefähr eine Tempera- hinaus kann das geschmolzene Oxid von den Bramtur zu erreichen, weiche über die Länge des Blechma- 20 men herabtropfen, wodurch der Boden des Stoßofens terials so konstant wie möglich ist, da eine Zunahme in unerwünschtem Ausmaß verunreinigt wird. Insbeder Geschwindigkeit der Fertigwalzen eine Erhöhung sondere muß hierbei eine Verunreinigung der der Walzkräfte und dadurch ein Ansteigen der in Brennerdüsen befürchtet werden. Es hat sich gezeigt, Wärme umgewandelten Walzenergie bewirkt, wo- daß es bisher nicht möglich war, eine zufriedensteldurch die Abkühlung während einer längeren Zeit- 25 lende Automation der Regelung der Arbeitsweise des spanne des hintersten Teils des Blechs kompensiert Stoßofens zu erzielen,
werden kann. Frühere Versuche in dieser Richtung beruhten auf

Es hat sich jedoch gezeigt, daß für eine optimale dem Gedanken, daß eine zufriedenstellende Regelung Ausnutzung des Fertigwalzwerks eine genaue Tempe- des Betriebs des Stoßofens durch Messung der im Stoßratunegelung des Walzguts vor dem Eintreten in das 30 ofen herrschenden Bedingungen und/oder der Tem-Fertigwalzwerk erforderlich ist. Wenn nämlich das peratur der Brammen, wenn sie den Stoßofen verlas-Walzgut zu kalt ist, müßte die Fertigstrecke zur Erzie- sen, und durch eine zusätzliche Regelung der zugelung des gewünschten Ausgleichs zu schnell laufen, führten Brennstoffmenge über eine Riickwärfsregewas eine zu schwere Dimensionierung der Walzgerd- lung möglich sei. Obwohl verschiedene Verfcinerunste erfordern und darüber hinaus ein Endprodukt 35 gen einer derartigen Rückwärtsregelung versucht wurminderer Qualität liefern würde. Häufig werden in den, hat es sich doch stets herausgestellt, daß auf diese diesem Fall die Brammen überhaupt nicht durch das Weise keine zufriedenstellende Regelung des Stoß-Fertigwalzwerk hindurchgeleitet, sondern verworfen. ofenbetriebs möglich ist, was sich durch eine unzulässig Wenn andererseits aber eine Bramme zu heiß für das weite Streuung der Temperatur der den Stoßofen ver-Fertigvalzwerk ist, muß das Walzgut mit zu geringer 40 lassenden Brammen bemerkbar machte, aber auch in Geschwindigkeit ausgewalzt werden, oder es muß vor- den erwähnten Uberhitzungsphänomenen des Oxids her in einem Kühlbad abgekühlt werden. In beiden auf den Brammen. Insbesondere hatte sich eine derar-Fällen ergibt sich ein Produktionsverlust und eine Stö- tige zusätzliche Regelung als unwirksam erwiesen, rung der Regelung cies Stoßofens. wenn in nicht vorgesehener Weise auf ein anderes Fer-

Eine ermittelte Bedingung für die Erreichung einer 45 tigprogramm übergegangen werden mußte oder eine

wirkungsgradgünstigen Durchführung des Walzvor- Verzögerung oder Unterbrechung des Walzvorgangs

gangs besteht darin, daß das Walzgut vor seinem Ein- auftrat.

