PULVERTECHNOLOGIE
Die kommerzielle Produktion verschiedener Metallpulver hat im vergangenen Jahrhundert ein außerordentliches Wachstum mit vielfältigen Anwendungen in verschiedenen Industrien wie etwa der Press- und Sinterindustrie (P&S), dem heißisostatischen Pressen (HIP) sowie neu entwickelten und anspruchsvollen Industrien wie Metallspritzguss (MIM) und der additiven Fertigung (AM) erfahren.
Die heutigen handelsüblichen Gasverdüsungssysteme wurden in den 1980ern entwickelt und waren im Wesentlichen für die HIP und Press- und Sinterindustrie. Der ursprünglich vorgesehene Prozess für diese Pulverchargen erfordert nicht zwingend dieselbe spezifische Qualität wie die in neueren Prozessen verwendeten Pulver, sodass ihre Performance in einem AM-Prozess möglicherweise nicht ausreichend ist oder nicht den Erwartungen entspricht. Neben der dedizierten Kornfraktion und -sphärizität, die von der AM-Industrie gefordert wird, ist die Konsistenz in der Pulverqualität und -reinheit entscheidend, was unter Verwendung üblicher Produktionstechnologien schwierig zu erreichen ist.
INTECO hat speziell für diese neu entstehenden Pulverspezifikationen und -anforderungen der Additiven Fertigung das Gasverdüsungssystem „der nächsten Generation“ entwickelt, welche innovative Neuentwicklungen in der Verdüsungstechnologie und tiefgreifende Prozesskenntnisse vereint. Heute bietet INTECO eine große Auswahl neu entwickelter Technologien für die Produktion von Metallpulvern für verschiedene Stähle, Nickel- und Kobalt-Superlegierungen an, welche die heutigen Anforderungen an Kosten, Qualität und Ausbringung erfüllen.
INTECO hat seit der Entwicklung des patentierten Elektroschlacke-Heizverfahrens (ESH) in den 1980er Jahren wesentlich zur Entwicklung des heutigen etablierten Produktionsprozesses für Werkzeugstahlpulver beigetragen. Der Trend zu immer größeren Verteilern zur Aufnahme des gesamten flüssigen Metalls vor der Verdüsung erfordert ein geeignetes Verteilerheizsystem, um eine konstante Metalltemperatur über einen längeren Zeitraum vor und während des Verdüsungsvorganges aufrechtzuerhalten. Dieser Prozess liefert Pulver von höchster Reinheit (z. B. geringe nichtmetallische Einschlüsse) mit konstanten Eigenschaften während des gesamten Verdüsungsprozesses.
INTECO ist heute das einzige Unternehmen, welches über die Technologie und das Prozess-Know-how für den gesamten Produktionsprozess einschließlich Schmelzen, Elektroschlackeheizen, Gaszerstäubung sowie Pulververkapselung für das anschließende heißisostatische Pressen (HIP) verfügt.
Das Gasverdüsungsverfahren ist die heute vorherrschende Technologie für die Herstellung von Spezialpulver wie Nickel- und Kobaltbasispulver. INTECOs Design-Lösungen sind auf höchste Pulverqualität und Pulverausbeute ausgerichtet, um den Anforderungen der anspruchsvollsten Industrien wie der Additiven Fertigung (AM) gerecht zu werden.
INTECO hat das Gaszerstäubungssystem der “nächsten Generation” entwickelt, das den heutigen Anforderungen gerecht wird und die Produktionsausbeute und Pulverqualität auf ein neues Niveau hebt.
- Maßgeschneidertes Systemdesign basierend auf der gewünschten Pulverspezifikation
- Automatisierter Tiegel-Kippmechanismus für eine kontrollierte und konstante Metallgießrate
- Präzisions-Gießsteuerung während der Verdüsung für eine verbesserte Gießgenauigkeit
- Neuartige Düsenkonstruktion für höchste Pulverausbeute
- Anti-Satelliten-Design für erhöhte Fließfähigkeit des Pulvers
- Effizientes Tundish-Heizsystem mit Auslaufsteinvorwärmung und Tundish-Abdeckung
- Effizientes Pulverrecycling-System zur sauerstofffreien Wiederverwertung von Kreislaufpulver
- Ausgezeichnete Möglichkeiten zur Legierungsentwicklung mittels Chargieren, Legieren, Probenahme und Temperaturmessung unter Vakuum oder Inertgas
- Innovatives Pulverkühlsystem für kurze Durchlaufzeiten
- Höchster Grad an Prozessautomatisierung, Überwachung und Prozessbeobachtung sowie -auswertung
- Einfache Wartung und Reinigung für schnellen und zuverlässigen Produktwechsel zur Vermeidung von Kontamination
- Alle kritischen Teile aus Edelstahl mit geschliffenen und glatten Oberflächen
- Hervorragende Anlagenergonomie und Bedienersicherheit
- Holistisches Prozess- und Produktionsmanagementsystem (IMAS) zur Abdeckung und Dokumentation des gesamten Produktionsprozesses
Digitalisierung und Smart Production sind die treibenden Kräfte für Entwicklung und Veränderung in der Stahlbranche. Bei INTECO bieten wir Ihnen nicht nur erstklassiges Engineering im Anlagenbau, sondern auch maßgeschneiderte digitale Lösungen, die den anspruchsvollen Anforderungen unserer Kunden gerecht werden. Überwachen Sie Ihre Produktion effizienter und nutzen Sie die gesammelten Informationen für Anpassungen und Fortschritt.
