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OPTIMIERUNG VON HOCHOFEN-ROHEISEN DURCH VERSCHLEISSÜBERWACHUNG DER FEUERFESTMATERIALIEN MIT 3D-LASERSCANNER

Nach jahrelangen Entwicklungsarbeiten hat das feuerfeste Rohprodukt bei der Eisenerzeugung ein hohes Leistungsniveau erreicht. Da überdurchschnittliche Leistung schon immer Ziel unserer Bemühungen war, haben wir bewusst digitale Tools eingesetzt, um Herausforderungen wie erhöhte Sicherheit und Abnutzung von Feuerfestmaterialien zu begegnen.

Der 3D-Laserscanner ist die erste Antwort auf diese Herausforderungen. Mit den präzisen Messungen des Scanners kann der Verbrauch von Feuerfestmaterialien besser überwacht und optimiert werden. Dadurch wird die Lebensdauer der Haupteisenwannen im Hochofen verlängert. Mit den aktuellen und zukünftigen technischen Tools und Serviceleistungen kan eine mangelnde Effektivität bei der derzeitigen Generation von Feuerfestprodukten (technologische Reife) ausgeglichen werden. Mit diesen technischen Tools und Serviceleistungen kann der globale Verbrauch von Feuerfestmaterialien ständig optimiert werden. 

3D-Laserscanner für den Aufbau einer langfristigen Datenbank

Vor Kurzem wurde durch die Verbreitung von hochpräzisen 3D-Laserscannern die Digitalisierung großer Objekte und sogar Gebäude möglich. Die Scans erlauben eine präzise Messung des Ausmaßes von thermochemischen und thermomechanischen Schäden während einer Kampagne.

Immer mehr Hochofen-Manager zeigen Interesse an den neuen Technologien, um das globale Gießereimanagement zu verbessern. Ziel ist es, den Produktionsplan unter Kontrolle zu halten und zu optimieren und zugleich ein ausgezeichnetes Niveau an Zuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten (d. h. den Wartungsplan mit dem Lebensdauerziel zu optimieren). Das Gerät ermöglicht es uns, die Profile vor und nach der Produktionskampagne zu vergleichen (unter Angabe der verfügbaren Feuerfestmaterialien an der Hinterfütterung nach Verschrottung), aber auch die Auswirkungen von Abwracken zu bewerten. Der Verbrauch von Feuerfestmaterialien kann genau zurückverfolgt werden. 

 

Abgesehen von der Messung bietet die Verwendung des 3D-Laserscanners drei Vorteile:

  1.  Hohes Sicherheitsniveau für Personen (keine Messung von Hand in der Wanne / geringeres Verletzungsrisiko wie z. B. verstauchter Knöchel)
  2. Zeiteinsparung
  3. Aufbau einer präzisen und zuverlässigen Datenbank

Die Analyse dieser Messungen unterstützt die Optimierung der reparaturbedürftigen Zonen und ist ebenfalls zweckdienlich, um das Eisenwannendesign und die Materialwahl weiterzuentwickeln (zur Verbesserung von Verträgen mit anteiliger Leistungserbringung).

Rekalibrierung industrieller Prozesse für verbesserte Effizienz der Ausrüstung

Während einer Kampagne können mehrere Ergebnisse erzielt werden hinsichtlich verschiedener Verhalten wie beispielsweise:  

 

  • Die Hochofenproduktion wird gesteigert, sodass sich die Grenzen des Wirkungsbereichs verlagern
  • Der Strahlstrom ist nicht richtig kalibriert, sodass eine Seite der Anlage vorwiegend verbraucht wird
  • Die chemische Zusammensetzung der heißen Flüssigkeiten ist verändert, sodass die Schnittstellen tiefer sein können

Die Analyse der verschiedenen Profile mit dem AMCR-Protokoll (Acquisition, Modeling, Calculation Report; Kauf, Modellierung, Berechnung Bericht) hilft uns bei der Identifizierung des Ursprungs der Veränderung und der Auswertung der Ausgabequalität mit 3D-Kartierung, 2D-Projektionen und Verbrauchskinetik. Im Folgenden finden Sie einige Vorteile unserer 3D-Scanner:

 

Figure 1: Case 1 - shows a non-calibrated jetstream ; Case 2 - Analysis campaign after campaign allows to refine the iron trough design and the material choice

Abbildung 1: Fall 1 - zeigt einen nicht kalibrierten Strahlstrom; Fall 2 - die Analyse Kampagne/Nach Kampagne ermöglicht die Weiterentwicklung des Eisenwannendesigns und eine verbesserte Materialwahl.
Figure 2: Post-mortem analysis allows to improve the ratio lifetime/operating conditions

Abbildung 2: Post-Mortem-Analyse zur Verbesserung des Verhältnisses von Lebensdauer zu Betriebsbedingungen
Figure 3: Influence of the higher pig iron temperature between casthouse A (left graphic) in comparison with B (right graphic)
Abbildung 3: Beeinflussung der höheren Roheisentemperatur zwischen Gießerei A (Grafik links) im Vergleich zu B (Grafik rechts)

Das Gerät kann als Tool definiert werden, um die Gefährdung von Personen im Hinblick auf Verletzungen zu reduzieren sowie Datenanalysen über lange Zeiträume durchzuführen. Auf diese Weise kann eine hochwertige Servicequalität für die Anlage sichergestellt werden. Auf täglicher Basis wird der 3D-Laserscanner zu einem unverzichtbaren Tool, um die Zuverlässigkeit zwischen Kampagnen aufzuzeigen, die Leistung durch gezielte Auswahl von Bereichen zu steigern und die erforderliche Menge von Gießmaterial zu reduzieren. 

Von Mathieu Dompbrowski, Technical Support Iron EMEA 

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