SMS Siemag AG - Alu-web.de

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28.02.2014 Views

ALUMINIUMWALzINDUSTRIe auch bei bestehenden Anlagen, seien es Eigenoder Fremdanlagen, kann der Energy Advisor nachträglich integriert werden. Vielfältiger Nutzen für die Aluminiumindustrie Gemessen am hohen Energieeinsatz, der zur Erzeugung von Primäraluminium in der Aluminiumhütte erforderlich ist, erscheint der Energiebedarf eines Aluminiumwalzwerkes mit seinen Warm- und Kaltwalzwerken, den Erwärmungs- und Wärmebehandlungsöfen sowie den Bandbehandlungslinien bisher eher Walzprozess im Vorgerüst moderat. Die Entwicklungen im bewussten Umgang mit Energie bei Anlagen, die in den letzten Jahren errichtet wurden, haben jedoch gezeigt, dass auch hier noch deutliche Verbesserungspotenziale gegeben sind. Um hier gezielt vorzugehen ist es wichtig, nicht nur die primären Energieverbraucher wie die Beheizung von Öfen oder Hauptantriebe von Walzwerken zu betrachten. Der Einsatz des Energy Advisors gibt auch wertvolle Aufschlüsse über den nicht unerheblichen Verbrauch von Nebenanlagen wie Hydraulikantriebe, Absauganlagen und Druckluftversorgung. Bleiben wir beim Walzwerk: Abgesehen von der transparenten Darstellung der Energieverbräuche der Hauptantriebe kann der Energy Advisor eingesetzt werden, um dem Bedien- und Wartungspersonal konkrete Handlungsempfehlungen für eine energieoptimierte Fahrweise der Nebenanlagen zu geben. So werden zum Beispiel Handlungsempfehlungen für Walzpausen gegeben, in denen die gesamten Nebenanlagen – soweit prozesstechnologisch vertretbar – heruntergefahren werden können und erst kurz vor dem Wiederanwalzen ihre volle Leistung erreichen. Ähnlich verhält es sich beispielsweise bei Bandbeschichtungslinien. Bei den von SMS Siemag eingesetzten GATV-Trocknungsöfen wird die Strategie verfolgt, die Gasreinigung so auszulegen, dass die im Abgas enthaltenen flüchtigen Lackbestandteile wieder dem Verbrennungsprozess zugeführt werden. Dies kann so weit gehen, dass die Anlage unter bestimmten Voraussetzungen einen autothermen Betriebszustand erreicht, der den Energieverbrauch erheblich reduziert. Diese sehr effiziente Maßnahme kann mit dem Energy Advisor überwacht und optimiert werden, sodass das Bedienungspersonal stets über den Status des Prozesses informiert ist. Der Energy Advisor spricht eine Empfehlung für Rolling process in a roughing stand die weitere Steuerung der Anlage aus. Diese mit relativ geringem Investment verbundenen Prozessoptimierungen münden in deutlichen Energieeinsparungen. Eine ähnliche Prozessüberwachung mit dem Energy Advisor ist bei Glühlinien für hochwertiges Aluminiumband möglich, in denen SMS Siemag wie gegenwärtig bei der Anlage für Ma’aden-Alcoa in Saudi Arabien eine Luft-/Wasser-Kühlstrecke zum Erzielen hoher Abkühlraten einsetzt. Besonders sinnvoll kann der Energy Advisor eingesetzt werden, um Überlegungen in Verbindung