DE69215613T2

DE69215613T2 - Verfahren zum Kontrollieren des Aufheizens eines Legierungsofens zum Herstellen von heiss-tauchmetallisiertem und legiertem Stahlband

Info

Publication number: DE69215613T2
Application number: DE69215613T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Masuda; Tetsuya Miyazaki; Isao Nakamura; Yoichi Sashihara; Kazuhiro Sekimoto; Kunitoshi Watanabe
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: EP0531963B1; US5423926A; US5442570A; DE69215613D1; EP0531963A1

Description

FACHGEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Steuerung eines Wärme- Eintrags in eine Heiz-Zone eines Legierungs-Ofens, der in einem Herstellungsschritt für einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl verwendet wird.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In einem Herstellungsschritt für einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl wird ein Bandstahl allgemein einem heißen Galvanisierungs-Bad ausgesetzt, um eine heiß galvanisierte Schicht auf der Oberfläche des Bandstahls abzulagern, und das Ausmaß der Ablagerungsschicht wird auf einen Zielwert reguliert, indem ein Gas auf die Oberfläche des Bandstahls geblasen wird, gefolgt von einem Durchtreten des Bandstahls durch einen Legierungs-Ofen. Die Diffüsion tritt als ein Ergebnis einer Wärmebehandlung innerhalb des Ofens auf, wodurch die Beschichtungs-Schicht in eine Legierung von Eisen und Zink umgewandelt wird. Hervorragende Widerstände gegen Abrieb und Abblättern sind notwendige wichtige Qualitäten für den heiß galvanisierten und legierten Bandstahl, der in dieser Art hergestellt ist. Um einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl zu erhalten, der eine bevorzugte Qualität aufweist, ist es notwendig, die Temperatur des Legierungs-Ofens oder die Förder-Geschwindigkeit des Bandstahls während des Herstellungsschritts so zu steuern, daß der Grad der Legierung, der beispielsweise als der Prozentsatz des Eisengehaltes in der Beschichtungs-Schicht ausgedrückt werden kann, auf einen vorgegebenen Zustand eingeregelt werden kann, wodurch das Auftreten von Unterlegierung oder Überlegierung verhindert werden kann.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 279,738/1989 offenbart beispielsweise ein Herstellungsverfahren, bei dem die Widerstände gegen Abrieb und Abblättern verbessert werden können, indem Ausgangsbedingungen für die Wärmebehandlung für die Legierungs-Behandlung festgelegt werden. Weiters offenbart die japanische Patent-Offenlegungsschrift 252,761/1989 eine Rückkoppelungs-Regelung, in der der Grad der Feuerung eines Brenners oder die Größe des Wärme-Eintrags in Übereinstimmung mit einer Abweichung zwischen einer gemessenen Blech-Temperatur und - einer Ziel-Blech-Temperatur reguliert wird, die auf der Basis der Fördergeschwindigkeit der Stahlblechs, der Menge von Zink, die abgeschieden ist, und der Al Konzentration in dem Beschichtungsbad festgelegt wird.

Erste Aufgabe:

Es ist möglich, die Qualität, insbesonders den Grad der Legierung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls aus den Prozeß-parametern zu schätzen, und zwar insbesonders aus der Blech-Temperatur des Bandstahls, oder den Grad der Legierung aus einer Messung der Emissionsstärke oder der Reflexionsstärke des Bandstahls zu schätzen. Ein Legierungsvert ahren ist jedoch sehr kompliziert, und als eine Folge davon kann der Grad der Legierung, der erreicht wird, manchmal den Ziel-Wert verfehlen, auch wenn der Wärme-Eintrag so gesteuert wird, daß die Blech- Temperatur einen vorbestimmten Ziel-Wert erreicht, oder wenn der Wärme-Eintrag so gesteuert wird, daß die Emissionsstärke oder die Reflexionsstärke den Ziel-Wert erreicht. Wenn der Grad der Legierung mangelhaft ist, ist es wahrscheinlich, daß eine unlegierte Oberfläche auftritt, was eine Verschlechterung der Qualität des heiß galvanisierten und legierten Bandstahls bewirkt.
Dementsprechend ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl von einer hohen Qualität auch dann zu erhalten, wenn die tatsächlichen Vorgänge große Schwankungen der Art des Stahls der Fördergeschwindigkeit der Beschichtungen und dgl. mit sich bringen, indem eine geeignete Steuerung des Wärme-Eintrags aufrecht erhalten wird, um das Auftreten von nicht legierten Oberflächen zu verhindern.

Zweite Aufgabe:

Wenn eine Rückkoppelungs-Regelung durchgeführt wird, in der der Wärme-Eintrag in Übereinstimmung mit der Abweichung zwischen einem erfaßten Wert und einem Ziel-Wert kompensiert wird, indem ein Blech-Thermometer verwendet wird, um die Temperatur des Bandstahls zu bestimmen, muß das Blech-Thermometer in einem Abstand von dem Brenner angeordnet sein, so daß in dem Fall, in dem eine Änderung der Temperatur des Bandstahls auftritt, eine Zeitverzögerung bewirkt wird, bis eine solche Änderung tatsächlich durch das Blech-Thermometer erfaßt wird. Falls eine solche Temperaturänderung von einem größeren Ausmaß ist, wird ein resultierender Fehler in dem geregelten Wärme- Eintrag, der durch die Zeitverzögerung bewirkt wird, zu dem Auftreten eines Bereichs einer Unterlegierung (einer unlegierten Oberfläche) oder einer überlegierung führen, die auf dem Bandstahl erzeugt werden, was daher zu einer verringerten Ausbeute führt. In einem tatsächlichen Herstellungsschritt wird eine Anzahl von Stahlrollen miteinander zu einem einzelnen Bandstahl verbunden, indem Ende an Ende gelötet wird, der dann einer kontinuierlichen Legierungs-Behandlung von heiß galvanisiertem Bandstahl unterzogen wird. In dem Bereich der Verbindungen zwischen den Stahlrollen ändern sich jedoch oft Betriebsparameter, wie etwa die Stahlsorte, die Blechdicke, die Blechbreite, die Fördergeschwindigkeit, die abgelagerte Beschichtung und dgl. oft, und wenn dementsprechend ein solcher Bereich behandelt wird, kann die Zeitverzögerung, die während der Rückkoppelungs-Regelung verursacht wird, zu einem Bereich der Unterlegierung oder der überlegierung führen, der auf dem Bandstahl erzeugt wird.
Man muß verstehen, daß während eines Warmwalz- und eines Abkühl-Schrittes, die dem Beschichtungs-Schritt vorangehen, ein führender und ein nachlaufender Abschnitt des Bandstahls dazu neigen, stärker als der Rest abgekühlt zu werden, und dies erzeugt eine unterschiedliche Wirkung des Abkühl-Vorganges, die von dem Ort abhängt. Dies führt zu einer unterschiedlichen, nicht einheitlichen Zusammensetzung des aufgerollten Bandstahls. Dementsprechend kann ein Abkühl-Verf ahren, das U-Form-Abkühlung genannt wird, verwendet werden, um eine einheitliche Zusammensetzung des Bandstahls zu ergeben. Insbesonders wird der Grad der Abkühlung, der auf den führenden und den nachlaufenden Abschnitt der Rolle ausgeübt wird, im Vergleich zu dem Rest verringert. Ein Stahlmaterial, das einer solchen U-förmigen Abkühlung unterzogen wird (das als ein U-Form-Material bezeichnet wird), stellt ein Problem während der Wärmebehandlung von heiß galvanisiertem Stahl in dem Legierungs-Ofen dar, und zwar in der Hinsicht, daß der führende und der nachlaufende Abschnitt einer solchen Wärmebehandlung weniger unterliegen, und es wahrscheinlich ist, daß das Auftreten von unlegierten Oberflächen auftritt. Ein solcher unterschiedlicher Grad der Behandlung in Abhängigkeit von der Anordnung ist für ein Stahl-Material nicht so bemerkenswert, das entsprechend einem normalen Abkühl- Verfahren hergestellt wird. Als eine Folge davon führt während der Legierungs-Behandlung von U-Form-Material eine herkömmliche Rückkoppelungs-Regelung zu einem Bereich von unzureichender Behandlung oder von überlegierung und zu einer daraus folgenden Verringerung der Ausbeute zufolge einer Zeitverzögerung bei der Kompensation des Wärme-Eintrags für das führende und nachlaufende Ende des Stahl-Materials.
Dementsprechend ist es eine zweite Aufgabe der Erfindung, die Ausbeute eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zu verbessern, indem eine geeignete Steuerung des Wärme-Eintrags aufrecht erhalten wird, um so das Auftreten einer Unterlegierung oder einer überlegierung zu verhindern, und zwar bei den tatsächlichen Vorgängen, die starke Schwankungen der Stahlsorte der Fördergeschwindigkeit der Ablagerung von Beschichtungen oder dgl. umfassen, und zwar auch- dann, wenn eine Bandstahl, wie etwa ein U-Form-Material behandelt wird, das einer speziellen Abkühl- Behandlung unterliegt.

Dritte Aufgabe:

Es ist möglich, die Qualität und insbesonders den Grad der Legierung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls aus Prozeß-Parametern, beispielsweise aus der Blech-Temperatur des Bandstahls zu schätzen. Die komplizierte Natur des Legierungs-Verfahrens kann es jedoch bewirken, daß der Grad der Legierung seinen Zielwert verfehlt, und zwar zufolge von verschiedenen Faktoren, und zwar auch dann, wenn der Wärme- Eintrag so gesteuert wird, daß die Blech-Temperatur einen vorbestimmten Zielwert erreicht. Insbesonders dann, wenn sich der Bandstahl von einer Sorte ändert, die der Legierung zugänglich ist, zu einer anderen Sorte, die der Legierung weniger zugänglich ist, ist es wahrscheinlich, daß in einem gewissen Ausmaß eine unlegierte Oberfläche auftritt. Wenn die Unterlegierung dazu führt, daß eine unlegierte Oberfläche erzeugt wird, wird die Qualität des heiß galvanisierten und legierten Bandstahls stark verschlechtert, was das Ergebnis verringert.
Dementsprechend ist es eine dritte Aufgabe der Erfindung, einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl einer hohen Qualität zu erhalten, indem eine geeignete Regelung des Wärme- Eintrags aufrecht erhalten wird, um so das Auftreten von unlegierten Oberflächen bei den tatsächlichen Vorgängen zu verhindern, die starke Schwankungen in der Stahlsorte der Fördergeschwindigkeit der Auftrags-Beschichtung und dgl. mit sich bringen.

Vierte Aufgabe:

Der Grad der Legierung eines Bandstahls besitzt eine signifikante Korrelation mit der optischen Reflexionsstärke oder mit der Emissionsstärke der Blechoberfläche, und daher ist es möglich, den tatsächlichen Grad der Legierung des Bandstahls aus einer Messung der optischen Reflexionsstärke oder Emissionsstärke zu bestimmen. Theoretisch ist es möglich, den Wärme-Eintrag genau zu kompensieren, indem eine Rückkoppelung eines solchen Ergebnisses auf die Steuerung des Wärme-Eintrags verwendet wird.
In der Praxis ist jedoch die Empfindlichkeit der Erfassung einer überlegierung in Übereinstimmung mit einer Messung einer optischen Reflexionsstärke im wesentlichen klein, und zwar obwohl die Empfindlichkeit der Erfassung des Auftretens eine unlegierten Oberfläche in Übereinstimmung mit einer Messung der optischen Reflexionsstärke oder dgl. relativ gut ist. Wenn eine Regelung angenommen wird, in der der Wärme-Eintrag ansprechend auf das Auftreten einer unlegierten Oberfläche gesteigert wird, und ansprechend auf die Erfassung einer überlegierung verringert wird, indem unlegierte Oberflächen und überlegierungen auf der Basis der gemessenen optischen Reflexionsstärke oder der Emissionsstärke erfaßt werden, neigt als Folge davon der resultierende tatsächliche Wärme-Eintrag dazu, sich zu der überlegierung (oder zu einem übermäßigen Wärme- Eintrag) über den optimalen Wärme-Eintrag hinaus zu verschieben, was die Folge hat, daß der Abrieb-Widerstand des Bandstahls verschlechtert wird, wodurch die Produktionsausbeute verringert wird.
Dementsprechend ist es eine vierte Aufgabe der Erfindung, den Wärme-Eintrag in einem Legierungs-Ofen so zu steuern, daß der Grad der Legierung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls auf einen optimalen Zustand gebracht wird, wodurch die Ausbeute eines solchen Stahlblechs verbessert wird.

Fünfte Aufgabe:

In einer Untersuchung, die von den Erfindern durchgeführt worden ist, wurde herausgefunden, daß während der Regelung eines Legierens eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls, der 6 bis 13 % Eisengehalt in der Beschichtungs-Legierung aufweist, die Unterdrückung der Bildung der Phase oder dgl. an der Oberfläche der Beschichtungs-Schicht dazu wirksam ist, den Abrieb-Widerstand zu verbessern, während dann, wenn der Bandstahl durch einen Heizbereich und dann durch einen isolierten Heizbereich hindurchtritt, mit dem Zweck des Erreichens einer einheitlichen Legierung, eine Regelung auf der Basis des Wärme- Eintrags in den Heizbereich, der auf der Basis der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit, der Auftrags-Beschichtung und dgl. bestimmt wird, für den beabsichtigten Zweck wirksam ist.
Das Legierungsverf ahren ist jedoch kompliziert und nichtlinear. Als eine Folge davon kann man sich bei tatsächlichen Vorgängen, die starke Schwankungen der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit, der Auftrags-Beschichtung und dgl. mit sich bringen, nicht auf eine einzelne Formel stützen, um ein geeignetes Ausmaß des Wärme-Eintrags durchgängig zu gewährleisten. Während eine Mehrzahl von Formeln vorgesehen sein können, die in ausgewählter Weise in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Wert dieser Parameter verwendet werden, ist es sehr schwierig, eine Entscheidung zu treffen, indem eine dieser Formeln für einen bestimmten Bereich von Parametern verwendet wird, um einen geeigneten Wärme-Eintrag zur Verfügung zu stellen. Insbesonders kann für eine Grenze zwischen den Bereichen, über die sich eine ausgewählte Formel ändert, der geeignete Wärme- Eintrag nicht bestimmt werden, indem eine dieser Formeln verwendet wird.
Dementsprechend ist es eine fünfte Aufgabe der Erfindung, einen geeigneten Wärme-Eintrag bei tatsächlichen Vorgängen aufrecht zu erhalten, die starke Schwankungen der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit, der Auftrags-Beschichtung und dgl. mit sich bringen.
Die Patent Abstracts of Japan, Vol. 14, Nr. 7 (C-673) (3950), entsprechend der JP-A-1 252 761, offenbaren eine Legierungs-Wärmebehandlung für einen Zn-galvanisierten Stahlstreifen, wobei die Temperatur in dem Legierungs-Ofen auf einen geeigneten Wert festgesetzt wird und geregelt wird, indem die Schwankungen der tatsächlichen Blech-Temperatur gemessen werden und mit einem eingestellten Wert verglichen werden, der von der Beschichtungs-Zusammensetzung, dem Ausmaß der Beschichtung, der Geschwindigkeit des Streifens und dem Wert der Länge der Tauchzone des Beschichtungs-Ofens abhängt. Die berührungsfrei gemessene Temperatur wird mit dem eingestellten Wert verglichen, und das Abweichungs-Signal wird dazu verwendet, das Kraftstoff/Luftverhältnis zu regeln, indem die Gasströmung des Heiz-Gases und die Gasströmung der Luft gesteuert wird, um dadurch die Wärmebehandlung zur Legierung der Zn-Beschichtung zu regeln.
Die Patent Abstracts of Japan, Vol. 14, Nr. 294 (C-732) (4237), entsprechend der JP-A-2 093 056, sind ebenso auf ein ähnliches Verfahren zur Steuerung des Kraftstoffs in einem Galvanisierungs-Legierungs-Ofen gerichtet. Dabei wird die gemessene Emissionsstärke dazu verwendet, den Grad der Legierung zu steuern.
Keines der beiden Dokumente legt es jedoch nahe, den Grad der Legierung auf der Bäsis sowohl der Messung der Temperatur als auch der Messung der Emissionsstärke (der Reflexionsstärke) zu steuern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgaben werden durch die Verfahren gelöst, wie sie in den Patentansprüche 1 - 7 dargestellt sind.
Insbesonders wird die erste Aufgabe in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsvariante gelöst, bei der während eines Schrittes, in dem ein heiß galvanisiertes Stahlblech durch einen Legierungs-Ofen hindurchtreten gelassen wird, in dem es erwärmt wird, um eine legierte Schicht von Eisen und Zink auf dem Bandstahl zu bilden, ein Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag auf der Basis der Stahlsorte der abgeschiedenen Beschichtung und der Fördergeschwindigkeit des galvanisierten Bandstahls während der Steuerung des Wärme-Eintrags in den Legierungs-Ofen bestimmt wird, und bei der Zielwerte für die Temperatur und die Emissionsstärke oder die Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahls an dem Ausgang der isolierten, beheizten Zone des Ofens auf der Basis der Stahlsorte der abgeschiedenen Beschichtung und der Fördergeschwindigkeit des galvanisierten Bandstahls, während die tatsächliche Temperatur und die Emissionsstärke oder die Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahls gemessen werden, und der Einstell-Punkt für den Wärme- Eintrag so korrigiert werden, daß die gemessene Temperatur und die Emissionsstärke oder die Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahls die jeweiligen Zielwerte erreichen, ohne die Zielwerte zu verfehlen.
In Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsvariante wird der Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag auf der Basis der Stahlsorte, der Abscheidung der Beschichtung und der Fördergeschwindigkeit des galvanisierten Bandstahls bestimmt, und die Zielwerte für die Temperatur und die Emissionsstärke oder die Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahls am Ausgang der isolierten, erwärmten Zone des Ofens werden auf der Basis der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftrags- Beschichtung des galvanisierten Bandstahls bestimmt. Die augenblickliche Temperatur und die augenblickliche Emissionsstärke oder die Reflexionsstärke es galvanisierten Bandstahls werden unabhängig voneinander gemessen und ein erster Ausgleich wird in Übereinstimmung mit der erfaßten Temperatur und einem zugehörigen Zielwert des galvanisierten Bandstahls gebildet. Ein zweiter Ausgleich wird in Übereinstimmung mit dem erfaßten Wert und einem Zielwert für die Emissionsstärke oder die Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahls gebildet. Der Einstell-Punkt des Wärme-Eintrags wird in Übereinstimmung mit dem größeren der beiden Ausgleichswerte, nämlich dem ersten und dem zweiten, bestimmt.
Bei einer Untersuchung, die von den Erfindern durchgeführt worden ist, wurde herausgefunden, daß während der Regelung des Legierens eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls, der 6 bis 13 % Eisengehalt in der beschichteten Legierung aufweist, die Unterdrückung der Bildung von -Phase oder dgl. in der Oberfläche der Beschichtungs-Schicht und die Berechnung und Regelung des Wärme-Eintrags in die Heiz-Zone auf der Basis der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftrags-Beschichtung wirksam sind beim Verbessern des Abrieb- Widerstands. Indem dementsprechend ein Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag auf der Basis der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftrags-Beschichtung des galvanisierten Bandstahls berechnet wird, wird ein Wert des Wärme-Eintrags erhalten, der als relativ geeignet betrachtet werden kann.
Eine solche Feed-Forward-Steuerung allein ist jedoch nicht ausreichend, um die Abweichungen zwischen den tatsächlichen Betriebsbedingungen (der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftragsbeschichtung des galvanisierten Bandstahls) und dem berechneten Wert (Einstell-Punkt) aufzunehmen. Als ein Ergebnis von solchen Abweichungen als auch einer Schwankung der Al (Aluminium) Konzentration in dem Beschichtungsbad weicht der bevorzugte Wärme-Eintrag, der in der Praxis benötigt wird, von dem Ergebnis einer solchen Berechnung ab.
Um solche Abweichungen auszugleichen, werden in der vorliegenden Erfindung eine ersten Rückkoppelungs-Kompensations- Regelung, die von der Temperatur des galvanisierten Bandstahls abhängt, die am Ausgang der isolierten, erwärmten Zone gemessen wird, und eine zweite Rückkoppelungs-Kompensations-Regelung verwendet, die von der Emissionsstärke (oder der optischen Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahls abhängt, das am Ausgang der erwärmten Zone gemessen wird. Der Einstell-Punkt des Wärme-Eintrags wird so korrigiert, daß er die gemessene Temperatur und die gemessene Emissionsstärke (oder die Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahls näher zu den Zielwerten bringt, während er eine Abweichung von ihnen vermeidet.
Die Temperatur und die Emissionsstärke (oder die Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahls ist eng mit dem Grad des Stahlblechs korreliert, so daß dann, wenn jede dieser Variablen verwendet wird, um den Grad der Legierung bei der Korrektur des Wärme-Eintrags zu schätzen, es möglich ist, den Grad der Legierung des Bandstahls näher zu dem Zielwert hin zu bringen. Es wird jedoch angemerkt, daß die Korrelation zwischen der Temperatur des galvanisierten Bandstahls und dem Grad der Legierung, und die Korrelation zwischen der Emissionsstärke (oder der Reflexionsstärke des Stahlblechs) und dem Grad der Legierung durch gegenseitig unterschiedliche Vorgänge hervorgerufen werden, so daß dann, wenn tatsächlich die erste und die zweite Rückkoppelungs-Kompensations-Regelung durchgeführt werden, eine Unterlegierung ansprechend auf die erfaßte Temperatur auf der einen Seite, und ansprechend auf die erfaßte Emissionsstärke (oder die Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahls andererseits, erfaßt werden kann.
Da in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung der Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag korrigiert wird, um die Temperatur und die Emissionsstärke (oder die Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahls, die beide mit dem Grad der Legierung des galvanisierten Bandstahls korreliert sind, näher zu den jeweiligen Zielwerten zu bringen, während eine Abweichung von ihnen vermieden wird, wird die Korrektur des Wärme-Eintrags durchgeführt, mit einem überwiegen des Erfordernisses, daß die Unterlegierung vermieden werden soll. Da, mit anderen Worten, eine Verschlechterung des Qualität, die aus einer überlegierung resultiert, geringer ist als die, die durch eine Unterlegierung verursacht ist, erhält das Regelungs-System, in dem die Unterlegierung ursprünglich erfaßt wird, das Übergewicht, und der Wärme-Eintrag wird so kompensiert, daß das Legierungsverf ahren in eine Richtung gerichtet wird, die in Hinblick auf die Qualität des Bandstahls sicher ist.
In Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsvariante wird ein größerer Wert aus der ersten Kompensation, die von der gemessenen Temperatur und dem Zielwert des galvanisierten Bandstahls abhängt, und der zweiten Kompensation, die von dem gemessenen Wert und dem Zielwert der Emissionsstärke (oder der Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahls abhängt, ausgewählt, und der Einstell-Punkt des Wärme-Eintrag wird in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Wert korrigiert, so daß der Wärme-Eintrag korrigiert werden kann, um so die gemessenen Werte sowohl der Temperatur als auch der Emissionsstärke (oder der Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahls, von denen jeder mit dem Grad der Legierung des galvanisierten Bandstahls korreliert ist, näher zu den jeweiligen Zielwerten zu bringen, ohne eine Abweichung von ihnen zu verursachen.
Die zweite Aufgabe wird insbesonders in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsvariante gelöst, in der ein Schritt nach einem Warmwalz- und Aufwickel-Schritt, wobei ein heiß galvanisierter Bandstahl zu einem Legierungs-Ofen gebracht wird, wo Wärme ausgeübt wird, um eine legierte Schicht von Eisen und Zink auf dem Bandstahl zu bilden, ein Einstell-Punkt für den Eintrag von Wärme in den Legierungs-Ofen auf der Basis der Stahlsorte, der abgelagerten Beschichtung und der Fördergeschwindigkeit des galvanisierten Bandstahls, während der Regelung des Wärme-Eintrags bestimmt wird, und wobei das Temperatur-Verteilungs-Muster, wie es gegen die Stellung von jedem Bandstahl aufgetragen ist, die während des Abkühl-Schrittes vorherrscht, der der Legierungs-Behandlung vorangeht, zuvor erkannt wird. Der Ort des Bandstahls, der dann der Legierungs- Behandlung unterworfen wird, wird erfaßt, und der Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag wird in einer Art kompensiert, die dem erfaßten Ort auf jedem Bandstahl entspricht, und zwar auf der Basis des Temperatur-Verteilungs-Musters, das über dem Ort aufgetragen ist.
Zusätzlich dazu wird in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsvariante die Temperatur und die Emissionsstärke oder die optische Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahls an dem Ausgang der isolierten, beheizten Zone des Legierungs-Ofens gemessen, um den Grad der Legierung zu bestimmen, und der Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag wird korrigiert, um so den erfaßten Grad der Legierung näher zu dem Zielwert zu bringen.
Der Warme-Eintrag, der einen optimalen Grad der Legierung für die Qualität des Bandstahls ergibt, schwankt mit den Betriebsbedingungen, wie etwa der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit, der Auftragsbeschichtung und dgl. des galvanisierten Bandstahls. Es wird jedoch erkannt, daß beim tatsächlichen Betrieb diese Betriebsbedingungen einem Prozeß- Steuerungs-Computer vorliegen können, der den Betrieb steuert, bevor der Bandstahl in den Legierungs-Behandlungs-Ofen eintritt. Der Prozeß-Steuerungs-Computer ist auch dazu fähig, zu wissen, ob der Bandstahl einer ist, der einer U-Form-Abkühlung während eines Abkühl-Schrittes unterliegt, der dem Warmwalz-Vorgang folgt, oder ob es ein anderer ist, der einer normalen Abkühlung unterworfen ist, und zwar ebenfalls bevor der Bandstahl in den Legierungs- Ofen eintritt. Dementsprechend ist es ohne die Erfassung der tatsächlichen Betriebsbedingungen mit Hilfe von Sensoren möglich, einen passenden Wärme-Eintrag für jeden Bandstahl zu erhalten, indem eine vorgegebene Berechnung auf der Basis eines Satzes von voreingestellten Betriebsbedingungen für die jeweiligen Bandstähle durchgeführt wird, sowie auf der Basis des vergangenen Verhaltens des Herstellungs-Verfahrens. Zur Verarbeitung eines U- Form-Materials kann der Wärme-Eintrag angepaßt werden, indem zu dem normalen Wärme-Eintrag ein vorgegebenes Ausmaß von Kompensation hinzugefügt wird, das auf der Basis des Abkühl- Musters eines solchen Materials beruht, sowie auf dem vergangenen Verhalten der Herstellungsverfahren nur während der Zeit, in der das führende und das nachlaufende Ende eines solchen Materials durch den Ofen hindurchgetreten sind, wodurch das Auftreten von Bereichen der Unterlegierung oder der überlegierung über die gesamte Länge des Bandstahls vermieden-werden kann. Es muß angemerkt werden, daß eine solche Regelung eine sogenannte Feed- Forward-Regelung darstellt, die eine Zeitverzögerung in der Erfassung und in der daraus resultierenden Regelung vermeidet, die auftreten würde, wenn die Rückkoppelungs-Regelung verwendet würde. Falls dementsprechend die Betriebsbedingungen in dem Bereich der Verbindungen des Bandstahls geändert werden, oder auch dann, wenn eine Legierungs-Behandlung des U-Form-Materials durchgeführt wird, kann das Auftreten von Bereichen von Unterlegierung und überlegierung minimiert werden, um die Ausbeute in einer zuverlässigen Art zu erhöhen.
Eine solche Feed-Forward-Regelung allein ist jedoch nicht ausreichend, um die Abweichungen zwischen den tatsächlichen Betriebsbedingungen (der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftragsbeschichtung des galvanisierten Bandstahls) und dem berechneten Wert oder dem Einstell-Punkt zu vermeiden. Zusätzlich dazu trägt eine Schwankung in der Al-Konzentration in dem Beschichtungsbad zu einer solchen Abweichung bei, was zu einer Differenz zwischen einem wünschenswerten Wärme-Eintrag, der tatsächlich benötigt wird, und dem Ergebnis der Berechnüng führt. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird jedoch die Temperatur und die Emissionsstärke oder die optische Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahls am Ausgang der beheizten Zone erfaßt, um den Grad der Legierung an diesem Ort zu erfassen, wodurch der Wärme-Eintrag in einer besser passenden Art durch die Rückkoppelungs-Regelung kompensiert werden kann, was den erfaßten Wert näher zu dem Zielwert bringt, wodurch die Ausbeute verbessert wird.
Die dritte Aufgabe wird in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsvariante gelöst, wobei in einem Schritt des Hindurchtretens eines heiß galvanisierten Bandstahls durch einen Legierungs-Ofen, wobei Wärme ausgeübt wird, um eine Legierungsschicht von Eisen und Zink auf dem Bandstahl zu bilden, ein Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag in den Ofen, der geregelt wird (auf der Basis der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftragsbeschichtung des galvanisierten Bandstahls) während der Regelung des Wärme- Eintrags bestimmt wird, wobei die optische Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahls an dem Ausgang der Heiz-Zone des Ofens erfaßt wird, das Auftreten einer Unterlegierung auf der Basis der optischen Reflexionsstärke bestimmt wird, und der Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag in dem Fall korrigiert wird, in dem eine Unterlegierung gefunden wird.
In Übereinstimmung mit einer sechsten Ausführungsvariante wird die optische Reflexionsstärke auf der Oberfläche des Bandstahls an dem Ausgang der Heiz-Zone des Ofens erfaßt, und eine Korrektur, die an dem Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag hinzuzufügen ist, wird in Übereinstimmung mit der Größe der optischen Reflexionsstärke bestimmt, sowie mit einer Rate ihrer Änderung.
Weiters wird in Übereinstimmung mit der Erfindung die Temperatur und die Emissionsstärke oder die optische Reflexionsstärke des Bandstahls an dem Ausgang der isolierten Heiz-Zone des Ofens gemessen, um den Grad der Legierung an diesem Ort zu erfassen, und ein Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag wird in Übereinstimmung mit einer Abweichung zwischen dem erfaßten Grad der Legierung und seinem zugehörigen Zielwert korrigiert.
Wie dies zuvor erwähnt worden ist, ist die Feed-Forward- Regelung allein unzureichend, um die Abweichungen zwischen den tatsächlichen Betriebsbedingungen (der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftragsbeschichtung des galvanisierten Bandstahls) und den berechneten Werten (oder Einstell-Punkten), sowie eine Schwankung in der Al (Aluminium) Konzentration in dem Beschichtungsbad zu vermeiden, was zu einem Unterschied zwischen einem wünschenswerten Wärme-Eintrag, der tatsächlich benötigt wird, und einem Ergebnis der Berechnung führt, was zu einem Auftreten einer Unterlegierung führt. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann jedoch der Grad der Legierung in einem geeigneten Zustand gehalten werden, und zwar in einer Art, wie sie in der Folge beschrieben wird.
Insbesonders wird in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsvariante die optische Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahls an dem Ausgang der Heiz-Zone des Legierungs-Ofens erfaßt, bei einer Bestimmung, ob eine Unterlegierung aufgetreten ist oder nicht, und zwar auf der Basis der optischen Reflexionsstärke, und in dem Fall, in dem das Auftreten einer Unterlegierung gefunden wird, wird der Einstell-Punkt des Wärme- Eintrags korrigiert. Falls auf diese Weise der Wärme-Eintrag zu gering ist, kann der unzureichende Wärme-Eintrag in einem frühen Stadium verändert werden, was dazu beiträgt, die Ausbeute von heiß galvanisiertern und legiertem Bandstahl zu verbessern.
In Übereinstimmung mit der sechsten Ausführungsvariante wird eine Kompensation auf der Basis von sowohl der optischen Reflexionsstärke als auch ihrer Änderungsrate von ihr bestimmt, wodurch eine geeignete Kompensation des Wärme-Eintrags in dem Fall ermöglicht wird, in dem eine unlegierte Oberfläche gefunden wird.
Zusätzlich dazu wird in Übereinstimmung mit der Erfindung die Temperatur und die Emissionsstärke oder die optische Reflexionsstärke des Bandstahls an dem Ausgang isolierten Heiz- Zone des Legierungs-Ofens gemessen, um den Grad der Legierung an diesem Ort zu erfassen, und ein Einstell-Punkt für den Wärme- Eintrag wird in Übereinstimmung mit der Abweichung zwischen dem erfaßten Grad der Legierung und dem zugehörigen Zielwert korrigiert, um so eine solche Abweichung zu eliminieren. Dementsprechend kann ein Fehler zwischen dem Zielwert und dem Wärme-Eintrag, der tatsächlich benötigt wird, der aus den Abweichungen zwischen den Einstell-Punkten und den tatsächlichen Werten der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit, und der Auftragsbeschichtung des galvanisierten Bandstahls als auch aus einer Schwankung in der Alurninium-Konzentration in dem Beschichtungsbad resultiert, durch die Rückkoppelungs-Regelung kompensiert werden. Es ist möglich, den Grad der Legierung mit einer relativ großen Genauigkeit an dem Ausgang der isolierten Heiz-Zone des Legierungs-Ofens zu erfassen, wodurch eine hoch genaue Kompensation des Wärme-Eintrags ermöglicht wird. Während es schwierig ist, den Grad der Legierung mit einer hohen Genauigkeit an dem Ausgang der Heiz-Zone des Ofens zu erfassen, ist es eine einfache Sache, eine unlegierte Oberfläche durch die Reflexionsstärke zu erfassen, und dementsprechend, indem sie an dem Ausgang der Heiz-Zone oder früher erfaßt wird, als die Erfassung, an dem Ausgang der Heiz-Zone durchgeführt würde, um den Wärme-Eintrag zu kompensieren, kann ein Bereich einer auftretenden unlegierten Oberfläche minimiert werden, wodurch dazu beigetragen wird, die Ausbeute zu verbessern. Indem ein Zielwert für die Blech-Temperatur an dem Ausgang der Heiz-Zone an einem relativ niedrigen Pegel hergestellt wird, kann ein Stahlblech, das einen hervorragenden Abrieb-Widerstand aufweist, hergestellt werden, ohne von einer überlegierung begleitet zu sein, und während das Auftreten einer unlegierten Oberfläche verhindert wird.
Die vierte Aufgabe wird in Übereinstimmung mit einer siebenten Ausführungsvariante gelöst, wobei in einem Schritt des Hindurchtretens eines heiß galvanisierten Bandstahls durch einen Schmelzofen, wobei Wärme aufgebracht wird, um eine legierte Schicht von Eisen und Zink auf dem Bandstahl zu bilden, ein Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag zu dem Legierungs-Ofen, der gesteuert wird, auf der Basis der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit und der Auftragsbeschichtung des galvanisierten Bandstahls bestimmt wird, wobei das Auftreten einer Unterlegierung an dem Ausgang der Abkühl-Zone des Legierungs-Ofens bestimmt wird, und nachdem sich der Verfahrenszustand stabilisiert hat, eine Untergrenzen-Brenn- Sequenz-Kompensations-Regelung durchgeführt wird, in der der Wärme-Eintrag schrittweise verringert wird, und in dem Fall des Auftretens einer Unterlegierung, die an dem Ausgang der Abkühl- Zone erfaßt wird, ein kompensierender Wärme-Eintrag, der dazu ausreichend ist, die Unterlegierung zu vermeiden, zu dem bestehenden Wärme-Eintrag hinzugefügt wird, gefolgt von einer Unterbrechung einer folgenden Erneuerung des Wärme-Eintrags.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur und die Emissionsstärke oder die optische Reflexionsstärke des Bandstahls an dem Ausgang der isolierten Heiz-Zone des Legierungs-Ofens gemessen, um den Grad der Legierung an diesem Ort zu erfassen, und ein Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag wird in Übereinstimmung mit der Abweichung zwischen dem erfaßten Grad der Legierung und seinem zugehörigen Zielwert korrigiert.
Zusätzlich dazu wird in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsvariante die optische Reflexionsstärke und die Oberfläche des Bandstahls an dem Ausgang der Heiz-Zone des Legierungs-Ofens erfaßt, das Auftreten einer Unterlegierung an dem Auslaß der Heiz-Zone des Ofens wird auf der Basis der optischen Reflexionsstärke bestimmt, und in dem Fall, in dem das Auftreten einer Unterlegierung gefunden wird, wird der Wärme- Eintrag korrigiert.
Wie dies zuvor erwähnt worden ist, wird dann, wenn der Grad der Legierung durch die Messung einer optischen Reflexionsstärke oder dgl. erfaßt wird, eine große Erfassungs- Sensitivität für eine Unterlegierung erreicht, während die Erfassungs-Sensitivität für eine Überlegierung gering ist. Bei einer Untersuchung, die durch die Erfinder durchgeführt worden ist, wurde herausgefunden, daß ein optimaler Grad der Legierung derjenige Grad der Legierung ist, der geringfügig größer als der Zustand ist, in dem das Auftreten von punktweisen Bereichen einer höheren optischen Reflexionsstärke auf der Oberfläche des Bandstahls, was als Anzeige einer "fast legierten Oberfläche" -betrachtet werden kann, was ebenso einen Grad der Unterlegierung bedeutet, entfernt wird. Indern die Untergrenzen-Brenn-Sequenz- Kompensations-Regelung durchgeführt wird, wird in Übereinstimmung mit der Erfindung der Wärme-Eintrag automatisch eingestellt, um einen solchen optimalen Grad der Legierung zu ergeben. Daher treten, folgend auf die Stabilisierung des Verfahrens, wenn der Wärme-Eintrag schrittweise verringert wird, die Bereiche von höherer, optischer Reflexionsstärke kurz darauf punktweise auf. Bei der Erfassung eines solchen Auftretens wird der bestehende Wärme-Eintrag als ein Bezugswert ausgewählt, zu dem eine vorgegebene Kompensation addiert wird, um den Wärme-Eintrag zu rnodifizieren, der dann einen optimalen Wärme-Eintrag ergibt. Da eine ausreichend hohe Erfassungs-Sensitivität zur Erfassung der Unterlegierung verfügbar ist, kann eine Kompensation des Wärme- Eintrags mit einer hohen Genauigkeit erreicht werden, indem der Wärme-Eintrag unter Bezug auf einen Zustand modifiziert wird, in dem ein leichter Grad der Unterlegierung auftritt, oder dem Zustand, wenn die punktweisen Bereiche von höherer, optischer Reflexionsstärke anfänglich erfaßt werden.
Wenn die Betriebsbedingungen, wie etwa die Stahlsorte, die Auftragsbeschichtung (Zielwert), die Fördergeschwindigkeit, oder dgl. verändert werden, dann schwankt der optimale Wärme- Eintrag in einer entsprechenden Art. Dementsprechend wird die Untergrenzen-Brenn-Sequenz-Kompensations-Regelung durchgeführt, wenn das Verfahren stabilisiert ist, was einen Zeitraum vermeidet, wenn solche Betriebsbedingungen sich ändern.
Wie erwähnt, ist die Feed-Forward-Regelung allein noch nicht ausreichend, um die Abweichungen zwischen den tatsächlichen Betriebsbedingungen und den berechneten Werten oder Einstell- Punkten zu vermeiden, was zu dem Auftreten von Unterlegierung oder überlegierung führt. Es kann jedoch ein geeigneter Grad der Legierung in Übereinstimmung mit der Erfindung in einer in der Folge beschriebenen Art aufrecht erhalten werden.
Insbesonders wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Temperatur und die Emissionsstärke oder die optische Reflexionsstärke des Bandstahls an dem Auslaß der isolierten Heiz-Zone des Legierungs-Ofens gemessen, um den Grad der Legierung zu erfassen, der an diesem Ort vorherrscht, und ein Einstell-Punkt für den Wärme-Eintrag wird in Übereinstimmung mit der Abweichung zwischen dem erfaßten Grad der Legierung und seinem zugehörigen Zielwert bestimmt, um eine solche Abweichung zu entfernen. Dementsprechend kann ein Fehler zwischen dem Zielwert des Wärme-Eintrags und dem Wärme-Eintrag, der tatsächlich benötigt wird, der aus den beschriebenen Abweichungen und den Schwankungen in der Aluminium-Konzentration des Beschichtungs-Bades resultiert, durch die Rückkoppelungs-Regelung ausgeglichen werden. Die Kompensation kann mit einer hohen Genauigkeit bewerkstelligt werden, da der Grad der Legierung mit einer relativ großen Genauigkeit an dem Auslaß der Heiz-Zone des Ofens erfaßt werden kann.
In Übereinstimmung mit der achten Ausführungsvariante wird die optische Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahls an dem Ausgang der Heiz-Zone des Ofens erfaßt, wobei das Auftreten einer Unterlegierung auf der Basis der optischen Reflexionsstärke bestimmt wird, und in dem Fall, in dem ein Auftreten einer Unterlegierung gefunden wird, wird ein Einstell- Punkt für den Wärme-Eintrag korrigiert, wodurch jeglicher unzureichender Wärme-Eintrag in einem frühen Stadium geändert wird, was dazu beiträgt, daß die Ausbeute des heiß galvanisierten und legierten Bandstahls ansteigt. Dies ist möglich, da die Erfassung einer Unterlegierung unter Bezugnahme auf die Reflexionsstärke relativ einfach an dem Auslaß der Reiz-Zone des Ofens zu erreichen ist, und zwar ungeachtet der Tatsache, daß die Erfassung des Grades der Legierung mit einer hohen Genauigkeit schwierig ist. Durch das Erfassen der Unterlegierung in einem frühen Zeitpunkt (nämlich am Auslaß der Reiz-Zone anstelle des Auslasses der isolierten beheizten Zone) und das schnelle Ausgleichen des Wärme-Eintrags kann ein Bereich einer Unterlegierung minimiert werden, um die Ausbeute zu verbessern.
Die fünfte Aufgabe wird in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsvariante gelöst, wobei in einem Schritt des Rindurchtretens eines heißen galvanisierten Bandstahls durch einen Legierungs-Ofen, wobei Wärme angewendet wird, um eine legierte Schicht von Eisen und Zink auf dem Bandstahl zu erzeugen, eine Formel zur Berechnung eines Wärme-Eintrags in den Ofen in einem zweidimensionalen Raum oder einem Raum höherer Ordnung definiert wird, einschließlich zumindest einer Achse einer Stahl-Sorten-Konstante und einer Achse einer abgeschiedenen Beschichtung. Dieser Raum wird in zwei oder mehr unabhängige Teuräume und Grenzbereiche unterteilt, die zwischen der Mehrzahl von unabhängigen Teilräumen angeordnet sind, und eine Berechnungsformel ist unabhängig für jeden unabhängigen Teilraum vorgesehen. Zwei oder mehr Zugehörigkeitsfunktionen sind für jede Achse vorgesehen, um einen Beitrag zu einem Grenzbereich für jeden unabhängigen Teilraum zu bestimmen. Unter Verwendung einer Stahl-Sorten-Konstante, die eingegeben wird, und ihrer Zugehörigkeitsfunktion, wird ein Beitragsfaktor der Stahl-Sorten- Konstante zu jedem unabhängigen Teilraum berechnet. In gleicher Weise wird durch Verwendung einer abgeschiedenen Beschichtung, die eingegeben wird, und ihrer Zugehörigkeitsfunktion, ein Beitragsfaktor der abgeschiedenen Beschichtung für jeden unabhängigen Teuraum berechnet. Es wird eine Berechnung auf der Basis der Berechnungsformel durchgeführt, die jedem unabhängigen Teilraum zugeordnet wird, sowie der berechneten Beitragsfaktoren, um den Wärme-Eintrag zu bestimmen.
In Übereinstimmung mit einer zehnten Ausführungsvariante wird der Raum, der eine Formel zur Berechnung des Wärme-Eintrags definiert, als ein dreidimensionaler Raum ausgewählt, der eine Stahl-Sorten-Konstanten-Achse, eine Abscheidungs-Beschichtungs- Achse und eine Förder-Geschwindigkeits-Achse umfaßt. Dieser Raum wird in zwei oder mehr unabhängige Teilräume und Grenzbereiche unterteilt, die zwischen der Mehrzahl von unabhängigen Teilräumen angeordnet sind. Eine Berechnungsformel ist getrennt für jeden unabhängigen Teuraum vorgesehen, und zwei oder mehr Zugehörigkeitsfunktionen sind für jede Achse vorgesehen, um einen Beitragsfaktor eines Grenzbereiches zu jedem unabhängigen Teuraum zu bestimmen. Unter Verwendung einer Stahl-Sorten- Konstante, die eingegeben wird, und ihrer Zugehörigkeitsfunktion wird ein Beitragsfaktor der Stahl-Sorten-Konstanten zu jedem unabhängigen Teuraum berechnet. In gleicher Weise wird unter Verwendung der Abscheidungs-Beschichtung, die eingegeben wird, und ihrer Zugehörigkeitsfunktion ein Beitragsfaktor der abgeschiedenen Beschichtung zu jedem unabhängigen Teilraum berechnet. In einer gleichen Weise wird unter Verwendung einer Fördergeschwindigkeit, die eingegeben wird, und ihrer Zugehörigkeitsfunktion ein Beitragsfaktor der Fördergeschwindigkeit zu jedem unabhängigen Teilraum berechnet. Eine Berechnung wird auf der Basis der Berechnungsformel durchgeführt, die jedem unabhängigen Teilraum zugeordnet ist, sowie der berechneten Beitragsfaktoren, um den Wärme-Eintrag zu bestimmen.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird der Raum, der eine Formel des Wärme-Eintrags definiert, als ein zweidimensionaler Raum oder ein Raum höherer Ordnung vorgesehen, der zumindest eine Stahl-Sorten-Konstante und eine Abscheidungs Beschichtungs-Achse aufweist, und der Raum wird in eine Mehrzahl von Teilräumen definiert, die jeweils mit einer getrennten Berechnungsformel zusammenhängen. Dementsprechend kann der Wärme- Eintrag für jeden unabhängigen Teilraum unter Verwendung einer Berechnungsformel berechnet werden, die dem Teilraum zugeordnet ist. In einem Raum, der zwischen benachbarten unabhangigen Teilräumen angeordnet ist, wird ein Beitragsfaktor dieses Ortes zu jedem unabhängigen Teilraum durch die Zugehörigkeitsfunktion definiert, und der Wärme-Eintrag wird unter Verwendung der Berechnungsformeln bestimmt, die den jeweiligen unabhängigen Teilräumen zugeordnet sind, und einer Mehrzahl von Berechnungsformeln, die auf der Basis der bestimmten Beitragsfaktoren beruhen. Falls dementsprechend eine Grenze zwischen Bereichen nicht klar definiert ist, erlaubt es eine angepaßte Verwendung der Zugehörigkeitsfunktion, ein Ergebnis der Berechnung zu erzielen, das mit dem Wärme-Eintrag zusammenfällt, der tatsächlich für jeden Grenzbereich benötigt wird. Mit anderen Worten kann durch Anpassen der Erstreckung der jeweiligen unterteilten Teilräume und der Zugehörigkeitsfunktionen, die die Beitragsfaktoren an der Grenze zwischen den Teilräumen definieren, ein Ergebnis der Berechnung erhalten werden, das eine hohe Treffgenauigkeit entwickelt, und zwar für ein sehr kompliziertes Legierungs-Verfahren.
Andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsvariante von ihr ersichtlich werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine wesentliche Anordnung eines Schrittes zur Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zeigt;
Fig. 2 zeigt graphisch eine Korrelation zwischen der Blech-Temperatur, dem Grad der Legierung und eine Korrelation zwischen der Emissionsstärke und dem Grad der Legierung;
Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs eines Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs-Systems zeigt;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine wesentliche Anordnung eines Schrittes der Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zeigt;
Fig. 5 ist ein Flußdiagramrn, das den Betrieb eines Wärme- Eintrags-Berechners 13 zeigt;
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Anderung des Wärme-Eintrags in Bezug auf die Stellung des Bandstahls und auf die Zeit zeigt;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine wesentliche Anordnung eines Schrittes zur Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zeigt;
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Reflexionsstärke-Meßgeräts 21 zeigt;
Fig. 9 zeigt graphisch eine Korrelation zwischen der optischen Reflexionsstärke, der Emissionsstärke und dem Grad der Legierung;
Fig. 10 zeigt graphisch eine Relation zwischen einer Kompensations-Rate und der Unterteilung der Teilräume in Übereinstimmung mit R und ΔR für den unlegierten Oberflächen- Komparator 22;
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine wesentliche Anordnung eines Schrittes zur Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zeigt;
Fig. 12 ist ein Blockdiagramrn, das den Aufbau einer Bild- Verarbeitungs-Einrichtung 23 zeigt;
Fig. 13 zeigt graphisch eine Intensitäts-Verteilung von reflektiertem Licht;
Fig. 14 ist eine Vorderansicht, die die positionsrnäßige Beziehung zwischen einer Beleuchtungs-Einheit und einer ITV- Kamera zeigt;
Fig. 15 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel eines Bildes zeigt, das durch die ITV-Kamera aufgenommen worden ist;
Fig. 16 ist ein Wellenform-Diagramm für eine Abtast-Linie eines Bildsignals;
Fig. 17 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs einer Erfassungs-Einheit 19 für eine unlegierte Oberfläche zeigt;
Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung durch einen Untergrenzen-Brenn-Kompensator 24 zeigt;
Fig. 19 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Änderung des Wärme-Eintrags entsprechend einem Untergrenzen- Brenn-Ablauf zeigt;
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm, das eine wesentliche Anordnung eines Schrittes zur Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zeigt;
Fig. 21 ist ein Kennfeld, das die Unterteilung des Raums zeigt, der die Berechnungs-Formeln und die zugehörigen Zugehörigkeits-Funktionen definiert;
Fig. 22 ist ein Kennfeld für eine Abänderung, die in der Fig. 2 gezeigt ist;
Fig. 23 ist ein Kennfeld für eine Abänderung, die in der Fig. 2 gezeigt ist;
Fig. 24 ist ein Kennfeld für eine Ausführungsvariante, bei der der Raum, der die Berechnungs-Formeln definiert, ein dreidimensionaler Raum ist;
Fig. 25 ist ein Blockdiagramm, das eine wesentliche Anordnung eines Schrittes zur Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zeigt;
Fig. 26 ist ein Blockdiagramm, das eine wesentliche Anordnung eines Schrittes zur Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls zeigt;
Fig. 27 ist ein Zeit-Diagramm, das Änderungen des Verfahrens zeigt, wenn eine Linien-Geschwindigkeit geändert wird;
Fig. 28 ist ein Zeit-Diagramm, das Änderungen des Verfahrens zeigt, wenn eine Linien-Geschwindigkeit und die Regelung geändert wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSVARIANTEN

Erstes Beispiel

Die Fig. 1 zeigt eine wesentliche Anordnung eines Schrittes zur Herstellung eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahls. Indem auf die Fig. 1 Bezug genommen wird, wird ein Bandstahl 2 in eine Richtung gefördert, die durch einen gezeigten Pfeil angezeigt ist, und er wird durch ein Bad 1 aus geschmolzenem Zink hindurchtreten gelassen, um geschmolzenes Zink auf seiner Oberfläche abzuscheiden. Wenn in der Folge der Bandstahl zwischen Düsen 3 hindurchtritt, wird ein Gas gegen den Bandstahl geblasen, um die Abscheidung des geschmolzenen Zinks einzustellen, worauf der Bandstahl in einen Legierungs- Behandlungs-Ofen 4 geführt wird. Der Innenraum des Legierungs- Ofens 4 ist in eine Heiz-Zone 4a, eine isolierte beheizte Zone 4b und eine Abkühl-Zone 4c unterteilt. Beim Eintreten in den Ofen 4 wird der Bandstahl 2 anfänglich auf eine Blech-Temperatur 470ºC oder höher in einer schnellen Art erwärmt, und er wird dann in der beheizten Zone 4b auf einer konstanten Temperatur gehalten, wobei eine Legierungs-Behandlung ausgeübt wird. In der Folge wird er in der Abkühl-Zone 4c abgekühlt, um eine abgeschiedene Schicht aus einer Zink-Eisen-Legierung zu bilden, die einen Eisengehalt in der Größenordnung von 6 bis 13 % in der Nähe ihrer Oberfläche aufweist. Beim Austreten aus dem Ofen 4 tritt der Bandstahl 2 um eine Rolle 20, um zu einem folgenden Schritt gefördert zu werden.
In dieser Ausführungsvariante wird Wärme in die Heiz-Zone 4a des Ofens durch die Verbrennung eines Gases zugeführt, und der Wärme-Eintrag in die Heiz-Zone 4a wird geregelt, indem eine Durchflußrate eines Reiz-Gases, das zugeführt wird, geregelt wird. Diese Regelung findet in einem Heiz-Stellglied 11 statt, das die öffnung eines Steuerventils für die Durchflußrate einstellt, das nicht dargestellt ist. Ein Einstell-Punkt des Wärme-Eintrags (oder des Zielwerts), der von einer Wärme- Eintrags-Berechnungs-Einheit 13 geliefert wird, und ein Kompensations-Wert von einem Rückkoppelungs-Kompensations- Regelungs-System, das später zu beschreiben ist, werden zu der Wärme-Einstell-Einrichtung 11 zugeführt.
Ein Blech-Thermometer, das die Blech-Temperatur des Bandstahls 2 bestimmt, und ein Emissionsstärke-Messer 9, der die Emissionsstärke der Oberfläche des Bandstahls bestimmt, sind an dem Auslaß der beheizten Zone 4b angeordnet. Die Blech-Temperatur Tx, die durch das Thermometer 10 bestimmt wird, wird in einen Blech-Temperatur-Kompensator 16 eingegeben, während die Emissionsstärke &epsi;x, die durch den Emissionsstärke-Messer 9 bestimmt wird, in einen Emissionsstärke-Kompensator 10 eingegeben wird. Ein Emissionsstärke-Messer 9, der in seinem Betrieb von dem bekannten Prinzip der Bestimmung der Emissionsstärke abhängt, wird verwendet.
Der Durchsatz des durch die Düsen 3 eingeblasenen Gases wird gesteuert durch ein Abscheidungs-Schicht-Stellglied 12, welches den Soll-Wert der abgelagerten Schicht als Eingangs-Größe verwendet, um die Durchflußrate des die Düsen 3 versorgenden Gases zu steuern. Ein Prozeß-Computer 14 steuert den gesamten Herstellungsablauf des heiß galvanisierten und legierten Bandstahles. Er stellt den Soll-Wert für die abgelagerte Schicht dem Schicht-Stellglied 12 bereit, liefert Informationen über die abgelagerte Schicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke zum Wärme-Eintrags-Rechner 13, und führt Informationen über die abgelagerte Schicht, die Stahlsorte und die Fördergeschwindigkeit einem Zielwert-Rechner 18 zu. Als Antwort auf die Eingangs-Größe der Ofen-Temperatur und die bereitgestellten Informationen über die abgelagerte Schicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Plattenbreite und die Plattendicke berechnet der Wärme-Eintrags-Rechner 13 in Wärme-Eintrag Q als Soll-Wert für den Wärme-Eintrag gemäß der folgenden Gleichung (1) und führt das Rechenergebnis der Heiz- Stellglied 11 zu.
Q = a0 + a1 x Ofen-Temperatur + a2 x abgelagerte Schicht x Fördergeschwindigkeit x [1 + k1 (Blechbreite - Richtwert der Blechbreite) + k2 (Blechdicke - Richtwert der Blechdicke)] + a3 x Stahlsortenkonstante (1)
wobei a0 bis a3, k1 und k2 Konstanten sind.
Der Zielwert-Rechner 18 bestimmt Zielwerte für die Blech- Temperatur und die Emissionsfihigkeit aufgrund von durch den Prozeß-Computer 14 bereitgestellten Informationen. Ein Zielwert T0 für die Blech-Temperatur wird dem Blech-Temperatur- Kompensator 16 und ein Zielwert &epsi;0 für die Ernissionsstärke einem Emissionsstärken-Kompensator 15 zugeführt, wobei beide zur Rückkoppelungs-Regelung verwendet werden. Diese Zielwerte werden gemäß der folgenden Gleichungen berechnet.
T0 = b0 + b1 x abgelagerte Schicht + b2 x Fordergeschwindigkeit + b3 x Stahlsorten-Konstante (2)
&epsi;0 = c0 + c1 x abgelagerte Schicht + c2 x Fördergeschwindigkeit + c3 x Stahlsorten-Konstante (3)
wobei b0 bis b3 und c0 bis c3 Konstante repräsentieren.
Der durch den Wärme-Eintrags-Rechner 13 bestimmte Wärme- Eintrag wird geringfügig vom optimalen Wärme-Eintrag abweichen, was auf Abweichungen zwischen den Soll-Werten und den Ist-Werten der Prozeßgrößen, wie Ofen-Temperatur, Auf tragsbeschichtung, Fördergeschwindigkeit, Blechbreite, Blechdicke und Stahlsorten- Konstante sowie auf Schwankungen der Aluminiurnkonzentration im Bad 1 aus geschmolzenem Zink zurückzuführen ist. Um solche Fehler zu kompensieren, wird im vorliegenden Beispiel der Legierungs- Grad des Bandstahles 2 am Ausgang der Heiz-Zone 4b gemessen, und der solcherart ermittelte Wert wird in einer Rückkoppelungs-Kompensations-Regelung verwendet.
Insbesondere werden die Blech-Temperatur und die Emissionsstärke des Bandstahles mit dem Legierungs-Grad in Beziehung gebracht, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist. Der Legierungs-Grad nimmt dabei mit dem Wert jedes Parameters zu. Jedoch ist dabei zu beachten, daß die Beziehung nicht linear ist, und daß sie auch mit den Prozeßgrößen, wie Stahlsorte, Fördergeschwindigkeit, Auftragsschicht, etc. variiert. Es wird auch darauf hingewiesen, daß durch den Legierungsprozeß die Höhe der Emissionsstärke rasch ansteigt, obwohl bei überschreiten eines gewünschten Legierungs Grades die Änderungsrate der Emissionsstärke im Vergleich zu der Legierungs-Grad-Änderung abnimmt. Zusätzlich muß beachtet werden, daß die Blech-Temperatur und die Emissionsstärke quer zum Bandstahl nicht einheitlich sind. Daher ist es notwendig, die Blech-Temperatur und die Emissionsstärke über die gesamte Breite des Bandstahles zu messen, um das Auftreten einer Unterlegierung zu vermeiden. Ein über die gesamte Breite bestimmter Satz von Blech-Temperatur-Daten Tx und ein Satz von Emissionsstärke- Daten &epsi;x kann auf verschiedene Weise ermittelt werden, aber im vorliegenden Beispiel wird der über die Breite gemittelte Durchschnittswert Td des Blech-Temperatur-Datensatzes als Beziehungsgröße für eine Blech-Temperatur-Kompensations-Regelung verwendet, während ein über die Breite gemittelter Minimalwert ed des Ernissionsstärke-Datensatzes als kennzeichnender Wert für eine Ernissionsstärke-Kompensations-Regelung herangezogen wird. Eine derartige Regelung hat sich als wirksam zur Entdeckung einer Unterlegierung herausgestellt.
Der einen Teil des Rückkoppelungs-Kompensations- Regelungs-Systems bildende Blech-Temperatur-Kompensator 16 berechnet eine Kompensation Ct in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen einem Zielwert der Blech-Temperatur T0 und einem gemessenen Wert der Blech-Temperatur (ein quergernittelter Wert) Td, welcher einem Maximalwert-Wähler 17 zugeführt wird. Der ebenfalls einen Teil des Rückkoppelungs-Regelungs-Systems bildende Emissionsstärke-Messer 15 berechnet eine Kompensation C&epsi; in Abhängigkeit einer Abweichung zwischen einem Zielwert der Ernissionsstärke &epsi;0 und einem gemessenen Wert der Emissionsstärke (quergemittelter Wert) Ed, welcher dann dem Maximalwert-Wähler 17 zugeführt wird. Der Maximalwert-Wähler 17 vergleicht die zwei Kompensations-Eingangs-Größen Ct und C&epsi;, wählt daraus die jeweils größere aus, und er führt die ausgewählte Kompensation zur Addition zu dem durch das Feed-Forfard-Steuerungs-System bestimmten Soll-Wert des Wärme-Eintrages (oder dem Zielwert) an einen Schalter SW zur Weiterverarbeitung im Heiz-Stellglied 11 weiter.
Ein Beispiel für den Betrieb des Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs-Systems ist in der Fig. 3 illustriert. Wie in der Fig. 3 gezeigt, ist die Blech-Temperatur- Kompensation Ct am Anfang größer als die Emissionsstärke- Kompensation C&epsi;, wodurch die Blech-Temperatur-Kompensation Ct vom Wähler 17 als Ausgabewert ausgewählt wird, um als Kompensationsgröße für den Wärme-Eintrag zu dienen, und wodurch der Wärme-Eintrag derart verändert wird, daß die Abweichung zwischen dem Zielwert T0 (welcher ebenfalls ein Zielwert für den Legierungs-Grad ist) und dem gemessenen Wert Td sich gegen 0 verringert. Wenn die Emissionsstärken-Kompensation C&epsi; allmählich ansteigt, und wenn sie in ihrem Wert die Blech-Temperatur- Kompensation Ct übersteigt, oder wenn die gemessene Emissionsstärke &epsi;d sich unter ihrem Zielwert &epsi;0 (welcher auch der Zielwert für den Legierungs-Grad ist) verringert, dann wird die Emissionsstärke-Kompensation C&epsi; für die Kompensation des Wärme- Eintrages gewählt, und der Wärme-Eintrag wird dann derart verändert, daß der ermittelte Wert Ed sich dem Zielwert &epsi;0 annähert.
Auf diese Weise können durch Auswahl der jeweils größeren Kompensation Ct und C&epsi; als die Kompensation des Wärme-Eintrages die Blech-Temperatur und die Emissionsstärke derart geregelt werden, daß diese nicht unter die entsprechenden Soll-Werte absinken und der Legierungs-Grad einen diesbezüglichen Soll-Wert nicht unterschreitet. Auf diese Art wird das Auftreten einer Unterlegierung in einer vorteilhaften Weise verhindert, wenn der Legierungs-Grad entweder durch die Blech-Temperatur oder die Emissionsstärke bestimmt wird. Angenommen der kleinere Wert der Kompensationen Ct und C&epsi; steht mit dem Legierungs-Grad in Beziehung. In diesem Fall wird die Regelung sich vom Zielwert in einer den Legierungs-Grad unterstützenden Richtung entfernen. Jedoch ist das Qualitätsproblem dennoch geringer, als wenn Unterlegierung auftritt, und daher ist eine derartige Regelung bei der Duchführung des Herstellungsschrittes was die Qualität betrifft sicher gegen Fehler.
Zusätzlich zur Berechnung des Soll-Wertes für den Wärme- Eintrag auf der Basis der durch den Prozeß-Computer 14 gelieferten Information steuert auch der Wärme-Eintrags-Rechner 13 das Öffnen und Schließen des Schalters SW. Der Schalter SW ist normalerweise geschlossen, um die Rückkoppelungs-Kompensation aufrecht oder funktionsfähig zu halten, aber wenn die durch den Prozeß-Computer 14 bereitgestellten Prozeß-Parameter (wie Stahlsorte, Auftragsschicht oder ähnliches) zu einem Zeitpunkt geändert werden, wenn die Verbindung zwischen aneinander folgenden Stahlrollen gerade den Ofen passiert, dann wird der Schalter SW vorübergehend geöffnet, um die Rückkoppelungs- Kompensations-Regelung auszuschalten.
Während im beschriebenen Beispiel die Emissionsstärke des Bandstahles dazu dient, um den Legierungs-Grad des Bandstahles zu berechnen, ist es theoretisch m:glich, die Emissionsstärke durch die einen gleichwertigen Parameter darstellende Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahles zu ersetzen. Bei Verwendung der Reflexionsstärke weist diese einen hohen Wert auf, wenn der Legierungs-Grad niedrig ist und weist umgekehrt einen kleineren Wert auf, wenn der Legierungs-Grad hoch ist. Demgemäß kann die Reflexionsstärke zur Regelung so verwendet werden, daß die Reflexionsstärke unter einem Zielwert bleibt.
Die zur Berechnung des Zielwertes der Blech-Temperatur T0 und des Zielwertes der Emissiongstärke &epsi;0 verwendeten Gleichungen (2) und (3) können durch die folgenden Gleichungen, in denen der die Fördergeschwindigkeit beschreibende Term weggelassen ist, ausgedrückt werden.
T0 = b0 + b1 x Auftrags-Schicht + b2 x Stahlsorten-Konstante (4)
&epsi;0 = c0 + c1 x Auftragsschicht + c2 x Stahlsorten-Konstante (5)
Wenn die Regelung so durchgeführt wird, daß der Legierungs-Grad die untere Grenze nicht unterschreitet, dann können die Zielwerte T0 und &epsi;0 durch Konstante ersetzt werden. Statt der Gleichung (1) wird der Wärme-Eintrag durch die folgenden Gleichungen berechnet.
Q = a0 + a1 x (Auftragsschicht x Fördergeschwindigkeit) + a2 x Stahlsorten-Konstante (6)
Q = a0 + a1 x Auftragsschicht + a2 x Fördergeschwindigkeit + a3 x Stahlsorten-Konstante (7)
Q = a0 + a1 x Ofen-Temperatur + a2 x Auftragsschicht + a3 x Fördergeschwindigkeit + a4 Blechbreite + a5 x Blechdicke + a6 x Stahlsorten-Konstante (8)
In dem beschriebenen Beispiel ist der absolute Wert des Wärme-Eintrages Q berechnet worden. Jedoch wird in der Praxis die Berechnung des Wärme-Eintrages wiederholt in bestimmten Zeitabständen vorgenommen, und daher wird die Regelung so abgeändert, daß eine Abweichung des Wärme-Eintrages fortwährend berechnet wird, und zwar unter Hinzunahme einer bestimmten Abweichung zum bestehenden Wärme-Eintrag. In diesem Fall wird die Abweichung des Wärme-Eintrages nach einer der folgenden Gleichungen berechnet, wobei eine während eines Beobachtungszeitraumes (Δt) auftretende Änderung einer Variablen mit D bezeichnet ist.
ΔQ = a0 + a1 x Δ Ofen-Temperatur + a2 x Δ Wärme-Eintrags- Korrektur + a3 x Δ Stahlsorten-Konstante (9)
Δ Wärme-Eintrags-Korrektur = Δ [Auftragsschicht x Fördergeschwindigkeit x {1 + k1 (Blechbreite - Richtwert der Blechbreite) + k2 (Blechbreite - Richtwert der Blechdicke)}] (10)
ΔQ = a0 + a1 x Δ (Auftragsschicht x Födergeschwindigkeit) + a2 x Δ Stahlsorten-Konstante (11)
ΔQ = a0 + a1 x Aauftragsschicht + a2 x Δ Förder- Geschwindigkeit + a3 x Δ Stahlsorten-Konstante (12)
ΔQ = a0 + a1 x Δ Ofen-Temperatur + a2 x Δ Auftragsschicht + a3 x Δ Fördergeschwindigkeit + a4 x Ablechbreite + a5 x Δ Blechdicke + a6 x Δ Stahlsorten-Konstante (13)
Wie erwähnt, wird der Soll-Wert des Wärme-Eintrages korrigiert, um die gemessene Temperatur und die Emissionsstärke (oder Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahles näher an die entsprechenden Zielwerte zu bringen und dabei zu verhindern, daß sowohl die Temperatur als auch die Emissionsstärke (oder Reflexionsstärke) des galvanisierten Bandstahles den Zielwert unterschreitet, der für den Legierungs-Grad des galvanisierten Bandstahles steht. Demgemäß wird die Korrektur des Wärme- Eintrages unter der Voraussetzung durchgeführt, daß die Vermeidung einer Unterlegierung eine vorherrschende Notwendigkeit ist. Mit anderen Worten, es wird einer Kompensation-durch ein Regelungs-System, in welchem die Unterlegierung von Beginn an erfaßt wird, eine höhere Priorität gegeben. Wenn der tatsächliche Legierungs-Grad den Zielwert verfehlt, dann führt die Regelung in eine die Legierung unterstützende Richtung, mit welcher keine signifikante Verschlechterung der Qualität verbunden ist. Auf diese Weise wird die Kompensation des Wärme-Eintrages in einer Art durchgeführt, die den Legierungsprozeß in eine für die Qualität des produzierten Bandstahles fehlersichere Richtung lenkt.

