EP1107841B1

EP1107841B1 - Continuous casting installation, especially a thin slab continuous casting installation

Info

Publication number: EP1107841B1
Application number: EP99963118A
Authority: EP
Inventors: Hans-Peter BÜRVENICH; Gerhard Dachtler; Rüdiger WELLER
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Siemens AG
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Siemens AG
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2002-10-09
Anticipated expiration: 2019-07-08
Also published as: DE19832762C2; EP1107841A1; AU5965899A; DE59903053D1; WO2000005014A1; DE19832762A1; AU748189B2; ATE225688T1

Abstract

The invention relates to a method for operating a continuous casting installation, especially a thin slab continuous casting installation, using a computing unit. A plurality of slabs (29) which belong to different production orders (30, 31) are produced within sequences (26, 27) on the continuous casting installation. The computing unit determines the sequence of the slabs (29) belonging to the production orders (30, 31) within the sequences (26, 27) by using a genetic algorithm. The continuous casting installation is controlled by the computing unit according to the determined sequence.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage, insbesondere einer Dünnbrammengießwalzanlage, mit einem Rechengerät, wobei auf der Gießwalzanlage innerhalb von Sequenzen eine Mehrzahl von Brammen hergestellt werden, die unterschiedlichen Produktionsaufträgen zugehören. Ebenfalls betrifft die Erfindung eine Gießwalzanlage, insbesondere Dünnbrammengießwalzanlage, mit einem Rechengerät, wobei auf der Gießwalzanlge innerhalb von Sequenzen eine Mehrzahl von Brammen herstellbar sind, die unterschiedlichen Produktionsaufträgen zugehören. The invention relates to a method for operating a Casting and rolling mill, in particular a thin slab casting and rolling mill, with a computing device, being on the casting mill inside sequences of a plurality of slabs are produced, the different production orders belong. The invention also relates to a casting and rolling plant, in particular thin slab caster, with a computing device, where on the casting and rolling machine within sequences A large number of slabs can be produced, which are different Production orders.

Derartige Verfahren zum Betreiben von Gießwalzanlagen, wie auch derartige Gießwalzanlagen sind allgemein bekannt und vielfach in Betrieb.Such methods for operating casting and rolling systems, such as such casting and rolling systems are generally known and frequently in operation.

Ebenfalls ist bekannt, daß Gießwalzanlagen technischen Restriktionen unterworfen sind, die sich beispielsweise aus den Standzeiten von Teilen der Anlage ergeben. Beispielsweise die Aufteilung des Betriebs der Gießwalzanlage in einzelne Sequenzen ist eine Folge derartiger technischer Restriktionen.It is also known that casting and rolling plants are technical Restrictions are subject to, for example the service life of parts of the system. For example the division of the operation of the casting and rolling mill into individual Sequences are a consequence of such technical restrictions.

Mit Gießwalzanlagen, wie auch mit Dünnbrammengießwalzanlagen, werden unterschiedliche Produktionsaufträge abgearbeitet. Aus diesen Produktionsaufträgen ergeben sich auftragsbedingte Restriktionen, beispielsweise bezüglich der erwünschten Stahlmarke oder der erwünschten Dicke und Breite des jeweiligen Endprodukts.With casting and rolling systems, as well as with thin slab casting and rolling systems, different production orders are processed. Out these production orders are order-related Restrictions, for example regarding the desired ones Steel brand or the desired thickness and width of the respective end product.

Die technischen und die auftragsbedingten Restriktionen führen bekannterweise dazu, daß es sehr schwierig ist, die Gießwalzanlage optimal mit unterschiedlichen Produktionsaufträgen in einem sogenannten Produktionsmix zu betreiben. Beispielsweise im Hinblick auf die Auslastung der Gießwalzanlage sind die technischen und die auftragsbedingten Restriktionen einander nahezu entgegengerichtet, so daß es bisher kaum möglich ist, diesbezüglich einen optimalen Betrieb mit unterschiedlichen Aufträgen der Gießwalzanlage zu erreichen. The technical and order-related restrictions lead is known to be very difficult to manage Casting mill optimally with different Production orders in a so-called production mix operate. For example, with regard to the utilization of the Casting and rolling mill are the technical and the order-related Restrictions are almost opposite to each other, so that it so far it is hardly possible to achieve optimal operation with different orders from the casting and rolling mill to reach.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Gießwalzanlage, insbesondere einer Dünnbrammengießwalzanlage, zuschaffen, das einen optimierten Betrieb ermöglicht.The object of the invention is a method for operating a casting and rolling plant, in particular a thin slab casting and rolling plant, create that enables an optimized operation.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abfolge der den Produktionsaufträgen zugehörigen Brammen innerhalb der Sequenzen mit dem Rechengerät durch einen genetischen Algorithmus ermittelt wird, und daß die Gießwalzanlage entsprechend der ermittelten Abfolge von dem Rechengerät gesteuert wird. Bei einer Gießwalzanlage der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rechengerät einen genetischen Algorithmus zur Ermittlung der Abfolge der den Produktionsaufträgen zugehörigen Brammen innerhalb der Sequenzen enthält.This task is carried out in a method of the aforementioned Art solved according to the invention in that the sequence of the Production orders related slabs within the sequences with the computing device through a genetic algorithm is determined, and that the casting and rolling plant accordingly the determined sequence is controlled by the computing device. In a casting and rolling plant of the type mentioned, the Object achieved according to the invention in that the computing device a genetic algorithm to determine the sequence of the slabs belonging to the production orders within the Contains sequences.

