Betriebsverfahren für eine hüttentechnische Anlage mit Opti ^¬ mierung der Betriebsweise

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine hüttentechnische Anlage, die mindestens einen ersten Anlagenteil aufweist,

- wobei der erste Anlagenteil zu einem bestimmten Zeitpunkt mit ersten und zweiten Betriebsparametern betrieben wird,

- wobei ein sich aufgrund des Betriebs des ersten Anlagenteils entsprechend den ersten und zweiten Betriebsparametern einstellendes Betriebsergebnis erfasst wird. Hüttentechnische Anlagen werden in automatisierungstechnischer Hinsicht in der Regel als geschlossene Einheiten betrieben. Die jeweilige Anlage wird vom Hersteller der Anlage beim Kunden (= Anlagenbetreiber) installiert, während der Inbetriebnahme optimiert und sodann an den Kunden übergeben. Nach der Übergabe an den Kunden erfolgt entweder keinerlei weitergehende Opti ^¬ mierung des Betriebs der hüttentechnischen Anlage oder eine derartige Optimierung erfolgt in einem zeitlichen Abstand von mehreren Jahren, wenn die Anlage insgesamt gewartet und ge ^¬ neralüberholt wird.

Im Stand der Technik besteht im laufenden Betrieb der hüttentechnischen Anlage in der Regel kein Kontakt zwischen dem Hersteller und dem Betreiber der hüttentechnischen Anlage. Im Problemfall ist es zwar möglich, dass der Anlagenbetreiber aufgrund einer von ihm aktiv ergriffene Maßnahme Messwerte an den Hersteller übermittelt und von diesem eine Auswertung erbittet. Eine derartige Auswertung und Analyse dauert jedoch lange. Oftmals ist sogar eine persönliche Reise von Spezialisten zur hüttentechnischen Anlage erforderlich. Diese Vorgehensweise ist daher in der Praxis mit erheblichem Aufwand verbunden und wird daher oftmals nicht ergriffen. Der Betrieb hüttentechnischer Anlagen bzw. von deren Anlagenteilen wie beispielsweise Hochofen, Lichtbogenofen,

Stahlwerk, Sinteranlage, Stranggießanlage usw. erfolgt in der Regel hochautomatisiert. Der jeweilige Anlagenteil wird von einer jeweiligen Steuereinrichtung gesteuert, welche den jeweiligen Anlagenteil gemäß einem jeweiligen Fahrdiagramm betreibt. Das Fahrdiagramm legt also die Betriebsweise bzw. genauer die Abfolge der einzelnen Betriebsweisen des jeweiligen Anlagenteils fest. Jeder einzelne Betriebszustand des jeweiligen Anlagenteils ist gekennzeichnet durch eine Anzahl von Be ^¬ triebsparametern. Manche dieser Betriebsparameter sind durch den gewünschten Betrieb des jeweiligen Anlagenteils festgelegt. Bei einem Lichtbogenofen soll beispielsweise Stahl einer bestimmten Zusammensetzung erzeugt werden. Bei einer Vakuumbehandlungs- anläge soll beispielsweise die Zusammensetzung des Stahls gezielt beeinflusst werden. Derartige Betriebsparameter sind erste Betriebsparameter im Sinne der vorliegenden Erfindung. Andere dieser Betriebsparameter können frei oder innerhalb gewisser Grenzen variiert werden. Bei einem Lichtbogenofen können beispielsweise der Elektrodenabstand und die Be ^¬ triebsspannung oder der Betriebsstrom eingestellt werden. Mit der Betriebsspannung und dem Betriebsstrom ist die Dauer der Schmelzphasen gekoppelt. Derartige Betriebsparameter sind zweite Betriebsparameter im Sinne der vorliegenden Erfindung. Das Fahrdiagramm umfasst jeweils Gruppen von Betriebsparametern, die zusammen jeweils eine Betriebsweise des jeweiligen Anla ^¬ genteils definieren. Jede Gruppe von Betriebsparametern umfasst die zusammengehörigen ersten und zweiten Betriebsparameter. Die Gruppen von Betriebsparametern können eine Zustandsabfolge - beispielsweise als Zeitdiagramm oder als einfache Sequenz ohne Zuordnung fester Zeiten - oder eine einfache Liste bilden.

Die Vorgehensweise des Standes der Technik führt in der Praxis beim Betrieb der Anlage zu ordnungsgemäßen Ergebnissen. Ord- nungsgemäß bedeutet in diesem Zusammenhang, dass mittels der jeweiligen hüttentechnischen Anlage das gewünschte Produkt hergestellt wird und dass zwingend einzuhaltende technische Randbedingungen wie beispielsweise Umweltschutzvorschriften eingehalten werden. Die Vorgehensweise des Standes der Technik führt jedoch insbesondere dann, wenn sich äußere Umstände dynamisch ändern, nicht stets zu einer optimalen Betriebsweise der hüttentechnischen Anlage.

Es ist bekannt, Prozessdaten und Messdaten der hüttentechnischen Anlage zu sammeln und nach Bedarf an eine externe Recheneinheit weiterzuleiten. Dort werden die übermittelten Daten intellektuell von einem Menschen oder automatisiert durch die Re- cheneinheit ausgewertet. Anhand der Auswertung wird ein Report erstellt, der an den Anlagenbetreiber übermittelt wird. Eine direkte prozessbeeinflussende Übermittlung von Daten an die Steuereinrichtung der hüttentechnischen Anlage

(oder eines Anlagenteils) ist hingegen nicht üblich. Es ist jedoch bekannt, dass innerhalb der Steuereinrichtung der hüttentechnischen Anlage (oder eines Anlagenteils) mehrere Sollwertsätze hinterlegt sind, von denen vom Bedienpersonal jeweils einer ausgewählt wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer der Betrieb der hüttentechnischen Anlage kontinuierlich optimiert werden kann.

