EP4390286A1

EP4390286A1 - Improved operation of an induction furnace

Info

Publication number: EP4390286A1
Application number: EP22214596.3A
Authority: EP
Inventors: Kerstin Baumgartner; Markus Mohr; Gero Schwarz; Andrej Umbrasko; Michael Zahedi
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH; ABP Induction Systems GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH; ABP Induction Systems GmbH
Priority date: 2022-12-19
Filing date: 2022-12-19
Publication date: 2024-06-26
Also published as: WO2024132315A1

Abstract

In einem Induktionsofen (1) wird ein flaches Walzgut (2) aus Metall erwärmt. Das Walzgut (2) durchläuft den Induktionsofen (1) in einer Längsrichtung (x). Es erstreckt sich quer dazu von einer ersten zu einer zweiten Walzgutkante (3, 4). Der Induktionsofen (1) weist mehrere Modulpaare (5) auf, die in der Längsrichtung (x) gesehen sequenziell aufeinanderfolgen und jeweils ein erstes und ein zweites Induktionsmodul (6, 7) aufweisen. Die Induktionsmodule (6, 7) sind in der Querrichtung (y) gesehen an einer jeweiligen Anfangsposition (p1*, p2*) positioniert, so dass die ersten Induktionsmodule (6) auf die erste Walzgutkante (3) zu und die zweiten Induktionsmodule (7) auf die zweite Walzgutkante (4) zu versetzt angeordnet sind. Die Induktionsmodule (6, 7) werden jeweils über eine eigene, dem jeweiligen Induktionsmodul (6, 7) proprietär zugeordnete Energieversorgungseinrichtung (8) mit elektrischer Energie versorgt. Für jedes Induktionsmodul (6, 7) ist eine jeweilige elektrische Sollgröße (I1*, I2*) festgelegt. Es wird überwacht, ob Istgrößen (11, 12), mit denen die Induktionsmodule (6, 7) betrieben werden, mit ihren jeweiligen Sollgrößen (I1*, I2*) übereinstimmen. In dem Fall, dass ausschließlich eine Istgröße (I11), mit der eines der ersten Induktionsmodule (61) betrieben wird, gegenüber ihrer korrespondierenden Sollgröße (I11*) einen reduzierten Wert aufweist, werden unter Beibehaltung des Betriebs aller zweiten Induktionsmodule (71 bis 75) die Sollgrößen (I12* bis I15*) für die verbleibenden ersten Induktionsmodule (62 bis 65) erhöht, so dass eine durch die reduzierte Istgröße (I11) bewirkte verringerte Erwärmung des Walzguts (2) so weit wie möglich kompensiert wird.A flat rolled stock (2) made of metal is heated in an induction furnace (1). The rolled stock (2) passes through the induction furnace (1) in a longitudinal direction (x). It extends transversely thereto from a first to a second rolled stock edge (3, 4). The induction furnace (1) has several module pairs (5) which follow one another sequentially in the longitudinal direction (x) and each have a first and a second induction module (6, 7). The induction modules (6, 7) are positioned at a respective starting position (p1*, p2*) in the transverse direction (y), so that the first induction modules (6) are arranged offset towards the first rolled stock edge (3) and the second induction modules (7) are arranged offset towards the second rolled stock edge (4). The induction modules (6, 7) are each supplied with electrical energy via their own energy supply device (8) which is proprietary to the respective induction module (6, 7). A respective electrical target value (I1*, I2*) is defined for each induction module (6, 7). It is monitored whether actual values (11, 12) with which the induction modules (6, 7) are operated correspond to their respective target values (I1*, I2*). In the event that only one actual value (I11) with which one of the first induction modules (61) is operated has a reduced value compared to its corresponding target value (I11*), the target values (I12* to I15*) for the remaining first induction modules (62 to 65) are increased while maintaining the operation of all second induction modules (71 to 75), so that a reduced heating of the rolling stock (2) caused by the reduced actual value (I11) is compensated as far as possible.

Description

Field of technology

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Erwärmungsverfahren für ein flaches Walzgut aus Metall in einem Induktionsofen,

wobei das Walzgut den Induktionsofen in einer Längsrichtung durchläuft und sich in einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung von einer ersten zu einer zweiten Walzgutkante erstreckt,
wobei der Induktionsofen eine Mehrzahl von Modulpaaren aufweist,
wobei die Modulpaare in der Längsrichtung gesehen sequenziell aufeinanderfolgen und jeweils ein erstes und ein zweites Induktionsmodul aufweisen,
wobei die Induktionsmodule in der Querrichtung gesehen an einer jeweiligen Anfangsposition positioniert werden,
wobei die Anfangspositionen derart bestimmt sind, dass die ersten Induktionsmodule auf die erste Walzgutkante zu und die zweiten Induktionsmodule auf die zweite Walzgutkante zu versetzt angeordnet sind,
wobei die Induktionsmodule jeweils über eine eigene, dem jeweiligen Induktionsmodul proprietär zugeordnete Energieversorgungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden,
wobei für die Induktionsmodule eine jeweilige elektrische Sollgröße festgelegt ist,
wobei überwacht wird, ob elektrische Istgrößen, mit denen die Induktionsmodule betrieben werden, mit ihren jeweiligen Sollgrößen übereinstimmen,

The present invention is based on a heating method for a flat rolled metal product in an induction furnace,

wherein the rolling stock passes through the induction furnace in a longitudinal direction and extends in a transverse direction transverse to the longitudinal direction from a first to a second rolling stock edge,
wherein the induction furnace comprises a plurality of module pairs,
wherein the module pairs follow one another sequentially in the longitudinal direction and each have a first and a second induction module,
wherein the induction modules are positioned at a respective initial position in the transverse direction,
wherein the initial positions are determined such that the first induction modules are arranged offset towards the first rolling stock edge and the second induction modules are arranged offset towards the second rolling stock edge,
wherein the induction modules are each supplied with electrical energy via their own energy supply device which is proprietary to the respective induction module,
where a respective electrical target value is specified for the induction modules,
monitoring whether the actual electrical values used to operate the induction modules correspond to their respective target values,

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Steuerprogramm für eine Steuereinrichtung eines Induktionsofens, in dem ein flaches Walzgut aus Metall erwärmt werden soll,

wobei das Walzgut den Induktionsofen in einer Längsrichtung durchläuft und sich in einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung von einer ersten zu einer zweiten Walzgutkante erstreckt,
wobei der Induktionsofen eine Mehrzahl von Modulpaaren aufweist,
wobei die Modulpaare in der Längsrichtung gesehen sequenziell aufeinanderfolgen und jeweils ein erstes und ein zweites Induktionsmodul aufweisen,
wobei die Induktionsmodule in der Querrichtung gesehen an einer jeweiligen Anfangsposition positioniert werden,
wobei die Anfangspositionen derart bestimmt sind, dass die ersten Induktionsmodule auf die erste Walzgutkante zu und die zweiten Induktionsmodule auf die zweite Walzgutkante zu versetzt angeordnet sind,
wobei die Induktionsmodule jeweils über eine eigene, dem jeweiligen Induktionsmodul proprietär zugeordnete Energieversorgungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden,
wobei für die Induktionsmodule eine jeweilige elektrische Sollgröße festgelegt ist,

wobei das Steuerprogramm Maschinencode umfasst, der von der Steuereinrichtung abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung überwacht, ob elektrische Istgrößen, mit denen die Induktionsmodule betrieben werden, mit ihren jeweiligen Sollgrößen übereinstimmen.The present invention is further based on a control program for a control device of an induction furnace in which a flat rolled metal product is to be heated,

wherein the rolling stock passes through the induction furnace in a longitudinal direction and extends in a transverse direction transverse to the longitudinal direction from a first to a second rolling stock edge,
wherein the induction furnace comprises a plurality of module pairs,
wherein the module pairs follow one another sequentially in the longitudinal direction and each have a first and a second induction module,
wherein the induction modules are positioned at a respective initial position in the transverse direction,
wherein the initial positions are determined such that the first induction modules are arranged offset towards the first rolling stock edge and the second induction modules are arranged offset towards the second rolling stock edge,
wherein the induction modules are each supplied with electrical energy via their own energy supply device which is proprietary to the respective induction module,
where a respective electrical target value is specified for the induction modules,

wherein the control program comprises machine code which can be processed by the control device, wherein the processing of the machine code by the control device causes the control device to monitor whether actual electrical variables with which the induction modules are operated correspond to their respective target variables.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung eines Induktionsofens, in dem ein flaches Walzgut aus Metall erwärmt werden soll, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Steuerprogramm programmiert ist, so dass die Steuereinrichtung den Induktionsofen gemäß einem derartigen Erwärmungsverfahren betreibt.The present invention further relates to a control device of an induction furnace in which a flat rolled metal product is to be heated, wherein the control device is programmed with such a control program, so that the control device operates the induction furnace according to such a heating method.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Induktionsofen zum Erwärmen eines flachen Walzguts aus Metall, das den Induktionsofen in einer Längsrichtung durchläuft und sich in einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung von einer ersten zu einer zweiten Walzgutkante erstreckt,

wobei der Induktionsofen eine Mehrzahl von Modulpaaren aufweist,
wobei die Modulpaare in der Längsrichtung gesehen sequenziell aufeinanderfolgen und jeweils ein erstes und ein zweites Induktionsmodul aufweisen,
wobei die Induktionsmodule in der Querrichtung gesehen an einer jeweiligen Anfangsposition positioniert werden,
wobei die Anfangspositionen derart bestimmt sind, dass die ersten Induktionsmodule auf die erste Walzgutkante zu und die zweiten Induktionsmodule auf die zweite Walzgutkante zu versetzt angeordnet sind,
wobei die Induktionsmodule jeweils über eine eigene, dem jeweiligen Induktionsmodul proprietär zugeordnete Energieversorgungseinrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden,
wobei der Induktionsofen eine derartige Steuereinrichtung aufweist, welche den Induktionsofen gemäß einem derartigen Erwärmungsverfahren steuert.

The present invention further relates to an induction furnace for heating a flat rolled metal stock which passes through the induction furnace in a longitudinal direction and extends in a transverse direction running transversely to the longitudinal direction from a first to a second rolled stock edge,

wherein the induction furnace comprises a plurality of module pairs,
wherein the module pairs follow one another sequentially in the longitudinal direction and each have a first and a second induction module,
wherein the induction modules are positioned at a respective initial position in the transverse direction,
wherein the initial positions are determined such that the first induction modules are arranged offset towards the first rolling stock edge and the second induction modules are arranged offset towards the second rolling stock edge,
wherein the induction modules are each supplied with electrical energy via their own energy supply device which is proprietary to the respective induction module,
wherein the induction furnace comprises such a control device which controls the induction furnace according to such a heating method.

State of the art

Die genannten Gegenstände sind Fachleuten allgemein bekannt.The items mentioned are generally known to experts.

