Werkstattbroschüre DIN A4

MMK – Grobblechstraße
ELEKTRIK UND AUTOMATION
AUS EINER HAND
SMS metallurgy
STAHLWERKE und WALZWERKSTECHNIK
AUTOMATIONSSYSTEME
Elektrik und Automation
SMS DEMAG
Automationssysteme
MMK – Grobblechstraße
ELEKTRIK UND AUTOMATION
AUS EINER HAND
Das Magnitogorsker Metallurgische Kombinat (MMK)
in Russland hat eine Stranggießanlage und ein Grobblechwalzwerk inklusive der gesamten Elektrik,
Antriebstechnik und Automatisierungssysteme
bestellt. Die wesentlichen Herausforderungen bei diesen Anlagen hinsichtlich Elektrik und Automation sind
die anlagenspezifische Auslegung sowie eine übergreifende Lösung für das Stahl- und Walzwerk.
Die Gießbreite beträgt maximal 2700 mm und kann im
laufenden Betrieb variiert werden. Das neue Grobblechwalzwerk wird Bleche mit Breiten bis 4800 mm
produzieren. Die geplante Jahreskapazität der Anlage
beträgt rd. 1,5 Mio. t, die maximale Walzkraft 120 MN.
Geplant ist die Herstellung von Rohrstählen (bis X120)
als Ausgangsmaterial für Großrohre im Gas- und Ölbereich sowie großdimensionierte Bleche für den Brücken-, Schiffs- und Schwermaschinenbau.
Mit dem neuen 5-m-Grobblechwalzwerk, dem ersten
dieser Größe in Russland, wird der bedeutende russische Stahlproduzent eines der stärksten Walzgerüste
weltweit besitzen. Die SMS Demag AG stellt für diese
Gerüste mit zweimal 12 MW auch die leistungsfähigsten Antriebe bereit, die das Unternehmen bisher ausgeliefert hat. Ein Grobblechwalzwerk und eine vorgeschaltete Stranggießanlage in diesen Dimensionen ist
nicht nur für die Mechanik eine besondere Herausforderung, sondern ebenso für die Elektrik und Automation. Dieses wird aus den wichtigsten Leistungsdaten
der Anlagen für den russischen Stahlproduzenten
ersichtlich: Die Stranggießanlage ist für die Produktion
von Brammen mit einer Dicke bis 300 mm ausgelegt
und erreicht eine Gießgeschwindigkeit von 2,0 m/min.
Für die Elektrik und Automation der neuen Stranggießanlage und des 5-m-Grobblechwalzwerkes werden
das Basis- und das Detailengineering, die Lieferung
und Montage der Komponenten sowie die Inbetriebnahme, die für Mitte 2009 vorgesehen ist, von SMS
Demag stammen. Die Vorteile für MMK: Eine durchgängig abgestimmte Lösung, ein verantwortlicher
Ansprechpartner. Gleichzeitig wird die lückenlose
Elektrik- und Automationslösung X-Pact® von SMS
Demag integriert, die die hohen Anforderungen des
Anlagenbetreibers an Produktivität und Produktqualität der beiden neuen Anlagen inklusive der Nebenanlagen ermöglichen soll.
Warmblechrichtmaschine
Laminarkühlung
Quarto-Walzgerüst
mit Staucher
Aufwärmöfen
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Vor-RichtMaschine
Sprühkühlung
Stranggießanlage
MIT HOHER LEISTUNG UND
GROßER FLEXIBILITÄT
Das Automationspaket von SMS Demag verknüpft bei
der Stranggießanlage für MMK die unterschiedlichen
Ebenen der Elektrik und Automation. X-Pact® ist modular aufgebaut. Level 0 spricht die Antriebe und Energieversorgung an, Level 1 beinhaltet das Regelungssystem
und im Level 2 werden die Anlagenprozesse abgebildet.
Für die Stranggießanlage umfasst das X-Pact®-Lösungsspektrum im Wesentlichen folgende Bereiche:
Level 0
Energie-Einspeisung und -Verteilsystem, Umrichter,
Motoren, Netzwerkeinrichtungen, Instrumentierung
und Subsysteme
Level 1
Automation: Hard- und Software, HMI, Technologische Kontroll-Systeme (TCS)
Level 2
Technologische Prozessmodelle (TPM). Caster
Computer-System (CCS), Mould Monitoring System
(MMS) mit Durchbruchfrüherkennung (BPS), Dynamisches Kühlmodell (DSC).
Im Vordergrund stehen für die Gießanlage die hohe
Zuverlässigkeit, die Flexibilität hinsichtlich Produktvielfalt und -dimensionen sowie die gleichmäßige Qualität
des inneren Gefüges der Stahlbrammen. Durch das
harmonische Zusammenwirken von Mechanik, Elektrik und Automation wird der Anlagenbetreiber MMK
diese Ziele erreichen können. Aus Automationssicht
sind dabei insbesondere folgende Bestandteile von
X-Pact® maßgebend.
Caster Computer System (CCS). Mit diesem System
werden die Prozesse innerhalb der Gießmaschine
optimiert. Das sind unter anderem Gießgeschwindigkeit, Breiten- und Längenoptimierung des Stranges
sowie Materialverfolgung und Aufzeichnungen zum
Qualitätsmanagement.
