Accessible Published by De Gruyter October 20, 2021

HTM Praxis

Messen, Tagungen, Seminare

Vom 26. – 29. 10. 2021 findet in Stuttgart die Blechexpo statt, die internationale Fachmesse für Blechbearbeitung (Bleche, Rohre, Profile; thermische und mechanische Bearbeitung). Gleichzeitig findet in Stuttgart die Schweisstec statt, die internationale Fachmesse für Fügetechnik.

Informationen unter www.blechexpo-messe.de/www.schweisstec-messe.de

Am 03./04. 11. 2021 findet das Fachforum „Industrielle Brennertechnik und nachhaltige Wärmeerzeugung“ statt Veranstalter sind die PROZESSWÄRME und die DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH. Inhalte der Tagung: Klimaziele und Energiewende in der Thermoprozessbranche, Brennertechniken, Additive Mischeinheiten für Brenner, Messen – Steuern – Regeln, alternative Brennstoffe, Wasserstoff in der Thermoprozesstechnik.

Informationen unter www.prozesswärme.net/brennertechnik

Vom 08. – 10. 11. 2021 findet das Onlineseminar „Werkstofftechnik der Metalle“ statt. Die Fortbildungsveranstaltung thematisiert den mikrostrukturellen Aufbau metallischer Werkstoffe und beleuchtet Strategien zur gezielten Einstellung mechanischer Eigenschaftsprofile. Derzeitige Entwicklungstrends für neue metallische Werkstoffe betreffen insbesondere den Leichtbau und die Energietechnik. Deshalb werden in dieser Veranstaltung neue Werkstoffkonzepte für diese Anwendungsfelder detailliert besprochen.

Informationen unter www.dgm.de

Vom 08. – 12. 11. 2021 findet in Brünn die MSV, die internationale Fachmesse für Maschinenbau und Metallbearbeitung statt.

Informationen unter www.bvv.cz

Am 10./11. 11. 2021 findet im Ruhrturm in Essen die Tagung „Induktives Schmelzen und Gießen von Eisen und NE-Metallen statt. Themen der Veranstaltung: Elektroprozesstechnik, Energieeffizienz, Forschung, Industrieofenbau, Instandhaltung, Schmelzen und Gießen, Digitalisierung.

Informationen unter www.prozesswärme.net

Vom 16. – 19. 11. 2021 findet in Frankfurt a. Main die Formnext statt. Themen der Messe: Additive Fertigung, Anlagenbau, Digitalisierung.

Informationen unter www.formnext.de

Am 24./25. 11. 2021 findet im Mercure Hotel Düsseldorf Süd das Seminar „Anlagentechnik für die Wärmebehandlung“ statt. Programm der Veranstaltung: Einführung in den Industrieofenbau, Industrieofenanlagen für die Wärmebehandlung, Vakuumhärtetechnik, Fixturhärten in Härteprozessen, vergleichende Beurteilung von Anlagekonzepten, Isolation und Wärmedämmung, Graphit, CFC und Faseroxidkeramiken, moderne Brennertechnik, Wärmerückgewinnung im Industrieofenbau, Behandlungsgase.

Informationen unter www.iwb-irretier.de

Vom 29. 11. – 01. 12. 2021 findet im Hotel Alpenpark Neuss die Tagung „HärtereiPraxis 2021“ statt.

Informationen unter www.prozesswärme.net/härtereipraxis

Am 02./03. 12. 2021 findet im Haus der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e. V. in Berlin das Seminar „Schadensanalyse an metallischen Bauteilen“ statt. Inhalt der Veranstaltung: Versagensprozess, Untersuchungsmethoden der zerstörenden Prüfung, Schadensarten, Korrosionsformen, Schäden durch thermische Beanspruchung.

Informationen unter www.hdt.de

Oberflächenreinigung im Leichtbau

Aluminiumteile durchlaufen in der Verarbeitung u. a. einen material- und energieintensiven Reinigungsprozess. Um Ressourcen zu schonen, wurde hierzu ein neues Verfahren von der Holder GmbH Oberflächentechnik entwickelt – gefördert durch das Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums. Vorgestellt wird das Verfahren im aktuellen Film des VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) “Effiziente Oberflächentechnik im Leichtbau- Reinigung von Aluminiumteilen”.

Nach dem Gießen der Aluminiumteile sind die Oberflächen stark verschmutzt und müssen für die weitere Verarbeitung gereinigt werden. Dabei werden in der Regel große Mengen an Wasser, Chemikalien und Energie verbraucht. Ein deutlich geringerer Verbrauch dieser Ressourcen wird durch das neue Verfahren mit verschiedenen Ansätzen erreicht.

Die Reinigung wird im Kaskadenverfahren in verschiedenen Bädern durchgeführt. Im ersten Bad erfolgt die Entfettung durch Tenside, Salze und Ultraschall.. In den weiteren drei Becken werden die Teile gespült. Das durch den Eintauchprozess verdrängte Wasser wird gesammelt und dem Reinigungsprozess erneut zugeführt. Darüber hinaus werden Chemikalien gespart, da diese mit dem Wasser aus der ersten Spülstufe in das Entfettungsbad zurückgeführt werden.

Bei der Trocknung wurden für eine höhere Energieeffizienz ein Entfeuchter und ein Konvektionstrockner kombiniert. Die im Entfeuchter von der einen Seite einströmende Luft wird auf der anderen Seite wieder abgesaugt und zurückgeführt. Die gesamte Energie für die Bäder und den Entfeuchter wird in einem Blockheizkraftwerk produziert. Da das BHKW Wärme sowie Strom erzeugt, wird das Erdgas effizient genutzt.

