Clamp-on Durchflussmessung von Kühlmitteln für einen Induktionsofen

AcelorMittal NV ist der größte Stahlhersteller in Belgien. Zu den wichtigsten Stahlprodukten des Unternehmens gehören oberflächenveredelte Flacherzeugnisse wie feuerverzinkte Bleche. Die Feuerverzinkung ist eine der effektivsten Methoden, um kaltgewalzte Bleche durch Eintauchen in einen Bottich mit geschmolzenem Zink korrosionsbeständig zu machen. Diese beschichteten Blecherzeugnisse werden nach strengsten Qualitätsnormen hergestellt.

Die Bleche müssen für die Feuerverzinkung entsprechend vorbehandelt werden. Dazu gehören Entfettung und thermische Behandlung. Nur wenn die Bleche auf eine bestimmte Temperatur erhitzt sind, kann eine optimale Beschichtung erreicht werden. Die Feuerverzinkungsanlage ist daher mit einem Induktionsofen ausgestattet, in dem die Bleche auf bis zu +800°C aufgeheizt werden, bevor sie auf etwa +460°C heruntergekühlt werden. Anschließend werden die Bleche durch das Zinkbad geführt.

Der Induktionsofen ist an ein Kühlsystem angeschlossen, um ihn vor Überhitzung zu schützen. Zu diesem Zweck wird der Ofenspule durch einen Kühlkreislauf mit demineralisiertem Wasser Wärme entzogen. Die Wasser-Durchflussmenge wurde früher per Differenzdruck überwacht. Die DP-Durchflussmesser reagierten jedoch äußerst empfindlich auf Verunreinigungen, was zu langsamen Ansprechzeiten führte. In einigen Fällen mussten die Pumpen mehrere Stunden vor dem eigentlichen Produktionsprozess gestartet werden. Dies war extrem zeitaufwendig und alles andere als energieeffizient.

Aufgrund der gegebenen Einbaulänge des bisherigen Messgeräts erschien ein Wirbelfrequenz-Durchflussmessgerät als der ideale Ersatz und wurde zunächst als alternative Instrumentierung in Betracht gezogen. Da die Einlaufstrecken jedoch zu kurz waren und der Betreiber eine Änderung an der Infrastruktur und ein Auftrennen der Rohrleitung vermeiden wollte, wurde eine andere kostengünstige Lösung für die Überwachung der Kühlung gesucht. Aufgrund der Nähe des Induktionsofens befindet sich die Anwendung in einem Anlagenbereich mit starker elektromagnetischer Strahlung.

Der Anlagenbetreiber installierte 12 OPTISONIC 6300 Clamp-On-Durchflussmessgeräte an den Kühlleitungen des Induktionsofens. Das eingriffsfreie Ultraschall-Durchflussmessgerät erfüllte die Anforderungen dieser Anwendung in vollem Umfang, da es sich besonders für die Durchflussmessung von (nicht-)leitfähigen Flüssigkeiten an allen Stellen eignet, an denen eine Inline-Messung nicht möglich oder erwünscht ist.

Es besteht aus einer Sensorschiene aus Edelstahl mit zwei integrierten Signalwandlern. KROHNEs Messwertaufnehmer-Schiene mit Klick- und Drehmechanismus ermöglichte eine schnelle und zuverlässige Installation. Das Clamp-On Durchflussmessgerät war schnell montiert, in Betrieb genommen und einsatzbereit, ohne zeitaufwendige Änderungen an der Infrastruktur. Es wird in dieser Anwendung für die dauerhafte Durchflussmessung zusammen mit einem abgesetzten, wandmontierten Messumformer eingesetzt.

Das Durchflussmessgerät überwacht kontinuierlich den Kühlkreislauf, um eine Mindestdurchflussmenge an Kühlwasser sicherzustellen. Der Betreiber hat im Messgerät daher für jede Leitung einen Schwellwert parametriert. Überschreitet der Durchfluss diesen Grenzwert, sendet das Messgerät ein Signal an die SPS. Der Betreiber weiß dann, dass der Kühlkreislauf intakt ist und der Produktionsprozess starten kann.

Das Ultraschall Clamp-On Durchflussmessgerät liefert die für eine effiziente Kühlung des Induktionsofens notwendige reaktionsschnelle Messung. Im Gegensatz zu dem vorherigen Durchflussmesser gewährleistet das Gerät eine Echtzeit-Überwachung der Durchflussmengen in Übereinstimmung mit definierten Schwellwerten. Dies erhöht die Prozesssicherheit erheblich und hat die Produktionszyklen beschleunigt. Das Durchflussmessgerät hat auch die Energieeffizienz verbessert, da die Pumpen nicht mehr stundenlang im Voraus gestartet werden müssen, um Messwerte zu erhalten, was zu einem nachhaltigeren Prozess und geringeren CO₂-Emissionen führt.

Die Installation des Ultraschall Clamp-On Durchflussmessgeräts war einfach und kostengünstig. Mit dem einzigartigen Schienensystem von KROHNE konnte das Gerät schnell montiert und in Betrieb genommen werden, ohne Prozessunterbrechung. Das nicht-intrusive Design gewährt eine sichere und leckagefreie Installation bei reduziertem Installationsaufwand. Für den Einsatz des Clamp-on Durchflussmessers ist es nicht notwendig, den Prozess zu unterbrechen, die Rohrleitung zu öffnen oder die Infrastruktur umzurüsten.

Das KROHNE Ultraschall-Durchflussmessgerät bietet eine hervorragende Wiederholbarkeit, die in dieser Anwendung für den Kunden viel wichtiger war als die absolute Genauigkeit. Der OPTISONIC 6300 ist nur eines von vielen Ultraschall-Durchflussmessgeräten, die KROHNE anbietet. Dazu gehören auch hochgenaue Inline-Durchflussmessgeräte für alle möglichen Anwendungen, von Versorgungs- und Prozessanwendungen bis hin zum eichpflichtigen Verkehr.