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des er ^¬ findungsgemäßen Betriebsverfahrens sind Gegenstand der ab ^¬ hängigen Ansprüche 2 bis 15.

Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs ge- nannten Art derart ausgestaltet,

- dass zumindest das Betriebsergebnis von einer Steuerein ^¬ richtung des ersten Anlagenteils an eine Recheneinheit übermittelt wird,

- dass die Recheneinheit die zweiten Betriebsparameter, nicht aber die ersten Betriebsparameter variiert und dadurch den ersten Betriebsparametern zugeordnete variierte zweite Be ^¬ triebsparameter ermittelt, - dass die Recheneinheit die variierten zweiten Betriebspa ^¬ rameter an die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils zurück übermittelt und

- dass die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils ab der Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter dann, wenn sich die ersten Betriebsparameter einstellen, die variierten zweiten Betriebsparameter verwendet.

Die Art der Datenübermittlung zwischen der Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils und der Recheneinheit kann nach Bedarf drahtgebunden oder drahtlos sein.

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird es möglich, den Betrieb des ersten Anlagenteils kontinuierlich an sich ändernde Umstände anzupassen und den Betrieb kontinuierlich zu opti ^¬ mieren. Die Optimierung kann in verschiedener Hinsicht erfolgen. Insbesondere ist es möglich, den Betrieb des ersten Anlagenteils hinsichtlich einer Minimierung des Energiebedarfs, des

C02-Ausstoßes, des Anfallens von Neben- oder Abfallprodukten oder des Bedarfs an Rohstoffen bzw. allgemein hinsichtlich der Betriebskosten vorzunehmen. Auch Kombinationen dieser Kriterien sind möglich.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Recheneinheit die va- riierten zweiten Betriebsparameter anhand eines Modells des ersten Anlagenteils unter Berücksichtigung der ersten Betriebsparameter und/oder der zweiten Betriebsparameter und des Betriebsergebnisses ermittelt. Dadurch kann eine besonders zuverlässige Vorhersage des sich durch das Variieren der zweiten Betriebsparameter ergebenden Betriebsergebnisses erfolgen.

Es ist möglich, dass der Recheneinheit die ersten Betriebs ^¬ parameter und/oder die zweiten Betriebsparameter a priori bekannt sind. Alternativ ist es möglich, dass die genannten Betriebsparameter von der Steuereinheit des ersten Anlagenteils an die Recheneinheit übermittelt werden. In aller Regel führt die Recheneinheit eine Optimierung der zweiten Betriebsparameter durch. Beispielsweise ist es möglich, dass die Recheneinheit zumindest die zweiten Betriebsparameter in eine Kostenfunktion einsetzt und die variierten zweiten Betriebsparameter dadurch ermittelt, dass bei den entsprechend variierten zweiten Betriebsparametern ein Optimum der Kostenfunktion erreicht wird. Die Berücksichtigung des Betriebsergebnisses kann dadurch erfolgen, dass die Recheneinheit durch Einsetzen der ersten und zweiten Betriebsparameter in das Modell ein zugehöriges erwartetes Betriebsergebnis ermittelt und im Rahmen der Optimierung der Kostenfunktion für das Betriebsergebnis einzuhaltende Randbedingungen berücksichtigt und/oder auch das erwartete Betriebsergebnis in die Kosten ^¬ funktion einsetzt. Die Optimierung kann beispielsweise im Ergebnis eine Kostenoptimierung sein, beispielsweise durch

Optimierung des Energieverbrauchs oder des Rohstoffeinsätzes .

Änderungen können sich in einem derartigen Fall beispielsweise auch durch ein Variieren der Kostenfunktion als solcher ergeben. Wenn sich beispielsweise die Kosten für alternativ verwendbare Rohstoffe (die in diesem Fall den zweiten Betriebsparametern entsprechen) ändern, kann sich unter Umständen auch ein Optimum des Rohstoffmixes ändern. Analoge Ausführungen gelten für den Fall, dass sich die Kosten für die Verwertung von Nebenprodukten oder die Entsorgung von Abfallprodukten ändern. Alternativ können sich Änderungen beispielsweise durch ein Variieren des Modells als solchem ergeben. Wenn ein modifiziertes Modell den realen ersten Anlagenteil besser modelliert, kann auch eine verbesserte Ermittlung der zweiten Betriebsparameter erfolgen. Auch ist es möglich, dass sich einzuhaltende Randbedingungen - beispielsweise Umweltschutzvorschriften - ändern und dadurch eine andere Optimierung der zweiten Betriebsparameter erfolgen kann, soll

oder muss.

Die Erfassung der Betriebsergebnisse sowie, soweit erforderlich, der ersten und zweiten Betriebsparameter durch die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils erfolgt vorzugsweise kontinuierlich. Die Übermittlung der genannten Größen an die Recheneinheit kann ebenfalls kontinuierlich erfolgen. Alternativ kann sie diskontinuierlich erfolgen. Im letztgenannten Fall puffert die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils die erfassten Betriebsergebnisse sowie, soweit erforderlich, die ersten und zweiten Betriebsparameter, bis eine Übermittlung an die Recheneinheit erfolgt.

In umgekehrter Weise nimmt die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils an sie übermittelte variierte zweite Betriebs ^¬ parameter zunächst lediglich entgegen und puffert sie. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass die variierten zweiten Betriebsparameter in mehreren Paketen nach und nach an die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils übermittelt werden. Eine Übernahme in dem Sinne, dass die Steuereinrichtung die entgegengenommenen und gepufferten variierten zweiten Betriebsparameter tatsächlich verwendet, erfolgt hingegen nur dann, wenn die variierten zweiten Betriebsparameter vollständig und korrekt an die Steuereinrichtung übermittelt worden sind.