mit geplanten Anlagenmodernisierungen zu unterstützen. Entscheidungen für eine Anlagenmodernisierung werden in zunehmendem Maße nicht nur vom Erhaltungszustand einer Anlage bestimmt, sondern auch von deren Energieeffizienz. Eine Senkung des Energieverbrauchs ist nicht nur unter Umweltaspekten wünschenswert. Sie kann vielmehr zu deutlichen Kostensenkungen führen und damit den ROI der Modernisierungsmaßnahme begünstigen. Der Energy Advisor leistet hier wertvolle Hilfe bei der Analyse der Verbrauchsdaten und damit auch der Energieverlustquellen einer bestehenden Anlage. operation of plants erected in recent years have revealed substantial potentials for savings in this field as well. To gain maximum benefit, it is essential to examine not only the primary energy consumers such as furnace heating or the main drives of rolling mills. Going beyond this narrow focus, the Energy Advisor also flags up the not inconsiderable consumption of auxiliary plants such as hydraulic drives, extractors and compressed air supply. But let us get back to the rolling mill. Apart from transparent display of the energy consumption of main drives, the Energy Advisor can give operating and maintenance personnel concrete instructions for energy-optimised running of auxiliary plants. Included here for instance are recommended rolling breaks during which all auxiliary plants – as far as possible without disrupting the process – are powered down and only run up again shortly before rolling resumes. There are similar options available for strip processing lines. Central to the special strategy SMS Siemag applies in its GATV drying furnaces is a gas cleaning system designed in such a way that the volatile paint substances in the exhaust gas are channelled back into the combustion process. Potentially and under certain conditions, the plant can even achieve an autothermal operating condition that slashes energy consumption. This is a highly efficient process monitored and optimised by the Energy Advisor so that the operating personnel is always fully aware of its status. Furthermore, the Energy Advisor recommends the next steps for controlling the plant. Best of all, it takes relatively low investment to implement these process optimisations which, in turn, produce significant energy savings. Intralogistik-Lösungen neu im Internet unter www.herrmannhieber.de Equally effective in process monitoring is the Energy Advisor for premium aluminium strip annealing lines. Currently, SMS Siemag is installing the system at Ma’aden-Alcoa in Saudi Arabia in an air / water cooling section to achieve high cooling rates. Where the Energy Advisor has proved especially useful is in planning plant revamps. Increasingly, decisions on modernisation projects are not just based on the condition of a plant, but also on its energy efficiency. Reducing energy consumption is not only better 52 ALUMINIUM · 11/2013