Summary of the invention

Vor dem Warmwalzen eines flachen Walzguts aus Metall, insbesondere aus Stahl, muss das Walzgut auf die für das Warmwalzen erforderliche Temperatur gebracht werden. Weiterhin müssen auch Temperaturunterschiede, die innerhalb des flachen Walzguts auftreten, so weit wie möglich ausgeglichen werden. Das Aufheizen eines derartigen flachen Walzguts und der Ausgleich von Temperaturunterschieden erfolgen in einem Ofen.Before hot rolling a flat rolled metal product, especially steel, the rolled product must be heated to the temperature required for hot rolling. Furthermore, temperature differences that occur within the flat rolled product must be equalized as far as possible. Heating such flat rolled products and equalizing temperature differences take place in a furnace.

Die zugehörigen Öfen können auf verschiedene Art und Weise ausgebildet sein. Oftmals handelt es sich um Induktionsöfen, die von dem Walzgut in einer Längsrichtung durchlaufen werden. Diese Vorgehensweise ist insbesondere bei einer Endlosanlage, bei welcher das Walzgut der Walzstraße direkt aus der Gießhitze heraus zugeführt wird üblich. Das Walzgut kann vor dem Walzen nach Bedarf in einzelne Brammen oder dergleichen unterteilt werden oder auch nicht unterteilt werden.The associated furnaces can be designed in different ways. They are often induction furnaces through which the rolling stock passes in a longitudinal direction. This procedure is particularly common in a continuous system in which the rolling stock is fed into the rolling train directly from the casting heat. The rolling stock can be divided into individual slabs or the like before rolling, or not divided at all, as required.

Zum Erzeugen der Wirbelströme in dem flachen Walzgut, die über den intrinsischen ohmschen Widerstand des flachen Walzguts die entsprechende Erwärmung bewirken, können als Induktionsmodule Längsfeldmodule oder Querfeldmodule eingesetzt werden. In der Praxis erfolgt bei einem relativ dicken Walzgut die Erwärmung meist mittels Längsfeldmodulen. Längsfeldmodule werden mittig zum Walzgut positioniert. Ihre Positionierung wird danach nicht mehr geändert. Bei einem relativ dünnen Walzgut erfolgt die Erwärmung meist mittels Querfeldmodulen.To generate the eddy currents in the flat rolled stock, which cause the corresponding heating via the intrinsic ohmic resistance of the flat rolled stock, longitudinal field modules or transverse field modules can be used as induction modules. In practice, with relatively thick rolled stock, heating is usually carried out using longitudinal field modules. Longitudinal field modules are positioned in the middle of the rolled stock. Their positioning is not changed afterwards. With relatively thin rolled stock, heating is usually carried out using transverse field modules.

Querfeldmodule werden in der Regel außermittig zum Walzgut positioniert. Ein einzelnes Querfeldmodul bewirkt daher in aller Regel eine in Querrichtung des Walzguts gesehen unsymmetrische Erwärmung des Walzguts. Insbesondere wird eine der beiden Walzgutkanten stärker erwärmt als die andere Walzgutkante. Zur Vermeidung einer unsymmetrischen Erwärmung des Walzguts werden die Querfeldmodule daher zu Modulpaaren zusammengefasst, wobei je eines der beiden Module die eine bzw. die andere Walzgutkante stärker erwärmt. Die Kombination der beiden Querfeldmodule des jeweiligen Modulpaares bewirkt eine - zumindest im wesentlichen - symmetrische Erwärmung des Walzguts.Cross-field modules are usually positioned off-center to the rolling stock. A single cross-field module therefore generally causes the rolling stock to be heated asymmetrically in the cross direction of the rolling stock. In particular, one of the two rolling stock edges is heated more than the other rolling stock edge. To avoid asymmetrical heating of the rolling stock, the cross-field modules are therefore combined to form module pairs, with one of the two modules heating one or the other rolling stock edge more strongly. The combination of the two cross-field modules of the respective module pair causes the rolling stock to be heated - at least essentially - symmetrically.

Im Betrieb des Induktionsofens kann es geschehen, dass ein einzelnes Induktionsmodul vollständig oder teilweise ausfällt. Im Stand der Technik wird in diesem Fall das jeweils andere Induktionsmodul des entsprechenden Modulpaares abgeschaltet bzw. dessen Betrieb reduziert, um weiterhin eine symmetrische Erwärmung des Walzguts zu bewirken. Bereits dies bewirkt eine deutliche Reduktion der Gesamtenergie, die mittels des Induktionsofens in das flache Walzgut eingebracht werden kann. Wenn zusätzlich ein weiteres Induktionsmodul eines anderen Modulpaares vollständig oder teilweise ausfällt, wird die gleiche Vorgehensweise auch für das andere Induktionsmodul dieses Modulpaares ergriffen. Dadurch verschärft sich diese Situation noch weiter. Die Folge können Störungen im Betrieb der dem Induktionsofen nachgeordneten Walzstraße sein.During operation of the induction furnace, it can happen that a single induction module fails completely or partially. In the current state of the art, in this case the other induction module of the corresponding module pair is switched off or its operation is reduced in order to continue to ensure symmetrical heating of the rolled stock. This alone results in a significant reduction in the total energy that can be introduced into the flat rolled stock by means of the induction furnace. If another induction module of another module pair also fails completely or partially, the same procedure is also taken for the other induction module of this module pair. This further aggravates the situation. The result can be disruptions in the operation of the rolling mill downstream of the induction furnace.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer die Auswirkungen des - vollständigen oder teilweisen - Ausfalls eines einzelnen Induktionsmoduls oder auch mehrerer Induktionsmodule so gering wie möglich gehalten werden.The object of the present invention is to create possibilities by means of which the effects of the - complete or partial - failure of a single induction module or even several induction modules are kept as low as possible.

Die Aufgabe wird durch ein Erwärmungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erwärmungsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.The object is achieved by a heating method having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the heating method are the subject of dependent claims 2 to 6.

Erfindungsgemäß wird ein Erwärmungsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet, dass in dem Fall, dass ausschließlich eine Istgröße, mit der eines der ersten Induktionsmodule betrieben wird, gegenüber ihrer korrespondierenden Sollgröße einen reduzierten Wert aufweist, unter Beibehaltung des Betriebs aller zweiten Induktionsmodule die Sollgrößen für die verbleibenden ersten Induktionsmodule erhöht werden, so dass eine durch die reduzierte Istgröße bewirkte verringerte Erwärmung des Walzguts so weit wie möglich kompensiert wird.According to the invention, a heating method of the type mentioned at the outset is designed in such a way that, in the event that only one actual variable with which one of the first induction modules is operated has a reduced value compared to its corresponding target variable, the target variables for the remaining first induction modules are increased while maintaining the operation of all second induction modules, so that a reduced heating of the rolling stock caused by the reduced actual variable is compensated as far as possible.

Dadurch bleibt insbesondere die Belastung der zweiten Induktionsmodule so gering wie möglich. Oftmals können die Sollgrößen für die zweiten Induktionsmodule unverändert beibehalten werden. Aber auch wenn die Sollgrößen der zweiten Induktionsmodule variiert werden, werden die zweiten Induktionsmodule weiter betrieben.This keeps the load on the second induction modules as low as possible. The target values for the second induction modules can often be kept unchanged. But even if the target values of the second induction modules are varied, the second induction modules continue to operate.

Soweit eine Kompensation der verringerten Erwärmung des Walzguts nicht möglich ist, werden in der Regel die zweiten Sollgrößen mehrerer zweiten Induktionsmodule reduziert. Dadurch kann zum einen weiterhin eine in Breitenrichtung des Walzguts gesehen gleichmäßige oder zumindest symmetrische Erwärmung des Walzguts gewährleistet werden, wobei weiterhin die Änderung der Erwärmung auf die Einwirkungsbereiche mehrerer zweiter Induktionsmodule verteilt wird.If compensation for the reduced heating of the rolling stock is not possible, the second target values of several second induction modules are generally reduced. This ensures that the rolling stock is heated evenly or at least symmetrically in the width direction of the rolling stock, while the change in heating is distributed across the areas of influence of several second induction modules.

Oftmals sind bei einem vollständigen oder teilweisen Ausfall ausschließlich eines ersten Induktionsmoduls keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Gegebenenfalls können aber zusätzlich die zweiten Induktionsmodule, ausgehend von ihren jeweiligen Anfangspositionen, zu verfahren werden. Dadurch kann Unsymmetrien im Temperaturprofil des Walzguts entgegengewirkt werden.Often, no further measures are required in the event of a complete or partial failure of just one induction module. However, if necessary, the second induction modules can also be moved from their respective starting positions. This can counteract asymmetries in the temperature profile of the rolled material.

Vorzugsweise werden weiterhin in dem Fall, dass sowohl eine Istgröße, mit der eines der ersten Induktionsmodule betrieben wird, als auch eine Istgröße, mit der eines der zweiten Induktionsmodule betrieben wird, gegenüber ihrer korrespondierenden Sollgröße einen reduzierten Wert aufweisen, die Sollgrößen für die verbleibenden ersten und zweiten Induktionsmodule erhöht, so dass eine durch die reduzierten Istgrößen bewirkte verringerte Erwärmung des Walzguts so weit wie möglich kompensiert wird. Dadurch können die Auswirkungen des vollständigen oder teilweisen gleichzeitigen Ausfalls eines ersten und eines zweiten Induktionsmoduls so gering wie möglich gehalten werden.Preferably, in the event that both an actual value with which one of the first induction modules is operated and an actual value with which one of the second induction modules is operated have a reduced value compared to their corresponding target value, the target values for the remaining first and second induction modules are increased so that a reduced heating of the rolling stock caused by the reduced actual values is compensated as far as possible. This allows the The effects of the complete or partial simultaneous failure of a first and a second induction module are kept as low as possible.

Auch bei einem vollständigen oder teilweisen gleichzeitigen Ausfall sowohl eines ersten Induktionsmoduls als auch eines zweiten Induktionsmoduls sind oftmals keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Gegebenenfalls können aber zusätzlich die ersten und zweiten Induktionsmodule, ausgehend von ihren jeweiligen Anfangspositionen, verfahren werden. Auch dadurch kann gegebenenfalls einer einseitigen Erwärmung einer Walzgutkante gegenüber der anderen Walzgutkante entgegengewirkt werden.Even if both a first induction module and a second induction module fail completely or partially at the same time, no further measures are often required. If necessary, however, the first and second induction modules can also be moved from their respective starting positions. This can also counteract one-sided heating of one edge of the rolling stock compared to the other edge of the rolling stock.