Es hat sich herausgestellt, daß mittels des genetischen Algorithmus ein weitgehend optimierter Betrieb der Gießwalzanlage erreicht werden kann. Der genetische Algorithmus ist in der Lage, die technischen und die auftragsbedingten Restriktionen auf eine optimierte Weise zu berücksichtigen. Mit Hilfe des genetischen Algorithmus kann eine Abfolge der Brammen innerhalb der Sequenzen erzeugt werden, die trotz der genannten Restriktionen einen beispielsweise im Hinblick auf die Auslastung der Gießwalzanlage optimierten Betrieb derselben ermöglicht. It has been found that by means of the genetic Algorithm a largely optimized operation of the casting and rolling system can be achieved. The genetic algorithm is able to handle the technical and order-related To take restrictions into account in an optimized way. With the help of the genetic algorithm, a sequence of Slabs are generated within the sequences that despite the restrictions mentioned, for example with regard to the utilization of the casting and rolling mill optimized operation of the same allows.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Abfolge der den Produktionsaufträgen zugehörigen Brammen innerhalb der Sequenzen mit dem Rechengerät durch eine ereignisorientierte Bewertung ermittelt, und es wird die Gießwalzanlage entsprechend der ermittelten Abfolge von dem Rechengerät gesteuert.In an advantageous embodiment of the invention, the Sequence of the slabs associated with the production orders within the sequences with the computing device by a event-oriented assessment, and it becomes the Casting and rolling mill according to the determined sequence of the Computer controlled.

Es hat sich gezeigt, daß die ereignisorientierte Bewertung besonders gut mit dem genetischen Algorithmus zusammenwirkt. Es ergibt sich mit der ereignisorientierten Bewertung und dem genetischen Algorithmus ein besonders weitgehend optimierter Betrieb der Gießwalzanlage.It has been shown that the event-oriented evaluation interacts particularly well with the genetic algorithm. It results with the event-oriented evaluation and the genetic algorithm a particularly largely optimized Operation of the casting and rolling plant.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders gut bei Dünnbrammengießwalzanlagen einsetzbar. Aufgrund der dort vorhandenen, noch weitergehenden technischen Restriktionen ist gerade der genetische Algorithmus besonders gut dazu geeignet, einen optimierten Betrieb der Anlage zu gewährleisten.The method according to the invention is particularly good at Thin slab casting machines can be used. Because of there existing, more extensive technical restrictions the genetic algorithm is particularly well suited to to ensure optimized operation of the system.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind.

Figur 1: zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dünnbrammengießwalzanlage,
Figur 2: zeigt eine schematische Darstellung beispielhafter Sequenzen der Dünnbrammengießwalzanlage der Figur 1,
Figur 3: zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Dünnbrammengießwalzanlage der Figur 1, und
Figur 4: zeigt eine schematische Darstellung produktabhängiger Sequenzen der Dünnbrammengießwalzanlage der Figur 1, die nach dem Verfahren der Figur 3 erstellt worden sind.

Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures of the drawing.

Figure 1: shows a schematic block diagram of an embodiment of a thin slab casting and rolling plant according to the invention,
Figure 2: 1 shows a schematic representation of exemplary sequences of the thin slab casting and rolling plant in FIG. 1,
Figure 3: shows a schematic block diagram of an embodiment of a method according to the invention for operating the thin slab caster of Figure 1, and
Figure 4: shows a schematic representation of product-dependent sequences of the thin slab caster of Figure 1, which have been created by the method of Figure 3.

In der Figur 1 ist eine Dünnbrammengießwalzanlage 1 dargestellt, die zur Herstellung beispielsweise von Blechen vorgesehen ist. Die Dünnbrammengießwalzanlage 1 besteht aus drei Gießsträngen 2, 3, 4, die in einem nachfolgenden Tunnelofen (CFT = Tunnel Furnace) 5 zusammengeführt sind. Danach folgt eine Warmwalzanlage (HSM = Hot Strip Mill) 6 zur weiteren Verarbeitung.FIG. 1 shows a thin slab caster 1 shown for the production of sheet metal, for example is provided. The thin slab caster 1 consists of three casting strands 2, 3, 4, in a subsequent Tunnel furnace (CFT = Tunnel Furnace) 5 are merged. This is followed by a hot rolling mill (HSM = Hot Strip Mill) 6 further processing.

In dem Gießstrang 2 wird Rohstahl einer Legierungspfanne (Ladle Furnace) 7 zugeführt, die dazu dient, den Stahl in Abhängigkeit von erwünschten Schmelzengrößen zu legieren. Der Legierungspfanne 7 ist eine Entgasungsanlage (VD = Vacuum Degassing) 8 nachgeordnet, mit der der Stahl in Abhängigkeit von einer erwünschten Stahlmarke entgast wird. Dann folgt eine Gießanlage (CC = Continous Caster) 9, mit der der Stahl zu Brammen vergossen wird. Nach dem Gießprozess wird die Bramme auf ihre im Auftrag ausgearbeitete Länge geschnitten, um anschließend in den Tunnelofen einzutreten.In the casting strand 2, crude steel is an alloy pan (Ladle Furnace) 7 fed, which serves the steel in Alloy depending on desired melt sizes. The Alloy pan 7 is a degassing plant (VD = Vacuum Degassing) 8, with which the steel is dependent is degassed by a desired steel brand. Then one follows Casting plant (CC = Continous Caster) 9, with which the steel to Slabs is shed. After the casting process, the slab cut to their length worked out in order then enter the tunnel oven.