Zweites Beispiel:

Die Fig. 4 zeigt eine wichtige Ausbildung eines anderen Beispiels eines Herstellungsschrittes für einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl. Es ist zu beachten, daß die Ausbildung generell ähnlich zu der von Fig. 1 ist. Bezugnehmend auf die Fig. 4 wird nach Passieren eines nicht näher eingezeichneten warmwalz-Vorganges und eines Abkühl-Vorganges ein Bandstahl 2 in eine durch einen Pfeil angedeutete Richtung gefördert und durch ein Bad 1 aus geschmolzenem Zink gezogen, um geschmolzenes Zink an seiner Oberfläche abzulagern. Danach wird, wahrend der Bandstahl zwischen Düsen 3 gefördert wird, ein Gas auf den Bandstahl geblasen, um die abgelagerte Zinkschmelze zu glätten, worauf der Bandstahl in den Legierungs-Behandlungs- Ofen 4 geführt wird. Das Innere des Legierungs-Ofens 4 ist in eine Aufheiz-Zone 4a, eine isolierte Heiz-Zone 4b und eine Abkühl-Zone 4c geteilt. Nachdem der Bandstahl 2 in den Ofen 4 gelangt, wird er zuerst sehr rasch auf eine Blech-Temperatur von 470º oder darüber aufgeheizt und danach bei konstanter Temperatur in der Heiz-Zone 4b gehalten, wobei die Legierungs-Behandlung ausgeübt wird. In weiterer Folge wird er in der Abkühl-Zone 4c abgekühlt, um eine Zink-Eisen-Legierungs-Auftragsschicht mit einem Eisengehalt in der Größenordnung von 6 bis 13% nahe seiner Oberfläche auszubilden. Nach dem Austritt aus dem Ofen 4 wird der Bandstahl 2 durch die Rolle 20 umgelenkt, um einem nachfolgenden Schritt zugeführt zu werden.
Es ist leicht zu verstehen, daß das als Folge des Walzvorganges gerollte Stahlmaterial Stoß an Stoß zu einem einzigen Stahlband in einem Schritt zusammengefügt wird, so daß die Beschichtungs-Behandlung kontinuierlich durchgeführt werden kann. Ein Stoßbereich zwischen benachbarten Stahlrnaterialien oder ein Stoß Pn zwischen Rollen ist mit einer nicht weiter gezeigten Öffnung versehen, um eine derartige Stelle aufzufinden. Bezugnehmend auf die Fig. 4 wird darauf hingewiesen, daß ein Stoßstellen-Detektor 22 so zur Ermittlung derartiger Öffnungen auf optischern Wege angeordnet ist, daß die Stelle jedes Stoßes im Bandstahl 2 gefunden wird, bevor dieser dem Beschichtungs-Schritt zugeführt wird. Die vom Stoßstellen-Detektor 22 erhaltene Ortsinformation wird dem Prozeß-Computer 14 zugeführt, der in der gleichen Weise arbeitet, wie bereits vorher beschrieben. Insbesondere werden die Stahlsorte jeder Rolle, die zusammen das Stahlband 2 (inkl. des Unterschiedes zwischen normalem Material/U-Form-Material) bildet, die Fördergeschwindigkeit, die Blechdicke, die Blechbreite, die Auftragsschicht oder ähnliches vorher bestimmt oder gemessen, bevor die Rollen dem Beschichtungs-Prozeß zugeführt werden, und sie werden dem Prozeß- Computer 14 eingegeben.
Wie vorher wird die Wärme durch Verbrennung eines Gases der Aufheiz-Zone 4a zugeführt, wobei die Durchflußrate eines Heiz-Gases eingestellt wird durch Steuerung der Öffnung eines Durchfluß-Regel-Ventiles durch das Wärme-Eintrags-Stellglied 11, welches einen Soll-Wert für den Wärme-Eintrag vom Wärme-Eintrags- Rechner 13 und die Kompensation vom beschriebenen Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs-System wie oben erhält.
Innerhalb der Aufheiz-Zone 4a ist ein Ofen-Thermometer 8 angeordnet, und am Auslaß der Heiz-Zone 4b sind ein Blech- Thermometer 10 zur Bestimmung der Blech-Temperatur des Bandstahles 2 und ein Emissionsstärke-Messer 9 zur Bestimmung der Emissionsstärke der Oberfläche des Bandstahles 2 angeordnet, um die Blech-Temperatur Tx und die Emissionsstärke &epsi;x zu den Kompensatoren 16 bzw. 15 wie vorher zuzuführen.
Die Steuerung des Durchsatzes des von den Düsen 3 eingeblasenen Gases wird in der gleichen Weise vorgenommen, wie dies im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben wurde. Der Wärme- Eintrag Q oder der Soll-Wert dafür wird wieder nach der Gleichung (1) berechnet, wobei das Ergebnis der Berechnung dem Heiz-Stellglied 11 - wie vorher erläutert - zugeführt wird.
Jedoch führt in diesem Beispiel der Wärme-Eintrags- Rechner 13 einen spezifischen Verfahrensschritt durch, wie in der Fig. 5 gezeigt ist, um eine spezielle Kompensation für den Wärme- Eintrag anzuwenden, wenn U-Form-Material behandelt wird. Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen einigen Stellen am Bandstahl 2, den Zeitpunkten, zu denen die Stellen die Aufheiz-Zone 4a durchlaufen, und dem Wärme-Eintrag Q. Die Arbeitsweise des Wärme-Eintrags-Rechners 13 wird insbesondere anhand der Fig. 5 und 6 erläutert.
In dem Schritt 51 wird abgefragt, ob der Stoßstellen- Detektor 22 eine Stoßstelle Pn im Bandstahl 2 entdeckt hat. Wenn eine Stoßstelle Pn festgestellt wird, dann wird das Verfahren mit Schritt 52 fortgesetzt, im anderen Fall fährt der Prozeß mit Schritt 56 fort. Aufgrund der Entfernung der Stelle des Stoßstellen-Detektors 22 von der Aufheiz-Zone 4a und der Fördergeschwindigkeit des Bandstahles 2 wird in Schritt 52 ein Zeitpunkt tn bestimmt, zu dem die festgestellte Stoßstelle oder das vorlaufende Ende der nächsten Rolle die Aufheiz-Zone 4a erreicht.
In diesem Beispiel wird die Kompensation für ein U-Form- Material so durchgeführt, daß der Wärme-Eintrag dazu in Bereichen, welche eine Entfernung x vom vorlaufenden und nachlaufenden Ende aufweisen, unterschiedlich ist vom Wärme- Eintrag des Restes dieses Materiales. Zu diesem Zweck wird in Schritt 53 ein- Zeitpunkt te2 auf der Basis von tn, x und der Fördergeschwindigkeit berechnet, zu dem eine mit "x" festgesetzte Stelle am Material knapp vor der Stoßstelle Pn die Aufheiz- Zone 4a erreicht. Gleichermaßen wird in Schritt 54 ein Zeitpunkt tel in ähnlicher Weise auf der Basis von tn, x und der Fördergeschwindigkeit berechnet, zu dem eine mit "x" festgelegte Stelle des Materials hinter der Stoßstelle Pn die Aufheiz-Zone 4a erreicht.
In dem Schritt 55 werden Zeitsignale entsprechend den berechneten Zeiten tn, tel bzw. te2 geladen, um die Ausführung eines gegebenen Arbeitsvorganges zu ermöglichen, welcher später erläutert wird. Zum Zeitpunkt te2 fährt das Programm mit den Schritten 56 bis 57, zum Zeitpunkt tn fährt das Programm mit den Schritten 59 bis 60, und zum Zeitpunkt tel fährt das Programm mit den Schritten 63 und 64 fort.
Zum Zeitpunkt tn nämlich, zu dem die Stoßstelle Pn des Bandstahles 2 die Aufheiz-Zone 4a des Legierungs-Ofens erreicht, wird die Berechnung nach Gleichung (1) in Schritt 60 ausgeführt, gefolgt durch die Berechnung des Wärme-Eintrages Q in die den Gegenstand der Legierungs-Behandlung bildenden Rolle (Bandstahl 2). Im nächsten Schritt 61 wird die Stahlsorte der nächsten Rolle geprüft, um festzustellen, ob es sich um U-Form-Material handelt oder nicht. Wenn herausgefunden wird, daß die Rolle ein U-Form- Material repräsentiert, führt das Programm mit dem Schritt 62 fort, in dem eine Kompensation ΔQ (eine Konstante) zum Wärme- Eintrag oder dem Soll-Wert dafür Q, der in Schritt 60 bestimmt wird, addiert wird.
Zum Zeitpunkt tel nämlich&sub1; zu dem ein Bereich des Bandstahles 2 in einer Entfernung x, gemessen von der Stoßstelle Pn, die Aufheiz-Zone 4a des Legierungs-Ofens erreicht, wird die Stahlsorte der Rolle in Schritt 64 geprüft, um herauszufinden, ob es sich um U-Form-Material handelt oder nicht. Wenn U-Form-Material festgestellt wird, wird ein Schritt 65 durchgeführt, in welchem die Kompensation ΔQ vom bestehenden Wärme-Eintrag oder dem Soll-Wert Q abgezogen wird.
Zum Zeitpunkt te2 nämlich, zu dem eine Stelle, welche in einem Ausmaß entsprechend der Länge "x" hinter der Stoßstelle Pn (nachlaufendes Ende) des Bandstahles 2 liegt, die Aufheiz-Zone 4a des Legierungs-Ofens erreicht, wird die Stahlsorte der Rolle in Schritt 57 geprüft, um herauszufinden, ob es sich um U-Form- Material handelt oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß es sich um U-Form-Material handelt, wird Schritt 58 durchgeführt, in welchem die Kompensation ΔQ zum bestehenden Wärme-Eintrag oder dem Stellwert Q addiert wird.
Zusammenfassend wird, wenn ein normales Material behandelt wird, der Wärme-Eintrag Q nur aufgrund der Stoßstellen- Lage Pn des Bandstahles 2 modifiziert, während bei Behandlung eines U-Form-Materiales der Wärme-Eintrag Q der Stoßstelle Pn des Bandstahles 2 berechnet wird, aber zusätzlich der Wärme-Eintrag in einem Ausmaß verändert wird, welcher dem in Gleichung (2) berechneten Wert entspricht, zu welchen die Kompensation ΔQ für das eine Länge "x" der Rolle aufweisende vorlaufende oder nachlaufende Ende addiert wird, während für die übrige Rolle der Wärme-Eintrag nach der Gleichung (1) berechnet wird.
Man muß verstehen, daß dann - wenn das U-Form-Material behandelt wird - die unterschiedlichen Temperaturverteilungen während des Walz- und Abkühl-Vorganges eine - verglichen mit dem restlichen Teil - unzureichende Wärmebehandlung des vorlaufenden und nachlaufenden Endes im Legierungs-Ofen 4 verursachen, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer unlegierten Oberfläche gegeben ist. Allerdings kann durch Wahl eines ansteigenden Wertes für den Wärme-Eintrag im Bereich des vorlaufenden und nachlaufenden Endes das Auftreten einer unlegierten Oberfläche verhindert werden. Da eine solche Kompensation eine "Feedforward" Kompensation in Abhängigkeit des Ortes am Bandstahl darstellt, wird keine Zeitverzögerung in der Kompensationsregelung verursacht.
Im vorliegenden Beispiel wird der im vorlaufenden und nachlaufenden Ende des U-Form-Materials eingebrachte Wärme- Eintrag gegenüber dem Rest angehoben, allerdings soll klargestellt werden, daß eine gegenteilige Kompensation bessere Resultate in Abhängigkeit der während des Walz- und Abkühl- Schrittes vorherrschenden Temperaturverteilung ergeben kann, wie durch Reduzierung des in das vorlaufende und nachlaufende Ende eingebrachten Warme-Eintrages verglichen mit dem Rest. In der obigen Beschreibung werden Zeitmarken verwendet, um das vorlaufende und das nachlaufende Ende aufzuspüren, aber als Alternative dazu kann genauso ein mit der Rolle 20 verbundener Irnpulsgenerator verwendet werden, um einen Zählimpuls zu erzeugen, welcher der Länge der beiden Enden entspricht.
Zurückkehrend zu der Fig. 4 erzeugt der Zielwert- Rechner 18 Zielwerte für die Blech-Temperatur und die Emissionsstärke auf der Basis der durch den Prozeß-Computer 14 ausgegebenen Information. Der Zielwert für die Blech- Temperatur T0 wird dem Blech-Temperatur-Kompensator 16 zugeführt, während der Zielwert für die Emissiongstärke &epsi;0 dem Emissions- Kompensator 15 zugeführt wird, wobei beides der Rückkoppelungs- Regelung dient. Diese Zielwerte werden gemäß den Gleichungen (2) bzw. (3) berechnet.
Der durch den Wärme-Eintrags-Rechner 13 berechnete Wärme- Eintrag wird geringfügig von einem optimalen Wärme-Eintrag abweichen, und zwar aufgrund von Schwankungen zwischen den Soll- Werten und den Ist-Werten der Prozeß-Parameter&sub1; insbesondere der Ofen-Temperatur, der Auftragsschicht, der Fördergeschwindigkeit, der Blechbreite, der Blechdicke und der Stahlsorten-Konstante, sowie aufgrund von Schwankungen in der Alurniniumkonzentration im Zink-Schmelze-Bad 1. Um derartige Fehler zu kompensieren, wird im vorliegenden Beispiel der Legierungs-Grad des Bandstahles 2 am Ausgang der Heiz-Zone 4b gemessen und der solcherart ermittelte Wert in einer Rückkoppelungs-Kompensations-Regelung verwendet.
Der einen Teil des Rückkoppelungs-Kompensations- Regelungs-Systems bildende Blech-Temperatur-Kompensator 16 berechnet die Kompensation Ct aufgrund einer Abweichung zwischen dem Zielwert der Blech-Temperatur T0 und eines gemessenen Wertes der Blech-Temperatur (einem quergemittelten Wert) Td, welcher an einen Maximalwert-Wähler 17 ausgegeben wird. Der ebenso einen Teil des Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs-Systems bildende Emissionsstärken-Kompensator 15 berechnet eine Kompensation C&epsi; gemäß der Abweichung zwischen dem Zielwert der Ernissionsstärke &epsi;0 und dem gemessenen Wert der Emissionsstärke (Minimalwert in Querrichtung) &epsi;t, welcher an den Maximalwert-Wähler 17 ausgegeben wird. Der Maximalwert-Wähler 17 vergleicht die beiden Eingänge der Kompensationen Ct und C&epsi;, wählt den jeweils größeren aus und legt die ausgewählte Kompensation an einen Schalter SW zur Addition zum Soll-Wert des Wärme-Eintrages (oder Zielwert), welcher durch das "Feedforward" Regelungs-System bestimmt wird, um dem Wärme-Eintrags-Stellglied 11 zugeführt zu werden.
Ein Beispiel für die Arbeitsweise des Rückkoppelungs- Kompensations-Regelungs-System wird in der Fig. 3 gezeigt. Bezugnehmend auf Fig. 3 ist die Blech-Temperatur-Kompensation Ct zu Beginn größer als die Emissionsstärken-Kompensation C&epsi;, wobei die Blech-Temperatur-Kompensation Ct vom Wähler 17 als die größere ausgewählt wird, um als Kompensation für den Wärme- Eintrag zu dienen und wobei der Wärme-Eintrag so verändert wird, um die Abweichung zwischen dem Zielwert T0 (welcher auch der Zielwert für den Legierungs-Grad ist) und dem erfaßten Wert Td gegen Null zu vermindern. Wenn die Emissionsstärken- Kompensation C&epsi; allmählich ansteigt und in ihrem Wert die Blech- Kompensation Ct übersteigt, oder wenn die erfaßte Emissionsstärke &epsi;d unter ihren Zielwert &epsi;0 (welcher auch den Zielwert für den Legierungsgrad darstellt) absinkt, dann wird die Emissionsstärken-Kompensation als Kompensation für den Wärme- Eintrag ausgewählt und der Wärme-Eintrag wird so verändert, daß der ermittelte Wert &epsi;d sich gegen den Zielwert &epsi;0 annähert. Zusätzlich zur Berechnung des Sollwertes für den Wärme-Eintrag auf der Basis der vom Prozeßcomputer 14 bereitgestellten Information steuert der Wärme-Eintrags-Rechner 13 auch das Öffnen oder Schließen des Schalters SW. Der Schalter SW ist normalerweise geschlossen, um die Rückkoppelungs-Kompensation aufrecht oder wirksam zu halten, aber wann immer die vom Prozeßcomputer 14 gelieferten Prozeßparameter (wie Stahlsorte oder Auftragsschicht oder ähnliches) sich zu einem Zeitpunkt ändern, zu dem die Stoßstelle zwischen benachbarten Stahlrollen den Ofen passiert, wird der Schalter SW vorübergehend geöffnet, um die Rückkoppelungs -Kompensations -Regelung auszuschalten.
Während beim beschriebenen Beispiel die Emissionsstärke des Bandstahles als Mittel verwendet wird, um den Legierungsgrad des Bandstahles zu bestimmen, ist es theoretisch möglich, die Emissionsstärke durch die Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahles zu ersetzen, welche einen ähnlichen Parameter darstellt. Wenn die Reflexionsstärke verwendet wird, zeigt sie einen hohen Wert bei niedrigem Legierungsgrad und einen kleinen Wert bei hohem Legierungsgrad. Allerdings ist es in tatsächlichen Einsätzen notwendig, eine Temperatur des Bandstahles am Ausgang der Heiz-Zone zur Führung des Arbeitsvorganges und die Emissionsstärke des Bandstahles zur Ermittlung der Temperatur des Bandstahles zu messen, und daher ist die Verwendung der Emissionsstärke praktischer.
Die Zielwerte T0 und sO für die Blechtemperatur und die Emissionsstärke können nach den Gleichungen (4) bzw. (5) berechnet werden.
Wenn der Legierungsgrad derart gesteuert wird, um an der unteren Grenze dafür zu bleiben, können die Zielwerte T0 und sO für die Blechtemperatur und die Emissionsstärke durch Konstante ersetzt werden.
Die zur Berechnung des Wärme-Eintrages verwendete Gleichung (1) kann durch eine der Gleichungen (6), (7) oder (8) ersetzt werden.
Zusätzlich wird in der beschriebenen Ausführung der Absolutwert des Wärme-Eintrages Q erhalten. Jedoch wird in Wirklichkeit die Berechnung des Wärme-Eintrages wiederholt in bestimmten Zeitabständen durchgeführt, und demgemäß kann die Regelung derart verändert werden, daß statt dessen eine Abweichung im Warme-Eintrag fortwährend berechnet wird, wobei die sich ergebenden Abweichungen zum bisherigen Wärme-Eintrag addiert werden. In diesem Fall können die Abweichungen im Wärme-Eintrag nach einer der Gleichungen (9) bis (13) berechnet werden.
Es soll festgehalten werden, daß die veränderlichen Konstanten und Kompensationen, die in den einzelnen Berechnungsgleichungen verwendet werden, festgesetzt sind, um ein optimales Ergebnis auf der Basis höherer Arbeitsleistung der Einrichtung bereitzustellen.

