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Segment Casting

Das Segment Casting – ein semikontinuierlicher, vertikaler Gießprozess wird eine neue Ära im Bereich der Produktion von großen Blöcken für verschiedenste Anwendungen, wie zum Beispiel der Maschinen- und Energietechnik, einleiten und Blöcke mit entsprechend großen Abmessungen für nachfolgende Schmiedeprozesse erzeugen. Wenngleich die Herstellung schwerer Schmiedeblöcke im Blockgießverfahren ein seit Jahrzehnten etabliertes Verfahren ist, ist dieses Verfahren jedoch mit gewissen Unzulänglichkeiten und Einschränkungen wie Blockseigerungen, schlechter Ausbringung und einer begrenzten Blocklänge behaftet.

Aufbauend auf unseren Erfahrungen in verschiedenen Gießverfahren entstand eine völlig neue Verfahrensidee, die annähernd als Kombination des Blockgießens, Stranggießens und des ESU-Prozesses angesehen werden kann. Im sogenannten Segment-Casting-Prozess werden in einem semikontinuierlichen Verfahren großformatige Blöcke bis zu 1.500mm rund direkt aus Flüssigstahl erzeugt zu vereinen und einen neuen Gießprozess – den Segment-Casting-Prozess – zur industriellen Produktionsreife zu führen.

Ausführungen:

  • Querschnitte: rund, polygonal, rechteckig, quadratisch
  • Durchmesser bis ca. 1.500mm oder vergleichbar für andere Geometrien
  • Länge: bis zu 13-15m mit Zuschnitt auf die endgültige Produktlänge
  • auf sämtliche Stahlgüten anwendbar

 

Anlagenvarianten:

  •  Halbkontinuierlich (SC) zu Blöcken gießbar in bis zu vier parallelen Strängen und
    anschließendem Zuschnitt außerhalb der Anlage
  • Kontinuierlich (VCC) in Sequenzen mehrerer Gießpfannen mit Zuschnitt in der Anlage und anschließendem Abtransport des Blocks

 

Features

  • Induktiver Speiser für maximale Ausbringung im Schopfbereich
  • Dynamisches elektromagnetisches Rührsystem (EMS) auf Basis eines Online-Erstarrungsmodells
  • ESH/EPH-Heizsystem für Tundish- bzw. Pfannenheizung
  • Bewegliche Wärmeisolierungen im Blockbereich
  • Tundish Inertisierung und Flüssigstahlschutz von der Gießpfanne bis zur Kokille
  • Elektromechanischer Servo- oder hydraulischer Oszillator
  • Vollautomatisches Kaltstrangladesystem
  • Vollautomatisches Blockentladesystem

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.

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INTECO heating controller for EPH and ESH

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.

Tundish Level Master (TLM)

The Tundish Level Master is used for automatic level control of the filling level in the tundish at a defined set point by monitoring the tundish gross weight (through the related weighing system) and controlling the ladle slide gate.

Mould Level Master

A stable mould level is essential for casting high-quality steel grades. The INTECO Mould Level Master is an advanced control system which uses a patented detection system to ensure exact mould level control throughout the entire continuous casting process, regardless of the conditions, variations and disturbances. It reduces the risk of overflow, which results in better casting stability and a safe and reliable operation. The included flushing function removes clogging (alumina build-up). The system is sensor-independent and can be connected to various measuring systems such as radiometric, ultra-sonic, or eddy-current systems.

Solidification model

Our micro-segregation model defines thermo-physical properties of steel according to the chemical composition such as liquidus/solidus temperature, density and thermal conductivity. The solidification model calculates the temperature profiles along the entire solidifying strand, taking the thermal boundary conditions and relevant process variables like casting speed and water flow into consideration. The model provides real-time data on surface temperature, internal gradients and shell thickness as a function of solid fraction.

Dynamic final stirrer

INTECO’s advanced online solidification model allows precise adjustment of the dynamic final stirrer’s position during the casting process and provides real-time data. It defines thermo-physical properties of steel according to the chemical composition and calculates temperature profiles along the entire solidifying strand. This allows to change input parameters such as casting speed, water flow, tundish heat, steel grade composition and many more. As a result, it ensures highest final product quality, guaranteeing high level of soundness, low segregation and defect-free center structure.