Mould Monitoring System (MMS). Das Mould Monitoring System mit der Durchbruchfrüherkennung
(BPS, Break-out Prediction System) ermöglicht die
Prozessbeherrschung in der Kokille online. Temperaturverläufe werden visualisiert und die Istwerte laufend mit den Sollwerten abgeglichen, um mögliche
Durchbrüche frühzeitig zu erkennen und somit zu vermeiden.
Dynamic Solidification Control (DSC). Die Zweistoff-Sekundärkühlung mit dynamischer Berechnung
des Kühlmodells überwacht und regelt den Erstarrungsprozess der Brammen. Auf Basis von hinterlegten Modellen werden die Brammen gezielt gekühlt,
um die gewünschten metallurgischen Eigenschaften
der Werkstoffe einzustellen.
Fertiglinie
Scherenlinien
KaltblechRichtmaschine
Kühlbetten
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Hauptantriebsmotor.
Modell des Zwillingsantriebs.
5-m-Grobblechwalzwerk
FÜR GROßE ABMESSUNGEN UND
HOHE QUALITÄT
Die Dimensionen der Mechanik sind beeindruckend.
MMK wird das schwerste und stärkste Walzgerüst für
Grobbleche betreiben, das je gebaut wurde. Die maximale Walzkraft wird 120 MN betragen. Das stellt
sowohl die Antriebstechnik als auch die Automation
und Elektrik vor besondere Herausforderungen.
Neben den zwei Hauptantrieben mit jeweils 12 MW
gilt es ebenso, die rd. 1500 weiteren Motoren der
Anlage präzise zu überwachen und zu regeln. Diese
Details zeigen, wie komplex der Gesamtumfang der
Elektrik und Automation ist, den SMS Demag im Rahmen von X-Pact® für MMK aus einer Hand bereitstellen wird: von Level 0 bis Level 2.
Level 2
Zum Level 2 zählen die Prozessmodelle, die sämtliche
Walzparameter für perfekte Produktgeometrien
bereitstellen. Dazu zählen u.a. das Stichplanmodell in
Kombination mit der Walzfolgesteuerung und dem
Profil-, Kontur- und Planheitsmodell. Dazu zählt auch
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SMS DEMAG
Automationssysteme
eine übergeordnete Materialverfolgung für den gesamten Walzwerksbereich bis hin zur Adjustage. Damit
wird die gesamte Blechlogistik des Werkes transparent. Das System weiß also genau, welches Blech mit
welchen Eigenschaften welche Bearbeitungsschritte
im jeweiligen Prozessteil der Anlage erfordert und
richtet die Maschinen entsprechend präzise darauf
ein.
Level 1
SMS Demag wird die kompletten technologischen
Regelungen, Ablaufsteuerungen sowie Bedien- und
Visualisierungseinrichtungen (HMI, Human Machine
Interface) realisieren. Dieses geschieht für den gesamten Walzwerksbereich inklusive Staucher, Fertiggerüst, Vorrichtmaschine, Blechkühlung und Warmblechrichtmaschine und umfasst auch die Kühlbetten, die
Scherenlinien mit vier Scheren sowie die Adjustage
inklusive einer Kaltblechrichtmaschine. Bei der Blechkühlung (PCS, Plate Cooling System) wird eine neu
entwickelte Inline-Rollensprühkühlung in Kombination
mit einer Laminarkühlung mit entsprechenden Kühlmodellen zum Einsatz kommen. Die Kaltrichtmaschine bietet durch ihren Neun- oder Fünf-Rollen-Modus
einen erweiterten Richtbereich. Dies wurde ebenfalls
in X-Pact® berücksichtigt und verdeutlicht exempla-
Quarto-Fertiggerüst mit Staucher.
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risch, wie eng Mechanik und Automation aufeinander
abgestimmt sind. Zum Gesamtsystem von SMS
Demag zählen darüber hinaus die technologischen
Messgeräte.
Level 0
Das komplette Antriebssystem wird von SMS Demag
konzipiert und geliefert. Neben den bereits beschriebenen Hauptantrieben (mit einer Leistung von 2 · 12
MW) mit Trafos, Umrichtern und Motoren zählen dazu
auch die Rollgangsantriebe für eine Strecke von 1,2
km. Aber auch die großen Hilfsantriebe für den Staucher, für die Scheren und die Richtmaschine sowie
weitere Hilfsantriebe und Konstantantriebe sind im
Lieferumfang enthalten.
Über diese Einrichtungen hinaus übernimmt SMS
Demag die maßgeblichen Engineering- und Designaufgaben für die Schalthäuser und Steuerbühnen
sowie für die Montage und Kabel. Somit erhält MMK
ein komplettes Leistungspaket, das alle Produktivitäts- und Qualitätsanforderungen sicherstellt und
alle Voraussetzungen für eine perfekte Einheit aus
Mechanik, Elektrik und Automation aus einer Hand
erfüllt.
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SMS DEMAG AG
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57271 Hilchenbach
Telefon: +49 (0) 27 33 29-5895
Telefax: +49 (0) 27 33 29-775895
E-mail: [email protected]
Internet: www.sms-demag.com
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Telefon: +49 (0) 2 11 8 81-58 95
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Geschäftsbereich Elektrik und Automation
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