2-03-V2-D
Zasedání OK lití pod tlakem a 50. výročí slévárny ŠKODA-AUTO a.s. 29.05.2013 – 30.05.2013 www.strikowestofen.com
Obsah přednášky
1
SKODA AUTO a.s. – vzorový příklad
2
WESTOMAT® - jak to funguje
3
PUREFFICIENCY – nový standard
4
WESTOMAT® – nové cíle Seite 2
STRIKOMELTER® Princip tavení Etamax®
•
Díky speciální geometrii vnitřní vyzdívky tavící šachty je teplo, které vzniká při procesu tavení, optimálně využíváno předehřevu zaváženého materiálu
•
V tavícím prostoru je předehřátý materiál pouze dotaven a odtéká přes speciálně tvarovanou vyzdívku do udržovacího prostoru
•
Udržování taveniny na požadované teplotě je realizováno dalším, separátním hořákem.
Seite 3
Faktory, které negativně ovlivňují energetickou efektivitu tavících pecí StrikoWestofen: • • • • • • • •
Poškozená nebo nesprávná oprava vyzdívky a horní klenby tavící šachty Nesprávná oprava tavícího mostu Nesprávné nastavení hořáků a popřípadě poškozené hořáky Nesprávné nastavení teploty pro zavážení a laseru (je-li k dispozici) Nekontinuální tavení Nesprávné umístění termočlánku v tavící komoře Neoptimalizované provozování pecního zařízení (chyba obsluhy) Nesprávné čištění vnitřních prostor pece (dodržování četnosti čištění)
Seite 4
Tavící zařízení s nesprávně provedenou nebo poškozenou vyzdívkou.
Seite 5
Tavící zařízení s originální geometrií StrikoWestofen
Udržovací komora
Tavící most
Seite 6
Úspěch slévárny Skoda Auto a.s. - Redukce spotřeby m³/t zemního plynu s řádně opravenou vyzdívkou Škoda Auto a.s. CZ 4x WHS-T 5000/2500 G-eg Výchozí situace: Tavení v jednotlivých šaržích, 10-12 let bez větších oprav
Spotřeba zemního plynu na natavený materiál 102 m³ /t
Oprava vyzdívky WO: Nová originální vyzdívka dle nejnovějších technických parametrů. Nadále se taví v jednotlivých tavbách
Spotřeba zemního plynu na natavený materiál 86,7 m³ /t
Školení personálu zástupci StrikoWestofen: Optimalizace procesu tavení a zaškolení personálu obsluhy odborným personálem StrikoWestofen.
Spotřeba zemního plynu na natavený materiál 61,2 m³ /t
Výsledek zavedených opatření: Spotřeba zemního plynu byla snížena o 40,8 m³ na každou tunu nataveného materiálu! Roční tavící výkon ve Škoda-Auto a.s. je 28.757 tun Al. Z toho nám vyplývá Úspora 1.173.000 m³ zemního plynu ročně. Investice do opravy vyzdívky všech 4 šachtových pecích se tak v průběhu 10 měsíců vrátila zpět.
Všechna uvedená data spotřeby zemního plynu jsou společností Škoda Auto a.s. zkontrolována, potvrzena a uvolněna k publikování.
Seite 7
Laser pro sledování šachty a pro optimalizaci zavážení Prostorový laserový skener neustále sleduje výšku naplnění tavící šachty a definuje tak volný zbývající prostor šachty. Vyhodnotí-li prostorový laser zbývající volný prostor tavící šachty jako menší, než je objem materiálu při jednom zavezení, je proces zavážení přerušen, dokud nedojde odtavení materiálu a uvolnění potřebné výšky. Výhodou oproti standardní metodě, která používá teplotu spalin jsou následující: • • •
Žádné kolize vsázkového materiálu se zavážecím zařízením Jasně definovaná výška naplnění šachty k optimálnímu využití energie systému Etamax® Energie odcházejících spalin je využita do maximální míry
Seite 8
Úspěch slévárny Skoda Auto a.s. Redukce spotřeby m³/t zemního plynu po instalaci laseru. Škoda Auto a.s., CZ 4x WHS-T 5000/2500 G-eg Výchozí situace: Kontinuální tavící provoz šachtových pecí po dobu 3 let s originálně opravenou vyzdívkou StrikoWestofen bez laserového skeneru Spotřeba na tunu nataveného materiálu:
Ø 64,0 m³/t
Tavící pec číslo 30: Spotřeba plynu bez laseru v roce 2011 Spotřeba plynu s laserem v lednu a únoru 2013
63,4 m³/t 57,1 m³/t
Tavící pec číslo 40: Spotřeba plynu bez laseru v roce 2011 Spotřeba plynu s laserem v lednu a únoru 2013
64,4 m³/t 56,5 m³/t
Výsledek instalace laserového skeneru: Spotřeba plynu se v průměru snížila o 6 m³ na každou tunu nataveného materiálu Při průměrném nataveném ročním množství 30.000 tun materiálu docházíme k úspoře 190.000,00 € za každý rok při investici přibližně 40.000 € Vybavení šachtových pecí o laserový skener se vrátilo na úspoře energie v průběhu prvních 3 měsíců provozu. Všechna uvedená data spotřeby zemního plynu jsou společností Škoda Auto a.s. zkontrolována, potvrzena a uvolněna k publikování.
