使用于金属带材的退火的退火炉运行的方法与流程

本发明涉及一种使用于金属带材的退火的退火炉运行的方法。

背景技术：

在现有技术中基本上已知这种方法。

因此，德国公开文献de102013225579a1公开了一种用于在生产线中控制或调节用于金属材料的退火炉的方法。生产线包括退火炉和至少一个测量设备，其适合于探测需在生产线中处理的带材材料的至少一种材料特性。退火炉和测量设备在自动化的工艺控制的调节回路中共同作用。公开文献具体教导了，测量设备在材料处理方向上布置在退火炉之后，并且在线地探测测量值，其代表带材材料的机械材料特性。然后将测量值紧接着传送给调节单元。

欧洲专利文献ep2742158b1公开了一种使用于处理轧制件、尤其金属带材的连续退火线运行的方法。该方法规定，将轧制件在轧制件的至少一个点或至少一个区段上的至少一种特性作为输入参数输送至计算机辅助的模块。在此，所述点或区段在连续退火线之前或在连续退火线中。借助于计算机辅助的模块并基于输入参数根据连续退火工艺对轧制件的至少一个材料特性进行仿真。比较仿真的材料特性与预先确定的理论值。在仿真的材料特性与理论值有偏差时，只要轧制件的至少一个点或区段在连续退火线之前或在连续退火线中，调节至少一个工艺参数，例如温度。

使退火炉运行的方法通常的问题是，确定的钢种的金属带材在经过预先处理时在其带材长度上的材料特性方面典型地经历波动。该波动还对退火了的带材有影响。

技术实现要素：

基于现有技术，本发明的目的在于，提供一种使用于金属带材的退火的退火炉运行的替代方法，以便在很大程度上使可能的所述波动最小化。

该目的通过在权利要求1中请求保护的方法来实现。根据本发明的方法的对象为借助于退火炉对金属带材的温度分布的本身已知的调节。本发明的具体目的在于预先确定用于所述调节的理论温度分布。根据本发明，预先确定理论温度分布具体规定以下子步骤：

预先确定需退火的金属带材的带材数据；借助带材数据从多个存储的或适应性调整的实际材料特性中选择金属带材在其进入到退火炉中之前在所述金属带材的带材长度上的实际材料特性的分布；并且选择用于金属带材在其带材长度上的需为调节预先确定的理论温度分布作为金属带材的与所选择的金属带材的实际材料特性相对应的理论温度分布。

带材数据至少为金属带材的钢种和在退火炉的入口处的厚度，优选地附加地为其化学组分。

通过选择退火炉中的用于温度调节的需预先确定的理论温度分布有利地实现，已经可有利地明显减少金属带材在其长度上的机械特性的所述波动。

根据一实施例，如果金属带材在其进入到退火炉中之前已经经历预先处理，除了带材数据之外，还可考虑预先处理数据来选择金属带材在其长度上的实际材料特性的分布。比起在没有考虑预先处理数据的情况下选择实际材料特性，实际材料特性的如此选择的分布更好地反映了实际情况。基于实际材料特性的更精确的分布，还可更切合实际地选择分配的用于金属带材的理论温度分布。因此，又可还要更好地选择和设计理论温度分布，以补偿带材的材料特性的波动。

根据另一实施例，如果除了带材数据之外以及可选地还除了预先处理数据之外还考虑关于带材的材料特性的测量数据来选择金属带材的实际材料特性的分布，还可更切合实际地反映用于实际材料特性的分布的选择过程。