Es ist möglich, daß in dem Gießstrang 2 die Legierungspfanne 7 und die Entgasungsanlage 8 nicht vorhanden sind, so daß der Rohstahl direkt in die Gießanlage 9 eingebracht wird.It is possible that the alloy pan 7 in the casting strand 2 and the degassing system 8 are not present, so that the Crude steel is introduced directly into the casting plant 9.

In den beiden Gießsträngen 3, 4 ist jeweils ein Elektroofen (EAF = Electric Arc Furnace) 10 vorgesehen, die beide mit Schrott beschickt werden. In den Elektroöfen 10 wird der Schrott geschmolzen. Den Elektroöfen 10 ist jeweils eine Legierungspfanne 11 und eine Entgasungsanlage 12 nachgeordnet, die die bereits im Zusammenhang mit dem Gießstrang 2 beschriebenen Funktionen besitzen. Danach folgt jeweils eine Gießanlage 13.There is an electric furnace in each of the two casting strands 3, 4 (EAF = Electric Arc Furnace) 10, both with Scrap be loaded. In the electric furnace 10 Melted scrap. The electric furnace 10 is one Subordinate alloy pan 11 and a degassing plant 12, which are already in connection with the casting strand 2 have the functions described. This is followed by one Casting plant 13.

Durch das Gießen des Stahls mittels der Gießanlagen 9, 13 entstehen Brammen, die den Tunnelofen 5 durchlaufen. Die Brammen gelangen direkt von den jeweiligen Verteilern in den Tunnelofen. Innerhalb des Tunnelofens 5 können diese Brammen zumindest kurzzeitig gepuffert werden und es ist auch ein Vorziehen einzelner Brammen möglich.By casting the steel by means of the casting plants 9, 13 slabs are formed which pass through the tunnel kiln 5. The Slabs arrive directly from the respective distributors in the Tunnel kiln. Within the tunnel kiln 5 these slabs can be buffered at least temporarily and it's also a Single slabs can be pulled.

Für die Formung der Brammen sind an jeder Gießanlage ein Verteiler sowie Kokillen und Segmente vorgesehen, durch die die Schmelze vergossen und zu Brammen werden. Die Kokillen und die Segmente können in ihrem Abstand zueinander verstellt werden, so daß die Breite und die Dicke der Bramme einstellbar ist. Vor der Warmwalzanlage 6 sind Brammen vorhanden, die - da es sich um eine Dünnbrammengießwalzanlage handelt - eine kokillenabhängige Dicke im Bereich von etwa 50 mm aufweisen.For the shaping of the slabs are on every casting machine Distributors as well as molds and segments are provided through which the melt spilled and turned into slabs. The molds and the distance between the segments can be adjusted be adjustable so that the width and thickness of the slab is. In front of the hot rolling mill 6 there are slabs which - there it is a thin slab caster - one have mold-dependent thickness in the range of about 50 mm.

Im Unterschied zu Gießwalzverfahren allgemein erfolgt bei der Dünnbrammengießwalzanlage 1 der Figur 1 keine Lagerung der erstellten Brammen. Stattdessen werden die Brammen sofort der Warmwalzanlage 6 zugeführt. Wie dies in der Figur 1 mit der Bezugsziffer 15 gekennzeichnet ist, werden die Brammen nacheinander der Warmwalzanlage 6 zur Verarbeitung zugeführt, also nicht mehr zwei Brammen gleichzeitig bzw. parallel, wie dies in dem Tunnelofen 5 der Fall ist.In contrast to casting-rolling processes in general, the Thin slab caster 1 of Figure 1 no storage of created slabs. Instead, the slabs immediately become the Hot rolling mill 6 fed. As shown in Figure 1 with the 15, the slabs successively fed to the hot rolling mill 6 for processing, no longer two slabs at the same time or in parallel, like this is the case in the tunnel furnace 5.

In der Warmwalzanlage 6 werden die Brammen mehrfach durch Walzenpaare hindurchgeführt und dadurch in ihrer Dicke reduziert. Es entsteht das Warmband, das ungefähr Dicken zwischen 1 mm und 12 mm aufweist. Der Warmwalzanlage 6 folgt häufig eine Kaltwalzanlage, mit der die Brammen einer weiteren Dickenreduktion unterzogen werden. Als Endprodukt ergibt sich am Ausgang der Kaltwalzanlage das Kaltband, bei dem es sich beispielsweise um ein Blech mit einer Dicke von 0,8 mm bis 1 mm handelt.In the hot rolling mill 6, the slabs are passed through several times Roll pairs passed through and thereby in their thickness reduced. The hot strip is formed, which is approximately thick has between 1 mm and 12 mm. The hot rolling mill 6 follows often a cold rolling mill, with which the slabs of another Thickness reduction to be subjected. The end product is at the exit of the cold rolling mill, the cold strip that it is for example, a sheet with a thickness of 0.8 mm to 1 mm.

Unter anderem die beschriebenen Teile der Dünnbrammengießwalzanlage 1 besitzen jeweils bestimmte Standzeiten. So müssen beispielsweise die Verteiler der Gießanlagen 9, 13 nach einer bestimmten Menge von durchgeführtem flüssigen Stahl gereinigt, angewärmt und gegebenenfalls auch teilweise erneuert werden. Entsprechendes gilt für die Kokillen und die Segmente. Bei der Warmwalzanlage 6 und der Kaltwalzanlage müssen nach einer bestimmten gewalzten Länge von durchgeführten Brammen die Walzen erneuert werden. Diese Vorgänge werden als Rüstung oder Rüsten oder Set Up bezeichnet.Among other things, the described parts of the Thin slab caster 1 each have certain Life. For example, the distributors of the Casting plants 9, 13 after a certain amount of liquid steel cleaned, warmed and if necessary, also be partially renewed. The same applies to the molds and the segments. At the hot rolling mill 6 and the cold rolling mill must follow a certain rolled length of slabs carried out the rollers renewed become. These operations are called armor or armor or set Called up.