Rund die Hälfte der notwendigen Chemikalien sowie des eingesetzten Frischwassers und etwa ein Viertel der sonst üblichen CO2-Emissionen können durch das neue Verfahren eingespart werden.

VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH

Lydia Strutzberg

Bülowstr. 78

10783 Berlin

Tel.: +49 302759506-22

strutzberg@vdi.de

www.ressource-deutschland.de

Holder GmbH Oberflächentechnik

Maria-Meran-Str. 1

73230 Kirchheim unter Teck

Tel.: +49 7021 57040

info@holder-oft.de

www.holder-oft.de

Neue Punktschweißroboter

Yaskawa hat eine neue Generation energieeffizienter Punktschweißroboter vorgestellt, die eine Traglast von 80 bis 2235 kg abdecken. Zusammen mit den Handlingrobotern der GP-Serie bietet Yaskawa damit ein umfangreiches Portfolio an Robotern für Punktschweißzellen und den Karosseriebau an. Verbesserungen liegen nach Herstellerangaben insbesondere auf der Controller- und Antriebsseite (mit der Steuerungsgeneration YRC1000), in den Funktionspaketen und beim Bahnplaner, der für die Bewegungsmuster weiter optimiert wurde und zu schnellen Taktzeiten führt.

Der leichte Aufbau, die neue Sigma7-Servotechnologie und eine serienmäßige Kondensator-Einheit zur Rekuperation von Bremsenergie ermöglichen kürzere Taktzeiten. Bei typischen Punktschweiß-Bewegungszyklen (schnelle/kurze Positionierbewegungen von Punkt zu Punkt) sind ferner – je nach Bewegungsmuster – Energieeinsparungen möglich. Weiters besteht die Möglichkeit, Master/Slave-Systeme und Positioniersysteme mit nur einem Controller synchron zu steuern. Dies führt hardwareseitig zu Einsparungen z. B. bei der Kommunikationseinbindung (Feldbus, Safety/IoT), softwareseitig zu Taktoptimierungspotentialen durch gut synchronisierte oder überlagerte Bewegungen bei gleichzeitig geringerem Programmieraufwand.

Die Motoman-Robotermodelle SP80 und SP100 sind Punktschweißroboter mit 80 bis 100 kg Traglast für servogesteuerte Leichtbau-Schweißzangen. Mit dieser Technologie lassen sich laut Yaskawa taktzeitoptimierte und energieeffiziente Schweißzellen auf sehr kleinem Raum installierten. Diese Roboter eignen sich z. B. für Punktschweißlinien im Karosseriebau mit hoher Roboterdichte und für das wirtschaftliche Schweißen kleiner Unterbaugruppen.

YASKAWA Europe GmbH

Hauptstr. 185

65760 Eschborn

Tel.: +49 8166 90-0

robotics@yaskawa.eu.com

www.yaskawa.eu.com

Elektrische Heizlasten steuern

In der industriellen Wärmebehandlung entscheidet die präzise Steuerung der elektrischen Heizlasten über die Effizienz der Prozesstemperaturregelung. Daraus folgt die wirtschaftliche Nutzung der zur Verfügung stehenden Energie. Die neue Generation der Leistungssteller GPC Power Controller von Gefran übernimmt nach Herstellerangaben im Zusammenspiel mit dem GSML Smart Load Manager genau diese Herausforderung. Gleichzeitig gestattet sie die vorausschauende Wartung.

Ralph Rohmann, Business Development Manager bei Gefran führt hierzu aus: „Wenn in einem Wärmebehandlungsbetrieb mit zahlreichen Hochleistungsöfen mehrere Heizzonen gleichzeitig geschaltet werden, kann es zu einer erheblichen Bedarfsspitze an elektrischer Energie kommen. Dies Verbrauchsspitzen verursachen Mehrkosten, da je nach Stromliefervertrag zusätzliche Gebühren anfallen. Im ungünstigsten Fall führt dies zur Überlastung einzelner Komponenten oder des gesamten Systems mit drohenden Schäden bis hin zur Unterbrechung des Produktionsprozesses. Mit unserem neuen GSLM Smart Load Manager und den neuen Leistungsstellern der GPC-Reihe unterstützen wir unsere Kunden nicht nur bei der Optimierung der Gesamtleistungseffizienz und der Betriebskosten. Wir bieten auch eine effektive Lösung zur Risikominimierung.“

Die neuen Leistungssteller sind mit leicht austauschbaren Sicherungen ausgestattet. Außerdem verfügen sie über vollständig konfigurierbare analoge und digitale Ein- und Ausgänge für die Übertragung von Prozessvariablen und die Übermittlung von Alarmsignalen an Leitsysteme. Für die Einbindung in „Smart Factories“ können sie optional mit allen gängigen Feldbussystemen ausgerüstet werden. Zusätzlich garantiert die ODVA-Zertifizierung (Ethernet/IP) eine sichere Integration.

Gefran verweist ferner insbesondere auf die umfangreichen, integrierten Überwachungs- und Diagnosemöglichkeiten: alle GPC sind allein für die Temperaturüberwachung mit zwölf eingebauten Thermoelementen ausgestattet. Von diesen überwachen sechs die Temperatur an den Netz- und Lastklemmen, um eine Überhitzung durch Montagefehler bei der Verkabelung oder Lösen der Klemmen während des Betriebes zu erkennen. Das Management der elektrischen Lasten übernimmt der neue GSML Smart Load Manager. Im Zusammenspiel mit den GPC Power Controllern koordiniert er mithilfe der beiden Algorithmen „Load Sharing“ (Lastverteilung) und „Load Shedding“ (Lastbegrenzung) die Schaltfolge und Einschaltdauer von Heizwiderständen so, dass der Energieverbrauch möglichst gleichmäßig über die Einschaltdauer verteilt wird und gleichzeitig die voreingestellte Leistungsgrenze zu keinem Zeitpunkt überschritten wird.