Drittes Beispiel

Die Fig. 7 zeigt eine grundsätzliche Anordnung eines Verfahrensschrittes für einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl. Bezugnehmend auf Fig. 7 wird ein Bandstahl 2 in einer durch einen Pfeil angedeuteten Richtung gefördert und durch ein Zinkschmelze-Bad 1 zur Ablagerung von Zinkschmelze an seiner Oberfläche gezogen. In weiterer Folge wird, wenn der Bandstahl zwischen den Düsen 3 durchläuft, ein Gas auf den Bandstahl geblasen, um den Auftrag von geschmolzenem Zink einzustellen, worauf der Bandstahl dem Legierungs-Behandlungs-Ofen 4 zugeführt wird. Das Innere des Legierungs-Ofens 4 ist in eine Aufheiz- Zone 4a, eine isolierte Heiz-Zone 4b und eine Abkühl-Zone 4c geteilt. Nach dem Eintritt in den Ofen 4 wird der Bandstahl 2 zuerst sehr schnell auf eine Blechtemperatur von 470ºC oder darüber aufgeheizt und dann auf konstanter Temperatur in der Reiz-Zone 4b gehalten, wobei die Legierungs-Behandlung durchgeführt wird. Danach wird er in der Abkühl-Zone 4c gekühlt, um eine Zink-Eisen-Legierungs-Auftragsschicht mit einem Eisengehalt in der Größenordnung von 6 bis 13% nahe seiner Oberfläche auszubilden. Nach dem Austritt aus dem Ofen 4 wird der Bandstahl 2 über eine Rolle 20 umgelenkt und einem nachfolgenden Schritt zugeführt.
Im vorliegenden Beispiel wird die Wärme durch Verbrennen eines Gases der Aufheiz-Zone 4a zugeführt, und der Wärme-Eintrag in die Aufheiz-Zone 4a wird durch die Regelung der Durchflußrate eines zugeführten Reiz-Gases gesteuert. Diese Steuerung wird durch ein Reiz-Stellglied 11 realisiert, welches die Öffnung eines nicht näher gezeigten Durchfluß-Steuer-Ventiles einstellt. Ein von einem Wärme-Eintrags-Rechner 13 bereitgestellter Sollwert des Wärme-Eintrages (oder Zielwert) und eine Kompensation eines später zu beschreibenden Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs- Systems wird an das Reiz-Stellglied 11 angelegt.
In der Aufheiz-Zone 4a ist ein Ofen-Thermometer 8 angeordnet und am Ausgang der Aufheiz-Zone 4a (aber innerhalb der isolierten Reiz-Zone) ist ein Reflexionsstärke-Messer 21 zur Bestimmung der optischen Reflexionsfähigkeit der Oberfläche des Bandstahles angeordnet. Am Ausgang der Reiz-Zone 4b sind ein Blechthermometer 10 zur Bestimmung der Blechtemperatur des Bandstahles 2 und ein Emissionsstärke-Messer 9 zur Bestimmung der Emissionsstärke der Oberfläche des Bandstahles 2 angeordnet. Die vom Ofen-Thermometer 8 bestimmte Ofen-Temperatur wird dem Wärme- Eintrags-Rechner 13 zugeführt, während die vom Reflexionsstärke- Messer 21 bestimmte optische Reflexionsstärke einem Unlegierte- Oberfläche-Kompensator 22 zugeführt wird. Die vom Thermometer 10 bestimmte Blechtemperatur Tx wird dem Blech-Temperatur- Kompensator 16, und die durch den Emissionsstärke-Messer 9 gemessene Emissionsstärke &epsi;x dem Emissionsstärke-Kompensator 15 zugeführt. Die Arbeitsweise des Emissionsstärke-Messers 9 geht auf das konventionelle Prinzip zur Bestimmung der Emissionsstärke zurück.
Der Aufbau des Reflexionsstärke-Messers 21 ist in Fig. 8 gezeigt. Bezugnehmend auf Fig. 8 emittiert eine Laserdiode 51 Laserstrahlung, welche durch einen longitudinal oszillierenden Spiegel 52 und einen transversal oszillierenden Spiegel 53 reflektiert wird, um auf die Oberfläche des Bandstahles 2 zu treffen, dessen Reflexion auf einen Lichtempfänger 54 fällt. Jeder der Spiegel 52 und 53 wird in eine schaukelnde Bewegung in Längs- bzw. Querrichtung versetzt, so daß die Auftreffstelle des Laserstrahles am Bandstahl normal sowohl in Längs- als auch in Querrichtung überstrichen wird. Wenn eine Anordnung mit einer festen Auftreffposition des Laserstrahles gebaut wird, so daß eine normal reflektierende Stelle an der Oberfläche des Bandstahles eine Reflexion auf den Empfänger 54 wirft, dann bewirken im Bandstahl 2 auftretende Längs- und Querschwingungen, daß die auf den Empfänger 54 auftreffende Reflexion von der normal reflektierten Stelle abweicht. Dadurch, daß der Laserstrahl eine Oberfläche überstreicht, kann daher sichergestellt werden, daß eine Reflexion von der normal reflektierenden Stelle innerhalb des überstrichenen Bereiches niemals den Empfänger 54 verfehlt. Auf diese Weise korrespondiert ein Spitzenwert der auftretenden Strahlung mit der Intensität der Reflexion der normal reflektierenden Stelle. Der Empfänger 54 produziert dabei ein Signal entsprechend dem empfangenen Lichtniveau, dieses Signal wird dem Vorverstärker 55 und danach einem A/D-Wandler 56 zugeführt, in welchem das Signal in einen digitalen Wert umgewandelt wird, welcher daraufhin einem Spitzenwert-Detektor 57 zur verfügung gestellt wird. Der Detektor 57 ermittelt einen Spitzenwert über einen abgetasteten Bereich, und dieser Spitzenwert wird als optisches Reflexionsstärken-Signal ausgegeben.
Die Beschreibung wird fortgesetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 7.
Die Durchflußrate des durch die Düsen eingeblasenen Gases wird durch ein Auftragsschicht-Stellglied 12 gesteuert, welches auf einen Sollwert der als Eingangsgröße zur Verfügung gestellten Auftagsschicht antwortet, wobei die an die Düsen 3 gelieferte Durchflußrate des Gases gesteuert wird. Ein Prozeßcomputer 14 regelt den gesamten Verf ahrensschritt des heiß galvanisierten und legierten Bandstahles. Er liefert den Sollwert für die Auftragsschicht einem Auftragsschicht-Stellglied 12, er liefert die Informationen über die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke dem Warme-Eintrags-Rechner 13, und er stellt auch die Information über die Auftragsschicht, die Stahlsorte und die Fördergeschwindigkeit einem Zielwert-Rechner 18 bereit. Als Antwort auf die eingegebene Ofen-Temperatur und die zur Verfügung gestellten Informationen über die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke, berechnet der Wärme-Eintrags-Rechner 13 aufgrund der oben genannten Gleichung (1) den Wärme-Eintrag Q, welcher den Sollwert für den Wärme-Eintrag bildet, und führt die Ergebnisse der Berechnung dem Reiz-Stellglied 11 zu.
Der Zielwert-Rechner 18 bestimmt die Zielwerte für die Blechtemperatur und die Emissionsstärke auf der Basis der vom Prozeßcomputer 14 bereitgestellten Informationen. Ein Zielwert TO für die Blechtemperatur wird einem Blech-Temperatur- Kompensator 16 bereitgestellt, während ein Zielwert &epsi;0 für die Emissionsstärke einem Emissionsstärke-Kompensator 15 zugeführt wird, wobei beide zur Rückkoppelungs-Regelung verwendet werden. Diese Zielwerte werden nach den Gleichungen (2) und (3) berechnet.
Der durch den Wärme-Eintrags-Rechner 13 berechnete Wärme- Eintrag wird leicht von einem optimalen Wärme-Eintrag abweichen, was auf Abweichungen zwischen den Sollwerten und den Ist-Werten der Prozeßparameter, nämlich der Ofen-Temperatur, der Auftragsschicht, der Fördergeschwindigkeit, der Blechbreite, der Blechdicke und der Stahlsorten-Konstante, sowie auch auf Schwankungen in der Aluminiumkonzentration im Zinkschmelze-Bad 1 zurückzuführen ist. Um solche Fehler zu kompensieren, wird im vorliegenden Beispiel der Legierungsgrad des Bandstahles 2 am Ausgang der Reiz-Zone 4b gemessen, und der so gemessene Wert wird in einer Rückkoppelungs-Kompensations-Regelung verwendet. Um eine schnelle Kompensation von sporadisch auftretenden unlegierten Oberflächen zu gestatten, wird eine Rückkoppelungs-Regelung angewendet, wann immer das Auftreten einer unlegierten Oberfläche oder eines unzureichenden Legierungsgrades durch den Reflexionsstärke-Messer 21 am Ausgang der Aufheiz-Zone 4a durch Beschreibung der optischen Reflexionsfähigkeit der Oberfläche des Bandstahles ermittelt wird, wodurch ein Unlegierte-Oberfläche- Kompensator 22 veranlaßt wird, eine Kompensation für den Wärme- Eintrag bereitzustellen.
Der einen Teil des Rückkoppelungs-Kompensations- Regelungs-Systems bildende Blech-Temperatur-Kompensator berechnet eine Kompensation Ct gemäß einer Abweichung zwischen einem Zielwert der Blechtemperatur T0 und einem gemessenen Wert der Blechtemperatur (einem quergemittelten Wert) Td, welcher an einen Maximalwert-Wähler 17 ausgegeben wird. Der ebenfalls einen Teil des Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs-Systems bildende Ernissionsstärke-Kompensator 15 berechnet eine Kompensation C&epsi; gemäß der Abweichung zwischen dem Zielwert der Emissionsstärke &epsi;0 und dem gemessenen Wert der Emissionsstärke (Minimalwert in Querrichtung) &epsi;d, welcher dann zum Maximalwert-Wähler 17 ausgegeben wird. Der Maximalwert-Wähler 17 vergleicht die zwei Eingangsgrößen der Kompensation Ct und C&epsi;, und er wählt den jeweils im Wert größeren aus, und er legt die gewählte Kompensation an einen Schalter SW zur Addition zum Sollwert des Wärme-Eintrages (oder Zielwert), welcher durch das "Feedforward"-Regelungs-System bestimmt wird, um dem Wärme- Eintrags-Stellglied 11 zugeführt zu werden.
Ein Beispiel der Arbeitsweise des Rückkoppelungs- Kompensations-Regelungs-Systems ist in der Fig. 3 gezeigt. Bezugnehmend auf Fig. 3 ist die Blech-Temperatur-Kompensation Ct zu Beginn größer als die Ernissionsstärke-Kompensation C&epsi;, wobei die Blech-Temperatur-Kompensation Ct als Ausgangsgröße vom Wähler 17 ausgewählt wird, um als Kompensation des Wärme- Eintrages zu dienen, und wobei der Wärme-Eintrag derart verändert wird, daß die Abweichung zwischen dem Zielwert To (welcher auch der Zielwert für den Legierungsgrad ist) und dem ermittelten Wert Td sich gegen 0 vermindert. Wenn die Emissionsstärke- Kompensation C&epsi; allmählich ansteigt, und wenn sie in ihrer Größe die Blech-Temperatur-Kompensation Ct übersteigt, oder wenn die gemessene Emissionsstärke &epsi;d unter ihrem Zielwert &epsi;0 fällt (welcher auch der Zielwert des Legierungsgrades ist), dann wird die Ernissionsstärke-Kompensation C&epsi; als Kompensation für den Wärme-Eintrag ausgewählt und der Wärme-Eintrag so verändert, daß der ermittelte Wert &epsi;d sich gegen den Zielwert &epsi;0 nähert.
Zusätzlich zu der Berechnung des Sollwertes für den Wärme-Eintrag auf der Basis der durch den Prozeßcomputer 14 gelieferten Information steuert der Wärme-Eintrags-Rechner 13 auch das Öffnen oder Schließen des Schalters SW. Der Schalter SW ist normalerweise geschlossen, um die Rückkoppelungs-Kompensation eingeschaltet oder wirksam zu halten, aber wann immer die vom Prozeßcomputer 14 gelieferten Prozeßparameter (wie Stahlsorte oder Auftragsschicht oder ähnliches) sich zu einem Zeitpunkt ändern, zu dem eine Stoßstelle zwischen benachbarten Stahlrollen den Ofen passieren, wird der Schalter SW vorübergehend geöffnet, um die Rückkoppelungs-Kompensation auszuschalten.
Wie dies in der Fig. 9 gezeigt ist, weist die optische Reflexionsstärke eine enge Beziehung mit dem Legierungsgrad auf, und zwar in ähnlicher Weise wie die optische Reflexionsstärke.
Demgemäß ist es möglich, den Legierungs-Grad am Auslaß der Heiz-Zone anhand der durch den Reflexionsstärke-Messer 21 ermittelten optischen Reflexionsstärke abzuschätzen. Jedoch kann der Legierungs-Grad nicht direkt beim Auslaß der Heiz-Zone festgestellt werden, und daher wird die ermittelte optische Reflexionsstärke zur Bereitstellung einer raschen Kompensations- Regelung für eine sporadisch auftretende unlegierte Oberfläche verwendet.
In der vorliegenden Ausführung mit dem Unlegierte Oberfläche-Kompensator 22 wird eine vollständige Kompensation auf der Basis einer Referenz-Kompensation erhalten, welche eine Konstante darstellt, und auf welche eine Kompensationsrate angewendet wird, welche für jeden der in der Fig. 10 gezeigten Bereiche verschieden ist. Bezugnehmend auf die Fig. 10 ist ein zweidimensionaler Raum, der definiert ist durch die ermittelte optische Reflexionsstärke R und deren Änderungsrate ΔR, in drei Breiche, nämlich Bereich 1, Bereich 2 und Bereich 3, geteilt. Eine Grenze zwischen diesen Bereichen ist nicht eindeutig definiert und ist schraffiert gezeichnet. Auf das Grenzgebiet wird eine lineare Interpolation unter Verwendung der Funktionen FN, FP, FL und FS angewendet. Im vorliegenden Beispiel ist die Kompensationsrate für Bereich 1 mit 100%, die Kompensationsrate für Bereich 2 mit 70% und die Kompensationsrate für Bereich 3 mit 0% festgelegt.
Beispielsweise wird, wenn die optische Reflexionsstärke R hoch ist (FL = 1) und die Änderungsrate ΔR positiv ist (FP = 1), 40 Nm³/Stunde als Kompensation vom Unlegierte-Oberfläche- Kompensator 22 ausgegeben. Wenn die optische Reflexionsstärke R hoch ist (FL = 1) und die Änderungsrate ΔR negativ ist (FN = 1), dann wird 28 Nm³/Stunde als Kompensation vom Kompensator 22 ausgegeben. Wenn die optische Reflexionsstärke R klein ist (FS = 1), dann ist die Kompensation gleich null.
Im vorliegenden Beispiel ist der überwachungszeitraum des Unlegierte-Oberfläche-Kompensators 22 oder das Zeitintervall, mit dem die vom Kompensator 22 ausgegebene Kompensation auf den neuesten Stand gebracht wird, größer gewählt als ein Zeitintervall, welches der Bandstahl 2 benötigt, um vom Auslaß der Aufheiz-Zone 4a zur Stelle zu gelangen, wo der Reflexionsstärke-Messer 21 die optische Reflexionsstärke ermittelt.
Im obigen Beispiel wird die im Unlegierte-Oberfläche- Kompensator 22 verwendete Referenz-Kompensation als Konstante gewählt, aber die Referenz-Kompensation kann zum Beispiel variabel in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit, der Stahlsorte, der Auftragsbeschichtung oder ähnlichen Ausgangs- Größen des Prozeß-Computers 14 sein, und durch eine Formel oder durch eine Nachschlag-Tabelle bestimmt werden.
Im vorliegenden Beispiel wird die Emissionsstärke des Bandstahles zur Abschätzung des Legierungs-Grades des Bandstahles am Ausgang der Heiz-Zone verwendet, sie kann aber ersetzt werden durch die optische Reflexionsstärke. In diesem Fall kann derselbe Reflexionsstärke-Messer 21 als Sensor eingesetzt werden.
Die Zielwerte T0 und &epsi;0 für die Blech-Temperatur und die Emissionsstärke werden besser nach den Gleichungen (4) und (5) berechnet, als nach den obengenannten Gleichungen (2) und (3).
Wenn der Legierungs-Grad überwacht wird, um an der unteren Grenze zu bleiben, dann können die Zielwerte T0 und &epsi;0 für die Blech-Temperatur und die Emissionsstärke durch Konstante ersetzt werden.
Der Wärme-Eintrag kann nach einer der Gleichungen (6), (7) oder (8) statt nach Gleichung (1) bestimmt werden. Im obigen Beispiel wurde der Absolutwert des Wärme- Eintrages Q erhalten, aber in Wirklichkeit wird die Berechnung des Wärme-Eintrages wiederholt in bestimmten Zeitabständen durchgeführt, und daher kann die Regelung durch die wiederholte Berechnung der Abweichung des Wärme-Eintrages und Hinzufügen der sich ergebenden Abweichung zum bisherigen Wärme-Eintrag verändert werden. In solchen Fällen kann die Abweichung nach einer der Gleichungen (9) bis (13) berechnet werden.

