[发明专利]用于运行加工轧件的连续退火机组的方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种用于运行连续退火机组的方法，该连续退火机组用于加工轧件、特别是金属带材。此外本发明涉及一种计算机程序、一种用于连续退火机组的控制装置以及一种连续退火机组。

背景技术

在对例如由钢构成的金属带材进行热轧和冷轧之后，该带材经受热处理，以便在带材中设定期望的材料特性。例如在所谓的连续退火机组（英语：continuous annealing line连续退火机组）中工业化地实现了该热处理。在连续退火机组中，带材被展开并且持续地通过熔炉。

在连续退火机组中进行热处理时，争取达到在尽可能大的生产量下，不仅在带材内部而且从带材到带材均以尽可能始终不变的、高的质量来优化各个带材。为此在退火过程中对于每种钢品级相应地设定过程参数。过程参数主要是带材速度以及退火时的温度曲线、即在连续退火机组内部的各个加热部段和冷却部段的温度。这些过程参数通常由熔炉制造商和/或操作人员来预定并且对于钢品级而言在大多数情况下是保持不变的。当添加新的钢品级时，则基于工艺经验和实验重新确定过程参数。

由EP2177892A1已知一种方法，其中基于在连续退火线之后的平整机架处的钢板的测量数据计算出钢板的机械特性并且进一步传送至使用者。使用者可以运用关于计算出的机械特性的信息，这样该使用者例如能调整钢材生产线的运行条件。在此实现了反馈控制，但该反馈控制只能作用于钢板的新部段。

发明内容

本发明的目的在于，实现退火过程的精确调节。

该目的根据本发明通过一种用于运行连续退火机组的方法来实现，该方法用于加工轧件、特别是金属带材，其中，鉴于模型预测式调节

-将关于轧件的至少一个点或至少一个部段的该轧件的至少一个特性作为输入参数传输至计算机辅助的模型，其中，该轧件的至少一个点或至少一个部段位于连续退火机组之前或之中，

-借助计算机辅助模型模拟在连续退火过程之后的轧件的至少一个材料特性，

-将模拟出的材料特性与预定的额定值相比较，

-以及当轧件的至少一个点或至少一个部段处于连续退火机组之前或之中时，在模拟出的材料特性与额定值存在偏差时对连续退火过程的至少一个过程参数进行调节。

本发明基于以下想法，提供计算机辅助模型来使用，该计算机辅助模型适用于连续退火过程的模型预测式调节，以便基于材料特性的模拟结果实现这种调节。计算机辅助模型为在连续退火之后的轧件的材料特性建模。在此该模型特别是包括一个或多个可设定的模型参数。这些模型参数是例如晶粒生长速度或金属带材的相转变速度。

在连续退火机组之前的轧件的特性用作模型的输入参数，该轧件的特性例如是其合金成分或至少是钢材组、其表面粗糙度、其厚度和/或其晶粒大小。由此输入参数特别是带材专用的。例如当输入参数是钢材的化学成分或者是钢材组时，而在此输入参数可以涉及带材的多个点或部段、特别是整个带材。

模型模拟了连续退火过程并且在此预测出连续退火之后的轧件的质量参数。在此额定值特别指的是质量标准或期望的质量。在这种情况下额定值也可以是一个范围并且不仅仅是一个绝对值。在将模拟地预测出的材料特性与当前钢品级的预定的材料特性相比较时，在此情况下可以得出差值，该差值需要被减小到最低限度。在此相应地改变连续退火过程的过程参数、例如带材在熔炉中的速度或在热处理过程中的温度曲线。由此实时地实现了过程参数的连续调节，该调节促使达到所期望的轧件质量。

在所提出的模型预测式调节中即并不对在连续退火之后的轧件的实际特性进行调节，而是对借助计算机辅助模型预测出的材料特性结果进行调节。由此，当轧件的点或部段处于连续退火过程的开始点之前或仍处于连续退火过程的开始点时，其中，对于该轧件而言输入参数被测定，或者是当输入参数涉及整个轧件并且在轧件的一部分通过连续退火机组之前时，就已经计算出了热处理之后的轧件的材料特性结果。由此，在连续退火机组中的热处理过程中能够最优化地控制或调节过程参数，该控制或调节促使对热处理之后的待设定的材料特性进行准确地控制。

为了对带材专用的输入参数进行补充，以有利的方式附加地将连续退火机组的预处理过程的至少一个过程参数用作输入参数。在此情况下预处理过程例如是轧件的热轧或冷轧。在此例如可以将开卷机温度或设置在前面的生产线中的轧制力用作输入参数。在此，输入参数特别是也可以涉及整个带材。

同样可以将待调节的过程参数、例如连续退火机组中的温度作为输入参数传输至模型。在此特别是测量待调节的过程参数或其他的与该过程参数相关的参数。