tritt in die Fertigstrecke vor der Vorwalzstrecke auf Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, unter Veretwa 10° C genau eingestellt werden muß. Nun stellt meidung dei Nachteile des Bekannten ein Verfahren aber die Brammen-Temperatur beim Verlassen des 50 zum Betreiben eines Stoßofens mit nachgeschaltetem Stoßofens eine Größe dar, die schwer zu überwachen Breitbandwalzwerk zu schaffen, welches das Überist und unter anderem von den Abmessungen der gangsverhaHen einer im Stoßofen erwärmten Bramme Brammen, der Verweilzeit der Brammen in verschie- zwischen dem Ausgang des Stoßofens und dem WaIzdenen Zonen des Stoßofens und vom Walzprogramm beginn derart beeinflußt, daß der Walzstraße Bramabhängt. In der Praxis werden Stoßofen in der Weise 55 men zugeleitet werden, welche für den Auswalzvorbetrieben, daß die den Stoßofen verlassenden Bram- gang insbesondere bezüglich ihres Temperaturzustanmen etwa für das nachfolgende Auswalzen optimale des optimal präpariert sind und außerdem eine VorTemperatur besitzen. Zu diesem Zweck versucht man, richtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu das Walzprogramm auf die Produktion des Stoßofens schaffen, welche zuverlässig im Betrieb ist und vor alabzustimmen, so da3, wie erwähnt, jede beim Auswal- 60 lern wirtschaftlich arbeitet.

zen der Brammen entstehende Störung eine schwer- Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen wiegende Störung der Regelung des Stoßofenpro- Verfahren dadurch gelöst, daß die den verschiedenen gramms nach sich zieht. Durch Verzögerungen im Zonen des Stoßofens zugeführte Brennstoffmenge Durchschub durch den Stoßofen oder auf anderen und die Durchlaufgeschwindigkeit der Brammen Störungen in der Regelung des Verfahrensablaufs be- 65 durch den Ofen auf Grund von Daten im voraus gereruhende Verzögerungen lassen sich jedoch nur schwer gelt bzw eingestellt werden, welche von dem Zustand durch eine Nachstellung des Stoßofenbetriebs ausglei- der in den Ofen eingeführten Brammen, von der Sollchen. Da sich die Brammen berühren, sind ihre Ge- Information über die Abmessung des auszuwälzenden

Blechs, von der am Ende des Warmwalzens einzuhal- beitsweise in jedem Augenblick mit einem Idealzutenden Fertigbehandlungstemperatur sowie von den stand verglichen, der im voraus an Hand von Model-Walzdaten, wie z. B. Walzzeit und Walzprogramm, len berechnet worden war. abgeleitet werden. Zwar können in der Praxis Abweichungen von

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird der 5 einem derartigen idealen Arbeitsablauf auftreten, was Erwärmungsvorgang der Brammen nicht nur von insbesondere auf Abweichungen zwischen den tat-Temperaturmeßgrößen innerhalb des Stoßofens gere- sächlichen Gegebenheiten und den verwendeten Mogelt, sondern zusätzlich über Meßdaten aus der Walz- dellen beruht, sowie irgendwo im gesamten Verf ahstraße, wie die Zeitdauer des Walzens pro Bramme rensablauf Verzögerungen oder Störungen längerer und entsprechende Blechdaten. Diese Meßdaten wer- io oder kürzerer Dauer auftreten, den zusammen mit den Daten aus dem Bereich des Er- In der Regel haben Walzwerke jedoch in der Praxis wärmungsabschnitts, wie die Ofentemperatur und die »versteckte« Reserven hinsichtlich der Modelle, die Brammendaten selbst, einer Regeleinrichtung züge- mit Vorteil bei der weiteren Optimierung verwendet führt. Damit werden erfindungsgemäß grundsätzlich werden können. Dies ist von besonderer Bedeutung zwei Größen geregelt, und zwar die Brennstoffmenge 15 bei dem Auftreten von unvorhersehbaren Störungen, zur Erwärmung der Brammen und der Zeitpunkt, an In dieser Hinsicht hat es sich als besonders vorteilhaft dem die Brammen den Stoßofen verlassen sollen. erwiesen, wenn bei der Durchführung des erfindungs-