Viertes Beispiel

Die Fig. 11 zeigt eine grundsätzliche Anordnung eines Herstellungsschrittes für einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl. Indem auf die Fig. 11 Bezug genommen wird, wird ein Bandstahl 2 in einer durch einen Pfeil angedeuteten Richtung gefördert und durch ein Zinkschmelze-Bad 1 gezogen, um geschmolzenes Zink an seiner Oberfläche abzulagern. Daraufhin wird, während der Bandstahl die Düsen 3 passiert, ein Gas auf den Bandstahl geblasen, um den Auftrag von geschmolzenem Zink einzustellen, woraufhin der Bandstahl in den Legierungs- Behandlungs-Ofen 4 geführt wird. Das Innere des Legierungs- Ofens 4 ist in eine Aufheiz-Zone 4a, eine isolierte Heiz-Zone 4b und Abkühl-Zone 4c geteilt. Nach Eintritt in den Ofen 4 wird der Bandstahl 2 zuerst sehr rasch auf eine Blech-Temperatur von 470º C oder darüber aufgeheizt, danach bei konstanter Temperatur in der Heiz-Zone 4b, wo die Legierungs-Behandlung durchgeführt wird, gehalten. In weiterer Folge wird er in der Abkühl-Zone 4c abgekühlt, um eine Zink-Eisen-Legierungs-Auftragsschicht mit einem Eisengehalt von 6 bis 13% nahe seiner Oberfläche auszubilden. Nach dem Austritt aus dem Ofen 4 wird der Bandstahl 2 durch die Rolle 20 umgelenkt, um einem nachfolgenden Schritt zugeführt zu werden.
In diesem Beispiel wird Wärme durch Verbrennung eines Gases der Aufheiz-Zone 4a des Ofens zugeführt, und der Wärme- Eintrag in die Aufheiz-Zone 4a wird durch Steuerung der Durchflußrate des zugeführten Heizgases geregelt. Diese Regelung wird durch ein Heiz-Stellglied 11 durchgeführt, welches die Öffnung eines nicht näher gezeigten Durchfluß-Steuer-Ventiles einstellt. Ein von einem Wärme-Eintrags-Rechner 13 bereitgestellter Soll-Wert des Wärme-Eintrages (oder Zielwert) und eine Kompensation eines später zu beschreibenden Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs-Systems wird an das Heiz- Stellglied 11 angelegt.
In der Aufheiz-Zone 4a ist ein Ofen-Thermometer 8 angeordnet, und am Ausgang der Aufheiz-Zone 4a (aber innerhalb der Heiz-Zone) ist ein Reflexionsstärke-Messer 21 zur Bestimmung der optischen Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahles angeordnet, und am Ausgang der Heiz-Zone 4b sind ein Blech- Thermometer 10 zur Bestimmung der Blech-Temperatur des Bandstahles 2 und ein Emissionsstärke-Messer 9 zur Bestimmung der Emissionsstärke der Oberfläche des Bandstahles 2 angeordnet. Die vom Ofen-Thermometer 8 bestimmte Ofen-Temperatur wird dem Wärme- Eintrags-Rechner 13 eingegeben, die vom Reflexionsstärke- Messer 21 bestimmte optische Reflexionsstärke wird einem Unlegierte-Oberfläche-Kompensator 22 eingegeben, die vom Thermometer 10 bestimmte Blech-Temperatur Tx wird dem Blech- Temperatur-Kompensator 16 eingegeben, und die durch den Emissionsstärke-Messer gemessene Emissionsstärke &epsi;x wird dem Emissionsstärken-Kompensator 15 eingegeben. Der Emissionsstärke- Messer 9 arbeitet nach einem bekannten Prinzip zur Bestimmung der Emissionsstärke. Um den Legierungs-Grad des einer Legierungs- Behandlung unterzogenen Bandstahles 2a zu bestimmen, sind in der Nähe der außerhalb des Legierungs-Ofens 4 positionierten Rolle 20 eine Beleuchtungseinheit 5 und eine ITV-Kamera 6 angeordnet, wobei deren optischen Achsen auf den über die Rolle 20 laufenden Bandstahl gerichtet sind.
Der Aufbau des Reflexionsstärke-Messers 21 bleibt derselbe, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, und er wird daher nicht weiter beschrieben werden.
Die Beschreibung wird unter Bezug auf die Fig. 11 fortgesetzt. Die Durchflußrate des durch die Düsen 3 eingeblasenen Gases wird geregelt durch ein Auftragsschicht- Stellglied 12, welches auf einen Steliwert der als Eingangs-Größe zur Verfügung gestellten Auftragsschicht durch Steuerung der Durchflußrate des zu den Düsen 3 geführten Gases antwortet. Ein Prozeßcomputer 14 steuert den gesamten Herstellungsschritt eines heiß galvanisierten und legierten Bandstahles. Er stellt einen Soll-Wert für die Auftragsschicht einem Auftragsschicht- Stellglied 12 zur Verfügung, und er liefert Information über die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke an den Wärme-Eintrags-Rechner 13, und er führt weiters die Information über die Auftragsschicht, die Stahlsorte und die Fördergeschwindigkeit auch einem Zielwert- Rechner 18 zu. Als Antwort auf die oben eingegebene Ofen- Temperatur und die zugeführte Information über die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke berechnet der Wärme-Eintrags- Rechner 13 nach der oben gezeigten Gleichung (1) den Wärme- Eintrag Q, welcher einen Soll-Wert für den Wärme-Eintrag darstellt, und er legt das Ergebnis der Berechnung an das Heiz- Stellglied 11.
Der durch den Wärme-Eintrags-Rechner 13 berechnete Wärme- Eintrag wird leicht von einem optimalen Wärme-Eintrag abweichen, was auf Abweichungen zwischen den Soll-Werten und den Ist-Werten der Prozeß-Parameter, wie Ofen-Temperatur, Auftragsschicht, Fördergeschwindigkeit, Blechbreite, Blechdicke und Stahlsorten- Konstante, sowie auf eine Schwankung in der Aluminiumkonzentration des Zink-Schmelze-Bades 1 zurückzuführen ist. Um solchen Fehler zu kompensieren, wird beim vorliegenden Beispiel der Legierungs-Grad des Bandstahles 2 am Ausgang der Heiz-Zone 4b gemessen und der so gemessene Wert in einer Rückkoppelungs-Kompensations-Regelung verwendet. Um eine sporadisch auftretende unlegierte Oberfläche rasch zu kompensieren, wird eine Rückkoppelungs-Regelung immer dann angewendet, wenn das Auftreten einer unlegierten Oberfläche oder eines unzureichenden Legierungs-Grades durch den Reflexionsstärke-Messer 21 am Ausgang der Aufheiz-Zone 4a anhand der optischen Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahles festgestellt wird, indem ein unlegierte-Oberflächen-Kompensator 22 veranlaßt wird, eine Kompensation für den Wärme-Eintrag bereitzustellen.
Der einen Teil des Rückkoppelungs-Kompensations- Regelungs-Systems bildende Blech-Temperatur-Kompensator 16 berechnet die Kompensation ct aufgrund einer Abweichung zwischen dem Zielwert der Blech-Temperatur T0 und einem gemessenen Wert der Blech-Temperatur (einen quergemittelten Wert) Td, welcher daraufhin an einen Maximalwert-Wähler 17 ausgegeben wird. Der ebenso einen Teil des Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs- Systems bildende Emissionsstärke-Kompensator 15 berechnet eine Kompensation C&epsi; aufgrund der Abweichung zwischen dem Zielwert der Emissionsstärke &epsi;0 und dem gemessenen Wert der Emissionsstärke (Minimalwert in Querrichtung) &epsi;d, welcher daraufhin zum Maximalwert-Wähler 17 ausgegeben wird. Der Maximalwert-Wähler 17 vergleicht die zwei Eingangs-Größen der Kompensation Ct und C&epsi;, und wählt den jeweils im Wert größeren aus, und er legt die gewählte Kompensation an einen Schalter SW zur Addition zum Soll- Wert des Wärme-Eintrages (oder Zielwert), welcher durch das "Feedforward"-Regelungs-System bestimmt wird, um dem Wärme- Eintrags-Stellglied 11 zugeführt zu werden.
Ein Beispiel der Arbeitsweise des Rückkoppelungs- Kompensations-Regelungs-Systems ist in der Fig. 3 gezeigt. Bezugnehmend auf die Fig. 3 ist die Blech-Temperatur-Kompensation Ct zu Beginn größer als die Emissionsstärken-Kompensation C&epsi;, wobei die Blech-Temperatur-Kompensation Ct als Ausgangs-Größe vom Wähler 17 ausgewählt wird, um als Kompensation des Wärme- Eintrages zu dienen, und wobei der Wärme-Eintrag derart verändert wird, daß die Abweichung zwischen dem Zielwert T0 (welcher auch der Zielwert für den Legierungs-Grad ist) und dem gemessenen Wert Td sich gegen 0 vermindert. Wenn die Emissionsstärken- Kompensation C&epsi; allmählich ansteigt, und wenn sie in ihrer Größe die Blech-Temperatur-Kompensation Ct übersteigt, oder wenn die gemessene Emissionsstärke Ed unter ihrem Zielwert &epsi;0 fällt (welcher auch der Zielwert des Legierungs-Grades ist), dann wird die Emissionsstärken-Kompensation C&epsi; als Kompensation für den Wärme-Eintrag ausgewählt, und der Warme-Eintrag wird so verändert, daß der ermittelte Wert &epsi;d sich gegen die Zielwert &epsi;0 annähert.
Zusätzlich zur Berechnung des Soll-Wertes für den Wärme- Eintrag auf der Basis der durch den Prozeßcomputer 14 gelieferten Information steuert der Wärme-Eintrags-Rechner 13 auch das Öffnen oder Schließen der Schalter SW1 und SW2. Die Schalter SW1 und SW2 sind normalerweise geschlossen, um die Rückkoppelungs- Kompensation eingeschalten oder wirksam zu halten, aber wann immer die vom Prozeßcomputer 14 gelieferten Prozeß-Parameter (wie Stahlsorte, Auftragsschicht oder ähnliches) sich zu einem Zeitpunkt ändern, zu dem eine Stoßstelle zwischen benachbarten Stahlrollen den Ofen passiert, werden die Schalter SW1 und SW2 vorübergehend geöffnet, um die Rückkoppelungs-Kompensation auszuschalten.
Wie in der Fig. 9 gezeigt ist, weist die optische Reflexionsstärke eine enge Beziehung mit dem Legierungs-Grad auf, wie die Emissionsstärke. Demgemäß ist es möglich, den Legierungs- Grad am Auslaß der Heiz-Zone aufgrund der durch den Reflexionsstärke-Messer 21 festgestellten optischen Reflexionsstärke abzuschätzen. Allerdings ist es nicht möglich, den Legierungs-Grad direkt am Ausgang der Heiz-Zone festzustellen, und daher wird die ermittelte optische Reflexionsstärke zur Bereitstellung einer schnellen Kompensations-Regelung für die sporadisch auftretende Unlegierung verwendet.
Im Unlegierte-Oberfläche-Kompensator 22 des vorliegenden Beispiels wird eine Referenz-Kompensation als Konstante bereitgestellt, und eine Gesamtkompensation wird aufgrund der Konstanten und der Kompensationsraten für individuelle, in Fig. 10 gezeigte Bereiche bestimmt.
In diesem Beispiel ist ein überwachungszeitraum des Unlegierungs-Kompensators 22, nämlich das Zeitintervall, in dem die vom Unlegierungs-Kompensator ausgegebene Gesamtkompensation auf den neuesten Stand gebracht wird, größer gewählt, als die Zeitdauer, die der Bandstahl 2 benötigt, um vom Einlaß der Heiz- Zone 4a zu der Stelle zu gelangen, bei der die Ermittlung durch den Reflexionsstärke-Messer 21 stattfindet.
Während die im Unlegierungs-Kompensator 22 verwendete Referenz-Kompensation bei diesem Beispiel als Konstante gewählt wird, kann sie genauso veränderlich als eine Funktion der Fördergeschwindigkeit, der Stahlsorte, der Auftragsbeschichtung oder ähnlichen Ausgangs-Größen des Prozeßcomputers 14 gemacht werden, beispielsweise hergeleitet unter Verwendung einer arithmetischen Formel oder Nachschlage-Tabelle. Die an der Auslaß-Seite des Legierungs-Ofens 4 angeordnete Beleuchtungseinheit 5 bestrahlt den Bandstahl 2 mit normalem sichtbarem Licht, während die ITV-Kamera 6 Aufnahmen unter Verwendung von sichtbarem Licht macht. Da eine Beziehung zwischen der optischen Reflexionsstärke des Bandstahles 2a und dem Legierungs-Grad besteht, wie dies in der Fig. 9 gezeigt ist, wird der Legierungs-Grad am Ausgang des Legierungs-Ofens in dieser Ausführung auf der Basis der optischen Reflexionsstärke an der Oberfläche des Bandstahles 2a ermittelt. Eine derartige Ermittlung stellt in Wirklichkeit das Auftreten oder das Fehlen einer stellenweise auftretenden unlegierten Oberfläche fest.
Die Fig. 13(a) zeigt die unterschiedlichen Verteilungen der Intensitäten des empfangenen Lichtes für drei Proben Sa, Sb und Sc, welche verschiedene Legierungs-Grade, nämlich ein hohes Legierungsniveau, ein mittleres Legierungsniveau und ein niedriges, sehr nahe an einer unlegierung liegendes Legierungsniveau aufweist. Es wird sich zeigen, daß die Intensität des empfangenen Lichtes in dem Maß ansteigt, in dem der Legierungs-Grad sich der Unlegierung annähert.
In diesem Beispiel wird eine Aufnahme gemacht, wenn der Bandstahl 2a um die Rolle 20 herumgeführt wird. Daher weist der Bandstahl an der Stelle, an der die Aufnahme gemacht wird, eine gekrümmte Oberfläche auf, was eine große Änderung der Auftreffund Reflexionswinkel des ausgestrahlten Lichtes in Abhängigkeit der Stelle auf der Rolle 20 verursacht. In anderen Worten, wie ein durch die ITV-Kamera 6 aufgenommenes Bild zeigt, ist das den Normalreflexionspunkt definierende Gebiet schmäler und erlaubt eine klar erscheinende Grenze zwischen dem Normalreflexionspunkt und dem Rest.
Wie dies in der Fig. 14 gezeigt ist, enthält ein Bereich, von dem durch die ITV-Kamera 6 eine Aufnahme gemacht wird, den Normalreflexionspunkt, aber im vorliegenden Beispiel wird eine Stelle (wie beispielsweise P1, P2), welche vom Normalreflexionspunkt Pc abweicht, als interessierender Bereich gewählt, so daß die Intensität des empfangenen Lichtes an einer anderen Stelle als der des Normalreflexionspunktes ermittelt werden kann. Ein Beispiel für das Gesamtbild ist in der Fig. 15 gezeigt, wobei zu beachten ist, daß ein interessierender Bereich an einer Stelle gewählt ist, die leicht vom im Bild gezeigten Normalreflexionspunkt abweicht.
Wie in der Fig. 11 gezeigt ist, wird ein monochromatisches Bildsignal (gemischtes Videosignal), welches von der ITV-Kamera 6 ausgegeben wird, einem Bildprozessor 23 eingegeben, um das Auftreten oder die Abwesenheit einer Unlegierung festzustellen, wobei dessen Resultat einem Untergrenzen-Brenn-Kompensator 24 zugeführt wird. Der Aufbau des Bildprozessors 23 ist in der Fig. 12 gezeigt.
Bezug nehmend auf Fig. 12 wird das von der ITV-Kamera ausgegebene monochromatische Bildsignal einem Bildspeicher 37 eingegeben, in welchem ein Bildfeld in 256 Bereiche sowohl vertikal als auch horizontal geteilt ist, und das Helligkeits- Signal-Niveau (die Intensität des empfangenen Lichtes) jedes Bildelernentes wird in eine digitale Menge mit 64 Abstufungen (im folgenden als Helligkeits-Information bezeichnet) umgewandelt, welche Information in einem Speicher an einer Adresse gespeichert wird, die der Stelle des entsprechenden Bildelementes entspricht. In der folgenden Beschreibung ist die vertikale Position des Bildelementes mit y bezeichnet und die horizontale Position des Elementes ist mit x bezeichnet.
Ein Rand-Detektor 39 liest eine Zeile der Helligkeitsinformation aus dem Bildspeicher 7 und stellt die Position der beiden Ränder des Bandstahles fest. Insbesondere werden Werte von "x" gesucht, bei denen die Helligkeitsinformation d(x) einen herausgefundenen maximalen und minimalen Wert annimmt, und dieser durch einen Sicherheitsrand korrigierte Wert von x wird zur Definition eines linken und eines rechten Randes verwendet.
d(x) = p(x) + 2p(x + 1) - 2p(x + 2) - p(x + 3) (14)
wobei p(x) das Helligkeitsniveau eines Bildelementes an der Stelle x bedeutet, p(x + 1) das Helligkeitsniveau eines Bildelernentes an der Stelle (x + 1) darstellt, p(x + 2) das Helligkeitsniveau eines Bildelementes an der Stelle (x + 2) darstellt und p(x + 3) das Helligkeitsniveau eines Bildelementes an der Stelle (x + 3) darstellt.
Ein Ausblend-Prozessor 40 blendet die Helligkeitsinformation für andere entsprechende Bildelemente als die innerhalb des interessierenden Bereiches aus, wobei sie von der Rechenoperation ausgeschlossen sind. Der interessierende Bereich ist durch ein Rechteck (inklusive der Grenzen) mit den vier Punkten (x1, y1), (x2, y1), (x2, y2) und (x1, y2) als Ecken definiert. Die seitlichen Stellen x1 und x2 dieses Gebietes verkörpern die Stellen des linken und des rechten Randes, welche vom Randdetektor 39 ausgegeben werden. Die vertikalen Stellen y1 und y2 sind vorher bestimmte Positionen. In Wirklichkeit ist y1 - y2 = 3, und daher wird die Anzahl der vertikal angeordneten Elemente innerhalb eines interessierenden Bereichs mit gleich 4 gewählt. Es wird darauf hingewiesen, daß die vertikale Ausdehnung des interessierenden Bereiches dem interessierenden Bereich von Fig. 15 entspricht.
Ein Hintergrund-Niveau-Detektor 41 berechnet eine Referenzhelligkeit durch Beziehung auf eine Helligkeitsinformation eines Hintergrund-Bereiches (wie etwa die Rolle; siehe Fig. 15), der nicht dem auf dem Bild erscheinenden Bandstahl entspricht. Die Referenz-Helligkeit wird nicht beeinflußt durch die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Temperatur des Bandstahles oder-ähnlichem. Im vorliegenden Beispiel variiert die Helligkeit der Beleuchtung mit der seitlichen Position x, und daher wird, indem diese Variation berücksichtigt wird, die Referenz-Helligkeit R(x) an der Position x durch eine lineare Funktion R(x) = A + Bx ausgedrückt, wobei die Koeffizienten A und B durch das folgende Näherungsverfahren der kleinsten Quadrate bestimmt werden:
wobei
xi : x Position des i-ten Referenz-Punktes
yi : y Position des i-ten Referenz-Punktes
In diesem Beispiel ist die Anzahl der Referenz-Punkte n (vorherbestimmte Punkte innerhalb des Hintergrund-Bereiches) mit gleich 10 gewählt, und demgemäß ist die Referenz-Helligkeit R(x) auf der Basis der Helligkeit p(xi, yi) der Referenz-Punkte bestimmt.
Ein Verhältnis-Rechner 42 berechnet ein Verhältnis q1(x, y) einer individuellen Helligkeits-Information innerhalb eines interessierenden Bereiches, welches durch den Ausblend- Prozessor 10 ausgegeben wird, zur Referenz-Helligkeit R(x), welche durch den Hintergrund-Niveau-Detektor 41 gemäß der folgenden Gleichung ausgegeben wird:
Q1(x, y) = p(x, y) / R(x) (16)
Das Niveau der Helligkeits-Information des Bandstahl- Bereiches hängt, zusätzlich zur optischen Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahles, von einer Schwankung der Intensität des Fremd-Lichtes, einer Spannungs-Schwankung der Energieversorgung der Beleuchtungsquelle, von Alterungseffekten der Beleuchtungseinheit und dem Ansprechen der Licht empfangenden Sensoren oder ähnlichem ab. Demgemäß wird auf der Basis eines Verhältnisses der Intensität des durch den Bandstahl reflektierten Lichtes zur Intensität des den Bandstahl ausschließenden Hintergrundbereiches eine Abschätzung des Legierungs-Grades durchgeführt, und so ein Einfluß von Schwankungen oder Abweichungen von anderen Faktoren als der aktuellen optischen Reflexionsstärke auf die Bestimmung des Legierungs-Grades vermieden.
In anderen Worten kann, indem ein Koeffizient K verwendet wird, welcher die Effekte einer Schwankung der Intensität des fremden Lichtes, einer Spannungsschwankung der Energieversorgung für die Beleuchtungsquelle, die Alterungseffekte der Beleuchtungseinheit und das Ansprechen der Licht empfangenden Sensoren und ähnliches vereinigt, der Einfluß des Koeffizienten K vom relativen Helligkeits-Niveau entfernt werden. Insbesondere, bezeichnet man die Reflexiongstärke und das Helligkeits-Niveau an einem bestimmten interessierenden Punkt am Bandstahl mit &epsi; bzw. B, und bezeichnet man die Reflexionsstärke und das Helligkeits-Niveau eines Referenzpunktes (Hintergrund) mit &epsi;r bzw. Br, dann folgt, daß das relative Helligkeits-Niveau oder das Verhältnis B/Br gleich ist &epsi;/&epsi;r, unter der Annahme, daß die Gleichungen B = K . &epsi; und Br = K . &epsi;r gelten.
Das Helligkeits-Verhältnis q1 (x, y) an der Position jedes Bildelementes, welches durch den Verhältnis-Rechner 42 ausgegeben wird, wird einem Rausch-Unterdrücker 43 zugeführt, welcher zu Beginn einen Maximalwert q2(x) aus vier vertikal angeordneten Bildelementen gemäß der unten angegebenen Gleichung (17) gewinnt. Dies ist eine Rechenoperation, welche verwendet wird zur empfindlichen Erfassung eines durch das Auftreten einer Unlegierung entstehenden Helligkeits-Quantums. Die Arbeitsweise des Rand-Detektors 39 kann instabil werden, wobei die festgestellten Ränder die Oberfläche des Bandstahles verfehlen können. In diesem Fall wird die Helligkeit des Randes extrem hoch werden und eine Fehifunktion verursachen. Um eine solche abnormale Helligkeitsinformation und Rauschen zu entfernen, zieht der Rausch-Unterdrücker 43 das kleinere der Helligkeitsverhältnisse von zwei seitlich benachbarten Bildelementen gemäß der unten angeführten Gleichung (18) heraus. Demgemäß wird, wenn ein Bildelement extrem hell erscheint, es als Rauschen erkannt, und es wird ignoriert.
q2(x) = max Y [ q1(x,y) ] y1 ≤ y ≤ y2 (17)
q(x) = min [ q2(x), q2(x + 1) 1 (18)
max Y [ ] : ein Maximalwert von [ ] in der y-Richtung
min [ ] : ein Minimalwert von [ ]
Ein Legierungsgrad-Rechner 44 empfängt das Helligkeits-Verhältnis q(x), das vom Rauschunterdrücker 43 ausgegeben wird, und er berechnet einen Legierungs-Grad G gemäß der unten angeführten Gleichungen (19) bis (21). Die Korrelation zwischen der optischen Reflexionsstärke und dem Legierungs-Grad variiert, wie dies in der Fig. 9 gezeigt ist, vor allem mit der Stahlsorte (inklusive der Oberflächenbeschaffenheit) des Bandstahles, und daher wird die Stahlsorten-Information M (inklusive der Oberflächenbeschaffenheit) des eben behandelten Bandstahles, welcher vom das Verfahren steuernden Prozeßcomputer 14 ausgegeben wird, dem Rechner 44 zugeführt, während gleichzeitig die Stahlsorten-Konstanten C1(M) und C2(M) zugeführt werden, welche vorher in einem Konstanten-Speicher 45 als Datensatz gespeichert wurden und welche durch die Stahlsorten-Information M zur Berechnung des Legierungs-Grades wieder aufgerufen werden.
G1 = max X [ q(x) ] x1 ≤ x ≤ x2 (19)
G = 0 wenn G1 ≤ C1(M) (20)
G = C2(M) . (G1 - C1(M) wenn G1 ≥ C1(M) (21)
max X [q(x)1 : ein Maximalwert von [q(x)] in der x-Richtung
Der durch den Rechner 44 berechnete Legierungs-Grad G wird numerisch an der Anzeige 47 angezeigt.
Im vorliegenden Beispiel wird das Auftreten einer unlegierten Oberfläche festgestellt durch Prüfung des Auftretens oder Fehlens eines schnellen Ansteigens des Helligkeits- Verhältnisses q(x) von Bildelernent zu Bildelement. An dieser Stelle glättet ein Glättungs-Prozessor 48 zeitliche Schwankungen im Helligkeits-Verhältnis q(x) aus und erzeugt ein geglättetes Helligkeits-Verhältnis, das als Referenz-Niveau verwendet wird.
In der Praxis wird ein geglättetes Helligkeits-Verhältnis Ga dadurch erhalten, daß man an einem bestimmten Punkt das Helligkeits-Verhältnis G1 oder das Ergebnis der Gleichung (15) einer erster Ordnung IIR verändernden digitalen Tiefpass-Filterung gemäß der unten angeführten Gleichungen (22) und (23) unterzieht.
Ga = Af Ga1 + (1 - Af) G1 für G1 ≤ Gal (22)
Ga = Ar Ga1 + (1 - Ar) G1 für G1 > Gal (23)
Af, Ar : Filter-Konstante (Af < Ar)
Ga1 : Ga, berechnet im vorhergehenden Durchgang
In diesem Beispiel sind die Konstanten, welche die Zeitkonstanten des Filters bestimmen, so angenommen, daß Af < Ar ist, so daß das geglättete Helligkeits-Verhältnis oder das Intensitäts-Verhältnis Ga des empfangenen Lichtes eine relativ sanfte, steigende Anderung (d. h. eine große Zeit-Konstante), aber eine relativ schnell fallende Änderung (d. h. eine kleine Zeit-Konstante) aufweist. Wenn die Zeit-Konstante für den ansteigenden und den fallenden Bereich gleich ist, dann wird das geglättete Intensitätsverhältnis des empfangenen Lichtes ein hohes Niveau aufweisen, wenn die unlegierte Oberfläche periodisch in wiederholter Art auftritt, was ein teilweises Versagen in der Wahrnehmung der Unlegierung verursacht, aber durch Verminderung der Zeit-Konstante des abfallenden Endes relativ zum ansteigenden Ende kann jede der wiederholt auftretenden unlegierten Oberflächen in zuverlässiger Weise festgestellt werden.
Eine Unlegierte-Oberfläche-Entscheidungs-Einheit 49 empfängt das Intensitätsverhältnis des empfangenen Lichtes (Momentanwert) G1 der bestimmten Stelle, welches vom Legierungsgrad-Rechner 44 ausgegeben wird, und das geglättete Intensitätsverhältnis Ga des empfangenen Lichtes, welches vom Glättungs-Prozessor 48 ausgegeben wird, und sie schaltet einen Unlegierte-Oberfläche-Alarm ein, wenn die dazwischen liegende Differenz Gr gleich oder größer einem vorbestimmten Schwellenwert gr für eine bestimmte Dauer Tr bleibt, und schaltet den Unlegierungs-Alarm aus, wenn Gr (= G1 - Ga) gleich oder kleiner einem Schwellenwert gffür eine bestimmte Zeitdauer Tf bleibt. Wenn der Unlegierte-Oberfläche-Alarm eingeschaltet ist, dann wird eine bestimmte Warnung an der Anzeige 47 angezeigt. Wenn die unlegierte Oberfläche periodisch und wiederholt auftritt, dann wird die Feststellung der unlegierten Oberfläche genauso oft durchgeführt, wie sie sich wiederholt, wie in der Fig. 17 gezeigt ist. In diesem Beispiel wiederholt der Signal-Prozessor 7 seinen Arbeitsschritt alle 0,3 Sekunden, indem er die Bestimmung des Legierungs-Grades und die Feststellung der unlegierten Oberfläche ausführt.
Der in der Fig. 11 gezeigte Untergrenzen-Brenn- Kompensator 24 führt seine Steueroperation unter Bezugnahme auf den durch den Bildprozessor 23 ausgegebenen Legierungs-Grad G durch. Die durch den Untergrenzen-Brenn-Kompensator 24 durchgeführte Steuerung ist als Flußdiagramm in Fig. 18 dargestellt, und ein Beispiel einer Änderung im Wärme-Eintrag ist in der Fig. 19 gezeigt. Die in der Fig. 19 gezeigte "Feststellung der unlegierten Oberfläche" begründet sich auf ein durch den in der Fig. 11 gezeigten Reflexionsstärke-Messer 10 festgestelltes Signal, während die "Feststellung einer annähernd legierten Oberfläche" auf den in der Fig. 11 gezeigten Bildprozessor 23 ausgegebenen Legierungs-Grad G basiert. In jedem Fall die Ordinate den Grad der Unzulänglichkeit des Legierungs-Grades an.
Die Regelung durch den Kompensator 24 wird nun unter Bezugnahme auf diese Figuren beschrieben werden.
In dem Schritt 61 wird ein Register Qs, welches eine Veränderung des Wärme-Eintrages festhält, zum Zwecke der Initialisierung gelöscht. Es ist zu verstehen, daß der Inhalt des Registers QS normalerweise vom Untergrenzen-Brenn-Kompensator 24 ausgegeben und einem Schalter SW2 zur Addition an den Eintrag des Wärme-Eintrags-Stellgliedes 11 zugeführt wird.
In dem Schritt 62 wird eine Beziehung zur durch den Prozeßcomputer 14 ausgegebenen Information hergestellt und daraufhin wartet die Operation auf die Feststellung einer Stoßstelle zwischen den Bandstahl 2 bildenden Rollen. Wie bereits vorher erwähnt, weist der Bandstahl 2 eine Anzahl von Rollen auf, welche zusammengefügt sind, um ein einziges Band zu formen, um eine kontinuierliche Behandlung zu ermöglichen. Daher kann die Stahlsorte, die Blechbreite, die Blechdicke und Ähnliches öfter bei den Stoßstellen zwischen den Rollen wechseln, mit der Folge, daß der Wärme-Eintrag des Legierungs-Ofens 4 wechselt. Wenn ein schneller Wechsel im Wärme-Eintrag auftritt, dann mangelt es dem Verfahren an Stabilität und daher wird es bevorzugt, eine Rückkoppelungs-Regelung zu unterbinden. Daher wird in diesem Beispiel die eine später zu beschreibende Untergrenzen- Brenn-Sequenz aufweisende Rückkoppelungs-Regelung in einem Ausmaß bei jeder Rolle innerhalb von 50 Meter von dessen vorlaufenden und nachlaufenden Ende unterbunden.
In dem Schritt 63 wird der Zeitpunkt t0 berechnet, zu dem das vorlaufende Ende von jeder Rolle den Eintritt in den Legierungs-Ofen 4 erreicht. Der Prozeßcomputer 14 ist so eingerichtet, daß er die Position des vorlaufenden Endes jeder Rolle an verschiedenen Stellen innerhalb des Verfahrensablaufes feststellen kann, und daher kann die Position des vorlaufenden Endes von jeder Rolle an einer vom Eintritt in den Legierungs- Ofen 4 weit stromaufwärts liegenden Stelle festgstellt werden. Deshalb wird, wenn der Prozeßcomputer 14 das vorlaufende Ende einer Rolle oder die Stoßstelle des Bandstahles an einer bestimmten Stelle feststellt, dieser Zeitpunkt, eine Entfernung von der ermittelten Stelle zum Eintritt in den Legierungs-Ofen und die Fördergeschwindigkeit zur Berechnung des Zeitpunktes to verwendet.
In dem Schritt 64 wird die Zeit t1, die der vorlaufende Endbereich (in einem Ausmaß von 50 m vom vorlaufenden Ende) der Rolle benötigt, um den Legierungs-Ofen 4 zu passieren, auf der Basis des Zeitpunktes t0, der Länge (50 m) und der Bandstahl- Fördergeschwindigkeit berechnet.
In dem Schritt 65 wartet die Operation eine Zeit t1 ab, nämlich bis der Prozeß seit dem Auftreten einer durch das "Feedforward"-Regelungs-System (Wärme-Eintrags-Rechner 13) eingetretene Änderung im Wärme-Eintrag stabilisiert ist. Wenn der Zeitpunkt t1 erreicht ist, dann wird die Untergrenzen-Brenn- Sequenz angefahren.
In dem Schritt 66 wird ein vorbestimmter zusätzlicher Wert ΔQs vom Inhalt des Registers Qs abgezogen, welches eine Veränderung des Wärme-Eintrages beinhaltet, wobei das Ergebnis dem Register Qs zurückgegeben wird. Daher wird jedesmal, wenn der Schritt 66 ausgeführt wird, der aktuelle Wärme-Eintrag um ΔQs vermindert.
In dem Schritt 67 wird das festgestellte Auftreten oder Fehlen einer annähernd legierten Oberfläche (unzulänglicher Legierungs-Grad) unter Bezugnahme auf den durch den Bildprozessor 23 ausgegebenen Legierungs-Grad G geprüft. Wenn keine derartige Oberfläche festgestellt wird, dann schreitet die Operation zu dem Schritt 69 fort, während wenn eine solche Oberfläche festgestellt wird, dann schreitet das Verfahren zu dem Schritt 68 fort.
In dem Schritt 68 wird ein vorbestimmter Wert ΔQo zum Inhalt des die Änderungen des Wärme-Eintrages enthaltenden Register QS hinzuaddiert, wobei das Ergebnis der Addition im Register Qs gespeichert wird. ΔQo repräsentiert eine Abänderung, mit der der Wärme-Eintrag geändert werden muß, um die annähernd legierte Oberfläche zu entfernen, wobei der Bandstahl immer dann an den optimalen Legierungs-Grad gebracht wird, wenn eine annähernd legierte Oberfläche zum erstenmal auf der Oberfläche des Bandstahles bei Verminderung des Wärme-Eintrages auftritt. Im vorliegenden Beispiel wird für die Veränderung eine Konstante angenommen.
In dem Schritt 69 wird eine Wartezeit zur Ausführung des einzelnen Durchganges des Schrittes 66 in der Untergrenzen- Brenn-Sequenz untersucht, um herauszufinden, ob sie vorüber ist. Wenn die Wartezeit nicht vorüber ist, dann schreitet die Operation zu dem Schritt 70 fort, aber wenn die Wartezeit vorüber ist, kehrt die Operation wieder zu dem Schritt 66 zurück. Die Wartezeit wird zwei- bis dreimal der Zeitkonstanten für einen sich ergebenden Wechsel im Legierungs-Grad G als Antwort auf eine Änderung im Wärme-Eintrag, zusätzlich einem bestimmten Zeitzusatz, gewählt.
In dem Schritt 70 wird auf die vom Prozeßcomputer 14 ausgegebene Information bezug genommen, um zu prüfen, ob eine Anderung in den Verfahrensbedingungen aufgetreten ist. Falls eine Änderung in den Verfahrensbedingungen vorliegt, wird der Wärme- Eintrag durch die "Feedforward"-Regelung verändert, und demgemäß wird die Untergrenzen-Brenn-Sequenz unterbrochen, um den Prozeß zu stabilisieren.
Bezugnehmend auf die Fig. 19 kann somit erkannt werden, daß die Untergrenzen-Brenn-Sequenz nach einer Zeit seit dem Passieren einer Stoßstelle zwischen den Rollen eingeleitet wird, wenn sich der Prozeß stabilisiert hat, und der Wärme-Eintrag wird um einen bestimmen Wert (ΔQs) nach einem bestimmten Zeitintervall vermindert, und es wird ein bestimmter Wert dem bestehenden Wärme-Eintrag zur Ergänzung der Sequenz hinzuaddiert, wann immer eine annähernd legierte Oberfläche festgestellt wird. Die annähernd legierte Oberfläche kann mit einer sehr hohen Empfindlichkeit durch die die ITV-Kamera 6 verwendende Bestimmung der optischen Reflexionsstärke festgestellt werden (diese Empfindlichkeit ist höher als die der Feststellung der unlegierten Oberfläche&sub1; wie dies in der Fig. 19 gezeigt ist), und demgemäß ist die einleitende Bedingung (oder der Legierungs-Grad) beim ersten Auftreten im wesentlichen mit einiger Genauigkeit festgesetzt. Demgemäß kann der Wärme-Eintrag unter solchen Bedingungen als eine Basis gewählt werden und ein bestimmter Wert ΔQo kann dazuaddiert werden, um einen Wärme-Eintrag zur verfügung zu stellen, der dem optimalen Legierungs-Grad entspricht.
Über einen bestimmten Zeitraum nach der Anderung des Wärme-Eintrages durch den Wärme-Eintrags-Rechner 13 und über einen bestimmten Zeitraum nach der Feststellung der unlegierten Oberfläche durch den Kompensator 22 hinweg, wird der Schalter SW2 in jedem Fall geöffnet, um die vom Untergrenzen-Brenn- Kompensator 24 ausgegebene Kompensation QS aufzuheben.
Im beschriebenen Beispiel wird die optische Reflexionsstärke bestimmt durch die ein sichtbares Licht verwendende ITV-Kamera 6, aber es ist aus der Fig. 5 ersichtlich, daß eine gleichartige Feststellung auch möglich ist durch Bestimmung der Emissionsstärke anstelle der optischen Reflexionsstärke. Im Wärme-Eintrags-Rechner 13 kann der Wärme- Eintrag nach einer der Gleichungen (6), (7) oder (8) statt der Gleichung (1) abgeschätzt werden.
In dem beschriebenen Beispiel ist der Absolutwert des Wärme-Eintrages Q bestimmt worden. Da die Berechnung des Wärme- Eintrages wiederholt nach einem bestimmten Zeitintervall ausgeführt wird, kann allerdings die Regelung durch wiederholte Berechnung einer Abweichung des Wärme-Eintrages abgeändert werden, wobei die erhaltene Abweichung zum bestehenden Wärme- Eintrag hinzuaddiert wird. Auf diese Weise kann die Abweichung nach einer der Gleichungen (9) bis (13) berechnet werden, wobei eine Anderung einer Variablen innerhalb eines Berechnungszeitraumes (Δτ) mit A angedeutet ist.