Gefran Deutschland GmbH

Philipp-Reis-Str. 9A

63500 Seligenstadt

Tel.: +49 6182 8090

info@gefran.com

www.gefran.com

Komponententests

Im Rahmen eines Online-Seminars informierten Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zu den aktuellen Trends und Herausforderungen im Bereich der mechanischen Komponenten- und Strukturtests und stellten aktuelle Forschungsergebnisse zu den hybriden Testmethoden für kostengünstige und genaue Komponententests vor.

Der Entwicklungs- und Validierungsprozess mechanischer Strukturen, Komponenten und Bauteile wird wesentlich durch zwei unterschiedliche Testmittel unterstützt. Frühe Entwicklungsphasen profitieren von numerischen Simulationen, die das Systemverhalten mit Hilfe angepasster Simulationsmodelle in einem großen Parameter- und Szenarienraum untersuchen. Einen zweiten Bereich nehmen experimentelle Untersuchungen ein. Diese liefern Ergebnisse mit höherer Validität. Sie erfordern jedoch oftmals einen hohen materiellen und personellen Aufwand, sofern Prüfumgebungen speziell beschafft und umgerüstet werden müssen. Eine Zielsetzung bei der Integration neuer Testansätze besteht somit darin, die Vorteile der numerischen und experimentellen Methoden in einem hybriden Test- und Validierungsansatz zu vereinen. Eine solche hybride Methode soll auf der einen Seite die Untersuchung eines großen Parameterraums zulassen, auf der anderen Seite unterstützen numerische Simulationsmodelle bei der Gestaltung von effizienten und realitätsnahen Komponenten- und Subsystemen.

Fraunhofer-Institut LBF

Bartningstr. 47

64289 Darmstadt

Tel.: +49 6151 705-268

info@lbf-fraunhofer.de

www.lbf-fraunhofer.de

Ermittlung des Product Carbon Footprints

Das massivumformspezifische PCF-Tool FRED ermöglicht die Abbildung des Product Carbon Footprints, der im Rahmen eines Bauteil-Produktionsprozesses entsteht. Der Industrieverband Massivumformung entwickelte das Tool innerhalb der Industrieinitiative NOCARBforging 2050 gemeinsam mit 51 Partnern.

Mit dem PCF-Tool FRED können Unternehmen der Massivumformungsbranche künftig ihre individuelle Prozesskette sowie alle Einflussparameter der Fertigung eines Bauteils abbilden und die daraus resultierenden CO2-Emissionen berechnen. Das Tool entspricht den Anforderungen der ISO 14067/69 und dem Greenhouse Gas Protocoll GHG.

FRED kommt zur richtigen Zeit: Immer mehr Kunden der Massivumformungsbranche – insbesondere Unternehmen aus dem Maschinenbau und aus der Automobilindustrie – fragen im Rahmen von Ausschreibungen den Product Carbon Footprint des jeweiligen Projekts nach und fordern entsprechende Maßnahmenpläne im Projektverlauf.

Die Prozesse der Massivumformung sind energieintensiv und sollen künftig bis hin zur Klimaneutralität reduziert werden. Ein weiterer großer Schritt in diese Richtung ist der Auftakt des ZIM-Innovationsnetzwerkes am 11. November. Dann werden im FINN (Forging Innovation Network) exemplarische massivumgeformte Bauteile mit Hilfe von FRED analysiert und Lösungen zur Eliminierung von CO2 im Produkt identifiziert. “Von Best-Practice-Ansätzen über ZIM-Projekte bis hin zu grundlegenden Forschungsprojekten reichen die möglichen Ansätze, die aus dieser initialen Veranstaltung erwartet werden”, erläutert Projektleiter Dr. Hans-Willi Raedt.

Industrieverband Massivumformung e. V

Tobias Hain – Geschäftsführer

Goldene Pforte 1

58093 Hagen

Tel.: +49 2331 958812

hain@massivumformung.de

www.massivumformung.de

Auftrag für Andritz AG

Valin ArcelorMittal Automotive Steel Co. hat Andritz den Auftrag zur Lieferung eines Verzinkungsofens für eine neue Beschichtungsanlage zur Produktion hochfester Stahlsorten erteilt.

Die Linie produziert hochfesten, feuerverzinkten oder ZM-beschichteten (Zink-Aluminium-Magnesium) Flachstahl, der den neuen Anforderungen der Automobilindustrie gerecht wird.

Der Lieferumfang umfasst einen direkt beheizten Ofen (DFF) mit Voroxidierungsfunktionen sowie Strahlrohrglüh- und -haltesektionen für hohe Temperaturen, ultraschnelle Q&P Abschnitte (Quenching & Partitioning) sowie die APC- (After-Pot Cooling) und Nachbehandlungssektion.

Teil der Lieferung ist auch ein nachhaltiges Wärmerückgewinnungssystem. Das System verwendet heiße Abgase aus dem Ofen zum Aufheizen der Luft für den Trocknungsprozess in der Beschichtungsanlage.

