WO2010057656A1 - System zur verfolgung von anlageneigenschaften - Google Patents

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WO2010057656A1
WO2010057656A1 PCT/EP2009/008287 EP2009008287W WO2010057656A1 WO 2010057656 A1 WO2010057656 A1 WO 2010057656A1 EP 2009008287 W EP2009008287 W EP 2009008287W WO 2010057656 A1 WO2010057656 A1 WO 2010057656A1
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storage medium
plants
component
plant
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PCT/EP2009/008287
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Jochen SCHLÜTER
Markus Reifferscheid
Ina HÜLLEN
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Sms Siemag Ag
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/14—Plants for continuous casting
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4673—Measuring and sampling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C2005/5288—Measuring or sampling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C2300/00—Process aspects
    • C21C2300/06—Modeling of the process, e.g. for control purposes; CII
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a device for active tracking of specific data on installations or their components in a metallurgical plant, in particular the use of such a device in an electric or converter steelworks, secondary metallurgy or a casting plant, in liquid steel transport units or furnaces, in Warm and cold rolling mills or strip processing plants.
  • Metallurgical plants such as integrated smelting works or minimills, consist of a large number of plants which, in conjunction with one another, have the goal of producing a high-quality product with the greatest possible utilization of the plant.
  • subassemblies consisting of subassemblies and individual components.
  • a continuous casting plant which consists of a storage container for the liquid steel, a tundish, various stopper rods and immersion nozzles, at least one mold and the strand guide with a corresponding cooling group arranged below the respective mold.
  • each component of the metallurgical plant has at least one storage medium which can be written and read out for the specific purposes of the invention. Data permanently connected, these specific data are periodically and / or input-dependent changeable.
  • the active tracking of properties of complete, individual plants or individual plant components in the steelmaking industry takes place using wireless information transmission (RFID - Radio Frequency Identification), for example by transmitting signals in the microwave range.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the overall system of the metallurgical plant and the system for tracking properties in a tree structure consists of subassemblies, these subassemblies in turn consist of subassemblies and these subgroups of construction in turn consist of individual components.
  • both the individual components and assemblies with write-and-readable storage media, in particular RFID chips are connected in a stationary manner.
  • the information present on the storage media is, for example, a component identifier as well as the historical properties of the individual component or module, whereby this information can preferably be generated or queried at physically different locations.
  • the compilation and / or affiliation of several components to a higher-level unit is preferably modular in order to advantageously support material planning and plant management as well as their maintenance.
  • the status of a system is consistently stored locally on the storage medium with regard to their composition and properties, and can be read out as desired.
  • writing or reading units can be stationary in the case of mobile system components or else be mobile in the case of stationary system components.
  • the specific data or further information can be stored both locally on the storage medium and at least partially on a central data storage.
  • the storage capacity of the storage medium can be limited to the necessary minimum.
  • Both the central data store and the central process control unit are preferably connected to control units for material procurement and / or spare parts procurement and / or production planning and / or maintenance management in order to advantageously increase the degree of automation of the home entertainment system or at least parts thereof.
  • the storage medium is an RFID unit which can be at least once written and read.
  • Such writability and readability should preferably be preferred in at least two different locations, and particularly can be done wirelessly.
  • the read-in data can be read both coded and uncoded to the data storage unit of the RFID chip, coded data also due to the fact that the coding can reduce the amount of data and thereby the memory size can be limited to a necessary minimum preferred becomes.
  • the writability can be done either varying by overwriting previously read data, or by attaching new records to already read and existing records.
  • the fixed connection of the storage medium of the respective component is realized in the sense according to the invention that an unintentional release of the storage medium of the system component is substantially avoided.
  • an embodiment is conceivable in which the storage medium can be separated from the component, for example by releasing a lock as required, and can be reconnected to it.
  • an exchange in case of failure of the storage medium or when changing the use of the component and corresponding changes in the identifier is supported particularly advantageous.
  • the storage medium which is firmly connected to the component, encapsulated with respect to the environment, particularly preferably heat and moisture-insulated, is.
  • the use is supported in metallurgical plants particularly advantageous and largely avoided a failure of the storage medium due to contact with the often present in metallurgical plants defective environmental conditions.
  • a wireless writability and readability of the storage medium in particular by means of wireless transmissions in the microwave range.