Zusatzwerte, um welche die Sollgrößen für die verbleibenden ersten und zweiten Induktionsmodule erhöht oder reduziert werden, können nach Bedarf bestimmt werden. Im einfachsten Fall erfolgt - getrennt für erste und zweite Induktionsmodule - eine gleichmäßige Verteilung auf die verbleibenden Induktionsmodule. Zu besseren Ergebnissen führt es jedoch, wenn die Zusatzwerte in Abhängigkeit von einem anfänglichen Temperaturprofil des flachen Walzguts vor dem Zuführen zum Induktionsofen, Betriebsparametern des Induktionsofens (beispielsweise einer Transportgeschwindigkeit, mit der das Walzgut durch den Induktionsofen gefördert wird, oder einer Durchlaufzeit, die das Walzgut zum Durchlaufen des Induktionsofens benötigt) und einem gewünschten finalen Temperaturprofil des flachen Walzguts nach dem Auslaufen aus dem Induktionsofen bestimmt werden. Gleiches gilt gegebenenfalls auch für Positionsänderungen, um welche die Induktionsmodule verfahren werden.Additional values by which the target values for the remaining first and second induction modules are increased or reduced can be determined as required. In the simplest case, an even distribution is made to the remaining induction modules - separately for the first and second induction modules. Better results are achieved, however, if the additional values are determined as a function of an initial temperature profile of the flat rolled stock before it is fed into the induction furnace, operating parameters of the induction furnace (for example a transport speed at which the rolled stock is conveyed through the induction furnace or a throughput time that the rolled stock requires to pass through the induction furnace) and a desired final temperature profile of the flat rolled stock after it leaves the induction furnace. The same applies, if necessary, to position changes by which the induction modules are moved.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Steuerprogramms ist Gegenstand des abhängigen Anspruchs 8.The object is further achieved by a control program with the features of claim 7. An advantageous embodiment of the control program is the subject of dependent claim 8.

Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Steuerprogramms durch die Steuereinrichtung, dass die Steuereinrichtung zusätzlich zu den bereits genannten Maßnahmen in dem Fall, dass ausschließlich eine Istgröße, mit der eines der ersten Induktionsmodule betrieben wird, gegenüber ihrer korrespondierenden Sollgröße einen reduzierten Wert aufweist, unter Beibehaltung des Betriebs aller zweiten Induktionsmodule die Sollgrößen für die verbleibenden ersten Induktionsmodule erhöht, so dass eine durch die reduzierte Istgröße bewirkte verringerte Erwärmung des Walzguts so weit wie möglich kompensiert wird.According to the invention, the processing of the control program by the control device causes the control device, in addition to the measures already mentioned, to increase the target values for the remaining first induction modules while maintaining the operation of all second induction modules, in the event that only one actual value with which one of the first induction modules is operated has a reduced value compared to its corresponding target value, so that a reduced heating of the rolling stock caused by the reduced actual value is compensated as far as possible.

Vorzugsweise bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung zusätzlich, dass die Steuereinrichtung auch die zusätzlichen Maßnahmen der vorteilhaften Ausgestaltungen des Erwärmungsverfahrens realisiert.Preferably, the processing of the machine code by the control device additionally causes the control device to also implement the additional measures of the advantageous embodiments of the heating method.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Steuerprogramm programmiert, so dass die Steuereinrichtung den Induktionsofen gemäß einem erfindungsgemäßen Erwärmungsverfahren betreibt.The object is further achieved by a control device with the features of claim 9. According to the invention, the control device is provided with a control program according to the invention programmed so that the control device operates the induction furnace according to a heating method according to the invention.

Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Induktionsofen mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Erfindungsgemäß ist bei einem Induktionsofen der eingangs genannten Art die Steuereinrichtung des Induktionsofens als erfindungsgemäße Steuereinrichtung ausgebildet.The object is further achieved by an induction furnace with the features of claim 10. According to the invention, in an induction furnace of the type mentioned at the outset, the control device of the induction furnace is designed as a control device according to the invention.

Short description of the drawings

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei zeigen:

FIG 1: einen Induktionsofen und ein Walzgut von der Seite,
FIG 2: den Induktionsofen und das Walzgut von FIG 1 von oben,
FIG 3: ein Ablaufdiagramm,
FIG 4: ein weiteres Ablaufdiagramm,
FIG 5: ein weiteres Ablaufdiagramm,
FIG 6: ein weiteres Ablaufdiagramm und
FIG 7: ein weiteres Ablaufdiagramm.

The above-described properties, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more readily understood in connection with the following description of an embodiment, which is explained in more detail in connection with the drawings, in which:

FIG 1: an induction furnace and a rolling stock from the side,
FIG 2: the induction furnace and the rolling stock from FIG 1 from above,
FIG 3: a flow chart,
FIG 4: another flow chart,
FIG 5: another flow chart,
FIG 6: another flow chart and
FIG 7: another flow chart.

Description of the embodiments

Gemäß FIG 1 soll in einem Induktionsofen 1 ein flaches Walzgut 2 erwärmt werden. Das Walzgut 2 besteht aus Metall, oftmals aus Stahl. Das Walzgut 2 durchläuft den Induktionsofen 1 in einer Längsrichtung x. Es erstreckt sich gemäß FIG 2 in einer Querrichtung y, die quer zur Längsrichtung x verläuft, von einer ersten Walzgutkante 3 zu einer zweiten Walzgutkante 4. Das Walzgut 2 weist beim Einlaufen in den Induktionsofen 1 ein anfängliches Temperaturprofil T1 auf. Beim Auslaufen aus dem Induktionsofen 1 weist das Walzgut 2 ein finales Temperaturprofil T2 auf. Die Temperaturprofile T1, T2 sind zumindest in der Querrichtung y ortsaufgelöst. Die Temperaturprofile T1, T2 können auch in der Längsrichtung x variieren.According to FIG 1 A flat rolled product 2 is to be heated in an induction furnace 1. The rolled product 2 consists of metal, often steel. The rolled product 2 passes through the induction furnace 1 in a longitudinal direction x. It extends according to FIG 2 in a transverse direction y, which runs transversely to the longitudinal direction x, from a first rolling stock edge 3 to a second rolling stock edge 4. The rolling stock 2 has an initial temperature profile T1 when it enters the induction furnace 1. When it leaves the induction furnace 1, the rolling stock 2 has a final temperature profile T2. The temperature profiles T1, T2 are spatially resolved at least in the transverse direction y. The temperature profiles T1, T2 can also vary in the longitudinal direction x.

Ein derartiger Induktionsofen 1 wird oftmals in einer Walzlinie eingesetzt. Er wird dazu verwendet, das Walzgut 2 vor dem Walzen aufzuheizen und/oder in Querrichtung y eine Vergleichmäßigung des finalen Temperaturprofils T2 zu bewirken. Insbesondere soll das finale Temperaturprofil T2 in aller Regel in Querrichtung y gesehen symmetrisch sein. In vielen Fällen ist bereits die Temperatur des Walzguts 2 beim Einlaufen in den Induktionsofen 1 relativ hoch. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Induktionsofen 1 zwischen einer Stranggießanlage und einer Walzstraße angeordnet ist oder zwischen einem Vorwalzwerk und einer Fertigstraße angeordnet ist.Such an induction furnace 1 is often used in a rolling line. It is used to heat the rolling stock 2 before rolling and/or to even out the final temperature profile T2 in the transverse direction y. In particular, the final temperature profile T2 should generally be symmetrical in the transverse direction y. In many cases, the temperature of the rolling stock 2 is already relatively high when it enters the induction furnace 1. This is especially true if the induction furnace 1 is located between a continuous casting plant and a rolling mill or is arranged between a roughing mill and a finishing mill.

Der Induktionsofen 1 weist eine Mehrzahl von Modulpaaren 5 auf. Die Modulpaare sind in den FIG 1 und 2 jeweils mit einer weiteren Ziffer ergänzt, also als Modulpaar 51, 52 usw. bezeichnet. Soweit es nachstehend nicht auf ein ganz spezielles Modulpaar 5 ankommt, wird nachstehend nur das sozusagen verkürzte Bezugszeichen 5 verwendet. Soweit auf ein ganz bestimmtes Modulpaar 51 bis 55 Bezug genommen wird, wird das sozusagen vollständige Bezugszeichen 51, 52 usw. verwendet. Rein beispielhaft wird weiterhin nachfolgend angenommen, dass fünf Modulpaare 5 vorhanden sind. In Verbindung mit dieser Anzahl an Modulpaaren 5 wird die vorliegende Erfindung nachstehend erläutert. Die Anzahl an Modulpaaren 5 könnte jedoch auch größer sein, beispielsweise sechs, sieben oder acht betragen. Ebenso könnte die Anzahl an Modulpaaren 5 auch kleiner sein, beispielsweise drei oder vier. Minimal sind jedoch zwei Modulpaare 5 vorhanden.The induction furnace 1 has a plurality of module pairs 5. The module pairs are arranged in the FIGS 1 and 2 each supplemented with a further digit, i.e. referred to as module pair 51, 52, etc. Unless a very specific module pair 5 is important below, only the abbreviated reference number 5 is used below. If reference is made to a very specific module pair 51 to 55, the complete reference number 51, 52, etc. is used. Purely by way of example, it is also assumed below that five module pairs 5 are present. The present invention is explained below in connection with this number of module pairs 5. However, the number of module pairs 5 could also be larger, for example six, seven or eight. Likewise, the number of module pairs 5 could also be smaller, for example three or four. However, there are at least two module pairs 5.

Die Modulpaare 5 folgen in der Längsrichtung x gesehen sequenziell aufeinander. Sie weisen jeweils ein erstes und ein zweites Induktionsmodul 6, 7 auf. Den Induktionsmodulen 6, 7 ist jeweils eine eigene Energieversorgungseinrichtung 8 proprietär zugeordnet. Die jeweilige Energieversorgungseinrichtung 8 ist nur bei den vordersten beiden Induktionsmodulen 6, 7 dargestellt. Sie kann beispielsweise als Umrichter ausgebildet sein, der über einen Gleichspannungskreis gespeist wird. Über die jeweilige Energieversorgungseinrichtung 8 wird das jeweilige Induktionsmodul 6, 7 mit elektrischer Energie versorgt. Analog zu den Modulpaaren 5 werden die Induktionsmodule 6, 7 nachstehend bei Bedarf zur Individualisierung mit einer weiteren Ziffer ergänzt, also als Induktionsmodul 61, 62 usw. Soweit es nachstehend nicht auf ein ganz spezielles Induktionsmodul 6, 7 ankommt, wird nachstehend nur das sozusagen verkürzte Bezugszeichen 6 bzw. 7 verwendet.The module pairs 5 follow one another sequentially in the longitudinal direction x. They each have a first and a second induction module 6, 7. The induction modules 6, 7 each have their own proprietary energy supply device 8. The respective energy supply device 8 is only shown for the front two induction modules 6, 7. It can, for example, be designed as a converter that is fed via a DC voltage circuit. The respective induction module 6, 7 is supplied with electrical energy via the respective energy supply device 8. Analogous to the module pairs 5, the induction modules 6, 7 are supplemented below with another number if necessary for individualization, i.e. as induction module 61, 62, etc. Unless a very specific induction module 6, 7 is important below, only the abbreviated reference number 6 or 7 is used below.

