Online-Konzentrations-Messtechnik-Prototyp-Installation an Edelstahl-Bandbeizanlage

MACO Pilot – Optimierung der Online-Konzentrations-Überwachung und Regelung an Edelstahl-Mischsäurebeizanlagen

Ausgangssituation

  • Zunehmender wirtschaftliche Druck im europäischen Stahlsektor erfordert hochflexible und günstige Produktionsprozesse
  • Beizprozess ist von besonders hoher Bedeutung für die Edelstahl-Produktion
  • Hohe Prozessflexibilität erfordert eine schnelle Anpassung definierter Konzentrationen in industriellen Beizbädern zur Einhaltung konstant hoher Produktqualitäten und Anlagen-Produktivität
  • Im RFCS Projekt FLEXPROMUS wurde erfolgreich eine innovative Messtechnik zur kontinuierlichen online-Analyse von HF-HNO3-Säuregemischen entwickelt
  • Erste Prototypentests an Edelstahl-Bandbeizanlagen zeigten sehr erfolgsversprechende Ergebnisse

Projektziele

  • Optimierung der Online-Messtechnik zur kontinuierlichen Konzentrationsüberwachung in HNO3-HF-Beizsäuregemischen
  • Optimierung der Konzentrations-Überwachung und Regelung in Edelstahl-Beizanlagen
  • Online-Messtechnik-Prototyp-Testinstallationen an Edelstahlbandbeize, Edelstahl- Drahtbeizanlage und Mischsäure-Regenerationsanlage
  • Optimierung Beizprozess-Führung in Mischsäure-Drahtbeizanlage mittels Beizprogramm-Management-Modell

Innovative Verfahrensansätze

  • Kontinuierliche Online-Konzentrationsüberwachung in HF-HNO3-Beizsäuregemischen auf Basis eines modellgestützten Messverfahrens
  • Entwicklung eines „closed-loop“-Konzentrationsregelungsmodells für Edelstahl-Bandbeizanlagen auf Basis von Online-Konzentrationsdaten
  • Entwicklung eines Beizprogramm-Management-Modells für Edelstahl-Draht-Beizanlagen
  • Konzeptentwicklung für die Optimierung existierender europäischer Mischsäurebeizanlagen mittels innovativer Online-Konzentrations-Überwachung und Regelung

Aktuelle Ergebnisse (Stand: 12/2019)

  • Optimierter Online-Messtechnik-Prototyp-Aufbau (Erhöhung von TRL5 zu TRL7)
  • Erfolgreiche Installation und Betrieb der Online-Messtechnik an Edelstahl-Bandbeizanlage inklusive Regenerat-Tank und Edelstahl-Drahtbeizanlage in Kombination mit Probenstrom-Vorfiltrationstechnik
  • Konzentrationsberechnungsmodelle für verschiedene HNO3-HF-Mischsäure-Applikationen, Abweichungen zwischen Online-Messung und BFI-Labor-Referenzanalytik überwiegend
    < ± 5 g/L für freie HF + Gesamtmetalle und < ± 8 g/L für freie HNO3 Konzentrationen unter optimalen Messbedingungen
  • Fortschrittliche “closed-loop” und “open-loop” Konzentrationsregelungsmodelle basierend auf Konzentrationsdaten hoher Messwertdichte ermöglichen verbesserte Stabilisierung der Beizbad-Prozessbedingungen, Reduzierung des Säureverbrauchs und Emissionen sowie Kosteneinsparungen
  • Eine Reduzierung der manuellen Probennahmen für Referenzanalysen ermöglicht eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen und Sicherheit
  • Ein innovatives Beizprogramm-Management-Modell ermöglicht einen optimaleren und sichereren Betrieb von Edelstahl-Drahtbeizanlagen

Ausblick

  • Weitere Optimierung der Konzentrationsberechnungsmodelle (Soft- und Hardware Modifikationen)
  • Finalisierung der Online-Messtechnik von Prototypversion zum kommerziell verfügbaren System 

 

Präsentationen vom internationalen Workshop am 13.11.2019

BFI-Workshop-Pickling-Solutions-Technology-2019-Information-Flyer

1-BFI Workshop-Presentation- Surface_treatment_by_pickling_(M_ Kozariszczuk)
2-BFI-Workshop-Presentation-Mechanical_Descaling_(M_Pohanka)
3-BFI-Workshop-Presentation_Pickling_bath_online_concentration_analysis_(M_Werner)
4-BFI-Workshop-Presentation-Operational_expierence_online_pickling_bath_analysis_(F_Kolinke)
5-BFI-Workshop-Presentation-Optimisation_of_pickling_process_by_model-based_simulation_(I_Gonzales)
6-BFI-Workshop-Presentation-Polymeric_Sensor_Coatings_(J_Engblom)
7-BFI-Workshop-Presentation-Operational_experience_for_the_recycling _of_process water_and_acids_(Steuler)
8-BFI-Workshop-Presentation-Pickling bath particle separation and atline analysis_(Scanacon)
9-BFI-Workshop-Presentation-Recovery_of_Acids_and_Metals_from_Pickling_Solution_(J_Koschikowski)
10-BFI-Workshop-Presentation-Recycling_valuable_components_(R_Wolters)

Galerie

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