Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kühlstrecke einer Anlage zum Herstellen von Walzprodukten, wobei die Kühlstrecke unter Verwendung eines physikalischen Kühlmodells betrieben wird, das unter Verwendung von wenigstens einem Adaptionswert, der einem bestimmten Verfahrensparameter zugeordnet ist, an die jeweilige Kühlaufgabe anpassbar ist.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Anlage zum Herstellen von Walzprodukten, aufweisend wenigstens eine Walzstraße, insbesondere eine Warmbandstraße oder eine Grobblechstraße, wenigstens eine der Walzstraße nachgeschaltete Kühlstrecke und wenigstens eine die Kühlstrecke ansteuernde Ansteuerelektronik, wobei Ansteuerelektronik eingerichtet ist, die Kühlstrecke unter Verwendung eines physikalischen Kühlmodells zu betreiben, das unter Verwendung von wenigstens einem Adaptionswert, der einem bestimmten Verfahrensparameter zugeordnet ist, an die jeweilige Kühlaufgabe anpassbar ist.

Eine Anlage zum Herstellen von Walzprodukten kann beispielsweise zum kontinuierlichen Herstellen von Metallbändern eingerichtet sein. Eine solche Anlage kann eine Warmbandwalzstraße aufweisen, der eine Kühlstrecke nachgeschaltet ist. Eine solche Kühlstrecke wird üblicherweise unter Verwendung eines physikalischen Kühlmodells der Kühlstrecke und des zu kühlenden Walzguts betrieben. Um die Kühlstrecke an verschiedene Kühlaufgaben anpassen zu können, beispielsweise um die mit der Kühlstrecke erzeugbare Kühlleistung an verschiedene Walzgutdicken anzupassen, werden herkömmlich Adaptionsalgorithmen eingesetzt, auf Basis deren Ergebnis die Kühlstrecke angesteuert wird. Ein solche Adaptionsalgorithmus sucht dabei in bestimmten Parameterklassen nach einem Adaptionswert, mit dem die gegebene Betriebsart der Kühlstrecke an die nächste Kühlaufgabe angepasst werden kann. Ein solcher Adaptionswert wird vorab empirisch ermittelt und gespeichert. Alternativ sind entsprechende physikalische Modelle teilweise durch Interpolationsvarianten ersetzt worden.

GB 2 484 917 A offenbart ein Verfahren zum Kühlen einer Metallplatte. Es wird eine Zielkühlströmung für eine Vielzahl von Punkten entlang der Länge einer in Längsrichtung profilierten Platte berechnet. Zudem wird die Position der Metallplatte in Bezug auf Strömungen in einer Kühlmaschine überwacht. Des Weiteren werden die Strömungen gemäß den Zielkühlströmungen an der Vielzahl von Punkten eingestellt. Die Zielkühlströmungen können interpoliert werden, um ein Referenzprofil entlang mindestens eines Teils der Länge der Metallplatte zu erzeugen. Das Verfahren kann das Berechnen einer erwarteten Eintrittsdicke und Temperatur der Metallplatte an der Vielzahl von Punkten und das Vergleichen dieser mit gemessenen Werten umfassen, um eine erforderliche Strömungsänderung zu berechnen. Das Verfahren stellt sicher, dass die Austrittstemperatur der Metallplatte von der Kühlmaschine genau gesteuert wird, selbst wenn die Metallplatte entlang ihrer Länge unterschiedliche Dicken aufweist. JP H06 218 414 A offenbart ein Kühlungssteuerverfahren für warmgewalztes Stahlblech. Die Temperatur des Stahlblechs wird mittels einer vorgeschriebenen Temperaturschätzberechnungsformel berechnet unter Verwendung von

Stichprobeninformationen zur Dicke, Banddurchlaufgeschwindigkeit, Warmendbearbeitungstemperatur, Zwischenfertigstellungstemperatur und Wickeltemperatur. Solche Lernwerte, dass die vorhergesagten Temperaturwerte mit tatsächlichen Werten übereinstimmen, werden einzeln zwischen einem Fertigstellthermometer und einem Zwischenthermometer und zwischen dem Zwischenthermometer und einem Wickelthermometer bestimmt. Die Formeln von mehreren Arten von Wärmeübertragungskoeffizienten werden korrigiert, wobei diese Korrekturen wiederholt über die gesamte Länge des Stahlblechs ausgeführt werden und Fehler der Wärmeübergangskoeffizienten, die während des Walzens des Stahlblechs erzeugt werden, werden in Echtzeit korrigiert.