Seite 9
Údržba dávkovacích pecí WESTOMAT ® Faktory, které negativně ovlivňují produktivitu, čas využití stroje a přesnost dávkování pecí Westomat společnosti StrikoWestofen
• • • • • • • • •
Poškozené nebo nesprávné opravy vyzdívky prostoru pece Netěsné tělo pece nebo nástavby Nedostatečné vyčištění vnitřního prostoru pece Znečištění nebe nedostatečně stabilní tlakový vzduch Poškozené nebo znečištění pneumatické komponenty Chybně nastavené nebo poškozené převodníky tlaku Poškozené nebo chybně nastavené odvzdušnění Chyba při uvedení do provozu Nesprávné náhradní díly a nízká kvalita materiálu
Seite 10
Oprava vyzdívky a čištění prostoru pece
Znečištěný a poškozený prostor pece
Znečištěný a poškozený prostor pece
Provozuschopný a čistý prostor pece
Seite 11
Další vývoj W ESTOMAT ® Izolace Alternativní materiály Cíl: • Redukze spotřeby energie • Snížení vnější teploty pláště pece
Špičková izolace se používá ke snížení vnější teploty pláště pece a tedy i ke snížení spotřeby energie (přibližně 10%).
* Standardní izolace Špičková izolace Seite 12
Další vývoj W ESTOMAT ®
Návratnost alternativní izolace Praktický příklad uvedený naším zákazníkem WESTOMAT ® 900 SL se standardní izolací
WESTOMAT ® 900 SL se špičkovou izolací
Doba sledování
76 h
Celková spotřeba energie
866 kWh
589 kWh
Průměrná spotřeba energie
11,4 kWh / h
7,7 kWh / h
Náklady na energie
0,10 € / kWh
Roční náklady
9.576 € / rok
6.468 € / rok
350 dnů/rok, 24 hodin/den
Potenciál úspory na 1 rok provozu
3.108 € / rok
Amortizace*: v průběhu 0,71 roku * - při investičním nákladu Ø 2.210,-- €.
Seite 13
Technické zázemí StrikoWestofen GmbH
Seite 14
Technické zázemí StrikoWestofen GmbH Program školení Program školení StrikoMelter®
Tréninkový program tavení a dávkování hořčíku
StrikoMelter® v sídle StrikoWestofen Podklady pro obsluhu a údržbu, školení teorie Rozšiřovací kurz energetické efektivity tavícího procesu s teorií
Zařízení pro tavení a dávkování hořčíku v sídle zákazníka:
StrikoMelter® v sídle zákazníka Sbírání provozních dat a potenciál optimalizace Ke zvýšení energetické účinnosti Školení pro údržbu ke zvýšení využitelnosti zařízení Optimální četnost čištění oblast použití čistících solí
Program školení Westomat® ProDos® a Westomat® VPC®
Podklady pro obsluhu a údržbu Školení údržby ke zvýšení využitelnosti zařízení Optimální četnost čištění a oblast použití čistících solí Rádi připravíme také individuální tréninkový program
Váš kontakt na program školení StrikoWestofen Tel.: +49 2261 7091-129 E-Mail:
[email protected]
Westomat® v sídle StrikoWestofen: Podklady pro obsluhu a údržbu, školení teorie Rozšiřovací kurz pro údržbu a analýza poruch Westomat® v sídle zákazníka: Školení pro údržbu ke zvýšení využitelnosti zařízení Optimální četnost čištění oblast použití čistících solí Optimalizace procesních parametrů v provozních podmínkách
Seite 15
Service & Spare Parts neue Produkte Nová dávkovací trubice s výměnným systémem Status:
již k dispozici!!!
