DE3142992C3

DE3142992C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Wärmeregelung eines Durchlaufofens

Info

Publication number: DE3142992C3
Application number: DE3142992A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Wakamiya; Yoshiharu Hamasaki; Masaki Kutsuzawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1980-11-08
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2001-10-30
Also published as: BR8107230A; MX161415A; DE3142992C2; US4394121A; DE3142992A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmeregelung eines aus mehreren Regelzonen bestehenden Durchlaufofens, durch welchen auf eine vorgegebene Endtemperatur zu erhitzende Brammen, insbesondere unterschiedlicher Abmessungen und/oder mit unterschiedlicher Eingabehäufigkeit hindurchgeführt werden.

Derartige Verfahren sind bereits auf Grund der JP-PS 54-133 404 und 55-031 153 sowie der US-PS 4 255 133 bekannt. Zu diesem Zweck sind innerhalb der Regelzonen des verwendeten Durchlaufofens Temperatursensoren vorgesehen, mit welchen die in den einzelnen Regelzonen herrschenden Temperaturen gemessen werden. Anhand der festgestellten Temperaturwerte wird dann unter Einsatz eines elektronischen Rechners die Temperatur der durch den Durchlaufofen geführten Brammen unterschiedlicher Größe berechnet. In Abhängigkeit vorgegebener Temperatur-Sollwerte können daraufhin die Brennstoffmengen bestimmt werden, welche den in den einzelnen Regelzonen des Durchlaufofens befindlichen Brennern zugeführt werden müssen.

Es zeigt sich jedoch, daß die Meßwerterfassung mit Hilfe von Thermometern insoweit nachteilig erscheint, weil Thermometer einerseits störanfällig sind, andererseits die auf diese Weise gebildeten Meßwerte durch ungleichmäßige Verbrennung sowie auftretende Strömungsturbulenzen beeinflußt werden. Auf Grund der thermischen Trägheit eines Durchlaufofens ergeben sich ferner Zeitverzögerungen des Regelverhaltens, so daß die einzelnen Brammen vielfach nicht entlang einer optimalen Aufheizkurve erwärmt werden.

Im Hinblick auf die vorhandenen Schwierigkeiten wurde auf einer VDE-Sitzung des Unterausschusses für Ofenfragen (s. Bericht 790 des Ausschusses für Energiewirtschaft und Wärmetechnik des VDE bzw. Zeitschrift "Stahl und Eisen" 102 (1982), Nr. 18, S. 867-72) bereits vorgeschlagen, daß bei einem aus mehreren Regelzonen bestehenden Durchlaufofen als geregelte Führungsgröße für dessen Betrieb anstelle der Ofenraumtemperatur die den einzelnen Regelzonen zugeführten Brennstoffmengen verwendet werden.

Unter Berücksichtigung dieses zuletzt genannten Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Verfahren zur Wärmeregelung eines aus mehreren Regelzonen bestehenden Durchlaufofens dahingehend weiterzubilden, daß auch im Fall einer Zufuhr von Brammen mit stark unterschiedlichen Abmessungen und/oder mit stark fluktuierender Eingabehäufigkeit ein minimaler Brennstoffverbrauch zustandekommt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Messung und Regelung der den einzelnen Regelzonen zugeführten Mengen von Verbrennungsluft vorgenommen wird, wobei die Regelung der Zufuhr der zugeleiteten Brennstoff- und Luftmengen derart erfolgt, daß die Summe der Quadrate der Differenz von Ist- und Sollwerten entsprechend der bekannten Methode der kleinsten Quadrate ein Minimum bildet.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat dabei zwei wesentliche Vorteile. Zum einen ergibt sich unter den verschiedensten Betriebsbedingungen des Durchlaufofens jeweils ein minimaler Brennstoffverbrauch, was im Hinblick auf hohe Energiekosten sowie ein stärker ausgeprägtes Umweltbewußtsein als sehr sinnvoll erweist. Da im Rahmen der Erfindung selbst ziemlich großvolumige Brammen auch im Fall einer hohen Eingabehäufigkeit in zuverlässiger Weise bis zur Erreichung einer vorgegebenen Temperatur erwärmt werden können, ergibt sich ferner die Möglichkeit, daß die Transportgeschwindigkeit des Durchlaufofens relativ hoch eingestellt werden kann, so daß die Möglichkeiten eines bereits vorhandenen Durchlaufofens optimal zur Ausnützung gelangen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist hingegen dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der einzelnen Regelzonen des Durchlaufofens jeweils Brennstoffströmungsmesser und Luftströmungsmesser sowie Brennstoffregelventile Luftregelventile vorgesehen sind, mit welchen eine individuelle Brennstoff- sowie Verbrennungslufteinstellung durchführbar ist, und daß die Ansteuerung der diversen Brennstoff- und Luftregelventile über entsprechende Brennstoff- bzw. Luftströmungsregler und zugeordnete Luftverhältnisverstelleinrichtungen von einem zentralen elektronischen Rechner aus erfolgt, welcher eingangsseitig mit den verschiedenen Brennstoff- und Luftströmungsmessern verbunden ist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Sollwert-Temperaturanstiegskurve einer durch den Durchlaufofen bewegten Bramme,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Durchlaufofens gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Modells eines Durchlaufofens, welcher mit einer größeren Anzahl von Regelzonen versehen ist und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Durchlaufofens gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Der Durchlaufofen gemäß der Erfindung zum Erwärmen von Brammen o. dgl. ist in mehrere Regelzonen unterteilt, wobei sich die Gastemperatur in der i-ten Regelzone durch folgende Funktion ausdrücken läßt:

T_gi = f_i (Δt; G₁, G₂, ..., G_n; T_g1°, T_g2°, ..., T_gn°; T_s1, T_s2, ..., T_sm) (1)

Darin bedeuten:

T_gi = die Gastemperatur nach einem Zeitintervall Δt in der i-ten Regelzone (i = 1 bis n),
G_i = die Brennstoff-Durchsatzmenge in der i-ten Regelzone (i = 1 bis n),
T_gi° = die Gastemperatur am Anfang des Zeitintervalls Δt in der i-ten Regelzone (i = 1 bis n) und
T_sj = die Temperatur der j-ten Bramme (j = 1 bis m).

Die Temperatur der j-ten Bramme (j = 1 bis m) läßt sich dabei durch die folgende Funktion ausdrücken:

T_sj = g_j (Δt, T_{g 1}, T_g2, ..., T_gn, T_sj°) (2)

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zu einem beliebigen Zeitpunkt die Temperatur der j-ten Bramme T_sj durch abwechselnd wiederholte Auflösung der Gleichungen nach den Funktionen (1) und (2) berechnet und die Strömungsmenge des in jede Regelzone eingeführten Brennstoffs so bestimmt, daß die Summe der Abweichungen der berechneten Istwert-Brammentemperaturen von entsprechenden Sollwert-Temperaturen möglichst klein gehalten wird.

In Fig. 1 ist eine entsprechende Sollwert-Temperaturanstiegskurve dargestellt, bei welcher entlang der Ordinate die Sollwerttemperatur T_s* einer Bramme und entlang der Abszisse die jeweilige Position der Bramme innerhalb des Durchlaufofens aufgetragen sind. Gemäß Fig. 1 besitzt eine (nicht dargestellte) Bramme in ihrer Position x_Δt* eine berechnete Istwert-Temperatur T_s, welche um ΔT_s kleiner ist als eine vorgegebene Sollwert-Temperatur T_s* ist.

Fig. 2 zeigt schematisch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geregelten Durchlaufofen 10, welcher in drei Regelzonen unterteilt ist. An dem in Förderrichtung gemäß Pfeil der nicht dargestellten Brammen stromabseitigen Ende der einzelnen Regelzonen mündet jeweils ein Brenner 12. Mit jedem Brenner 12 ist ein Strömungsmesser 14 verbunden, an den ein Brennstoff-Regelventil 16 angeschlossen ist. Die Ausgangssignale der Strömungsmesser 14 werden einem elektronischen Rechner 18 zugeführt, von welchem aus die Ansteuerung der einzelnen Regelventile 16 erfolgt.

Während des Betriebes bestimmt der elektronische Rechner 18 die verschiedenen Strömungsmengen von Brennstoff, welche während vorgegebener Zeitintervalle den einzelnen Regelzonen zugeführt werden sollen. Dabei bestimmt der elektronische Rechner 18 die Temperatur jeder Bramme zum jeweils gegenwärtigen Zeitpunkt auf der Grundlage der mittleren Istwert-Brennstoffmenge, welche während des Zeitintervalls Δt durch den zugeordneten Strömungsmesser 14 in jeder Regelzone gemessen worden ist. Weiterhin berechnet er ein bestimmtes Gastemperaturprofil innerhalb des Durchlaufofens sowie die jeweilige Brammentemperatur anhand der unmittelbar vorhergehenden Berechnungen und durch abwechselnd wiederholte Auflösung der Gleichungen (1) und (2) für jeweils ein kurzes Zeitintervall Δt₁ = Δt/N₁, wobei N₁ eine ganze Zahl mit einer Größe von mindestens 1 ist.