Die Rüstung der Gießanlagen 9, 13 kann zu unterschiedlichen Zeitpunkten voneinander unabhängig geschehen. Das Rüsten der Warmwalzanlage geschieht ohne Unterbrechung der Gießprozesse. Die Rüstung an den Gießwalzanlagen 9, 13 unterbricht das kontinuierliche Gießen von Brammen. Das Intervall zwischen zwei Set Up's wird als Sequenz oder Sequence bezeichnet.The armor of the casting plants 9, 13 can be different Events occur independently of each other. Arming the Hot rolling mill happens without interrupting the casting processes. The armor on the casting and rolling systems 9, 13 interrupts this continuous casting of slabs. The interval between two set ups is called a sequence.

Betrachtet man die Dünnbrammengießwalzanlage 1 aus der Sicht des Tunnelofens 5, so ergibt sich ein Bild, das nachfolgend anhand der Figur 2 erläutert ist. Bei der Figur 2 handelt es sich dabei um ein Diagramm über der Zeit t, das die zeitliche Abfolge von Vorgängen in dem Tunnelofen 5 angibt.Looking at the thin slab caster 1 from the point of view of the tunnel oven 5, there is an image that follows is explained with reference to Figure 2. In Figure 2 it is is a diagram over time t that represents the temporal Sequence of events in the tunnel furnace 5 indicates.

Wie beschrieben wurde, wird der Tunnelofen 5 von zwei Strängen 16, 17 mit aufeinanderfolgenden Brammen durchlaufen. Jeder dieser Stränge besteht aus aufeinanderfolgenden Sequenzen 18 und Rüstungen 19. Jede der Sequenzen 18 setzt sich aus einzelnen Schmelzen 20 zusammen, wobei den einzelnen Schmelzen 20 jeweils bestimmte Brammen 21 zugeordnet sind.As has been described, the tunnel kiln 5 is made up of two strands Pass 16, 17 with successive slabs. Everyone this strand consists of successive sequences 18 and armor 19. Each of the sequences 18 is exposed individual melts 20 together, the individual melts 20 specific slabs 21 are assigned.

Die Sequenzen 18 und Rüstungen 19 ergeben sich wie beschrieben aus den Standzeiten der Teile der Dünnbrammengießwalzanlage 1. Bei den Schmelzen 20, die auch als Heats bezeichnet werden, handelt es sich um unterschiedliche Stähle, beispielsweise um unterschiedliche Stahlmarken, die über die verschiedenen Gießstränge 2, 3, 4 erzeugt und dem Tunnelofen 5 zugeführt werden. Die Brammen 21, die auch als Slab bezeichnet werden, weisen jeweils z.B. die Stahlmarke derjenigen Schmelze 20 auf, aus der sie hergestellt worden sind. Aus einer der Schmelzen 20 können dabei, wie dies in der Figur 2 dargestellt ist, mehrere Brammen 21 hergestellt werden.The sequences 18 and armors 19 result as described from the service life of the parts of the thin slab caster 1. In the case of the melts 20, which are also referred to as heats, are different steels, e.g. different steel brands across the different Cast strands 2, 3, 4 generated and fed to the tunnel furnace 5 become. The slabs 21, which are also referred to as slab, each have e.g. the steel brand of that melt 20, from which they were made. From one of the melts 20, as shown in FIG. 2, several slabs 21 are produced.

Beispielhaft ist in der Figur 2 dargestellt, wie sich bei dem Strang 17 die erste Sequenz 18 aus insgesamt vier Schmelzen 20 zusammensetzt, die ihrerseits zur Herstellung von insgesamt 87 Brammen 21 vorgesehen sind. Figure 2 shows an example of how the Strand 17 is the first sequence 18 from a total of four melts 20 which in turn produces a total of 87 Slabs 21 are provided.

Innerhalb einer der Sequenzen 18, also beispielsweise innerhalb der vorgenannten ersten Sequenz 18, können nur Schmelzen 20 verarbeitet werden, deren Stahlmarken miteinander verträglich sind. Die Schmelzen 20 müssen einer sogenannten Stahlmarkenfamilie angehören. Erst nach einer Rüstung 19 können Schmelzen 20 mit anderen Stahlmarken zum Einsatz kommen. Dies stellt eine technische Restriktion für die Dünnbrammengießwalzanlage 1 dar.Within one of the sequences 18, for example within the aforementioned first sequence 18, can only Melt 20 are processed, their steel brands with each other are tolerated. The melts 20 must be a so-called Belong to steel brand family. Only after armor 19 can use melts 20 with other steel brands come. This places a technical restriction on the Thin slab caster 1.

Wie erläutert wurde, hängen die Sequenzen 18 von den Standzeiten der Teile der Dünnbrammengießwalzanlage 1 ab. Dies stellt eine weitere technische Restriktion für die Dünnbrammengießwalzanlage 1 dar.As explained, sequences 18 depend on FIG Service life of the parts of the thin slab caster 1. This places another technical restriction on the Thin slab caster 1.

