Kontaktfreie Temperaturmessung des Flüssigstahls erhöht Produktivität von Lichtbogenöfen

Mit Simetal RCB Temp bietet Siemens VAI Metals Technologies Betreibern von Lichtbogenöfen die Möglichkeit, die Temperatur im Stahlbad berührungslos und sicher zu messen. Dazu wurde das Refining Combined Burner (RCB)-System von Siemens um einen optischen Sensor samt Auswerteeinheit ergänzt.

Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren kann die Temperaturmessung in kürzeren Abständen erfolgen und so der beste Zeitpunkt für den Abstich präziser ermittelt werden. Dies verkürzt sowohl die Stromflusszeit als auch die Schmelzfolgezeit und erhöht so die Produktivität des Lichtbogenofens. Gleichzeitig verbessert RCB Temp die Arbeitssicherheit, da gefährliche Tätigkeiten am Ofen entfallen. Messkartuschen werden ebenfalls nicht mehr benötigt.

Bei der Stahlerzeugung im Lichtbogenofen hängt die Qualität stark von der exakten Temperaturführung ab, insbesondere in der Zeit kurz vor dem Abstich. Wesentliche Voraussetzung dafür ist eine präzise und zuverlässige Temperaturmessung. Bisher erfolgen Messungen an der geöffneten Schlackentür entweder manuell oder mithilfe von Manipulatoren, die mit konventionellen Kartuschen bestückt sind. Dieses Verfahren ist mit einer erheblichen Belastung des Bedienpersonals verbunden, beschränkt die Anzahl von Messungen während des Aufheizens und kann ungenaue Messergebnisse liefern und zu Störungen im Prozess führen.

Das neue Temperaturmesssystem Simetal RCB Temp setzt auf der bewährten RCB-Technologie von Siemens auf. Das System besteht aus einem Brenner mit integrierter Lanze, mit der ein Überschall-Sauerstoffstrahl in das flüssige Stahlbad injiziert wird. Nach dem Vorheizen und Schneiden des Stahls mit dem Brenner wird der Lanzen-Modus zur Entkohlung der Stahlschmelze genutzt. Soll die Temperatur der Schmelze gemessen werden, wird statt Sauerstoff ein Messgas eingeblasen. Am hinteren Ende der Lanze ist ein optischer Sensor zur Aufnahme des Messsignals integriert. Dieses Messsignal wird verstärkt und in einer Analyseeinheit weiterverarbeitet.

Anschließend wird daraus mittels eines speziellen, von Siemens VAI entwickelten Algorithmus´ die Temperatur der Stahlschmelze berechnet.

Mit dieser Verfahrensweise kann die Temperatur während der Stromflusszeit und bei geschlossener Schlackentür in kurzen Abständen gemessen werden. Der Messvorgang lässt sich vom Kontrollraum aus manuell oder automatisch über das Bedien- und Beobachtungssystem auslösen. Die Temperaturentwicklung wird ständig überwacht und die Energiezufuhr sofort eingestellt, sobald die gewünschte Abstichtemperatur erreicht ist.

Die Integration der Temperaturmessung in das RCB-System bietet eine Reihe weiterer Vorteile. Bewegliche Teile sind nicht mehr erforderlich. Durch die Positionierung des Sensors am hinteren Ende des RCB ist eine Beschädigung während der Beschickung ausgeschlossen und die thermische Belastung ist vernachlässigbar. Während des Messprozesses kann die Schlackentür geschlossen bleiben, so dass weniger kalte Luft eindringt. Der Ofen bleibt unter Strom, die erforderliche Schaumschlackenbildung wird nicht beeinträchtigt. Da auf Messkartuschen verzichtet werden kann, sinken auch die Betriebskosten. Einbau oder Nachrüstung von Simetal RCB Temp sind ohne großen Zeitaufwand möglich und können problemlos während geplanter Wartungsstillstände durchgeführt werden.

Weitere Informationen über Lösungen für Stahlwerke, Walzwerke und Behandlungslinien unter: http://www.siemens.com/metals

Der Siemens-Sektor Industry (Erlangen) ist der weltweit führende Anbieter von umweltfreundlicher Produktions-, Transport-, Gebäude- und Lichttechnik. Mit durchgängigen Automatisierungstechnologien und umfassenden Branchenlösungen steigert Siemens die Produktivität, Effizienz und Flexibilität seiner Kunden aus Industrie und Infrastruktur. Der Sektor besteht aus den sechs Divisionen Building Technologies, Drive Technologies, Industry Automation, Industry Solutions, Mobility und Osram. Mit weltweit rund 207.000 Mitarbeitern (30. September) erzielte Siemens Industry im Geschäftjahr 2009 einen Umsatz von rund 35 Milliarden Euro.

Die Siemens-Division Industry Solutions (Erlangen) ist mit den Geschäftsaktivitäten Siemens VAI Metals Technologies, Water Technologies und Industrial Technologies einer der weltweit führenden Lösungsanbieter und Dienstleister für Industrie- und Infrastrukturanlagen. Dies umfasst die Planung und Errichtung, den Betrieb und den Service für den gesamten Lebenszyklus. Eine breite Palette von Umweltlösungen unterstützt Industrieunternehmen dabei, Energie, Wasser oder Betriebsmittel effizient einzusetzen, Emissionen zu reduzieren und Umweltrichtlinien einzuhalten. Mit weltweit rund 31.000 Mitarbeitern (30. September) erzielte Siemens Industry Solutions im Geschäftsjahr 2009 einen Umsatz von 6,8 Milliarden Euro.