Komplette Schmelztechnologie

Betriebssicherheit für den Gießer, aber auch für die Schmelzofenanlage und die gesamte Peripherie sowie höchste Verfügbarkeit sind unbedingte Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Betrieb einer Schmelzofenanlage.

Heute sind Hochleistungsschmelzanlagen bis zu 24.000 kW in Betrieb (leitungsstärkste Anlage in Deutschland mit 12.000 kW bei der Firma SLR Eisenwerk Martinlamitz). Hier ist eine effektive Schmelzprozesssteuerung ein unbedingtes Muss, um die sehr kurzen Schmelzzeiten, aber insbesondere die extremen Überhitzungsleistungen, zu kontrollieren.

Gestiegene Energiekosten und komplexe Stromtarifverträge fordern den Einsatz von Energiekontrollsystemen zur Optimierung des Energieverbrauchs.

Darüber hinaus werden die MF-Öfen von Inductotherm im Hinblick auf niedrigste Verlustleistungen und somit niedrigsten Energieverbrauch konzipiert, angefangen von speziellen Stromrichtertransformatoren mit geringen Verlusten, über das Serienschwingkreis - Umrichterkonzept mit bestem Wirkungsgrad und einem konstanten Leistungsfaktor cos phi > 0,96 (keine Zusatzkosten für Blindleistungskompensation) bis hin zu den Kupferschienen und Stromkabel für die elektrische Verbindungen zwischen Transformator und Umrichter, sowie Umrichter und Ofen.

Ca. 20% der gesamten elektrischen Leistung wird über das Kühlwasser abgeführt. Der Einsatz von Trockenkühlern und geschlossenen Kühlkreisläufen bietet hier eine wirtschaftliche Lösung (keine Wasserkosten, geringste Kosten für Wartung und Instandhaltung). Um die Wärmeverluste, die besonders im Kühlkreislauf der Öfen auftreten, nutzen zu können, wird im Rücklauf ein By-Pass eingebaut, der dei Anbindung einer Wärmerückgewinnungsanlage ermöglicht, ohne nachträglich konstruktiv in den Kühlkreislauf eingreifen zu müssen.

Ofenabsaughauben werden so konzipiert, dass sie die Emissionen auch bei zinkhaltigem Schrott erfassen.

Die Absuaghauben sind hydraulisch betätigt und können sowohl einseitig, als auch doppelseitig kippbar ausgeführt werden.

Der Ofendeckel ist in die Haube integriert und mit Feuerfestmaterial ausgekleidet.

Der robuste, geschlossene Inductotherm Stahlmantelofen wurde für höchste Betriebssicherheit und maximalen Schutz der Spule gegen Metallspritzer konstruiert. Höchste Lebensdauer für die Feuerfestauskleidung wird durch das Spulenkonzept gewährleistet. Dies wurde noch weiter optimiert durch die neuartige Spulenisolation Inductoflex.

Die hochgezogene aktive Stromspule gewährleistet eine gute Badbewegung für das Korrigieren mit Zuschlagstoffen, Kohle, FeSi etc.

Die Tiegelausdrückvorrichtung ist standardmäßig im Lieferumfang des Inductotherm Stahlmantelofens eingeschlossen. Diese Ausdrückzylinder sind heute erfolgreich bei Ofengrößen bis zu 80 t (Einsatz bei der Firma Mecklenburger Metallguss in Waren). Spulenprobleme, wie sie früher beim Ausbrechen der alten Feuerfestauskleidung entstanden, sind heute passé.

Die Modul-Bauweise der einzelnen Anlagenteile und deren komplette Überprüfung im Lieferwerk ermöglichen kürzeste Aufbau-/Installationszeiten bis zur Inbetriebnahme und zudem niedrigste Baukosten.

Schmelzprozesssteuerung, inkl. Gattierungsrechner ermöglichen eine gezielte Analyse, Protokollierung und Steuerung des Gattierungsprozesses vom Schrottlagerplatz bis zum Abguss. Kernstück des Gattierungssystems ist ein im Leitstand befindlicher Rechner, der sich in ständigem Datenaustausch mit dem Schmelzprozessor, dem Spektrometer, einem zentralen Server im Firmennetzwerk, der Kranwaage sowie je einer Textanzeige und Plattformwaage für die Zuschlag- und Legierungsstoffzugabe befindet (siehe nachstehende Abb.).