Der Induktionsofen 1 weist - siehe FIG 1 - weiterhin eine Steuereinrichtung 9 auf. Die Steuereinrichtung 9 ist mit einem Steuerprogramm 10 programmiert. Das Steuerprogramm 10 umfasst Maschinencode 11. Der Maschinencode 11 ist von der Steuereinrichtung 9 abarbeitbar. Aufgrund der Programmierung der Steuereinrichtung 9 mit dem Steuerprogramm 10 bzw. der Abarbeitung des Maschinencodes 11 durch die Steuereinrichtung 9 betreibt die Steuereinrichtung 9 den Induktionsofen 1 gemäß einem Erwärmungsverfahren für das Walzgut 2. Dieses Erwärmungsverfahren wird nachstehend - zunächst in Verbindung mit FIG 3, später auch unter Bezugnahme auf die FIG 4 und 5 - näher erläutert.The induction furnace 1 has - see FIG 1 - further comprises a control device 9. The control device 9 is programmed with a control program 10. The control program 10 comprises machine code 11. The machine code 11 can be processed by the control device 9. Due to the programming of the control device 9 with the control program 10 or the processing of the machine code 11 by the control device 9, the control device 9 operates the induction furnace 1 according to a heating process for the rolling stock 2. This heating process is described below - initially in connection with FIG 3 , later also with reference to the FIG 4 and 5 - explained in more detail.

Gemäß FIG 3 legt die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S1 für die ersten Induktionsmodule 6 jeweilige erste Anfangspositionen p1* und für die zweiten Induktionsmodule 7 jeweilige zweite Anfangspositionen p2* fest. Die ersten und zweiten Anfangspositionen p1*, p2* werden von der Steuereinrichtung 9 in Abhängigkeit von der Breite b des Walzguts 2 bestimmt. Die ersten und zweiten Anfangspositionen p1*, p2* werden von der Steuereinrichtung 9 derart bestimmt, dass - eine entsprechende Positionierung der Induktionsmodule 6, 7 vorausgesetzt - die ersten Induktionsmodule 6 auf die erste Walzgutkante 3 zu und die zweiten Induktionsmodule 7 auf die zweite Walzgutkante 4 zu versetzt angeordnet sind. Dies ist insbesondere aus FIG 2 ersichtlich. Die ersten Anfangspositionen p1* sind in der Regel einheitlich für die ersten Induktionsmodule 6. Prinzipiell können sie aber auch individuell bestimmt sein. Ebenso sind auch die zweiten Anfangspositionen p2* in der Regel einheitlich für die zweiten Induktionsmodule 7. Prinzipiell können sie aber auch individuell bestimmt sein.According to FIG 3 the control device 9 determines in a step S1 for the first induction modules 6 respective first starting positions p1* and for the second induction modules 7 respective second starting positions p2*. The first and second starting positions p1*, p2* are determined by the control device 9 depending on the width b of the rolling stock 2. The first and second initial positions p1*, p2* are determined by the control device 9 in such a way that - assuming a corresponding positioning of the induction modules 6, 7 - the first induction modules 6 are arranged offset towards the first rolling stock edge 3 and the second induction modules 7 are arranged offset towards the second rolling stock edge 4. This is particularly evident from FIG 2 The first starting positions p1* are usually the same for the first induction modules 6. In principle, however, they can also be determined individually. Likewise, the second starting positions p2* are usually the same for the second induction modules 7. In principle, however, they can also be determined individually.

In einem Schritt S2 gibt die Steuereinrichtung 9 die Anfangspositionen p1*, p2* (genauer: die entsprechenden Werte) an entsprechende Positioniereinrichtungen 12 (siehe FIG 2) aus. Dadurch werden die ersten und zweiten Induktionsmodule 6, 7 auf ihrer jeweiligen Anfangsposition p1*, p2* positioniert. Auch die Positioniereinrichtungen 12 sind in FIG 2 nur für die vordersten beiden Induktionsmodule 6, 7 dargestellt. Die Positioniereinrichtungen 12 können beispielsweise als Hydraulikzylindereinheiten ausgebildet sein.In a step S2, the control device 9 sends the initial positions p1*, p2* (more precisely: the corresponding values) to corresponding positioning devices 12 (see FIG 2 ). This positions the first and second induction modules 6, 7 at their respective initial positions p1*, p2*. The positioning devices 12 are also in FIG 2 only shown for the two front induction modules 6, 7. The positioning devices 12 can be designed, for example, as hydraulic cylinder units.

Weiterhin legt die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S3 für die ersten Induktionsmodule 6 erste elektrische Sollgrößen I1* und für die zweiten Induktionsmodule 6 zweite elektrische Sollgrößen I2* fest. In der Regel sind die ersten Sollgrößen I1* einheitlich für die ersten Induktionsmodule 6. Ebenso sind auch in der Regel die zweiten Sollgrößen I2* einheitlich für die zweiten Induktionsmodule 7. Prinzipiell können die Sollgrößen I1*, I2* aber auch individuell bestimmt sein. Beispielsweise können die Sollgrößen I1*, I2* in der Längsrichtung x gesehen linear ansteigen oder abfallen oder auch stärker oder schwächer als linear ansteigen oder abfallen.Furthermore, in a step S3, the control device 9 defines first electrical target values I1* for the first induction modules 6 and second electrical target values I2* for the second induction modules 6. As a rule, the first target values I1* are uniform for the first induction modules 6. Likewise, the second target values I2* are also generally uniform for the second induction modules 7. In principle, the target values I1*, I2* can also be determined individually. For example, the target values I1*, I2* can increase or decrease linearly in the longitudinal direction x or can increase or decrease more or less than linearly.

Die ermittelten Sollgrößen I1*, I2* (genauer: die entsprechenden Werte) gibt die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S4 an die entsprechenden Energieversorgungseinrichtungen 8 aus. Aufgrund dieser Vorgabe beaufschlagen die Energieversorgungseinrichtungen 8 die Induktionsmodule 6, 7 entsprechend. Die Induktionsmodule 6, 7 werden also mit Istgrößen I1, I2 betrieben, die den Sollgrößen I1*, I2* entsprechen.The control device 9 outputs the determined target values I1*, I2* (more precisely: the corresponding values) to the corresponding energy supply devices 8 in a step S4. Based on this specification, the energy supply devices 8 apply the appropriate load to the induction modules 6, 7. The induction modules 6, 7 are therefore operated with actual values I1, I2 that correspond to the target values I1*, I2*.

Die Sollgrößen I1*, I2* und damit auch die Istgrößen I1, I2 können nach Bedarf bestimmt sein. Es kann sich insbesondere um Spannungen, Ströme oder Leistungen handeln.The target values I1*, I2* and thus also the actual values I1, I2 can be determined as required. In particular, these can be voltages, currents or powers.

Analog zu den Induktionsmodulen 6, 7 werden die Sollgrößen I1*, I2* und die Istgrößen I1, I2 nachstehend bei Bedarf zur Individualisierung mit einer weiteren Ziffer ergänzt, also beispielsweise als Sollgröße I12* oder als Istgröße I11 bezeichnet. Soweit es nachstehend nicht auf eine ganz spezielle Sollgröße I1*, I2* bzw. Istgröße I1, I2 ankommt, wird nachstehend nur das sozusagen verkürzte Bezugszeichen I1*, I2* bzw. I1, I2 verwendet.Analogous to the induction modules 6, 7, the target values I1*, I2* and the actual values I1, I2 are supplemented with an additional number below for individualization if required, for example as target value I12* or actual value I11. Unless a very specific target value I1*, I2* or actual value I1, I2 is required below, only the abbreviated reference symbol I1*, I2* or I1, I2 is used below.

In einem Schritt S5 nimmt die Steuereinrichtung 9 - beispielsweise von den Energieversorgungseinrichtungen 8 - die Istgrößen I1, I2 (genauer: die entsprechenden Werte) entgegen.In a step S5, the control device 9 receives the actual variables I1, I2 (more precisely: the corresponding values) - for example from the energy supply devices 8.

In einem Schritt S6 prüft die Steuereinrichtung 9, ob die ersten Istgrößen I1 mit den ersten Sollgrößen I1* übereinstimmen. Wenn dies der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S7 über. Im Schritt S7 prüft die Steuereinrichtung 9, ob die zweiten Istgrößen I2 mit den zweiten Sollgrößen I2* übereinstimmen. Wenn auch dies der Fall ist, arbeiten sowohl die ersten als auch die zweiten Induktionsmodule 6, 7 ordnungsgemäß, so dass keine weiteren Maßnahmen ergriffen werden müssen. Vielmehr kann direkt zum Schritt S5 zurückgegangen werden.In a step S6, the control device 9 checks whether the first actual values I1 match the first target values I1*. If this is the case, the control device 9 goes to a step S7. In step S7, the control device 9 checks whether the second actual values I2 match the second target values I2*. If this is also the case, both the first and the second induction modules 6, 7 are working properly, so that no further measures need to be taken. Instead, it is possible to go back directly to step S5.

Wenn die Prüfung des Schrittes S7 negativ verläuft, ist (mindestens) eine der zweiten Istgrößen I2 (gegenüber der zugehörigen zweiten Sollgröße I2*) reduziert. In diesem Fall arbeiten zwar die ersten Induktionsmodule 6 ordnungsgemäß, nicht aber die zweiten Induktionsmodule 7. Daher geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S8 über, in dem sie eine entsprechende Fehlerbehandlung durchführt.If the test in step S7 is negative, (at least) one of the second actual variables I2 is reduced (compared to the associated second target variable I2*). In this case, the first induction modules 6 are working properly, but not the second induction modules 7. Therefore, the control device 9 goes to a step S8 in which it carries out appropriate error handling.

Wenn die Prüfung des Schrittes S6 negativ verläuft, geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S9 über. In diesem Fall arbeitet mindestens eines der ersten Induktionsmodule 6 nicht ordnungsgemäß. Im Schritt S9 prüft die Steuereinrichtung 9, ob die zweiten Istgrößen I2 mit den zweiten Sollgrößen I2* übereinstimmen. Wenn dies der Fall ist, arbeiten die zweiten Induktionsmodule 7 ordnungsgemäß. In diesem Fall geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S10 über, in dem sie eine entsprechende Fehlerbehandlung durchführt.If the test in step S6 is negative, the control device 9 moves to a step S9. In this case, at least one of the first induction modules 6 is not working properly. In step S9, the control device 9 checks whether the second actual values I2 match the second target values I2*. If this is the case, the second induction modules 7 are working properly. In this case, the control device 9 moves to a step S10 in which it carries out appropriate error handling.