Andritz AG

Statteggerstr. 18

A-8045 Graz

Tel.: +43 3166 902-2979

michael.buchberger@andritz.com

www.andritz.com

Neue Geschäftseinheit GKN Hydrogen

GKN Powder Metallurgy hat die neue Geschäftseinheit für grünen Wasserstoff, GKN Hydrogen, vorgestellt. Die 100 % recyclebare Produktpalette von GKN Hydrogen wurde in den letzten Jahren entwickelt, um eine zuverlässige und sichere Wasserstoffspeicherlösung auf dem Markt anzubieten. Die Systeme erzeugen grünen Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen und speichern ihn sicher als Metallhydrid über lange Zeiträume. Bei Bedarf kann der Wasserstoff direkt genutzt oder in Strom und Wärme für eine Vielzahl von Anwendungen zurückverwandelt werden. Das skalierbare Systemdesign ermöglicht eine maximale Vielsteitigkeit, von Notstromversorgung und netzunabhängiger Energieversorgung.

Mit der Gründung von GKN Hydrogen, dem zweiten Geschäftsbereich neben GKN Additive, der sich auf neue Technologien konzentriert, stärkt GKN Powder Metallurgy seine Position als Anbieter zukunftsweisender Technologien. GKN Hydrogen nutzt die Position des Unternehmens bei Pulvermetall-Lösungen und leistet Pionierarbeit bei der sicheren, emissionsfreien Speicherung von grünem Wasserstoff.

GKN Powder Metallurgy

Alexandra Rohe

Krebsoege 10

42477 Radevormwald

Tel.: +49 228 9335-396

alexandra.rohe@gknpw.com

www.gknpw..com

Auftrag für SECO/WARWICK

Ein Automobilhersteller hat bei SECO/WARWICK Öfen für Hochdruckgasabschreckung sowie Anlass- und Nitrieröfen zur Wärmbehandlung von großen Hochdruck-Gussformen bestellt, die bei der Herstellung von Aluminium-Unterbodenkomponenten für Elektrofahrzeuge verwendet werden.

Der Vector Vakuum-Härteofen ist mit einem Konvektionsheizungssystem ausgestattet, um die Wärmeübertragung bei niedrigeren Temperaturen zu verbessern und so die inneren Spannungen zu reduzieren. Das Kühlsystem kann mit Stickstoff bei Drücken bis 25 bar abschrecken. Der Nitrierofen ist eine Schachtkonfiguration mit Arbeitsmaßen, die dem Härteofen entsprechen. Das patentierte ZeroFlow-Nitrierverfahren erzielt nach Angaben von SECO/WARWICK gute Ergebnisse durch die Verwendung einer gleichmäßigen Erwärmung mit hoher Konvektion, eines präzisen Nitrierpotentials und einer Ammoniakkontrolle sowie Unterdruckspülung zur Senkung der Betriebskosten.

Piotr Zawistowski vom Management bei SECO/WARWICK betont: „Indem wir dem Kunden im vorigen Jahr unsere Kompetenz in der Hochdruck-Gasabschreckung unter Beweis gestellt haben, haben wir mit unserem Engineering-Team den Ruf erworben, dass wir in der Lage sind, die erforderlichen Abschreckungsraten innerhalb einer so großen Ummantelung zu erreichen. Das wird mit einem leistungsstarken 500-kW-Abschrecksystem erreicht.“

Der Form+Werkzeugmarkt für die Automobilproduktion setzt vornehmlich auf Vakuumwärmebehandlungstechnologie. Die Öfen für Hochdruck-Gasabschreckung, Anlass- und Nitrieröfen von SECO/ WARWICK sorgen nach Herstellerangaben dabei für einen sauberen Betrieb, präzise Temperaturgleichmäßigkeit und eine Verringerung des Abschreckverzuges und bieten Automatisierungs- und Softwarelösungen für einen zuverlässigen Betrieb.

SECO/WARWICK S. A

ul. Sobieskioego 8

PL-66-200 Swiebodzin

Tel.: + 48 68 38 20 500

contact@secowarwick.com

www.secowarwick.com

Mobile Härteprüfer

Mobile Härteprüfgeräte eignen sich insbesondere für die Prüfung an großen Bauteilen und schwer zugänglichen Stellen in der Produktionsumgebung.

Durch die Auswahl eines geeigneten mobilen Härteprüfers können u. a. polierte Teile, Schweißnähte sowie wärmebehandelte Oberflächen direkt vor Ort geprüft werden.

Um den Einfluss von Umgebungsbedingungen oder die Anfälligkeit gegenüber Bedienfehlern zu reduzieren, arbeiten die mobilen Härteprüfgeräte e-Computest und e-Dynatest von Hegelwald & Peschke nach dem bewährten Rockwellmessprinzip.

Dieses Prüfverfahren in Anlehnung an DIN EN ISO 6506, 6507 sowie 6508 für die Härteprüfung an metallischen Werkstoffen sichert nach den Angaben des Herstellers reproduzierbare Werte und zuverlässige Prüfergebnisse.

Der e-Computest ist für verschiedene Materialien und unterschiedliche Formen einsetzbar. Der e-Dynatest wurde speziell für die Messung von Guss entwickelt. Nach Anbieterangaben bietet er hohe Prüfkräfte und kommt deshalb in Gießereien, Härtereien, im Flugzeugbau und in der Automobilproduktion zum Einsatz. Auch die Prüfung von großen Gehäuseteilen wie z. B. bei Windkraftanlagen ist ohne mobile Härteprüfung nicht denkbar.

Das tragbare Härteprüfgerät e-handy arbeitet nach dem patentierten ESTATEST-Prinzip, bei dem die Härte durch die Messung des elektrischen Widerstands bestimmt wird. Auch dieses Messverfahren gewährleistet, dass die Messung nicht durch Verformung oder Biegung der Probe beeinflusst wird. Das e-handy misst auf sehr kleinen Flächen und an Punkten, die für andere Härteprüfer physisch unzugänglich sind, ohne das Werkstück zu zerstören. Es misst an bereits montierten Teilen und bietet ein sehr breites Spektrum an Zubehör für verschiedene Anwendungen. Die mobilen Härteprüfgeräte e-Computest, e-Dynatest und e-handy übermitteln die gemessenen Härtewerte kabellos über Bluetooth an ein 6” Tablet. Die Bedienung erfolgt über eine App, die über umfangreiche Funktionen verfügt. Messwerte können direkt mit verschiedenen Dateien wie Fotos, Barcodes o. ä. verknüpft werden. Die Härtewerte werden nach Bedarf nach Rockwell, Brinell oder Vickers angegeben. Die Prüfdaten werden automatisch gespeichert und können zusammen mit Probeninformationen über die USB-Schnittstelle (oder W-LAN) auf einen PC übertragen werden.

Hegewald & Peschke

Meß- und Prüftechnik GmbH

Am Gründchen 1

01683 Nossen

Tel.: +49 35242 445605

jana.koschemann@hegewald-peschke.de

www.hegewald-peschke.de

Forschungsprojekt OptiLBO

In dem aktuell gestarteten Forschungsprojekt OptiLBO wollen das Gas- und Wärme-Institut, die Georgsmarienhütte Holding, Kueppers Solutions und Küttner-Automation die sekundäre Stahlherstellung deutlich effizienter gestalten.

In OptiLBO betrachten die beteiligten Forscher deshalb den Herstellungsprozess im Elektrolichtbogenofen. Anwendungsbeispiel ist das Stahlwerk Bous im Saarland. Hier sollen neue Brennersysteme und deren Steuerung dazu beitragen, um bis zu 25 % weniger Erdgas zu verbrauchen. Mithilfe der verbesserten Technologie ließen sich nach Berechnung der Forscher in einem Jahr rund 5 GWh-Energie und etwa 900 t CO2 einsparen.

Neben der neuen Brennertechnologie und der selbstlernenden Prozesssteuerung verfolgt das Projekt OptiLBO ein weiteres Ziel: Es soll erstmals Wasserstoff als Brennstoff eingesetzt und Erdgas weitgehend ersetzt werden.

Im Elekrolichtbogenofen werden Brenngas und Oxidator erst im Brennraum gemischt. Bei aktuell eingesetzten Brennern geschieht dies ungeregelt und je nach Betriebszustand des Ofens nicht immer optimal. Im Extremfall verbrennt das Erdgas erst auf dem Weg ins Abgas und gibt seine Wärme somit nicht an die Stahlschmelze ab.

Das Team von OptiLBO entwickelt daher einen neuen Brenner mit additiv gefertigter Mischvorrichtung. Diese sorgt dafür, dass Brenngas und Sauerstoff schneller und vor allem gut durchmischt werden. Somit verbrennen sie vollständig und tragen mehr Energie in die Stahlschmelze ein. Zudem reduziert dies die Stickoxidemissionen um etwa 90 % gegenüber herkömmlichen Industriebrennern.

Weiterhin kombinieren die Forscher die neuen Brenner mit einer selbstlernenden Steuerung. Diese basiert auf verschiedenen Simulationsmodellen sowie einer künstlichen Intelligenz. Sie erkennt den Prozesszustand, erlaubt Vorhersagen und steuert den Schmelzvorgang so, dass lediglich die aktuell benötige Wärmemenge eingebracht wird. Der Elektrolichtbogenofen kann damit Stahlschrott energieeffizient einschmelzen, wobei zunehmend weniger CO2 freigesetzt wird.

OptiLBO reiht sich als erstes Forschungsprojekt in die Technologieoffensive des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie ein.

Die Forscher analysieren dabei, wie sich der Wasserstoff als Brennstoff auf den Stahlschmelzprozess auswirkt – sowohl anteilig im Gasgemisch als auch in reiner Form. Ein Fokus liegt auf der Frage, wie der Wasserstoff die Materialeigenschaften des Ofenraums beeinflusst. Zudem werden im Projekt seine Verbrennungs- und Wärmeübertragungseigenschaften sowie Art und Umfang dabei entstehender Schadstoffe untersucht.

Gas- und Wärme-Institut Essen e. V

Hafenstr. 1

45356 Essen

Tel.: +49 201 3618-0

info@gwi-essen.de

www.gwi-essen.de

Aufträge für SMS group

ArcelorMittal Vega in Brasilien hat die SMS group mit der Erweiterung des 2003 errichteten Kaltwalzwerkkomplexes und der Lieferung einer Feuerverzinkungs- und Umwickellinie beauftragt.

Ziel der Erweiterung ist eine Kapazitätserhöhung der Beiz-/Tandemstrasse sowie die Erweiterung des Produktportfolios, um hochfeste Stahlbänder für die Automobilindustrie herzustellen. Hierzu wird die existierende Kaltwalzanlage umgebaut, eine neue Glüh- und Verzinkungsanlage sowie eine Umwickel- und Inspektionslinie werden in das Werk.

Die Lieferung der SMS group umfasst neben den mechanischen und prozesstechnischen Einrichtungen auch die Überwachung der Montage und der Inbetriebnahme.

Die erstmals 2010 erweiterte Tandemstrasse wird mit der Integration eines fünften Gerüsts direkt vor die bestehende Kaltstrasse erweitert. Durch das zusätzliche Walzgerüst wird die Dicke der einlaufenden Bänder von maximal 4,8 auf 6 Millimeter erhöht. Zudem werden die maximale Walzgeschwindigkeit auf 1.300 Meter pro Minute erhöht und einige mechanischen Einrichtungen in der Linie ergänzt oder umgebaut, um das erweiterte Produktspektrum und die erhöhte Produktion zu bewältigen. Unter anderem werden eine neue Bandvorbereitung und eine fliegende Schere integriert.