Wie ebenfalls beschrieben wurde, kann die Breite und die Dicke der Brammen mittels der Kokillen und der Segmente beeinflußt werden. Dies ist jedoch nicht beliebig möglich. So kann z.B. die Breite der Brammen nur von einer größeren Breite in Richtung zu einer kleineren Breite innerhalb ein- und derselben Sequenz verändert werden. Auf diese Weise sind weitere technische Restriktionen für die Dünnbrammengießwalzanlage 1 vorhanden, die beim Betrieb derselben berücksichtigt werden müssen.As has also been described, the width and the thickness the slabs are affected by the molds and the segments become. However, this is not possible at will. For example, the width of the slabs only of a larger width in Direction to a smaller width within and same sequence can be changed. That way further technical restrictions for the Thin slab caster 1 available during operation the same must be taken into account.

Mit der beschriebenen Dünnbrammengießwalzanlage 1, die die ebenfalls beschriebenen technischen Restriktionen aufweist, werden Produktionsaufträge ausgeführt, die auftragsbedingte Restriktionen aufweisen.With the thin slab caster 1 described, the also has technical restrictions as described, production orders are executed, the order-related Have restrictions.

Bei diesen auftragsbedingten Restriktionen handelt es sich beispielsweise um die Stahlmarke und die Qualität des Stahls, der bei einem Produktionsauftrag erwünscht ist und verwendet werden soll. Eine weitere auftragsbedingte Restriktion eines Produktionsauftrags besteht in der erwünschten Dicke und Breite des herzustellenden Endprodukts, also z.B. des erwünschten Blechs. Schließlich stellt auch die Menge bzw. Tonnage des jeweiligen Produktionsauftrags eine auftragsbedingte Restriktion dar.These are order-related restrictions for example the steel brand and the quality of the steel, which is desired and used in a production order shall be. Another order-related restriction of a Production order consists in the desired thickness and Width of the end product to be manufactured, e.g. of desired sheet. Finally, the quantity or Tonnage of the respective production order order-related restriction.

In der Figur 3 ist ein Verfahren zum Betreiben der Dünnbrammengießwalzanlage 1 dargestellt, mit dem die vorgenannten technischen und auftragsbedingten Restriktionen berücksichtigt werden können.FIG. 3 shows a method for operating the Thin slab caster 1 shown with which the aforementioned technical and order-related restrictions can be taken into account.

Das Verfahren der Figur 3 stellt eine Verknüpfung eines genetischen Algorithmus und einer ereignisorientierten Bewertung dar. Bei dem Verfahren wird zuerst eine Ausgangsoder Startlösung definiert, um danach einen Iterationsprozeß für den Betrieb der Dünnbrammengießwalzanlage 1 zu ermitteln. Ist ein Abbruchkriterium erfüllt, wird das Verfahren beendet. Die beste ermittelte Lösung stellt dann eine Lösung dar, mit der die Dünnbrammengießwalzanlage 1 im Hinblick auf die technischen und auftragsbedingten Restriktionen optimiert betrieben werden kann.The method of FIG. 3 links a genetic algorithm and an event-oriented Evaluation represents. In the process, an initial or Starting solution defined, afterwards an iteration process to determine for the operation of the thin slab caster 1. If an abort criterion is met, the process is ended. The best determined solution then represents a solution with of the thin slab caster 1 with regard to technical and order-related restrictions optimized can be operated.

In der Figur 3 ist ein Block 22 dargestellt, der zur Ermittlung und Definition des Lösungsraumes vorgesehen ist. Dort werden von einem Benutzer sämtliche für die Durchführung des Verfahrens erforderlichen Daten in ein Rechengerät eingegeben. Dieser Vorgang wird auch als Codierung bezeichnet.A block 22 is shown in FIG Determination and definition of the solution space is provided. There one user will do everything for the implementation the data required in a computing device entered. This process is also called coding.

Dabei handelt es sich unter anderem um die zu den einzelnen Produktionsaufträgen gehörigen Daten, also beispielsweise Liefertermine, zu liefernde Mengen, und dergleichen. Insbesondere handelt es sich um diejenigen Daten, die die auftragsbedingten Restriktionen charakterisieren, also z.B. die Stahlmarken des jeweiligen Produktionsauftrags, die Qualität des Stahls, die erwünschte Breite und Dicke des Endprodukts, und dergleichen.Among other things, this applies to the individual Production-related data, for example Delivery dates, quantities to be delivered, and the like. In particular, it is the data that the characterize order-related restrictions, e.g. the steel brands of the respective production order, the Quality of the steel, the desired width and thickness of the End product, and the like.

Aus diesen Daten ermittelt das Rechengerät in dem Block 22 eine erste Lösung, mit der die vorhandenen technischen und auftragsbedingten Restriktionen bei der Dünnbrammengießwalzanlage 1 an sich erfüllt werden könnten. Diese erste Lösung stellt dabei einen Vorschlag dar, wie die einzelnen, zu den Produktionsaufträgen zugehörigen Brammen auf der Dünnbrammengießwalzanlage 1 zeitlich nacheinander hergestellt werden sollen. Bei der ersten Lösung, die auch als Startlösung bezeichnet wird, handelt es sich um eine Lösung, bei der die Dünnbrammengießwalzanlage 1 eher unbefriedigend betrieben werden würde.The computing device determines from this data in block 22 a first solution with which the existing technical and order-related restrictions at Thin slab caster 1 could be met. This first solution is a proposal like the one individual slabs belonging to the production orders the thin slab caster 1 sequentially should be manufactured. In the first solution, which is also called Starting solution is called, it is a solution in which the thin slab caster 1 is rather unsatisfactory would be operated.

