Automatisierungs-Upgrade verbessert LD-Konverter Prozess

Vor Kurzem ging bei Salzgitter Flachstahl in Salzgitter, Deutschland, ein Upgrade des BOF Prozessoptimierungssystems von Primetals Technologies in Betrieb. Durch das neue Schlackenmodell „Slag Expert“ konnte eine Optimierung des Kalkeinsatzes erreicht, die Phosphor-Trefferrate verbessert sowie die Nachblasrate gesenkt werden. Der „Slag Expert“ ist ein neues Modul im Prozessoptimierungssystem (Level 2) von Primetals Technologies, das den Zielwert für die benötigte Schlacken-Basizität am Blasende berechnet und damit die Basis zur Ermittlung der optimalen Kalkmenge darstellt.

Neues Schlackenmodell

Das Prozessoptimierungssystem von Primetals Technologies ist bei Salzgitter Flachstahl GmbH schon seit 15 Jahren an den drei 220 Tonnen LD-Konvertern im Einsatz und ermöglicht durch die dynamische Prozessführung eine stabile Produktqualität. Nun wurde das Level-2-System um das neue Modul „Slag Expert“ erweitert. Christian Schlüter, Leiter Schmelzbetrieb, über die erzielten Resultate: „Nach wenigen Wochen konnten wir mit dem neuen Schlackenmodell zugesagte messbare Verbesserungen erzielen oder teilweise sogar übertreffen. Der für uns wichtigste Aspekt ist die Optimierung des Kalkeinsatzes, um die geforderten Phosphor Anforderungen zu erreichen.“ Am Blasende wird die gewünschte Schlacken-Basizität (CaO/SiO2) auf Basis des Siliziumeintrags aus den Einsatzstoffen, einer Roheisenanalyse, und den Zielgrößen Temperatur sowie C- und P-Gehalt im Rohstahl berechnet. Zusätzlich werden die Verfügbarkeit der Spülsteine und das Konverteralter berücksichtigt. Darüber hinaus berechnet das Slag-Expert-Modul noch die Werte für Kalksättigung, Phosphorkapazität und Viskosität der Schlacke. Die Produktivschaltung, die Feinabstimmung sowie die Betriebsüberwachung durch Primetals Technologies erfolgte großteils „Remote“.

Langjährige Zusammenarbeit

Der „Slag Expert“ ist ein Resultat der langjährigen, engen Zusammenarbeit zwischen Salzgitter Flachstahl GmbH und Primetals Technologies. Seit mehr als 10 Jahren werden im Zuge eines Servicevertrags die Prozessoptimierungssysteme gewartet und kontinuierlich verbessert. Neben dem Level-2-System an den LD-Konvertern stehen auch die Automation der kompletten Sekundärmetallurgie und Intralogistik-Themen wie Schrottwirtschaft inklusive des Kransystems zur Schrottbeladung im Fokus dieser Kooperation.

Prozessoptimierung

Das Level-2-System der LD-Konverter von Salzgitter berücksichtigt unter anderem den Einfluss von verschiedenen Einsatzstoffen, produzierten Stahlgüten, und dem Zustand des Konvertergefäßes sowie von unterschiedlichen Blas-, Spül- und Materialzugabe-Schemata auf den Prozessablauf. Das ermöglicht das Erreichen der gewünschten Produktqualität bei gleichzeitig hoher Produktivität und optimierten Produktionskosten. Fortschrittliche metallurgische Modelle unterstützen die Produktion von der Bestellung von Roheisen und Schrott bis zum Legieren beim Abstich. Hauptziel ist es, die benötigte Menge an Einsatzstoffen und Blase-Sauerstoff zu berechnen, um die gefordert Stahlqualität entsprechend dem Produktionsfluss termingerecht zu erzeugen. Dies wird durch die Anwendung des Prozessmodells „Dynacon“ mit kontinuierlicher Abgasanalyse zur Bestimmung eines dynamischen Blasende-Zeitpunkt gewährleistet. Damit werden Unterbrechungen des Blasprozesses zur Durchführung von Messungen und Probenahmen für Prozesskontrolle, sowie benötigte Korrekturen nach Blasende, zum Großteil eingespart. Das Prozessoptimierungssystem kann auch als digitaler Zwilling verwendet werden, um unterschiedlichste Fahrweisen mittels Offline-Simulationen zu optimieren.

Salzgitter Flachstahl ist die größte Stahltochter in der Salzgitter Gruppe. 5.480 Mitarbeiter erzeugten 2021 etwa 4,3 Millionen Tonnen Rohstahl und erarbeiteten einen Umsatz von 3,2 Milliarden Euro. Die wichtigsten Abnehmer der Flachprodukte sind Fahrzeughersteller sowie deren Zulieferer, Röhren-/ Großröhrenhersteller, Kaltwalzer, der Handel und die Bauindustrie. In einem integrierten Hüttenwerk werden Warmbreitband, Bandstahl, Bandblech, Kaltfeinblech und oberflächenveredelte Produkte von 0,4 bis 25 mm Dicke und bis zu 2.000 mm Breite produziert. Zum Herstellungsprogramm gehören Zieh-, Tiefzieh- und Sondertiefziehstähle, Bau- und Feinkornstähle sowie hoch- und höchstfeste Stähle.

Quelle: Primetals Technologies Austria GmbH / Foto: Salzgitter Flachstahl GmbH