Software soll Qualität von Eisen verbessern

Bei der Herstellung von Eisen aus Erzen müssen sich Eisenhütten besonders auf die Erfahrung der Produktionsexperten verlassen. Denn in den 900 Grad heißen Öfen können nur bedingt Sensoren eingesetzt werden, die für eine Automatisierung des Prozesses notwendig wären.

Siemens-Forscher haben daher eine selbst lernende Software entwickelt, die den Anlagenfahrer bei der Eisenproduktion unterstützt. Die Software Simelt Simpax berechnet die nötigen Steuerungsdaten für den Ofen, um die gewünschte Eisenqualität zu erreichen. Erstmals kann damit die Qualität des Metalls bereits während der Behandlung analysiert und der Prozess innerhalb von Minuten, nicht erst nach Stunden, korrigiert werden. Eine hohe Qualität des Eisens ist wichtig, damit daraus hochwertiger Stahl produziert werden kann.

Simelt Simpax wurde speziell zur Überwachung und Optimierung von Schachtöfen entwickelt. In diesen Öfen wird mit Erdgas der Sauerstoff aus dem Eisenerz reduziert. In der Praxis führt dieser schwer kontrollierbare Prozess immer wieder zu Schwankungen der Roheisenqualität. Mit Simelt Simpax ist es jetzt möglich, bereits während der Reduktionsphase im Schachtofen die zu erwartenden Eigenschaften des Roheisens aus den Prozessparametern online zu ermitteln. Entsprechen die Eigenschaften nicht der gewünschten Qualität, kann in den laufenden Prozess eingegriffen werden. Bei der Berechnung werden Parameter wie die Zusammensetzung der zugeführten Gase, ihr Wasserstoff- und Kohlenmonoxidgehalt, der Eisengehalt des Erzes oder die Durchsatzgeschwindigkeit im Ofen berücksichtigt.

Zusätzlich verwendet die Software zur Berechnung analytische Formeln zur Beschreibung der Thermodynamik und Formeln von chemischen Reaktionen. Das Besondere an der Software ist, dass sie den optimalen Reduktionsprozess lernen kann. Dabei vergleicht sie über mehrere Wochen hinweg die Prozessdaten und die Eigenschaften des Roheisens. Anhand der Historie berechnet die Software die optimalen Stellgrößen zur Steuerung des Schachtofens. Damit ist der Anlagenfahrer nicht länger nur auf seine Erfahrung angewiesen. Ein verbesserter Herstellungsprozess bringt nicht nur eine höhere Eisenqualität: Ingesamt steigt die Produktivität und der Energieverbrauch sinkt, was letztlich höhere Gewinne ermöglicht.