IMAS process automation

IMAS-PA-SC provides advanced top-down process guidance through dynamic or static treatment planning and integrated optimization tools. Process supervision is massively improved by the cockpit view and integrated real-time process models. IMAS provides instant real-time information and alerts, based on which the operators can control and steer the process just-in-time. The heat-based data recording stores sensor data, including complex information such as video streams, allowing observation of real-time data for quality assurance and process improvement.

INTECO-Heizregler für EPH und ESH

Der INTECO-Heizregler für EPH und ESH ist eine anspruchsvolle Lösung für Verteiler-Erhitzungsanwendungen wie Abguss oder Pulverproduktion. Die grundlegende Gestaltung bietet eine kaskadierte Regelungsfunktion für die Temperaturregelung auf der Grundlage eines Festwerts oder eines Temperaturprofils. Der Regler bietet automatisches Schlackeschmelzen, Regelung der Eintauchtiefe und die Erkennung von Rührproblemen. Optional kann ein Temperatur- und Vorhersagemodell angewendet werden, das den Zustand des Verteilers und den Verlauf sowie Daten erfolgreicher Wärmepegel für die Vorhersage und Regelung der Temperatur nutzt und das System von einem Temperatursignal unabhängig macht.

Tundish Level Master (TLM)
 

Der Tundish Level Master für die automatische Regelung des Füllstands in dem Verteiler bei einem definierten Sollwert durch Überwachung des Bruttogewichts des Verteilers (durch das verbundene Wiegesystem) und die Regelung des Pfannenschiebers verwendet.

Gießspiegelregelung (Mould Level Master)
 

Eine stabile Kokillenhöhe ist eine Voraussetzung für den Stahlguss in hoher Qualität. Der Mould Level Master (MLM) von INTECO erhöht die Qualitätsaspekte und minimiert gleichzeitig Risiken wie etwa Überlauf und verbessert so die Gussstabilität und die Betriebssicherheit. Der Mould Level Master beinhaltet eine spezielle patentierte Erkennungslogik, die Fehler erkennt und Gegenmaßnahmen zur Stabilisierung periodischer Schwankungen des Füllstands der Kokille aufgrund von „unstetigem Beulen“ und Schwanken. Gleichzeitig dient er dazu, Synchronismus zwischen Abweichungen der des Füllstands der Kokille und der Anschlagposition zu vermeiden, da dies andernfalls zu einer wachsenden Instabilität des Füllstands der Kokille führen würde. Die enthaltene Spülfunktion wird verwendet, um Blockierungen (angesammeltes Aluminiumoxid) zu beseitigen. Die Antiblockierfunktion reduziert Blockierungen durch Bewegen des Anschlags um den tatsächliche Sollwert. Der Zeitraum und die Amplitude der Bewegung werden so eingestellt, dass der Motor niemals aufgrund seiner mechanischen/elektrischen Trägheit asynchron läuft. Aufgrund der hohen Bewegungs-/Vibrationsgeschwindigkeit beträgt die durchschnittliche Stahlflussschwankung null und beeinflusst daher nicht die Stabilität des Füllstands der Kokille. Durch diese Bewegung wird der Vortex-Effekt des SEN/SES ebenfalls reduziert, was zusätzlich zu der Vermeidung von Blockierungen beiträgt. Das System arbeitet sensorunabhängig und kann mit allen verschiedenen Arten von Messsystemen wie etwa radiometrischen, Ultraschall- oder Wirbelstromsystemen verbunden werden.

Erstarrungs-Modell
 

Das Erstarrungsmodell berechnet die Temperaturprofile entlang des gesamten erstarrenden Strangs unter Berücksichtigung der thermalen Grenzzustände und der relevanten Prozessvariablen wie Abgussgeschwindigkeit und Wasserfluss. Die Berechnung stellt eine Echtzeitbestimmung der tatsächlichen Oberflächentemperatur, der internen Gradienten und der Schalendicke als Funktion des Festkörperanteils dar.

Mikrosegrations-Modell & dynamischer Rührer
 

Unser Mikrosegregations-Modell wird verwendet, um die thermophysikalischen Eigenschaften von Stahl entsprechend der chemischen Zusammensetzung wie etwa Liquidus-/Solidus-Temperatur, Dichte und Wärmeleitfähigkeit zu definieren. Das Erstarrungsmodell berechnet die Temperaturprofile entlang des gesamten erstarrenden Strangs unter Berücksichtigung der thermalen Grenzzustände und der relevanten Prozessvariablen wie Abgussgeschwindigkeit und Wasserfluss. Die Berechnung stellt eine Echtzeitbestimmung der tatsächlichen Oberflächentemperatur, der internen Gradienten und der Schalendicke als Funktion des Festkörperanteils dar. Der dynamische letzte Rührer kann ganz einfach mit dem Erstarrungsmodell verbunden werden, um die optimalen anzuwendenden Parameter in Abhängigkeit von dem Festkörperanteil zu liefern.