Der elektronische Rechner 18 führt dann eine Berechnung des vorhandenen Gastemperaturprofils und der Temperatur jeder Bramme nach einem Zeitintervall Δt₂ = N₂Δt (mit N₂ = eine ganze Zahl von mindestens 1) nach den vorstehend beschriebenen Rechenvorgängen durch, wobei er das Gastemperaturprofil im Durchlaufofen und die berechnete Temperatur einer jeden Bramme als Ausgangsgrößen heranzieht und dabei eine vorgegebene Strömungsmenge des in jede Regelzone eingeleiteten Brennstoffs voraussetzt.

Anschließend berechnet der elektronische Rechner 18 die Position x_Δt* jeder Bramme nach dem Zeitintervall Δt₂, wobei er von der der gegenwärtigen Position x₀ (Fig. 1) sowie den Daten für den Brammentransport ausgeht. Der Rechner 18 ermittelt dabei auch die Sollwert-Temperatur T_sj* jeder Bramme nach dem Zeitintervall Δt₂ anhand der eingespeicherten Sollwert-Temperaturanstiegskurven für die einzelnen Brammen.

In der Folge bestimmt dann der elektronische Rechner 18 unter Heranziehung der berechneten und vorgegebenen Ist- und Sollwert-Temperaturen T_sj bzw. T_sj* einen Abweichungsindex J_n entsprechend folgender Gleichung:

wobei α_j einen Gewichtskoeffizienten für die j-te Bramme bedeutet.

Schließlich bestimmt der elektronische Rechner 18 die Strömungsmenge des in jede Regelzone eingeführten Brennstoffs in der Weise, daß der Abweichungsindex J_n möglichst klein gehalten wird. Die Mindestgröße des Abweichungsindex J_n kann dabei nach einem an sich bekannten Optimierungsverfahren, z. B. nach der Sattelpunktmethode, berechnet werden.

Sobald der elektronische Rechner 18 die beschriebenen Berechnungen beendet hat, liefert er entsprechende Steuersignale an die betreffenden Brennstoff-Regelventile 16, so daß auf diese Weise eine Regelung der Strömungsmengen des in die zugehörigen Regelzonen eingeführten Brennstoffs erfolgt.

Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Durchlaufofen so geregelt werden kann, daß Brammen unterschiedlichen Energiebedarfs, beispielsweise entsprechend ihren Abmessungen, mit hoher Genauigkeit auf eine vorgegebene Austragtemperatur erwärmt werden können. Die Aufheizung bzw. Erwärmung der einzelnen Brammen innerhalb des Durchlaufofens läßt sich dabei genauer entsprechend einem vorgegebenen Programm durchführen als nach dem bisher bekannten Verfahren, bei welchem die Berechnung des Wärmeübergangs zwischen dem Durchlaufofen und den Brammen auf der Grundlage der tatsächlich gemessenen Istwert- Gastemperatur innerhalb des Durchlaufofens durchgeführt wird.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß eine zeitliche Änderung des Temperaturprofils in einem Durchlaufofen anhand vorgegebener Strömungsmengen von Brennstoff und der in den Durchlaufofen eingeführten Luft berechnet wird, worauf die Temperaturen jeder Bramme zum gegenwärtigen Zeitpunkt sowie zu einem künftigen Zeitpunkt anhand der berechneten zeitlichen Änderungen des Temperaturprofils berechnet werden, wobei die Strömungsmenge des eingeführten Brennstoffs so eingestellt wird, daß der Unterschied zwischen der berechneten Istwert- Temperatur jeder Bramme und ihrer Sollwert-Temperatur eine vorbestimmte Größe nicht überschreitet. Hierauf werden die Brennstoffströmungsmengen auf der Grundlage der vorausberechneten Strömungsmengen als Sollwert geregelt, um die einzelnen Brammen entsprechend einer Soll- Temperaturanstiegskurve zu erwärmen.

