Alles unter Kontrolle bei der Stahlproduktion

Stahl wird in einem komplizierten Prozess hergestellt, der vor allem am Ende einer aufwändigen Qualitätskontrolle bedarf. Ein neues Prüfsystem von Siemens errechnet bereits während der Produktion die Eigenschaften des Endprodukts. So können wichtige Merkmale des Stahls präzise vorausgesagt und unmittelbar beeinflusst werden. Der so genannte Gefügemonitor kommt nun erstmals in China zum Einsatz.

Um die mechanischen Eigenschaften von warm gewalztem Bandstahl wie Zugfestigkeit oder Streckgrenze zu testen, mussten die Arbeiter bisher Proben entnehmen und die Bänder einer aufwändigen Freigabeprozedur unterziehen. Das kostete Zeit und Geld, außerdem wurden Materialabweichungen erst spät erkannt. Das Prüfsystem erfasst die Zusammensetzung des Stahls und errechnet mit einem physikalischen Modell sowie einem Neuronalen Netz das Gefüge und die zu erwartenden Eigenschaften des Endprodukts.

Mit den im Prozess gemessenen Werten für Temperatur, Bandgeschwindigkeit, Prozesszeit und chemischer Zusammensetzung lassen sich so die Zusammensetzung und die mechanischen Parameter des gewalzten Stahls detailliert voraussagen. Der Gefügemonitor greift auch in den Kühlprozess ein, um die Eigenschaften des Stahlbandes zu beeinflussen. Offline trägt diese Funktion zur Einsparung teurer Legierungselemente bei.

Die Zuverlässigkeit dieses Verfahrens bestätigte Wuhan Iron & Steel Corporation (Wisco) in China durch den Vergleich mit Laboruntersuchungen. Ergebnis war eine sehr gute Übereinstimmung zwischen gemessenen und berechneten Werten – beispielsweise bei der Zugfestigkeit, wodurch die aufwändigen mechanischen Zugproben signifikant reduziert werden konnten. Durch die schnellere Freigabe der Bänder können auch die vorhandenen Lagerkapazitäten besser genutzt werden.

Die Wisco-Anlage ist eines der modernsten Warmwalzwerke und produziert Bänder mit Dicken zwischen 1,2 und 25,4 Millimetern sowie einer Breite von bis zu 2130 Millimetern. Allein diese Anlage erhöht die Produktionskapazität für Stahl in China von acht auf zwölf Millionen Jahrestonnen. Das Siemens-Verfahren hat sich zuvor bereits bei zwei Werken der ThyssenKrupp Stahl AG bewährt.