Prozessautomatisierung
 

IMAS-PA-SC bietet eine optimale Prozesssteuerung durch dynamische oder statische Behandlungspläne und integrierte Optimierungswerkzeuge. Die Prozessüberwachung profitiert durch die Cockpit-Ansicht und integrierte Echtzeit-Prozessmodelle. IMAS liefert Echzeitinformationen und Warnungen, anhand derer die Bediener den Prozess in optimal steuern können. Die chargenbasierte Datenaufzeichnung speichert Sensordaten, einschließlich komplexer Informationen wie Videodaten und ermöglicht eine genaue Analyse zur Qualitätssicherung und Prozessverbesserung.

Projekte

voestalpine Stahl Donawitz

Ø230, 270 x 360mm, max. 11m Blocklänge, niedriglegierte/hochlegierte Stähle, Edelstahl

TianMA

Ø500, 620-oktagonal, Ø1000, max. 13m Blocklänge, niedriglegierter Stahl, Kugellagerstähle
1) INTECO heating controller for EPH and ESH

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) Tundish Level Master (TLM)

The Tundish Level Master is used for automatic level control of the filling level in the tundish at a defined set point by monitoring the tundish gross weight (through the related weighing system) and controlling the ladle slide gate.

3) Mould Level Master

A stable mould level is essential for casting high-quality steel grades. The INTECO Mould Level Master is an advanced control system which uses a patented detection system to ensure exact mould level control throughout the entire continuous casting process, regardless of the conditions, variations and disturbances. It reduces the risk of overflow, which results in better casting stability and a safe and reliable operation. The included flushing function removes clogging (alumina build-up). The system is sensor-independent and can be connected to various measuring systems such as radiometric, ultra-sonic, or eddy-current systems.

4) Solidification model

Our micro-segregation model defines thermo-physical properties of steel according to the chemical composition such as liquidus/solidus temperature, density and thermal conductivity. The solidification model calculates the temperature profiles along the entire solidifying strand, taking the thermal boundary conditions and relevant process variables like casting speed and water flow into consideration. The model provides real-time data on surface temperature, internal gradients and shell thickness as a function of solid fraction.

5) Dynamic final stirrer

INTECO’s advanced online solidification model allows precise adjustment of the dynamic final stirrer’s position during the casting process and provides real-time data. It defines thermo-physical properties of steel according to the chemical composition and calculates temperature profiles along the entire solidifying strand. This allows to change input parameters such as casting speed, water flow, tundish heat, steel grade composition and many more. As a result, it ensures highest final product quality, guaranteeing high level of soundness, low segregation and defect-free center structure.

6) IMAS process automation

IMAS-PA-SC provides advanced top-down process guidance through dynamic or static treatment planning and integrated optimization tools. Process supervision is massively improved by the cockpit view and integrated real-time process models. IMAS provides instant real-time information and alerts, based on which the operators can control and steer the process just-in-time. The heat-based data recording stores sensor data, including complex information such as video streams, allowing observation of real-time data for quality assurance and process improvement.

1) INTECO-Heizregler für EPH und ESH

Der INTECO-Heizregler für EPH und ESH ist eine anspruchsvolle Lösung für Verteiler-Erhitzungsanwendungen wie Abguss oder Pulverproduktion. Die grundlegende Gestaltung bietet eine kaskadierte Regelungsfunktion für die Temperaturregelung auf der Grundlage eines Festwerts oder eines Temperaturprofils. Der Regler bietet automatisches Schlackeschmelzen, Regelung der Eintauchtiefe und die Erkennung von Rührproblemen. Optional kann ein Temperatur- und Vorhersagemodell angewendet werden, das den Zustand des Verteilers und den Verlauf sowie Daten erfolgreicher Wärmepegel für die Vorhersage und Regelung der Temperatur nutzt und das System von einem Temperatursignal unabhängig macht.

