Feuerverzinkung: Online-Messung der Materialeigenschaften

Die heutigen Fortschritte in der Flachstahlproduktion werden vor allem durch den deutlich wachsenden Bedarf an hochfesten Stählen (z. B. AHSS: Advanced High Strength Steels) angetrieben. Darüber hinaus führen die hohen Qualitätsansprüche aus dem Automobilmarkt zu deutlich erhöhten Anforderungen an die Stahlproduzenten. In diesem Zusammenhang arbeitet EMG bereits seit 2013 mit der SMS group, Drever und Tata Steel an einem Entwicklungsprojekt mit dem EMG IMPOC-System an der Segal-Feuerverzinkungslinie in Lüttich zusammen. Ziel dieses Projektes ist einerseits die Verbesserung (Homogenisierung) der Materialqualitäten bei höherfesten Materialien, wie zum Beispiel Dualphasen-Stähle, und andererseits die Erhöhung der Produktivität bei gleichzeitiger Verringerung der Energiekosten.

Schon 2014 wurde ein IMPOC-System nahe am Ausgang des Durchlaufglühofens der Segal-Feuerverzinkungslinie installiert. Die SMS group und die Firma Drever, als Hersteller des Durchlaufglühofens, passten in der Folge mit Hilfe der IMPOC-Messergebnisse die Parameter des mathematischen Ofenmodells kontinuierlich an. Die daraus abgeleiteten Anpassungen in der Ofenfahrweise in Bezug auf Temperaturen, Abkühlraten und Geschwindigkeiten in den verschiedenen Sektionen des Ofens führte zu einer Qualitätssteigerung beim produzierten Material, da IMPOC auch als zusätzliches System für die Materialfreigabe eingesetzt wird. Zudem erhöhte sich der Produktionsdurchsatz laut EMG  um 15%.

Derzeit wird ein weiteres IMPOC-System in der Position vor dem Durchlaufofen getestet. Ziel ist es, hiermit noch schnellere und günstigere Parametereinstellungen für das mathematische Modell und somit für den Prozess des Durchlaufglühens zu ermitteln. Eine Schwierigkeit liegt bei dieser Linie beim Eingangsmaterial. Durch die vorgelagerten Herstellungsprozesse sind die Strukturen im Material unregelmäßig und nicht homogen. Kennt man diese Inhomogenitäten können die mathematischen Ofenmodelle diese ins Kalkül ziehen. Qualität und Ausbeute können somit potenziell noch weiter erhöht werden.

Die Segal-Feuerverzinkungslinie ist kein Einzelfall: Die Kopplung des Mikrostruktur-Modells für den Glühprozess (SMS group), des Ofenmodells (Drever) und des IMPOC-Systems wurde im Frühjahr 2017 auch an der Universal-Feuerverzinkungs- und Glühlinie, die die SMS group derzeit für Big River Steel in USA errichtet, implementiert.

Quelle: EMG Automation GmbH  Bildtext: Einbauposition IMPOC DE (Foto: EMG)