In einem Block 23 wird die im Block 22 ermittelte erste Lösung von dem Rechengerät bewertet. Hierzu wird eine ereignisorientierte Bewertung auf der Grundlage der vorhandenen Startlösung durchgeführt. Dabei wird mit den Werten der Startlösung der Betrieb der Dünnbrammengießwalzanlage 1 von dem Rechengerät simuliert.In block 23, the first solution determined in block 22 evaluated by the computing device. For this, a event oriented assessment based on the existing starting solution. It is with the Values of the starting solution the operation of the Thin slab caster 1 simulated by the computing device.

Bei dieser Simulation werden die technischen Restriktionen der Dünnbrammengießwalzanlage 1 berücksichtigt. Dabei handelt es sich unter anderem um die Betriebsparameter der Dünnbrammengießwalzanlage 1, also z.B. der Anzahl der Gießstränge 2, 3, 4, der Anzahl und Art der Gießanlagen 9, 13, der Anzahl der in dem Tunnelofen 5 hindurchgeführten Stränge von Brammen, der Anzahl und der Art der Walzen der Warmwalzanlage 6, und dergleichen. Ebenfalls handelt es sich dabei um diejenigen Daten, die die technischen Restriktionen charakterisieren, also beispielsweise die möglichen Breiten und Dicken der Brammen oder die Sprungweiten oder dergleichen.In this simulation, the technical restrictions of the Thin slab caster 1 considered. This is what it is about among other things, the operating parameters of the Thin slab caster 1, e.g. the number of Casting strands 2, 3, 4, the number and type of casting plants 9, 13, the number of strands passed in the tunnel furnace 5 of slabs, the number and type of rolls of the Hot rolling mill 6, and the like. It is also in doing so, those data that meet the technical restrictions characterize, for example the possible widths and thicknesses of the slabs or the jump distances or the like.

Es werden also sämtliche planungsnotwendigen Ereignisse, die im Betrieb der Dünnbrammengießwalzanlage 1 stattfinden würden, simulativ von dem Rechengerät nachgebildet. Damit ist es möglich, daß das Rechengerät bestimmte Simulationsergebnisse ermittelt. So there are all events necessary for planning would take place in the operation of the thin slab caster 1 simulated by the computing device. So that's it possible that the computing device certain simulation results determined.

Bei diesen Simulationsergebnissen kann es sich unter anderem um die Bearbeitungszeit handeln, die erforderlich ist, um einen bestimmten Produktionsauftrag zu erfüllen. Es kann sich um die Zeitdauern handeln, die sich bei Verwendung der ersten Lösung für die einzelnen Sequenzen 18 ergeben. Es kann sich um die Auslastung der Dünnbrammengießwalzanlage 1 handeln, die sich bei dieser Startlösung ergibt. Derartige und andere Simulationsergebnisse können von dem Rechengerät ermittelt und als Ausgangsinformation des Blocks 23 zur Verfügung gestellt werden.These simulation results can include, among other things deal with the processing time required to to fulfill a specific production order. It can are the time periods when using the first Solution for the individual sequences 18 result. It can be the utilization of the thin slab caster 1 act arises with this starting solution. Such and others Simulation results can be determined by the computing device and provided as output information of block 23 become.

In einem Block 24 wird von dem Rechengerät auf der Grundlage des zur Verfügung gestellten Simulationsergebnisses eine Auswahl getroffen. Das Kriterium für diese Auswahl ist die Güte des Simulationsergebnisses. Diese Güte wird von dem Rechengerät aus dem Simulationsergebnis berechnet, und zwar im Hinblick auf eine möglichst optimierte Erfüllung der technischen und auftragsbedingten Restriktionen.In a block 24 is based on the computing device of the simulation result provided Choices made. The criterion for this selection is the Goodness of the simulation result. That goodness is from that Calculator calculated from the simulation result, namely in With regard to the best possible fulfillment of the technical and order-related restrictions.

In diese Berechnung der Güte eines Simulationsergebnisses können die folgenden Kriterien eingehen. Die Dünnbrammengießwalzanlage 1 soll möglichst gut ausgelastet sein. Es sollen die einzelnen Teile der Dünnbrammengießwalzanlage 1 ebenfalls möglichst gut und gleichmäßig ausgelastet sein. Es sollen die vorhandenen Gießstränge 2, 3, 4 und Gießanlagen 9, 13 möglichst synchron betrieben werden. Es sollen möglichst große Standzeiten der Teile der Dünnbrammengießwalzanlage 1 erreicht werden. Es soll möglichst wenig Ausschuß bei dem gesamten Herstellungsferfahren entstehen. Die in den einzelnen Produktionsaufträgen vorgesehenen Liefertermine sollen eingehalten werden. Die vorgesehenen Anforderungen an das herzustellende Endprodukt, also z.B. die Breite, die Qualität, und dergleichen sollen eingehalten werden.In this calculation the quality of a simulation result can meet the following criteria. The Thin slab caster 1 should be used as well as possible his. The individual parts of the Thin slab caster 1 also as good and be evenly utilized. The existing ones should Casting strands 2, 3, 4 and casting plants 9, 13 as synchronously as possible operate. The longest possible service life of the Parts of the thin slab caster 1 can be reached. It should as little scrap as possible on the whole Manufacturing processes arise. The one in the individual Delivery dates provided for production orders should be respected. The proposed requirements for the end product to be manufactured, e.g. the breadth, the quality, and the like should be observed.

Derartige und andere Kriterien können von dem Rechengerät bei der in dem Block 24 erfolgenden Ermittlung der Güte des von dem Block 23 zur Verfügung gestellten Simulationsergebnisses berücksichtigt werden.Such and other criteria can be used by the computing device the determination of the quality of the from the simulation result made available to block 23 be taken into account.