  • This will make the creation both global and local Communication paths between the RFID / microprocessor units and the individual components, the assemblies, facilities or with cross-plant database systems and the connected internal and external maintenance or maintenance operations and / or the plants for material and spare parts procurement and production planning significantly improved. Local can then be communicated wirelessly between the built-in system components RFID tags or microprocessor units and integrated, fixed or mobile reading and writing units.
  • the fields of application here are the component recognition of delivery liners, the slides and AMEPA unit, which in the sense of the invention are each connected to at least one RFID chip containing specific data on the individual components.
  • the specific data may include the local and temporal localization of the individual components in the steelworks, in particular waiting times, heating times, operating times and operational parameters and thus allow the monitoring of the state in the wear cycle, the thermal state, the residual amounts and any possible exacerbations.
  • RFID chips can be used for component identification (construction structure) of water boxes, mold plate and thermocouple assembly.
  • a local and temporal localization in the casting plant, in particular the operating times, the deployment patents The parameters, quantities used and the thermal and mechanical load spectra can be recorded, which enables monitoring of the condition in the wear cycle, in particular the number and reasons for reworking and the status of the thermocouples.
  • Analogous applications in the field of continuous casting can also be present in the distributor and distributor car, the plug and slide mechanisms, the segments of the strand guide and in the flame cutting machine.
  • FIG. 1 shows a power point slide for component recognition in the continuous casting plant
  • Figure 2 shows a power point slide for component detection in the continuous casting by the example of the mold
  • FIG. 3 shows a power point slide for pan detection.
  • FIG. 1 shows, by way of example, the component recognition according to the invention by means of an RFID tag in a continuous casting plant and the automatic identification and the exchange of information in operation and workshop thereby made possible.
  • the RFID tags associated with the individual components for the pan, the dispenser, the distributor and the plug linkage are in communication with a receiver above the casting platform, whereas the RFID tags for the mold, in particular their frames, the various water boxes, the narrow side support plates , the copper plate broadsides and the copper plate narrow sides are in communication with a receiver / encoder in the mold shop.
  • the latter, associated with the mold RFID tags are, together with RFID tags at least on the first support segment below the mold also in communication with a receiver / encoder on the casting platform.
  • RFID tags on the support segments in the Bow sections of the strand guide below the mold are in communication with a receiver on the ground segments and RFID tags on the support segments downstream of the arc segments in the horizontal strand guide region are in communication with a receiver at the height of the horizontal segments.
  • an automatic input of the identifiers from the equipment catalog, from the IRP-PPS system and without manual input whereby a reliable database for asset management, resource planning, plant-related process analysis and Level II models is obtained.
  • Figure 2 shows the example of the mold itself, the closed information chain between the workplace “casting”, the workplace “mold workshop”, the workplace “Automation” and the workplace “technology” with the individual jobs assigned individual specific data for the components of the mold.
  • the specific data includes a corellation between the production data and the plant condition, and in the "foundry” workstation, the specific data includes, in particular, the number of previous revisions, the number of cycles the mold already cast, the already poured quantity of steel in tons, the number of width adjustments in the mold and the status of the thermocouples used.
  • FIG. 3 shows in the area at the bottom left a schematic representation of a so-called SAW transponder, which uses and reflects surface acoustic waves SAW (Surface Acoustic Wave).
  • SAW Surface Acoustic Wave
  • pans are coded with SAW tags and The pans can automatically log on to the respective production stage, for example, the VD plant, the RH plant, the ladle furnace or the continuous casting plant by using the storage media. This avoids manual entry of specific data, thereby reducing missed or erroneous inputs.
  • a stable level II interface is created which increases process stability and ensures product quality.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur aktiven Verfolgung spezifischer Daten zu Anlagen oder deren Komponenten einer hüttenmännischen Anlage, dadurch gekennzeichnet, dass mit jeder Komponente wenigstens ein beschreib- und auslesbares Speichermedium für die spezifischen Daten fest verbunden ist und dass die spezifischen Daten periodisch und/oder eingabeabhängig veränderbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine hüttenmännische Anlage, insbesondere ein integriertes Hüttenwerk oder eine Mini-mill, umfassend wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung wenigstens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Elektro- oder Konverterstahlwerk und/oder in Anlagen der Sekundärmetallurgie und/oder in Gießanlagen, insbesondere Stranggießmaschinen, und/oder in Flüssigstahltransporteinheiten und/oder in Ofenanlagen und/oder in Warm- und Kaltwalzanlagen und/oder in Walzgutbehandlungsanlagen, insbesondere Bandbehandlungsanlagen.

