(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の金属製品を製造する方法であって、
‐連続鋳造機から、それぞれの連続鋳造ライン（ｃｌ１、ｃｌ２、・・・ｃｌｎ）上を移動する複数の長尺の中間製品を受け取るステップであって、前記長尺の中間製品が前記連続鋳造機の出口領域（１００）に運ばれた、ステップと、
‐前記長尺の中間製品を、前記連続鋳造機の前記出口領域（１００）から既知のレイアウトのパラメータを有する製造プラント中に導入するステップであって、前記製造プラントは少なくとも
・前記長尺の中間製品を圧延するための圧延機（２００）と、
・前記連続鋳造機の前記出口領域（１００）と、前記圧延機（２００）と、の間に備えられた複数の相互接続された製造ライン（ｐ１、ｐ２）であって、前記製造ライン（ｐ１、ｐ２）が、複数の製造経路（ルート１、ルート２、ルート３）を画定している、製造ライン（ｐ１、ｐ２）と、
・既知の性能を有する少なくとも第１及び第２の加熱装置（３０、４０）と、
を備える、ステップと、
‐複数の前記加熱装置（３０、４０）に関連する、グローバルヒーティングコストインデックスを示す基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を動的に計算するために、所与の前記製造プラントに数学的モデルを関連付けるステップと、
‐前記長尺の中間製品のそれぞれに対して、前記基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を最小化する前記製造経路（ルート１、ルート２、ルート３）を自動的に決定するステップと、
‐前記長尺の中間製品のそれぞれを、前記基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を最小化する前記決定された製造経路に沿って、自動的に経路設定するステップと、
を備え、
前記複数の加熱装置に関連する前記基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を動的に計算するステップが、
‐前記連続鋳造機の出口領域（１００）に実質的に隣接する前記製造プラントのステーション（Ｖ１）において、前記長尺の中間製品それぞれの温度（Ｔ１）をセンサ手段によって測定するステップと、
‐複数の閾値温度（Ｔｃ３、Ｔｃ３＊、Ｔｃ１）を適応的に決定するステップと、
‐前記長尺の中間製品のそれぞれがどの製造経路（ルート１、ルート２、ルート３）に従うべきかを自動的に決定するために、圧延前に前記連続鋳造機の出口領域（１００）に隣接する前記製造プラントのステーション（Ｖ１）において測定された長尺の中間製品それぞれの前記温度（Ｔ１）を、前記閾値温度（Ｔｃ３、Ｔｃ３＊、Ｔｃ１）と繰り返して比較するステップであって、前記長尺の中間製品に対する前記基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）が最小化される、ステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記閾値温度（Ｔｃ３、Ｔｃ３＊、Ｔｃ１）は、前記加熱装置（３０、４０）の前記既知の性能（ＤＴ３、ＤＴ２；ｔ３、ｔ２）のような予め設定されたデータ及び／又は前記製造プラントの前記既知のレイアウト、及び／又は前記長尺の中間製品のモデル化された物理的特性（ＤＴ１−３、ＤＴ１−２）、及び／又は前記圧延機（２００）から出た圧延プロセスから結果的に得られる最終的な処理された製品の所定の技術的目標特性（Ｔｃ４）に基づいていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を動的に計算するステップが、前記長尺の中間製品及び前記製造プラント内の前記長尺の中間製品の処理に関するリアルタイムの入力データに基づいており、前記入力データは、前記製造プラントの対応するステーション（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）におけるセンサ手段によって検出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記長尺の中間製品及び該長尺の中間製品の処理に関するリアルタイムの入力データが検出される前記製造プラントの前記ステーションは、
‐前記連続鋳造機の出口領域（１００）に隣接する第１のステーション（Ｖ１）；及び
‐第１の加熱装置（４０）への入口に隣接する第２のステーション（Ｖ２）
を少なくとも備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記長尺の中間製品及び該長尺の中間製品の処理に関するリアルタイムの入力データが検出される前記製造プラントの前記ステーションは、
‐第２の加熱装置（３０）への入口に隣接する第３のステーション（Ｖ３）；及び
‐前記圧延機（２００）への入口に隣接する第４のステーション（Ｖ４）
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を動的に計算するために、前記所与の製造プラントに前記数学的モデルを関連付ける前記ステップは、前記製造プラントの前記レイアウトと、前記製造プラントのシミュレーションに対して使用される前記数学的モデルと、の間の直接リンクを、前記数学的モデルにおいて規定された複数の仮想のセンサ手段を提供することによって確立するステップであって、前記仮想のセンサ手段は前記製造プラントの前記センサ手段を反映するか、又は前記製造プラントの前記センサ手段にリンクされ、それによって数学的方法による生産活動のシミュレーションが、前記製造プラントで行われる生産活動を適応的に反映する、ステップを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記製造プラント上の前記長尺の中間製品の移送手段（ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３）を自動的に作動させるステップ、及び前記長尺の中間製品を前記移送手段（ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３）によって、前記基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を動的に計算する結果として、前記長尺の中間製品のそれぞれが、前記基準値（ＧＨＣＩ、ＧＨＣＩ１、ＧＨＣＩ２）を最小化する前記製造経路（ルート１、ルート２、ルート３）にしたがうような方法で、前記複数の製造経路（ルート１、ルート２、ルート３）に沿って移送するステップを備える請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記長尺の中間製品は、
‐前記連続鋳造機の出口領域（１００）と、
‐第１の移送手段（ｔｒ１）によって、前記長尺の中間製品がそれに沿って前記圧延機（２００）へ直接搬送される、前記製造プラントの第１の製造ライン（ｐ１）；又は
‐第２の移送手段（ｔｒ２）によって、前記長尺の中間製品を貯蔵するのに適切なバッファステーション（５０、６０）を備えるさらなる製造ライン（ｐ２）