Fünftes Beispiel:

Die Fig. 20 zeigt eine grundsätzliche Anordnung eines Verfahrensschrittes für einen heiß galvanisierten und legierten Bandstahl. Bezugnehmend auf die Fig. 20 wird ein Bandstahl 2 in einer durch den Pfeil angedeuteten Richtung gefördert und durch ein Zink-Schmelze-Bad 1 zur Ablagerung von Zink-Schmelze an seiner Oberfläche gezogen. In weiterer Folge wird, wenn der Bandstahl zwischen den Düsen 3 durchläuft, ein Gas auf den Bandstahl geblasen, um den Auftrag von geschmolzenem Zink einzustellen, worauf der Bandstahl dem Legierungs-Behandlungs- Ofen 4 zugeführt wird. Das Innere des Legierungs-Ofens 4 ist in eine Aufheiz-Zone 4a, eine isolierte Heiz-Zone 4b und eine Abkühl-Zone 4c unterteilt. Nach dem Eintritt in den Ofen 4 wird der Bandstahl 2 zuerst sehr schnell auf eine Blech-Temperatur von 470ºC oder darüber aufgeheizt, und dann wird er auf konstanter Temperatur in der Heiz-Zone 4b gehalten, wo eine Legierungs- Behandlung durchgeführt wird. Danach wird er in der Abkühl- Zone 4c gekühlt, um eine Zink-Eisen-Legierungs-Auftragsschicht mit einem Eisengehalt in der Größenordnung von 6 bis 13% nahe seiner Oberfläche auszubilden. Nach dem Austritt aus dem Ofen 4 wird der Bandstahl 2 über eine Rolle 20 umgelenkt, und einem nachfolgenden Schritt zugeführt.
Im vorliegenden Beispiel wird die Wärme durch Verbrennen eines Gases der Aufheiz-Zone 4a des Ofens zugeführt, und der Wärme-Eintrag in die Aufheiz-Zone 4a wird durch Regelung der Durchflußrate eines zugeführten Heiz-Gases gesteuert. Diese Steuerung wird durch ein Heiz-Stellglied 11 realisiert, welches die Öffnung eines nicht näher gezeigten Durchfluß-Steuer-Ventiles einstellt. Ein von einem Wärme-Eintrags-Rechner 13 bereitgestellter Soll-Wert des Wärme-Eintrages (oder Zielwert) und eine Kompensation von einem später zu beschreibenden Rückkoppelungs-Kompensations-Regelungs-Systems wird an das Heiz- Stellglied 11 angelegt. Ein Thermometer 10 bestimmt die Ofen- Temperatur in der Aufheiz-Zone 4a, wobei der gemessene Wert dem Wärme-Eintrags-Rechner 13 eingegeben wird. Die Gas-Durchflußrate durch die Düsen 3 wird durch das Auftragsschicht-Stellglied 12 gesteuert, welches auf die Auftrags-Schicht oder auf dessen angegebenen Soll-Wert antwortet, wobei die an die Düsen 3 gelieferte Durchflußrate gesteuert wird. Ein Prozeßcomputer 14 regelt den gesamten Verfahrensschritt des heiß galvanisierten und legierten Bandstahles und liefert den Soll-Wert für die Auftragsschicht einem Auftragsschicht-Stellglied 12, und liefert die Informationen über die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke dem Wärme-Eintrags-Rechner 13. Auf der Basis der Ofen-Temperatur, welche genauso wie die Information bezüglich der Auftragsschicht der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit, der Blechbreite und der Blechdicke eingegeben ist, berechnet der Wärme-Eintrags- Rechner 13 einen Soll-Wert für den Wärme-Eintrag, wobei ein Ergebnis der Berechnung dem Wärme-Eintrags-Stellglied 11 zugeführt wird.
Die Berechnung des Wärme-Eintrages durch den Wärme- Eintrags-Rechner 13 wird nun beschrieben werden. Der Legierungsprozeß ist sehr kompliziert und nicht linear und variiert entsprechend den Betriebsbedingungen inklusive der Stahlsorten-Konstante, der Auftragsschicht, der Fördergeschwindigkeit oder ähnlichem in tatsächlichen Arbeitsverfahren. Demgemäß wird im vorliegenden Beispiel zur Berechnung des Wärme-Eintrages ein zweidimensionaler Raum durch eine Achse (x) entsprechend der Stahlsorten-Konstante und einer anderen Achse (y) entsprechend der Auftragsschicht definiert, und der zweidimensionale Raum wird geteilt in sechs Bereiche, nämlich Bereich 1, Bereich 2, Bereich 3, Bereich 4, Bereich 5 und Bereich 6, wie in der Fig. 21 gezeigt ist. Eine Grenze zwischen benachbarten Bereichen ist nicht klar definiert. Daher werden für diese in der Fig. 21 schraffiert gezeigten Grenzgebiete fünf Zugehörigkeitsfunktionen X1, X2, Y1, Y2 und Y3 verwendet, wobei die Beitragsfaktoren dieser Gebiete zu den entsprechenden Bereichen festgesetzt werden.
Im Detail werden ein Beitragsfaktor c1 eines willkürlichen Punkte (x, y) innerhalb des zweidimensionalen Raumes bis zum Bereich 1, und in ähnlicher Weise ein Beitragsfaktor c2 bis zum Bereich 2, ein Beitragsfaktor c3 bis zum Bereich 3, ein Beitragsfaktor c4 bis zum Bereich 4, ein Beitragsfaktor c5 zum Bereich 5 und ein Beitragsfaktor c6 zum Bereich 6 folgendermaßen dargestellt:
c1 = Min [ X1(x), Y1(y) ] (24)
c2 = Min [ X1(x), Y2(y) ] (25)
c3 = Min [ X1(x), Y3(y) ] (26)
c4 = Min [ X2(x), Y1(y) ] (27)
c5 = Min [ X2(x), Y2(y) ] (28)
c6 = Min [ X2(x), Y3(y) ] (29)
wobei Min [ ]: bedeutet, daß ein Minimalwert des Ausdruckes innerhalb von [ ] gewählt wird,
X1( ), X2( ) : Zugehörigkeits-Funktion der Stahlsorten- Konstante,
Y1( ) bis Y3( ): Zugehörigkeits-Funktion der Auftragsdicke
x : Wert der Stahlsorten-Konstante
y : Wert der Auftragsschicht
Betrachtet man beispielsweise einen in der Fig. 21 gezeigten Punkt P1, so ist die Zugehörigkeits-Funktion X1(x) gleich 1, X2(x) ist gleich 0, Y1(y) ist gleich 0, Y2(y) ist gleich 1 und Y3(y) ist gleich 0. Demgemäß sind alle Beiträge gleich Null, außer dem Beitragsfaktor c2 zum Bereich 2. Konsequenterweise folgt daraus, daß der Punkt P1 nur zum Bereich 2 gehört. Aber für Punkt P2 nehmen die Zugehörigkeits- Funktionen X1(x), X2(x), Y1(y) und Y2(y) Werte zwischen 0 und 1 an und so bleiben die Beitrags-Faktoren zu vier Bereichen, nämlich Bereich 1, Bereich 2, Bereich 4 und Bereich 5 bestehen und daher bleibt der Bereich, zu dem der Punkt P2 gehört, unbestimmt.
In diesem Beispiel werden der Wärme-Eintrag Q1 bezüglich des Bereiches 1, der Wärme-Eintrag Q2 bezüglich des Bereiches 2, der Wärme-Eintrag Q3 bezüglich des Bereiches 3, der Wärme-Eintrag Q4 bezüglich des Bereiches 4, der Wärme-Eintrag Q5 bezüglich des Bereiches 5 und der Wärme-Eintrag Q6 bezüglich des Bereiches 6 gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt:
Q1 = a01 + a11 x Ofen-Temperatur + a21 x Korrektur des Wärme-Eintrages + a31 x Stahlsorten-Konstante (30)
Q2 = a02 + a12 x Ofen-Temperatur + a22 x Korrektur des Wärme-Eintrages + a32 x Stahlsorten-Konstante (31)
Q3 = a03 + a13 x Ofen-Temperatur + a23 x Korrektur des Wärme-Eintrages + a33 x Stahlsorten-Konstante (32)
Q4 = a04 + a14 x Ofen-Temperatur + a24 x Korrektur des Wärme-Eintrages + a34 x Stahlsorten-Konstante (33)
Q5 = a05 + a15 x Ofen-Temperatur + a25 x Korrektur des Wärme-Eintrages + a35 x Stahlsorten-Konstante (34)
Q6 = a06 + a16 x Ofen-Temperatur + a26 x Korrektur des Wärme-Eintrages + a36 x Stahlsorten-Konstante (35)
Korrektur des Wärme-Eintrages = Auftragsschicht x Fördergeschwindigkeit x [1+k1 (Blechbreite - Richtwert Blechbreite)+ k2 Blechdicke - Richtwert Blechdicke) (36)
wobei a01 bis a36, k1 und k2 Konstante sind.
Der endgültige Wärme-Eintrag Q wird berechnet als gewichteter Mittelwert gemäß der unten dargestellten Gleichung (37), und zwar auf der Basis der Ergebnisse der Berechnungen Q1 bis Q6 für die sechs Bereiche sowie der Beitrags-Faktoren c1 bis c6 zu den entsprechenden Bereichen:
Q = (c1 x Q1 + c2 x Q2 + Q3 + c4 x Q4 + c5 x Q5 + c6 x Q6) 1 (c1 + c2 + c3 + c4 + c5 + c6) (37)
Es wird darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Bereiche, in welche der in der Fig. 21 gezeigte Raum geteilt ist, und an welcher Stelle er geteilt ist, die Wahl der entsprechenden Zugehörigkeits-Funktionen und die Wahl jeder der Gleichungen (30) bis (36), mit denen der Wärme-Eintrag abgeschätzt wird, nach Bedarf abgeändert werden kann. Die Grenze zwischen den geteilten Bereichen wird bestimmt durch Bezugnahme auf Daten, welche die vergangenen ausgeführten Arbeitsvorgänge repräsentieren, und durch das Erkennen einer Stelle, an der die zur Abschätzung des Wärme-Eintrages verwendete Gleichung eine Änderung erfährt. Zur Abschätzung des Wärme-Eintrages können folgende Gleichungen verwendet werden:
Qi = a0i + a1i x (Auftragsschicht x Fördergeschwindigkeit) + a2i x Stahlsorten- Konstante (38)
Qi = a0i + a1i x Auftragsschicht + a2i x Fördergeschwindigkeit + a3i x Stahlsorten Konstante (39)
Qi = a0i + a1i x Ofen-Temperatur + a2i x Auftragsschicht + a3i x Fördergeschwindigkeit + a4i x Blechbreite + a5i x Blechdicke + a6i x Stahlsorten-Konstante (40)
wobei i : Ordnungszahl des Bereichs.
In der beschriebenen Ausführung werden die fünf Zugehörigkeits-Funktionen X1, X2, Y1, Y2 und Y3 verwendet, um den Raum in sechs Bereiche zu teilen. Jedoch ist es auch möglich, daß zwei Zugehörigkeits-Funktionen für jede Achse verwendet werden, um den Raum in drei Bereiche zu teilen, wie in der Fig. 22 angedeutet ist, oder um den Raum in vier Bereiche zu teilen, wie in der Fig. 23 gezeigt ist.
In einem in der Fig. 24 gezeigten Beispiel wird ein dreidimensionaler Raum durch eine die Stahlsorten-Konstante repräsentierende x-Achse, eine die Auftragsschicht reprasentierende y-Achse und eine die Fördergeschwindigkeit repräsentierende z-Achse geteilt. Zwei Zugehörigkeits-Funktionen sind jeder Achse zugewiesen, wobei demgemäß X1, X2, Y1, Y2, Z1 und Z2 verwendet werden, um den Raum in acht Bereiche, oder von Bereich 1 bis Bereich 8 zu teilen. In der Fig. 24 ist die Grenze zwischen benachbarten Bereichen schraffiert gezeigt. Abgesehen von der Tatsache, daß die Anzahl der zur Abschätzung des Wärme- Eintrages verwendeten Gleichungen sich aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der geteilten Bereiche und der Verwendung einer anderen Gleichung zur Herleitung eines gewichteten Mittelwertes ändert, kann der Wärme-Eintrag in ähnlicher Weise wie in der vorigen Ausführung bestimmt werden.
Im beschriebenen Beispiel wird der absolute Wert des Wärme-Eintrages bestimmt. Jedoch wird in der Praxis die Berechnung des Wärme-Eintrages wiederholt nach einer bestimmten Zeitperiode durchgeführt und daher kann die Regelung so abgeändert werden, daß eine Abweichung des Wärme-Eintrages wiederholt berechnet wird, wobei die sich ergebende Abweichung zu dem bestehenden Wärme-Eintrag hinzuaddiert wird. In diesem Falle kann die Abweichung nach einer der folgenden Gleichungen berechnet werden, wobei eine Anderung in einer Variablen während einer Berechnungsperiode (Δt) durch Δ angedeutet ist:
ΔQi = a0i + a1i x Δ Ofen-Temperatur + a2i x Δ Korrektur des Wärme-Eintrages + a3i x Δ Stahlsorten-Konstante (41)
wobei i eine Ordnungszahl eines Bereiches repräsentiert
Δ Korrektur des Wärme-Eintrages = Δ [Auftragsschicht x Fördergeschwindigkeit x {1 + k1 (Blechbreite - Richtwert der Blechbreite) + k2 Blechdicke - Richtwert der Blechdicke) } 1 (42)
ΔQ = (c1 x ΔQ1 + c2 x ΔQ2 + c3 x ΔQ3 + c4 x ΔQ4 + c5 x ΔQ5 + c6 x ΔQ6)/(c1 + c2 + c3 +c4 + c5 + c6) (43)
(wobei der Raum in sechs Bereiche unterteilt ist).
Die Gleichungen (38), (39) und (40) werden wie folgt abgeändert:
ΔQ1 = a0i + a1i x D (Auftragsschicht x Fördergeschwindigkeit) + a2i x Δ Stahlsorten- Konstante (44)
ΔQ1 = a0i + a1i x Δ Auftragsschicht + a2i x Δ Fördergeschwindigkeit + a3i x Δ Stahlsorten Konstante (45)
ΔQI = a0i + a1i x Δ Ofen-Temperatur + a2i x Δ Auftragsschicht + a3i x Δ Fördergeschwindigkeit + a4i x A Blechbreite + a51i x Δ Blechdicke + a6i Δ Stahlsorten-Konstante (46)

