Weniger Energieverbrauch, mehr Sicherheit – dank Chameleon

Wie viele andere Branchen, steht auch die Stahlindustrie vor der Herausforderung ihre Produktion nachhaltiger zu gestalten. Die Stahlhersteller sind bestrebt, weniger Energie zu verbrauchen und Emissionen zu reduzieren, um die Umwelt zu schützen, dem Klimawandel entgegenzuwirken und letztlich die Kosten zu senken. Eine wichtige Prozessgröße bei der Stahlproduktion ist die Temperatur des flüssigen Stahls im sogenannten Lichtbogenofen (Electric Arc Furnace, kurz EAF).

Während in einem Sauerstoffblasofen (BOF) Eisenerz und Kohle verwendet werden, wird in einem Lichtbogenofen Stahl aus recyceltem Stahlschrott hergestellt. Da bei dem EAF-Prozess keine zusätzliche Kohle verwendet wird, sind die CO2-Emissionen im Vergleich zum BOF wesentlich geringer.

Je exakter und zuverlässiger die Temperaturmessung ist, umso besser lässt sich der optimale Zeitpunkt für den Abstich vorhersagen, der wiederum Auswirkungen auf die Qualität des Stahls hat. Außerdem ist die genaue Regelung der Endtemperatur der Schlüssel für einen effizienten Betrieb des Ofens.

Chameleon Komponenten
Chameleon Komponenten

Unser Beitrag: Optische Messung, um den besten Zeitpunkt für den Abstich zu bestimmen

Um die Temperatur des Stahlbads zu bestimmen, werden in der Regel Lanzen mit Einwegsonden eingesetzt, die in den flüssigen Stahl eintauchen. Eintauchmessvorgänge mit Thermoelement dauern zwischen zwei bis drei Minuten. Der Messvorgang wird auf der Schlackentürseite vorgenommen – aber die Wärmeverteilung in einem Lichtbogenofen ist nicht homogen: Die kälteste Stelle im Ofen befindet sich normalerweise am Bodenabstich (EBT= eccentric bottom tap-hole).

Wärmestrahlung
Wärmestrahlung

Da die Temperatur an der EBT-Abstichseite nicht bekannt ist, wird der Ofen überhitzt, um Probleme mit Abstichblockaden zu vermeiden, was zu einem zu hohen Energie-, CO2- und Zeitaufwand führt. Ein zu früher Abstich hingegen könnte zu Prozessblockaden aufgrund von ungeschmolzenem Schrott führen. Mit Chameleon haben die Experten von Heraeus Electro-Nite ein innovatives System entwickelt, das es ermöglicht, an der richtigen Stelle, dem EBT zu messen.

Beispiel eines Chameleon-Messergebnisses
Beispiel eines Chameleon-Messergebnisses

Schnellere Reaktion auf Basis verlässlicher Daten

Chameleon ist eine neuartige Anwendung der faseroptischen Messung, die in Sekundenschnelle genaue Temperaturmesswerte liefert. Es wird ferngesteuert von einem Kontrollraum aus betrieben - ein Vorteil in Bezug auf die Sicherheit, da kein Anlagenbediener in die Nähe des Ofens kommen muss.

Im Ablaufmodus entscheidet das System selbständig, wann es die nächste Messung einleitet. Eine Messung mit Chameleon dauert nur zehn Sekunden. Dank der sofortigen Datenverfügbarkeit kann die Temperatur nahezu in Echtzeit beobachtet werden. Ein halbkontinuierliches Temperaturprofil hilft dabei, den gewünschten Endpunkt eines jeden Schmelzzyklus zu definieren, so dass der Anlagenbediener zuverlässig zum optimalen Zeitpunkt den Abstich durchführen kann - nicht zu früh oder zu schnell.

Chameleon ermöglicht eine maximale Prozesskontrolle, um die optimale Temperatur des flüssigen Stahls während des Betriebs von Lichtbogenöfen zu gewährleisten. Auf diese Weise kann die Betriebszeit des Lichtbogenofens optimiert und die Überhitzung reduziert werden. Dies führt zu Energieeinsparungen, was wiederum geringere CO2-Emissionen bedeutet. Chameleon trägt somit zu einer nachhaltigeren Stahlproduktion bei.

Heraeus Innovationen entdecken

Video: So funktioniert die Temperaturmessung mit Chameleon

Erfahren Sie mehr über Heraeus Electro-Nite