のいずれかと、の間で移送されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記長尺の中間製品は、前記長尺の中間製品を前記さらなる製造ライン（ｐ２）上の前記バッファステーション（５０、６０）から前記第１の製造ライン（ｐ１）へ転送するために、対向する製造ライン（ｐ１、ｐ２）間を第３の移送手段（ｔｒ３）によって移送され、それによって、圧延が前記圧延機（２００）によって前記第１の製造ライン上で引き続き行われることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記連続鋳造機の出口領域（１００）に隣接する前記製造プラントの第１のステーション（Ｖ１）において測定された前記長尺の中間製品それぞれの温度（Ｔ１）が第１の閾値温度（Ｔｃ３）より高い場合には、前記長尺の中間製品を第１の製造経路（１）に従って処理することが選択肢であると自動的に決定するステップを備え、該ステップは、
‐前記連続鋳造機の出口領域（１００）において供給された前記長尺の中間製品を前記第１の加熱装置（４０）に移送するステップと、
‐引き続いて、前記長尺の中間製品を圧延するために前記圧延機（２００）に移送するステップと、
を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記連続鋳造機の出口領域（１００）に隣接する前記製造プラントの第１のステーション（Ｖ１）において測定された前記長尺の中間製品それぞれの温度（Ｔ１）が第１の閾値温度（Ｔｃ３）より低い場合には、
‐前記長尺の中間製品を第１の製造経路（１）に従って処理することが選択肢ではないと自動的に決定するステップと、
‐第２の閾値温度（Ｔｃ３＊）を計算するステップと、
を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記連続鋳造機の出口領域（１００）に隣接する前記製造プラントの前記第１のステーション（Ｖ１）における前記測定された温度（Ｔ１）が前記第２の閾値温度（Ｔｃ３＊）よりも高い場合には、現在の前記中間製品を、第２の製造経路（２）に従うように導くステップを備え、該ステップは、
‐前記連続鋳造機の出口領域（１００）において供給された前記長尺の中間製品をさらなる製造ライン（ｐ２）のホットバッファステーション（５０）へ移送するステップ；
‐続いて、貯蔵時間の後に、前記長尺の中間製品を温度均等化のために前記第２の加熱装置（３０）へ移動するステップ；
‐前記長尺の中間製品を、前記さらなる製造ライン（ｐ２）から、前記長尺の中間製品がそれに沿って前記圧延機（２００）に直接搬送される前記製造プラントの前記製造ライン（ｐ１）に移送するステップ；
‐前記長尺の中間製品を前記第１の加熱装置（４０）に運ぶステップ；及び、
‐前記中間製品を前記圧延機（２００）に転送するステップ
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記連続鋳造機の出口領域（１００）に隣接する前記製造プラントの前記第１のステーション（Ｖ１）における前記測定された温度（Ｔ１）が前記第２の閾値温度（Ｔｃ３＊）よりも低い場合には、現在の前記中間製品を、第３の製造経路（３）に従うように導くステップを備え、該ステップは、
‐前記連続鋳造機の出口領域（１００）において供給された前記長尺の中間製品を、さらなる製造ライン（ｐ２）上のホットバッファステーション（５０）に移送するステップと、
‐続いて、前記長尺の中間製品を、そこで前記長尺の中間製品が貯蔵されたままとされるコールドバッファステーション（６０）に運ぶステップと、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記コールドバッファステーション（６０）に貯蔵された前記長尺の中間製品を、
‐前記長尺の中間製品を前記コールドバッファステーション（６０）から冷間装入テーブル（７０）へ移送するステップ；
‐続いて、温度均等化のために前記長尺の中間製品を前記冷間装入テーブル（７０）から前記第２の加熱装置（３０）に移送するステップ；
‐前記長尺の中間製品を前記さらなる製造ライン（ｐ２）から、前記長尺の中間製品がそれに沿って前記圧延機（２００）に直接搬送される前記製造プラントの前記製造ライン（ｐ１）へ移送するステップ；
‐前記長尺の中間製品を前記第１の加熱装置（４０）に向かって移動するステップ；及び
‐前記中間製品を前記圧延機（２００）に転送するステップ
によって、前記製造プラント中に再導入するステップを備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材、ロッド、線材、及びその種のもののような長尺の金属製品の製造を合理化するための方法及びシステムに関し、特に、前記製造をよりエネルギー効率の良いものにするための方法及びシステムに関する。
【０００２】
長尺の金属製品の製造は、一般に一連のステップによってプラント内で実現される。
通常、第１のステップにおいて、金属スクラップが、このスクラップを液体状態に達するまで加熱する炉に供給材料として提供される。その後、液体金属を冷却及び凝固させて、適切なサイズのストランドを形成するために連続鋳造装置が使用される。次いで、そのようなストランドは切断されて、適切に寸法取りされた長尺の中間製品、典型的にはビレット又はブルームを製造し、それによって圧延機のための供給原料を作製することができる。通常、そのような供給原料は次いで冷却床で冷却される。その後、圧延機を使用して、寸法に応じて別様にビレット又はブルームと呼ばれる供給原料を、機械業界又は建設業界で使用することができる様々なサイズで入手可能な最終的な長尺製品、例えば、鉄筋又はロッド又はコイルに変形させる。この結果を得るために、供給原料は、複数のスタンドからなる圧延機器によって圧延されるように、圧延機に入るのに適した温度へ予熱される。これらの複数のスタンドを通じて圧延することによって、供給原料は望ましい断面積及び形状に圧下される。前の圧延工程から得られる長尺製品は、通常、依然として高温の状態で切断され、冷却ベッド中で冷却され、最終的に商業的な長さで切断され、顧客に供給できるように梱包される。
【０００３】
製造プラントは、鋳造ステーションと、鋳造手順の製品が供給される圧延機と、の間に直接的な連続リンクが確立されるような方法で理想的に配置することができる。言い換えると、鋳造ステーションから出る中間製品のストランドは、圧延機によって１つの鋳造ラインに沿って連続的に圧延される。エンドレスモードとしてもまた既知であるそのようなモードに従うプラントの操業では、鋳造ステーションから対応する鋳造ラインに沿って鋳造される連続的なストランドは圧延機に供給される。しかし、そのような直接的な装入様式に従ってのみ製造することでは、製造の中断を管理することができない。さらに、連続鋳造装置と圧延装置との間の通常は異なる製造速度の結果として、専らエンドレスモードのみによる製造は、溶解工場の製造の一部のみが最終製品に直接変形されるので、実際には好まれないか、又は可能でさえない。
【０００４】
実際に、上述した連続鋳造装置と圧延装置との異なる製造速度のために、長尺の金属製品の製造のためのプラントは、依然として、通常は、圧延機に予備切断された中間製品が供給されるように配置されている。さらに、例えば、圧延機と必ずしも位置合わせされる必要のないバッファステーションから長尺の中間製品を調達することによって、圧延機に直接接続された製造ライン中に、横方向に挿入することができる補足的な長尺の中間製品の圧延を可能にすることに対する要望がある。したがって、そのような供給原料は、圧延機に入るため、及び圧延機を通じて適切に圧延されるために好適な温度に予熱される必要がある。