Auf diesem Rechner werden die Rezepturen für die zu produzierenden Werkstoffe erstellt und eine Folge von Rezepten für eine Tagesproduktion zusammengestellt. Auf Wunsch kann die Rezepterstellung auch kostenoptimiert vom Rechner durchgeführt werden. Basis für die Rezepterstellung bilden die Stammdaten für die Richtanalysen sowie die Einsatz- und Zuschlagstoffe. Wahlweise können die zugehörigen Daten (z. B. die prozentualen Anteile der einzelnen Legierungselemente) am Rechner selbst eingegeben und verwaltet oder aber vom Server im Firmennetzwerk aus einem beliebigen Datenbanksystem (SQL-Server, Oracle usw.) übernommen werden.

Beim Start einer Charge werden vom System die vorgesehenen Einsatzstoffmengen und die zur Erzielung der Richtanalyse benötigten Zuschlagstoffmengen berechnet. Die Menge des ersten Einsatzstoffes und eine eindeutige Kennziffer für diesen Einsatzstoff werden auf einer vom Kranführer gut einsehbaren Großanzeige angezeigt. Nachdem eine Teilmenge des Einsatzstoffes mit dem Kranmagneten in das Chargierfahrzeug eingebracht ist, wird auf der Großanzeige oder dem Display sofort die noch verbleibende Restmenge des Einsatzstoffes angezeigt. Ist ein Einsatzstoff komplett eingebracht, wird die Menge des nächsten Einsatzstoffes angezeigt und kann auf die gleiche Weise abgearbeitet werden. Zur Steuerung des gesamten Gattierungsvorganges sind vom Kranführer nur die Tasten "Gewicht übernehmen" und "nächster Einsatzstoff" zu betätigen.

Nach Einbringung der Einsatzstoffe werden die Zuschlagstoffe auf Basis der tatsächlich dosierten Einsatzstoffmengen berechnet und auf einer Textanzeige angezeigt. Dort kann der Bediener die einzelnen Zuschlagstoffmengen abrufen, verwiegen und quittieren. Bei jeder Quittierung wird die tatsächlich auf der Waage befindliche Menge des Zuschlagstoffes vom Rechner als Istwert übernommen.

Optional können die Einsatz- und Zuschlagstoffdosierung auch vollautomatisch erfolgen. dann werden die benötigten Einsatzstoffmengen an die Krananlage übermittelt und von dieser ohne manuelle Eingriffe aus den Bunkern in die Chargierrinnen eingebracht. Das gleiche gilt für die Zuschlagstoffe. Die erforderlichen Sollmengen werden an eine Dosiereinrichtung übertragen, dort aus verschiedenen Zuschlagstoffbehältern verwogen und der jeweiligen Chargierrinne zugegeben.

Analysenkorrektur

Nach dem Einbringen der Einsatz- und Zuschlagstoffe in die Chargierrinnen bleibt das System aktiv und erfasst sämtliche während des weiteren Schmelzvorgangs vom Spektrometer übertragene Analysen. Jede eintreffende Ist - Analyse wird mit den Solldaten der aktuellen Richtanalyse verglichen und die benötigten Legierungsstoffmengen unter Berücksichtigung des momentanen Ofeninhaltes berechnet. Dabei kann auch, falls der Gehalt eines Elementes in der Schmelze zu hoch liegt (z.B. Kohle oder Silizium), eine "Verdünnungsrechnung" auf Basis einer Stahlschrottzugabe vorgenommen werden. Die berechneten Werte werden auf der Textanzeige einer für die Legierungsstoffzugabe vorgesehenen Waage angezeigt. Die Abarbeitung, Quittierung und Registrierung der einzelnen Legierungsstoffe erfolgt wie bereits bei der Zuschlagstoffzugabe beschrieben. Die Dosierung der Legierungsstoffe kann auch automatisch erfolgen.

Registrierung der Chargendaten

Neben den Spektralanalysen registriert das System auch sämtliche während des Schmelzens durchgeführten Temperaturmessungen mit Datum, Uhrzeit. Die Werte werden automatisch nach jeder Messung vom Schmelzprozessor über die dafür vorgesehene Datenschnittstelle übertragen.

Am Ende des Aufschmelzvorganges erhält der Gattierungsrechner ebenfalls die vom Schmelzprozessor während des gesamten Prozesses gesammelten Daten (z.B. absoluter und spez. Energiebedarf, mittlere und maximale Leistungsaufnahme, max. Temperatur, chargierte und abgegossene Menge usw.) und bindet diese in das Chargenprotokoll ein. Die Chargenprotokolle (siehe Bild 3) werden als Textdatei oder in einem beliebigen Datenbankformat auf dem zentralen Server im Firmennetzwerk abgelegt und gedruckt.

Resumèe

- Vernünftige Anschaffungskosten
- Geringe Baukosten
- Geringster Energieverbrauch
- Höchste Verfügbarkeit
- Höchste Betriebs- und Prozesssicherheit

All dies zusammen gewährleistet einen wirtschaftlichen Schmelzbetrieb.