在到目前为止探讨的实施例中，假定金属带材的实际材料特性的相应预先确定的分布例如存储在数据库中。到目前为止提到的实施例针对的是，从存储的金属带材的实际材料特性的分布中作出最好或最切合实际的选择。然而，如果存储的金属带材的实际材料特性的分布尚未足够精确地反映实际情况，则根据本发明的另一实施例还存在的可行方案是，使存储的用于随后的带材的实际材料特性的分布有针对性地与当时已退火的金属带材的特性相适应。在此，借助带材数据和炉子的工艺数据以及在附加地考虑关于当时已退火的带材的材料特性的测量数据的情况下进行适应性调整，该测量数据在退火炉的出口和进入到轧机机组中的入口之间(m2)和/或在拉伸装置的出口处(m3)测得。然后可将实际材料特性的这种适应性调整的分布用于随后的根据合适的标准认为是相似的带材。

然后基于金属带材的实际材料特性的适应性调整的走向根据相应的/预先确定的对应关系选择需为调节预先确定的理论温度分布。

除了所述数据之外，还可在附加地考虑预先处理数据、金属带材在经过在退火炉下游的轧机机组时的平整度、金属带材在经过拉伸装置时的压扁度、金属带材在退火炉的入口处的测得的实际材料特性的情况下和/或在附加地考虑金属带材在其进入到退火炉中之后的测得的材料特性的情况下进行适应性调整。

根据本发明的方法的其他实施例为从属权利要求的对象。

附图说明

说明书附有三幅附图，其中

图1示出了用于退火炉中的温度分布的典型的调节回路；

图2示出了根据第一变体的根据本发明确定用于根据图1的温度调节的理论温度分布；并且

图3示出了根据第二变体的确定用于根据图1的温度调节的理论温度分布。

具体实施方式

下面参考提及的附图以实施例的形式详细说明本发明。在所有的附图中，大写字母t不仅表示金属带材200(下文中还仅仅简称为带材)在其长度上的单个的温度值，而且表示温度分布。

调节回路具体包括测量装置110，以用于测量金属带材在其带材长度上优选地在退火炉中的实际温度分布。由测量产生的实际温度分布tist在比较装置120中与金属带材200在其长度上的预先确定的理论温度分布tsoll进行比较。将由比较更确切地说形成差值可能产生的调节偏差e作为输入参数输送给调节器130。调节器130基于调节偏差e算出用于在退火炉中的加热装置的调节信号tstell，退火炉在调节技术上来讲用作用于调节在金属带材中的温度分布的调节机构。以这种方式将金属带材的温度分布调节到预先确定的理论温度分布tsoll上。虽然温度调节100和尤其测量装置110在图1中表示成在退火炉之外；然而，它们显然还可布置在退火炉中。

图2说明了根据本发明的用于确定金属带材在其长度上的合适的理论温度分布的方法，该理论温度分布作为用于退火炉的根据图1的温度调节的输入参数。图2说明了根据第一变体确定理论温度分布；第二变体还在下文中参考图3来说明。然而，首先根据图2来说明第二变体。

第二变体在最低限度的配置中规定，首先预先确定需退火的金属带材200的带材数据。带材数据至少为其钢种和其在退火炉的入口处的厚度，以及优选地附加地为其化学组分。在所述最低限度的配置中，接下来首先仅仅借助带材数据从多个存储的实际材料特性中选择带材200在其进入到退火炉中之前在带材的带材长度上的实际材料特性的尽可能接近实际的分布。紧接着选择或确定用于金属带材在其带材长度上对应于金属带材的之前选择的实际材料特性的理论温度分布。如此选择的用于金属带材的理论温度分布tsoll用作用于根据图1的温度调节的输入参数或理论值预设值。

如果仅仅基于带材数据选择金属带材的实际材料特性，则该选择最初非常不准确，因为该带材数据只能够不完整地报告需退火的带材的真实的实际材料特性。

如果除了带材数据之外还考虑预先处理数据来选择金属带材的实际材料特性的分布，则该选择变得更精确或更切合实际。尤其有意义的是，金属带材在其进入到退火炉中之前至少经历以下预先处理中的一种。预先处理例如可为金属带材在热轧带材生产线中的热轧和/或金属带材在热轧之后的酸洗，和/或为金属带材在酸洗之后的冷轧。根据经过的预先处理，此时附加地考虑的预先处理数据例如可为：金属带材在热轧带材生产线中的温度走向、金属带材在酸洗液中的温度走向、在拉矫机中的力的走向、金属带材在热轧带材生产线的入口和出口处的厚度和/或减小程度，例如金属带材在冷轧时的冷轧度。