Description

System zur Verfolgung von Anlageneigenschaften
I. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur aktiven Verfolgung spezifischer Daten zu Anlagen oder deren Komponenten in einer hüttenmännischen Anlage, insbesondere die Verwendung einer derartigen Vorrichtung in einem Elektro- oder Konverterstahlwerk, der Sekundär-Metallurgie oder einer Gießanlage, in Flüs- sigstahltransporteinheiten oder Ofenanlagen, in Warm- und Kaltwalzanlagen oder aber Bandbehandlungsanlagen.
II. Stand der Technik
Hüttenmännische Anlagen wie etwa integrierte Hüttenwerke oder Minimills bestehen aus einer Vielzahl von Anlagen, die im Verbund miteinander zum Ziel haben, ein hochqualitatives Produkt mit höchstmöglicher Anlagenausnutzung zu erzeugen. In den jeweiligen Anlagentypen des Gesamtsystems gibt es wie- derum Baugruppen, bestehend aus Bauuntergruppen und Einzelkomponenten. Nur beispielhaft wird hierbei eine Stranggießanlage erwähnt, welche aus einem Vorratsbehältnis für den Flüssigstahl, einem Tundish, verschiedenen Stopfenstangen und Tauchausgüssen, wenigstens einer Kokille sowie der unterhalb der jeweiligen Kokille angeordneten Strangführung mit entsprechender Kühl- gruppe besteht.
Aus Gründen der Materialwirtschaft, der Qualitätssicherung und der Instandhaltung ist es erforderlich, dass sämtliche Komponenten einer jeden Bauuntergruppe oder Baugruppe oder eines Gesamtsystems mit allen ihren spezifischen Daten, beispielsweise ihrer Geometrie, ihren physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften, ihres Funktionsumfangs und der Funktionsfähigkeit aber auch im Hinblick auf historische und aktuelle Einsatzinformationen wie etwa die Einsatzdauer, die zeitliche Lokalisierung, ihren Lastkollektiven und Verschleißzuständen regelmäßig und dauerhaft erfasst werden.
Eine derartige Datenerfassung und Nachverfolgung sowie Pflege der Daten hat sich jedoch ausgesprochen zeit- und kostenaufwendig sowie fehleranfällig erwiesen. Es besteht daher seit langem der Wunsch, eine weitgehende Automatisierung der oben beschriebenen Funktionen vornehmen zu können.
III. Aufgabe der Erfindung
Es war daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur aktiven Verfolgung spezifischer Daten zu Anlagen oder deren Komponenten einer hütten- männischen Anlage zur Verfügung zu stellen, welche gegenüber dem Stand der Technik eine geringere Fehleranfälligkeit und einen geringen Mannstunden- Aufwand erfordert.
Diese Aufgabe wird im erfindungsgemäßen Sinne mit einer Vorrichtung, umfas- send die Merkmale des Anspruchs 1 , eine hüttenmännische Anlage, umfassend die Merkmale des Anspruchs 12 sowie durch die erfindungsgemäße Verwendung einer derartigen Vorrichtung, wie sie in Anspruch 13 definiert ist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
IV. Zusammenfassung der Erfindung
Im erfindungsgemäßen Sinne ist jeder Komponente der hüttenmännischen An- läge wenigstens ein beschreib- und auslesbares Speichermedium für die spezi- fischen Daten fest angeschlossen, wobei diese spezifischen Daten periodisch und / oder eingabeabhängig veränderbar sind.
Vorzugsweise erfolgt dabei die aktive Verfolgung von Eigenschaften von Gesamt-, Einzelanlagen bzw. einzelnen Anlagenkomponenten in der stahlerzeu- genden Industrie unter Nutzung von drahtloser Informationsübertragung (RFID - Radio Frequency Identification), beispielsweise durch Übertragung von Signalen im Mikrowellenbereich. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, die spezifischen Daten vorzugsweise vollautomatisch auszulesen und / oder zu überarbeiten und diese überdies zentralen Datenspeichern und/oder Prozesssteuer- einheiten zugänglich zu machen.