SPe CIAL ALUMINIUM RoLLINg INDUSTRY for the environment. More than that, it can noticeably cut costs and improve the ROI of the modernisation. All this goes to show that the Energy Advisor is a valuable tool for analysing consumption data and therefore sources of energy loss in existing plants. energy information at a glance The Energy Advisor is part of the ‘Ecoplants’ range. Under this label, SMS Siemag presents sustainable solutions for saving raw materials, operating materials and energy. Also included in the programme are reducing emissions and recycling scrap from manufacturing. If at least one of these criteria is met, the corresponding product is classed as an Ecoplants solution. That applies to the Energy Advisor because it helps save energy, contributing to a reduction in greenhouse gases and other emissions. The Energy Advisor assesses the individual production conditions and can be adjusted to the particular plant. Apart from electricity, it also monitors other media such as fuels, gases, compressed air, heat or water for comprehensive energy management. The system automatically cumulates the measured values and shows the operator the plant’s energy efficiency on displays in the form of dial gauges or traffic lights. That makes the display easy to read at a glance and provides an instant picture of the energy situation. Plant evaluations using efficiency indicators allow comparisons with previous values or other areas. It is equally possible to compare and analyse different materials and types of energy in the process. The system also compiles reports on the consumption of either the entire plant or individual parts. There is even the option of showing costs broken down according to where they are generated and assigning consumption completely or partly to cost centres. This is how the Energy Advisor can be used to track consumption of the various energy types. “The absolute energy consumption data is not enough to be able to analyse the energy situation in an aluminium plant. You also need key performance indicators and curves in conjunction with the production conditions. If you define positive and negative limit values for key performance indicators, you can use them to evaluate the ongoing production process,” says Prof. Ingela Tietze of Niederrhein University. Crucial here are, for instance, the use of high-power energy and its effect within the process. To meet these requirements, the energy data management system from SMS Siemag energiesituation auf einen Blick Der Energy Advisor ist Teil des „Ecoplants“- Konzepts. Unter diesem Label arbeitet SMS Siemag an nachhaltigen Lösungen zur Einsparung bei Rohmaterial, Betriebsstoffen und Energie und damit verbundenen Emissionsminderungen inklusive des Recyclings von Fabrikationsschrotten. Ist mindestens eines dieser Kriterien erfüllt, wird das entsprechende Produkt als Ecoplants-Lösung eingestuft. Dies trifft auf den Energy Advisor zu, der Prozessenergie einsparen hilft und damit dazu beiträgt, Klimagas- und andere Emissionen zu verringern. Der Energy Advisor berücksichtigt die jeweiligen Produktionsbedingungen und lässt sich individuell auf die jeweilige Anlage anpassen. Neben der elektrischen Energie erfasst er auch weitere energierelevante Medien wie Kraftstoffe, Gase, Druckluft, Wärme oder Wasser, wodurch ein umfassendes Energiemanagement möglich wird. Die Messwerte werden automatisch zusammengefasst, und die Energieeffizienz der Anlage wird dem Bediener durch Bildschirmanzeigen in Form von Tachometern oder Ampeln angezeigt. Die Darstellung ist so sehr übersichtlich und bietet einen schnellen Überblick über die Energiesituation. Die Bewertung der Anlagen mit Effizienzindikatoren erlaubt den Vergleich mit Werten aus Vorperioden oder anderen Bereichen. Unterschiedliche Werkstoffe und Energien lassen sich im Prozess vergleichen und bewerten. Die Verbräuche der gesamten Anlage oder auch nur einzelner Anlagenteile werden berichtsmäßig zusammengefasst. Zur verursachergerechten Kostenabrechnung können Verbräuche ganz oder teilweise den Kostenstellen zugeordnet werden. Somit lässt sich auch das Controlling der Energieverbräuche im Energy Advisor abwickeln. „Um die Energiesituation in einem Aluminiumwerk bewerten zu können, sind die absoluten Energieverbrauchsdaten nicht ausreichend. In Verbindung mit den Produktionsbedingungen müssen zusätzlich Kennzahlen und Kennlinien festgelegt werden. Für Kennzahlen lassen sich positive und negative Grenzwerte definieren, mit denen eine Bewertung des momentanen Produktionsprozesses erfolgt“, erklärt Prof. Ingela Tietze von der Hochschule Niederrhein. Beispielsweise ist der Einsatz von gehaltvoller Energie und deren Wirkung im Prozess entscheidend. Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden beim Energiedatenmanagement von SMS Siemag auch die Produktart und deren Mengen erfasst. Somit lassen sich Verbrauch und Die Energie- und Mediendaten werden mit den Produktions- und Statusinformationen verknüpft und in dem Energy Advisor ausgewertet / The energy and media data is linked with the production and status information, then analysed in the Energy Advisor Produktion in Relation setzen und mithilfe von Kennzahlen darstellen. Diese aus verschiedenen Messwerten berechneten Größen erlauben Anlagen- oder Situationsvergleiche. Können oder sollen Produktionsdaten oder -bedingungen nicht quantitativ in Kennzahlen eingerechnet werden, nutzt man Kennlinien. Eine Kennlinie berücksichtigt, dass die Kennzahlen unter bestimmten Umständen im Produktionsprozess unterschiedliche Werte annehmen können. Auf diese Weise kann zum Beispiel bei hoher Auslastung ein geringerer Energieverbrauch je Produkteinheit erzielt werden als in Zeiten geringer Produktion. Wird die Kennzahl gegen die Einflussgröße aufgetragen, lassen sich gleichartige Umstände vergleichen und die verschiedenen Anlagensituationen sinnvoll auswerten. Zudem entwickelt SMS Siemag derzeit ein Prognose-Tool. Basierend auf den bereits gespeicherten Energiedaten, den Produktionsdaten sowie dem künftigen Produktionsplan ALUMINIUM · 11/2013 53