In Abhängigkeit von der von dem Rechengerät ermittelten Güte wird entschieden, ob das Verfahren fortgesetzt oder beendet wird. Überschreitet die Güte ein vorgegebenes Abbruchkriterium, so bedeutet dies, daß die erwünschte Güte erreicht ist und das Verfahren wird beendet. Ist dies jedoch nicht der Fall, so wird das Verfahren mit dem Block 25 fortgesetzt. Dies ist bei dem ersten Durchlauf auf der Grundlage der von dem Block 22 ermittelten Startlösung üblicherweise immer der Fall.Depending on the quality determined by the computing device a decision is made as to whether the proceeding should be terminated becomes. If the quality exceeds a predetermined one Termination criterion, it means that the desired quality is reached and the procedure is ended. However, it is If this is not the case, the method is carried out with block 25 continued. This is the first time through the Basis of the starting solution determined by block 22 usually always the case.

In dem Block 25 wird ein genetischer Algorithmus auf die aktuelle Generation von Lösungen angewendet. Dabei werden die einzelnen Werte der Lösung einer Auswahl und/oder einer Rekombination und/oder einer Mutation unterzogen. Diese Maßnahmen werden auch als genetische Operatoren bezeichnet.In block 25, a genetic algorithm is applied to the current generation of solutions applied. The individual values of the solution of a selection and / or one Recombination and / or mutation. This Measures are also referred to as genetic operators.

Unter der vorgenannten Auswahl wird eine Reproduktion verstanden, bei der bestimmte Werte der Lösung in Abhängigkeit von ihrer Qualität vermehrt werden. Bei der Rekombination werden Werte der Lösung untereinander ausgetauscht und gegebenenfalls zusätzlich miteinander kombiniert. Bei der Mutation der Lösung werden bestimmte Werte derselben individuell verändert und es werden gegebenenfalls zusätzlich neue Werte hinzugefügt.Under the above selection is a reproduction understood, depending on the specific values of the solution be increased by their quality. When recombining values of the solution are exchanged and optionally combined with each other. In the Mutation of the solution will be certain values of the same individually changed and there may be additional ones new values added.

Genetische Algorithmen und deren Anwendung sind aus folgenden Veröffentlichungen bekannt:

DeJong, K. (1985) : Genetic Algorithms: A 10 Year Perspective, Proceedings of an International Conference on Genetic Algorithms and their Applications: Seiten 169 - 177, Hillsdale, N.J.;

Goldberg, D.E. (1989) : Genetic Algorithms in Search, Optimization, Machine Learning, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., Reading, Massachusetts;

Goldberg, D.E. (1989) : Zen and the Art of Genetic Algorithms, Proceedings of the Third International Conference on Genetic Algorithms, Seiten 80 - 85, Morgan Kaufmann Pub., Palo Alto; Schulte, J.W., Becker, B.D. (1993): Optimierung in der Werkstattsteuerung: Simulation und Genetische Algorithmen, Simulationstechnik 8. Symposium in Berlin, ASIM Berlin, September 1993, Seiten 599 - 602.

Genetic algorithms and their application are known from the following publications:

DeJong, K. (1985): Genetic Algorithms: A 10 Year Perspective, Proceedings of an International Conference on Genetic Algorithms and their Applications: pages 169-177, Hillsdale, NJ;

Goldberg, DE (1989): Genetic Algorithms in Search, Optimization, Machine Learning, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., Reading, Massachusetts;

Goldberg, DE (1989): Zen and the Art of Genetic Algorithms, Proceedings of the Third International Conference on Genetic Algorithms, pages 80-85, Morgan Kaufmann Pub., Palo Alto; Schulte, JW, Becker, BD (1993): Optimization in workshop control: simulation and genetic algorithms, simulation technology 8th Symposium in Berlin, ASIM Berlin, September 1993, pages 599 - 602.

Nachdem die Werte der Lösung dem genetischen Algorithmus unterzogen worden sind, wird die entstandene neue Lösung wieder dem Block 23 zugeführt. Dort wird, wie bereits erläutert wurde, eine Bewertung der Lösung durchgeführt. Danach werden die ermittelten Simulationsergebnisse dem Block 24 zugeführt, der, wie ebenfalls beschrieben wurde, die Güte der Simulationsergebnisse ermittelt und in Abhängigkeit davon das Verfahren fortsetzt oder abbricht.After the values of the solution the genetic algorithm have undergone, the resulting new solution fed back to block 23. There, like already an evaluation of the solution was carried out. Then the determined simulation results are sent to the block 24 supplied, which, as was also described, the quality of the simulation results determined and depending on it the process continues or terminates.

Auf diese Weise wird das Verfahren fortgesetzt, bis die erwünschte Güte erreicht ist und damit eine diese Güte erreichende Lösung gefunden ist. Bei dieser Lösung handelt es sich um eine optimierte Lösung, die dem Betrieb der Dünnbrammengießwalzanlage 1 zugrundegelegt wird.In this way, the process continues until the desired quality has been achieved and thus this quality reaching solution is found. This is the solution is an optimized solution to the operation of the Thin slab caster 1 is used.