Vorzugsweise überprüft die Steuereinrichtung des ersten An ^¬ lagenteils die gepufferten zweiten Betriebsparameter auf Plausibilität . Die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils übernimmt die gepufferten zweiten Betriebsparameter als neue zweite Betriebsparameter, sofern die gepufferten zweiten Betriebsparameter die Plausibilitätsprüfung bestehen. Anderenfalls verwirft sie die gepufferten zweiten Betriebsparameter, verwendet also weiter die zuvor gültigen zweiten Betriebspa ^¬ rameter. Durch diese Vorgehensweise ist insbesondere gewähr- leistet, dass auch im Falle einer fehlerhaften Ermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter durch die Recheneinheit ein ordnungsgemäßer Betrieb der hüttentechnischen Anlage aufrechterhalten bleibt. Die Plausibilitätsprüfung kann nach Bedarf ausgestaltet sein. Im einfachsten Fall besteht die Plausibilitätsprüfung darin, dass geprüft wird, ob eine Abweichung der gepufferten zweiten Be- triebsparameter von den zweiten Betriebsparametern innerhalb einer vordefinierten Schranke liegt.

Der Recheneinheit kann die vordefinierte Schranke bekannt sein. Falls im Sinne einer Optimierung der zweiten Betriebsparameter ein Variieren der zweiten Betriebsparameter um mehr als die vordefinierte Schranke erforderlich ist, kann ein derartiges Variieren dadurch realisiert werden, dass die zweiten Betriebsparameter in Zwischenschritten variiert werden.

Das Betriebsergebnis wird immer wieder erfasst. Vorzugsweise wird die gesamte Sequenz der erfassten Betriebsergebnisse an die Recheneinheit übermittelt. Falls im Rahmen der Übermittlung auch die ersten und/oder zweiten Betriebsparameter an die Rechen- einheit übermittelt werden, gilt dies auch für die Sequenz der ersten und/oder zweiten Betriebsparameter.

Weiterhin gibt die Steuereinrichtung mit einem Steuertakt jeweils die jeweils aktuellen zweiten Betriebsparameter (und eventuell auch die jeweils aktuellen ersten Betriebsparameter) an gesteuerte Elemente des ersten Anlagenteils aus. Vorzugsweise erfasst die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils zumindest das Betriebsergebnis mit dem Steuertakt oder einem ganzzahligen Vielfachen des Steuertaktes.

Vorzugsweise erfolgt nicht nur die Erfassung der Betriebser ^¬ gebnisse und der ersten und zweiten Betriebsparameter kontinuierlich, sondern auch die Übermittlung der Betriebsergebnisse und, soweit erforderlich, der ersten und/oder zweiten Be- triebsparameter an die Recheneinheit. Die Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter an die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils kann hingegen in einem größeren

Zeitabstand erfolgen. Der Zeitabstand zwischen jeweils einer erneuten Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter kann nach Bedarf zwischen mehreren Stunden und mehreren Monaten liegen. Oftmals liegt der Zeitabstand zwischen 2 Tagen und 30 Tagen, vorzugsweise zwischen 5 Tagen und 10 Tagen, insbesondere bei 6 bis 8 Tagen. Die Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter kann insbesondere in unregelmäßigen Zeitabständen erfolgen. Vorzugsweise kommunizieren die Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils und die Recheneinheit über eine nicht proprietäre universelle Datenverbindung miteinander. Mit einer nicht proprietären universellen Datenverbindung ist gemeint, dass die Datenverbindung nicht dediziert für die beiden Komponenten eingerichtet ist, sondern allgemein besteht und von beliebigen anderen Einheiten ebenfalls genutzt werden kann. Beispiele entsprechender Datenverbindungen sind das Telefon-Festnetz, Mobilfunknetze für Telefon und/oder Daten (Beispiele:

GSM-Standard oder UTMS-Standard) , ein LAN, ein WLAN, eine Bluetooth-Verbindung und insbesondere auch das Internet.

Der erste Anlagenteil kann nach Bedarf ausgestaltet sein. Beispielsweise ist es möglich, dass der erste Anlagenteil ein elektrostatischer Staubfilter mit mehreren hintereinanderge- schalteten Filterkammern ist. In diesem Fall wird dem elektrostatischen Staubfilter ein staubbelastetes Abgas zugeführt, das in den Filterkammern entstaubt wird und als gereinigtes Abgas vom elektrostatischen Staubfilter abgegeben wird. Der erste Betriebsparameter ist in diesem Fall entweder der Betriebs- zustand eines dem elektrostatischen Staubfilter vorgeordneten Aggregats oder ein Mengenstrom und/oder Belastungsgrad des dem elektrostatischen Staubfilter zugeführten staubbelasteten Abgases. Die zweiten Betriebsparameter sind in diesem Fall elektrische Größen der einzelnen Filterkammern des elektro- statischen Staubfilters. Das Betriebsergebnis ist in diesem Fall der Reinheitsgrad des gereinigten Abgases.

