HeatSteel - Entwicklung einer innovativen und energieeffizienten Vergütungslinie für dünnste Präzisionsbänder

Projektziele

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Vergütungslinie für dünnste rostfreie martensitische Präzisionsbänder. Der Fokus der neuen Vergütungslinie liegt hierbei zum einen auf einer wesentlichen Verbesserung der Energieeffizienz, indem z. B. die Abwärme des Härteofens gezielt zur teilweisen Erwärmung des Anlassofens verwendet wird, zum anderen auf einer verbesserten Produktqualität der Präzisionsbänder – welches auch der Fokus der Arbeiten des Fraunhofer IOSB ist. Durch den Einsatz bildgebender Sensorik, modellbasierter Regelung sowie einer übergeordneter KI-basierten Optimierung soll im Vergleich zu konventionellen Produktionsanlagen die Planheit des Stahlbandes erhöht werden.

 

Aktuelle Projektergebnisse

Da sich die Vergütungslinie aktuell noch im Aufbau befindet, wurde zunächst ein Simulationsmodell des Abkühlprozesses des Präzisionsbandes entwickelt. Hierüber konnte z. B. schon die Düsenform, welches zur Abkühlung des Präzisionsbandes genutzt wird, sowie die benötigte Temperatur der einzelnen Kühlgaszonen bestimmt werden. An einem Laborprozess des Instituts für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB) wurde zudem mit der Entwicklung der Temperatur-Regelung begonnen. Diese Regelung soll ein vorgegebenes Temperaturprofil möglichst präzise einstellen. Als bildgebende Sensorik wurde eine Thermokamera eingesetzt, mit welcher ein raum-zeitliches Temperaturprofil des Präzisionsband gemessen wird. Da vor allem die Bandkanten andere thermische Eigenschaften als der Rest des Bandes haben, ist hier eine Temperaturregelung durch das Düsenfeld besonders relevant. Aktuelle Arbeiten beschäftigen sich mit der Implementierung dieser komplexen, räumlich verteilten Regelung, so dass das vorgegebene Temperaturprofil möglichst präzise eingehalten wird.

 

Projektpartner

 

• Zapp Precisions Metals GmbH, Unna (Koordinator)
• Fraunhofer IOSB, Karlsruhe
• Fraunhofer IOSB-INA, Lemgo
• WSP GmbH, Aachen
• RWTH Aachen – Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik, Aachen