Wenn auch die Prüfung des Schrittes S9 negativ ausfällt, arbeiten sowohl die ersten als auch die zweiten Induktionsmodule 6, 7 nicht ordnungsgemäß. In diesem Fall geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S11 über, in dem sie eine entsprechende Fehlerbehandlung durchführt.If the test in step S9 is also negative, both the first and the second induction modules 6, 7 are not working properly. In this case, the control device 9 goes to a step S11 in which it carries out appropriate error handling.

Nachstehend wird in Verbindung mit FIG 4 eine mögliche Implementierung des Schrittes S10 erläutert, also der Situation, dass zwar die zweiten Induktionsmodule 7, nicht aber die ersten Induktionsmodule 6 ordnungsgemäß arbeiten. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird im Rahmen der nachfolgenden Erläuterungen angenommen, dass das erste Induktionsmodul 61 des ersten Modulpaares 51 nicht ordnungsgemäß arbeitet, also die Istgröße I11 kleiner als die zugehörige Sollgröße I11* ist. Würde ein anderes der ersten Induktionsmodule 6 nicht ordnungsgemäß arbeiten, ergäben sich analoge Ausführungen. Würden mehrere der ersten Induktionsmodule 6 nicht ordnungsgemäß arbeiten, würden die ordnungsgemäß arbeitenden ersten Induktionsmodule 6 und die nicht ordnungsgemäß arbeitenden ersten Induktionsmodule 6 zwei zueinander komplementäre Gruppen bilden. Auch dann ergäben sich analoge Ausführungen.The following is in connection with FIG 4 a possible implementation of step S10 is explained, i.e. the situation in which the second induction modules 7 are working properly, but not the first induction modules 6. Without restricting generality, it is assumed in the following explanations that the first induction module 61 of the first module pair 51 is not working properly, i.e. the actual value I11 is smaller than the associated target value I11*. If another of the first induction modules 6 were not working properly, analogous implementations would result. If several of the first induction modules 6 were not working properly, the properly working first induction modules 6 and the improperly working first induction modules 6 would form two groups that complement each other. Analogous implementations would then also result.

Zur Implementierung des Schrittes S10 kann die Steuereinrichtung 9 beispielsweise zunächst in einem Schritt S21 die Differenz δI1 zwischen der Sollgröße I11* und der Istgröße I11 bilden.To implement step S10, the control device 9 can, for example, first form the difference δI1 between the target value I11* and the actual value I11 in a step S21.

Sodann kann die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S22, basierend auf der Differenz δI1, für die verbleibenden ersten Induktionsmodule 62 bis 65 erste Zusatzwerte δI12* bis δI15* ermitteln. Im einfachsten Fall kann die Steuereinrichtung 9 beispielsweise versuchen, die Differenz δI1 gleichmäßig auf die verbleibenden (d.h. die ordnungsgemäß arbeitenden) ersten Induktionsmodule 62 bis 65 zu verteilen, wobei jedoch entsprechende maximal zulässige elektrische Größen I12max bis I15max der Induktionsmodule 62 bis 65 berücksichtigt werden. Die Aufteilung der Differenz δI1 in Viertel ergibt sich vorliegend konkret dadurch, dass angenommen wurde, dass insgesamt fünf Modulpaare 5 vorhanden sind, von denen gemäß Voraussetzung das erste Induktionsmodul 6 eines der Modulpaare 5 ausgefallen ist und demzufolge die Differenz δI1 nur auf die ersten Induktionsmodule 6 der anderen vier Modulpaare 5 aufgeteilt werden kann.Then, in a step S22, the control device 9 can determine first additional values δI12* to δI15* for the remaining first induction modules 62 to 65 based on the difference δI1. In the simplest case, the control device 9 can, for example, attempt to distribute the difference δI1 evenly among the remaining (i.e., the properly functioning) first induction modules 62 to 65, but taking into account the corresponding maximum permissible electrical values I12max to I15max of the induction modules 62 to 65. The division of the difference δI1 into quarters is specifically the result here because it was assumed that there are a total of five module pairs 5, of which, according to the prerequisite, the first induction module 6 of one of the module pairs 5 has failed and, as a result, the difference δI1 can only be distributed among the first induction modules 6 of the other four module pairs 5.

In einem Schritt S23 werden sodann die ersten Sollgrößen I12* bis I15* um die ersten Zusatzwerte δI12* bis δI15* erhöht. Weiterhin ermittelt die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S24 die nunmehr noch verbleibende Differenz δI1.In a step S23, the first target values I12* to I15* are then increased by the first additional values δI12* to δI15*. Furthermore, in a step S24, the control device 9 determines the now remaining difference δI1.

Gegebenenfalls können die Schritte S22 bis S24 mehrfach ausgeführt werden. In diesem Fall variiert jedoch die Aufteilung der jeweils noch verbleibenden Differenz δI1 von Iteration zu Iteration, nämlich von einem Viertel über ein Drittel auf die Hälfte und schließlich auf die vollständige Differenz δI1.If necessary, steps S22 to S24 can be carried out several times. In this case, however, the distribution of the remaining difference δI1 varies from iteration to iteration, namely from a quarter to a third to half and finally to the complete difference δI1.

In einem Schritt S25 prüft die Steuereinrichtung 9, ob die verbleibende Differenz δI1 den Wert 0 aufweist, ob also die im Schritt S21 ursprünglich ermittelte Differenz δI1 vollständig auf die verbleibenden ersten Induktionsmodule 62 bis 65 aufgeteilt werden konnte. Wenn dies der Fall ist, kann die Vorgehensweise von FIG 4 beendet sein. Wenn dies nicht der Fall ist, kann die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S26 und darauf folgend zu einem Schritt S27 übergehen. Alternativ können die Schritte S25 bis S27 auch entfallen oder können in den Schritten S26 und S27 andere als die nachstehend erläuterten Maßnahmen ergriffen werden.In a step S25, the control device 9 checks whether the remaining difference δI1 has the value 0, i.e. whether the difference δI1 originally determined in step S21 could be completely divided between the remaining first induction modules 62 to 65. If this is the case, the procedure of FIG 4 be completed. If this is not the case, the control device 9 can proceed to a step S26 and then to a step S27. Alternatively, steps S25 to S27 can also be omitted or measures other than those explained below can be taken in steps S26 and S27.

Im Schritt S26 ermittelt die Steuereinrichtung 9 für die zweiten Induktionsmodule 71 bis 75 zweite Zusatzwerte δI21* bis δI25*. Diese Ermittlung erfolgt basierend auf der verbleibenden Differenz δI1, also der bei der (gegebenenfalls letztmaligen) Ausführung des Schrittes S24 ermittelten Differenz δI1. Im einfachsten Fall kann die Steuereinrichtung 9 beispielsweise die verbleibende Differenz δI1 gleichmäßig auf die zweiten Induktionsmodule 71 bis 75 verteilen. In einem Schritt S27 werden sodann die zweiten Sollgrößen I21* bis I25* um die zweiten Zusatzwerte δI21* bis δI25* verringert bzw. reduziert.In step S26, the control device 9 determines second additional values δI21* to δI25* for the second induction modules 71 to 75. This determination is made based on the remaining difference δI1, i.e. the difference δI1 determined during the (possibly last) execution of step S24. In the simplest case, the control device 9 can, for example, distribute the remaining difference δI1 evenly between the second induction modules 71 to 75. In a step S27, the second target values I21* to I25* are then reduced by the second additional values δI21* to δI25*.

Here is a numerical example:

Wenn beispielsweise die ersten und zweiten Induktionsmodule 6, 7 das Walzgut 2 mit jeweils 2 MW (Megawatt) beaufschlagen sollen, die ersten und zweiten Sollgrößen I1*, I2* also entsprechend festgelegt sind, und das erste Induktionsmodul 61 vollständig ausfällt (I11 = 0), so wird vorrangig versucht, diesen Ausfall durch eine entsprechend erhöhte Beaufschlagung des Walzguts 2 durch die verbleibenden ersten Induktionsmodule 62 bis 65 zu kompensieren. Die Kompensation wird vorgenommen, so weit wie möglich ist. Das bedeutet im Ergebnis, dass die ersten Sollgrößen I12* bis I15* um die ersten Zusatzwerte δI12* bis δI15* erhöht werden, jedoch maximal bis auf ihre maximal zulässigen Werte I12max bis I15max. Wenn die maximal zulässige Leistung der Induktionsmodule 6, 7 bei 2,5 MW oder darüber liegt, kann diese Aufteilung vorgenommen werden. Wenn die maximal zulässige Leistung der Induktionsmodule 6, 7 jedoch beispielsweise bei 2,25 MW liegt, kann nur bis zu diesem Wert gegangen werden. In diesem Fall verbleibt 1 MW, das mittels der verbleibenden ersten Induktionsmodule 6 nicht kompensiert werden kann.If, for example, the first and second induction modules 6, 7 are each supposed to apply 2 MW (megawatts) to the rolling stock 2, i.e. the first and second target values I1*, I2* are set accordingly, and the first induction module 61 fails completely (I11 = 0), the priority is to try to compensate for this failure by a correspondingly increased application of the remaining first induction modules 62 to 65 to the rolling stock 2. The compensation is carried out as far as possible. This means that the first target values I12* to I15* are increased by the first additional values δI12* to δI15*, but no more than up to their maximum permissible values I12max to I15max. If the maximum permissible power of the induction modules 6, 7 is 2.5 MW or more, this division can be carried out. However, if the maximum permissible power of the induction modules 6, 7 is, for example, 2.25 MW, it is only possible to go up to this value. In this case, 1 MW remains that cannot be compensated by the remaining first induction modules 6.

Soweit eine derartige Kompensation nicht möglich ist, wird in der Regel die Aussteuerung der zweiten Induktionsmodule 71 bis 75 reduziert. Dies wird durch die Reduzierung der zweiten Sollgrößen I21* bis I25* um die zweiten Zusatzwerte δI21* bis δI25* bewirkt. Gemäß dem Zahlenbeispiel würden somit die zweiten Sollgrößen I21* bis I25* derart reduziert werden, dass die zweiten Induktionsmodule 7 nur noch jeweils 1,8 MW in das Walzgut 2 einbringen. Denn dann gilt 4 x 2,25 MW = 9 MW = 5 x 1,8 MW.If such compensation is not possible, the control of the second induction modules 71 to 75 is generally reduced. This is achieved by reducing the second target values I21* to I25* by the second additional values δI21* to δI25*. According to the numerical example, the second target values I21* to I25* would thus be reduced in such a way that the second induction modules 7 only introduce 1.8 MW each into the rolling stock 2. This is because 4 x 2.25 MW = 9 MW = 5 x 1.8 MW applies.

Alternativ kann eine Unsymmetrie in der Erwärmung des Walzguts 2 hingenommen werden, sofern dies akzeptabel ist oder mit kleineren Nachteilen als die Reduzierung der in das Walzgut 2 eingebrachten Leistung verbunden ist.Alternatively, an asymmetry in the heating of the rolling stock 2 can be accepted, provided that this is acceptable or is associated with minor disadvantages than the reduction of the power introduced into the rolling stock 2.