Dies läßt sich mit Erfolg bei einer Walzenstraße mit gemäßen Verfahrens während des Walzvorgangs auf einer Vorwalzstrecke und einer Fertigstrecke erzielen, der Basis der laufend ermittelten tatsächlichen Durchwenn die Regeldaten für die gewünschte Durchlaufge- ao laufgeschwindigkeit durch den Stoßofen das im vorschwindigkeit der Brammen oder dergleichen Walzgut aus geregelte Ofenprogramm zu Korrekturzwecken durch den Stoßofen auf der Basis eines optimalen nachgestellt oder zusätzlich geregelt wird. Walz- und Aufwickelprogramms in und hinter der In vie' «.a Fällen kann diese zusätzliche Regelung Fertigstrecke berechnet werden, daß auf der Basis von oder Einstellung auch auf der Basis von Ermittlungen diesem Walzprogramm zunächst die Temperatur des »5 des Verlaufs der Oberflächentemperatur der Bram-Walzguts beim Eintritt in die Fertigstrecke, aus die- men oder dergleichen Werkstücke im Stoßofen bzw. sem Wert die Temperatur des Walzguts beim Verlas- den Stoßofen auf der Basis von Berechnungen des sen der Vorwalzstrecke und aus diesem Wert in Korn- Temperaturquotienten durch die Brammen oder derbination mit dem die Brammen betreffenden Daten gleichen Werkstücke erfolgen, die erforderliche mittlere Temperatur der Brammen 30 Der Verlauf der Oberflächentemperatur der Brambeim Verlassen des Stoßofens berechnet werden, und men im Stoßofen bzw. in den Stoßofen läßt sich teildaß schließlich von der zuletzt genannten Temperatur weise durch unmittelbare Messung und teilweise und von der berechneten Durchlaufgeschwindigkeit durch Berechnungen ermitteln. Derartige, durch Verdurch den Stoßofen die Ofenbedingungen abgeleitet Wendung elektrischer Einrichtungen vorgenommene werden. 35 Berechnungen beziehen sich jedoch in erster Linie nur

Auf diese Weise werden für jedes von einer auf die Ausschaltung von Meßungenauigkeiten inBramme auszuwalzende Blech Bedingungen bei der folge der Reflexion an den Wänden und der Strahlung Fertigbearbeitung und beim Aufwickeln vorausbe- der Verbrennungsgase.

rechnet und hiervon für die Fertigstrecke und die sich Es hat sich erfindungsgemäß gezeigt, daß eine der-

an letztere anschließende Einrichtung ein optimales 40 artige zusätzliche Regelung eines auf die vorstehend

Programm zusammengesetzt. beschriebene Weise im voraus geregelten bzw. einge- Auf der Basis von an sich bekannten Zusammen- stellten Programms in einfacher Weise und ohne die

hängen läßt sich mit Hilfe eines solchen Programms eingangs erwähnten Komplikationen durchgeführt

durch Rückwärtsrechnung aus diesen Informationen werden kann. Bei langanhaltenden Betriebsstörungen

die gewünschte mittlere Temperatur der Brammen 45 kann erfindungsgemäß auch eine etwas einfac". ere zu-

beim Verlassen des Stoßofens und das optimale Pro- sätzliche Regelung angewandt werden, welche zu gu-

gramm für das Hindurchstoßen der Brammen durch tea Ergebnissen führt Eine derartige Regelung be-

den Stoßofen berechnen. steht darin, daß die Brenntt ersorgung des Stoß-

Außerdem kann aus einigen dieser Daten und aus ofens bzw. der Stoßofen beim Auftreten einer Verzöge-

der Kenntnis der Art der Beheizung des Ofens bzw. $0 rung im Walzprogramm gedrosselt wird und daß im

der öfen das Ofen-Heizprogramm ermittelt werden. Anschluß an diese Verzögerung des Walzprogramms

Dazu ist zu erwähnen, daß eta derartiges Regelpro- die Durchlaufgeschwindigkeit durch den Stoßofen

gramm für den Stoßofen bzw. die öfen schlecht ohne und die Hitzeerzeugung im Stoßofen vorübergehend

