ES2291867T3 - Procedimiento para la fabricacion de un metal. - Google Patents

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ES2291867T3 ES04725880T ES04725880T ES2291867T3 ES 2291867 T3 ES2291867 T3 ES 2291867T3 ES 04725880 T ES04725880 T ES 04725880T ES 04725880 T ES04725880 T ES 04725880T ES 2291867 T3 ES2291867 T3 ES 2291867T3
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Abstract

Procedimiento para la fabricación de un metal (1) con múltiples proporciones de fases, en el cual el metal (1) conformado en caliente es enfriado en una línea de enfriamiento (5), asimismo, en el primer paso, con la ayuda de datos primarios (P) para el metal (1) mediante un modelo de línea de enfriamiento (7) del metal, es calculada la temperatura (T) y al menos una proporción de fases (Pi) del metal (1) en al menos un punto de la línea de enfriamiento (7) caracterizado porque en un segundo paso - es registrado al menos un valor de medición de temperatura en la fabricación del metal (1) - con la ayuda de al menos un valor de medición de temperatura mediante el modelo de enfriamiento (7) en al menos una posición de la línea de enfriamiento (5) es calculada al menos una proporción de fase (P) esperable del metal (1), - la proporción de fase (Pi) esperable es comparada con la proporción de fase (Pi) calculada en el primer paso y - esta comparación es utilizada para ajustar al menos una variable de ajuste (S) de la línea de enfriamiento (5).

Description

Procedimiento para la fabricación de un metal.
La presente invención comprende un procedimiento para la fabricación de un metal con múltiples proporciones de fases, en el que el metal conformado en caliente es enfriado en una línea de enfriamiento, asimismo, en el primer paso, con la ayuda de datos primarios para el metal mediante un modelo de línea de enfriamiento del metal, es calculada la temperatura y al menos una proporción de fase del metal en al menos una posición de la línea de enfriamiento. Además la invención comprende un dispositivo de cálculo para el correspondiente mando y modelado de una línea de en-
friamiento, así como una instalación correspondiente para la fabricación de metal con múltiples proporciones de fase.
Por la memoria DE 101 29 565 A1 se conoce un procedimiento de enfriamiento para un material laminado en caliente, especialmente una cinta de metal. En el caso de este procedimiento conocido hasta ahora se registra una temperatura de inicio delante de la línea de enfriamiento para una posición de material laminado, a partir de un modelo de línea de enfriamiento y características nominales predeterminadas del material laminado se determina una marcha de las cantidades de medio refrigerante, en la posición del material laminado se aplica el medio refrigerante acorde a la marcha de las cantidades de medio refrigerante temporal determinada, a partir del modelo de línea de enfriamiento y de la marcha de las cantidades de medio refrigerante temporal se determina, mediante el corte transversal del material laminado, una marcha de temperatura del material laminado esperada, en la posición del material laminado, y para la determinación de la marcha de temperatura en el material laminado en el modelo de línea de enfriamiento se resuelve una ecuación de conducción de temperatura, que vincula la entalpía, la conductibilidad térmica, el grado de conversión de fases, la densidad y la temperatura del material laminado. En el procedimiento descrito en DE 101 29 565 A1 las marchas de temperatura esperadas de la cinta de metal son comparadas con marchas de temperatura nominales. En base a esta comparación se calcula entonces una nueva marcha de las cantidades de medio refrigerante.
Metales conformados en caliente fabricados y enfriados acorde a procedimientos conocidos frecuentemente no cumplen, o no cumplen con suficiente fiabilidad las características, o las características del material, requeridas para su posterior utilización.
El objetivo de la invención es posibilitar la fabricación de metal de características del material de calidad, asimismo, las características o las características del material requeridas del metal son cumplidas lo más rigurosamente posible.
Este objetivo se logra mediante un procedimiento del modo mencionado al comienzo en el cual en un segundo paso se registra al menos un valor de medición de temperatura en la fabricación del metal y, con la ayuda de al menos un valor de medición de temperatura mediante el modelo de línea de enfriamiento en al menos un punto de la línea de enfriamiento, se calcula al menos una proporción de fase esperable del metal, asimismo la proporción de fase esperable calculada en el segundo paso es comparada con la proporción de fase calculada en el primer paso y esta comparación es utilizada para la adecuación de al menos una variable de ajuste de la línea de enfriamiento.