Dieses Regelverfahren ist in dem Folgenden anhand von Fig. 3 beschrieben, welche ein Modell eines Durchlaufofens 10 zeigt, der von einer Wand 22 umschlossen ist. Der Durchlaufofen 10 ist dabei in Längsrichtung in n Bereiche unterteilt, wobei in ausgewählten Bereichen - jeweils am stromabseitigen Ende in Förderrichtung der Brammen 24 gesehen - je ein oberseitiger und ein unterseitiger Brenner 12 angeordnet sind. Diese Brenner 12 sind senkrecht zur Längsachse des Durchlaufofens 10 im wesentlichen aufeinander ausgerichtet, wie dies für die Brenner 12 im dritten, im (i + 1)-ten und im n-ten Bereich dargestellt ist. Die einzelnen Brammen 24 werden fortlaufend über eine auf der linken Seite befindliche Eingabeöffnung eingegeben und in Längsrichtung durch den Durchlaufofen 10 gefördert, wobei sie durch die in Gegenstrom strömenden Verbrennungsphase der Brenner 12 erwärmt werden. Die auf diese Weise erwärmten Brammen 24 werden dann durch eine an der rechten Seite befindliche Austragöffnung von dem Durchlaufofen 10 abgegeben. Bei einem derartigen Durchlaufofen lassen sich für vorgegebene Strömungsmengen von zugeführtem Brennstoff und zugeführter Luft die auftretenden Wärmeübergangsgleichungen zu einem System von n nichtlinearen Differentialgleichungen reduzieren, welche wie folgt geschrieben werden können:

Darin bedeuten:

T_g = Gastemperatur
T_w = Wandtemperatur
T_s = Brammentemperatur
= zeitliche Änderung der Gastemperatur im i-ten Bereich
Q_i = Eigenwärme, die infolge der Verbrennung von Brennstoff und Luft auf den i-ten Bereich übertragen wird.
H_g = Heizwert pro Einheit an Brennstoffströmungsmenge
W_i = Strömungsmenge des in den i-ten Bereich eingeführten Brennstoffs
G_i = Strömungsmenge des Abgases aus dem i-ten Bereich
C_pg = spezifische Wärme des Gases
K_1ÿ = Koeffizient des Strahlungsaustausches zwischen i-tem und j-tem Bereich
K_2ik = Koeffizient des Strahlungsaustausches zwischen i-tem Bereich und dem den k-ten Bereich umgebenden Wandteil
K_3il = Koeffizient des Strahlungsaustausches zwischen dem i-ten Bereich und der l-ten Bramme und
C₁, C₂ und C₃ = Konstanten.

Unter Heranziehung der unmittelbar vorhergehenden Temperaturen von Durchlaufofen und Brammen als Randbedingungen können diese nichtlinearen Differentialgleichungen bezüglich der Zeit aufgelöst werden, wobei von dem unmittelbar vorhergehenden Temperaturprofil des Gases ausgegangen wird. Unter Einsatz eines Newtonschen Lösungsverfahrens kann dadurch ein neues Gas-Temperaturprofil bestimmt werden.

Sobald das Gas-Temperaturprofil auf obige Weise bestimmt worden ist, kann die Temperatur der Brammen Ts_j durch Einsetzen dieses Temperaturprofils in die an sich bekannten Differentialgleichungen für den Wärmeübergang zwischen den Brammen und der Ofenwandung bestimmt werden. Durch wechselweise Auflösung der Gleichungen für die Gastemperatur sowie derjenigen für die Brammen und die Ofenwandung ist es dann möglich, die zeitabhängigen Änderungen sowohl des Temperaturprofils im Durchlaufofen als auch der Brammentemperaturen zu jedem Zeitpunkt zu berechnen.

In dem Folgenden soll anhand von Fig. 4 das erfindungsgemäße Regelverfahren unter Anwendung der beschriebenen Bestimmung des Gas-Temperaturprofils im Durchlaufofen erläutert werden. Der dargestellte Durchlauf-Wärmeofen 10 besitzt dabei eine Wandung 22, welche in drei Regelzonen unterteilt ist. In jeder Regelzone sind auf die in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene Weise jeweils ein oberseitiger und ein unterseitiger Brenner 12 angeordnet, während weiterhin je ein oberseitiges und ein unterseitiges Thermometer 20 zentral in jeder Regelzone angeordnet und senkrecht zur Längsachse des Durchlaufofens 10 aufeinander ausgerichtet sind. Weiterhin ist am linken Ende des Durchlaufofens 10 ein Abgasrohr 26 angeschlossen, über welches die an den Brennern 12 erzeugten Verbrennungsgase abgeführt werden, die in Gegenstrom zur Transportrichtung der Brammen 24 entlang der Längsachse des Durchlaufofens 10 strömen und über einem Gleitrohr 25 abgeleitet werden.