JP 2010 005 682 A offenbart eine Kühleinrichtung zwischen einem Fertigwalzwerk einer Warmwalzstraße und einer Flaspel, wobei die Kühleinrichtung in eine erste Flalbzone und eine zweite Flalbzone unterteilt ist. In den Flalbzonen wird ein Metallband unterschiedlich gekühlt und es wird die Temperatur des Metallbands mittels einer Nahinfrarotkamera gemessen, die in der Lage ist, eine volle Länge oder einen Teil der vollen Länge zu fotografieren, so dass die Temperatur des warmgewalzten Metallbandes unmittelbar vor dem Wickeln gesteuert werden kann.

US 8 920 024 B2 offenbart ein Stahlplattenqualitätssicherungssystem und Einrichtungen dafür, wobei das Stahlplattenqualitätssicherungssystem an einer Stahlplattenherstellungslinie, die eine Fertigwalzstraße einer Stahlplattenfertigungslinie und eine Einrichtung zum beschleunigten Kühlen, die in der Vorschubrichtung der Stahlplattenfertigungsstraße auf der stromabwärtigen Seite der Fertigwalzstraße angeordnet ist, eine Temperatur von mindestens der oberen Oberfläche einer Stahlplatte oder der unteren Oberfläche der Stahlplatte misst, um eine Qualitätssicherung durchzuführen. Das System umfasst Temperaturmessmittel, Temperaturanalysemittel und Mittel zum Bestimmen von mechanischen Eigenschaften.

US 2016/0288181 A1 offenbart ein Betriebsverfahren für eine Kühlzone, wobei ein Flachwalzgut derart durch eine Kühlzone transportiert wird, dass Abschnitte des Walzguts nacheinander wirksame Bereiche von Kühleinrichtungen durchlaufen. Virtuelle Walzgutpunkte sind den Abschnitten zugeordnet. Während des Transports der Abschnitte durch die Kühlzone erfolgt die Überwachung der Abschnitte mittels eines Arbeitszyklus. Die Kühleinrichtungen werden so gesteuert, dass sie an den jeweiligen Walzgutpunkten den tatsächlichen Kühlleistungen entsprechen, die den Kühleinrichtungen zugeordnet sind. Dadurch wird derjenige Abschnitt, der sich jeweils im Wirkbereich der jeweiligen Kühleinrichtung befindet, mit einer jeweiligen Kühlmittelmenge beaufschlagt. Die Kühleinrichtungen sind in geöffnete und nicht geöffnete Kühleinrichtungen unterteilt. Ein Walzgutpunkt wird jeweils iterativ ausgewählt. Bevor der jeweilige Abschnitt ausgehend von einem Startpunkt den Wirkbereich der nächsten freigegebenen Kühleinrichtung erreicht, wird ein Zustand ermittelt, den der jeweilige Walzgutpunkt hat am Startpunkt aufweist.

