用于控制和/或调节冶金设备的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制和/或调节冶金设备(12)的方法。为了实现简单地、稳定地且成本适宜地控制和/或调节冶金设备(12)，本发明专利技术提出，该方法包括如下步骤：‑在借助于设备(12)在金属产品处执行处理步骤之后检测金属产品的金属组织(步骤24)；‑产生至少一个表征相应检测的金属组织的组织特征(步骤25)；‑将相应产生的组织特征与至少一个预定的边界标准相比较(步骤26)；以及‑仅仅当相应产生的组织特征满足预定的边界标准时，才借助于设备(12)在金属产品处执行跟随在处理步骤之后的另一处理步骤(27)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制和/或调节冶金设备的方法
本专利技术涉及一种用于控制和/或调节冶金设备的方法以及系统。此外本专利技术涉及一种计算机程序、一种数据载体和一种计算机系统。
技术介绍
随着在工艺和技术中的进步，对相应应用的钢类型提出越来越高的要求。为了满足这些要求，在制造钢时使用计算模型，其允许，在确定的预定的计划之后，可进行高工艺的过程，例如金属产品的轧制，以显著改善完成的最终产品的机械性能。在此，各个过程步骤的开始和结束时刻主要与在待加工的材料中进行的微结构变化相关。例如根据图1示出了在待加工的材料中进行的微结构变化，其示例性地说明了钢板的热机械的轧制过程以及与此伴随的微结构变化。在图1中示出的轧制过程在多个阶段中进行，在这些阶段之间，必须冷却之前在熔炉中再次加热的铸锭。在高温时的第一轧制阶段或第一热机械的轧制过程之后，金属组织或奥氏体再结晶。紧接着，进行快速的晶粒粗化。该第一轧制阶段通常用于造型目的。在随后的在较低温度时的另一轧制阶段或另一热机械的轧制过程之后，金属组织或奥氏体再结晶成更细的晶粒。由于更低的温度，紧接着的晶粒粗化明显更缓慢。在温度Tnr和Ar3之间的温度范围中进行决定性的变形。在此，Tnr是这样的温度，即，在该温度之下再结晶延迟很多，并且Ar3为这样的温度，即，在该温度时开始形成铁素体。由于材料在该温度范围中不可再动态地再结晶，可累加多个轧制道次的变形作用，而金属组织不会复原。产生被剧烈拉伸的且“薄煎饼式地”被轧制的奥氏体晶粒，其具有多个用于形成铁素体(也称为“烙薄煎饼”)的晶种。在紧接着冷却到温度Ar3之下时，因此形成极细的铁素体金属组织。在温度Tnr和Ar3之间的温度范围相对小。为了在热机械的轧制时可以可靠地落入该温度范围，传统地可通过添加合金、例如铌扩大该温度范围。对不同的影响在温度Tnr和Ar3之间的温度范围的合金元素的大量选择和在过程中通常出现的波动不允许精确地确定结构变化时刻，由此引起在设定完成的最终产品的机械性能时部分很高的不确定性。对于在温度Ar3之下的温度范围同样如此。在多阶段的轧制过程中，必须避免在停留在各个轧制阶段之间时奥氏体部分地结晶成带有混合的晶粒大小的组织。这种不期望的混合组织在随后的轧制阶段中不再能完全消除并且导致降低完成的最终产品的韧性性能。此外，在该低的温度范围中的轧制可导致具有差的断裂性能的粗的铁素体晶粒，因为铁素体在相对低的温度下再结晶。由此可能破坏轧制产品的热机械处理效果。因此，并且如果期望具有铁素体变形的强化轧制(也称为“提高强度的冷变形”)，传统地通过金属产品的边缘温度确定允许的最低轧制温度。在用于继续的晶粒细化和产生提高强度的组织相、例如贝氏体和马氏体的多阶段轧制过程之后，常常紧接着进行轧制产品的加速冷却。在此，同样重要的是，刚好是冷却开始点，其中，冷却最好精确地在百分之百再结晶之后开始，还要在奥氏体晶粒再次开始生长之前开始。根据之前所述，准确地测量这种微结构变化、例如再结晶和转化的开始点和结束点，以及测量相应的尚未改变的或已经改变的组织结构的比例、例如残余奥氏体的比例，以及如有可能也准确地测量晶粒大小，对于轧制过程优化都有重要的意义。从文献WO2004/050923A1中已知一种用于变形、冷却和/或热处理所用的冶金设备的过程控制或过程调节的方法，其以方法模型为基础。在线获取对于待处理的金属产品的金属组织有说服力的值，根据这些值执行方法模型、例如道次表模型或冷却区间模型的动态在线适应。
技术实现思路
本专利技术的目标是，实现简单地、稳定地且成本适宜地控制和/或调节冶金设备。该目标通过独立权利要求实现。特别是在从属权利要求中给出了有利的设计方案，其可分别独自地或者以彼此的不同组合呈现本专利技术的方面。根据本专利技术的用于控制和/或调节冶金设备的方法包括如下步骤：-借助于设备在金属产品处执行处理步骤之后，检测金属产品的金属组织；-产生至少一个表征相应检测的金属组织的组织特征；-将相应产生的组织特征与至少一个预定的边界标准相比较；以及-仅仅当相应产生的组织特征满足预定的边界标准时，才借助于设备在金属产品处执行跟随在所述处理步骤之后的另一处理步骤。根据本专利技术，当金属产品的金属组织对于执行所述另一处理步骤是最优的时，或者说在考虑到所述另一方法步骤的预定参数、特别是固定地预定的参数的情况下金属产品的金属组织在执行所述另一方法步骤之后产生期望的金属产品性能时，才将待处理的金属产品输送给另一处理步骤。由此，不像在文献WO2004/050923A1中那样需要在线动态地使方法模型与相应存在的金属组织相匹配。