Hilfe von elektronischen Rechnern verwirklicht wer- erhöht wird, je nach dem Rückstand, der sich ergeben

den kann, insbesondere wenn Brammen mit stark 55 hat, und der Zeit bis derartige Rückstände beseitigt

voneinander abweichenden Eigenschaften und ver- worden sind. Der Umfang der vorübergehenden Sen-

schiedenen Bestimmungen dicht aufeinander folgen. kung der Ofentemperatur und anschließenden Erhö-

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Re- hung der Durchstoßgeschwindigkeit durch den Stoß-

gelung wird nicht nur die Arbeitsweise des Stoßofens ofen netst Erhöhung der Ofentemperatur läßt sich

optimal eingestellt, sondern auch die optimale Ein- 60 sowohl empirisch als auch mathematisch ermitteln,

stellung der Arbeitsweise der Fertigstrecke erleichtert. Die schließlich gewiinschte Brammentemperatur

Besonders bemerkenswert ist der Umstand, daß bei läßt sich leichter durch Erhöhung der Zahl der Flam- Normalbetrieb der Prozentsatz von zwischen der Vor- menzonen im Ofen als durch Erniedrigung derselben Walzstrecke und der Fertigstrecke zurückgewiesenen einstellen. Für einen zu langen Stoßofen und für eine Bleche praktisch auf Null herabgedrückt werden kann 65 zu lange Verweilzeit der Brammen in einem solchen

und daß in diesem Bereich keine zu kalten Brammen Stoßofen vergeht jedoch eine zu langt. ⁷£it«panne bis

entnommen und verschrottet zu werden brauchen. die am gewalzten Gt?* festgestellten Meßwerte zu den

Durch das erfindungsgemaße Verfahren wird die Ar- vorderen Zonen zurückgeführt werden können. Ein

7 8

noch größerer Nachteil von übermäßig langen Stoß- len ergeben sich ein Produktionsverlust und eine Stö-

öfen besteht jedoch in deren hohen Kosten. Ein weite- rung der Regelung der Arbeitsweise des Ofens. Maß-

rer Grund dafür, die Ofenlänge nicht beliebig lang zu geblich für die Temperatur T₁ ist die Brammentempe-

macheü, besteht in dem Verlust an Stahl durch Oxida- ratur T„ beim Verlassen des Durchschubofens.

tion im Stoßofen. Es hat sich gezeigt, daß optimale S In F i g. 2 sind folgende Kurven in Abhängigkeit

Arbeitsergebnisse erzielt werden können, wenn das von der Ofenlänge für gleichbleibende Durchstoßge-

erfindungsgemäße Verfahren auf einen Stoßofen mit schwindigkeit eingezeichnet:

zwei Sätzen von oberen und unteren paarweise an- _{fl = Temperatur des} ofengases

geordneten Flammenzonen angewandt wird denen _b _{= Temperatur der} ofenwand

eine einzige obere Flammenzone folgt, wobei die io _c = Temperatur der warmen Oberfläche

Temperaturregelung hauptsächlich im ersten Satz von _d _ _Tem£_{eratur im} ßrammenkern

oberen und unteren Flammenzonen stattfindet. ₌ 3. _h£ _{d Wärmestroms durch die} Brammen- -

Die erfindungsgemaße Vorrichtung zur Durchfuh- oberfläche «

rung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist ge- |

kennzeichnet durch einen Regelkreis mit einem Rech- 15 Die Stelle des Ofens, an welcher die erste obere und f

ner zur Ermittlung des Arbeitsprogramms des Stoß- untere Flammenzone endet, ist durch eine gestrichelte |

ofens, mit Stellgliedern zur Einstellung des Durchlauf- Linie angedeutet. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß hin- S

programme für die Brammen sowie weiteren Stellglie- ter der ersten oberen und unteren Flammenzone im |

dem zur Einstellung des gewünschten endgültigen wesentlichen nur noch ein Ausgleich der Temperatur %

Durchschubprogramms. ao und ein Durchwärmen der Brammen stattfindet, so ^h

Wenn das erfindungsgemaße Verfahren wie vorste- daß keine merklichen Änderungen in der Brammen- r¹

hend beschrieben durch zusätzliche Regelung bzw. temperatur vorgenommen werden können. ^:

Einstellung auf der Basis von Messungen im Verlauf F i g. 3 stellt eine schematische Darstellung eines ^H-

der Oberflächentemperatur der Brammen im Stoß- Stoßofens mit fünf Flammenzonen dar, von denen die f,

ofen auf der Basis von Berechnungen des Temperatur- as drei oberen mit I, III bzw. V und die beiden unteren ^

gradienten in den Brammen verfeinert wird, ist es be- mit II bzw. TV bezeichnet sind. In jeder Zone befindet «

sonders vorteilhaft, wenn erfindungsgemäß der Rech- sich eine quer zur Zeichenebene verlaufende Reihe

ner in einem zweiten Regelkreis eingeschaltet ist, wel- von Brennern 1,2,3,4 bzw. 5. Die Brammen 6 wer-

cher mit Stellgliedern zum Einstellen einer gewünsch- den in Pfeilrichtung durch den Ofen hindurchgesto-

ten Temperaturverteilung im Stoßofen sowie mit Stell- 30 ßen, wobei sie auf gekühlten Schienen 7 gleiten,

gliedern zur Einstellung der im Stoßofen benötigten F i g. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Regelver-

Brennstoffmenge ebenfalls in Abhängigkeit von den fahrens für einen bzw. mehrere öfen. Das Diagramm

Temperaturbedingungen im Stoßofen versehen ist. ist mittels gestrichelter Linien in drei waagerechte Zo-

Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme nen eingeteilt, nämlich in einen Teil, welcher di* in

auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen bei- 35 den Regelkreis eingegebenen Daten enthält, einen die

spielhaft für die Anwendung der Erfindung wesent- Rechnerprogramme enthaltenden Teil und einen Teil,

liehe Einzelheiten dargestellt sind. welcher die Wirkungen der Regelung auf das Verfah-

Es zeigt ren enthält.

F i g. I ein Diagramm der Temperatur des Walzguts Die für die zu behandelnden Brammen charakteri-

während seines Durchlaufs durch ein Walzwerk, 40 stischen Daten, die gewünschten Daten des gewalzten

Fig.2 ein Schaubild des Verlaufs der Erwärmung Blechs und die gewünschten Daten der Endbehand-

des Walzguts, lung können mittels Lochkarten, Lochstreifen oder

Fig. 3 eine schematisierte Darstellung eines Stoß- Magnetstreifen in an sich bekannter Weise in den

ofens, Rechner eingegeben werden. <^!

Fig.4 eine schematische Darstellung der Haupt- 45 Das erfindungsgemaße Regelverfahren gewährlei-

teile des Regelkreises für Vorausregelung bzw. -ein- stet optimale Programmierung des Verfahrensablaufs

steUung eines Ofens und während und nach dem Fertigwalzen. Ausgehend von

Fig.5 eine schematische Darstellung des Regel- dieser VoφrogΓammierung legt das Regelprogramm

kreises für ein vollständiges Regelprogramm für einen Schritt für Schritt die hierfür erforderlichen Bedingun-

bzw. mehrere Öfen. -..-... 5° gen fest, und zwar jeweils in einer frühen Phase des

Fig. I zeigt die Temperatur T des Walzguts in Ab- Verfahrensablaufs vom Fertigwalzen bis zu den Be-

hangigkeit von der Verweilzeit t des Produkts in dingungen im Ofen. Auf diese Weise ergeben sich

einem Walzwerk. Der Übergang von der Vorwalz- schließlich die erforderlichen Ofenbedingungen,

strecke zur Fertigstrecke ist durch eine senkrechte, welche zu der gewünschten Oberflächentemperatur

stachpunktierte Linie eingezeichnet. In diesem ₅₅ und der gewünschten mittleren Temperatur der Bram-

Augenbhck hat das Walzgut die Temperatur T₁ Zur men im Augenblick ihres Verlasset des Ofens füh-

Veranschauhchung sind für em gedachtes Beispiel ren. Das auf dieser Basis erstellte Regelprogramm beeimge numerische Daten emgetragen, die jedoch ^r rechnet die Ausgangswerte für die vorzunehmenden

einen Anhaltspunkt dafür geben sollen, was tatsäch- Schritte

üch vorgeht. Wie er^nt, ist die Temperatur Tikri- 6„ Wenn diese Ausgangswerte unmittelbar für die

tisch fur den Ablauf des Walzvorgangs in der Fertig- automatische Einstellung der Brennstoffverteilung

strecke. Bei zu geringer Temperatur T₁ erhält man ein und der Regelung der Augenblicke d« Heramneh-

Produkt minderwertiger Güte, werden die Walzkräfte mens von bLSausde!Tof£^ve^endet widen

zu groß oder muß das Blech sogar vom Tisch genom- würden, würde ^XZ^T^^ de™£

^n werden ehe es das Ende der Ferti^trecke er- 6₅ dellen, auf denen die BerechnungTbeXn, beste-

reicht hat Ist dagegen die Temperatur T₁ zu hoch, henden Abweichungen oder wegen Verzögerungen muß das Blech zunächst abgekühlt werden oder darf oder Störungen des Verfahrens kdn gutes^iz- mid

es nur sehr langsam ausgewalzt werden. In beiden Fäl- Walzverfahren erzielt werden Andererseits läßt sich

9 10

aber ein derartiges Regelprogramm als Hilfsmaß- Nach Beendigung der Störung wird die mittlere

nähme für eine Steuerung der Arbeitsweise der öfen Temperatur der meisten Brammen infolge dieser ab-

von Hand verwenden. Wenn jedoch eine vollständig weichenden Behandlung größer sein, als dies nor-

automatischfc Regelung eines optimal verlaufenden malerweise der Fall ist, wodurch sich eine gewisse

Verfahrensablaufs gewünscht wird, müssen weitere 5 Wärmereserve in den Brammen aufgebaut hat. Diese

Verfeinerungen vorgenommen werden. Tatsache läßt sich vorteilhafterweise durch vorüber-

Ein derartiges Regelverfahren ist in F i g. 5 darge- gehende Beschleunigung des Walzprogramms durch stellt, welches wieder durch waagerechte gestrichelte Vervielfachung der ursprünglichen Geschwindigkeit Linien in drei Zonen für Dateneingabe, Berechnungen um einen Faktor ausnutzen, welcher eine Hyperbelbzw. Wirkungen der Regelungen eingeteilt ist. io funktion der aufgetretenen Rückstände darstellt, und

In F i g. 5 sind als zusätzliche Eingangsdaten, die während einer Zeitspanne, in welcher der Rückstand

gemessene Ofentemperatur und das tatsächlich festge- wieder aufgeholt wird.

stellte Durchstoßprogramm eingezeichnet. Falls diese Wie erwähnt, braucht der Verlauf der Oberflächen-Daten von den entsprechenden Sollwerten abweichen, temperatur nicht notwendigerweise gemessen und der kann das Regelprogramm entsprechende Korrekturen 15 Temperaturgradient durch die Brammen nicht notanbringen. Durch die Anwendung der eingezeichne- wendigerweise berechnet zu werden. Aus diesem ten Rückbeziehungen ergibt sich eine Kombination Grund kann das in F i g. 5 links oben eingezeichnete eines vorausgeregelten »on-line«-Verfahrens mit Eingangskästchen für diese Temperaturen zusammen einer zusätzlichen »in-line«-Regelung. Bei dem Re- mit der damit zusammenhängenden Zurückmeldung gelprogramm wird der gemessene Verlauf der Ofen- ao des Vergleichs der Solltemperatur mit der Isttemperatemperatur durch Berechnungen zur Erzielung einer tür fortgelassen werden.