De este modo pueden mantenerse bastante constantes las proporciones de fase en el extremo de la línea de enfriamiento sobre todo el metal, también en el caso de condiciones de producción variables en la fabricación del metal. A través de la adecuación de al menos una variable de ajuste de la línea de enfriamiento también se eliminan ampliamente las desviaciones entre cintas diferentes con los mismos datos primarios. Porque en el primer paso se calcula al menos una proporción de fase de tal modo que las variaciones de la instalación no ingresan en el cálculo, es decir, se determina un grado de conversión de referencia. En el segundo paso este grado de conversión de referencia es regulado, asimismo las variaciones primarias existentes de la instalación son compensadas ampliamente a través de adecuaciones de variable de ajuste locales de la línea de enfriamiento. Acorde a la invención se puede asegurar notablemente mejor una calidad constante, en el caso de la fabricación de metal, que con procedimientos conocidos.
Para mejorar aun más la precisión del procedimiento acorde a la presente invención y para mantener aún más confiablemente constantes las proporciones de fase en el extremo de la línea de enfriamiento, es conveniente que el al menos único punto, en el cual se calcula en el primer o en el segundo paso del procedimiento al menos una proporción de fase del metal, se encuentre en el extremo de la línea de enfriamiento.
De modo alternativo se compara ventajosamente en el segundo paso la proporción de fase calculada en el segundo paso con una proporción de fase predeterminada. En este caso ya no es necesario comparar la proporción de fase esperable calculada en el segundo paso con la proporción de fase calculada en el primer paso. De este modo son tenidas en cuenta las especificaciones directas de, por ejemplo, el servidor, en la regulación de la proporción de fase.
Ventajosamente el segundo paso se ejecuta online, es decir, en tiempo real durante la fabricación del metal, de modo iterativo. Repitiendo el segundo paso, es decir, a través de sucesivos registros de medición, cálculo, comparación y eventualmente ajuste, se mejora aún más la precisión del procedimiento.
Ventajosamente en el segundo paso se ajusta al menos una variable de ajuste de la línea de enfriamiento correspondientemente a la comparación, a través de un regulador de la línea de enfriamiento. El regulador de la línea de enfriamiento ajusta directamente las variables de ajuste a la línea de enfriamiento, a partir de la comparación de las proporciones de fase acorde a los cálculos del primer o del segundo paso. De este modo se garantiza una elevada exactitud en la regulación.
De modo alternativo está prevista una estructura de regulación en cascada, en la cual, desde un regulador de la proporción de fase superpuesto al regulador de la línea de enfriamiento, le son especificados valores nominales a éste último. A su vez, en el segundo paso el regulador de la proporción de fase ajusta al menos un valor nominal al regulador de la línea de enfriamiento y el regulador de la línea de enfriamiento ajusta, bajo consideración del valor nominal predeterminado, al menos una variable de ajuste a la línea de enfriamiento.
Ventajosamente, en al menos uno de ambos pasos se utiliza un modelo de temperatura, que calcula la marcha de temperatura del metal en la línea de enfriamiento. En cuanto a la temperatura del metal se alcanza de este modo una elevada exactitud en la regulación.
Ventajosamente el modelo de temperatura es adaptado con la ayuda de al menos único valor de medición. De este modo se pueden compensar con mayor efectividad las variaciones durante la fabricación del metal.
Para mejorar la exactitud en la regulación en lo que respecta a las proporciones de fase, se utiliza preferentemente un modelo de conversión, que calcula la marcha de al menos una proporción de fase en la línea de enfriamiento.
Ventajosamente se fabrica un acero multifásico. Especialmente en el caso de aceros multifásicos como por ejemplo, aceros de doble fase o aceros TRIP, es especialmente crítico e importante el mantenimiento de las proporciones de fase y con ello el grado de conversión en la línea de enfriamiento. Estos aceros presentan muy buenas características del material, por ejemplo para la industria automovilística.
Ventajosamente el metal es enfriado en la línea de enfriamiento en al menos dos segmentos de enfriamiento. De este modo pueden regularse apropiadamente proporciones de fase deseadas, especialmente en el caso de aceros multifásicos.
Preferentemente se ajusta un tiempo de parada.
Ventajosamente se ajusta una temperatura de parada. En el caso de un enfriamiento en múltiples segmentos de enfriamiento, los parámetros como tiempo de parada y temperatura de parada son muy críticos para las proporciones de fase en el metal.
Ventajosamente se ajusta al menos una variable de ajuste para los reguladores del medio refrigerante. Los reguladores del medio refrigerante son reguladores locales de la línea de enfriamiento y por ello no poseen, por ejemplo, un efecto sobre un tren de acabado que precede a la línea de enfriamiento. De este modo el tren de acabado no se ve afectado de modo indeseado por el ajuste de las variables de ajuste para los reguladores del medio refrigerante.
Ventajosamente en la fabricación de chapa gruesa se ajusta al menos una variable de ajuste a la velocidad del metal en la línea de enfriamiento En el caso de la fabricación de chapa gruesa, independientemente de ello la velocidad del metal en la línea de enfriamiento puede ser influenciable por la velocidad con la cual el metal atraviesa las partes de la instalación que preceden a la línea de enfriamiento. [0021] Ventajosamente en la fabricación de chapa gruesa se ajusta al menos una variable de ajuste al tiempo de reposo del metal En la fabricación de chapa gruesa el tiempo de reposo del metal es otra variable de ajuste local para la regulación de las proporciones de fase del metal.