Bei einem Metallband oder Blech, das außerhalb der bisher verwendeten Prozesswerte bzw. Prozessparameter mit einer bestehenden Anlage hergestellt werden soll, kann kein sinnvoller Adaptionswert zur Anpassung der Kühlstrecke bestimmt werden. Bei reinen Interpolationsmodellen fehlen insbesondere physikalische Grundlagen, um Extrapolationen zu erlauben. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Betrieb einer Kühlstrecke einer Anlage zum Herstellen von Walzprodukten zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und der Figur wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können. Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Kühlstrecke einer Anlage zum Herstellen von Walzprodukten wird die Kühlstrecke unter Verwendung eines physikalischen Kühlmodells betrieben, das unter Verwendung von wenigstens einem Adaptionswert, der einem bestimmten Verfahrensparameter zugeordnet ist, an die jeweilige Kühlaufgabe anpassbar ist. Zudem wird der Adaptionswert unter Verwendung eines Kriging-Verfahrens aus wenigstens einem vorgegebenen Adaptionswert ermittelt. Die Ermittlung des Adaptionswerts unter Verwendung des Kriging-Verfahrens aus dem wenigstens einen vorgegebenen Adaptionswert erlaubt eine Extrapolation von bekannten Adaptionswerten auf unbekannte Prozessbereiche. Dies bedeutet beispielsweise, dass aus den bekannten Adaptionswerten für Metallprodukte in einem Dickenbereich von 2 mm bis 3 mm Adaptionswerte für Metallprodukte in einem Dickenbereich von 3 mm bis 4 mm berechnet werden können, ohne dass die letztgenannten Metallprodukte mit der jeweiligen Anlage produziert worden sind. Dies bezieht sich auf alle relevanten Prozessgrößen, insbesondere die Dicke, die Kühlrate, die Temperaturen, die chemische Analyse und die Abkühlraten. Folglich können Meta II Produkte mit einer bestehenden Anlage mit bisher noch nicht bekannten Prozessparametern optimal hergestellt werden, da die Kühlstrecke genauer an die jeweiligen Prozessparameter angepasst werden kann, was eine genauere Einstellung von gewünschten Zieltemperaturen und/oder anderen Zieleigenschaften des hergestellten Metallprodukts möglich macht. Die Verwendung des Kriging-Verfahrens bzw. Kriging-Algorithmus zum Ermitteln des Adaptionswerts zur Anpassung der Kühlstrecke an die jeweilige Kühlaufgabe in Kombination mit dem physikalischen Kühlmodell macht es möglich, Adaptionswerte auch für Bereiche zu berechnen, für die noch keine Erfahrungswerte vorliegen, was letztendlich eine bessere Setzung der Kühlstrecke erlaubt.

Ein Kriging-Verfahren ist ursprünglich ein geostatisches Verfahren, das es ermöglicht, auf Basis verteilt angeordneter Messpunkte fehlende Werte und deren Genauigkeit zu schätzen. Hierbei wird ein unbekannter Punkt mittels der grundlegenden Formel

interpoliert durch entsprechende Gewichtung der räumlichen Korrelationen von Nachbarpunkten, wobei Z(x,) ein bekannter Wert an der Stelle x, ist, w, ein zu ermittelndes Gewicht, N die Anzahl bekannter Werte, xo die Position, für die der Wert Z ^* interpoliert werden soll, und m(Xi) der Erwartungswert von Z(x,) ist.

Die Adaptionswerte der Kühlstrecke können in verschiedene Klassifikationen eingeteilt werden, wie beispielsweise in die Klassifikationen„Banddicke“,„Band- Referenztemperatur“ und „gewählte Kühlstrategie“. Werden die verschiedenen Klassifikationen als Ortsvariablen eines Adaptionswerts interpretiert, werden in dem Kriging-Verfahren Oberflächen in den gewählten Dimensionen interpoliert und mit Schätzverfahren versehen.

Mit Hilfe des Kriging-Verfahrens ist es möglich, auch Einflüsse zu berücksichtigen, die in physikalischen Kühlmodellen nicht berücksichtigt sind und auch nicht in Adaptionswertklassen abgebildet sind. Dies betrifft externe Einflüsse des

Walzguts, wie beispielsweise Unplanheiten (Randwellen, Mittenwellen, Quater Buckles und dergleichen); aber auch verschiedene Vorprozesse könnten vom Kriging-Verfahren verarbeitet werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein verbesserter

Adaptionsalgorithmus für die Kühlstrecke bereitgestellt werden, um die Vorhersagegenauigkeit der Temperaturberechnung verbessern zu können. Dies erlaubt eine genauere Setzung der Kühlstrecke und somit eine bessere

Ausbringung von Walzprodukten mit den gewünschten Materialeigenschaften.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als vorgegebener Adaptionswert ein Adaptionswert zu einem vorgegebenen Temperaturwert an einer bestimmten Position eines zu kühlenden Walzprodukts, zu einem vorgegebenen

Temperaturwert des gekühlten Walzprodukts an einer der Kühlstrecke nachgeschalteten Haspeleinrichtung, zu einem vorgegebenen Dickewert des zu kühlenden Walzprodukts, zu einer vorgegebenen chemischen Analyse des zu kühlenden Walzprodukts oder zu einer vorgegebenen Kühlstrategie des Kühlmodells verwendet.