即，根据本专利技术，不必进行方法模型的再修正。代替地，给出的方法模型可保持不变。在理论上，可完全在没有方法模型的情况下进行轧制。由此，与WO2004/050923A1相比，可明显更简单、更稳定且更成本适宜地控制和/或调节冶金设备。例如在由高要求的钢类型轧制厚板时可应用根据本专利技术的方法。在轧制之后，板可在冷却之前停下，以等待材料可完全转化所必需的时间。传统地，根据现有的方法模型预先计算这种等待时间，因为通常不存在测量装置或测量方法。以传统的方式通过现有的方法模型计算等待时间不总是令人满意的，并且通常必须通过动态适应使计算与金属产品的相应材料相匹配。在这种情况中，在转化过程的预先计算中的误差可导致完成的金属产品的不期望的性能组合。与此相反地，根据本专利技术的方法实现了转化时间间隔以及已转化的组织比例的准确确定。由此，可在正确的且最优的时间开始其他处理步骤，而不需要动态地匹配处理步骤所基于的模型。这使完成的最终产品显著优化以及获得更稳定的生产。在处理相对短的板时，例如当其长度短于用于冷却的冷却区间时，本专利技术是特别有利的。在这种情况中，传统的冷却区间参数的变化不是所希望的且不是目标指向的。在借助于设备在金属产品处执行处理步骤之后检测金属产品的金属组织可在使用一个、两个或多个检测装置的情况下进行。金属组织的检测不针对特定的检测方法确定。金属组织的检测附加地可用于检验方法模型并且用于提高其说服力。为了检测金属组织，可检测参数，例如转化开始时刻、转化结束时刻、残余奥氏体比例、晶粒大小、纹理等等。组织特征可为单个值、值的组合、函数或其他表征金属组织的组织特征。也可以使两个或多个不同的组织特征产生一个所检测的金属组织。与组织特征相应地，边界标准可为单个值、值的组合、函数等等。例如，可通过低于或超过呈边界值形式的边界标准来满足边界标准。替代地，可通过在组织特征和边界标准之间的等同性或预定的相似度来满足边界标准。可离线地预定或预先计算边界标准。通过将相应产生的组织特征与预定的边界标准相比较，可确定组织特征是否满足预定的边界标准或是否可将金属产品输送给另一处理步骤。金属产品可为铸锭、板等。处理步骤例如可通过轧制、冷却或加热给出。通过在不同的时间检测金属产品的金属组织，可以检验或优化预定的计算模型，该计算模型通常用于执行金属产品的加工和处理。特别是可检验是否最优地选择了这种计算模型的加工开始时刻。如果不满足这种情况，可修正或优化计算模型。根据一种有利设计方案，连续地或以预定的时间间隔检测金属组织，直至相应产生的组织特征满足预定的边界标准。这能够实现监控金属组织，直至其具有对于另一处理步骤最优的状态。相对于金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制和/或调节冶金设备(12)的方法，其具有如下步骤：‑在借助于所述设备(12)在金属产品处执行处理步骤之后，检测金属产品的金属组织；‑产生至少一个表征相应检测的金属组织的组织特征；‑将相应产生的组织特征与至少一个预定的边界标准相比较；以及‑仅仅当相应产生的组织特征满足预定的边界标准时，才借助于所述设备(12)在所述金属产品处执行跟随在所述处理步骤之后的另一处理步骤(27)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.07 DE 102014222827.11.一种用于控制和/或调节冶金设备(12)的方法，其具有如下步骤：-在借助于所述设备(12)在金属产品处执行处理步骤之后，检测金属产品的金属组织；-产生至少一个表征相应检测的金属组织的组织特征；-将相应产生的组织特征与至少一个预定的边界标准相比较；以及-仅仅当相应产生的组织特征满足预定的边界标准时，才借助于所述设备(12)在所述金属产品处执行跟随在所述处理步骤之后的另一处理步骤(27)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，连续地或以预定的时间间隔检测所述金属组织，直至所述相应产生的组织特征满足所述预定的边界标准。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用超声波检测所述金属组织。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，检测所述金属产品的至少一个另外的参数。5.一种计算机程序，其具有储存在计算机可读的数据载体上的程序代码介质，当在计算机或相应的计算单元上实施所述程序代码介质时，所述程序代码介质促使所述计算机或相应的计算单元执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法。6.一种数据载体，其具有根据权利要求5所述的计算机程序。7.一种计算机系统，在所述计算机系统上装载有根据权利要求5所述的计算机程序。8.一种用于控制和/或调节冶金设备(12)的系统(11)，其具有：-至少一个检...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·古萨罗瓦，S·舒尔泽，I·舒斯特，
申请(专利权)人：SMS集团有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE