用于控制和/或調(diào)節(jié)加工金屬材料的生產(chǎn)線的退火爐或熱處理爐的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制和/或調(diào)節(jié)加工金屬材料的生產(chǎn)線的退火爐或熱處理爐的設(shè)備，生產(chǎn)線包括退火爐或熱處理爐和至少一個測量儀，該至少一個測量儀檢測位于生產(chǎn)線中的帶材的至少一個材料特性，其中，退火爐或熱處理爐和至少一個測量儀在自動化的工藝控制的調(diào)節(jié)和/或控制回路中共同起作用，調(diào)節(jié)和/或控制回路在熔爐控制的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和/或控制退火爐或熱處理爐。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種用于控制和/或調(diào)節(jié)加工金屬材料的生產(chǎn)線的退火爐或熱處理爐的方法，生產(chǎn)線包括退火爐或熱處理爐、優(yōu)選地在帶材加工方向上連接在該退火爐或熱處理爐后的至少一個輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)以及至少一個測量儀，該至少一個測量儀檢測位于生產(chǎn)線中的帶材的至少一個材料特性，其中，退火爐或熱處理爐、優(yōu)選地存在的連接在該退火爐或熱處理爐后的至少一個輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)和至少一個測量儀在自動化的工藝控制的調(diào)節(jié)和/或控制回路中共同起作用，利用調(diào)節(jié)和/或控制回路在熔爐控制的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和/或控制所述退火爐或熱處理爐。
【背景技術(shù)】
[0003]在由鐵材料或者非鐵金屬制成的帶材的加工領(lǐng)域中，通常普遍的是，例如在執(zhí)行一個或多個乳制步驟之前進(jìn)行帶材加熱，以在接下來的深沖過程中良好地加工帶材。例如在退火處理中，將金屬帶輸送到退火爐并且在那里置于700-900°C的溫度中，以由此盡可能預(yù)加工之前例如冷乳的帶，從而在接下來的深沖過程和必要時的涂覆過程中良好地加工金屬帶。
[0004]在此，由于工業(yè)、尤其汽車工業(yè)對他們的供應(yīng)商的要求不斷提升，生產(chǎn)在小公差帶之內(nèi)具有均一性質(zhì)的材料并予以證明變得越來越重要。為了實(shí)現(xiàn)該目的，自動化的工藝控制是絕對必要的前提。
[0005]從文獻(xiàn)US 2010/0219567 A1以及從文獻(xiàn)EP 2 557 183 A1中已知這種用于控制工藝線的設(shè)備和方法。從其中已知的工藝線為CAL(連續(xù)退火線)或者CGL(連續(xù)鍍鋅線)。在此也已設(shè)置成，借助于測量儀控制在那里的退火爐，測量儀檢測再現(xiàn)和/或描繪帶材的機(jī)械材料特性的測量值。當(dāng)然在此設(shè)置成，直接調(diào)節(jié)熔爐參數(shù)。
[0006]該現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，退火爐對熱是惰性的并且在熔爐中的條件不迅速改變。因此標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)方案不起作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種解決方案，通過該解決方案可相對于已知的現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)工藝控制。
[0008]在開頭詳細(xì)描述的類型的設(shè)備中，根據(jù)本發(fā)明，該目的通過如下方式實(shí)現(xiàn)，S卩，至少一個測量儀沿帶材加工方向布置在退火爐或熱處理爐之后并且在線檢測再現(xiàn)和/或描繪帶材的機(jī)械材料特性的測量值，以及將該測量值作為特別是傳遞數(shù)據(jù)的信號傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)和/或控制單元。
[0009]根據(jù)熔爐過去的性能，該調(diào)節(jié)和/或控制單元學(xué)習(xí)在熔爐條件改變時熔爐的反應(yīng)并且對其進(jìn)行調(diào)整，以便為前來的帶材設(shè)定測量值。由此測量值的分散更小。對于該學(xué)習(xí)過程，也可利用在退火爐之前的工藝的信息(應(yīng)為測量值或設(shè)定值)。
[0010]同樣，在根據(jù)前序所述的方法中通過如下方式實(shí)現(xiàn)上述目的，S卩，利用至少一個測量儀在線地檢測再現(xiàn)和/或描繪帶材的機(jī)械材料特性的測量值，并且將該測量值作為特別是傳遞數(shù)據(jù)的信號傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)和/或控制單元。
[0011]根據(jù)熔爐過去的性能，該調(diào)節(jié)和/或控制單元學(xué)習(xí)在熔爐條件改變時熔爐的反應(yīng)并且對其進(jìn)行調(diào)整，以便為前來的帶材設(shè)定測量值。由此測量值的分散更小。對于該學(xué)習(xí)過程，也可利用在退火爐之前的工藝的信息(應(yīng)為測量值或設(shè)定值)。
[0012]尤其傳遞數(shù)據(jù)的信號可為電氣信號、電子信號、電磁波形式的信號、無線電信號、光信號或者紅外信號，其適用于傳遞測量值或信息。
[0013]通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)，在熔爐出口處或者沿帶材加工方向在退火爐或熱處理爐之后檢測熱處理或者退火的帶材的總長。通過這樣優(yōu)選地連續(xù)執(zhí)行監(jiān)測退火或者熱處理的帶材的機(jī)械特性，可對熔爐進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而對于接下來的帶材，機(jī)械特性處于所希望的數(shù)值窗口中，即僅具有可容忍的分散寬度或分散。因?yàn)樵诠に嚨膱?zhí)行期間持續(xù)并且連續(xù)地監(jiān)測機(jī)械特性，也可將機(jī)械特性的實(shí)際極限值作為控制和/或測量系統(tǒng)的極限值。工藝窗口是針對熔爐參數(shù)(熔爐區(qū)溫度、帶目標(biāo)溫度或者帶速)的如下一個區(qū)域(從最小值到最大值)，在生產(chǎn)工藝過程中遵循該工藝窗口使得生產(chǎn)出帶的所要求的機(jī)械特性?？善ヅ渫嘶鹬芷诓⑶腋淖児に嚧翱凇Ｔ谧詈玫那闆r下，不再需要限制至之前所定義的參數(shù)、如退火周期和與此有關(guān)的極限值。由此機(jī)械特性在整個退火過程期間的分散得以優(yōu)化并且更好地與所希望的參數(shù)和邊界條件相匹配。此外這實(shí)現(xiàn)了，寧可是靠近例如為了達(dá)到所希望的機(jī)械特性必需的或者匹配的退火溫度的極限值，由此將工藝設(shè)計(jì)得更環(huán)保或更經(jīng)濟(jì)，尤其可提高其生產(chǎn)率。此夕卜，通過根據(jù)本發(fā)明的類型的測量，可行的是，更好地進(jìn)行在不同品質(zhì)的帶材之間的過渡并且使其彼此協(xié)調(diào)，因?yàn)閷⑾鄳?yīng)帶材的相應(yīng)選擇的機(jī)械特性預(yù)設(shè)為重要數(shù)值并且由此可控制先后相繼的帶材的重疊。
[0014]此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備或根據(jù)本發(fā)明的的方法的一個測量儀或者多個測量儀可用于一定的時段，以確定對于相應(yīng)的材料品質(zhì)、例如相應(yīng)的鋼品級而言最佳的工藝窗口。
[0015]在設(shè)計(jì)方案中，本發(fā)明規(guī)定，其包括連接在退火爐或熱處理爐之后的輥乳機(jī)或輾乳機(jī)，輥乳機(jī)或輾乳機(jī)在自動化的工藝控制的調(diào)節(jié)和/或控制回路中與退火爐或熱處理爐和至少一個測量儀共同起作用。
[0016]此外，在此還可以的是，至少一個測量儀沿帶材加工方向布置在輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)之后，本發(fā)明同樣對此作出了規(guī)定。
[0017]此外，本發(fā)明規(guī)定，至少一個測量儀沿帶材加工方向布置在退火爐或熱處理爐之后并且在一個或者所述輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)之前。通過測量儀在退火爐或加熱爐之后、但是在接下來的輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)之前的布置方式，實(shí)現(xiàn)了，使退火處理或熱處理對所測量的帶材機(jī)械特性的影響成為調(diào)節(jié)或控制熔爐運(yùn)行的基礎(chǔ)。
[0018]此外，有利的是，至少一個測量儀沿帶材加工方向布置在生產(chǎn)線最后的機(jī)械加工設(shè)備之后時，本發(fā)明同樣對此作出了規(guī)定。在此，則使生產(chǎn)線中先前進(jìn)行的整個材料加工或材料處理對所測量的帶材機(jī)械特性的影響成為調(diào)節(jié)或控制熔爐運(yùn)行和/或機(jī)械加工的基礎(chǔ)。
[0019]此外，在本發(fā)明的改進(jìn)方案中規(guī)定，第一測量儀沿帶材加工方向布置在退火爐或熱處理爐之后并且在輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)之前，以及第二測量儀布置在輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)之后。
[0020]通過第二測量儀沿帶材加工方向布置在輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)之后，還可以獲取一個或多個輥乳機(jī)、一個或多個輾乳機(jī)、平整機(jī)或拉矯機(jī)所可包括的機(jī)械加工工位對相應(yīng)測量的機(jī)械特性的影響，并且不僅在控制退火爐或熱處理爐時、而且在控制機(jī)械加工工位或者加工裝置、即一個或多個輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)時，考慮該影響。通過沿帶材加工方向布置在輥乳機(jī)和/或輾乳機(jī)之后的測量儀