ThyssenKrupp Nirosta GmbH in Krefeld: Hoge staalkwaliteit en meer productiezekerheid dankzij modernisering van continugieterij en AOD-convertors

For the business press
Erlangen, 12.05.2010

Met een totale productie van meer dan één miljoen ton is ThyssenKrupp Nirosta een van de marktleiders in vlakke producten uit roestvrij staal. Om te voldoen aan de hoge eisen die aan de staalkwaliteit en de productiezekerheid worden gesteld, plaatste het bedrijf een bestelling bij Siemens VAI om zijn continugieterij te moderniseren en twee AOD-convertors voor roestvrij staal te vervangen.

ThyssenKrupp Nirosta GmbH maakt deel uit van ThyssenKrupp Stainless AG en is, samen met zijn aangesloten maatschappijen ThyssenKrupp Acciai Speciali Terni (Italië), ThyssenKrupp Mexinox (Mexico) en Shanghai Krupp Stainless (China), een van de belangrijkste leveranciers ter wereld van platte producten uit roestvrij staal, met een ruim assortiment kwaliteiten, maten en afwerkingen.

Vervanging van twee stationaire AOD-convertors
Tijdens de modernisering van de installatie in Krefeld in 2009 verving Siemens Metals Technologies twee stationaire AOD (argon-zuurstof-ontkoling) convertors door twee verwisselbare convertors. Bij de productie van roestvrij staal worden speciale convertors gebruikt om staal op basis van een koolstofrijke voorsmelting in een elektrische lichtboogsmeltoven te produceren. De vloeibare voorsmelting wordt in de convertor gegoten, waarbij zuurstof of een mengsel van zuurstof en stikstof of argon wordt toegevoegd. De ongewenste koolstof in het staal wordt verbrand en gaat naar het rookgas, terwijl het chroom – het element dat roestvrij staal roestvrij maakt – in de smelting blijft. Het rookgas wordt afgezogen en gefilterd door een afzuigsysteem. Sinds de AOD-convertors werden vervangen, worden in Krefeld staalkwaliteiten geproduceerd zoals kwalitatief hoogstaande austenitische chroom-nikkelkwaliteiten in de vorm van vlakke producten, die in de meest uiteenlopende toepassingen worden gebruikt.

Siemens stond in voor de volledige ontmanteling van de bestaande convertors tot aan hun fundering, en installeerde twee nieuwe, hoefijzervormige draagringen met kantelaandrijvingen voor het vatwisselsysteem. Het project omvatte ook de engineering, de levering en installatie van de nieuwe convertors en hulpapparatuur. Siemens was ook verantwoordelijk voor het bouwwerk, de staalconstructie, de vulbunkers en de wijzigingen aan het bestaande systeem voor de toevoer van legeringen en additieven. Siemens installeerde ook nieuwe procesgas-regelstations, nieuwe afvoergaskappen, een convertorwisselwagen, de bemetselings- en uitbreekstand met kantelmechanisme, twee overdrachtwagens, twee convertor-voorverwarmingsinrichtingen en een draaikraan. Een deel van de bestaande installatie en contactpunten met de nieuwe apparatuur moest worden aangepast.

Siemens wijzigde ook de hoofdstuurpost en het basisautomatiseringssysteem om te voldoen aan de vereisten van de nieuwe convertors. De elektrische uitrusting werd waar nodig vernieuwd of gemoderniseerd. In het kader van dit project stond Siemens VAI ook in voor de opleiding van het personeel voor de werking, de vuurbestendige herbekleding en het onderhoud van de nieuwe onderdelen van de installatie.

Omdat de convertors met zo weinig mogelijk verstoring voor de lopende activiteiten en binnen extreme plaatsbeperkingen moesten worden vervangen, werden de activiteiten voor installatie en indienststelling simultaan uitgevoerd, waarbij absolute prioriteit werd gegeven aan de veiligheid van het personeel. Al het ombouwwerk aan de convertors werd voltooid tijdens een bedrijfsstilstand van slechts 3 weken. Na de indienststelling bereikten de twee convertors hun volledige productiecapaciteit in niet meer dan respectievelijk 3 en 6 dagen. Siemens ontving het aanvaardingscertificaat van ThyssenKrupp Nirosta in mei 2009.