Die Brenner 12 in jeder Regelzone sind jeweils mit einem Brennstoff-Strömungsmesser 14f, dem ein Brennstoff-Regelventil 16f nachgeschaltet ist, sowie mit einem Luftströmungs- Regelventil 16a verbunden, dem ein Luftströmungsmesser 14a zugeordnet ist. Die einzelnen Brennstoff-Strömungsmesser 14f sind jeweils mit dem Eingang eines Brennstoffströmungsreglers 28 verbunden, dessen Ausgang zu dem betreffenden Regelventil 16f führt, wobei zusätzlich entsprechende Geber- und Empfangsleitungen vorgesehen sind, die zu einem elektronischen Rechner 18 führen. Jeder Luftströmungsmesser 14a ist andererseits mit einem Eingang eines Luftströmungsreglers 30 verbunden, dessen Ausgang mit dem betreffenden Regelventil 16a verbunden ist. Die einzelnen Luftströmungsregler 30 sind jeweils über zwei Leitungen mit einer Luftverhältnisverstellvorrichtung 32 verbunden, welche wiederum über zwei Leitungen an dem entsprechenden Brennstoffströmungsregler 28 angeschlossen ist. Weiterhin sind alle Thermometer 20 mit dem elektronischen Rechner 18 verbunden.

Während des Betriebs liefern die verschiedenen Regler 28 und 30 ihre jeweiligen Betriebssignale zu den Regelventilen 16f bzw. 16a zur Einstellung ihrer Öffnungsgrade zwecks Regelung der Brennstoff- bzw. Luftzufuhrmengen zu den zugehörigen Brennern 12. Die Brennstoff- und Luftströmungsmesser 14f bzw. 14a messen ständig die Brennstoff- bzw. Luftzufuhrmengen zum zugeordneten Brenner 12 und liefern die Strömungsmengen-Meßsignale an die Brennstoff- und Luftströmungsregler 28 bzw. 30 zurück. Der elektronische Rechner 18 nimmt alle diese Meßsignale ab und berechnet in vorbestimmten gleichen Zeitintervallen Δt die Temperaturen auf die vorher in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene Weise, um dabei die Brennstoffströmungsmenge für jede Regelzone zu bestimmen. Sodann werden entsprechende Einstellsignale für die so ermittelten Brennstoffströmungsmengen an die Brennstoffströmungsmesser 14f für jede Regelzone übermittelt. Der elektronische Rechner 18 berechnet dabei nach dem vorher beschriebenen Verfahren abwechselnd das Gastemperaturprofil und die Brammentemperaturen bis zum gegenwärtigen Rechenzeitpunkt in aufeinanderfolgenden kurzen Zeitintervallen Δt₁ = Δt/N₁ (mit N = eine ganze Zahl von mindestens 1) auf der Grundlage der mittleren Istwert-Strömungsmenge _i für Brennstoff in der i-ten Regelzone (mit i = 1, 2 oder 3), der Istwert-Strömungsmenge _i für die Luft während des Zeitintervalls Δt sowie der Temperaturen des Durchlaufofens, der Brammen und der Ofenwände, die unmittelbar vor diesem Zeitintervall Δt bestimmt worden sind, worauf das jeweilige Gastemperaturprofil und die Brammentemperaturen für jeden Zeitpunkt ermittelt werden.

Sodann bestimmt der elektronische Rechner 18 die Strömungsmenge des während des nächsten Zeitintervalls Δt in jede Regelzone einzuführenden Brennstoffs. Auf der Grundlage des Temperaturprofils und der zum gegenwärtigen Zeitpunkt berechneten Brammentemperaturen als Ausgangsgrößen und unter Abschätzung der dem Durchlaufofen während des Zeitintervalls Δt zuzuführenden Brennstoff- und Luft-Strömungsmengen führt der elektronische Rechner 18 nach dem oben beschriebenen Verfahren die Berechnung des Gastemperaturprofils und der Brammentemperaturen nach einem Zeitintervall Δt₂ = N₂ Δt (mit N₂ = eine ganze Zahl von mindestens 1) in kurzzeitigen Zeitintervallen Δt₃ = Δt₂/N₃ = eine ganze Zahl entsprechend mindestens 1) durch. Anschließend wird die vorabgegebene Brennstoffströmungsmenge so geändert, daß die Unterschiede zwischen den berechneten und den entsprechenden angestrebten Brammentemperaturen verringert werden. Diese Berechnung der Brammentemperaturen wird dabei wiederholt, bis die Unterschiede zwischen den berechneten Istwert- und den angestrebten Sollwert- Temperaturen unter einer vorgegebenen Größe liegen. Die zu diesem Zeitpunkt ermittelte Brennstoffströmungsmenge stellt dabei diejenige Brennstoffströmungsmenge dar, welche dem Durchlaufofen während des nächsten Zeitintervalls zugeführt werden muß.