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auch bei bestehen<strong>de</strong>n Anlagen, seien es Eigeno<strong>de</strong>r<br />

Fremdanlagen, kann <strong>de</strong>r Energy Advisor<br />

nachträglich integriert wer<strong>de</strong>n.<br />

Vielfältiger Nutzen für<br />

die <strong>Alu</strong>miniumindustrie<br />

Gemessen am hohen Energieeinsatz, <strong>de</strong>r zur<br />

Erzeugung von Primäraluminium in <strong>de</strong>r <strong>Alu</strong>miniumhütte<br />

erfor<strong>de</strong>rlich ist, erscheint <strong>de</strong>r<br />

Energiebedarf eines <strong>Alu</strong>miniumwalzwerkes<br />

mit seinen Warm- und Kaltwalzwerken, <strong>de</strong>n<br />

Erwärmungs- und Wärmebehandlungsöfen<br />

sowie <strong>de</strong>n Bandbehandlungslinien bisher eher<br />

Walzprozess im Vorgerüst<br />

mo<strong>de</strong>rat. Die Entwicklungen im bewussten<br />

Umgang mit Energie bei Anlagen, die in <strong>de</strong>n<br />

letzten Jahren errichtet wur<strong>de</strong>n, haben jedoch<br />

gezeigt, dass auch hier noch <strong>de</strong>utliche<br />

Verbesserungspotenziale gegeben sind. Um<br />

hier gezielt vorzugehen ist es wichtig, nicht<br />

nur die primären Energieverbraucher wie die<br />

Beheizung von Öfen o<strong>de</strong>r Hauptantriebe von<br />

Walzwerken zu betrachten. Der Einsatz <strong>de</strong>s<br />

Energy Advisors gibt auch wertvolle Aufschlüsse<br />

über <strong>de</strong>n nicht unerheblichen Verbrauch<br />

von Nebenanlagen wie Hydraulikantriebe,<br />

Absauganlagen und Druckluftversorgung.<br />

Bleiben wir beim Walzwerk: Abgesehen<br />

von <strong>de</strong>r transparenten Darstellung <strong>de</strong>r Energieverbräuche<br />

<strong>de</strong>r Hauptantriebe kann <strong>de</strong>r<br />

Energy Advisor eingesetzt wer<strong>de</strong>n, um <strong>de</strong>m<br />

Bedien- und Wartungspersonal konkrete<br />

Handlungsempfehlungen für eine energieoptimierte<br />

Fahrweise <strong>de</strong>r Nebenanlagen zu geben.<br />

So wer<strong>de</strong>n zum Beispiel Handlungsempfehlungen<br />

für Walzpausen gegeben, in <strong>de</strong>nen<br />

die gesamten Nebenanlagen – soweit prozesstechnologisch<br />

vertretbar – heruntergefahren<br />

wer<strong>de</strong>n können und erst kurz vor <strong>de</strong>m Wie<strong>de</strong>ranwalzen<br />

ihre volle Leistung erreichen.<br />

Ähnlich verhält es sich beispielsweise bei<br />

Bandbeschichtungslinien. Bei <strong>de</strong>n von <strong>SMS</strong><br />

<strong>Siemag</strong> eingesetzten GATV-Trocknungsöfen<br />

wird die Strategie verfolgt, die Gasreinigung<br />

so auszulegen, dass die im Abgas enthaltenen<br />

flüchtigen Lackbestandteile wie<strong>de</strong>r <strong>de</strong>m Verbrennungsprozess<br />

zugeführt wer<strong>de</strong>n. Dies<br />

kann so weit gehen, dass die Anlage unter<br />

bestimmten Voraussetzungen einen autothermen<br />

Betriebszustand erreicht, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>n Energieverbrauch<br />

erheblich reduziert. Diese sehr<br />

effiziente Maßnahme kann mit <strong>de</strong>m Energy<br />

Advisor überwacht und optimiert wer<strong>de</strong>n,<br />

sodass das Bedienungspersonal stets über<br />

<strong>de</strong>n Status <strong>de</strong>s Prozesses informiert ist. Der<br />

Energy Advisor spricht eine Empfehlung für<br />

Rolling process in a roughing stand<br />

die weitere Steuerung <strong>de</strong>r Anlage aus. Diese<br />

mit relativ geringem Investment verbun<strong>de</strong>nen<br />

Prozessoptimierungen mün<strong>de</strong>n in <strong>de</strong>utlichen<br />

Energieeinsparungen.<br />

Eine ähnliche Prozessüberwachung mit<br />

<strong>de</strong>m Energy Advisor ist bei Glühlinien für<br />

hochwertiges <strong>Alu</strong>miniumband möglich, in<br />

<strong>de</strong>nen <strong>SMS</strong> <strong>Siemag</strong> wie gegenwärtig bei <strong>de</strong>r<br />