El objetivo que origina la invención también se logra a través de un dispositivo de cálculo acorde a las reivindicaciones 16 o 17.
La invención se resuelve también a través de una instalación para la fabricación de un metal con una línea de enfriamiento y con un dispositivo de cálculo que, para el mando y el modelado de la línea de enfriamiento está acoplado mediante interfaces a emisores de señal y reguladores de la línea de enfriamiento
A través de la invención se obtienen características del material muy regulares en el metal.
Las ventajas en lo que respecta al dispositivo de cálculo y de la instalación se resultan análogas a las ventajas del procedimiento.
Otras ventajas y detalles resultan de la siguiente descripción de ejemplos de ejecución en relación con los dibujos. Se muestran en las representaciones principalmente:
Figura 1 una línea de enfriamiento,
Figura 2 una marcha de temperatura,
Figura 3 un sistema de regulación simple para la línea de enfriamiento, y
Figura 4 un sistema de regulación en cascada para la línea de enfriamiento.
la figura 1 muestra una línea de enfriamiento 5 y un dispositivo de cálculo 3 para el mando o el modelado de la línea de enfriamiento 5. En el ejemplo mostrado, un metal conformado en caliente sale de una caja de laminación 4 a una velocidad v en dirección de la cinta x. La caja de laminación 4 es, por ejemplo, la última caja de laminación de un denominado tren de acabado. La línea de enfriamiento 5 puede, sin embargo, estar precedida por otros dispositivos de forjado o de tratamiento para el metal. La línea de enfriamiento 5 y el o los eventuales dispositivos para el forjado o tratamiento del metal 1 que le preceden, así como eventuales dispositivos que le suceden a línea de enfriamiento, forman una instalación para la fabricación de un metal 1. En el ejemplo representado a la línea de enfriamiento 5, le sucede una máquina bobinadora 12, con la cual el metal enfriado es arrollado formando un coil. A la línea de enfriamiento 5 pueden, sin embargo, sucederle también otros dispositivos no representados en el dibujo para el tratamiento o el almacenamiento del metal 1.
En el presente caso el metal 1 es acero en estado sólido. Pero también podría presentar al menos parcialmente un estado líquido. Acorde a la figura 1 el metal 1 está conformado como cinta de metal o lingote. Pero también se puede pen-
sar en otras formas de metal 1, por ejemplo perfiles en forma de barra como alambres, tubos o perfiles en forma de U.
Para influir en la temperatura del metal 1, la línea de enfriamiento 5 presenta uno o varios reguladores 2. Mediante el regulador 2 la temperatura T del metal 1 es influenciable, en general por enfriamiento, pero en casos particulares también por calefacción. Un regulador 2 puede, por ejemplo, presentar una o múltiples válvulas para aplicar un medio de enfriamiento en el metal 1. Como medio de enfriamiento puede utilizarse, por ejemplo, agua o una mezcla de agua con otras sustancias. La línea de enfriamiento 5 es accionada por el dispositivo de cálculo 3. Especialmente también el regulador 2 es accionado por el dispositivo de cálculo 3 acorde a una variable de ajuste S. Están previstos medidores 6, 6' mediante los cuales se determina la temperatura T del metal 1. En la entrada de la línea de enfriamiento, en el ejemplo mostrado detrás de la última caja de laminación 4, se encuentra el primer medidor 6 para la determinación de la temperatura. Otro medidor 6' para la determinación de la temperatura se encuentra el en extremo de la línea de enfriamiento, en el ejemplo mostrado, delante de la máquina bobinadora 12.
El dispositivo de cálculo 3 da las variables de ajuste S a los reguladores 2 de la línea de enfriamiento. Al dispositivo de cálculo 3 le son suministrados valores de medición como por ejemplo la temperatura T de la línea de enfriamiento 5 y/o de los dispositivos que preceden o suceden a la línea de enfriamiento Al dispositivo de cálculo 3 también se le puede suministrar la velocidad real v del metal 1. La velocidad real v del metal 1 puede ser determinada a través de mediciones y/o con la ayuda de al menos un modelo. Al dispositivo de cálculo 3 se le pueden, por ejemplo, suministrar también las velocidades de giro de los cilindros de una caja de laminación 4 a modo de valores de medición y/o valores calculados o modelados. Al dispositivo de cálculo 3 se el suministran además los denominados datos primarios P. Los datos primarios P generalmente se utilizan para un cálculo previo o una regulación previa de una instalación y dependen del metal 1 a ser fabricado. Diferentes cintas de metal o lingotes se caracterizan en general por diferentes datos primarios. Los datos primarios se pueden referir también al menos parcialmente a las características requeridas del metal 1 a elaborar.
La figura 2 muestra la marcha de la temperatura T del metal 1 en la línea de enfriamiento 5 aplicado durante el periodo de tiempo t. El periodo de tiempo t se refiere a su vez al tiempo durante el cual un punto en la cinta del metal 1 presente, acorde a la figura1 con forma de cinta, pasa por la línea de enfriamiento 5.
De modo alternativo la temperatura T también podría aplicarse en la dirección de desplazamiento la cinta x, es decir, del punto en la línea de enfriamiento. La temperatura T es aplicada, por su característica, como parámetro que describe la potencia energética del metal 1. Por ello también se podría considerar, de modo alternativo, por ejemplo la marcha de la etalpía durante el período t o en la dirección de desplazamiento de la cinta x.
Son decisivas para las características del material del metal 1 a elaborar, o del acero, las proporciones de fase P_{i} en el extremo de la línea de enfriamiento 5 o en la máquina bobinadora 12. Especialmente decisivos pero también críticos en la elaboración son las proporciones de fase P_{i} de un metal 1, especialmente en el caso de aceros multifásicos como aceros de doble fase y aceros TRIP. En el caso de este tipo de aceros un procedimiento de enfriamiento usual es un enfriamiento en tres segmentos de enfriamiento. A su vez el metal 1 en la línea de enfriamiento 5 es enfriado en múltiples fases de enfriamiento temporales, o segmentos de enfriamiento I, II, III.
Los segmentos de enfriamiento temporales I, II, III pueden, pero no deben coincidir necesariamente con segmentos de enfriamiento relativos al espacio o a ciertos componentes. En el primer segmento de enfriamiento I, o en la primera fase de enfriamiento, el metal 1 es enfriado preferentemente con un índice de enfriamiento elevado hasta alcanzar una temperatura de parada T_{H}. La temperatura de parada T_{H} generalmente está predeterminada, o depende de los datos primarios P. En un segundo segmentos de enfriamiento II se realiza el enfriamiento por aire, con un tiempo de parada predeterminado t_{H}. En el segundo segmentos de enfriamiento II la temperatura T sólo desciende escasamente. Posteriormente se lleva a cabo el tercer segmento de enfriamiento III, un temple del metal 1 a la temperatura T o inferior a la temperatura T, que debe ser alcanzada en el extremo de la línea de enfriamiento o inmediatamente antes del bobinado mediante la máquina bobinadora 12. Preferentemente el metal 1 es templado debajo de la temperatura de inicio de la transformación en martensita.
Para obtener por ejemplo, en caso de aceros de doble fase, una estructura con una proporción de fase P_{i} de aproximadamente 80% de ferrita y una proporción de fase P_{i} de aproximadamente 20% de martensita o bainita, usualmente se aspira a obtener una concentración residual de austerita de típicamente un 20% antes de comenzar el templado. En el caso de aceros TRIP en el material queda adicionalmente una concentración residual de austerita metaestable a temperatura ambiente, que en la conformación se convierte en martensita.
Tanto los aceros de doble fase como los aceros TRIP, en su posterior utilización se pueden deformar con poco esfuerzo, pero cuando la deformación es mayor aumenta considerablemente su solidez, asimismo en el caso de los aceros TRIP este comportamiento es aún más marcado que en el caso de los aceros de doble fase. Aplicaciones típicas de aceros de doble fase y aceros TRIP son chapas de carrocería y llantas para vehículos, en las cuales se requieren buenas capacidades de embutido, una resistencia final elevada y una capacidad de absorción de energía elevada en sucesivas deformaciones, por ejemplo, a causa de accidentes.
En el caso de la fabricación de estos aceros es extremadamente crítico el mantenimiento de las proporciones de fase y con ello el grado de conversión en la línea de enfriamiento 5. Si por ejemplo en un tren laminador en caliente que precede a la línea de enfriamiento 5 se producen reducciones indeseadas de temperatura de la superficie, como por ejemplo las denominadas skidmarks o huellas en el metal 1, aquí un lingote de acero, entonces estas skidmarks indeseadas causan puntos blandos en la cinta de metal. En este tipo de puntos blandos, el grado de conversión en el metal 1 ya es demasiado avanzado antes de iniciar el templado, como para formar suficiente martensita o bainita. Otras variaciones de los parámetros de proceso de los dispositivos que precede a la línea de enfriamiento 5 pueden provocar otras desviaciones de la estructura deseada y de las proporciones de fase P_{i} deseadas en el metal 1.
Las figuras 3 y 4 muestran sistemas de regulación acordes a la invención para la línea de enfriamiento 5. Ambas figuras muestran un dispositivo de cálculo 3 acoplado a la línea de enfriamiento 5 para el mando y el modelado de la línea de enfriamiento 5. A su vez están previstas interfaces para suministrarle al dispositivo de cálculo 3 las señales para el modelado y para suministrarle a la línea de enfriamiento 5 las señales de mando o de regulación. El dispositivo de cálculo 3 y la línea de enfriamiento 5 forman una parte de la instalación para la fabricación de metal 1.
Acorde a la figura 3 el dispositivo de cálculo 3 presenta un modelo de línea de enfriamiento 7 y un regulador de la línea de enfriamiento 8. Para un metal 1, por ejemplo una cinta de metal de acero que ingresa a la línea de enfriamiento 5, se calcula, mediante la ayuda de un modelo de la línea de enfriamiento 7 en un primer paso, junto con los datos primarios P para la cinta de metal, la temperatura T, y al menos una proporción de fase P_{i} en el extremo de la línea de enfriamiento 5, o delante de la máquina bobinadora 12. Mediante los medidores que por ejemplo pueden estar dispuestos en un tren de acabado que precede a la línea de enfriamiento 5 (no representado en mayor detalle en el dibujo) y/o mediante un medidor 6 en la entrada de la línea de enfriamiento 5, se registran en un segundo paso los valores de medición y se suministran al dispositivo de cálculo 3. El registro de los valores de medición se efectúa a su vez mientras el metal 1 pasa por la instalación para la fabricación de un metal 1.
Con la ayuda del o de los valores de medición, el modelo de línea de enfriamiento 7 determina al menos en el extremo de la línea de enfriamiento 5 al menos una proporción de fase P_{i} esperable del metal 1. La proporción de fase P_{i} esperable calculada en el segundo paso es comparada con la proporción de fase P_{i} calculada en el primer paso en base a los datos primarios. Esta comparación es utilizada para la adecuación de al menos una variable de ajuste S de la línea de enfriamiento. Acorde a la figura 3 el regulador de la línea de enfriamiento 8 ajusta al menos una variable de ajuste S a la línea de enfriamiento 5. Un modo comparativamente simple de realización de un regulador de la línea de enfriamiento de ese tipo se realiza de modo tal que las variables de ajuste S de los reguladores 2 se ajustan en lo posible en el extremo del primer segmento de enfriamiento I.
Acorde a la figura 4 el dispositivo de cálculo 3 presenta un modelo de línea de enfriamiento 7 y un regulador de la proporción de fase 11. En lo que se refiere a la técnica de la regulación, el regulador de la proporción de fase 11 se encuentra superpuesto por el regulador de la línea de enfriamiento 8. De este modo el regulador de la proporción de fase 11 le suministra al regulador de la línea de enfriamiento 8 al menos un valor nominal, por ejemplo T_{H} o t_{H}, en base a la comparación de la proporción de fase calculada P_{i} en el primer paso y de la proporción de fase esperable P_{i} calculada segundo paso. En el caso de un proceso de enfriado con múltiples segmentos de enfriamiento I, II, III o fases de enfriamiento, como se muestra por ejemplo en la figura 2, el regulador de la proporción de fase 11 le suministra al regulador de la línea de enfriamiento 8 preferentemente un tiempo de parada t_{H} y/o una temperatura de parada T_{H}. El regulador de la línea de enfriamiento 8 ajusta las variables de ajuste S a la línea de enfriamiento 5, para lo cual tiene en cuenta las especificaciones nominales del regulador de la proporción de fase 11.
Ambos sistemas de regulación, es decir, tanto el sistema de regulación acorde a la figura 3 como también el sistema de regulación acorde a la figura 4, trabajan preferentemente de tal modo que el segundo paso se ejecuta online, es decir, en tiempo real durante la fabricación del metal, de modo iterativo.
Tanto en el primer paso como también en el segundo paso la proporción de fase P_{i} se calcula del mismo modo, es decir, con la ayuda de los mismos procedimientos de cálculo o modelos. El cálculo de ambos pasos se diferencia, sin embargo, en cuanto a los datos en los que se basa el cálculo, especialmente en cuanto a los datos de entrada para el cálculo.
De modo alternativo a la proporción de fase P_{i}, calculada en el primer paso en base a los datos primarios P, también puede ser comparada en el segundo paso una proporción de fase P_{i} por ejemplo, determinada por un servidor en un primer paso, con una proporción de fase P_{i} esperable calculada en el segundo paso. Para garantizar una calidad elevada constante del metal 1 en el extremo de la línea de enfriamiento 5 se calcula al menos una proporción de fase P_{i} del metal 1 en el extremo de la línea de enfriamiento.
