S&B Industrial Minerals GmbH: „Mould Screen“ bei der Salzgitter Flachstahl GmbH in Betrieb

Online-Prozessmodellierung des Stranggießprozesses: Neues Software-Tool erfasst den aktuellen Zustand des Schlackefilms sofort

Der Angießprozess an einer Stranggießanlage.

Die Salzgitter Flachstahl GmbH setzt als weltweit erstes Unternehmen die neue „Mould Screen“ Software der S&B Industrial Minerals GmbH zur Modellierung des Verhaltens des Schlackefilms in der Stranggießkokille ein. Mould Screen erkennt ungünstige Bedingungen in der Kokille, die zu Qualitätseinbußen sowie zu Betriebsstörungen – wie Auslaufschäden – führen können. Sie warnt vor kritischen Betriebszuständen und ermöglicht rechtzeitiges gezieltes Eingreifen.

Mould Screen berechnet das Verhalten des Schlackefilms zwischen der Strangoberfläche und den Kokillenplatten, das bisher messtechnisch nicht erfassbar war, und stellt es grafisch auf einem Bildschirm dar.

Erste Tests in Salzgitter Ende 2011 und im Frühjahr 2012 haben die Anwender überzeugt, dass Mould Screen das Verhalten des Schlackefilms in einer neuen Art und Weise zuverlässig darstellt. Im Rahmen einer Testphase soll jetzt untersucht werden, wie Mould Screen unter realen Prozessbedingungen genutzt werden kann. Ende Oktober 2012 wurde das System an der Stranggießanlage installiert und ist seitdem rund um die Uhr in Betrieb. Die Testphase wird durch die RWTH Aachen im Rahmen einer Diplomarbeit begleitet.

Für den Test hat Salzgitter Flachstahl GmbH den Mould Screen Rechner in die SPS-Umgebung der Stranggießanlage Nr. 4 integriert und in die existierende Softwarelandschaft eingebunden. Mould Screen erhält die Messdaten online, bereitet sie auf und stellt die Ergebnisse in Echtzeit dar.

Eine Frage wie: „Was geschieht, wenn sich Gießgeschwindigkeit, Kühlwassermenge, Vorlaufdruck oder -temperatur während des Prozesses verändern?“ beantwortet Mould Screen sofort. Außerdem bietet Mould Screen neue Möglichkeiten, beispielsweise durch die gezielte Einstellung der Randbedingungen für die Infiltration des Gießpulvers im Bereich des Meniskus Systeme zur Durchbruchfrüherkennung zu verbessern und Auslaufschäden zu vermeiden. Erste Untersuchungen haben ergeben, dass Mould Screen beispielsweise bei den Klebermeldungen die Anzahl der Fehlalarme reduzieren kann.

Darüber hinaus liefert das Modell zusätzliche neue Informationen zur Entstehung der Strangschale und kann als Basis für die weitere Optimierung vorhandener Modelle genutzt werden.

Wahlweise zeigt Mould Screen den aktuellen Betriebszustand oder eine vom „Modify“-Tool berechnete Simulation verschiedener Betriebsszenarien auf dem Bildschirm. Außerdem ermöglicht es die Rückwärtsbetrachtung bisher ungeklärter Phänomene, indem es historische Daten auswertet.

Mould Screen stellt alle prozessrelevanten Größen dar, beispielsweise die Dicke der Strangschale, das Temperaturfeld in der Strangschale und damit die Strangoberflächentemperatur, die lokale und integrale Wärmestromdichte, den Wärmeübergangswiderstand im Schlackefilm und die Schlackefilmdicke (flüssig und fest), die Wassertemperatur in den Kühlkanälen sowie die Temperatur der Kupferplattenhaut. Bei der Berechnung berücksichtigt Mould Screen unter anderem die Strömungsmechanik, die Wärmeabfuhr von innen nach außen, die Phasenübergänge sowie temperaturabhängige Materialeigenschaften des Stahls, des Gießpulvers oder der Gießschlacke. Auch die Anlagenparameter, Temperatur, Druck und Menge des Kühlwassers sowie die Oszillation der Kokille gehen in die Berechnung ein.

Über S&B

Die Firmengruppe S&B Industrial Minerals bietet innovative Lösungen im industriellen Sektor, indem sie natürliche Ressourcen entwickelt und zu wertschöpfenden Produkten veredelt. Unter ihrem Dach vereint S&B die Marken IBECO, IKO, NYCO, OTAVI und STOLLBERG; damit bietet S&B eine Produktpalette mit kundenspezifischen Lösungen auf Mineralienbasis für ein weites Anwendungsspektrum, vornehmlich in den Bereichen Gießerei, Baustoffe, Metallurgie und Kunststoffe.

Die Marke STOLLBERG der S&B steht für hochwertige Produkte, Serviceleistungen und individuelle Beratung rund um das Behandeln und Vergießen von Flüssigstahl, insbesondere die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Granulaten für das Stranggießen.

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