【０００５】
製造モードがどのようなものであっても、今日まで、一般的に高温変形プロセスにおいて、特に圧延機による圧延において、非常に大量のエネルギーが結局、一般に失われている。これは主に、スクラップから最終製品（棒材、コイル、ロッド）までの製造ルート全体中に、室温まで冷却され、全体的な製造スケジュールに従って圧延段階が実際にそれらに行われる前に短時間であるか長時間であるかに関わらず貯蔵されなければならない、ビレットやブルームのような長尺の中間製品が生成される中間ステップが依然として必要であるという事実による。
【０００６】
室温から適切な高温変形プロセス温度への再加熱は、特定のプロセスルート及び鋼の等級に応じて、２５０〜３７０ｋＷｈ／ｔを消費する。
【０００７】
実際のところ、再加熱炉の現在の技術は、ガス燃焼炉の実際の加熱要求に応じたガス燃焼炉のオン状態とオフ状態との間の切り替えができず、一般的には、電力削減オプションのみが与えられるにすぎない。
【０００８】
現在の技術に起因して、長尺の金属製品を製造するためのプラントにおいて使用される最先端の加熱装置は、製造の観点から要求も正当化もされていない場合にあってさえ、エネルギーを消費し、ＣＯ２の排出を生成している。このエネルギー量は、一般に化石燃料（重油、天然ガス）の燃焼から得られ、したがってＣＯ２の生成によって企業に対して内在的な追加コストをもたらす。中規模の鉄鋼製造プラント（圧延製品１００万ｔ）が年間約７０，０００ｔのＣＯ２を製造していることを考えると、二酸化炭素排出量に起因するコストが、製造に関連するコストそれ自体に加えて、考慮されるべきかなりの負担をどの程度占めるかが直ちに明らかとなる。
【０００９】
先行技術のいわゆる高温装入プロセスでは、ビレット又はブルームはランダムに、すなわち、連続鋳造機の出口領域から、所定の省エネルギー製造パターンに従うことなく到着し、その後、例えばいわゆるホットバッファ（ｈｏｔ  ｂｕｆｆｅｒ）から、圧延機に利用可能なスペースがあるときはいつでも、そのようなビレット又はブルームが、専用の燃料加熱装置において圧延に適した温度にともかく再加熱されなければならない。
【００１０】
既に説明したように、燃料加熱装置には、コールドバッファ（ｃｏｌｄ  ｂｕｆｆｅｒ）として効果的に使用される、より長期の貯蔵からのビレット又はブルームを装填することもできる。そのような場合には、燃料加熱装置は連続的に加熱されて、圧延作業のための適切なビレット温度をいつでも保証しなければならない。
【００１１】
連続鋳造及び圧延プロセスによる長尺の金属製品の製造のための既存のプラントのいずれもが、製造コストを削減する総合的なアプローチを採用しておらず、それらのいずれもが、スループットとエネルギーの最適化の両方を効果的に考慮して設計されていない。
【００１２】
同様に、連続鋳造及び圧延プロセスによる長尺の金属製品の製造のための既存のプラントのいずれもが、場合に応じてはいる（ｃａｓｅ−ｔａｉｌｏｒｅｄ）が科学的に再現可能な環境効率の良い方策の実施に基づく、構造化された環境管理作業フロー及びシステムを採用することによって、製造作業の環境効率を改善することを目的とはしていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、従来の技術には、持続可能な開発と、よりクリーンで効率的な製造の目標に沿って、製造作業の環境影響を低減すると同時にスループット及びエネルギー消費を最適化する、鋳造ラインからの長尺の圧延製品の製造のための方法及び対応するシステムに対する必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
したがって、本発明の主要な目的は、長尺の金属製品の製造のための方法及び対応するプラントを提供することであり、この目的は、
‐第１の加熱装置を通じた通路を介する圧延機への直接装入、及び／又は第２の加熱装置を通じた中間通路の方法によるホットバッファステーションからの高温装入及び／又は、これもまた第２の加熱装置を通じた中間通路の方法によるコールドバッファステーションからの冷間装入を全体的な変形コストを最小化するように実行することができるマルチモード製造の可能性を、アウトプットの観点で最大限に活用すること
を可能にするとともに、同時に、
‐エネルギーコストの関数の形で自動的にエネルギー消費を合理化することによって、環境効率性能を向上させること
という、選択肢を提供する。本発明によるプラントは、例えば、１日の時間の関数の形で、エネルギー利用可能性及びコストを考慮に入れて、実際の製造ニーズに応じて、異なる製造要求及び環境に迅速に適応することができるように作動する。このように、生産は現在の実際の要求、例えばコミッションオーダー、及び現在のエネルギーの可用性と消費コストなど、に合わせて調整することができる。本発明は、自動的かつ合理化された方法で生産性の向上を可能にする。特に、本発明は、長尺の中間製品又は半製品を、全体的な製造コストを最小にしつつ、最終製品に変換するための最適な方法を示す。
【００１５】
本発明の随伴する目的は、プログラムされた、反復可能で合理的な方法でプラント全体をエネルギー的に効率的な作動状態に維持すると同時に、上記の柔軟性を達成することを可能にすることである。
【００１６】
この観点では、細長い中間製品を圧延機に直接搬送するか又はいずれにしても圧延機が位置合わせされる製造ラインに沿ったビレットの移動及び／又は経路設定、並びに圧延機に向かって移動するラインの中に導入されるべき、異なるバッファ又はバッファステーションからのビレットの移動及び／又は経路設定は、ワークフローの異なる段階又はステップへのエネルギーの割り当て及び製造プラントの様々なセクションが最適化される方法で、自動的に制御される。
【００１７】
上述の手段を採用することによってもまた、本発明は、ビレットのような長尺の中間製品の温度が、エネルギー消費を最小にするのに最適ないくつかの可能な製造ワークフロー経路の全体を通じて維持されることを確実にする。
【００１８】
それだけでなく、いくつかの可能な製造ワークフロー経路又はルート間の選択は、製造プラントに沿った実際のデータの収集と処理、及び設定された目標と制約に基づいて、効率的な基準に基づいて、自動的に行われる。したがって、最も便利な経路は、最終製品への変形が最小限の全体的製造コストで生じるような方法で、製造ライン中の長尺の中間製品それぞれに対して繰り返し決定される。
【００１９】
したがって、長尺の中間製品を、その後の熱間圧延に適した温度に、より多くの関連する省エネルギー手段及び生態学的要件に従って再加熱するためには、より少ない電力しか必要とされない。
【００２０】
本発明は、請求項１に記載の方法の特徴によって、これら及び他の目的及び利点を達成する。従属請求項は、特に有利な実施形態をさらに紹介する。
【００２１】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に示される特定の実施形態を参照して以下により詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による方法の一実施形態に従って機能する製造プラントのレイアウトの概略図であり、プラントの構成要素及び圧延機ステーションに向かう連続鋳造から生じる長尺の中間製品に対する予定される製造ルート又は経路が強調表示されている。