Die hüttentechnische Anlage weist oftmals zusätzlich zu dem ersten Anlagenteil auch einen zweiten Anlagenteil auf. In diesem Fall ist es selbstverständlich möglich, ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren auch für den zweiten Anlagenteil der hüttentechnischen Anlage durchzuführen. Es ist weiterhin möglich, dass der erste und der zweite Anlagenteil voneinander entkoppelt sind. Alternativ ist es möglich dass die beiden Anlagenteile derart miteinander gekoppelt sind, dass ein Ausgangsprodukt des ersten Anlagenteils ein Eingangsprodukt des zweiten Anlagenteils ist. Die Steuereinrichtung des zweiten Anlagenteils ist eine von der Steuereinrichtung des ersten Anlagenteils verschiedene Einrichtung. Die Recheneinheit zur Ermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter für den ersten Anlagenteil ist jedoch vorzugsweise mit der Recheneinheit zur Ermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter für den zweiten Anlagenteil identisch. Dadurch ist es möglich, eine gemeinsame Optimierung der zweiten Betriebsparameter für die beiden Anlagenteile vorzunehmen. Die entsprechende Vorgehensweise ist selbstverständlich auch auf mehr als zwei Anlagenteile erweiterbar. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine hüttentechnische Anlage,

FIG 2 ein elektrostatischer Staubfilter,

FIG 3 mehrere Anlagenteile, die zugehörigen Steuerein- richtungen und deren Vernetzung mit einer Recheneinheit,

FIG 4 mehrere Betriebszustände eines Anlagenteils,

FIG 5 ein Ablaufdiagramm,

FIG 6 ein weiteres Ablaufdiagramm,

FIG 7 ein Zeitdiagramm und

FIG 8 ein Ablaufdiagramm.

Gemäß FIG 1 weist eine hüttentechnische Anlage eine Mehrzahl von Anlagenteilen 1 auf. Beispielsweise kann die hüttentechnische Anlage einen Hochofen la, einen Konverter lb, einen Lichtbogenofen lc, eine Vakuumbehandlungsanlage ld oder eine

Stranggießanlage le umfassen. Die Anlagenteile 1 wirken zu ^¬ sammen. So wird beispielsweise im Hochofen la erzeugtes Roheisen dem Konverter lb zugeführt und dort in Stahl umgewandelt. Im Konverter lb oder im Lichtbogenofen lc erzeugter Stahl wird der Vakuumbehandlungsanlage ld zugeführt und dort metallurgisch behandelt. Sodann wird der Stahl der Stranggießanlage le zu- geführt, in der er zu einem Stahlstrang vergossen wird. Die in FIG 1 dargestellten Anlagenteile 1 sind nur beispielhaft. Es können ebenso auch andere oder zusätzlich weitere Anlagenteile 1 vorhanden sein. Soweit nachfolgend die Anlagenteile 1 und deren Betriebsweise lediglich allgemein behandelt werden, wird für die Anlagenteile das generische Bezugszeichen 1 verwendet. Soweit konkret auf bestimmte der Anlagenteile 1 Bezug genommen wird, wird konkret das mit dem jeweiligen Kleinbuchstaben ergänzte Bezugszeichen verwendet, beispielsweise im Falle des Lichtbogenofens das Bezugszeichen lc.

Manchen der Anlagenteile 1 - insbesondere dem Hochofen la, dem Konverter lb und dem Lichtbogenofen lc, unter Umständen jedoch auch anderen Anlagenteilen 1 - ist weiterhin ein

elektrostatischer Staubfilter lf nachgeordnet. Auch die elektrostatischen Staubfilter lf sind Anlagenteile 1 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Staubfilter lf bestehen gemäß FIG 2 aus mehreren Filterkammern 2. Die Filterkammern 2 sind hin- tereinander geschaltet. Dem jeweiligen Staubfilter lf wird staubbelastetes Abgas 3 zugeführt. Das staubbelastete Abgas 3 wird sequenziell nacheinander durch die Filterkammern 2 geführt, dort immer weiter entstaubt und schließlich als gereinigtes Abgas 4 abgegeben. Die Abgabe erfolgt in der Regel an die Umwelt. Der Aufbau und die Wirkungsweise eines elektrostatischen Staub ^¬ filters ist Fachleuten allgemein bekannt und muss daher nicht näher erläutert werden.

Die Filterkammern 2 werden über Stromversorgungseinrichtungen 2 ' mit elektrischer Energie versorgt, insbesondere mit einer jeweiligen Betriebsspannung Uj (j = 1, 2, ...) und einem jeweiligen Betriebsstrom Ij . Die Stromversorgungseinrichtungen 2 ' sind in der Regel als Zwischenkreisumrichter mit nachgeordnetem Hochspannungstransformator und diesen nachgeordneten Gleichrichter ausgebildet.

Die Anlagenteile 1 werden gemäß den FIG 1 bis 3 von einer jeweiligen Steuereinrichtung 5 gesteuert. Insbesondere werden die Anlagenteile 1 von der jeweiligen Steuereinrichtung 5 in der Regel nacheinander in einer Abfolge von Betriebszuständen Zi (i = 1, 2, 3, ...) betrieben. Jeder Betriebszustand Zi ist gemäß FIG 4 durch jeweilige erste Betriebsparameter BP1, zweite Be- triebsparameter BP2 und eine Zustandsbedingung CON definiert. Die Liste der Betriebszustände Zi ist innerhalb der jeweiligen Steuereinrichtung 5 als verkettete oder unverkettete Liste gespeichert. Die Begriffe „erste Betriebsparameter" und „zweite Betriebsparameter" werden im generischen Sinne verwendet. Es kann sich jeweils alternativ um einzelne Werte oder um Gruppen von Werten handeln.