Die zusätzlich produzierten 640.000 Tonnen pro Jahr bestehen vorwiegend aus Stahlsorten für Automobil-Strukturbauteile, die in der neuen, universalen Glüh- und Feuerverzinkungsanlage veredelt werden. Ein Hochleistungsglühofen von Drever International, einem Unternehmen der SMS group, stellt die Produktion hoch- und höchstfester Stahlsorten sicher, der u. a. mit der neuen Gasschnellkühling UFCPlus sehr hohe Abkühlraten erreicht. Zur präzisen Einstellung der Zinkschichtdicke wird ein FOEN-Abstreifdüsensystem eingesetzt. Die Bänder können sowohl mit Zink als auch mit Zink-Magnesium beschichtet werden. Ferner bietet das Unternehmen die Option, einen Teil der Bänder nur zu glühen.

Zur weiteren Veredelung der Bänder verfügt die Linie über ein Dressiergerüst, eine Streckrichtmaschine, einen horizontalen Roll-Coater, eine Umwickel- und Inspektionslinie mit integrierter Besäumschere, einen Inspektionsstand und eine Einölmaschine.

Das russische Unternehmen NPO Laboratory of Specials Steels and Alloys hat bei SMS Concast, einem Unternehmen der SMS group, eine einsträngige Vertikal-Gießanlage (VERSCON) bestellt. Mit dieser Anlage will NPO spezielle Legierungen und Edelstahl für die Automobil-, Flugzeug- und Maschinenbauindustrie herstellen.

Die neue VERSCON-Stranggießanlage bei NPO wird in einem neuen Strang runde und quadratische Vorblöcke von 350 bis 550 mm Kantenlänge gießen. Die Anlage verfügt über ein induktionsbasiertes Verteiler-Heizsystem der IAS GmbH, um eine niedrige Überhitzung im Verteiler und damit einen stabilen Grießprozess zu ermöglichen.

Im Vergleich zum konventionellen, gebogenen Stranggießen hat das Blockgießen nach Angaben von SMS group keine Einschränkungen in Bezug auf Stahlgüten und ist bezüglich größerer Blockquerschnitte und -gewichte flexibler. Das VERSCON-Gießen ist hierbei für kleinere Produktionseinheiten mit unter 200 000 Tonnen pro Jahr eine gute Alternative zum Blockgießen. Die treibende Idee hinter dem VERSCON-Designkonzept ist die Anforderung, eine oder zwei Pfannen auf einen oder mehreren Strängen zu langen Blöcken zu gießen. Der Prozess erfolgt in folgenden Schritten: Zunächst wird ein langer Vorblock mit einer herkömmlichen Kokillen- und Oszillationsvorrichtung gegossen. Sobald der Strang seine endgültige Länge erreicht hat, stoppt der Gießprozess und der Strang wird in Position gehalten, bis die endgültige Verfestigung erfolgt ist. Die endgültige Verfestigung kann je nach Vorblockgröße einige Stunden dauern. Zum Schluss wird er aus der Maschine genommen und abgelangt. Tertiärkühlanlagen vervollständigen den Prozess.

Die SMS group hat von thyssenkrupp Steel Europe den Auftrag für die Lieferung einer Glüh- und Isolierlinie für Elektroband erhalten.

Mit der Investition will thyssenkrupp zentrale Elemente seines Produktionsnetzwerkes erneuern und auf künftige Kundenanforderungen ausrichten.

Die neue Glüh- und Isolierlinie soll nicht kornorientiertes Elektroband produzieren, das hauptsächlich zur Herstellung effizienter Elektromotoren eingesetzt wird.

In der Glüh- und Isolierlinie wird das Gefüge des kaltgewalzten Bandes während des Glühprozesses rekristallisiert und anschließend wird das Material mit einer Isolierschicht versehen.

Neben den Ein – und Auslaufbereichen wird die Linie mit Reinigungssektion, Glühofen, Beschichtungssektion und Trocknungsofen ausgestattet.

SMS group liefert die gesamte Linie inklusive Mechanik, Verfahrenstechnik, Ofentechnik, Elektrik und Automation. Auch die Installation der Linie und die technische Assistenz bei der Inbetriebnahme gehören zum Lieferumfang.

Das technologische Herzstück der Linie ist der Wärmehandlungs- und Beschichtungsprozess. Zur Wärmebehandlung wird ein ressourcenschonender Drever-Ofen eingesetzt, der eine optimierte Glühkurve abbilden kann. Hierzu verfügt der Ofen über eine patentgeschützte Schnellaufheizung bis auf 900° C durch eine Kombination von Strahlrohrofen und Induktoren. Zum weiteren Aufheizen kommen elektrische Heizelemente sowie anschließend verschiedene Kühlsysteme zur gezielten Abkühlung zum Einsatz. Durch die Anwendung des Intelligent-Furnace-Konzeptes ist es möglich, Materialdaten wie z. B. die magnetischen Eigenschaften mit datengetriebenen Modellen vorherzusagen und somit präskriptiv in den Produktionsprozess eingreifen zu können. Die dafür benötigten Daten werden in der SMS Data Factory aufbereitet. Durch dieses Konzept sollen hohe Materialqualitäten, eine verbesserte CO2-Bilanz sowie niedrige Produktionskosten erreicht werden. Zur Beschichtung sind zwei Roll-Coater und ein Schwebebandofen integriert, der die Isolierschicht trocknet.