gewünschten Oberflächentemperatur und mittleren Die Darstellung von strukturellen Einzelheiten

Temperatur für jede Bramme korrigiert. bzw. der sogenannten »hardware« für die vorstehen-

Durch diese Berechnungen können die Brennstoff- den Diagramme wird als überflüssig erachtet, da diese

Versorgung und das Durchstoßprogramm in jedem as dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung

Augenblick an kleine Abweichungen angepaßt wer- ohne weiteres klar sind.

den. Für größere Abweichungen infolge einer vor- Untersuchungen haben ergeben, daß durch Anwen-

übergehenden Störung sieht das Programm Möglich- dung der Erfindung eine Produktionssteigerung von

keiten zur Beschleunigung des Verfahrensablaufs vor. mindestens 10 °/o möglich ist, die darüber hinaus von

Während der Störung werden die Brammen mit gerin- 30 einer gleichmäßigeren Qualität des Walzprodukts be-

gerer Ofenhitze durchgewärmt. gleitet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betreiben eines Stoßofens mit nachgeschaltetem Breitbandwalzwerk zum Walzen von Stahlbrammen, dadurch gekennzeichnet, daß die den verschiedenen Zonen des Stoßofens zugeführte Brennstoffmenge und die Durchlauf geschwindigkeit der Brammen durch den Ofen auf Grund von Daten im voraus geregelt bzw. eingestellt werden, welche von dem Zustand der in den Ofen eingeführten Brammen, von der Soll-Infcnnation über die Abmessungen des auszuwalzenden Blechs, von der am Ende des Warmwalzens einzuhaltenden Fertigbehandlungstemperatur sowie von den Walzdaten, wie z. B. Walzzeit und Walzprogramm, abgeleitet 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 dergleichen Walzgut durch den Ofen auf der Basis eines optimalen Walz- und Aufwickelprogramms in und hinter der Fertigstrecke berechne, werden, daß auf der Basis von diesem WaLprogramm zunächst die Temperatur des Walzguts beim Lintritt in die Fertigstrecke, aus diesem Wert die Temperatur des Walzguts 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 Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Walzvorgangs auf der Basis der laufend ermittelten tatsächlichen Durchlaufgeschwindigkeit durch den Ofen das im voraus geregelte Ofenprogramm zu Korrektu^wecken nachgestellt oder zusätzlich geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Regelung auf der Basis von Ermittlungen des Verlaufs der Oberflächentemperatur der Brammen oder dergleichen Werkstücke im Ofen bzw. den öfen und auf der Basis von Berechnungen des Temperaturgradienten durch die Brammen oder dergleichen 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 öten vorübergehend erhöht wird, je nach dein Rückstand, der sich ergeben hat, und der Zeit bis derartige Rückstände beseitigt worden sind.

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.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eii/sn Regelkreis, mit einem Rechner zur Ermittlung des Arbeitsprogramms des Stoßofens, mit Stellgliedern zur Einstellung des Durchlaufprogramms für die Brammen sowie weiteren Stellgliedern zur Einstellung des gewünschten endgültigen Durchschubprogramms.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner in einem zweiten Regelkreis eingeschaltet ist, welcher mit Stellgliedern zum Einstellen einer gewünschten Temperaturverteilung im Stoßofen sowie mit Stellgliedern zur Einstellung der im Stoßofen benötigten Brennstoff m;nge ebenfalls in Abhängigkeit von den Temperaturbedingungen im Stoßofen versehen ist.