Die jeweiligen ersten Betriebsparameter BP1 können von der jeweiligen Steuereinrichtung 5 nicht geändert oder eingestellt werden. Es handelt sich um Parameter, welche von außen - also ohne Mitwirkung der jeweiligen Steuereinrichtung 5 - eingestellt werden. Bei einem Konverter lb kann es sich beispielsweise um die Menge an Roheisen handeln, mit welcher der Konverter lb gefüllt ist. Bei einem Lichtbogenofen lc kann es sich beispielsweise um die Menge an Schrott handeln, mit welcher der Lichtbogenofen lc beschickt wird. Bei einer Vakuumbehandlungsanlage ld kann es sich beispielsweise um die Menge und die Temperatur des Stahls handeln, mit welcher die Vakuumbehandlungsanlage ld beschickt wird. Bei einer Stranggießanlage le kann es sich beispielsweise um das Gießformat handeln. Bei einem elektrostatischen

Staubfilter lf kann es sich beispielsweise um den Mengenstrom M und/oder den Belastungsgrad G des dem elektrostatischen

Staubfilter lf zugeführten staubbelasteten Abgases 3 handeln. Alternativ kann der erste Betriebsparameter BP1 bei einem elektrostatischen Staubfilter lf der Betriebszustand Zi' eines dem elektrostatischen Staubfilter lf vorgeordneten Aggregats la bis ld sein. Dieser Betriebszustand Zi' kann, nicht aber muss soweit detailliert spezifiziert sein wie der Betriebszustand Zi. Es reicht unter Umständen aus, den Betriebszustand Zi des vorgeordneten Aggregats als solchen zu spezifizieren, also beispielsweise dass es sich bei einem Konverter lb um eine Blasephase handelt, ohne die Betriebsparameter der Blasephase im Detail zu spezifizieren.

Die jeweiligen zweiten Betriebsparameter BP2 können von der jeweiligen Steuereinrichtung 5 eingestellt werden. Bei einem Konverter lb kann es sich beispielsweise um die Zeitdauer und die Intensität handeln, mit welcher Sauerstoff auf die im Konverter lb befindliche Schmelze geblasen wird. Bei einem Lichtbogenofen lc kann es sich beispielsweise um die Positionierung der Elektroden des Lichtbogenofens lc und deren Betriebsströme oder Betriebsspannungen handeln. Bei einer Vakuumbehandlungsanlage ld kann es sich beispielsweise um die Menge an Zuschlagstoffen handeln, mit denen die Vakuumbehandlungsanlage ld beschickt wird. Bei einer Stranggießanlage le kann es sich beispielsweise um die Gießgeschwindigkeit handeln. Bei einem elektrostatischen Staubfilter lf kann es sich beispielsweise um die elektrischen Größen Uj , Ij der einzelnen Filterkammern 2 des elektrostatischen Staubfilters lf handeln, insbesondere um die Betriebsspannungen Uj oder Betriebsströme Ij . Es kann sich bei den zweiten Be ^¬ triebsparameter BP2 auch um Betriebsparameter im weiteren Sinne handeln, beispielsweise um die Parametrierung eines Reglers, über den ein Sollwert in eine den Betrieb des jeweiligen Anlagenteils 1 beeinflussende Stellgröße umgesetzt wird.

Zum Einstellen der jeweiligen zweiten Betriebsparameter BP2 bestimmt die jeweilige Steuereinrichtung 5 gemäß FIG 5 zunächst in einem Schritt Sl den jeweiligen Betriebszustand Zi. Sodann bestimmt sie die diesem Betriebszustand Zi zugeordneten zweiten Betriebsparameter BP2 und steuert den jeweiligen Anlagenteil 1 entsprechend . Aufgrund des Betriebs des jeweiligen ersten Anlagenteils 1 stellt sich ein jeweiliges Betriebsergebnis BE ein. Bei einem Hochofen la kann es sich beispielsweise um die Menge an anfallendem Roheisen und dessen Temperatur handeln. Bei einem Konverter lb und einem Lichtbogenofen lc kann es sich um die Menge an anfallendem Stahl und dessen Temperatur handeln. Bei einer Vakuumbehandlungsanlage ld kann es sich beispielsweise um die chemische Zusammensetzung des Stahls beim Verlassen der Va- kuumbehandlungsanlage ld handeln. Bei einem Staubfilter lf kann es sich insbesondere um den Reinheitsgrad R des gereinigten Abgases 4 handeln. Das jeweilige Betriebsergebnis BE wird mittels entsprechender Sensoren 6 in an sich bekannter Weise erfasst und der jeweiligen Steuereinrichtung 5 zugeführt. Die Steuerein- richtung 5 nimmt das jeweilige Betriebsergebnis BE gemäß FIG 5 in einem Schritt S3 entgegen. Analog zu den Begriffen „erste Betriebsparameter" und „zweite Betriebsparameter" wird auch der Begriff „Betriebsergebnisse" im generischen Sinne verwendet. Es kann sich alternativ um einzelne Werte oder um Gruppen von Werten handeln.

Es ist möglich, dass die jeweiligen ersten Betriebsparameter BP1 von der jeweiligen Steuereinrichtung 5 mittels entsprechender Sensoren 7 ebenfalls messtechnisch erfasst werden. Alternativ ist es möglich, dass die jeweiligen ersten Betriebsparameter BP1 der jeweiligen Steuereinrichtung 5 anderweitig bekannt sind. Ob die jeweiligen ersten Betriebsparameter BP1 der jeweiligen Steuereinrichtung 5 auf die eine oder auf die andere Weise bekannt sind, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Es ist weiterhin möglich, dass die jeweiligen zweiten Betriebsparameter BP2 (genauer: deren Istwerte) von der jeweiligen Steuereinrichtung 5 mittels entsprechender Sensoren 8 ebenfalls messtechnisch erfasst werden. Alternativ ist es möglich, dass der jeweiligen Steuereinrichtung 5 die jeweiligen zweiten Betriebsparameter BP2 aufgrund des Zustands Zi als solchem bekannt sind.