Modernisering van een continugieterij uit 1981
Siemens had in een vorig project reeds aanpassingswerken met minimale stilstandtijden uitgevoerd. In 2002 moderniseerde Siemens de continugieterij voor roestvrij staal in de Krefeld-fabriek van ThyssenKrupp Nirosta in slechts 9 dagen. Om de beschikbaarheid van de installatie, die sinds 1981 in gebruik is, te verbeteren, moest het automatiseringssysteem verregaand worden gemoderniseerd. De bestaande subsystemen – zoals het doorbraak-detectiesysteem, de snijbrandmachine, de waterbehandeling en de procesautomatisering – werden ook aangepakt. De omschakeling moest zo snel mogelijk worden gerealiseerd omdat de continugieterij geïntegreerd is in de bijbehorende staalfabriek en de aansluitende warm- en koudwalserijen.

Siemens verving het bestaande automatiseringssysteem voor de continugieterij – van de pandraaitoren tot de uitlooptafel – door een oplossing op basis van het Simatic PCS7 processtuursysteem. Hierdoor is de automatisering voor het volledige systeem gerealiseerd, wat bijvoorbeeld directe toegang biedt tot alle relevante procesparameters, alsook gegevensarchivering en evaluatie. Gietgebeurtenissen die niet rechtstreeks kunnen worden geregistreerd, zelfs niet op elektronische wijze, worden opgeslagen en later gekoppeld aan de kwaliteitskarakteristieken van het eindproduct. Het WinCC-visualiseringssysteem wordt gebruikt voor de bediening en bewaking. Nieuwe consoles werden in de giet- en branderstuurposten geïnstalleerd. De veldinstrumentatie van het systeem is nu grotendeels verbonden via Profibus PA. Hierdoor kon het aantal in-/uitgangssignalen worden verminderd van 6.000 naar 3.200. Bus-compatibele Simoreg DC Master-omvormers werden geïnstalleerd om de aandrijvingen te voeden.

In de continugieterij worden diverse staalkwaliteiten in uiteenlopende afmetingen gegoten. Een nauwkeurige regeling van de gietspiegel is essentieel om eindproducten van consistent hoge kwaliteit te produceren. Daarom installeerde Siemens een nieuw regelsysteem voor de gietspiegel op basis van fuzzy logic, waardoor een doorgedreven dynamische regeling van de optimale gietspiegel verzekerd is, ongeacht het staaltype.

Voor meer informatie over oplossingen voor staalfabrieken, walserijen en verwerkingslijnen kunt u terecht op: http://www.siemens.com/metals

De sector Siemens Industry (Erlangen, Duitsland) is wereldwijd de grootste leverancier van milieuvriendelijke technologieën op het vlak van productie-, transport-, gebouwen- en verlichtingsystemen. Siemens biedt geïntegreerde automatiseringtechnologieën en -oplossingen op maat voor de industrie, waarmee de productiviteit, efficiëntie en flexibiliteit van industriële klanten en infrastructuren kan worden verhoogd. De sector bestaat uit zes divisies: Building Technologies, Drive Technologies, Industry Automation, Industry Solutions, Mobility, en Osram. In boekjaar 2009 (afgesloten op 30 september) realiseerde de sector Siemens Industry een omzet van zo’n 35 miljard euro. Wereldwijd zijn er 207.000 medewerkers in dienst. www.siemens.com/industry

De divisie Siemens Industry Solutions (Erlangen, Duitsland) is wereldwijd een van de grootste leveranciers van oplossingen en diensten voor industriële ondernemingen en infrastructuren. Dankzij het bundelen van de activiteiten van Siemens VAI Metals Technologies, Water Technologies en Industrial Technologies staat de divisie in voor engineering, installatie, exploitatie en diensten voor de volledige levenscyclus. Door het uitgebreide aanbod van milieuoplossingen kunnen de efficiëntie van het energie- en waterverbruik en het gebruik van de uitrustingen van industriële ondernemingen worden geoptimaliseerd, en kunnen vervuilende emissies verlaagd en milieurichtlijnen nageleefd worden. In boekjaar 2009 (afgesloten op 30 september) had de divisie wereldwijd zo’n 31.000 medewerkers in dienst en werd een omzet van 6,8 miljard euro gerealiseerd. Meer informatie en downloads vindt u op: http://www.siemens.com/industry-solutions en http://www.siemens.com/metals