In der Figur 4 ist beispielhaft eine produktabhängige Sequenz 26 der Dünnbrammengießwalzanlage 1 der Figur 1 dargestellt, die nach dem Verfahren der Figur 3 erstellt worden ist. Wie schon im Zusammenhang mit der Figur 2 erläutert wurde, folgen die Sequenz 26, 27 jeweils einer Rüstung. In den Sequenzen 26, 27 sind mehrere Schmelzen 28 vorhanden, die zur Herstellung von einer Vielzahl von Brammen 29 vorgesehen sind. A product-dependent sequence is shown as an example in FIG 26 of the thin slab caster 1 of FIG. 1, which was created according to the method of FIG. 3. How already explained in connection with Figure 2 follow the sequence 26, 27 of armor. In sequences 26, 27 there are several melts 28 which are used for the production of a plurality of slabs 29 are provided.

Bei den Brammen 29 handelt es sich im Unterschied zu der Darstellung der Figur 2 nicht mehr um "irgendwelche" Brammen, sondern um bestimmte Brammen, die bestimmten Produktionsaufträgen 30 31 zugeordnet sind. Dies ergibt sich aus der Figur 4 dadurch, daß die einzelnen Brammen 29 mit Kennzeichen versehen sind, deren zweite Ziffer den jeweiligen Produktionsauftrag 30, 31 kennzeichnet, und deren erste Ziffer die Nummer der Bramme 29 innerhalb des Produktionsauftrags 30, 31 angibt. Mit der "Bramme 4,1" ist damit die vierte Bramme 29 des ersten Produktionsauftrags 30 gemeint.The slabs 29 are different from that Representation of FIG. 2 no longer around "any" slabs, but certain slabs, the certain ones Production orders 30 31 are assigned. This follows from Figure 4 in that the individual slabs 29 with Marks are provided, the second digit of the respective Production order 30, 31 marks, and their first digit the number of the slab 29 within the production order 30, 31 indicates. With the "slab 4.1" is the fourth slab 29 of the first production order 30.

Wesentlich bei der Figur 4 ist, daß die Brammen 29 der einzelnen Produktionsaufträge 30, 31 nicht mehr nacheinander innerhalb der Sequenzen 26, 27 abgearbeitet werden. Diese Änderung der Reihenfolge der Abarbeitung wird durch das Verfahren der Figur 3 ermittelt und gesteuert. Mit der Änderung werden die technischen und die auftragsbedingten Restriktionen der Dünnbrammengießwalzanlage 1 durch das Verfahren der Figur 3 berücksichtigt. Das im Zusammenhang mit der Figur 3 erwähnte Rechengerät steuert die Dünnbrammengießwalzanlage 1 daraufhin derart, daß der in der Figur 4 dargestellte Ablauf der Sequenzen 26, 27 entsteht.It is essential in Figure 4 that the slabs 29 of the individual production orders 30, 31 no longer in succession are processed within sequences 26, 27. This The order of processing is changed by the 3 determined and controlled. With the The technical and order-related changes Restrictions of the thin slab caster 1 by the The method of Figure 3 is taken into account. That related to the computing device mentioned in FIG. 3 controls the Thin slab caster 1 then in such a way that in the FIG. 4 shows the sequence of the sequences 26, 27.

Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens ist es damit möglich, die Brammen 29 der einzelnen Produktionsaufträge 30, 31 derart auf die Sequenzen 26, 27 zu verteilen, daß die Dünnbrammengießwalzanlage 1 optimiert betrieben wird. Diese Verteilung wird von dem Rechengerät nach dem Verfahren der Figur 3 ermittelt. Danach wird die Dünnbrammengießwalzanlage 1 derart von dem Rechengerät gesteuert, daß die ermittelte Abfolge der einzelnen, zu den Produktionsaufträgen 30, 31 zugehörigen Brammen 29 innerhalb der Sequenzen 26, 27 tatsächlich ausgeführt wird.With the help of the described method it is possible the slabs 29 of the individual production orders 30, 31 in this way to distribute on the sequences 26, 27 that the Thin slab caster 1 is operated optimally. This Distribution is carried out by the computing device according to the method of Figure 3 determined. Then the thin slab caster 1 controlled by the computing device such that the determined Sequence of the individual, for the production orders 30, 31 associated slabs 29 within sequences 26, 27 is actually running.

Claims

Method of operating a continuous casting and rolling plant, in particular a thin-slab continuous casting and rolling plant, with a computing unit, a plurality of slabs (29) which belong to different production orders (30, 31) being produced within sequences (26, 27) on the continuous casting and rolling plant, the continuous casting and rolling plant being controlled by the computing unit in accordance with the order determined, characterized in that the order of the slabs (29) belonging to the production orders (30, 31) within the sequences (26, 27) is determined with the computing unit by a genetic algorithm.
Method according to Claim 1, characterized in that a selection and/or a recombination and/or a mutation is carried out by the genetic algorithm.
Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the order of the slabs (29) belonging to the production orders (30, 31) within the sequences (26, 27) is determined with the computing unit by an event-oriented evaluation.
Method according to Claim 3, characterized in that solutions are evaluated according to their quality by the event-oriented evaluation.
Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a starting solution, as starting point, is determined by the computing unit.
Continuous casting and rolling plant, in particular a thin-slab continuous casting and rolling plant, with a computing unit and means of carrying out the method according to Claim 1 or one of Claims 2 to 5, in which case a plurality of slabs (29) which belong to different production orders (30, 31) can be produced within sequences (26, 27) on the continuous casting and rolling plant, characterized in that the computing unit contains a genetic algorithm for determining the order of the slabs (29) belonging to the production orders (30, 31) within the sequences (26, 27).
Continuous casting and rolling plant according to Claim 6, characterized by the use of an event-oriented evaluation for determining the order of the slabs (29) belonging to the production orders (30, 31) within the sequences (26, 27).