Die jeweilige Steuereinrichtung 5 übermittelt in einem Schritt S4 zumindest das jeweilige Betriebsergebnis BE des jeweiligen Anlagenteils 1 an eine Recheneinheit 9. Vorzugsweise übermittelt die jeweilige Steuereinrichtung 5 im Rahmen des Schrittes S4 auch zumindest die jeweiligen zweiten Betriebsparameter BP2 an die Recheneinheit 9. Soweit erforderlich, kann die jeweilige Steuereinrichtung 5 im Rahmen des Schrittes S4 weiterhin auch die jeweiligen ersten Betriebsparameter BPl an die Recheneinheit 9 übermitteln . Die Übermittlung des jeweiligen Betriebsergebnisses BE (und gegebenenfalls auch der ersten und/oder zweiten Betriebsparameter BPl, BP2) erfolgt gemäß FIG 3 über eine nicht proprietäre universelle Datenverbindung 10. Die Datenverbindung 10 kann beispielsweise ein LAN, ein WLAN, ein Telefon-Mobilfunknetz oder das Internet sein. Entscheidend ist, dass die Datenverbindung 10 in ihrer Hardwarestruktur nicht eigens für die Kommunikation zwischen der jeweiligen Steuereinrichtung 5 und der Recheneinheit 3 aufgebaut wird, sondern sowieso vorhanden ist und von vielen anderen Teilnehmern genutzt werden kann und in der Regel auch genutzt wird.

Die Recheneinheit 9 nimmt gemäß FIG 6 das von der jeweiligen Steuereinrichtung 5 an sie übermittelte Betriebsergebnis BE (und gegebenenfalls auch die zugehörigen ersten und/oder zweiten Betriebsparameter BPl, BP2) in einem Schritt Sil entgegen. Falls der Recheneinheit 9 die ersten und/oder die zweiten Betriebsparameter BPl, BP2 a priori bekannt sind, kann die Übermittlung der entsprechenden Betriebsparameter BPl, BP2 selbstverständlich entfallen.

In einem Schritt S12 variiert die Recheneinheit 9 für den entsprechenden Betriebszustand Zi des entsprechenden Anlagenteils 1 die zweiten Betriebsparameter BP2 (aber selbstverständlich nicht die ersten Betriebsparameter BPl). Sie ermittelt dadurch den ersten Betriebsparametern BPl dieses

Betriebszustands Zi zugeordnete variierte zweite Betriebspa ^¬ rameter BP2 ' .

In der Regel führt die Recheneinheit 9 im Rahmen des Schrittes S12 die ersten Betriebsparameter BPl und die zweiten Betriebsparameter BP2 bzw. die variierten zweiten Betriebsparameter BP2' einem Modell 11 (siehe FIG 3) des jeweiligen Anlagenteils 1 zu. Mittels des Modells 11 ermittelt die Re- cheneinheit 9 somit ein erwartetes Betriebsergebnis BE ' . Durch Variieren der zweiten Betriebsparameter BP2 und jeweiliges Ermitteln der jeweils zugehörigen erwarteten Betriebsergebnisses BE ' kann die Recheneinheit 9 somit optimierte zweite Betriebsparameter BP2' ermitteln. Die Recheneinheit 9 ermittelt die variierten zweiten Betriebsparameter BP2' also anhand des Modells 11 des jeweiligen ersten Anlagenteils 1 unter Be ^¬ rücksichtigung der ersten Betriebsparameter BP1 und/

oder der zweiten Betriebsparameter BP2 , BP2' und des (erwarteten) Betriebsergebnisses BE ' .

Im Rahmen der Implementierung des Schrittes S12 setzt die Recheneinheit 9 in der Regel zumindest die zweiten Betriebs ^¬ parameter BP2, BP2' in eine Kostenfunktion Z ein. Der Begriff „Kostenfunktion" ist Fachleuten auf dem Gebiet der mathematischen Optimierung allgemein bekannt. Sodann variiert die Recheneinheit 9 im Rahmen des Schrittes S12 die zweiten Be ^¬ triebsparameter BP2 und ermittelt dadurch diejenigen variierten zweiten Betriebsparameter BP2', bei denen das Optimum der Kostenfunktion Z erreicht wird.

Es ist möglich, dass die Recheneinheit 9 in die Kostenfunktion Z auch das erwartete Betriebsergebnis BE ' einsetzt. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn für das Betriebsergebnis BE zwar ein optimaler Wert existiert, innerhalb gewisser Grenzen jedoch Abweichungen von diesem optimalen Wert zulässig sind. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Recheneinheit 9 im Rahmen der Optimierung der Kostenfunktion Z Randbedingungen RB berücksichtigt, die für das Betriebsergebnis BE eingehalten werden müssen. Beispielsweise kann gefordert sein, dass das Be ^¬ triebsergebnis BE einen minimal zulässigen Wert nicht unter ^¬ schreitet, einen maximal zulässigen Wert nicht überschreitet oder zwischen einem minimal zulässigen und einem maximal zulässigen Wert liegt.

Die von ihr ermittelten variierten zweiten Betriebsparameter BP2' übermittelt die Recheneinheit 9 in einem Schritt S13 an die Steuereinrichtung 5 des entsprechenden Anlagenteils 1 zurück. Gegebenenfalls können zusätzlich auch die zugehörigen ersten Betriebsparameter BP1 mit übermittelt werden. Die

Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2' (soweit erforderlich, einschließlich der zugehörigen ersten Betriebsparameter BP1) von der Recheneinheit 9 an die jeweilige Steuereinrichtung 5 erfolgt ebenfalls über die Datenverbindung 10. Es ist weiterhin möglich, dass die Recheneinheit 9 die von ihr ermittelten variierten zweiten Betriebsparameter BP2 ' - zusätzlich zur Übermittlung an die entsprechende Steuerein- richtung 5 - intern abspeichert.

