Edelstahl wird weltweit in großem Umfang gebraucht. Den immensen Bedarf berücksichtigt Taiyuan Iron and Steel Group Co., Ltd, einer der international größten Edelstahlproduzenten, mit der intelligenten Modernisierung seiner Produktionslinie im Warmwalzwerk für Edelstahlbleche. Für dieses Projekt stellt Rösler die entsprechende Vertikalstrahlanlage bereit.
Die Taiyuan Iron and Steel Group ist einer der weltweit größten und renommiertesten Lieferanten der Stahlindustrie und Teil der China Baowu Steel Group Corporation Limited. Das Unternehmen mit Sitz in Taiyuan in der chinesischen Provinz Shanxi fokussiert sich seit langem unter anderem auf die Entwicklung und Herstellung von Produkten aus Edelstahl wie beispielsweise Bleche. Für diesen Bereich wurde 2020 ein Projekt mit angestoßen: Die Produktionslinie im Warmwalzwerk für Edelstahlbleche sollte inklusive einer neuen Strahl- und Beizanlage für einen mannlosen Betrieb intelligent modernisiert werden.
An die Strahlanlage, mit der bis zu 4.100 mm lange und bis zu 160 mm starke Bleche mit einem Maximalgewicht von 35 Tonnen bearbeitet werden, hat das Unternehmen sehr präzise und spezifische Anforderungen hinsichtlich des Bearbeitungsergebnisses und des Werkstückhandlings. Daraus ergab sich für die Entwickler und Ingenieure von Rösler die Herausforderung eine Anlage zu liefern, die ein hochpräzises Oberflächenfinish auf den Mikrometer genau sicherstellt. Bei der Größe, Leistungsstärke und Durchlaufgeschwindigkeit erhöht der Anlagenbauer sein Realisierungspotential.
Hohe Durchlaufgeschwindigkeit und geringe Oberflächenrauheit
Es war eine wesentliche Anforderung von der Taiyuan Iron and Steel Group, dass die Bleche mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 7 m/min bearbeitet werden und dabei eine Oberflächenrauheit von bis zu Ra 4,0 μm sowie eine Oberflächengüte von A/B Sa 2,5 erzielt wird.
Um selbst geringste Beschädigungen der Oberflächen durch Transportrollen zu vermeiden, war auch der Transport der Teile in vertikaler Position durch die Anlage festgelegt. Die direkt an die Strahlanlage angeschlossene Beizanlage durchlaufen die Bleche ebenfalls vertikal. Die Anlieferung der Bleche erfolgt jedoch horizontal, sie werden erst kurz vor der Strahlanlage in die vertikale Position gebracht.
Zwei Anlagen zu einer verkettet
Um den Ansprüchen an die Oberflächenqualität in der geforderten Zeit nachzukommen, kreierten die Ingenieure von Rösler eine innovative Lösung. Sie enthält zwei baugleichen Strahlanlagen. Die Edelstahlbleche werden darin mit zwei verschiedenen Strahlmitteln nacheinander bearbeitet. Jede Strahleinheit verfügt über jeweils zwölf Gamma 400G-Turbinen mit einer Antriebsleistung von je 37 kW. Jeweils sechs Turbinen sind in schräger Position seitlich an den Wänden der Strahlkammer angebracht.
Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass die Bleche auf der gesamten Breite homogen bearbeitet werden. Der insgesamte Strahlmitteldurchsatz liegt bei 12.000 kg/min – eine durchschnittliche Strahlanlage weist einen Wert von 2.000 bis 3.000 kg/min auf. Der hohe Durchsatz brachte auch besondere Anforderungen an den Verschleißschutz hervor. Entsprechend ist die aus Manganstahl gefertigte Strahlkammer zusätzlich mit zehn Millimeter starken, austauschbaren Platten aus dem widerstandsfähigen Werkstoff versehen.
Für Strahlprozesse, bei denen eine höhere Oberflächenrauheit notwendig ist, kann jede Strahleinheit separat betrieben werden. In diesen Fällen beläuft sich die Transportgeschwindigkeit 4 m/min. Um eine Strahlmittelverschleppung auszuschließen, verfügt jede Anlage über eine Abblaseinheit.
Robuste, wartungsfreundliche Ausführung
Sowohl die Blechdimensionen als auch das maximale Gewicht zwingt zu einer robusten Ausführung der Anlage. So liegt die Belastbarkeit pro Meter bei vier Tonnen. Der Anlagenkomplex ist insgesamt 17 Meter lang und 14 Meter hoch. Platziert wurde er in einer zweieinhalb Meter tiefen Grube. Auf dem Dach der Strahlanlage ist die Strahlmittelaufbereitung inklusive Strahlmittelbunker installiert.
Für eine schnelle und komfortable Wartung sind vier Inspektionsbühnen auf verschiedenen Ebenen angebracht, die über Treppen erreichbar sind. Das Strahlsystem ist auf die Bearbeitung von 315.000 Tonnen Edelstahlblechen jährlich ausgelegt.
Level-2-Steuerungssystem für mannlosen Betrieb
Die Produktionslinie, die die Strahlanlage von Rösler und die Beizanlage enthält, ist mit einem Level-2-Steuerungssystem ausgestattet. Dieses übergeordnete System bereitet alle Informationen auf, die für den Bearbeitungsprozess erforderlich sind, beispielsweise den Blechtyp und die geforderte Oberflächenrauigkeit.
Anhand dieser Daten wird auch weitergegeben, ob das Blech in beiden Anlagen oder nur in einer gestrahlt werden soll. Diese Vorgehensweise stellt sicher, dass im mannlosen Betrieb die jeweils vorgegebenen Werte für die Oberflächenrauheit und -güte erzielt werden.
In 21 Containern nach China
Konstruiert und gebaut wurde das komplette Vertikalstrahlsystem in Deutschland. Der Transport nach China lief dann in 21 Containern über dem Seeweg. Dort angekommen, wurde es von Rösler-Monteuren aufgebaut, die teilweise dafür aus Deutschland angereist waren.
Da die Montage in eine Zeit verschärfter chinesischer Einreise- und Quarantänebestimmungen fiel, stellte sie eine weitere Herausforderung dar. Außerdem war eine sehr enge Zusammenarbeit mit den Montagemitarbeitenden des Lieferanten der Beizanlage notwendig, da beide Anlagen parallel und abgestimmt aufgebaut werden mussten.
Vasili Schaermann, Global Sales Expert bei der Rösler Oberflächentechnik GmbH, sagt:
„Nach dem Komplettaufbau bei der Taiyuan Iron and Steel Group konnten wir erstmals auch die gesamte Anlage testen. Dies war an unserem Produktionsstandort in Untermerzbach aufgrund der Größe des Strahlsystems nicht möglich gewesen. Erfreulicherweise lief die Inbetriebnahme beim Kunden sehr gut und erfolgreich wie das gesamte Projekt. Wir werden in Zukunft definitiv weitere Vertikalstrahlanlagen realisieren und freuen uns über die gute und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Taiyuan Iron and Steel Group.“
Dort ist man mit dem Ergebnis der Zusammenarbeit mit Rösler und dem reibungslosen Ablauf des Projekts mehr als zufrieden. Die Experten bei Rösler konnten genau die Bedürfnisse des Unternehmens berücksichtigen.
