用于控制和/或调节加工金属材料的生产线的退火炉或热处理炉的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制和/或调节加工金属材料的生产线的退火炉或热处理炉的设备，生产线包括退火炉或热处理炉和至少一个测量仪，该至少一个测量仪检测位于生产线中的带材的至少一个材料特性，其中，退火炉或热处理炉和至少一个测量仪在自动化的工艺控制的调节和/或控制回路中共同起作用，调节和/或控制回路在熔炉控制的范围内调节和/或控制退火炉或热处理炉。
[0002]此外，本发明涉及一种用于控制和/或调节加工金属材料的生产线的退火炉或热处理炉的方法，生产线包括退火炉或热处理炉、优选地在带材加工方向上连接在该退火炉或热处理炉后的至少一个辊乳机和/或辗乳机以及至少一个测量仪，该至少一个测量仪检测位于生产线中的带材的至少一个材料特性，其中，退火炉或热处理炉、优选地存在的连接在该退火炉或热处理炉后的至少一个辊乳机和/或辗乳机和至少一个测量仪在自动化的工艺控制的调节和/或控制回路中共同起作用，利用调节和/或控制回路在熔炉控制的范围内调节和/或控制所述退火炉或热处理炉。
【背景技术】
[0003]在由铁材料或者非铁金属制成的带材的加工领域中，通常普遍的是，例如在执行一个或多个乳制步骤之前进行带材加热，以在接下来的深冲过程中良好地加工带材。例如在退火处理中，将金属带输送到退火炉并且在那里置于700-900°C的温度中，以由此尽可能预加工之前例如冷乳的带，从而在接下来的深冲过程和必要时的涂覆过程中良好地加工金属带。
[0004]在此，由于工业、尤其汽车工业对他们的供应商的要求不断提升，生产在小公差带之内具有均一性质的材料并予以证明变得越来越重要。为了实现该目的，自动化的工艺控制是绝对必要的前提。
[0005]从文献US 2010/0219567 A1以及从文献EP 2 557 183 A1中已知这种用于控制工艺线的设备和方法。从其中已知的工艺线为CAL(连续退火线)或者CGL(连续镀锌线)。在此也已设置成，借助于测量仪控制在那里的退火炉，测量仪检测再现和/或描绘带材的机械材料特性的测量值。当然在此设置成，直接调节熔炉参数。
[0006]该现有技术的缺点是，退火炉对热是惰性的并且在熔炉中的条件不迅速改变。因此标准调节方案不起作用。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的在于，提供一种解决方案，通过该解决方案可相对于已知的现有技术改进工艺控制。
[0008]在开头详细描述的类型的设备中，根据本发明，该目的通过如下方式实现，S卩，至少一个测量仪沿带材加工方向布置在退火炉或热处理炉之后并且在线检测再现和/或描绘带材的机械材料特性的测量值，以及将该测量值作为特别是传递数据的信号传输到调节和/或控制单元。
[0009]根据熔炉过去的性能，该调节和/或控制单元学习在熔炉条件改变时熔炉的反应并且对其进行调整，以便为前来的带材设定测量值。由此测量值的分散更小。对于该学习过程，也可利用在退火炉之前的工艺的信息(应为测量值或设定值)。
[0010]同样，在根据前序所述的方法中通过如下方式实现上述目的，S卩，利用至少一个测量仪在线地检测再现和/或描绘带材的机械材料特性的测量值，并且将该测量值作为特别是传递数据的信号传输到调节和/或控制单元。
[0011]根据熔炉过去的性能，该调节和/或控制单元学习在熔炉条件改变时熔炉的反应并且对其进行调整，以便为前来的带材设定测量值。由此测量值的分散更小。对于该学习过程，也可利用在退火炉之前的工艺的信息(应为测量值或设定值)。
[0012]尤其传递数据的信号可为电气信号、电子信号、电磁波形式的信号、无线电信号、光信号或者红外信号，其适用于传递测量值或信息。
[0013]通过本发明实现，在熔炉出口处或者沿带材加工方向在退火炉或热处理炉之后检测热处理或者退火的带材的总长。通过这样优选地连续执行监测退火或者热处理的带材的机械特性，可对熔炉进行调节，从而对于接下来的带材，机械特性处于所希望的数值窗口中，即仅具有可容忍的分散宽度或分散。因为在工艺的执行期间持续并且连续地监测机械特性，也可将机械特性的实际极限值作为控制和/或测量系统的极限值。工艺窗口是针对熔炉参数(熔炉区温度、带目标温度或者带速)的如下一个区域(从最小值到最大值)，在生产工艺过程中遵循该工艺窗口使得生产出带的所要求的机械特性。可匹配退火周期并且改变工艺窗口。在最好的情况下，不再需要限制至之前所定义的参数、如退火周期和与此有关的极限值。由此机械特性在整个退火过程期间的分散得以优化并且更好地与所希望的参数和边界条件相匹配。此外这实现了，宁可是靠近例如为了达到所希望的机械特性必需的或者匹配的退火温度的极限值，由此将工艺设计得更环保或更经济，尤其可提高其生产率。此夕卜，通过根据本发明的类型的测量，可行的是，更好地进行在不同品质的带材之间的过渡并且使其彼此协调，因为将相应带材的相应选择的机械特性预设为重要数值并且由此可控制先后相继的带材的重叠。
[0014]此外，根据本发明的设备或根据本发明的的方法的一个测量仪或者多个测量仪可用于一定的时段，以确定对于相应的材料品质、例如相应的钢品级而言最佳的工艺窗口。
[0015]在设计方案中，本发明规定，其包括连接在退火炉或热处理炉之后的辊乳机或辗乳机，辊乳机或辗乳机在自动化的工艺控制的调节和/或控制回路中与退火炉或热处理炉和至少一个测量仪共同起作用。
[0016]此外，在此还可以的是，至少一个测量仪沿带材加工方向布置在辊乳机和/或辗乳机之后，本发明同样对此作出了规定。
[0017]此外，本发明规定，至少一个测量仪沿带材加工方向布置在退火炉或热处理炉之后并且在一个或者所述辊乳机和/或辗乳机之前。通过测量仪在退火炉或加热炉之后、但是在接下来的辊乳机和/或辗乳机之前的布置方式，实现了，使退火处理或热处理对所测量的带材机械特性的影响成为调节或控制熔炉运行的基础。
[0018]此外，有利的是，至少一个测量仪沿带材加工方向布置在生产线最后的机械加工设备之后时，本发明同样对此作出了规定。在此，则使生产线中先前进行的整个材料加工或材料处理对所测量的带材机械特性的影响成为调节或控制熔炉运行和/或机械加工的基础。
[0019]此外，在本发明的改进方案中规定，第一测量仪沿带材加工方向布置在退火炉或热处理炉之后并且在辊乳机和/或辗乳机之前，以及第二测量仪布置在辊乳机和/或辗乳机之后。
[0020]通过第二测量仪沿带材加工方向布置在辊乳机和/或辗乳机之后，还可以获取一个或多个辊乳机、一个或多个辗乳机、平整机或拉矫机所可包括的机械加工工位对相应测量的机械特性的影响，并且不仅在控制退火炉或热处理炉时、而且在控制机械加工工位或者加工装置、即一个或多个辊乳机和/或辗乳机时，考虑该影响。通过沿带材加工方向布置在辊乳机和/或辗乳机之后的测量仪