Eine weitere Besonderheit ist die elektrolytische Reinigung. Die X-Pact High Current-Schaltnetzteile sollen für mehr Nachhaltigkeit sowie für mehr Kostenreduzierungen bei Wartung, Montage, Inbetriebnahme und Instandhaltung sorgen. Die digitalen Systeme Smart Alarm und Genius CM optimieren laut SMS group den Produktions- und Wartungsprozess.

SMS group GmbH

Eduard-Schloemann-Str. 4

40237 Düsseldorf

Tel.: +49 211 881-0

thilo.sagermann@sms-group.com

www.sms-group.com

Siempelkamp Giesserei modernisiert Ofenbetrieb

Die Siempelkamp Giesserei GmbH (SKG) digitalisiert ihren gesamten Ofenbetrieb. Das Unternehmen arbeit hierbei mit dem Ofenbauer ABP Induction Systems GmbH und mit dem Technologie- und Softwareunternehmen Zorc Technology GmbH zusammen.

SKG bringt in die Partnerschaft seine umfassende Betriebserfahrung aus der Produktion ein. Von ABP Induction stammen neben der installierten Steuerungshardware auch die notwendigen Schnittstellen zum Betriebssystem der Giesserei. Die neue Steuerungstechnik sorgt für eine klar messbare Steigerung der Produktivität, der Zuverlässigkeit und der Effizienz im Gießprozess. Herzstück ist das my-ABP-Portal, das Überblick über alle relevanten unternehmenseigenen Anlagen und Prozesse gibt – alle Elemente von Öfen bis Waagen sind herstellerübergreifend eingebunden. Zudem stellt es mit Digital Expert on Demand einen direkten Kontakt zur ABP-Experten zur virtuellen Problembehebung her, ermöglicht die direkte Ersatzteilbestellung und sogar die Planung der nötigen Mitarbeiterschulung.

ABP liefert für Zorc Technology die komplette Infrastruktur der ZORC Foundry Cloud. Diese neue Software zur Überwachung der metallurgischen Steuerung und Dokumentation speichert die Betriebsparameter der Gießerei und sendet erfahrungs- und KI-basierte Vorschläge zur Optimierung der Produktion direkt an die Mitarbeiter.. Indem die Betriebsparameter fortlaufend dokumentiert werden, baut sich dank der Software mit jedem Abguss ein stetig wachsender Datensatz auf, von dem die folgenden Gießvorgänge qualitativ profitieren.

War in der Vergangenheit jeder Abguss vor allem abhängig vom Erfahrungshintergrund des Schmelzers, wird dieser nun in der Überwachung und Dokumentation der Parameter unterstützt und kann sich voll auf ihre Interpretation für die richtigen Handlungsweisen konzentrieren. Die zu überwachenden Betriebsparameter sind vielfältig: Beladung, Start- und Zieltemperatur, Prozesszeiten und nicht zuletzt die optimale Energienutzung spielen jeweils eine große Rolle.

Wenngleich das aktuelle Vorhaben nur ein Teil einer großen Digitalisierungsoffensive der SGK ist, die eine vollständige Umrüstung der Betriebssysteme und Fertigungsmaschinerie beinhaltet, sorgt die gegenwärtige digitale Aufrüstung für erheblich mehr energetische Nachhaltigkeit bei einem seiner Zentralaggregate, das für Zweidrittel des Energieverbrauchs des Unternehmens verantwortlich ist.

SGK freut sich zudem, stetig anspruchsvollere Kundenanforderungen hinsichtlich Materialsicherheit und Bauteilqualität künftig schneller, effizienter und nachhaltiger umsetzen zu können. So betritt die SGK mit der gemeinsam mit ABP Inducion und Zorc geplanten Modernisierung des Induktionsofens neue digitale Wege und setzt aus ihrer Sicht neue Maßstäbe in ihrer Branche.

Mit dem neuartigen Digitalisierungspaket verfolgt der Projektpartner ABP Induction das Ziel, umweltfreundlichere Produktionsabläufe in Gießereien zu etablieren. Durch kürzere und seltenere Anlagenstörungen soll die Produktivität in den Betrieben gesteigert und zudem für mehr Arbeitssicherheit gesorgt werden. Dazu gehört auch eine bessere Ausbildung der Mitarbeiter, die in der zum Konzept gehörenden ABP Virtual Academy in allen relavanten Arbeitsschritten nachhaltig, umfassend und dank des ABP Virtual Classroom orts- und zeitunabhängig geschult werden. Zorc Technology trägt zudem auch auf einer weiteren Ebene zur Sicherheit in der Branche bei. Die gewonnenen Daten bleiben dank der integrierten Lösung allesamt in der Siempelkamp Giesserei, was auch der Industriespionage vorbeugt.

Siempelkamp Giesserei GmbH

Siempelkampstr. 46

47803 Krefeld

Tel.: +49 2151 9230

sayhello@siempelkamp.com

www.siempelkamp-giesserei.com

ABP Induction Systems GmbH

Kanalstr. 25

44141 Dortmund

Tel.: +49 231997-0

info@abpinduction.com

www.abpinduction.com

Zorc Technology GmbH

Virchowstr. 2-4

14482 Potsdam

Tel.: +49 2131 7425-089

info@zorc-technology.com

www.zorc-technology.com

Inserentenverzeichnis

Aichelin Holding GmbH A2
ATM QNESS GmbH A23
BURGDORF GmbH & Co. KG A1, A3
Busch Dienste GmbH A31
Carl Gommann GmbH A22
Friedr. Lohmann GmbH A26
Härterei Gerster AG A24
Industrieofen- und Härtereizubehör GmbH A27
Ipsen International GmbH A34
OPTRIS GmbH A25
PVA Industrial Vacuum Systems GmbH A21
TAV Vacuum Furnaces Spa A29
United Process Controls GmbH A28
Wickert Maschinenbau GmbH A33

Forschungsprojekt OptiLBO

In dem aktuell gestarteten Forschungsprojekt OptiLBO wollen das Gas- und Wärme-Institut, die Georgsmarienhütte Holding, Kueppers Solutions und Küttner-Automation die sekundäre Stahlherstellung deutlich effizienter gestalten.