【図２】図１の製造プラントの概略図であり、製造ルート又は経路に沿った４つのステーションでの実際の温度の検出と、圧延機ステーションに向かって進行中の、連続鋳造から生じた長尺の中間製品の存在及び／又は位置の検出が強調されている。
【図３】本発明の基礎となるアルゴリズムが実行するステップを特定する、本発明の製造最適化の方法の好ましい実施形態によるワークフローの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図面において、同様の参照符号は同様の要素を示す。
【００２４】
本発明による棒材、ロッド、線材又はその種のような長尺の金属製品を製造する方法が、前記製造方法に従って作動するように適合された対応する製造プラントの図１における概略図を参照して説明される。
【００２５】
したがって、本発明による方法のステップを実行するのにどのプラント設備及び装置が貢献するかが明らかにされる。本発明による方法が基礎とする動的レイアウトモデル、及びそのような方法の実施において役割を果たすパラメータもまた、図１の製造プラントのような互換性のある製造プラントの概略図を参照して明らかになる。
【００２６】
本発明の製造方法に従って作動するように構成された、棒材、ロッド、線材又はその種のもののような長尺の金属製品の製造のためのプラントは、好ましくは、連続鋳造機の出口領域１００（略語ＣＣＭによっても示される）と、少なくとも１つの圧延スタンド２００を備える圧延機領域と、を備える。
【００２７】
また、そのようなプラントは、好ましくは、連続鋳造機械の出口領域１００と圧延機２００との間に備えられた多数の相互接続された製造ラインｐ１、ｐ２を備える。これら製造ラインｐ１、ｐ２は、ルート１、ルート２、ルート３のような多数の製造経路又は製造ルートを画定する。
【００２８】
少なくとも１つの鋳造ラインに沿った上流の連続鋳造ステーションによって製造された長尺の中間製品は、連続鋳造機の出口領域１００に向かって合流する（ｃｏｎｖｅｒｇｅ）。より詳細には、かつ好ましくは、連続鋳造ステーションはそれぞれの連続鋳造ラインに沿って移動する多数のストランドを形成し、そのようなストランドから、長尺の中間製品が作られ、これら長尺の中間製品は、前記それぞれの鋳造ラインに沿って、連続鋳造機の出口領域１００に運ばれるとともに連続鋳造機の出口領域１００で受け取られる。
【００２９】
図１の実施形態には、それぞれの連続するストランド及び／又は長尺の中間製品がそれに沿って移動する多数の鋳造ラインｃｌ１、ｃｌ２・・・ｃｌｎが例示されている。
【００３０】
簡略化のために、図１に示された特定の実施形態の場合には、鋳造ラインｃｌ１、ｃｌ２・・・ｃｌｎは、製造ラインｐ１、ｐ２、及び関連する搬送システム、例えば可能な製造経路又はルートを通じて案内するローラコンベアのような関連するコンベアシステムからすべてオフセットして表されている。しかし、そのような鋳造ラインの少なくとも１つが、長尺の中間製品が、例えば圧延機領域２００に直接案内する製造ラインｐ１上のコンベアｗ１及びｗ２によって移動されるコンベアシステムと一直線に配置されることもまた可能である。コンベアｗ１及びｗ２は、製造プラントの製造ラインｐ１の一部である。コンベアｗ３、ｗ４は、製造プラントのさらなる製造ラインｐ２の一部である。コンベアｗ１、ｗ２は、コンベアｗ３、ｗ４からオフセットされて表されており、出口エリア１００に対して反対側に配置されている。
【００３１】
さらに、本発明の方法に従って機能するように適用されたプラントは、長尺の中間製品を、
‐中間製品が前記連続鋳造機の出口領域１００に到達したステーションにおける、それぞれの鋳造ラインｃｌ１、ｃｌ２・・・ｃｌｎと、
‐第１の移送手段ｔｒ１の場合のように、コンベアｗ１のような製造ラインｐ１上のコンベアの一部と、の間、
又は
‐中間製品が前記連続鋳造機の出口領域１００に到達したステーションにおける、それぞれの鋳造ラインｃｌ１、ｃｌ２・・・ｃｌｎと、
‐第２の移送手段ｔｒ２の場合のように、コンベアｗ３のような製造ラインｐ２上のコンベアの一部と、の間、
又は
‐第３の移送手段ｔｒ３の場合のように、コンベアｗ４又はｗ３とｗ１との区画間のような、対向する製造ラインｐ１及びｐ２上の対向するコンベア部分間
で移動させるための移送手段ｔｒ１、ｔｒ２、及びｔｒ３を好ましくは備えることができる。
【００３２】
それに沿って長尺の中間製品が第１の加熱装置４０を通じる通路を介して圧延機２００に直接搬送される製造ラインｐ１は、長尺の中間製品を連続鋳造機出口領域１００から圧延機２００に位置合わせされたコンベアｗ１へと搬送することを意図された第１の移送手段ｔｒ１を介して連続鋳造機の出口領域１００に接続することができる。別様に、連続鋳造機の出口領域１００の一部分それ自体を、圧延機２００に位置合わせされるそのようなコンベアｗ１に位置合わせすることができ、それによって長尺の中間製品を同じ製造ラインｐ１上で圧延機２００に直接的に供給することができる。
【００３３】
本発明の製造方法に従って作動するように構成された棒材やロッドなどの長尺の金属製品の製造のためのプラントは、複数の加熱装置を備えて管理することが好ましい。図１の特定の場合には、プラントは第１の加熱装置４０、好ましくは誘導加熱装置と、第２の加熱装置３０、好ましくは燃料加熱装置を組み込む。加熱装置３０は、バッファステーションから到着する中間製品の温度均等化のために使用される。加熱装置４０は、長尺の中間製品を、最終の圧延製品の目標とされる技術要求に従う後続の圧延に適したＴｃ４のような目標温度にするために使用される。
【００３４】
図１を参照すると、コンベア部分ｗ１は誘導加熱装置４０の上流に配置され、コンベア部分ｗ２は誘導加熱装置４０の下流に配置されている。同様にコンベア部分ｗ３は燃料加熱装置３０の上流に配置され、コンベア部分ｗ４は燃料誘導加熱装置４０の下流に配置されている。
【００３５】
それに加えて、本発明の製造方法に従って作動するように構成されたプラントは、ホットバッファ５０をも備えることが好ましい。そのようなホットバッファ５０は、製造ラインｐ２上のコンベアセクションｗ３に対応するとともに、コンベアセクションｗ３と連通状態にあるように好ましくは配置されている。
【００３６】
さらに、このようなプラントは、図１に示すように、好ましくはコンベアセクションｗ３に対応するとともに、コンベアセクションｗ３と連通状態にあるように配置されたコールドバッファ６０をもまた備えることができる。
【００３７】
このようなプラントには、これもまた製造ラインｐ２上のコンベアセクションｗ４に対応するとともに、コンベアセクションｗ４と連通状態にあるように有利に配置される冷間装入テーブル７０又は同等の冷間装入プラットホームが好ましくは設けられる。
【００３８】
冷間装入テーブル７０はまた、機能的に及び／又は物理的にコールドバッファ６０に接続されて、コールドバッファ６０に到達する中間製品を冷間装入テーブル７０へ有利に移動することができ、それによって、例えば倉庫に割り当てられた所定の空間において、これら中間製品が製造ワークフローに再導入されるための条件が満たされているとシステムが判断するまで最終的に冷蔵される。