Eine mögliche Implementierung des Schrittes S8 ergibt sich aufgrund der Implementierung des Schrittes S10 von selbst. Denn der Schritt S8 und der Schritt S10 können spiegelbildlich zueinander betrachtet werden. Nachstehend wird daher nur noch der Schritt S11 näher erläutert, also die Situation, in der sowohl die ersten als auch die zweiten Induktionsmodule 6, 7 nicht ordnungsgemäß arbeiten.A possible implementation of step S8 arises automatically from the implementation of step S10. This is because step S8 and step S10 can be viewed as mirror images of each other. Therefore, only step S11 is explained in more detail below, i.e. the situation in which both the first and the second induction modules 6, 7 are not working properly.

Nachstehend wird in Verbindung mit FIG 5 eine mögliche Implementierung des Schrittes S11 erläutert, also der Situation, dass sowohl die ersten Induktionsmodule 6 als auch die zweiten Induktionsmodule 7 nicht ordnungsgemäß arbeiten. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird im Rahmen der nachfolgenden Erläuterungen angenommen, dass das erste Induktionsmodul 61 des ersten Modulpaares 51 und das zweite Induktionsmodul 75 des fünften Modulpaares 55 nicht ordnungsgemäß arbeiten, also die Istgröße I11 kleiner als die zugehörige Sollgröße I11* und die Istgröße I25 kleiner als die zugehörige Sollgröße I25* sind. Würden andere der ersten und zweiten Induktionsmodule 6, 7 nicht ordnungsgemäß arbeiten, ergäben sich analoge Ausführungen. Ebenso würden sich auch analoge Ausführungen ergeben, wenn mehrere der ersten Induktionsmodule 6 und/oder mehrere der zweiten Induktionsmodule 7 nicht ordnungsgemäß arbeiten würden. In diesem Fall müssten gegebenenfalls vier Gruppen gebildet werden, nämlich je eine Gruppe für die ordnungsgemäß arbeitenden ersten Induktionsmodule 6, die nicht ordnungsgemäß arbeitenden ersten Induktionsmodule 6, die ordnungsgemäß arbeitenden zweiten Induktionsmodule 7 und die nicht ordnungsgemäß arbeitenden zweiten Induktionsmodule 7.The following is in connection with FIG 5 a possible implementation of step S11 is explained, i.e. the situation that both the first induction modules 6 and the second induction modules 7 are not working properly. Without restricting the generality, it is assumed in the following explanations that the first induction module 61 of the first module pair 51 and the second induction module 75 of the fifth module pair 55 are not working properly, i.e. the actual size I11 is smaller than the associated target size I11* and the actual size I25 is smaller than the associated target size I25*. If other of the first and second induction modules 6, 7 were not working properly, analogous embodiments would result. Analogous embodiments would also result if several of the first Induction modules 6 and/or several of the second induction modules 7 would not work properly. In this case, four groups may have to be formed, namely one group each for the properly working first induction modules 6, the improperly working first induction modules 6, the properly working second induction modules 7 and the improperly working second induction modules 7.

Zur Implementierung des Schrittes S11 kann die Steuereinrichtung 9 beispielsweise zunächst in einem Schritt S31 die Differenz δI1 zwischen der Sollgröße I11* und der Istgröße I11 bilden und sodann in einem Schritt S32, basierend auf der Differenz δI1, für die verbleibenden ersten Induktionsmodule 62 bis 65 die ersten Zusatzwerte δI12* bis δI15* ermitteln. In einem Schritt S33 werden sodann die ersten Sollgrößen I12* bis I15* um die ersten Zusatzwerte δI12* bis δI15* erhöht. Weiterhin ermittelt die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S34 die nunmehr noch verbleibende Differenz δI1.To implement step S11, the control device 9 can, for example, first calculate the difference δI1 between the target value I11* and the actual value I11 in a step S31 and then, in a step S32, determine the first additional values δI12* to δI15* for the remaining first induction modules 62 to 65 based on the difference δI1. In a step S33, the first target values I12* to I15* are then increased by the first additional values δI12* to δI15*. Furthermore, the control device 9 determines the now remaining difference δI1 in a step S34.

Zur Implementierung des Schrittes S11 kann die Steuereinrichtung 9 sodann weiterhin in einem Schritt S35 die Differenz δI2 zwischen der Sollgröße I25* und der Istgröße I25 bilden und in einem Schritt S36, basierend auf der Differenz δI2, für die verbleibenden zweiten Induktionsmodule 71 bis 74 zweite Zusatzwerte δI21* bis δI24* ermitteln. In einem Schritt S37 werden die zweiten Sollgrößen I21* bis I24* um die zweiten Zusatzwerte δI21* bis δI24* erhöht. Weiterhin ermittelt die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S38 die nunmehr noch verbleibende Differenz δI2.To implement step S11, the control device 9 can then further calculate the difference δI2 between the target value I25* and the actual value I25 in a step S35 and, in a step S36, determine second additional values δI21* to δI24* for the remaining second induction modules 71 to 74 based on the difference δI2. In a step S37, the second target values I21* to I24* are increased by the second additional values δI21* to δI24*. Furthermore, the control device 9 determines the now remaining difference δI2 in a step S38.

Die Schritte S31 bis S34 korrespondieren inhaltlich mit den Schritten S21 bis S24 von FIG 4. Die Schritte S35 bis S38 korrespondieren inhaltlich ebenfalls mit den Schritten S21 bis S24 von FIG 4, allerdings mit dem Unterschied, dass sie nicht bezüglich der ersten Induktionsmodule 62 bis 65 durchgeführt werden, sondern bezüglich der zweiten Induktionsmodule 71 bis 74. In beiden Fällen kann jedoch für Details auf die obigen Ausführungen zu FIG 4 verwiesen werden.The steps S31 to S34 correspond in content to the steps S21 to S24 of FIG 4 . Steps S35 to S38 also correspond in content to steps S21 to S24 of FIG 4 , but with the difference that they are not carried out with respect to the first induction modules 62 to 65, but with respect to the second induction modules 71 to 74. In both cases, however, for details, refer to the above statements. FIG 4 to get expelled.

In einem Schritt S39 prüft die Steuereinrichtung 9, ob die in den Schritten S34 und S38 ermittelten Differenzen δI1 und δI2 den gleichen Wert aufweisen. Wenn dies der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S40 über. Im Schritt S40 müssen oftmals keine weiteren Maßnahmen mehr ergriffen werden. In Einzelfällen kann dies jedoch erforderlich sein. Dies kann insbesondere dann gelten, wenn Differenzen δI1 und δI2 zwar den gleichen Wert aufweisen, aber von 0 verschieden sind.In a step S39, the control device 9 checks whether the differences δI1 and δI2 determined in steps S34 and S38 have the same value. If this is the case, the control device 9 goes to a step S40. In step S40, no further measures often have to be taken. However, this may be necessary in individual cases. This may apply in particular if the differences δI1 and δI2 have the same value but are different from 0.

Anderenfalls kann die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S41 prüfen, ob die Differenz δI1 größer als die Differenz δI2 ist. Wenn dies der Fall ist, geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S42 über. Anderenfalls geht die Steuereinrichtung 9 zu einem Schritt S43 über. Die FIG 6 und 7 zeigen mögliche Implementierungen der Schritte S42 und S43.Otherwise, the control device 9 can check in a step S41 whether the difference δI1 is greater than the difference δI2. If this is the case, the control device 9 goes to a step S42. Otherwise, the control device 9 goes to a step S43. The FIGS 6 and 7 show possible implementations of steps S42 and S43.

Zur Implementierung des Schrittes S42 kann die Steuereinrichtung 9 gemäß FIG 6 zunächst in einem Schritt S51 als resultierende Differenz δI1 die Differenz der Differenzen δI1 und δI2 ermitteln. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S52 für die zweiten Induktionsmodule 71 bis 74 erneut zweite Zusatzwerte δI21* bis δI24* ermitteln. In einem Schritt S53 können die zweiten Sollgrößen I21* bis I24* um die zweiten Zusatzwerte δI21* bis δI24* verringert bzw. reduziert werden. Die Schritte S52 und S53 korrespondieren inhaltlich im wesentlichen mit den Schritten S26 und S27 von FIG 4. Für Details kann daher auf die obigen Ausführungen zu FIG 4 verwiesen werden. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass die Schritte S26 und S27 für alle zweiten Induktionsmodule 71 bis 75 durchgeführt werden, während die Schritte S51 und S52 nur für die zweiten Induktionsmodule 71 bis 74 (also ohne das zweite Induktionsmodul 75) durchgeführt werden und weiterhin die noch aufzuteilende Differenz δI1, also die im Schritt S51 ermittelte Differenz δI1 nicht durch 5, sondern nur durch 4 geteilt wird, weil auch nur noch vier zweite Induktionsmodule 7 zur Verfügung stehen.To implement step S42, the control device 9 can be configured according to FIG 6 first, in a step S51, the difference between the differences δI1 and δI2 is determined as the resulting difference δI1. Furthermore, in a step S52, the control device 9 can again determine second additional values δI21* to δI24* for the second induction modules 71 to 74. In a step S53, the second target values I21* to I24* can be reduced or decreased by the second additional values δI21* to δI24*. The steps S52 and S53 correspond essentially in terms of content to the steps S26 and S27 of FIG 4 For details, please refer to the above comments. FIG 4 The only difference is that steps S26 and S27 are carried out for all second induction modules 71 to 75, while steps S51 and S52 are only carried out for the second induction modules 71 to 74 (i.e. without the second induction module 75) and the difference δI1 still to be divided, i.e. the difference δI1 determined in step S51, is not divided by 5 but only by 4, because only four second induction modules 7 are available.

In analoger Weise kann die Steuereinrichtung 9 gemäß FIG 7 zur Implementierung des Schrittes S43 in einem Schritt S61 als resultierende Differenz δI2 die Differenz der Differenzen δI2 und δI1 ermitteln. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 9 in einem Schritt S62 für die ersten Induktionsmodule 62 bis 65 erneut erste Zusatzwerte δI12* bis δI15* ermitteln. Im Schritt S63 können die ersten Sollgrößen I12* bis I15* um die ersten Zusatzwerte δI12* bis δI15* verringert bzw. reduziert werden. Die Schritte S61 bis S63 korrespondieren inhaltlich mit den Schritten S51 bis S53, allerdings mit dem Unterschied, dass sie nicht bezüglich der zweiten Induktionsmodule 71 bis 74 durchgeführt werden, sondern bezüglich der ersten Induktionsmodule 62 bis 65.In an analogous manner, the control device 9 can be FIG 7 to implement step S43, in a step S61, the difference between the differences δI2 and δI1 is determined as the resulting difference δI2. Furthermore, in a step S62, the control device 9 can again determine first additional values δI12* to δI15* for the first induction modules 62 to 65. In step S63, the first target values I12* to I15* can be reduced or decreased by the first additional values δI12* to δI15*. The steps S61 to S63 correspond in content to the steps S51 to S53, but with the difference that they are not carried out with respect to the second induction modules 71 to 74, but with respect to the first induction modules 62 to 65.

