Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Keine Schaumschlägerei: Siemens entwickelt ein neues Messverfahren zur Bestimmung der Schaumschlackenhöhe in Lichtbogenöfen

09.03.2006


Der Bereich Industrial Solutions and Services (I&S) und die Zentralabteilung Corporate Technology (CT) der Siemens AG haben ein neues Messverfahren entwickelt, mit dem sich die zeitliche und örtliche Veränderung der Schaumschlackenhöhe in Lichtbogenöfen bestimmen lässt. Das Verfahren basiert auf der Messung des Körperschalls an den Ofenwänden. Die an mehreren Messpunkten aufgenommenen Signale liefern eine örtliche Abbildung der Schaumschlacke um Elektrode und Panel. Versuchsreihen an einem 70-Tonnen-Lichtbogenofen der Lech-Stahlwerke GmbH (LSW) ergaben eine sehr hohe Übereinstimmung mit visuell ermittelten Schlackenhöhen. Mit Hilfe der neuen Messmethode wird in Zukunft der Operator die zur Schaumschlackenfahrweise notwendige Feinkohle zusammen mit dem Sauerstoff so dosieren können, dass ein Freiliegen der Lichtbögen weitgehend vermieden wird. Dies reduziert den Elektrodenverschleiß, verbessert die Leistungseinbringung in den Lichtbogenofen und erhöht die Produktivität.


Die Kenntnis der zeitlichen und örtlichen Veränderung der Schaumschlackenhöhe in Lichtbogenöfen erleichtert die Dosierung von Feinkohle und Sauerstoff. Das neue Messverfahren basiert auf der Messung des Körperschalls an den Ofenwänden.



Freiliegende Lichtbögen verursachen einen erhöhten Elektrodenverschleiß und ein unerwünschtes Aufheizen der Ofenwände. Weitere Folgen sind eine geringere Energieeffizienz, längere Prozesszeiten und damit eine reduzierte Produktivität. Zur Umhüllung des Lichtbogens wird eine Schaumschlacke erzeugt, deren Höhe über die gezielte Zugabe von Feinkohle und Sauerstoff gesteuert werden kann. Die Zuführung dieser Schaumbildner erfolgt heute entweder manuell oder nach einem vorab festgelegten Fahrdiagramm. Beides wird den häufig wechselnden Betriebsbedingungen nicht gerecht und steht einer weitestgehend automatisierten Fahrweise der Lichtbogenöfen im Wege.



Die Stahlindustrie setzt daher auf die Entwicklung von Messverfahren, mit deren Hilfe das Verhalten der Schaumschlacke räumlich und zeitlich präzise bestimmt werden kann. Ziel ist dabei die Entwicklung eines geschlossenen Regelkreises für die Dosierung der Schaumbildner und eine Integration der Schaumschlackenformierung in die übergeordnete Automatisierung des Lichtbogenofens. Heute verfügbare Messverfahren bilden die Schaumschlacke entweder nicht ausreichend präzise ab oder sind in der rauen Umgebung des Stahlwerks nicht mit der erforderlichen Zuverlässigkeit einsetzbar.

Das von Siemens entwickelte neue Messverfahren verwendet den Körperschall des Lichtbogenofens als Messgröße. Dazu werden an den Ofenwänden Beschleunigungssensoren installiert, deren Signale verstärkt und per Lichtwellenleiter zu einer Auswertungseinheit übertragen werden. Dort erfolgt die Berechnung der aktuellen, örtlichen Schlackenverteilung. Das Messsystem wurde im Frühsommer 2005 am 70 Tonnen-Lichtbogenofen der LSW in Meitingen getestet. Der Vergleich mit zu Kontrollzwecken parallel stattfindenden Messungen per Videokamera ergab eine sehr hohe Übereinstimmung. Ebenfalls untersuchte andere Messmethoden wie Schallauswertung per Richtmikrophon oder Elektrodenstromanalyse zeigten deutlich schlechtere Ergebnisse.

Dazu Wolfgang Wichert, Leiter des Stahlwerks bei LSW: "Das neue Messsystem wird einen wesentlich stabileren Ofenbetrieb ermöglichen. Gleichzeitig bietet es die Grundlage für eine Fahrweise der Öfen im geschlossenen Regelkreis".

Guido Weber | Siemens AG
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/metals

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Testverfahren für Photovoltaikwafer als DIN SPEC
26.06.2017 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Ausweg aus dem Chrom-Verbot
30.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblick ins geschlossene Enzym

26.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Laser – World of Photonics: Offene und flexible Montageplattform für optische Systeme

26.06.2017 | Messenachrichten

Biophotonische Innovationen auf der LASER World of PHOTONICS 2017

26.06.2017 | Messenachrichten