【００３９】
図１の実施形態を参照すると、移送手段ｔｒ１、例えば搬送車の形態の第１の移送手段ｔｒ１は、
‐そのような製品が一旦連続鋳造機の出口領域１００に到達した、それぞれの鋳造ラインと、
‐コンベアｗ１の対応する部分と、
の間で長尺の中間製品を移動するために使用され、それによって、製品を後続のコンベア部分ｗ１によって誘導加熱装置４０に直接供給することができ、かつ続いてコンベア部分ｗ２によって連続的に圧延機２００に直接供給することができる。従って、このように移動された長尺の中間製品は、第１の圧延製造モードに従って、第１の製造ワークフロー経路１又はルート１に沿って圧延機２００に直接送られる。
【００４０】
図１の実施形態を参照すると、例えば搬送車の形態の第２の移送手段ｔｒ２は、
‐そのような製品が連続鋳造機の出口領域１００に一旦到達した、それぞれの鋳造ラインと、
‐ホットバッファ５０、
‐又は、ホットバッファ５０を通じた予備の通路に続くコールドバッファ６０
と、の間の長尺の中間製品に使用される。
【００４１】
図１の実施形態を参照すると、例えば搬送車の形態の第３の移送手段ｔｒ３は、燃料加熱装置３０を出る長尺の中間製品を誘導加熱装置４０の上流のコンベアｗ１の区画に移動するために使用され、それによって、長尺の中間製品は誘導加熱装置４０に進み、誘導加熱装置４０を通じた通路を通過した後、最終的に圧延機２００に進むことができる。
【００４２】
可能な第２の製造ワーク経路２又はルート２に沿って、前の直接圧延製造モードとは異なる対応する製造モードに従って、連続鋳造機の出口領域１００に到着した長尺の中間製品は、移送手段ｔｒ２によって、ホットバッファ５０へ移動することができる。その後、そのような中間製品をコンベア手段ｗ３によって燃料加熱装置３０に運ぶことができ、移送手段ｔｒ３を介して中間製品をコンベア手段ｗ１上で誘導炉４０に向かって移動させることができる。最終的に、そのような中間製品は、コンベアセクションｗ２を介して圧延機２００に送られる。
【００４３】
可能な第３の製造経路３又はルート３に沿った、２つの前述の製造モードとは異なるまた別の一の製造モードによれば、連続鋳造機の出口領域１００に到着した長尺の中間製品は、移送手段ｔｒ２によってホットバッファ５０へ予備的に移送することができる。その後、そのような中間製品は、同一の移送手段ｔｒ２又はその移動範囲を延長する類似の移送手段によって、それらが貯蔵されるコールドバッファ６０へさらに移送することができる。上述に説明したように、機能的及び／又は物理的接続（図１の点線で例示）を、例えば、有利には、温度均等化のための燃料加熱装置３０を通過し、その後、移送手段ｔｒ３を介してコンベアｗ１及び誘導加熱装置４０に移送することによって、上述の可能な第２の製造ワークフロー経路２又はルート２に関連して明らかとなるステップと同様に、いくつかの倉庫内又は同様の場所でより長い時間冷たい状態で保管された中間製品を後に製造ワークフローに再導入することができるように、コールドバッファ６０と、コールド装入テーブル７０と、の間に確立することができる。
【００４４】
移送手段ｔｒ１、ｔｒ２、及びｔｒ３は、好ましくは、上述に説明したような、長尺の中間製品を持ち上げ、搬送し、移送するように意図された双方向、又は複動式の移送手段であり、ｔｒ１とｔｒ２に対しては連続鋳造機の出口領域１００に対応して容易に再配置可能であるか、又はｔｒ３に対しては、燃料加熱装置３０からの出口において容易に再配置可能である。
【００４５】
コンベアｗｌへの移送手段ｔｒ１と、バッファ５０，６０への移送手段ｔｒ２と、は別個のものとして示されている。しかし、例えば双方向移動の速度を高めることによって、移送手段ｔｒ１の機能と移送手段ｔｒ２の機能とを単一の移送手段又は移送車に組み込むことができる。
【００４６】
本発明の方法に従って機能する製造プラントは、上述の移送手段ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３と協働する特殊なセンサ手段を備える自動化制御システムを備える。
【００４７】
所定のステーションにおける所定の鋳造ライン上における長尺の中間製品の存在のセンサ手段による検出に続いて、温度センサ手段が前記ステーションに対する長尺の中間製品の温度を検出し、それによって製造プラントを操業するためのリアルタイムなデータ更新を可能にする。所定のステーションで検出された温度に基づいて、比例信号が自動化制御システム全体に送信される。受け取られた入力の結果として、自動化制御システムは、本発明の方法によって指示されたワークフローのステップに従って、上述の移送手段を作動させる。
【００４８】
長尺の中間製品の位置又は存在を検出するセンサ手段は、一般的な光学的存在センサとすることができるか、又はより具体的に、放出された光又は高温の赤外線放射体の存在を検出するように設計された高温金属検出器とすることができる。
【００４９】
例えば、鋳造ライン上の連続鋳造から到着したビレットの温度Ｔ１は、前記自動制御システムのセンサ手段が、連続鋳造機の出口領域１００に実質的に隣接するステーションＶ１におけるそのビレットの存在を検出するときに、連続鋳造機の出口領域１００の出口において好ましくは、検出される。
【００５０】
さらに、コンベアセクションｗ１上を移動するビレットの温度Ｔ２は、センサ手段がそのビレットの存在を誘導加熱装置４０への入口に実質的に隣接するステーションＶ２において検出するときに、誘導加熱装置４０への入口において好ましくは検出される。
【００５１】
それに加えて、コンベアセクションｗ３上を移動するビレットの温度Ｔ３は、センサ手段がそのビレットの存在を燃料加熱装置３０への入口に実質的に隣接するステーションＶ３において検出するときに、燃料加熱装置３０への入口において好ましくは検出される。
【００５２】
最終的には、コンベアセクションｗ２上を移動するビレットの温度Ｔ４は、センサ手段がそのビレットの存在を圧延機２００への入口に実質的に隣接するステーションＶ４において検出するときに、圧延機２００への入口において好ましくは検出される。
【００５３】
本発明の方法に従って機能する製造プラントに導入され、かつそれに沿って移動するビレットは、例えば、移送手段ｔｒ１、ｔｒ２、ｔｒ３によって搬送され、移送され、及び／又はホットバッファ５０上に位置付けられ、及び／又はコールドバッファ６０上に貯蔵され、及び／又は冷間装入テーブル７０上に載置される間に、さらに有利にタグ付けされて、追加のセンサ手段によって系統的にモニタすることができる。
【００５４】
本発明による方法は、参照値、いわゆるグローバルヒーティングコストインデックス（別様にＧＨＣＩと表示される）を動的に計算するために使用される数学的モデルに基づいている。本発明による方法は、グローバルヒーティングコストインデックスが最小化される方法で、製造ワークフローと、特に燃料加熱装置３０及び誘導加熱装置４０のような利用可能ないくつかの加熱源と、を管理する。したがって、グローバルヒーティングコストインデックスは、製造プラントの複数の加熱装置及び特にそれらの消費量に相関する。
【００５５】
上述の数学的モデルは、センサ手段によって瞬間的に検出された実際のリアルタイムの条件に基づいて、適応的な方法でグローバルヒーティングコストインデックスを計算する。その後に続くシミュレーションは、以下に説明するように、レイアウトのパラメータ及び装置の性能を数学的モデルによって考慮される製造プラントの機能を効果的にモデル化する。