如果除了带材数据之外以及可选地还除了预先处理数据之外还考虑关于带材的材料特性的测量数据来选择金属带材的实际材料特性的分布，则获得金属带材的真实的实际材料特性的还要更切合实际的结论。测量数据为在金属带材200上测得的测量数据。测量数据可在金属带材进入到退火炉中之前测得，在图2中象征性地通过测量部位m0来表示，在金属带材进入到退火炉中之后测得，在图2中象征性地通过测量部位m1来表示，在离开退火炉之后并且此时优选地在其进入到置于退火炉之后的轧机机组中、尤其平整机组之前(测量部位m2)测得和/或在离开置于轧机机组之后的拉伸装置之后(图2中的测量部位m3)测得。

如在图2中可看出的那样，请求保护的方法包括计算步骤，以便基于带材数据以及可选地在附加地考虑预先处理数据和/或测量数据的情况下选择金属带材在其长度上的实际材料特性的最好最合适的型线。根据本发明的计算规则可一方面设计成基于所提及的数据决定金属带材在带材长度上的确定的存储的实际材料特性分布。替代地，根据本发明的计算算法还可设计成，基于所提及的输入数据、即带材数据以及可选地在附加地考虑预先处理数据的情况下以及可选地在附加地考虑测量数据的情况下相应实时地算出金属带材在其带材长度上的实际材料特性分布的非常切合实际的图像。

图3示出了用于确定金属带材的实际材料特性的尽可能实际的分布的第二变体。第二变体具体规定，存储的金属带材的实际材料特性的分布在对其选择之前被适应性调整以使理论温度分布对应于用于金属带材的实际材料特性的适应性调整的走向。适应性调整借助带材数据和炉子的工艺数据以及在附加地考虑关于金属带材的材料特性的测量数据的情况下进行，该测量数据在退火炉的出口和进入到轧机机组中的入口之间在测量部位m2处测得。替代地或除了在测量部位m2处获得的测量数据之外，还可将在测量部位m3、即在拉伸装置的出口处测得的关于金属带材的材料特性的数据用于适应性调整存储的用于随后的金属带材的实际材料特性的分布。然后基于实际材料特性的调整的走向选择需为调节预先确定的理论温度分布。

如果在附加地考虑预先处理数据、金属带材在经过在退火炉之后的轧机机组时的平整度、金属带材在经过拉伸装置时的拉伸度、金属带材在退火炉的入口处的测得的实际材料特性和/或金属带材在进入到退火炉中之后的测得的材料特性的情况下进行适应性调整，得到现实情况的还要更切合实际的反映。对于随后的金属带材，基于金属带材的实际材料特性的还将改善的调整的走向选择需为根据图1的温度调节预先确定的理论温度分布tsoll。

附图标记列表

100用于退火炉中的温度分布的调节回路

110用于探测金属带材在其带材长度上的实际温度分布的测量装置

120比较装置，尤其减法器

130调节器

200金属带材

e调节偏差

m0用于探测金属带材在其进入到退火炉中之前在所述金属带材的带材长度上的实际材料特性的测量部位

m1用于探测金属带材在其长度上在其进入到退火炉中之后的实际材料特性的测量部位

m2用于探测金属带材在其长度上在离开退火炉之后在其进入到置于退火炉之后的轧机机组中之前的实际材料特性的测量部位

m3用于探测金属带材在其带材长度上在离开置于轧机机组之后的拉伸装置之后的实际材料特性的测量部位

tist金属带材在其长度上的实际温度的分布

tsoll金属带材在其带材长度上的理论温度分布

tstell作为用于退火炉的调节信号的温度分布