Im erfindungsgemäßen Sinne besteht das Gesamtsystem der hüttenmännischen Anlage und das System zur Verfolgung von Eigenschaften in einer Baumstruktur aus Baugruppen, diese Baugruppen wiederum aus Bauunter- gruppen und diese Bauuntergruppen wiederum aus Einzelkomponenten. Im erfindungsgemäßen Sinne werden sowohl die Einzelkomponenten als auch Baugruppen mit beschreib- und auslesbaren Speichermedien, insbesondere RFID-Chips, ortsfest verbunden. Die auf den Speichermedien vorliegenden Informationen sind beispielsweise eine Komponentenkennung sowie die histori- sehen Eigenschaften der Einzelkomponente bzw. Baugruppe, wobei diese Informationen vorzugsweise an physikalisch unterschiedlichen Orten generiert oder abgefragt werden können. Dabei ist die Zusammenstellung und / oder Zugehörigkeit mehrer Komponenten zu einer übergeordneten Einheit vorzugsweise modular, um hierdurch die Materialplanung und Anlagenbewirtschaftung so- wie deren Instandhaltung vorteilhaft zu unterstützen.
Sowohl das Gesamtsystem als auch die einzelnen Baugruppen, Bauuntergruppen und Anlagenkomponenten unterliegen in hüttenmännischen Anlagen Umwelteinflüssen sowie Arbeitsprozessen, welche üblicherweise bewirken, dass sich die Eigenschaften der einzelnen Elemente des Gesamtsystems oder des Gesamtsystems selber sowohl über die Zeit als auch einsatzabhängig ändern. Nur beispielhaft sind hierbei übliche Anlagenverschleiße oder Materialverbräuche zu nennen. In der Materialplanung und der Prozessteuerung sind diese Eigenschaftsänderungen jedoch Kenngrößen, die von größter Bedeutung sind, um einen sichern Arbeitsablauf des Gesamtsystems ohne unnötige Ausfallzeiten und eine gleichbleibende Qualität des Produkts sicherstellen zu können.
Im erfindungsgemäßen Sinne wird der Status eines Systems, somit des Gesamtsystems, der Baugruppen, der Bauuntergruppen und Einzelkomponenten hinsichtlich ihrer Zusammenstellung und ihrer Eigenschaften durchgängig lokal auf dem Speichermedium abgelegt und kann von diesem beliebig ausgelesen werden. Hierzu können Schreib- bzw. Leseeinheiten bei beweglichen Anlagenkomponenten ortsfest oder bei feststehenden Anlagenkomponenten auch mobilausgeführt sein.
Durch die Kommunikationsfähigkeit des Speichermediums mit der Schreib- bzw. Leseeinheit können die spezifischen Daten oder weitere Informationen sowohl lokal auf dem Speichermedium als auch zumindest teilweise auf einem zentralen Datenspeicher abgelegt werden. Insbesondere im Fall der Verwendung zentraler Datenspeicher kann hierbei die Speicherkapazität des Speichermediums auf das notwendige Minimum beschränkt werden.
Sowohl der zentrale Datenspeicher als auch die zentrale Prozesssteuereinheit sind vorzugsweise mit Steuereinheiten der Materialbeschaffung und/oder der Ersatzteilbeschaffung und/oder der Produktionsplanung und/oder der Instandhaltungswirtschaft verbunden, um hierdurch den Automatisierungsgrad der hüt- tenmännischen Anlage oder zumindest von Teilen hiervon vorteilhaft zu erhöhen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Speichermedium eine RFID- Einheit, welche wenigstens mindestens einmal beschreib- und aus- lesbar ist. Eine derartige Beschreibbarkeit und Auslesbarkeit sollte vorzugsweise an wenigstens zwei unterschiedlichen Orten und insbesondere bevorzugt drahtlos erfolgen können. Die eingelesenen Daten können dabei sowohl codiert als auch uncodiert auf die Datenspeichereinheit des RFID-Chips eingelesen werden, wobei codierte Daten auch aufgrund der Tatsache, dass durch die Codierung die Datenmengen reduziert werden können und hierdurch die Speichergröße auf einen notwendiges Minimum beschränkt werden kann, bevorzugt wird.
Die Beschreibbarkeit kann dabei sowohl variierend durch Überschreiben vormals eingelesener Daten erfolgen, oder aber durch Anhängen neuer Datensätze an bereits eingelesene und bestehende Datensätze.