Here is another numerical example:

Wenn beispielsweise die ersten und zweiten Induktionsmodule 6, 7 das Walzgut 2 mit jeweils 2 MW (Megawatt) beaufschlagen sollen, die ersten und zweiten Sollgrößen I1*, I2* also entsprechend festgelegt sind, und das erste Induktionsmodul 61 und das zweite Induktionsmodul 75 vollständig ausfallen (I11 = I25 = 0), so wird vorrangig versucht, diese beiden Ausfälle durch eine entsprechend erhöhte Beaufschlagung des Walzguts 2 durch die verbleibenden ersten und zweiten Induktionsmodule 62 bis 65, 71 bis 74 zu kompensieren, die verbleibenden ersten und zweiten Induktionsmodule 62 bis 65, 71 bis 74 also mit jeweils 2,5 MW zu betreiben. Die Kompensation wird vorgenommen, so weit wie möglich ist. Das bedeutet im Ergebnis, dass die ersten Sollgrößen I12* bis I15* und die zweiten Sollgrößen I21* bis I24* erhöht werden, jedoch maximal bis auf ihre maximal zulässigen Werte I12max bis I15max, I21max bis I24max. Soweit eine derartige Kompensation zu unsymmetrischen Ergebnissen führt, kann die Aussteuerung der ersten oder der zweiten Induktionsmodule 62 bis 65, 71 bis 74 reduziert werden. Dies wird in den Schritten S53 und S63, die alternativ ausgeführt werden, durch die entsprechende Reduzierung der jeweiligen Sollgrößen I12* bis I15*, I21* bis I24* um die jeweiligen Zusatzwerte δI12* bis δI15*, δI21* bis δI24* bewirkt.If, for example, the first and second induction modules 6, 7 are each to apply 2 MW (megawatts) to the rolling stock 2, i.e. the first and second target values I1*, I2* are set accordingly, and the first induction module 61 and the second induction module 75 fail completely (I11 = I25 = 0), the priority is to try to compensate for these two failures by a correspondingly increased application of the rolling stock 2 by the remaining first and second induction modules 62 to 65, 71 to 74, i.e. to operate the remaining first and second induction modules 62 to 65, 71 to 74 with 2.5 MW each. Compensation is carried out as far as possible. This means that the first setpoint values I12* to I15* and the second setpoint values I21* to I24* are increased, but not more than up to their maximum permissible values I12max to I15max, I21max to I24max. If such compensation leads to asymmetrical results, the control of the first or second induction modules 62 to 65, 71 to 74 can be reduced. This is done in steps S53 and S63, which are carried out alternatively, by the corresponding reduction. the respective target values I12* to I15*, I21* to I24* by the respective additional values δI12* to δI15*, δI21* to δI24*.

Gegebenenfalls kann auch in Verbindung mit der Vorgehensweise gemäß FIG 5 (und hierauf aufbauend den FIG 6 und 7) eine Unsymmetrie in der Erwärmung des Walzguts 2 hingenommen werden, sofern dies akzeptabel ist oder mit kleineren Nachteilen als die Reduzierung der in das Walzgut 2 eingebrachten Leistung verbunden ist.If necessary, in conjunction with the procedure according to FIG 5 (and building on this, the FIGS 6 and 7 ) an asymmetry in the heating of the rolling stock 2 may be tolerated provided that this is acceptable or is associated with smaller disadvantages than the reduction in the power introduced into the rolling stock 2.

Im Ergebnis wird durch die Vorgehensweise der FIG 3 bis 7 somit erreicht, dass zwar in jedem Fall Maßnahmen ergriffen werden, aufgrund derer eine durch eine reduzierte Istgröße I11, I25 bewirkte verringerte Erwärmung des Walzguts 2 so weit wie möglich kompensiert wird. Jedoch wird bei einem Ausfall eines bestimmten Induktionsmodul 6, 7 nicht starr stets dieselbe Maßnahme ergriffen, sondern es wird individuell und angepasst auf die jeweilige Situation reagiert. Insbesondere wird modulübergreifend das Verhalten der anderen Induktionsmodule 6, 7 berücksichtigt. Dies steht insbesondere im Gegensatz zum Stand der Technik. Denn im Stand der Technik wird bei einem Ausfall eines ersten Induktionsmoduls 6 eines bestimmten Modulpaares 5 stets auch das zweite Induktionsmodul 7 dieses Modulpaares 5 abgeschaltet. Auch umgekehrt ist dies der Fall. Nur die ersten und zweiten Induktionsmodule 6, 7 der verbleibenden Modulpaare 5 werden weiter betrieben.As a result, the approach of the FIGS 3 to 7 This ensures that measures are taken in every case to compensate as far as possible for the reduced heating of the rolling stock 2 caused by a reduced actual value I11, I25. However, if a specific induction module 6, 7 fails, the same measure is not always taken in a rigid manner; instead, an individual response is made that is adapted to the respective situation. In particular, the behavior of the other induction modules 6, 7 is taken into account across modules. This is in particular in contrast to the prior art. In the prior art, if a first induction module 6 of a specific module pair 5 fails, the second induction module 7 of this module pair 5 is always switched off as well. The reverse is also the case. Only the first and second induction modules 6, 7 of the remaining module pairs 5 continue to operate.

Der Unterschied in der erfindungsgemäßen Vorgehensweise zeigt sich am deutlichsten in der vorstehend in Verbindung mit FIG 5 erläuterten Vorgehensweise. Im Stand der Technik würde wegen des Ausfalls des Induktionsmoduls 61 auch das Induktionsmodul 71 mit abgeschaltet werden. Weiterhin würde im Stand der Technik wegen des Ausfalls des Induktionsmoduls 75 auch das Induktionsmodul 65 mit abgeschaltet werden. Damit müssten die 20 MW, mit denen das Walzgut 2 gemäß Zahlenbeispiel zuvor von insgesamt 10 Induktionsmodulen 6, 7 beaufschlagt wurde, im Stand der Technik von den verbleibenden sechs Induktionsmodulen 62 bis 64, 72 bis 74 aufgebracht werden. Jedes verbleibende Induktionsmodul 6, 7 müsste das Walzgut 2 also mit rund 3,3 MW beaufschlagen. Wenn - beispielsweise - ein einzelnes Induktionsmodul 6, 7 das Walzgut 2 maximal mit 3,0 MW beaufschlagen könnte, könnte dieser Wert jedoch nicht mehr erreicht werden. Es wäre nur eine Beaufschlagung mit maximal 6 x 3,0 MW = 18 MW möglich. Bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise hingegen bleiben insgesamt acht Induktionsmodule 62 bis 65, 71 bis 74 in Betrieb. Damit muss, um das Walzgut 2 insgesamt mit 20 MW zu beaufschlagen, jedes verbleibende Induktionsmodul 62 bis 65, 71 bis 74 das Walzgut 2 nur mit 2,5 MW beaufschlagen, was gemäß Zahlenbeispiel innerhalb der zulässigen Belastungsgrenzen liegt.The difference in the procedure according to the invention is most clearly evident in the above-mentioned FIG 5 explained procedure. In the prior art, the failure of the induction module 61 would also cause the induction module 71 to be switched off. Furthermore, in the prior art, the failure of the induction module 75 would also cause the induction module 65 to be switched off. This means that the 20 MW with which the rolling stock 2 was previously supplied by a total of 10 induction modules 6, 7 according to the numerical example would have to be applied by the remaining six induction modules 62 to 64, 72 to 74 in the prior art. Each remaining induction module 6, 7 would therefore have to supply the rolling stock 2 with around 3.3 MW. If - for example - a single induction module 6, 7 could supply the rolling stock 2 with a maximum of 3.0 MW, this value could no longer be achieved. Only a maximum of 6 x 3.0 MW = 18 MW would be possible. In the procedure according to the invention, however, a total of eight induction modules 62 to 65, 71 to 74 remain in operation. Thus, in order to apply a total of 20 MW to the rolling stock 2, each remaining induction module 62 to 65, 71 to 74 only has to apply 2.5 MW to the rolling stock 2, which according to the numerical example is within the permissible load limits.

In vielen Fällen sind über die Vorgehensweisen der FIG 3 bis 7 hinaus keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Im Falle von FIG 5 ist jedoch möglich, im Rahmen der Schritte S40, S42 und S43 zusätzlich die ersten Induktionsmodule 6 bzw. zumindest die verbleibenden ersten Induktionsmodule 62 bis 65 um Positionsänderungen δp1 zu verfahren, und zwar ausgehend von ihren jeweiligen Anfangspositionen p1*. Ebenso ist es umgekehrt möglich, die zweiten Induktionsmodule 7 bzw. zumindest die verbleibenden zweiten Induktionsmodule 71 bis 74 um Positionsänderungen δp2 zu verfahren, und zwar ausgehend von ihren jeweiligen Anfangspositionen p2*. Die entsprechenden Verfahrbewegungen sind in FIG 2 für die vordersten beiden Induktionsmodule 6, 7 durch Pfeile 13 angedeutet. Im Falle von FIG 4 erfolgt das Verfahren nur für die zweiten Induktionsmodule 7 bzw. zumindest die verbleibenden zweiten Induktionsmodule 71 bis 74.In many cases, the procedures of the FIGS 3 to 7 No further action is required. In the case of FIG 5 However, it is possible, within the scope of steps S40, S42 and S43, to additionally switch the first induction modules 6 or at least the remaining first Induction modules 62 to 65 to move by position changes δp1, starting from their respective initial positions p1*. It is also possible, conversely, to move the second induction modules 7 or at least the remaining second induction modules 71 to 74 to move by position changes δp2, starting from their respective initial positions p2*. The corresponding travel movements are shown in FIG 2 for the two front induction modules 6, 7 indicated by arrows 13. In the case of FIG 4 the method is carried out only for the second induction modules 7 or at least the remaining second induction modules 71 to 74.

Weiterhin kann auslaufseitig des Induktionsofens 1 das Temperaturprofil T2 erfasst werden und mit einem gewünschten auslaufseitigen Temperaturprofil T2* (also einer Soll- oder Zielgröße für das finale Temperaturprofil T2) verglichen werden, so dass im Ergebnis ein Regelkreis gebildet wird.Furthermore, the temperature profile T2 can be recorded on the outlet side of the induction furnace 1 and compared with a desired outlet-side temperature profile T2* (i.e. a nominal or target value for the final temperature profile T2), so that a control loop is formed as a result.