【００５６】
以下では、数学的モデルがより具体的に紹介され、ビレットの形の長尺の中間製品の特定の場合が例示の方法で考慮されている。
【００５７】
燃料加熱装置３０の消費量は、
【００５８】
【数１】
0006526216.tif 000002
【００５９】
として計算され、ここで
ＳＣＧＦは、ｋＷｈ／ｔで表される原単位（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）であり；
ＤＴは、℃で表される、必要とされる温度増分であり、この場合のＤＴはＴ２とＴ３との差に等しく；
Ｋ１は、定数である。
【００６０】
燃料加熱装置３０における加熱速度は、
【００６１】
【数２】
0006526216.tif 000003
【００６２】
として計算され、ここで、
ＨＲは、℃／分で表される加熱速度であり；
ＢＳは、ｍｍで表されるビレットの側面の寸法であり；
Ｋ２、Ｋ３は、定数であり；
Ｅｘｐ０は、定数である。
【００６３】
燃料加熱装置３０の寸法は、
【００６４】
【数３】
0006526216.tif 000004
【００６５】
として計算され、ここで、
ＦＬは、ｍｍで表された燃料加熱装置の長さであり；
ＧＡＰは、燃料加熱装置３０の内側の２つのビレット間の距離であり；
ＰＲＯＤＦＧは、ｔ／ｈで表される生産速度であり；
ＢＷは、ｔで表されるビレットの重量であり；
ＨＴは、ｈで表される、必要とされる加熱時間であり；
Ｋ５、Ｋ６は、定数である。
【００６６】
誘導加熱装置４０の消費量は、
【００６７】
【数４】
0006526216.tif 000005
【００６８】
として計算され、ここで、
ＳＣＩＦは、ｋＷｈ／ｔで表される原単位であり；
ＤＴは、℃で表される、必要とされる温度増分であり、この場合のＤＴはＴ４とＴ２との差に等しく；
Ｋ７、Ｋ８は、定数である。
【００６９】
誘導加熱装置４０の寸法は、
【００７０】
【数５】
0006526216.tif 000006
【００７１】
として計算され、ここで、
ＦＬは、ｍで表された誘導加熱装置の長さであり；
ＤＴは、℃で表される、必要とされる温度増分であり、この場合のＤＴはＴ４とＴ２との間の差に等しく；
ＰＲＯＤは、ｔ／ｈで表される生産速度であり；
ｗ１〜ｗ７は、定数である。
【００７２】
誘導加熱装置４０における加熱速度は、
【００７３】
【数６】
0006526216.tif 000007
【００７４】
として計算され、ここで
ＨＲは、℃／秒で表される加熱速度であり；
ＶＩＮＤは、ｍ／ｓで表される誘導加熱装置の交差速度であり；
ＤＴは、℃で表される、必要とされる温度増分であり、この場合のＤＴはＴ４とＴ２との間の差に等しく；
Ｋ１１、Ｋ１２は、定数である。
【００７５】
プロセスステップ中に生成されるスケールの量は、温度、ｍ２で表されるビレットの表面積、その温度での滞留時間の関数として計算される。
【００７６】
燃料加熱装置において生成されるＣＯ２の量は、
【００７７】
【数７】
0006526216.tif 000008
【００７８】
として計算され、ここで、
ＱＣＯ２は、完成製品のトン当たりに対して生成されたＣＯ２の量であり；
ＳＣＧＦは、ｋＷｈ／ｔで表される燃料加熱装置の原単位であり；
ＰＯＴＣは、ｋｃａｌ／Ｎｍ３で表される、燃料の発熱量であり；
Ｋ１５、Ｋ１６は定数である。
【００７９】
結局のところ、ここに導入された数学的モデルによれば、グローバルヒーティングインデックスコストは、
【００８０】
【数８】
0006526216.tif 000009
【００８１】
として計算され、ここで、
ＧＨＩＣは、ユーロ／ｔで表されるトータルヒーティングコストであり；
ＳＣＦＧは、ｋＷｈ／ｔで表される燃料加熱装置の原単位であり；
ＰＧは燃料価格であり；
ＳＣＩＦは、ｋＷｈ／ｔで表される誘導加熱装置の原単位であり；
ＰＥは、電気価格であり；
ＳＳＱは、ビレットの重量に関する％で表されるスペシフィックスケールクオンティティ（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｓｃａｌｅ  ｑｕａｎｔｉｔｙ）であり；
ＦＰＰは、最終圧延製品の価格であり；
ＱＣＯ２は、生成されたＣＯ２の量であり；
ＣＣＯは、ユーロ／ｔで表されるＣＯ２のコストであり；
Ｋ１７、Ｋ１８は、定数である。
【００８２】
上述を考慮すると、上記に明らかにされた数学的モデルが、製造プロセスとその経済において重要な役割を果たす、一日の（ａｌｏｎｇ  ｔｈｅ  ｄａｙ）エネルギーコスト、エネルギー消費量、ＣＯ２の生成量及びコスト、別様にスケール生成と称される鉄の酸化速度、メルトショップ（ｍｅｌｔｓｈｏｐ）生成速度、圧延機の生産速度、生産スケジュール、中間製品の貯蔵容量、完成製品の貯蔵容量のような、一連の連続的に更新されたパラメータをいかに考慮しているかは明らかである。
【００８３】
本発明による方法は、製造プロセスのリアルタイムシミュレーション並びに連続的に実現されたグローバルヒーティングコストインデックスの動的推論及び計算のための上述の数学的モデルに依存する。
【００８４】
グローバルヒーティングインデックスコストのシミュレーション及び計算は、時間枠を例えば１００ｍｓとすることができる計算ルーチンで好ましくは行われる。製造プラントの実際のレイアウトと、シミュレーションに使用される数学的モデルと、の間の直接的なリンクを確立するために、有利には多くの仮想のセンサ手段を数学的モデル中に定義することができ、これら仮想のセンサ手段は、製造プラントに設置された実際のセンサ手段を反映するか又は実際のセンサ手段に相互接続される。
【００８５】
好ましくは、典型的にはビレットのような長尺の中間製品それぞれに対して、それぞれの関連するグローバルヒーティングコストインデックスの計算が、連続する計算ルーチンで繰り返される。
【００８６】
本発明による方法によって実行される一連のステップは、長尺の中間製品それぞれが、ＧＨＩＣ又はグローバルヒーティングコストインデックスのための上述の計算ルーチンを通じて得られる値を実際に最小化する製造経路又はルートに従うことを達成するように管理する。
【００８７】
プロセスされる長尺の中間製品のそれぞれに対する最適な製造経路又はルートを決定する際に、本発明による方法の根底にあるアルゴリズムは、利用可能ないくつかの加熱源の最適な使用を効果的に管理する。
【００８８】
それぞれの及びすべての長尺の中間製品を、上述に定義されたグローバルヒーティングコストインデックスを最小化する製造経路に沿って、効果的に経路設定する（ｒｏｕｔｉｎｇ）際に、本発明による方法の根底にあるアルゴリズムは明らかに、上述の導入された数学的モデルを介して、既定の製造プラントのレイアウト及び他の設定データを考慮する。そのような設定データは、異なるコンベア及び／又は異なるコンベアセクションに沿った制御された速度を有することができる。
【００８９】
導入された数学的モデルに関連して、設定データはまた、以下の量：
‐採用された所与の製造プラントレイアウトに対する誘導加熱装置４０の予め設定された最大温度上昇に等しいＤＴ２；
‐長尺の中間製品が誘導加熱装置４０を横切るためにかかる予め設定された最大時間に等しいｔ２；
‐採用された所与の製造プラントレイアウトに関する燃料加熱装置３０における予め設定された最大温度上昇に等しいＤＴ３；及び