Nach Abschluß der beschriebenen Berechnung liefert der elektronische Rechner 18 ein Stellsignal für die so berechneten Brennstoff-Zufuhrströmungsmengen an die betreffenden Brennstoffströmungsregler 28, welche jeweils auf das betreffende Stellsignal hin unter Betätigung des zugeordneten Regelventils 14f ansprechen, um die Brennstoff- Strömungsmenge für die betreffenden Regelzone einzustellen. Gleichzeitig liefert jeder Brennstoffströmungsregler 28 das von ihm abgenommene Stellsignal an die mit ihm verbundene Luftverhältnis-Verstellvorrichtung 32. Jede dieser Vorrichtungen 32 stellt sodann ein für die Verbrennung in der betreffenden Regelzone günstiges Luftmengenverhältnis ein, und sie übermittelt das so eingestellte Verhältnis dem zugeordneten Strömungsregler 30. Daraufhin betätigen diese Strömungsregler 30 das zugeordnete Luftströmungs-Regelventil 16a zur Einstellung der Luftströmungsmenge zum angeschlossenen Brenner 12.

Wie sich aus vorstehendem ergibt, wird bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform das erfindungsgemäße Verfahren die Regelung eines Durchlaufofens derart durchgeführt, daß die einzelnen Brammen mit hoher Genauigkeit auf ihre Abgabetemperatur erwärmt werden. Zu diesem Zweck bewirkt der vorgesehene elektronische Rechner 18 eine Vorausberechnung der Temperatur von Brammen unter Berücksichtigung einer zeitabhängigen Änderung eines Gastemperaturprofils im Ofen, das auf der Grundlage des Heizwerts des Brennstoffs berechnet worden ist. Dabei werden keine ungenau gemessenen Gastemperaturwerte benutzt, wie sie etwa bei den herkömmlichen Verfahren als Berechnungsgrundlage verwendet werden, um auf diese Weise die vorhandenen Brammentemperaturen zu berechnen.

Claims

1. Verfahren zur Wärmeregelung eines aus mehreren Regelzonen bestehenden Durchlaufofens, durch welchen auf eine vorgegebene Endtemperatur zu erhitzende Brammen, insbesondere unterschiedlicher Abmessungen und/oder mit unterschiedlicher Eingabehäufigkeit hindurchbewegt werden, wobei der Temperaturanstieg der einzelnen Brammen bei ihrer Hindurchführung durch den Durchlaufofen anhand ihrer bekannten thermischen Eigenschaften sowie zusätzlich gemessener thermischer Parameter, wie den den verschiedenen Regelzonen zugeführten Brennstoffmengen sukzessiv berechnet wird, und die berechneten Temperatur-Istwerte der Brammen mit vorgegebenen Temperatur-Sollwerten verglichen werden, so daß anhand der gebildeten Differenzwerte eine Regelung der Brennstoffzufuhr zu den einzelnen Regelzonen des Durchlaufofens erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Messung und Regelung der den einzelnen Regelzonen zugeführten Mengen von Verbrennungsluft vorgenommen wird, wobei die Regelung der Zufuhr der zugeleiteten Brennstoff- und Luftmengen derart erfolgt, daß die Summe der Quadrate der Differenz von Ist- und Sollwerten entsprechend der bekannten Methode der kleinsten Quadrate ein Minimum bildet.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der einzelnen Regelzonen des Durchlaufofens (10) jeweils Brennstoffströmungsmesser (14f) und Luftströmungsmesser (14a) sowie Brennstoffregelventile (16f) und Luftregelventile (16a) vorgesehen sind, mit welchen eine individuelle Einstellung der Brennstoff- und Verbrennungsluftmengen durchführbar ist, und daß die Ansteuerung der diversen Brennstoff- und Luftregelventile (16f, 16a) über entsprechende Brennstoff- bzw. Luftströmungsregler (28, 30) und zugeordnete Luftverhältnisverstelleinrichtungen (32) von einem zentralen elektronischen Rechner (12) aus erfolgt, welcher eingangsseitig mit den verschiedenen Brennstoff- und Luftströmungsmessern (14f, 14a) verbunden ist.