BFI VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

Ausgangssituation:

• Ziel der Temperaturführung im Stahlwerk ist es, die Schmelzenbehandlung so zu führen, dass sie beim Gießen die Zieltemperatur erreicht.
• Im Elektrolichtbogenofen und Pfannenofen wird die Stahlschmelze überhitzt, um einen Temperaturpuffer aufzubauen. Bei nachfolgenden Behandlungsschritten wie Vakuumentgasung, Feinlegieren und Reinheitsgradspülen wird der Temperaturpuffer abgebaut. Der Bediener muss aufgrund seiner Erfahrung den Energieeintrag im Einklang mit den zu erwartenden dynamischen Energieverlusten dimensionieren.

Projektziele:

• Das bisher genutzte Spot-Temperaturmessverfahren für die Stahlschmelze wird durch kontinuierliche faseroptische Temperaturmessungen im Rahmen von Versuchsschmelzen bewertet.
• Zur Temperaturführung wird ein dynamisches Prozessmodell angewendet.
• Ein Beratungssystem für den Bediener zur optimierten Temperaturüberwachung und -regelung während der gesamten Prozessroute wird implementiert. Das Beratungssystem gibt operative Ratschläge zu geeigneten Messverfahren und optimiert die Sollwerte zur Prozessführung während der verbleibenden Behandlungszeit.

Innovative Ansätze:

• Anwendung der kontinuierlichen faseroptischen Temperaturmessung  
• Erweiterung von dynamischen Prozessmodellen zur Beobachtung und Vorhersage des Temperaturverhaltens der Schmelzer von Abstich bis zum Vergießen.

Nutzen für die Industrie:

• Unterstützung des Bedieners bei der Temperaturführung während der gesamten Prozessroute
• Verbesserte Genauigkeit bei der Einhaltung der Ziel-Gießtemperatur
• Optimierte Ressourceneffizienz durch reduzierten Energieverbrauch
• Geringere Variation der Gießgeschwindigkeit, verbesserte Oberflächenqualität