‐燃料加熱装置３０の内部の長尺の中間製品にかかる予め設定された最大時間に等しいｔ３
を有することが好ましい。
【００９０】
また、本方法は、所与のレイアウトを有する製造プラントの異なるステーションに亘る温度損失又は温度降下の推定値に依存し、そのような推定値は、冷却プロセスの評価のための既知の熱モデルに基づく。この点に関して、上述に導入された数学的モデルは、処理されている長尺の中間製品の、固形物に対する既知の熱モデルから導き出されるか、又は仮定される特性に対する以下の温度損失又は低下：
‐ＣＣＭ装置１００の出口領域から誘導加熱装置４０の入口までの温度損失に等しいＤＴ１−２；
‐ＣＣＭ装置１００の出口領域から燃料加熱装置３０の入口までの温度損失に等しいＤＴ１−３；
‐燃料加熱装置３０の出口から誘導加熱装置４０の入口までの温度損失に等しいＤＴ３−２；
を考慮する。
【００９１】
所与の製造プラントレイアウト；異なるコンベア及び／又は異なるコンベアセクションに沿った制御された速度；上述において定義された予め設定された継続時間ｔ２及びｔ３；並びに特定の製造プラントに挿入され、その特定の製造プラントに沿って移動する長尺の中間製品のセンサ手段によるトラッキングに基づいて、上述において導入された数学的モデルもまた、長尺の中間製品が異なる製造プラントステーション間を移動するためにかかる予定時間を推定することができる。具体的には、以下の時間を推定することができる。
‐ＣＣＭ装置の出口領域１００から誘導加熱装置４０の入口までの時間に等しいｔ１−２；
‐ＣＣＭ装置の出口領域１００から燃料加熱装置３０の入口までの時間に等しいｔ１−３；及び
‐燃料加熱装置３０の出口から誘導加熱装置４０の入口までの時間に等しい時間ｔ３−２
【００９２】
上述の、実際のセンサで測定された値、特定の製造プラントレイアウトに従って予め設定された設定値、並びに上述で仮定された及び／又はモデルから導き出された値に基づいて、本発明による方法は、いくつかの可能な製造ワークフロー経路間、又はルート（ルート１、ルート２、ルート３）間において自動的に操作されるべき選択肢を一義的に決定する、温度閾値Ｔｃ３、Ｔｃ３＊、Ｔｃ１の配列を系統的に得ることができる。
【００９３】
その機能において選択がいくつかの可能な製造ワークフロー経路間で自動的に操作されるそのような閾値は、本発明による方法によって実行される一連のステップの詳細な説明と関連する形で、図３の対応するプロセスの並列図との関連で以下に説明される。
【００９４】
画定されたレイアウトを有する所与の製造プラントの連続鋳造機の出口領域１００又はＣＣＭ出口領域１００における実際の温度Ｔｌのセンサ支援測定から開始して、
‐燃料加熱装置３０の出口から誘導加熱装置４０の入口までの時間ｔ３−２が続いてモデル推定され、及び
−温度損失ＤＴ１−３及びＤＴ３−２が熱モデルから導き出される。
【００９５】
上述したように、誘導加熱装置４０における使用可能な予め設定された温度上昇ＤＴ２及び燃料加熱装置３０における予め設定された温度上昇ＤＴ３は、所与のレイアウト及びその計画された用途を有する特定の製造プラントに対しては既知である。
【００９６】
上述したような、所与のレイアウト及びその計画された用途を有する特定の製造プラントの仮定に基づいて、圧延機２００の入口における温度に対して期待され、希望される温度とみなされる目標温度ＴＣ４が、数学的モデルに入力される。目標温度ＴＣ４は、圧延製品の品質及び製造可能性を考慮して、圧延機２００を通じた長尺の中間製品の処理を最適に行うことができるようなものである。したがって、ＴＣ４は、圧延機２００からの圧延プロセスの結果として得られる最終的な加工された製品への事前に定義された技術的選択肢に好ましくはリンクされ、それによって決定される。理想的には、測定されたＴ４及びＴＣ４は同じ値に収束する。所与の製造プラントのモデルにおけるシミュレーションのために導入される仮想センサによって、目標温度ＴＣ４は、形而下の製造プラントでセンサによって測定された実際の温度Ｔ４に日常的に比較され、それによって数学的モデルはそのような情報を、数学的方法による生産活動のシミュレーションが形而下の製造プラントの実際の状況を適応的に把握し、それによって更新するような方法で考慮に入れる。
【００９７】
上述の入力データに基づいて、第１の閾値温度Ｔｃ３が計算される。図３に示すように、Ｔｃ３は、目標温度ＴＣ４と、
‐誘導加熱装置４０における予め設定された温度上昇ＤＴ２；及び
‐燃料加熱装置３０における予め設定された温度上昇ＤＴ３
の合計と、の間の差として考慮に入れられ、一方で、燃料加熱装置３０の出口から誘導加熱装置４０の入口までの熱モデルから導き出された誘導温度損失ＤＴ３−２をも考慮に入れて補償する。このように定義された第１の閾値温度Ｔｃ３は、プロセス実現可能性を確立する燃料加熱装置３０の入口における実質的なチェック温度（ｃｈｅｃｋ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）である。
【００９８】
測定された温度Ｔ１が第１の閾値温度Ｔｃ３よりも高い場合には、本発明による方法は、実現可能性かつ経済的な観点から、長尺の中間製品をいわゆる製造ルート１又は製造経路１に従ってプロセスすること、すなわち、連続鋳造機の出口領域１００に供給された長尺の中間製品を、コンベアｗ１を介して誘導加熱装置４０に移送し続けるとともに、次いで、コンベアｗ２を介して圧延機２００に移送し続けることが１つの選択肢であると自動的に決定する。
【００９９】
測定された温度Ｔｌが第１の閾値温度Ｔｃ３よりも低い場合には、本発明による方法は、実現可能性及び経済的な観点から、長尺の中間製品をいわゆる製造ルート１又は製造経路１に従ってプロセスすることが、選択肢ではないことを、既にこの段階で自動的に決定する。むしろ、本発明による方法は、現在の中間製品及び所与の製造プラントに対するグローバルヒーティングインデックスコストを最小化するために、残りの選択肢のみが、いわゆる製造ルート２又は製造経路２に従うか、又はいわゆる製造ルート３又は製造経路３に従うかを自動的に決定する。
【０１００】
製造ルート２では、連続鋳造機の出口領域１００に到着した長尺の中間製品は、移送手段ｔｒ２によってホットバッファ５０へ移送される。その後、そのような中間製品は、コンベア手段ｗ３によって燃料加熱装置３０にもたらされ、移送手段ｔｒ３を介してコンベア手段ｗ１上で誘導炉４０に向かって移動される。最終的に、そのような中間製品は、コンベアセクションｗ２を介して圧延機２００に転送される。
【０１０１】
製造ルート３では、連続鋳造機出口領域１００に到着した長尺の中間製品は、移送手段ｔｒ２によってホットバッファ５０に予め移送される。その後、そのような中間製品は、同じ移送手段ｔｒ２によって、又はその移動範囲を延びる同様の移送手段によって、それらが貯蔵されるコールドバッファ６０までさらに移送される。コールドバッファ６０と冷間装入テーブル７０との間には、長時間、冷たい状態である倉庫又は同様の場所において貯蔵される中間製品を、後に、燃料加熱装置３０を通じる通路を介して、温度の均等化のために製造ワークフローに再導入することができ、続いて、移送手段ｔｒ３を介して、コンベアｗ１及び誘導加熱装置４０移送され、最終的にコンベアセクションｗ２を介して圧延機２００へ転送される態様で、機能的及び／又は物理的接続（図１では点線で例示）を確立することができる。