Die entsprechende Steuereinrichtung 5 nimmt die variierten zweiten Betriebsparameter BP2' (gegebenenfalls einschließlich der zugehörigen ersten Betriebsparameter BP1) in einem Schritt S5 (siehe FIG 5) entgegen. Die Steuereinrichtung 5 des entsprechenden ersten Anlagenteils 1 aktualisiert daraufhin in einem Schritt S6 die zweiten Betriebsparameter BP2 des entsprechenden Betriebszustands Zi. Insbesondere kann die Steu ^¬ ereinrichtung 5 die variierten zweiten Betriebsparameter BP2' im Rahmen des Schrittes S6 anstelle der zuvor gespeicherten zweiten Betriebsparameter BP2 des entsprechenden Betriebszustands Zi in der Liste von Betriebszuständen Zi abspeichern. Im Ergebnis wird durch den Schritt S6 somit erreicht, dass die Steuereinrichtung 5 des entsprechenden ersten Anlagenteils 1 ab der Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2' dann, wenn sich die ersten Betriebsparameter BP1 des entsprechenden Betriebszustands Zi einstellen, die zugehörigen variierten zweiten Betriebsparameter BP2' verwendet. Das Ausgeben der zweiten Betriebsparameter BP2 an die gesteuerten Elemente des jeweiligen Anlagenteils 1 erfolgt entsprechend der Darstellung in FIG 7 in der Regel mit einem Steuertakt. Der Steuertakt liegt - auch wenn die Dauer des jeweiligen Be ^¬ triebszustandes Zi oftmals im Minutenbereich liegt - in der Regel im Bereich einiger Millisekunden. In Ausnahmefällen kann er auch im Bereich bis zu einer Sekunde oder geringfügig darüber liegen. Je nach Anlagenteil 1 und je nach Betriebsergebnis BE kann die Erfassung ebenfalls mit dem Steuertakt erfolgen. Alternativ kann die Erfassung des Betriebsergebnisses BE mit einem ganzzahligen Vielfachen des Steuertaktes erfolgen. Im Einzelfall ist es sogar möglich, dass die Erfassung des Betriebsergebnisses BE nur am Ende des jeweiligen Betriebszustandes Zi erfolgt.

Es ist möglich, im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise nur einige der erfassten Betriebsergebnisse BE an die Re ^¬ cheneinheit zu übermitteln. Vorzugsweise wird jedoch ent ^¬ sprechend der Darstellung in FIG 7 die gesamte Sequenz der erfassten Betriebsergebnisse BE an die Recheneinheit 9 über ^¬ mittelt .

Die Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2' (soweit erforderlich, einschließlich der zugehörigen ersten Betriebsparameter BP1) von der Recheneinheit 9 an die jeweilige Steuereinrichtung 5 erfolgt in der Regel in einem größeren Zeitabstand. Der Zeitabstand zwischen jeweils einer erneuten Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2' kann insbesondere zwischen mehreren Stunden und mehreren Monaten liegen. Beispielsweise kann der Zeitabstand zwischen 2 Tagen und 30 Tagen liegen. Insbesondere bei einem elektrostatischen Staubfilter lf - prinzipiell aber auch bei einem anderen ersten Anlagenteil - kann der Zeitabstand besonders bevorzugt zwischen 5 Tagen und 10 Tagen liegen, insbesondere bei 6 bis 8 Tagen.

Es ist möglich, dass die Datenverbindung 10 zwischen der jeweiligen Steuereinrichtung 5 und der Recheneinheit 9 nicht permanent besteht. Beispielsweise kann die Datenverbindung 10 von vornherein nur zu bestimmten Zeitpunkten eingerichtet werden oder beispielsweise aufgrund von Störungen unterbrochen sein. Sofern eine kontinuierliche Übermittlung des Betriebsergeb ^¬ nisses BE nicht möglich ist, puffert die jeweilige Steuer ^¬ einrichtung 5 des entsprechenden ersten Anlagenteils 1 daher die erfassten Betriebsergebnisse BE . Soweit erforderlich, wird die gleiche Vorgehensweise auch für die zugehörigen ersten und/oder zweiten Betriebsparameter BP1, BP2 ergriffen. Die Pufferung wird so lange beibehalten, bis eine Übermittlung an die Recheneinheit 9 erfolgt. FIG 8 zeigt eine mögliche Implementierung der Schritte S5 und S6 von FIG 5. Gemäß FIG 8 nimmt die Steuereinrichtung 5 des je ^¬ weiligen Anlagenteils 1 analog zur Pufferung der Betriebser- gebnisse BE an sie übermittelte variierte zweite Betriebspa ^¬ rameter BP2' zunächst in einem Schritt S21 entgegen und puffert sie. Dadurch kann insbesondere gewährleistet werden, dass die zweiten Betriebsparameter BP2' vollständig an die jeweilige Steuereinrichtung 5 übermittelt werden. Inkonsistenzen können dadurch vermieden werden. Vorzugsweise überprüft die Steuereinrichtung 5 des jeweiligen ersten Anlagenteils 1 weiterhin die gepufferten zweiten Betriebsparameter BP2' in einem Schritt S22 auf Plausibilität . Die Überprüfung kann entsprechend der Darstellung in FIG 8 insbesondere darin bestehen, dass geprüft wird, ob eine Abweichung der gepufferten zweiten Betriebsparameter BP2' von den (zuvor gültigen) zweiten Betriebsparametern BP2 innerhalb einer vordefinierten Schranke MAX liegt. Sofern die gepufferten zweiten Betriebsparameter BP2 ' die Plausibili- tätsprüfung des Schrittes S22 bestehen, übernimmt die Steu- ereinrichtung 5 des jeweiligen ersten Anlagenteils 1 in einem Schritt S23 die gepufferten zweiten Betriebsparameter BP2 ' als neue zweite Betriebsparameter BP2. Anderenfalls verwirft die Steuereinrichtung 5 in einem Schritt S24 die gepufferten zweiten Betriebsparameter BP2 ' .