Sechstes Beispiel:

Die Fig. 25 zeigt eine grundsätzliche Anordnung eines Herstellungsschrittes für heiß galvanisierten und legierten Bandstahl. Bezugnehmend auf die Fig. 25 wird ein Bandstahl 2 in einer durch einen Pfeil angedeuteten Richtung gefördert und durch ein Zink-Schmelze-Bad 1 gezogen, um geschmolzenes Zink an seiner Oberfläche anzulagern. Daraufhin wird, während der Bandstahl Düsen 3 passiert, ein Gas auf den Bandstahl geblasen, um den Auftrag von geschmolzenem Zink einzustellen, woraufhin der Bandstahl in den Legierungs-Behandlungs-Ofen 4 geführt wird. Das Innere des Legierungs-Ofens 4 ist in eine Aufheiz-Zone 4a, eine isolierte Heiz-Zone 4b und eine Abkühl-Zone 4c geteilt. Nach dem Eintritt in den Ofen 4 wird der Bandstahl zuerst sehr rasch auf eine Blech-Temperatur von 470 ºC oder darüber aufgeheizt, danach bei konstanter Temperatur in der Heiz-Zone 4b, wo die Legierungs- Behandlung durchgeführt wird, gehalten. In weiterer Folge wird er in der Abkühl-Zone 4c abgekühlt, um eine Zink-Eisen- Legierungs-Auftragsschicht mit einem Eisengehalt von 6 bis 13% nahe seiner Oberfläche auszubilden. Nach dem Austritt aus dem Ofen 4 wird der Bandstahl 2 durch die Rolle 20 umgelenkt, um einem nachfolgenden Schritt zugeführt zu werden.
In diesem Beispiel wird Wärme durch Verbrennung yon Gas der Aufheiz-Zone 4a des Legierungs-Ofens zugeführt, und die Durchflußrate des zugeführten Heiz-Gases wird zur Regelung des Wärme-Eintrages in die Aufheiz-Zone 4a gesteuert. Diese Steuerung wird durch Einstellung der Öffnung eines nicht näher gezeigten Durchfluß-Steuer-Ventiles von einem Heiz-Stellglied 11 durchgeführt. Ein von einem Wärme-Eintrags-Rechner ausgegebener Soll-Wert des Wärme-Eintrages (oder Zielwert) wird an das Stellglied 11 angelegt. In der Aufheiz-Zone 4a bestimmt ein Ofen- Thermometer 8 die Ofen-Temperatur, und der gemessene Wert wird einem Wärme-Eintrags-Rechner 13 zugeführt. Die Durchflußrate des durch die Düsen 3 eingeblasenen Gases wird geregelt durch ein nicht gezeigtes Auftragsschicht-Stellglied, welches die Durchflußrate in Übereinstimmung mit einem eingegebenen Soll-Wert der Auftragsschicht steuert. Ein Prozeßcomputer 14 steuert den gesamten Verfahrensschritt des heiß galvanisierten und legierten Bandstahles, und er stellt einen Soll-Wert für die Auftragsschicht einem Auftragsschicht-Stellglied zur Verfügung, und er liefert Informationen über die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke an den Wärme-Eintrags-Rechner 13.
Der Wärme-Eintrags-Rechner 13 speichert eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem Wärme-Eintrag einerseits und einer Auftragsschicht, einer Stahlsorte, einer Fördergeschwindigkeit, einer Blechbreite, einer Blechdicke und einer Ofen-Temperatur andererseits. Wenn eine Ofen-Temperatur vom Thermometer 8 eingegeben wird und in Beantwortung einer in den Prozeßcomputer 14 eingegebenen Information über die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und die Blechdicke, berechnet er den Soll-Wert des Wärme-Eintrages und legt das Ergebnis der Berechnung an das Heiz-Stellglied 11. Die im Wärme-Eintrags-Rechner 13 gespeicherte Berechnungsformel ist die gleiche wie Gleichung (1). Alternativ dazu kann eine der Gleichungen (6), (7) oder (8) verwendet werden.

Siebentes Beispiel:

Dieses Beispiel ist eine teilweise Verbesserung des sechsten Beispieles, und es weist eine Anordnung auf, wie sie in der Fig. 26 gezeigt ist. Insbesondere wird eine Legierungs-Grad- Meß-Einheit 32 am Ausgang der Heiz-Zone 4b angeordnet, und so ein Meßergebnis des aktuellen Legierungs-Grades des Bandstahles für die Rückkoppelungs-Regelung bereitgestellt. Ein zweiter Rechner 13a ist auf neue Art und Weise vorgesehen und liefert eine Kompensation zur Einstellung des Wärme-Eintrages auf der Basis des festgestellten Legierungs-Grades. Eine Ausgangs-Größe des zweiten Rechners 13a wird über einen durch den Wärme-Eintrags- Rechner 13 gesteuerten Schalter SW zugeführt, um dem Regelungs- System eingegeben zu werden.
Der Schalter SW ist normalerweise eingeschaltet, wodurch eine Einstellung des Wärme-Eintrages aufgrund des rückgeführten Legierungs-Grades ermöglicht wird. Jedoch wird bei Änderung zumindest der durch den Prozeßcomputer 14 eingegebenen Auftragsschicht, der Stahlsorte, der Fördergeschwindigkeit, der Blechbreite oder der Blechdicke, der Schalter SW ausgeschaltet, bis ein neues Gleichgewicht erreicht wird, um die auf den ermittelten Legierungs-Grad antwortende Rückkoppelungs-Regelung auszuschalten.
Es ist zu erkennen, daß hier eine Zeitverzögerung in der Änderung der Ofen-Temperatur innerhalb der Aufheiz-Zone und der Heiz-Zone auftritt, und es existiert auch eine Zeitverzögerung von der der Aufheiz-Zone auferlegten Temperaturänderung, bis der sich ergebende Einfluß sich als Änderung des Legierungs-Grades am Ausgang der Heiz-Zone niederschlägt. Demgemäß kann die Regelung, wie in der Fig. 27 gezeigt, über das Ziel hinausschießen, wenn die Rückkoppelungs-Regelung beibehalten wird und wenn sich beispielsweise die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und/oder Blechdicke ändern. Um sich daran anzupassen, wird die Rückkoppelungs- Regelung vorübergehend verhindert, wann immer die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Blechbreite und/oder die Blechdicke sich wie im vorliegenden Beispiel ändern, so daß das Auftreten eines Hinausschießens über das Ziel effektiv verhindert werden kann, wie dies in der Fig. 28 illustriert ist.
Nebenbei bemerkt wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn die Auftragsschicht, die Stahlsorte, die Fördergeschwindigkeit, die Plattenbreite und/oder die Plattendicke sich ändern, ein äquivalenter Effekt durch Reduzierung des Regelzieles unter einem Normalwert erreicht werden kann, ohne komplettes Ausschalten der Rückkoppelungs-Regelung durch den Schalter SW.
Es wird festgehalten, daß insbesondere das erste Beispiel zur Lösung der ersten eingangs genannten Aufgabe wirksam ist; das zweite Beispiel ist wirksam zur Lösung der zweiten Aufgabe; das dritte Beispiel ist wirksam zur Lösung der dritten Aufgabe; das vierte Beispiel ist wirksam zur Lösung der vierten Aufgabe; und das fünfte Beispiel ist wirksam zur Lösung der fünften Aufgabe.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung eines Wärme-Eintrages in einen Legierungs-Ofen (4), durch welchen ein heiß galvanisierter Bandstahl (2) durchgefahren wird, um eine Legierungsschicht von Eisen und Zink am Bandstahl durch eine Wärmebehandlung auszubilden, welches die Schritte enthält:

Festsetzen eines Soll-Wertes für den Wärme-Eintrag auf der Basis der Stahlsorte, der Auftragsschicht und der Fördergeschwindigkeit des galvanisierten Bandstahles (2); Festsetzen eines Zielwertes für die Temperatur und die Emissionsstärke oder Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahles (2) am Austritt aus einer isolierten Heiz-Zone (4b) des Legierungs-Ofens (4) auf der Basis der Stahlsorte, der Auftragsschicht und der Fördergeschwindigkeit des galvanisierten Bandstahles (2);

Messen der augenblicklichen Temperatur und der augenblicklichen Emissionsstärke oder Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahles, unabhängig voneinander am Ausgang der isolierten Heiz-Zone (4b), und

Korrigieren des Soll-Wertes für den Wärme-Eintrag, um die gemessene Temperatur und die gemessene Emissionsstärke oder Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahles (2) näher an die entsprechenden Zielwerte zu bringen, in Übereinstimmung mit der Bedingung, daß die gemessene Temperatur und die gemessene Emissionsstärke oder Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahles (2) nicht unter die entsprechenden Zielwerte fallen.

2. Verfahren zur Steuerung eines Wärme-Eintrages in einen Legierungs-Ofen (4) nach Anspruch 1, bei dem eine erste Kompensation in Übereinstimmung mit der gemessenen Temperatur und dem entsprechenden Zielwert des galvanisierten Bandstahles (2) gebildet wird, und bei dem eine zweite Kompensation in Übereinstimmung mit der gemessenen Emissionsstärke oder Reflexionsstärke und dem entsprechenden Zielwert des galvanisierten Bandstahles (2) gebildet wird, wobei der Soll-Wert für den Wärme-Eintrag in Übereinstimmung mit dem größeren der Werte, nämlich der ersten und der zweiten Kompensation korrigiert wird.

3. Verfahren zur Steuerung des Wärme-Eintrages in einen Legierungs-Ofen (4) nach Anspruch 1 oder 2, welches weiters folgende Schritte enthält: Unterziehen des heiß galvanisierten Bandstahles (2) einer Warmwalz- und Abkühl-Behandlung bevor er durch den Legierungs-Ofen (4) hindurchtreten gelassen wird, und

Erkennen des Temperatur-Verteilungs-Musters, aufgetragen über einer Stelle jedes Bandstahles, während des dem Warmwalz- Schritt folgenden Abkühl-Schrittes;

Feststellen einer bestimmten Stelle am Bandstahl (2), die einer Legierungs-Behandlung unterworfen wird, und

Kompensieren des Soll-Wertes des Wärme-Eintrages in Übereinstimmung mit der ermittelten Stelle am Bandstahl gemäß dem Temperatur-Verteilungs-Muster, wobei der Schritt, daß der Soll- Wert des Wärme-Eintrages korrigiert wird, um die gemessene Temperatur und die gemessene Emissionsstärke oder Reflexionsstärke des galvanisierten Bandstahles (2) näher an den betreffenden Zielwert zu bringen, und der Schritt, daß der Soll- Wert des Wärme-Eintrages in Übereinstimmung mit der bestimmten Stelle am Bandstahl gemäß dem Temperatur-Verteilungs-Muster kompensiert wird, durch einen Schalter gesteuert werden.

4. Verfahren zur Steuerung des Wärme-Eintrages in einen Legierungs-Ofen (4) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, welches weiters folgende Schritte aufweist:

Messen der optischen Reflexionsstärke der Oberfläche des Bandstahles (2) am Austritt aus einer Aufheiz-Zone (4a) des Legierungs-Ofens (4);

Erkennen des Vorhandenseins oder Fehlens eines unzureichenden Legierungs-Grades auf der Basis der optischen Reflexionsstärke;

und, falls ein unzureichender Legierungs-Grad gefunden wird, Korrigieren des Soll-Wertes des Wärme-Eintrages.

5. Verfahren zur Steuerung des Wärme-Eintrages in einen Legierungs-Ofen (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiters die Schritte aufweist:

Feststellen des Vorhandenseins oder Fehlens eines unzureichenden Legierungs-Grades am Austritt aus einer Abkühl- Zone (4c) des Legierungs-Ofens (4);

und, nachdem die Prozeßbedingungen stabilisiert worden sind, und zwar nach einem Verfahren eines der vorhergehenden Ansprüche, Ausführen einer Untergrenzen-Brenn-Sequenz- Kompensations-Regelung, bei der der Wärme-Eintrag abnehmend vermindert wird, und bei der dann, wenn der unzureichende Legierungs-Grad am Austritt aus der Abkühl-Zone (4c) festgestellt wird, eine zur Eliminierung des unzureichenden Legierungs-Grades ausreichende Kompensation zum bisherigen Wärme-Eintrag addiert wird, gefolgt durch das Beenden des auf den neuesten Stand Bringens des Wärme-Eintrages.

6. Verfahren zur Steuerung des Wärme-Eintrages nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Soll-Wert erhalten wird durch:

Wählen eines Raumes, in welchem eine Formel zur Berechnung des Wärme-Eintrages definiert wird als zweidimensionaler oder höherdimensionaler Raum, beinhaltend zumindest eine Stahlsorten-Konstanten-Achse und eine Auftragsschicht-Achse;

Unterteilung des Raumes in zwei oder mehrere unabhängige Bereiche und zwischen der Mehrzahl der unabhängigen Bereiche liegende Grenzregionen;

Bereitstellen einer unabhängigen Berechnungsformel für jeden der Mehrzahl der unabhängigen Bereiche;

Bereitstellen von zwei oder mehreren Zugehörigkeits-Funktionen für jede Achse, welche einen Beitrags-Faktor einer Grenzregion zu jedem unabhängigen Bereich bestimmen,

Berechnen eines Beitrags-Faktors der Stahlsorten- Konstante zu jedem unabhängigen Bereich auf der Basis der eingegebenen Stahlsorten-Konstante und seiner zugeordneten Zugehörigkeits-Funktion;

Berechnen eines Beitrags-Faktors der Auftragsschicht zu jedem unabhängigen Bereich auf der Basis der eingegebenen Auftragsschicht und seiner zugeordneten Zugehörigkeits-Funktion, und

Erlangen eines Wärme-Eintrages unter Durchführung einer Berechnung, welche die den entsprechenden unabhängigen Bereichen zugewiesenen Berechnungsformeln und die entsprechenden berechneten Beitrags-Faktoren verwendet.

7. Ein Verfahren zur Steuerung des Wärme-Eintrages eines Legierungs-Ofens (4) nach Anspruch 6, bei dem der.Raum, in welchem die Berechnungsformel zur Berechnung des Wärme-Eintrages definiert ist, als ein dreidimensionaler Raum definiert ist, enthaltend eine Stahlsorten-Konstanten-Achse, eine Auftrags schicht-Achse und eine Fördergeschwindigkeits-Achse;

Teilen des Raumes in zwei oder mehrere unabhängige Bereiche und zwischen der Mehrzahl der unabhängigen Bereiche angeordnete Grenzregionen;

Bereitstellen einer unabhängigen Berechnungsformel für jeden unabhängigen Bereich;

Bereitstellen von zwei oder mehreren Zugehörigkeits-Funktionen für jede Achse, welche einen Beitrags-Faktor für eine Grenz-Region zu jedem unabhängigen Bereich bestimmen;

Berechnen eines Beitrags-Faktors der Stahlsorten- Konstante zu jedem unabhängigen Bereich auf der Basis der eingegebenen Stahlsorten-Konstante und seiner zugeordneten Zugehörigkeits-Funktion,

Berechnen eines Beitrags-Faktors der Auftragsschicht zu jedem unabhängigen Bereich auf der Basis der eingegebenen Auftragsschicht und seiner zugeordneten Zugehörigkeits-Funktion; Berechnen eines Beitrags-Faktors der

Fördergeschwindigkeit zu jedem unabhängigen Bereich auf der Basis der eingegebenen Fördergeschwindigkeit und seiner zugeordneten Zugehörigkeits-Funktion;

und Erlangen eines Wärme-Eintrages unter Durchführung einer Berechnung, welche auf die den entsprechenden unabhängigen Bereichen zugewiesenen Berechnungsformeln und den entsprechenden berechneten Beitrags-Faktoren basiert.