Eine erfindungsgemäße Anlage zum Herstellen von Walzprodukten umfasst wenigstens eine Walzstraße, insbesondere eine Warmbandstraße oder eine Grobblechstraße, wenigstens eine der Walzstraße nachgeschaltete Kühlstrecke und wenigstens eine die Kühlstrecke ansteuernde Ansteuerelektronik, wobei Ansteuerelektronik eingerichtet ist, die Kühlstrecke unter Verwendung eines physikalischen Kühlmodells zu betreiben, das unter Verwendung von wenigstens einem Adaptionswert, der einem bestimmten Verfahrensparameter zugeordnet ist, an die jeweilige Kühlaufgabe anpassbar ist. Die Ansteuerelektronik ist zudem eingerichtet, den Adaptionswert unter Verwendung eines Kriging-Verfahrens aus wenigstens einem vorgegebenen Adaptionswert zu ermitteln. Mit der Anlage sind die oben mit Bezug auf das Verfahren genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das Verfahren gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander mittels der Anlage durchgeführt werden. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ansteuerelektronik eingerichtet, als vorgegebenen Adaptionswert einen Adaptionswert zu einem vorgegebenen Temperaturwert an einer bestimmten Position eines zu kühlenden Walzprodukts, zu einem vorgegebenen Temperaturwert des gekühlten Walzprodukts an einer der Kühlstrecke nachgeschalteten Haspeleinrichtung, zu einem vorgegebenen Dickewert des zu kühlenden Walzprodukts, zu einer vorgegebenen chemischen Analyse des zu kühlenden Walzprodukts oder zu einer vorgegebenen Kühlstrategie des Kühlmodells zu verwenden. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Verfahrens genannten Vorteile entsprechend verbunden. Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Figur anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in Kombination von wenigstens zwei dieser Merkmale miteinander einen vorteilhaften oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:

Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Anlage

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Anlage 1 zum Fierstellen von Walzprodukten.

Die Anlage 1 weist eine Walzstraße 2 in Form einer Warmbandstraße oder einer Grobblechstraße auf.

Zudem weist die Anlage 1 eine der Walzstraße 2 nachgeschaltete Kühlstrecke 3 und eine die Kühlstrecke 3 ansteuernde Ansteuerelektronik 4 auf. Die Ansteuerelektronik 4 ist eingerichtet, die Kühlstrecke 3 unter Verwendung eines physikalischen Kühlmodells zu betreiben, das unter Verwendung von wenigstens einem Adaptionswert, der einem bestimmten Verfahrensparameter zugeordnet ist, an die jeweilige Kühlaufgabe anpassbar ist. Die Ansteuerelektronik 3 ist eingerichtet, den Adaptionswert unter Verwendung eines Kriging-Verfahrens aus wenigstens einem vorgegebenen Adaptionswert zu ermitteln.

Zudem ist die Ansteuerelektronik 4 eingerichtet, als vorgegebenen Adaptionswert einen Adaptionswert zu einem vorgegebenen Temperaturwert an einer bestimmten Position eines nicht gezeigten, zu kühlenden Walzprodukts, zu einem vorgegebenen Temperaturwert des gekühlten Walzprodukts an einer der Kühlstrecke 3 nachgeschalteten Flaspeleinrichtung 5, zu einem vorgegebenen Dickewert des zu kühlenden Walzprodukts, zu einer vorgegebenen chemischen Analyse des zu kühlenden Walzprodukts oder zu einer vorgegebenen Kühlstrategie des Kühlmodells zu verwenden.

Bezugszeichenliste

1 Anlage

2 Walzstraße

3 Kühlstrecke

4 Ansteuerelektronik

5 Haspeleinrichtung

io