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De modo alternativo o adicional se puede calcular al menos una proporción de fase P_{i} del metal 1 en al menos otro punto de la línea de enfriamiento 5. Si, por ejemplo, no es funcional la medición en el extremo de la línea de enfriamiento 5 se puede calcular al menos una proporción de fase del metal 1 tanto en el primer como en el segundo paso del procedimiento en otro punto de la línea de enfriamiento 5, por ejemplo, en un punto en el cual se supone que la parte fundamental de la conversión de fase ya ha finalizado en la línea de enfriamiento 5.
El dispositivo de cálculo 3 o el modelo de línea de enfriamiento 7 presentan preferentemente un modelo de temperatura 9, que calcula la marcha de temperatura del metal 1 en la línea de enfriamiento 5 durante un período de tiempo t o en la dirección de desplazamiento de la cinta x. Ventajosamente el modelo de temperatura 9 es ajustado con la ayuda de al menos un valor de medición. En el caso de este al menos único valor de medición se trata preferentemente de un valor de medición para la temperatura T del metal 1, que se determina mediante un medidor 6, 6' en la entrada o en el extremo de la línea de enfriamiento 5. De modo alternativo o adicional también puede realizarse el registro de medición en otro punto de la línea de enfriamiento 5. Preferentemente hay un modelo de conversión 10 que calcula la marcha de al menos una proporción de fase P_{i} del metal 1 en la línea de enfriamiento 5 durante un periodo de tiempo t y/o de la dirección de desplazamiento de la cinta x. De modo alternativo y/o adicional a la temperatura T, el modelo de línea de enfriamiento 7 y/o el modelo de temperatura 9 pueden utilizar o calcular también la entalpía u otro parámetro de potencia energética.
No está representado aquí en mayor detalle en la figura 4 el modelo de conversión 10 por motivos de claridad, sin embargo también es conveniente en el ejemplo de ejecución acorde a la figura 4. Un modelo de conversión 10 debe poner a disposición al menos la proporción de fase P_{i} del metal 1 en al menos un punto de la línea de enfriamiento 5, preferentemente en el extremo de la línea de enfriamiento 5.
A través de las variables de ajuste S para los reguladores 2 de la línea de enfriamiento 5 se regula, por ejemplo, la posición de las válvulas de los medios refrigerantes, es decir, el flujo de los medios refrigerantes en la línea de enfriamiento 5. Este tipo de variables de ajuste locales S, es decir, variables de ajuste que no tienen efecto sobre las partes de la instalación que precede a la línea de enfriamiento 5, pueden ser también la velocidad v del metal 1 en la línea de enfriamiento así como el tiempo de reposo del metal 1 en la fabricación de chapa gruesa.
La esencia de la presente invención se puede sintetizar en fundamentalmente como se detalla continuación:
En la fabricación de acero se utiliza para la línea de enfriamiento 5 un modelo de conversión 10, con el cual se puede calcular adicionalmente a la temperatura T del acero, también las proporciones de fase P_{i} a lo largo de la cinta de metal en tiempo real. Se implementa un sistema de regulación que mantiene constantes a las proporciones de fase P_{i} de una cinta de acero arrollada en una máquina bobinadora 12. Para ello se realizan los siguientes pasos: En el primer paso, a partir de datos obtenidos a partir de los datos primarios P de la cinta de acero, se establece el grado de conversión, en el caso de aceros multifásicos por ejemplo la proporción de ferrita. En el segundo paso, en el ingreso de la cinta en la línea de enfriamiento 5 se ajustan a una regulación online uno o múltiples parámetros de la estrategia de enfriado, es decir, las variables de ajuste S, de modo que la proporción de ferrita del acero enfriado pueda mantenerse constante en la máquina bobinadora 12. En el caso de un enfriamiento con múltiples segmentos de enfriamiento se puede modificar asimismo la temperatura de parada T_{H}. La elevación de la temperatura de parada T_{H} reduce la proporción de ferrita, el descenso de la temperatura de parada T_{H} la aumenta.
Acorde al procedimiento de la invención, las desviaciones de la estructura nominal ya son detectadas online y no son detectadas recién tras las mediciones de las proporciones de la estructura en el laboratorio (pulido) o en pruebas de embutido.
En los procedimientos conocidos hasta ahora, la constante de la proporción de la estructura a lo largo de la cinta usualmente sólo era evaluada por parte de la gestión de calidad de la acerería con el registro de temperatura para la temperatura intermedia y la temperatura de bobinado. El procedimiento acorde a la invención por el contrario, posibilita el amplio mantenimiento constante de las proporciones de fase P_{i} en la máquina bobinadora 12 a lo largo de la cinta de metal, también en caso de condiciones de producción variables y velocidad v variable de la cinta. Las desviaciones entre diferentes cintas de metal con los mismos datos primarios P se eliminan ampliamente, porque en la primera determinación del grado de conversión de referencia las variaciones de la instalación no ingresan, y las variaciones de la instalación son compensadas mediante la posterior regulación en relación con el grado de conversión de referencia. La primera determinación del grado de conversión de referencia, o de al menos una proporción de fase P_{i} sólo depende de los datos primarios P. Las determinaciones posteriores del grado de conversión o de la proporción de fase P_{i} tienen en cuenta las variaciones en la fabricación. De este modo el acero, o el metal 1 puede ser fabricado con una calidad constante y los requisitos a las características del material del metal 1 o del acero son cumplidas con una fiabilidad mucho mayor.