2) Tundish Level Master (TLM)

Der Tundish Level Master für die automatische Regelung des Füllstands in dem Verteiler bei einem definierten Sollwert durch Überwachung des Bruttogewichts des Verteilers (durch das verbundene Wiegesystem) und die Regelung des Pfannenschiebers verwendet.

3) Gießspiegelregelung (Mould Level Master)

Eine stabile Kokillenhöhe ist eine Voraussetzung für den Stahlguss in hoher Qualität. Der Mould Level Master (MLM) von INTECO erhöht die Qualitätsaspekte und minimiert gleichzeitig Risiken wie etwa Überlauf und verbessert so die Gussstabilität und die Betriebssicherheit. Der Mould Level Master beinhaltet eine spezielle patentierte Erkennungslogik, die Fehler erkennt und Gegenmaßnahmen zur Stabilisierung periodischer Schwankungen des Füllstands der Kokille aufgrund von „unstetigem Beulen“ und Schwanken. Gleichzeitig dient er dazu, Synchronismus zwischen Abweichungen der des Füllstands der Kokille und der Anschlagposition zu vermeiden, da dies andernfalls zu einer wachsenden Instabilität des Füllstands der Kokille führen würde. Die enthaltene Spülfunktion wird verwendet, um Blockierungen (angesammeltes Aluminiumoxid) zu beseitigen. Die Antiblockierfunktion reduziert Blockierungen durch Bewegen des Anschlags um den tatsächliche Sollwert. Der Zeitraum und die Amplitude der Bewegung werden so eingestellt, dass der Motor niemals aufgrund seiner mechanischen/elektrischen Trägheit asynchron läuft. Aufgrund der hohen Bewegungs-/Vibrationsgeschwindigkeit beträgt die durchschnittliche Stahlflussschwankung null und beeinflusst daher nicht die Stabilität des Füllstands der Kokille. Durch diese Bewegung wird der Vortex-Effekt des SEN/SES ebenfalls reduziert, was zusätzlich zu der Vermeidung von Blockierungen beiträgt. Das System arbeitet sensorunabhängig und kann mit allen verschiedenen Arten von Messsystemen wie etwa radiometrischen, Ultraschall- oder Wirbelstromsystemen verbunden werden.

4) Erstarrungs-Modell

Das Erstarrungsmodell berechnet die Temperaturprofile entlang des gesamten erstarrenden Strangs unter Berücksichtigung der thermalen Grenzzustände und der relevanten Prozessvariablen wie Abgussgeschwindigkeit und Wasserfluss. Die Berechnung stellt eine Echtzeitbestimmung der tatsächlichen Oberflächentemperatur, der internen Gradienten und der Schalendicke als Funktion des Festkörperanteils dar.

5) Mikrosegrations-Modell & dynamischer Rührer

Unser Mikrosegregations-Modell wird verwendet, um die thermophysikalischen Eigenschaften von Stahl entsprechend der chemischen Zusammensetzung wie etwa Liquidus-/Solidus-Temperatur, Dichte und Wärmeleitfähigkeit zu definieren. Das Erstarrungsmodell berechnet die Temperaturprofile entlang des gesamten erstarrenden Strangs unter Berücksichtigung der thermalen Grenzzustände und der relevanten Prozessvariablen wie Abgussgeschwindigkeit und Wasserfluss. Die Berechnung stellt eine Echtzeitbestimmung der tatsächlichen Oberflächentemperatur, der internen Gradienten und der Schalendicke als Funktion des Festkörperanteils dar. Der dynamische letzte Rührer kann ganz einfach mit dem Erstarrungsmodell verbunden werden, um die optimalen anzuwendenden Parameter in Abhängigkeit von dem Festkörperanteil zu liefern.

6) Prozessautomatisierung

IMAS-PA-SC bietet eine optimale Prozesssteuerung durch dynamische oder statische Behandlungspläne und integrierte Optimierungswerkzeuge. Die Prozessüberwachung profitiert durch die Cockpit-Ansicht und integrierte Echtzeit-Prozessmodelle. IMAS liefert Echzeitinformationen und Warnungen, anhand derer die Bediener den Prozess in optimal steuern können. Die chargenbasierte Datenaufzeichnung speichert Sensordaten, einschließlich komplexer Informationen wie Videodaten und ermöglicht eine genaue Analyse zur Qualitätssicherung und Prozessverbesserung.