In OptiLBO betrachten die beteiligten Forscher deshalb den Herstellungsprozess im Elektrolichtbogenofen. Anwendungsbeispiel ist das Stahlwerk Bous im Saarland. Hier sollen neue Brennersysteme und deren Steuerung dazu beitragen, um bis zu 25 % weniger Erdgas zu verbrauchen. Mithilfe der verbesserten Technologie ließen sich nach Berechnung der Forscher in einem Jahr rund 5 GWh-Energie und etwa 900 t CO2 einsparen.

Neben der neuen Brennertechnologie und der selbstlernenden Prozesssteuerung verfolgt das Projekt OptiLBO ein weiteres Ziel: Es soll erstmals Wasserstoff als Brennstoff eingesetzt und Erdgas weitgehend ersetzt werden.

Im Elekrolichtbogenofen werden Brenngas und Oxidator erst im Brennraum gemischt. Bei aktuell eingesetzten Brennern geschieht dies ungeregelt und je nach Betriebszustand des Ofens nicht immer optimal. Im Extremfall verbrennt das Erdgas erst auf dem Weg ins Abgas und gibt seine Wärme somit nicht an die Stahlschmelze ab.

Das Team von OptiLBO entwickelt daher einen neuen Brenner mit additiv gefertigter Mischvorrichtung. Diese sorgt dafür, dass Brenngas und Sauerstoff schneller und vor allem gut durchmischt werden. Somit verbrennen sie vollständig und tragen mehr Energie in die Stahlschmelze ein. Zudem reduziert dies die Stickoxidemissionen um etwa 90 % gegenüber herkömmlichen Industriebrennern.

Weiterhin kombinieren die Forscher die neuen Brenner mit einer selbstlernenden Steuerung. Diese basiert auf verschiedenen Simulationsmodellen sowie einer künstlichen Intelligenz. Sie erkennt den Prozesszustand, erlaubt Vorhersagen und steuert den Schmelzvorgang so, dass lediglich die aktuell benötige Wärmemenge eingebracht wird. Der Elektrolichtbogenofen kann damit Stahlschrott energieeffizient einschmelzen, wobei zunehmend weniger CO2 freigesetzt wird.

OptiLBO reiht sich als erstes Forschungsprojekt in die Technologieoffensive des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie ein.

Die Forscher analysieren dabei, wie sich der Wasserstoff als Brennstoff auf den Stahlschmelzprozess auswirkt – sowohl anteilig im Gasgemisch als auch in reiner Form. Ein Fokus liegt auf der Frage, wie der Wasserstoff die Materialeigenschaften des Ofenraums beeinflusst. Zudem werden im Projekt seine Verbrennungs- und Wärmeübertragungseigenschaften sowie Art und Umfang dabei entstehender Schadstoffe untersucht.

Gas- und Wärme-Institut Essen e. V

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Seminare für Werkstoffprüfung und Werkstofftechnik

Die Seminare der W. S. Werkstoff Service GmbH finden nun auch auf Anfrage online bzw. als Hybridveranstaltungen mit Teilnehmern vor Ort in Essen sowie online statt. Folgende Themenbereiche werden in den Seminaren behandelt:

  • MU1 – Messunsicherheit in der mechanisch-technologischen Prüfung

  • MU2 – Messunsicherheiten und POD in der zerstörungsfreien Prüfung

  • WBS – Wärmebehandlung von Stahl

  • TSA1 – Technische Schadensanalyse für mechanische Schäden

  • TSQ2- Technische Schadensanalyse für Korrosion

  • SNB – Prüfung und Bewertung von Schweißnähten

  • WP – Werkstoffprüfung kompakt

  • EBS – Eigenschaften und Bezeichnungssysteme für Stahl

Eine Ausnahme bildet die Seminarreihe „EIG- Eigenspannungen in Bauteilen“. Wegen des hohen Praxisanteils wird diese Veranstaltung weiterhin nur in Präsenz durchgeführt.

Neben den wiederkehrenden festen Präsenzterminen (in der Regel ein bis zwei im Jahresverlauf für jedes Seminar) sind auch flexible Zusatztermine möglich. Bei Teilnehmern aus einem Unternehmen ist zudem eine Anpassung der Schulungsinhalte möglich.

Über die Seminarreihe W. S. Spezial hinaus werden auch weiterhin Kurse aus dem Schulungsangebot der W. S. Werkstoffservice GmbH angeboten. Eine Vielzahl von Themen aus den Bereichen Werkstofftechnik, Wärmebehandlung und zerstörende Prüfung sind online durchführbar. Auch eine Kombination von Inhalten (z. B. Wärmebehandlung + Schadensanalytik) ist mit vorheriger Konzeption möglich.

W. S. Werkstoff Service GmbH

Erich Poschmann

Katernberger Str. 107

45327 Essen

Tel.: +49 201 316844-0

info@werkstoff-service.de

www.werkstoff-service.de

Published Online: 2021-10-20
Published in Print: 2021-10-31

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