Claims (19)

1. Procedimiento para la fabricación de un metal (1) con múltiples proporciones de fases, en el cual el metal (1) conformado en caliente es enfriado en una línea de enfriamiento (5), asimismo, en el primer paso, con la ayuda de datos primarios (P) para el metal (1) mediante un modelo de línea de enfriamiento (7) del metal, es calculada la temperatura (T) y al menos una proporción de fases (P_{i}) del metal (1) en al menos un punto de la línea de enfriamiento (7) caracterizado porque en un segundo paso
-
es registrado al menos un valor de medición de temperatura en la fabricación del metal (1)
-
con la ayuda de al menos un valor de medición de temperatura mediante el modelo de enfriamiento (7) en al menos una posición de la línea de enfriamiento (5) es calculada al menos una proporción de fase (P) esperable del metal (1),
-
la proporción de fase (P_{i}) esperable es comparada con la proporción de fase (P_{i}) calculada en el primer paso y
-
esta comparación es utilizada para ajustar al menos una variable de ajuste (S) de la línea de enfriamiento (5).
2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos único punto, en el cual se calcula en el primer y en el segundo paso, al menos una proporción de fase (P_{i}) del metal, se encuentra en el extremo de la línea de enfriamiento (5).
3. Procedimiento acorde a las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el segundo paso la proporción de fase (P_{i}) esperable es comparada con una proporción de fase (P_{i}) predeterminada.
4. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el segundo paso es llevado a cabo online de modo iterativo.
5. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el segundo paso un regulador de la línea de enfriamiento (8) ajusta al menos una variable de ajuste (S) de la línea de enfriamiento (5) correspondientemente a la comparación.
6. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en el segundo paso un regulador de la proporción de fase (11) ajusta al menos un valor nominal para un regulador de la línea de enfriamiento (8) correspondientemente la comparación y - el regulador de la línea de enfriamiento (8), bajo consideración de al menos un valor nominal predeterminado, ajusta al menos una variable de ajuste (S) de la línea de enfriamiento (5).
7. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque al menos en uno de los dos pasos se utiliza un modelo de temperatura (9), que calcula la marcha de temperatura del metal (1) en la línea de enfriamiento (5).
8. Procedimiento acorde a la reivindicación 7, caracterizado porque el modelo de temperatura (9) es adaptado con la ayuda de al menos un valor de medición.
9. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque es utilizado un modelo de conversión (10) que calcula la marcha de al menos una proporción de fase (P_{i}) en la línea de enfriamiento (5).
10. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se fabrica un acero multifásico.
11. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el metal (1) es enfriado en la línea de enfriamiento (5) en al menos dos segmentos de enfriamiento (I, II, III).
12. Procedimiento acorde a la reivindicación 11, caracterizado porque se ajusta un tiempo de parada (t_{H}).
13. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque se ajusta una temperatura de parada (T_{H}).
14. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se ajusta al menos una variable de ajuste (S) para los reguladores del medio refrigerante.
15. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la fabricación de chapa gruesa se ajusta al menos una variable de ajuste (S) a la velocidad (v) del metal (1) en la línea de enfriamiento (5).
16. Procedimiento acorde a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la fabricación de chapa gruesa se ajusta al menos una variable de ajuste (S) al tiempo de reposo del metal (1).
17. Dispositivo de cálculo (3) para el mando y el modelado de una línea de enfriamiento (5), programada para la realización de un procedimiento acorde a una de las reivindicaciones anteriores, con al menos un modelo de línea de enfriamiento (7) y al menos un regulador de enfriamiento (8), asimismo el modelo de línea de enfriamiento (7) presenta al menos un modelo de temperatura (9).
18. Dispositivo de cálculo (3) para el mando y el modelado de una línea de enfriamiento (5), programada para la realización de un procedimiento acorde a una de las reivindicaciones 6 a 16, con al menos un modelo de línea de enfriamiento (7) y al menos un regulador de enfriamiento (8), asimismo el modelo de línea de enfriamiento (7) presenta al menos un modelo de temperatura (9), asimismo está previsto un regulador de la proporción de fase (11) para ajustar los valores nominales del regulador de la línea de enfriamiento (8).
