WIKA

Messtechnik für die Eisen- und Stahlindustrie

Integrierte Stahlwerke

Stahl zählt zu den wichtigsten Werkstoffen für nahezu alle Branchen im Hoch- und Tiefbau, über den Maschinen- und Werkzeugbau bis zur Feinwerktechnik. Aufgrund der rauen Prozessbedingungen und des enormen Rohstoff- und Energiebedarfs wird der Optimierung der Produktionsprozesse hohe Priorität eingeräumt. Die Produktqualität und Reproduzierbarkeit der Chargen sind von höchster Wichtigkeit, da sie eine Kostenreduktion des Verfahrens bedeuten. Eisen- und Stahlproduktionsprozesse erfordern robuste Messtechnik, die in der Lage ist, Fehler zuverlässig und unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu detektieren.

Wenn es um die richtigen Lösungen für Ihre Produktionsprozesse geht, können Sie sich auf WIKA-Messtechnik verlassen.

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Kokerei

Kokerei
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Pelletanlage

Pelletanlage
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Sinteranlage

Sinteranlage
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Hochofen

Hochofen
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Oxygenstahlkonverter

Oxygenstahlkonverter
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Direktreduktionsanlage

Direktreduktionsanlage
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Elektrolichtbogen-Ofen

Elektrolichtbogen-Ofen
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Pfannenofen

Pfannenofen
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Stranggießanlage

Stranggießanlage
Eisen- und Stahlindustrie

Sinteranlage

Produktivität und Effizienz

Beim Sintern wird eine Mischung aus Feinerzen, Koks, Hüttenkreislaufstoffen und anderen Zuschlägen durch Aufschmelzen für den weiteren Einsatz im Hochofen aufbereitet, um die Gasdurchlässigkeit für die Reduktionsgase sicherzustellen.

Für den Sinterprozess ist die Kontrolle der Sinterhaube und des dazugehörigen Brenners sowie die Temperatur im Ofen entscheidend. Ein Ofenverlust würde den Prozess stoppen und schwankende Temperaturen beeinflussen die Qualität des erzeugten Produkts.

WIKA verfügt über ein Portfolio an leistungsfähigen Messgeräten, die auf die Messaufgaben der Sinteranlagen zugeschnitten sind.

Sinteranlage
Sinteranlage

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Kokerei

Wirtschaftlichkeit und Qualität

In der Kokerei wird die Kohle in Koks umgewandelt, indem die vorbereitete Kohlegemisch-Charge in Abwesenheit von Luft auf eine Temperatur von 1.000 bis 1.300 °C für die Dauer von 16 bis 30 Stunden erhitzt wird. Koks als Reduktionsmittel hat großen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Prozesses und die Qualität des Endproduktes.

Herausforderung:

Die Qualität des Kokses wird durch die Mischung der verschiedenen Kohlesorten bestimmt. Um optimale Prozessbedingungen zu erreichen, wird in Kokereien der Ofendruck und die Ofentemperatur in den einzelnen Öfen individuell überwacht.

In der Kokerei sorgen hoch präzise Wägezellen für die geregelte Mischung der verschiedenen Kohlesorten, um die gewünschte Rezeptzusammensetzung zu erreichen. Unsere exakt auf die jeweilige Anforderung ausgerichteten Messgeräte garantieren eine reibungslose Verarbeitung der gewaltigen Rohstoffmengen.

Kokerei
Kokerei

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Pelletanlage

Produktivität und Effizienz

Pellets sind kleine Kugeln aus Eisenerz, die bei der Herstellung von Stahl verwendet werden. Sie werden mit einer Technologie hergestellt, die das Pulver nutzt, das bei der Erzgewinnung entsteht. Der Vorgang des Granulierens kombiniert das Mischen des Rohmaterials und eine thermische Behandlung, die die weichen rohen Pellets zu harten Kugeln brennt. Das Rohmaterial wird zu einer Kugel gerollt und dann in einem Ofen oder in einem Wanderrost gebrannt, um die Teilchen zu einer harten Kugel zu sintern.

WIKA bietet langlebige und qualitativ hochwertige Prozessinstrumentierung zur Herstellung von Pellets von höchster Qualität.

Pelletanlage
Pelletanlage

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Hochofen

Zuverlässigkeit für hohe Verfügbarkeit

Sinter oder Pellets, dazu Erz, Koks und Kalk, dienen während des Hochofenprozesses zur Bindung der unerwünschten Bestandteile des Erzes in der Schlacke dienen und senken zudem die Schmelztemperatur des Eisens. Sie werden von oben in den Hochofen gegeben, während im unteren Teil heiße Druckluft aus den Blasdüsen eingeführt wird. Hilfsreduktionsmittel bzw. Brennstoffe – wie Kohle, Heizöl, Erdgas oder andere Quellen – können auch vom Boden des Ofens aus injiziert werden.

Die Überwachung von Brennstoffdruck und -temperatur, sowie die Überwachung von Hochofengas-Druck sind von äußerster Wichtigkeit, um normalisierte Verbrauchs- und Betriebsdaten für die Prozesssteuerungen bereitzustellen.

Effiziente Temperaturüberwachung dient zur Früherkennung möglicher Systemausfälle. WIKA-Thermoelemente haben sich bei der schnellen und sicheren Temperaturerfassung bewährt. Eine weitere Herausforderung im Hochofenbetrieb ist die Überwachung von Kühlmedien.