【０１０２】
前記製造ルート２と、前記製造ルート３と、の間の差異を自動的に識別するために、本発明による方法は、第１の閾値温度Ｔｃ３に依存する、好ましくはＣＣＭ装置１００の出口領域から燃料加熱装置３０の入り口までの、ＣＣＭ装置の出口領域１００から燃料加熱装置３０の入口への推定時間ｔ１−３を考慮して導き出された熱モデルである、温度損失ＤＴ１−３をＴｃ３から差し引いた値に等しい、第２の閾値温度Ｔｃ３＊を計算する。
【０１０３】
測定された温度Ｔ１がそのような第２の閾値温度Ｔｃ３＊よりも高い場合、進行中の中間製品は製造ルート２に従うように命令される。
【０１０４】
代わりに、測定された温度Ｔ１がそのような第２の閾値温度Ｔｃ３＊よりも低い場合、進行中の中間製品は製造ルート３に従う。
【０１０５】
測定された温度Ｔ１が第１の閾値温度Ｔｃ３よりも高く、製造ルート１が選択肢に残る場合には、本発明による方法は、コールドバッファ６０を避けるのを便利にするために現在の長尺の中間製品がＣＣＭ装置出口領域１００において十分に高温であることを仮定すると、現在の長尺の中間製品が、グローバルヒーティングコストインデックスを最小に保つために、製造ルート１に沿って導かれるべきか、又は製造ルート２に沿って導かれるべきかを自動的に決定する。
【０１０６】
現在の長尺の中間製品が製造ルート１に沿って導かれるべきか、又は製造ルート２に沿って導かれるべきかを自動的に決定するために、本発明による方法は、連続鋳造機の出口領域１００における、実質的にさらなるチェック温度である第３の閾値温度Ｔｃ１を参照する。
【０１０７】
第３の閾値温度Ｔｃ１の計算は、上述の導入された数学的モデルに基づいており、このモデルは、以下のデータ：
‐現在の目標温度ＴＣ４；
‐誘導加熱装置４０中の予め設定された温度上昇ＤＴ２；及び
‐ＣＣＭ装置の出口領域１００から誘導加熱装置４０の入口までにかかる推定時間ｔ１−２を考慮して導き出された熱モデルである、ＣＣＭ装置１００の出口領域から誘導加熱装置４０の入口までの温度損失ＤＴ１−２
の入力によって更新される。
【０１０８】
上述の入力データに基づいて、第１のステップにおいて、誘導加熱装置４０の入口における再構成されたチェック温度を示す中間温度Ｔｃ２が、実現されているＴｃ４とＤＴ２との間の差として計算される。
【０１０９】
第２のステップにおいて、第３の閾値温度Ｔｃ１が、Ｔｃ２とＤＴ１‐２との間の差として計算される。
【０１１０】
測定された温度Ｔ１がそのような第３の閾値温度Ｔｃ１よりも低い場合には、現在の中間製品は製造ルート２に従うように導かれる。
【０１１１】
代わりに測定温度Ｔ１がそのような第３の閾値温度Ｔｃ１より高い場合には、本発明による方法は自動的にさらなるチェックを行う。
【０１１２】
各長尺の中間製品が検出され、前記ステーションＶ１及びＶ２を通過する時点でステーションＶ１及びＶ２でセンサによって収集された現在の入力データに基づいて、かつ長尺の中間製品が製造ルート１に従った場合、又は代わりに製造ルート２に従った場合における、長尺の中間製品によって暗示されるグローバルヒーティングコストインデックスの数学的モデルの方法による計算の結果に基づいて、本発明による方法は、
‐所与の条件の下で、ルート１に関連するグローバルヒーティングインデックスコストＧＨＣＩ１がルート２に関連するグローバルヒーティングインデックスコストＧＨＣＩ２より小さい場合には、現在の長尺の中間製品は製造ルート１に導かれること；又は、そうでなければ、
‐所与の条件の下でルート１に関連するグローバルヒーティングインデックスコストＧＨＣＩ１がルート２に関連するグローバルヒーティングインデックスコストＧＨＣＩ２よりも大きい場合には、現在の長尺の中間製品は製造ルート２に導かれること
を自動的に決定する。
【０１１３】
本発明による方法及びシステムは、棒材、ロッド、線材、及びその種のような長尺の金属製品を、ビレット、ブルーム、又はその種の処理している長尺の中間製品を材料として効果的に合理化し、そのような製造をよりエネルギー効率的にする。実際のところ、実際の製造プラントのセンサから検出された現在のデータと、対応する仮想センサを介した数学的モデルの並列したアップデートとによるシステムの繰り返されるアップデートのおかげで、数学的方法による生産活動のシミュレーションは、実際の状況を物理的な製造プラントに適応的に反映する。したがって、エネルギーコストが一日を通じて変動し、時間枠から時間枠に変化するという事実さえも、本方法によって正確に考慮される。
【０１１４】
本発明によるソフトウェアによって実行される方法のおかげで、連続鋳造機の下流の製造プラントステーションにおけるシームレスな投入シーケンスが保証される。また特に、処理された長尺の中間製品の製造経路が、製造作業の衝撃低減戦略及び二酸化炭素排出削減による環境効率の戦略に従って最適化される。
【０１１５】
したがって、環境法規制を遵守するコストは、本方法に従って製造することによって大幅に低減することができ、また、処理された製品の品質が、現在処理されている製品のそれぞれに対する確定的に割り当てられた製造ルートへの長尺の中間製品の自動的な経路設定によって向上する。
【０１１６】
上述に導入された自動化制御システムは、コンピュータシステムのプロセッサに接続することができる。したがって、本出願は、請求項１〜１５のステップを指示する及び／又は実行するように構成されたプロセッサを備える、説明された方法に対応するデータ処理システムにもまた関する。
【０１１７】
同様に、本出願はまた、その構成要素において既に説明したような、請求項１〜１５に記載の方法を実施するように特に構成された製造プラントにも関する。
【符号の説明】
【０１１８】
３０                                第１の加熱装置
４０                                第２の加熱装置
５０、６０                          バッファステーション
１００                              出口領域
２００                              圧延機
ｃｌ１、ｃｌ２、・・・ｃｌｎ         連続鋳造ライン
ｐ１、ｐ２                          製造ライン
ｔｒ１                              第１の移送手段
ｔｒ２                              第２の移送手段
ｔｒ３                              第３の移送手段
ＤＴ１−３、ＤＴ１−２              モデル化された物理的特性
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４              ステーション
Ｔ１                                長尺の中間製品温度
Ｔｃ１、Ｔｃ３、Ｔｃ３＊            閾値温度
Ｔｃ４                              目標特性
【図１】
0006526216.tif 000010
【図２】
0006526216.tif 000011
【図３】
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