19. Instalación para la fabricación de un metal (1) con múltiples proporciones de fase con una línea de enfriamiento (5) y con un dispositivo de cálculo (3) acorde a la reivindicación 17 o 18, asimismo el dispositivo de cálculo (3) para el mando y el modelado de la línea de enfriamiento (5) está acoplado mediante interfaces a emisores de señal (6, 6') y reguladores (2) de la línea de enfriamiento (5).
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100507770C (zh) * 2006-05-30 2009-07-01 宝山钢铁股份有限公司 热轧加热炉板坯剩余在炉时间确定方法
DE102007007560A1 (de) * 2007-02-15 2008-08-21 Siemens Ag Verfahren zur Unterstützung einer wenigstens teilweise manuellen Steuerung einer Metallbearbeitungsstraße
DE102008010062A1 (de) * 2007-06-22 2008-12-24 Sms Demag Ag Verfahren zum Warmwalzen und zur Wärmebehandlung eines Bandes aus Stahl
DE102008011303B4 (de) 2008-02-27 2013-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für eine Kühlstrecke zum Kühlen eines Walzguts mit von der Temperatur losgelöster Kühlung auf einen Endenthalpiewert
CN101844157B (zh) * 2010-04-28 2013-09-18 刘森 基于轧线控制一体化的热轧冷却水控制方法及系统
EP2468905A1 (de) 2010-12-22 2012-06-27 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Kühlstrecke mit integriertem Vertikalbandspeicher
EP2540404A1 (de) * 2011-06-27 2013-01-02 Siemens Aktiengesellschaft Steuerverfahren für eine Warmbandstraße
CN102284521B (zh) * 2011-08-24 2013-05-15 中冶赛迪工程技术股份有限公司 出水口曲线排布的钢板均匀冷却装置
CN102749863B (zh) * 2012-07-09 2014-10-29 首钢总公司 钢卷数据的同步方法
AT514380B1 (de) 2013-05-03 2015-04-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Bestimmung des ferritischen Phasenanteils nach dem Erwärmen oder Abkühlen eines Stahlbands
AT513750B1 (de) * 2013-05-03 2014-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh Bestimmung der ferritischen Phasenanteile beim Abkühlen eines Stahlbands
DE102014224461A1 (de) 2014-01-22 2015-07-23 Sms Siemag Ag Verfahren zur optimierten Herstellung von metallischen Stahl- und Eisenlegierungen in Warmwalz- und Grobblechwerken mittels eines Gefügesimulators, -monitors und/oder -modells
EP2898963A1 (de) 2014-01-28 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Kühlstrecke mit zweifacher Kühlung auf eine jeweilige Sollgröße
DE102014222827A1 (de) * 2014-11-07 2016-05-12 Sms Group Gmbh Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer metallurgischen Anlage
JP2020509242A (ja) 2016-12-20 2020-03-26 アルセロールミタル 熱的に処理された鋼板を製造するための動的調整の方法
DE102018205685A1 (de) * 2018-04-13 2019-10-17 Sms Group Gmbh Kühleinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
DE102018122047A1 (de) 2018-09-10 2020-03-12 voestalpine Automotive Components Dettingen GmbH & Co. KG Verfahren und vorrichtung zum verbinden von blechteilen zu blechpaketen
KR102639249B1 (ko) 2019-03-05 2024-02-22 삼성전자주식회사 블루투스 네트워크에서 채널 정보를 공유하기 위한 방법 및 이를 위한 전자 장치
DE102019209163A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 Sms Group Gmbh Verfahren zur Wärmebehandlung eines metallischen Produkts
DE102019216261A1 (de) * 2019-07-02 2021-01-07 Sms Group Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Kühleinrichtung in einer Walzstraße
EP4101553B1 (de) * 2021-06-07 2024-01-31 Primetals Technologies Austria GmbH Kühlen eines walzguts vor einer fertigstrasse einer warmwalzanlage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2004006A (en) 1934-06-20 1935-06-04 Harry J Mckeon Fastening device
DE19639062A1 (de) * 1996-09-16 1998-03-26 Mannesmann Ag Modellgestütztes Verfahren zur kontrollierten Kühlung von Warmband oder Grobblech in einem rechnergeführten Walz- und Kühlprozeß
DE19963186B4 (de) * 1999-12-27 2005-04-14 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Kühlstrecke einer Warmbandstrasse zum Walzen von Metallband und zugehörige Vorrichtung
DE10129565C5 (de) * 2001-06-20 2007-12-27 Siemens Ag Kühlverfahren für ein warmgewalztes Walzgut und hiermit korrespondierendes Kühlstreckenmodell
DE10156008A1 (de) * 2001-11-15 2003-06-05 Siemens Ag Steuerverfahren für eine einer Kühlstrecke vorgeordnete Fertigstraße zum Walzen von Metall-Warmband
CA2422025A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-12 Bombardier Inc. Helmet with breathing mask air passages

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