Die feste Verbindung des Speichermediums der jeweiligen Komponente wird im erfindungsgemäßen Sinne dadurch verwirklicht, dass ein unbeabsichtigtes Lösen des Speichermediums von der Anlagenkomponente im Wesentlichen vermieden wird. Denkbar ist jedoch eine Ausgestaltungsform, bei der das Spei- chermedium beispielsweise unter Lösen einer Verriegelung bei Bedarf von der Komponente trennbar und mit dieser wieder verbindbar ist. Hierdurch wird ein Austausch bei Ausfall des Speichermediums oder bei Änderung der Verwendung der Komponente und dementsprechende Änderungen der Kennung besonders vorteilhaft unterstützt.
Bevorzugt wird insbesondere, wenn das Speichermedium, welches mit der Komponente fest verbunden ist, gegenüber der Umgebung gekapselt, besonders bevorzugt wärme- und feuchtigkeitsisoliert, ist. Hierdurch wird der Einsatz in hüttenmännischen Anlagen besonders vorteilhaft unterstützt und ein Ausfall des Speichermediums aufgrund eines Kontakt mit den in hüttenmännischen Anlagen oft vorliegende schadhaften Umgebungsbedingungen weitestgehend vermieden.
Besonders bevorzugt wird eine drahtlose Beschreibbarkeit und Auslesbarkeit des Speichermediums, insbesondere mittels drahtloser Übertragungen im Mikrowellenbereich. Hierdurch wird die Schaffung sowohl globaler als auch lokaler Kommunikationswege zwischen den RFID/Mikroprozessoreinheiten und den Einzelkomponenten, den Baugruppen, Anlagen oder aber mit anlagenübergreifend arbeitenden Datenbanksystemen sowie den angeschlossenen internen und externen Wartungs- bzw. Instandhaltungsbetrieben und/oder den Betrieben zur Material- und Ersatzteilbeschaffung und der Produktionsplanung bedeutend verbessert. Lokal kann dann drahtlos zwischen den im Anlagenkomponenten integrierten RFID-Tags bzw. Mikroprozessoreinheiten und integrierten, feststehenden bzw. mobilen Lese- und Schreibeinheiten kommuniziert werden.
Als konkrete Einsatzbeispiele für mit jeder Komponente fest verbundene be- schreib- und auslesbare Speichermedien für die spezifischen Daten werden besonders bevorzugt:
1. Roheisen- und Stahlwerkpfannen, Torpedowagenverfolgung, insbeson- dere die Pfannenzustellung, Pfannenstationen im Stahlwerk und Krane.
Die Einsatzgebiete sind hierbei die Komponentenerkennung von Zustellungsfutter, die Schieber und AMEPA-Einheit, die im erfindungsgemäßen Sinne jeweils mit wenigstens einem RFID-Chip, enthaltend spezifische Daten zu den einzelnen Komponenten, verbunden sind. Die spezifischen Daten können hierbei die örtliche und zeitliche Lokalisierung der einzelnen Komponenten im Stahlwerk, insbesondere Wartezeiten, Heizzeiten, Einsatzzeiten und Einsatzparameter umfassen und somit die Überwachung des Zustandes im Verschleißzyklus, des thermischen Zustandes, der Restmengen sowie etwaiger Verbärungen ermöglichen.
2. Stranggießkokille, insbesondere die Kokillenwerkstatt und die Gießanlage selbst. Im erfindungsgemäßen Sinne können RFID-Chips zur Komponentenerkennung (Baustruktur) von Wasserkästen, Kokillenplatte und Thermoelementbestückung dienen. Eine örtliche und zeitliche Lokalisierung in der Gießanlage, insbesondere die Einsatzzeiten, die Einsatzpa- rameter, Einsatzmengen und die thermischen und mechanischen Lastkollektive können erfasst werden, wodurch die Überwachung des Zu- standes im Verschleißzyklus, insbesondere der Anzahl und der Gründe für Nacharbeiten sowie der Status der Thermoelemente, ermöglicht wird. Analoge Anwendungen im Bereich des Stranggießens können auch im Verteiler und Verteilerwagen, den Stopfen- und Schiebe-Mechanismen, den Segmenten der Strangführung sowie in der Brennschneidmaschine vorliegen.