Wie eingangs erwähnt, weist die hüttentechnische Anlage mehrere Anlagenteile 1 auf, wobei eine Kopplung der verschiedenen Anlagenteile 1 miteinander bestehen kann. Die obenstehend erläuterte erfindungsgemäße Vorgehensweise ist selbstver- ständlich für jeden Anlagenteil 1 individuell - also losgelöst von den anderen Anlagenteilen 1 - ausführbar. Insbesondere ist sie entsprechend der Darstellung in FIG 3 parallel für mehrere Anlagenteile 1 ausführbar. Dargestellt ist dies in FIG 3 für zwei Anlagenteile 1. Die Steuereinrichtungen 5 der verschiedenen Anlagenteile 1 sind voneinander verschiedene Einrichtungen. Die Recheneinheit 9 zur Ermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2 ' kann prinzipiell

ebenfalls individuell für den jeweiligen Anlagenteil 1 sein. Vorzugsweise ist die Recheneinheit 9 jedoch für beide Anla ^¬ genteile 1 identisch. Es handelt sich also um dieselbe Re ^¬ cheneinheit 9. Eine individuelle Ermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2 ' ist stets möglich. Wenn jedoch die beiden Anlagenteile 1, wie in FIG 3 dargestellt, derart mit ^¬ einander gekoppelt sind, dass ein Ausgangsprodukt A des einen Anlagenteils 1 ein Eingangsprodukt E des anderen Anlagenteils 1 ist, und weiterhin die Recheneinheit 9 für beide Anlagenteile 1 dieselbe Recheneinheit 9 ist, kann die Recheneinheit 9 ins- besondere eine kombinierte Optimierung der zweiten Betriebs ^¬ parameter BP2 ' für beide Anlagenteile 1 vornehmen. Diese Vorgehensweise kann auch auf mehr als zwei Anlagenteile 1 erweitert werden. Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:

Eine hüttentechnische Anlage weist mindestens einen Anlagenteil 1 auf. Der Anlagenteil 1 wird zu einem bestimmten Zeitpunkt mit ersten und zweiten Betriebsparametern BP1, BP2 betrieben.

Aufgrund des Betriebs des Anlagenteils 1 entsprechend den ersten und zweiten Betriebsparametern BP1, BP2 stellt sich ein Betriebsergebnis BE ein. Das Betriebsergebnis BE wird erfasst. Zumindest das Betriebsergebnis BE wird von einer Steuerein- richtung 5 des ersten Anlagenteils 1 an eine Recheneinheit 9 übermittelt. Die Recheneinheit 9 variiert die zweiten Be ^¬ triebsparameter BP2, nicht aber die ersten Betriebsparameter BP1 und ermittelt dadurch den ersten Betriebsparametern BP1 zugeordnete variierte zweite Betriebsparameter BP2 ' . Die Re- cheneinheit 9 übermittelt die variierten zweiten Betriebspa ^¬ rameter BP2 ' an die Steuereinrichtung 5 des ersten Anlagenteils 1 zurück. Die Steuereinrichtung 5 des ersten Anlagenteils 1 verwendet ab der Übermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2 ' dann, wenn sich die ersten Betriebspa- rameter BP1 einstellen, die variierten zweiten Betriebsparameter BP2 ' . Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann jederzeit ein nach Bedarf optimierter Betrieb der verschiedenen Anlagenteile 1 der hüttentechnischen Anlage gewährleistet werden. Weiterhin ist der Betrieb der erfin- dungsgemäß betriebenen Anlagenteile 1 jederzeit an geänderte Produktions- oder Marktverhältnisse anpassbar. Auch beliebige andere veränderliche Verhältnisse - beispielsweise das Wetter - können nach Bedarf berücksichtigt werden. Algorithmen zur Ermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2 ' können jederzeit nach Bedarf angepasst und nachgeführt werden. Auch eine anlagenteileübergreifende Optimierung ist jederzeit möglich. Es ist sogar möglich, Erfahrungen, die auf den Anlagenteilen einer anderen hüttentechnischen Anlage beruhen, in die Ermittlung der variierten zweiten Betriebsparameter BP2 ' einfließen zu lassen.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugs zeichenliste

I Anlagenteile

la bis lf konkrete Anlagenteile

2 Filterkammern

2 ' Stromversorgungseinrichtungen

3 staubbelastetes Abgas

4 gereinigtes Abgas

5 Steuereinrichtungen

6 bis 8 Sensoren

9 Recheneinheit

10 Datenverbindung

II Modell eines Anlagenteils A Ausgangsprodukt

BE, BE ' Betriebsergebnis

BP1 erste Betriebsparameter

BP2, BP2 ' zweite Betriebsparameter

CON Zustandsbedingung

E Eingangsprodukt

G Belastungsgrad

Ij Betriebsströme

M Mengenstrom

MAX vordefinierte Schranke

R Reinheitsgrad

RB Randbedingungen

Sl bis S24 Schritte

Uj Betriebsspannungen

Z Kostenfunktion

Zi, Zi' Betriebszustände