1) INTECO heating controller for EPH and ESH
for optimal automated tundish heating
The INTECO heating controller for EPH and ESH is a sophisticated solution for tundish heating. The basic design offers a cascaded control function for temperature control based on a fixed value or a temperature profile. It features automatic slag melting, immersion depth control and detection of stirring problems. Optionally, a temperature and prediction model can be applied using tundish condition and history as well as data of successful heat levels for predicting and controlling the temperature and making the system independent from a temperature signal.
2) Temperature and thermochemical model
For real-time temperature, steel and slag analysis
The temperature model accounts for the temperature losses due to radiation and convection as well as the changes in temperature due to purging, material addition and heating. Temperature changes due to reactions are also taken into account and are therefore coupled with the basic thermochemical model. Both are not only used to calculate the actual heat state but also to predict take-over time and temperature.
The thermochemical model calculates oxide and element activities based on current process conditions and events, current heat state and energy losses and gains. In this context, IMAS modeling includes a thermophysical property library, reaction enthalpies, coefficients for interactions providing the necessary parameters, and coefficients to determine and calculate the activities.
3) INTECO's smart process camera
to safely monitor operation
The smart process camera is a retractable and therefore well protected optical system that directly streams a high-resolution video to the control room to ensure safe low-manpower operation. The optional thermal imaging variant provides a clear view through smoke and dust and serves for automatic stirring adjustment. Additional generated process information such as slag height and stirring eye detection enhances metallurgical model accuracy and safety.
4) cost-optimized charge mix calculation and optimization
for a cost-optimal charge mix
The cost-optimized charge mix calculation and optimization tool calculates the exact and cost-optimized material mix and quantity to achieve the target composition. The calculation can be based on previously prepared materials, on strategic material storage, or a combination of both, optimizing material handling by using broken lots. Micro-dosing units and segregation optimization for heavy elements can also be implemented. The tool supports compacting by considering fractional sizes, ensuring perfect physical compacting. Both, ingot and slab-based, as well as batch-based optimization are possible.
The INTECO heating controller for EPH and ESH is a sophisticated solution for tundish heating. The basic design offers a cascaded control function for temperature control based on a fixed value or a temperature profile. It features automatic slag melting, immersion depth control and detection of stirring problems. Optionally, a temperature and prediction model can be applied using tundish condition and history as well as data of successful heat levels for predicting and controlling the temperature and making the system independent from a temperature signal.
The thermochemical model calculates oxide and element activities based on current process conditions and events, current heat state and energy losses and gains. In this context, IMAS modeling includes a thermophysical property library, reaction enthalpies, coefficients for interactions providing the necessary parameters, and coefficients to determine and calculate the activities.
The temperature model accounts for the temperature losses due to radiation and convection as well as the changes in temperature due to purging, material addition and heating. Temperature changes due to reactions are also taken into account and are therefore coupled with the basic thermochemical model. Both are not only used to calculate the actual heat state but also to predict take-over time and temperature.
The smart process camera is a retractable and therefore well protected optical system that directly streams a high-resolution video to the control room to ensure safe low-manpower operation. The optional thermal imaging variant provides a clear view through smoke and dust and serves for automatic stirring adjustment. Additional generated process information such as slag height and stirring eye detection enhances metallurgical model accuracy and safety.
The cost-optimized charge mix calculation and optimization tool calculates the exact and cost-optimized material mix and quantity to achieve the target composition. The calculation can be based on previously prepared materials, on strategic material storage, or a combination of both, optimizing material handling by using broken lots. Micro-dosing units and segregation optimization for heavy elements can also be implemented. The tool supports compacting by considering fractional sizes, ensuring perfect physical compacting. Both, ingot and slab-based, as well as batch-based optimization are possible.
Projekte
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