Oerlikon Leybold Vacuum liefert Vakuumsystem in Rekordgröße für eine RH-Stahlentgasungsanlage von Siemens VAI

Das moderne, modulare Pumpenkonzept von Oerlikon Leybold für die Vakuumtechnologie bei Stahlentgasungsanlagen bewährt sich. Siemens Metals Technologies bestellte nun ein weiteres mechanisches Vakuumsystem, welches bei einem Endkunden in Mexico eingesetzt werden wird. Dieses Vakuumsystem wird mit einem effektiven Saugvermögen von fast 600.000 m³/h das größte, welches von Leybold in seiner 164-jährigen Geschichte bislang gebaut wurde.

Siemens VAI Kunde Altos Hornos de Mexico, S.A.B. de C.V. (AHMSA) erweitert das Produktspektrum des Konverter Stahlwerks Nr. 2 um Stahlgüten für die Öl- und Gasindustrie. Die Behandlungskapazität der 150-Tonnen-Doppel-RH Vakuumentgasungsanlage soll rund zwei Millionen Tonnen Flüssigstahl pro Jahr betragen, das sind rund 50 Chargen pro Tag.

Mithilfe der neuen Anlagen kann AHMSA Stähle mit sehr niedrigem Wasserstoffgehalt produzieren, wie sie für Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie erforderlich sind. Die Inbetriebnahme der neuen RH-Anlage ist für Oktober 2015 geplant.

Die erforderliche Vakuumtechnologie wird durch Systeme von Oerlikon Leybold Vacuum abgedeckt. Wesentliche Funktionen von RH-Entgasungsanlagen sind die Entfernung von Wasserstoff, die Zwangsentkohlung und die chemische Aufheizung des Flüssigstahls. Die Behandlung des Flüssigstahls erfolgt unter Vakuumbedingungen, wobei zunächst mittels Einblasens von Sauerstoff der Kohlenstoffgehalt reduziert wird während nach weiterer Absenkung des Druckes anschließend der im Stahl gelöste Wasserstoffgehalt bis zum Zielwert abgesenkt wird. Ein geringer Wasserstoffgehalt ist die wesentliche Voraussetzung für die Erzeugung dieser hochfesten Stahlgüten.

Energetische Bilanz mechanischer Vakuumsysteme

Die steigende Nachfrage nach höherwertigen Stählen verstärkt die Notwendigkeit einer innovativen und effizienten Stahlentgasung. Die traditionell verwendeten Dampfstrahl-Systeme sind mit etlichen Nachteilen, wie einem hohen Energieverbrauch und erheblichem CO2 -Ausstoß, behaftet. Zudem verteuern sich die metallurgischen Prozesse durch eine aufwendige Abwasserbehandlung und eine ggfs. notwendige Dampferzeugung. Hierbei sind moderne, mechanische Vakuumsysteme funktional und wirtschaftlich eine tatsächliche Alternative.

Gerade gegenüber Dampfstrahlern und Flüssigkeitsringvakuumpumpen bieten innovative, mechanische Vakuumpumpen für die Stahlentgasung eine praktikable, zuverlässige und leistungsstarke Vakuumversorgung welche ein stabiles Vakuum unabhängig von äußeren Störgrößen wie z.B. der Wassertemperatur liefert. Dies gilt besonders vor dem Hintergrund der immer höheren Anforderungen an sinkende Betriebskosten und CO2 -Emissionen.

Durch den Einsatz moderner, robuster, trockenverdichtender Schraubenvakuumpumpen und Wälzkolbenpumpen sind solche Systeme heutzutage auch bei den anspruchsvollsten Entgasungs-prozessen einsetzbar.

Modularer Systemaufbau

Der Lieferumfang von Oerlikon Leybold Vacuum beinhaltet 10 der standardisierten Stahlentgasungsmodule in einer „8-2-3 Ausführung“. Die 10 Module bieten ein nominales Saugvermögen von 784.000 m³/h. Sie sind damit in der Lage, sämtliche an den verschiedenen Betriebspunkten anfallenden Gasströme zu fördern sowie das Entgasungsgefäß in der geforderten Zeit von <5 min zu evakuieren.

Die Module bieten ein hohes Saugvermögen bei einem extrem kleinen Bauraum und bieten so die Möglichkeit ein solch großes System dennoch platzsparend aufzustellen.

“Zukünftig wird der Fokus nicht nur bei den Fertigungsaspekten industrieller Prozesse liegen, sondern auch in der Handhabung der ständig steigenden Anforderungen an den Umweltschutz. Eine ausgewogene Energiebilanz und eine hohe ‘Intelligenz’ der in den Systemen verbauten Komponenten wird für die weitere Marktentwicklung wegweisend sein.”, erläutert Dr. Martin Fuellenbach, CEO Oerlikon Leybold Vacuum, “Die Möglichkeit, solche Systeme zu steuern, vereinfacht eine Optimierung und die Erhaltung der Produktionsprozesse. Dies ist sicherlich ein Kostenvorteil.”

Höchste Sicherheit

Da der Betreiber speziell für den Sauerstoffblasprozess die zeitweise Entstehung von explosionsfähigen Gasgemischen erwartet, hat er für das Innere des Vakuumpumpsystems eine Explosionszone 1 definiert, was wiederum den Einsatz von Komponenten erfordert, welche gemäß den ATEX-Richtlinien qualifiziert sind. Oerlikon Leybold Vacuum ist ein für die Herstellung von ATEX-Vakuumsystemen zertifizierter Anbieter und liefert hier Systeme, die den Anforderungen der Geräte-Kategorie 2 entsprechend ausgeführt sind.

Stahlentgasungsanlage

Für die Doppel-RH-Anlage von AHMSA in Monclova im Bundestaat Coahuila, liefert Siemens zudem das Gefäß, den Stahlbau sowie eine kombinierte Hebevorrichtung für das Gefäß und die Pfanne (Combined Vessel Ladle Lifting System - CVL). Diese Lösung zeichnet sich durch einen geringen Platzbedarf aus und erlaubt das Anheben der Gefäße auch in Bereichen, in denen keine Kräne verfügbar sind. Zum Lieferumfang von Siemens gehört auch die Elektro- und Automatisierungstechnik der RH-Anlage. Die kompakte und extrem vielseitig regelbare Vakuumtechnologie von Oerlikon Leybold Vacuum ist somit ein unverzichtbarer Bestandteil für die Leistung der Gesamtanlage.