Vorstehend wurde eine sehr einfache Vorgehensweise dafür erläutert, mittels derer die Sollgrö-ßen I12* bis I15* und/oder I21* bis I24* für die verbleibenden ersten und/oder zweiten Induktionsmodule 62 bis 65, 71 bis 74 ermittelt werden können. Ebenso ist auch eine progressive oder degressive Abstaffelung möglich, dass also die Zusatzwerte δI11* bis δI15*, δI21* bis δI25* umso größer (degressiver Fall) oder kleiner (progressiver Fall) sind, je näher ein betrachtetes Induktionsmodul 6, 7 an einem ausgefallenen Induktionsmodul 6, 7 angeordnet ist.A very simple procedure was explained above by means of which the target values I12* to I15* and/or I21* to I24* can be determined for the remaining first and/or second induction modules 62 to 65, 71 to 74. A progressive or degressive gradation is also possible, so that the additional values δI11* to δI15*, δI21* to δI25* are larger (degressive case) or smaller (progressive case), the closer an induction module 6, 7 under consideration is arranged to a failed induction module 6, 7.

Bereits diese Vorgehensweise führt oftmals zu deutlichen Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik. Noch besser ist es, wenn der Steuereinrichtung 9 entsprechend der Darstellung in FIG 1 verschiedene weitere Größen bekannt sind und die Steuereinrichtung 9 die Zusatzwerte δI12* bis δI15*, δI21* bis δI25* in Abhängigkeit von diesen Größen bestimmt. Gleiches gilt gegebenenfalls für die Bestimmung der Positionsänderungen δp1, δp2. Die genannten Größen können insbesondere das anfängliche Temperaturprofil T1, das gewünschte finale Temperaturprofil T2* und Betriebsparameter des Induktionsofens 1 umfassen. Als Betriebsparameter des Induktionsofens 1 kommen insbesondere die Dicke und die Geschwindigkeit v des Walzguts 2 und/oder die Zeitspanne t, die ein bestimmter Abschnitt des Walzguts 2 zum Durchlaufen des Induktionsofens 1 benötigt, in Frage. Die Steuereinrichtung 9 kann in diesem Fall beispielsweise ein Modell des Induktionsofens 1 und des Walzguts 2 implementieren. In dem Modell können beispielsweise Abstrahlungsverluste berechnet und damit berücksichtigt werdenThis approach often leads to significant improvements compared to the state of the art. It is even better if the control device 9 is provided with a control unit as shown in FIG 1 various other variables are known and the control device 9 determines the additional values δI12* to δI15*, δI21* to δI25* depending on these variables. The same applies, if necessary, to the determination of the position changes δp1, δp2. The variables mentioned can include in particular the initial temperature profile T1, the desired final temperature profile T2* and operating parameters of the induction furnace 1. The operating parameters of the induction furnace 1 can in particular be the thickness and the speed v of the rolling stock 2 and/or the time period t that a certain section of the rolling stock 2 requires to pass through the induction furnace 1. In this case, the control device 9 can, for example, implement a model of the induction furnace 1 and the rolling stock 2. In the model, for example, radiation losses can be calculated and thus taken into account.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere wird ein zuverlässiger Betrieb des Induktionsofens 1 gewährleistet. Dies gilt ganz besonders dann, wenn mehrere Induktionsmodule 6, 7 ausfallen, die verschiedenen Modulpaaren 5 zugehörig sind. Insbesondere in diesem Fall wird der Betrieb des Induktionsofens 1 länger gewährleistet, als wenn - wie im Stand der Technik - bei Ausfall eines Induktionsmodul 6, 7 eines bestimmten Modulpaares 5 stets auch das andere Induktionsmodul 7, 6 dieses Modulpaares 5 mit abgeschaltet würde. Im Ergebnis ergibt sich somit eine deutlich höhere Flexibilität und Prozessstabilität.The present invention has many advantages. In particular, reliable operation of the induction furnace 1 is ensured. This applies particularly when several induction modules 6, 7 belonging to different module pairs 5 fail. In this case in particular, the operation of the induction furnace 1 is ensured for longer than if - as in the prior art - in the event of failure of an induction module 6, 7 of a certain module pair 5 the other induction module 7, 6 of this module pair 5 would also be switched off. The result is significantly higher flexibility and process stability.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited to the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

List of reference symbols

11: InduktionsofenInduction oven
22: WalzgutRolled goods
3, 43, 4: WalzgutkantenRolled stock edges
5, 51 bis 555, 51 to 55: ModulpaareModule pairs
6, 61 bis 666, 61 to 66: InduktionsmoduleInduction modules
7, 71 bis 757, 71 to 75: InduktionsmoduleInduction modules
88th: EnergieversorgungseinrichtungenEnergy supply facilities
99: SteuereinrichtungControl device
1010: SteuerprogrammTax program
1111: MaschinencodeMachine code
1212: PositioniereinrichtungenPositioning devices
1313: PfeileArrows

bb: BreiteWidth
I1, I11 bis I15I1, I11 to I15: IstgrößenActual sizes
I1*, I11* bis I15*I1*, I11* to I15*: SollgrößenTarget sizes
I12max bis I15maxI12max to I15max: maximal zulässige Größenmaximum permissible sizes
I21max bis I24maxI21max to I24max: maximal zulässige Größenmaximum permissible sizes
I2, I21 bis I25I2, I21 to I25: IstgrößenActual sizes
I2*, I21* bis I25*I2*, I21* to I25*: SollgrößenTarget sizes
p1*p1*: AnfangspositionenStarting positions
p2*p2*: AnfangspositionenStarting positions
S1 bis S62S1 to S62: Schrittesteps
tt: ZeitspannePeriod of time
T1, T2, T2*T1, T2, T2*: TemperaturprofileTemperature profiles
vv: Geschwindigkeitspeed
xx: LängsrichtungLongitudinal direction
yy: QuerrichtungTransverse direction

δI1, δI2δI1, δI2: DifferenzenDifferences
δI12* bis δI15*δI12* to δI15*: ZusatzwerteAdditional values
δI21* bis δI25*δI21* to δI25*: ZusatzwerteAdditional values
δp1, δp2δp1, δp2: PositionsänderungenPosition changes

Claims

Heating process for a flat rolled metal product (2) in an induction furnace (1), - wherein the rolling stock (2) passes through the induction furnace (1) in a longitudinal direction (x) and extends in a transverse direction (y) running transversely to the longitudinal direction (x) from a first to a second rolling stock edge (3, 4),

- wherein the induction furnace (1) has a plurality of module pairs (5),

- wherein the module pairs (5) follow one another sequentially in the longitudinal direction (x) and each have a first and a second induction module (6, 7),

- wherein the induction modules (6, 7) are positioned at a respective initial position (p1*, p2*) as seen in the transverse direction (y),

- wherein the initial positions (p1*, p2*) are determined such that the first induction modules (6) are arranged offset towards the first rolling stock edge (3) and the second induction modules (7) are arranged offset towards the second rolling stock edge (4),

- wherein the induction modules (6, 7) are each supplied with electrical energy via a separate energy supply device (8) which is proprietary to the respective induction module (6, 7),

- wherein a respective electrical nominal value (I1*, I2*) is defined for the induction modules (6, 7),

- monitoring whether the actual electrical values (I1, I2) with which the induction modules (6, 7) are operated correspond to their respective target values (I1*, I2*),

characterized,
that in the event that only one actual variable (I11) with which one of the first induction modules (61) is operated has a reduced value compared to its corresponding target variable (I11*), the target variables (I12* to I15*) for the remaining first induction modules (62 to 65) are increased while maintaining the operation of all second induction modules (71 to 75), so that a reduced heating of the rolling stock (2) caused by the reduced actual variable (I11) is compensated as far as possible.

Heating method according to claim 1,
characterized,
that , if compensation for the reduced heating of the rolling stock (2) is not possible, the second target values (I21* to I25*) of several second induction modules (71 to 75) are reduced.

Heating method according to claim 1 or 2,
characterized,
that in addition the second induction modules (7) are moved starting from their respective initial positions (p2*).

Heating method according to claim 1, 2 or 3,
characterized,
that in the event that both an actual variable (I11) with which one of the first induction modules (61) is operated and an actual variable (I25) with which one of the second induction modules (75) is operated have a reduced value compared to their corresponding target variable (I11*, I25*), the target variables (I12* to I15*, I21* to I24*) for the remaining first and second induction modules (62 to 65, 71 to 74) are increased so that a reduced heating of the rolling stock (2) caused by the reduced actual variables (I11, I25) is compensated as far as possible.

Heating method according to claim 4,
characterized,
that in addition the remaining first and second induction modules (6) are moved starting from their respective initial positions (p1*, p2*).

Heating method according to one of the above claims,
characterized,
that additional values (δI12* to δI15*, δI21* to δI24*) by which the target values (I12* to I15*, I21* to I24*) for the remaining first and second induction modules (62 to 65, 71 to 74) are increased or reduced are determined depending on an initial temperature profile (T1) of the flat rolling stock (2) before feeding to the induction furnace (1), operating parameters of the induction furnace (1) and a desired final temperature profile (T2*) of the flat rolling stock (2) after leaving the induction furnace (1).

Control program for a control device (9) of an induction furnace (1) in which a flat rolled metal product (2) is to be heated, - wherein the rolling stock (2) passes through the induction furnace (1) in a longitudinal direction (x) and extends in a transverse direction (y) running transversely to the longitudinal direction (x) from a first to a second rolling stock edge (3, 4),

- wherein the induction furnace (1) has a plurality of module pairs (5),

- wherein a respective electrical nominal value (I1*, I2*) is defined for the induction modules (6, 7), wherein the control program comprises machine code (11) which can be processed by the control device (9), wherein the processing of the machine code (11) by the control device (9) causes the control device (9) - monitors whether the actual electrical values (I1, I2) with which the induction modules (6, 7) are operated correspond to their respective target values (I1*, I2*), and

- in the event that only one actual variable (I11) with which one of the first induction modules (61) is operated has a reduced value compared to its corresponding target variable (I11*), while maintaining the operation of all second induction modules (71 to 75), the target variables (I12* to I15*) for the remaining first induction modules (62 to 65) are increased so that a reduced heating of the rolling stock (2) caused by the reduced actual variable (I11) is compensated as far as possible.

Control program according to claim 7,
characterized,
that the processing of the machine code (11) by the control device (9) causes the control device (9) to implement the additional measures of one of claims 2 to 6.

Control device of an induction furnace (1) in which a flat rolled metal stock (2) is to be heated, wherein the control device is programmed with a control program (10) according to claim 7 or 8, so that the control device operates the induction furnace (1) according to a heating method according to one of claims 1 to 6.

Induction furnace for heating a flat rolled metal stock (2) which passes through the induction furnace in a longitudinal direction and extends in a transverse direction transverse to the longitudinal direction from a first to a second rolled stock edge, - wherein the induction furnace (1) has a plurality of module pairs (5),

- wherein the induction furnace comprises a control device (9) according to claim 9 which controls the induction furnace according to a heating method according to one of claims 1 to 6.