3. Arbeitswalzen, insbesondere die Walzenwerkstatt und das Walzwerk selbst. Hierbei kann die Komponentenerkennung und Zuweisung von Eigenschaften, insbesondere des Durchmessers, des Schliffes sowie der Oberflächenrauheit, in den RFID-Chips gespeichert sein. Eine örtliche und zeitliche Lokalisierung im Walzwerk, insbesondere die Einsatzzeiten, die Einsatzparameter, die Einsatzmenge sowie die thermischen und mechanischen Lastkollektive können hierdurch nachverfolgt werden und der Zustand im Verschleißzyklus, insbesondere die Anzahl und die Gründe für Nacharbeiten der Arbeitswalzen, können überwacht werden.
4. Bandschweißanlage, insbesondere die Bandanlage sowie deren Instandhaltungsbetrieb. Die Komponentenerkennung und die Zuweisungseigenschaften, insbesondere der Scherenmesser und der Schweißelektroden, können in den RFID-Chips hinterlegt sein. Hierdurch wird eine ört- liehe und zeitliche Lokalisierung der Komponenten im Walzwerk, insbesondere deren Einsatzzeiten, die Einsatzparameter, Einsatzmengen sowie die elektrischen und mechanischen Lastkollektive, gewährleistet und der Zustand der Einzelkomponente im Verschleißzyklus wird auch im Hinblick auf eine präventive Instandhaltung überwachbar. 5. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3, welche zusammenfassend Darstellung einzelner Verwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen, erläutert. In den Figuren
Figur 1 ein Power-Point-Slide zur Komponenten-Erkennung in der Stranggießanlage,
Figur 2 ein Power-Point-Slide zur Komponenten-Erkennung in der Stranggießanlage am Beispiel der Kokille, und
Figur 3 ein Power-Point-Slide zur Pfannen-Erkennung.
6. Wege zur Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt beispielhaft die erfindungsgemäße Komponenten-Erkennung mit- tels eines RFID-Tags in einer Stranggießanlage und die hierdurch ermöglichte automatische Identifizierung und den Informationsaustausch in Betrieb und Werkstatt. Die mit den einzelnen Komponenten verbundenen RFID-Tags für die Pfanne, den Verteilwagen, den Verteiler und das Stopfengestänge stehen in Kommunikation mit einem Empfänger oberhalb der Gießbühne, wohingegen die RFID-Tags für die Kokille, insbesondere deren Rahmen, die verschiedenen Wasserkästen, die Schmalseitenstützplatten, die Kupferplatten-Breitseiten und die Kupferplatten-Schmalseiten mit einem Empfänger / Codierer in der Kokillenwerkstatt in Kommunikation stehen. Die letztgenannten, mit der Kokille verbundenen RFID-Tags, stehen zusammen mit RFID-Tags zumindest am ersten Stützsegment unterhalb der Kokille zudem in Kommunikation mit einem Empfänger / Codierer auf der Gießbühne. RFID-Tags an den Stützsegmenten im Bogenbereich der Strangführung unterhalb der Kokille stehen in Kommunikation mit einem Empfänger an den Bodensegmenten und RFID-Tags an den Stützsegmenten stromabwärts der Bogensegmente im Horizontal- Strangführungsbereich stehen in Kommunikation mit einem Empfänger auf Höhe der horizontalen Segmente. Vorzugsweise erfolgt ein automatischer Input der Kennungen aus dem Equipment-Katalog, aus dem IRP-PPS-System und ohne händische Eingabe, wodurch eine zuverlässige Datenbasis für das Anlagenmanagement, die Ressourcen-Planung, die anlagenbedingte Prozessanalyse sowie Level Il-Modelle erhalten wird.
Figur 2 zeigt am Beispiel der Kokille selbst die geschlossene Informationskette zwischen dem Arbeitsplatz „Gießbetrieb", dem Arbeitsplatz „Kokillenwerkstatt", dem Arbeitsplatz „Automation" und dem Arbeitsplatz „Technologie" mit die den einzelnen Arbeitsplätzen zugewiesenen einzelnen spezifischen Daten für die Komponenten der Kokille. Am Arbeitsplatz „Kokillenwerkstatt" sind dies die Ken- nungen der Kokille, des Rahmens, des Wasserkastens sowie der Kupferplatten, etwaige Ursachen für bereits durchgeführte Instandhaltungs-Maßnahmen, spezifische Ereignisse sowie zusätzliche Informationen für den Gießbetrieb. Am Arbeitsplatz Automation sind die spezifischen Daten insbesondere der Kokillentyp, die Kupferplatten und die Beschichtungsdicke für BPS. Am Arbeitsplatz „Technologie" wiederum umfassen die spezifischen Daten eine Korellation zwischen den Produktionsdaten und dem Anlagenzustand und im Arbeitsplatz „Gießbetrieb" umfassen die spezifischen Daten insbesondere die Anzahl der bereits erfolgten Überarbeitungen, die Anzahl der durch die Kokille bereits vergossenen Schmelzen, die bereits vergossene Menge an Stahl in Tonnen, die Anzahl der in der Kokille erfolgten Breitenverstellungen sowie den Status der eingesetzten Thermoelemente.