Anlage für Ma’a<strong>de</strong>n-Alcoa in Saudi Arabien<br />

eine Luft-/Wasser-Kühlstrecke zum Erzielen<br />

hoher Abkühlraten einsetzt.<br />

Beson<strong>de</strong>rs sinnvoll kann <strong>de</strong>r Energy Advisor<br />

eingesetzt wer<strong>de</strong>n, um Überlegungen<br />

in Verbindung mit geplanten Anlagenmo<strong>de</strong>rnisierungen<br />

zu unterstützen. Entscheidungen<br />

für eine Anlagenmo<strong>de</strong>rnisierung wer<strong>de</strong>n in<br />

zunehmen<strong>de</strong>m Maße nicht nur vom Erhaltungszustand<br />

einer Anlage bestimmt, son<strong>de</strong>rn<br />

auch von <strong>de</strong>ren Energieeffizienz. Eine Senkung<br />

<strong>de</strong>s Energieverbrauchs ist nicht nur unter<br />

Umweltaspekten wünschenswert. Sie kann<br />

vielmehr zu <strong>de</strong>utlichen Kostensenkungen<br />

führen und damit <strong>de</strong>n ROI <strong>de</strong>r Mo<strong>de</strong>rnisierungsmaßnahme<br />

begünstigen.<br />

Der Energy Advisor leistet hier wertvolle<br />

Hilfe bei <strong>de</strong>r Analyse <strong>de</strong>r Verbrauchsdaten<br />

und damit auch <strong>de</strong>r Energieverlustquellen einer<br />

bestehen<strong>de</strong>n Anlage.<br />

operation of plants erected in recent years<br />

have revealed substantial potentials for savings<br />

in this field as well. To gain maximum<br />

benefit, it is essential to examine not only the<br />

primary energy consumers such as furnace<br />

heating or the main drives of rolling mills.<br />

Going beyond this narrow focus, the Energy<br />

Advisor also flags up the not inconsi<strong>de</strong>rable<br />

consumption of auxiliary plants such as hydraulic<br />

drives, extractors and compressed air<br />

supply.<br />

But let us get back to the rolling mill. Apart<br />

from transparent display of the energy consumption<br />

of main drives, the Energy Advisor<br />

can give operating and maintenance personnel<br />

concrete instructions for energy-optimised<br />

running of auxiliary plants. Inclu<strong>de</strong>d here for<br />

instance are recommen<strong>de</strong>d rolling breaks<br />

during which all auxiliary plants – as far as<br />

possible without disrupting the process – are<br />

powered down and only run up again shortly<br />

before rolling resumes.<br />

There are similar options available for strip<br />

processing lines. Central to the special strategy<br />

<strong>SMS</strong> <strong>Siemag</strong> applies in its GATV drying<br />

furnaces is a gas cleaning system <strong>de</strong>signed in<br />

such a way that the volatile paint substances<br />

in the exhaust gas are channelled back into<br />

the combustion process. Potentially and un<strong>de</strong>r<br />

certain conditions, the plant can even achieve<br />

an autothermal operating condition that<br />

slashes energy consumption. This is a highly<br />

efficient process monitored and optimised by<br />

the Energy Advisor so that the operating personnel<br />

is always fully aware of its status. Furthermore,<br />

the Energy Advisor recommends<br />

the next steps for controlling the plant. Best<br />

of all, it takes relatively low investment to implement<br />

these process optimisations which, in<br />

turn, produce significant energy savings.<br />

Intralogistik-Lösungen<br />

neu im Internet unter<br />

www.herrmannhieber.<strong>de</strong><br />

Equally effective in process monitoring is<br />

the Energy Advisor for premium aluminium<br />

strip annealing lines. Currently, <strong>SMS</strong> <strong>Siemag</strong><br />

is installing the system at Ma’a<strong>de</strong>n-Alcoa in<br />

Saudi Arabia in an air / water cooling section<br />

to achieve high cooling rates.<br />

Where the Energy Advisor has proved especially<br />

useful is in planning plant revamps.<br />

Increasingly, <strong>de</strong>cisions on mo<strong>de</strong>rnisation projects<br />

are not just based on the condition of<br />

a plant, but also on its energy efficiency. Reducing<br />

energy consumption is not only better<br />

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