Hochofen
Hochofen

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Direktreduktionsanlage

Prozesssicherheit

Die Direktreduktion (DRI = Direct Reduced Iron), ein alternativer Weg der Eisenerzeugung, wurde entwickelt, um Schwierigkeiten herkömmlicher Hochöfen zu überwinden. DRI wird erfolgreich in verschiedenen Teilen der Welt durch Erdgas- oder Kohletechnologie realisiert. Der DRI-Prozess ist einerseits sehr energieeffizient, andererseits können weitere Energiegewinne realisiert, wenn das heiße Material sofort in den EAF-Schmelzbetrieb überführt wird (EAF = Elektrolichtbogen-Ofen). Auf diese Weise senkt die Wärme aus dem Direktreduktionsprozess die Kosten für das Schmelzen des DRI im EAF, wodurch die Energiekosten erheblich gesenkt werden.

Eine besondere Herausforderung des DRI-Prozesses stellt der Wasserstoff dar. WIKA bietet spezielle Druck- und Temperatursensoren für Wasserstoff-Applikationen, um einen reibungslosen Ablauf des DRI-Prozesses sicherzustellen.

Direktreduktionsanlage
Direktreduktionsanlage

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Oxygenstahlkonverter

Sicherung der Stahlqualität

Das im Hochofen gewonnene Roheisen wird flüssig im Stahlwerk eingesetzt und dort in den Konvertern in Rohstahl umgewandelt, hierbei wird der im Roheisen enthaltene Kohlenstoff durch Aufblasen von reinem Sauerstoff verbrannt. Ein wichtiger Trend in der Stahlmetallurgie ist die Steigerung der Stahlqualitäten bei zunehmender Flexibilität der metallurgischen Anlagen, dazu bleibt die weitere Verbesserung der Stahlwerkslogistik eine permanente Aufgabe. In Stahlkonvertern werden die in Roheisen enthaltenen störenden Begleitelemente wie Kohlenstoff, Silicium, Schwefel und Phosphor im Oxygenstahlkonverter (BOF = Basic Oxygen Furnace) durch Einblasen von Sauerstoff entfernt. Dabei entstehen im Konverter Temperaturen bis zu 1.700 °C.

Die effiziente und sichere Kühlung der Konverteranlage ist unerlässlich, hier werden WIKA-Durchflussmesselemente kombiniert mit Differenzdrucktransmittern eingesetzt, wobei Ein- und Auslauftemperaturen mithilfe von Temperatursensoren erfasst werden.

Oxygenstahlkonverter
Oxygenstahlkonverter

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Elektrolichtbogen-Ofen

Energie- und Rohstoff-Effizienz

Stähle auf der Basis von Schrott werden im Elektrolichtbogen-Ofen gewonnen.

Nach dem Beschicken des Ofens beginnt der Einschmelzvorgang mit dem Zünden des Lichtbogens. Über Lanzen bzw. Brennersysteme und Injektoren in der Ofenwand erfolgt das Einbringen des Sauerstoffs und der Brennstoff-Gasgemische, um das Einschmelzen zu beschleunigen und den elektrischen Energiebedarf zu reduzieren.

Durch die Überwachung von Brennstoffdruck, Temperatur und Durchflusswerte werden normalisierte Verbrauchs- und Betriebsdaten für die Prozesssteuerungen bereit gestellt. WIKA-Durchflussmessgeräte, Druck- und Temperatursensoren erfüllen diese Kontrollaufgabe zuverlässig und genau.

Elektrolichtbogen-Ofen
Elektrolichtbogen-Ofen

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Pfannenofen

Verbesserung des Reinheitsgrades

Der Pfannenofen im Stahlwerk wird in der Sekundärmetallurgie zur Behandlung des Flüssigstahls eingesetzt. Dabei wird die Schmelze weiter entschwefelt und auf die vom Kunden gewünschte Stahlgüte eingestellt.

Der Deckel des Pfannenofens ist in der Regel mit feuerfesten Materialien ausgekleidet und wassergekühlt. Um einen optimalen Betrieb des Pfannenofens sicherzustellen, werden auch der Abgaskanal, die Elektrodenarme und die Verkabelung gekühlt. Dabei sind auch ein ausreichender Wasserdruck und die richtige Wassereintrittstemperatur entscheidend.

Durch ihre robuste Messtechnologie eignen sich unsere Widerstandsthermometer und Drucksensoren ideal für das Überwachen des Kühlwassers. Drucksensoren können aufgrund ihrer kompakten Abmessungen schnell und einfach installiert werden.

Pfannenofen
Pfannenofen

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Stranggießanlage

Für höchste Anforderungen

Beim Stranggießprozess fließt der flüssige Stahl aus der Pfanne durch den Verteiler in die Kokillen. Die mit Stahl gefüllte Pfanne hängt in einem drehbaren Turm, der zwei Pfannen aufnehmen kann. Im Gießbetrieb werden sowohl thermische als auch Drucküberwachungsmethoden zur Detektion von lokalen Austritten von Flüssigstahl bzw. zur Durchbrucherkennung eingesetzt.

Um dem Durchbruch vorzubeugen, ist es unerlässlich, das Temperaturprofil in der Gießkokille zu erfassen, um die Entwicklung von Rissen feststellen zu können. Hierzu werden Thermoelemente in die Schmal- und Breitseiten der Kokille eingelassen, so dass sie ein zweidimensionales Temperaturprofil aller Kokillenseiten abbilden. Zur Bestimmung der Wärmeabfuhr in der Kokille werden die Kühlwassertemperatur am Kühlwasser-Ein- und Auslauf sowie die Kühlmittelmenge gemessen.

WIKA trägt den rauen Einsatzbedingungen der Stahlgießereien mit äußerst robusten Produkten Rechnung. Sie zeichnen sich durch hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Schock, Vibration und Temperaturänderungen, durch hohe IP-Schutzarten sowie hervorragende EMV-Eigenschaften aus.

Stranggießanlage
Stranggießanlage

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