Figur 3 schließlich zeigt im Bereich unten links eine schematische Darstellung eines sogenannten SAW-Transponders, der akustische Oberflächenwellen (Surface-Acoustic-Wave SAW) verwendet und reflektiert. Im Bereich der hier dargestellten Pfannen-Erkennung werden Pfannen mit SAW-Tags kodiert und die Pfannen können sich durch die Verwendung der Speichermedien automatisch an der jeweiligen Produktionsstufe, beispielsweise an der VD-Anlage, der RH-Anlage, dem Pfannenofen oder der Stranggießanlage anmelden. Hierdurch wird eine händische Eingabe von spezifischen Daten vermieden, wodurch nicht erfolgte oder fehlerhafte Eingaben reduziert werden. Es wird eine stabile Level- Il-Schnittstelle geschaffen, welche die Prozessstabilität erhöht und die Produktqualität sichert. In der Figur unten rechts sind überdies verschiedene bereits erhältliche Bauformen wärmeresistenter SAW-Tag mit einer maximalen Einsatztemperatur von 400 Grad Celsius dargestellt, welche sich bei geeigneter Platzierung an der Pfanne und gegebenenfalls unter Verwendung einer geeigneten Kapselung als widerstandsfähig gegen den in hüttenmännischen Anlagen üblicherweise auftretenden Umgebungstemperaturen und Feuchtigkeitsniveaus erweisen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur aktiven Verfolgung spezifischer Daten zu Anlagen oder deren Komponenten einer hüttenmännischen Anlage,
dadurch gekennzeichnet, dass
mit jeder Komponente wenigstens ein beschreib- und auslesbares Spei- chermedium für die spezifischen Daten fest verbunden ist und dass die spezifischen Daten periodisch und/oder eingabeabhängig veränderbar sind.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die spe- zifischen Daten eine Kennung der Komponente oder von Komponentengruppen umfassen.
3. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Daten historische Eigenschaften wie Einsatzzeiten und Verschleißzustände umfassen.
4. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifischen Daten physikalische und/oder mechanische und/oder chemische Eigenschaften der jeweiligen Komponen- te oder von deren Inhalt beschreiben.
5. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Speichermedium mit einem vorzugsweise zentralen Datenspeicher verbunden ist.
6. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Speichermedium mit einer vorzugsweise zentralen Prozesssteuereinheit verbunden ist.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pro- zesssteuereinheit mit Steuereinheiten der Materialbeschaffung und/oder der Ersatzteilbeschaffung und/oder der Produktionsplanung und/oder der Instandhaltungswirtschaft verbunden ist.
8. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das wenigstens eine Speichermedium ein RFID-Chip ist.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Chip mit einer Mikroprozessoreinheit verbunden ist.
10. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Speichermedium gegenüber der Umgebung gekapselt, insbesondere wärme- und feuchtigkeitsisoliert, ist.
11. Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation mit dem Speichermedium, insbesondere das Beschreiben und/oder das Auslesen des Speichermediums, mittels Mikrowellenübertragung bewirkbar ist.
13. Hüttenmännische Anlage, insbesondere integriertes Hüttenwerk oder Mini-mill, umfassend wenigstens eine Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche.
14. Verwendung wenigstens einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 in einem Elektro- oder Konverterstahlwerk und/oder in Anlagen der Sekundärmetallurgie und/oder in Gießanlagen, insbesondere Stranggießmaschinen, und/oder in Flüssigstahltransporteinheiten und/oder in Ofenanlagen und/oder in Warm- und Kaltwalzanlagen und/oder in Walzgutbehandlungsanlagen, insbesondere Bandbehandlungsanlagen.
PCT/EP2009/008287 2008-11-20 2009-11-20 System zur verfolgung von anlageneigenschaften WO2010057656A1 (de)

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