Seite 16
Service & Spare Parts neue Produkte Nalévací trychtýř z litiny je k dispozici ve dvou velikostech Westomat® Velikost 450 - 1200
Westomat® Velikost 1700 - 3100
Seite 17
STRIKOMELTER® PUREFFICIENCY®
525 kWh / tunu taveniny 99,7 % využití taveniny 50% méně emisí CO2 v porovnáním s dalšími výrobci
Seite 18
PUREFFICIENCY – nový standard STRIKOMELTER® - PUREFFICIENCY. Konstrukce Nová ocelová konstrukce (Zpevňující žebra, nový strop udržovací komory atd..) Zvýšena tuhost těla pece Maximální tuhost s minimem materiálu Výkres vytvořen s nimerickými nástroji (analýza FEM) Ocelová konstrukce je základem pro novou modifikace
Vnitřní kontura a rozložení hořáků Zvětšená tavící komora i tavící šachta při stejném výkonu hořáků Přizpůsobené řízení hořáků Nezměněná celková výška pece Zredukovaná spotřeba energie
Inovativní vyzdívkové materiály Nové betony pro ochranu proti opotřebení ke snížení eroze ke zvýšení životnosti Nové izolační materiály se snížením koeficientem přestupu tepla; 120 – 160 mm izolační vrstva po celém povrchu pece
Seite 19
Výhody pro zákazníka STRIKOMELTER® - PUREFFICIENCY. Snížená spotřeba energie Při benchmarku za reálných provozních podmínek byla zjištěna spotřeba energie 525 kWh/t (při teplotě taveniny 720°C). Technika: Změněná vnitřní kontura, upravené řazení hořáků a řízení stejně jako zlepšené izolační vlastnosti. Okrajové podmínky: Nezměněná výška pece srovnatelná se standardní pecí STRIKOMELTER®.
Dlouhá životnost Stabilní a dlouhověká konstrukce Oblasti pece se silným mechanickým namáháním byly přepracovány, obzvláště v oblasti šachty a čistících dveří Byly použity vyzdívkové materiály odolné proti opotřebení Homogenní rozložení teplot v prostoru pece
Seite 20
Výhody pro zákazníka. STRIKOMELTER® - PUREFFICIENCY. Benchmark
525 kWh/t Specifická spotřeba energie při reálných provozních slévárenských podmínkách (při 50% využití pece)
Seite 21
WESTOMAT®
Seite 22
Layout. Prodloužená dávkovací trubice.
Seite 23
Konstrukce: horní a spodní dávkovací trubice Prodloužená dávkovací trubice.
Seite 24
Příklad z praxe. Použití ve slévárenských podmínkách. Prodloužená dávkovací trubice.
Seite 25
Výhody pro zákazníka. Ofouknutí horní hrany dávkovací trubice.
Zvýšená přesnost dávkování Snížení nákladů na údržbu dávkovací trubice Lze doplnit na všechny dávkovací automaty WESTOMAT®
Seite 26
Princip. Ofouknutí horní hrany dávkovací trubice. Výtoková hrana dávkovací trubice zůstává čistá bez kovových nánosů. Krátký nápor tlakového vzduchu odstraní hliníkové kůže. Část je odfouknuta do přívodního žlabu a zůstane tam ležet. Zbývající část zůstane ve stoupací trubici
Jsou tak odstraněny nánosy na výtokové hraně, které by museli být odstraněny. Zvýšení přesnosti dávkování díky konstantní výšce výtokové hrany.
Seite 27
Příklad z praxe. Ofouknutí horní hrany dávkovací trubice.
Čistá výtoková hrana stoupací trubice. Odfouknuté hliníkové kůže jsou viditelné v levé části obrázku.
Seite 28
Rozsah dodávky. Ofouknutí horní hrany dávkovací trubice.
Při dodání nové pece nebo jako sada pro stávající pece v provozu. Plně automatizované řízení impulsu trysky. Pneumatické prvky jsou integrované v pneumatické skříni dávkovací pece WESTOMAT ®. Trubičky tlakového vzduchu (Ø 8mm) v blízkosti dávkovací trubice. Trysky (2 kusy) s držáky trysek pro uchycení na přírubě dávkovací trubice.
Seite 29
Pneumatická skříň WESTOMAT®. Ofouknutí horní hrany dávkovací trubice.. Pneumatická skříň W ESTOMAT® 1200 SL Doplněná o blok příslušenství pro ofouknutí horní hrany dávkovací trubice. - Kulový ventil, - Redukce tlaku - Magnetický ventil.
Blok příslušenství
Seite 30
Výhody pro zákazníka. Korekce velikosti tablety.
Přesnost dávkování Redukce zmetkovitosti z důvodu zlepšení tolerance velikosti tablety o 0,3%, při požadované přesnosti dávkování v rámci hraniční hodnoty ± 2%. Redukce zmetkovitosti díky snížení toleranční odchylky o 1%, pří toleranci dávkování ± 1,5%.
Seite 31
Princip. Korekce velikosti tablety. Řízení hmotnosti dávky Kontinuální automatické přizpůsobení hmotnosti dávky v průběhu výrobního procesu. Jemná regulace dávky se uskutečňuje na základě statistického získávání posledních dat o velikosti tablety. V potaz nejsou brány údaje při: Zahájení výroby a při příliš velkých výkyvech. Bez přizpůsobení velikosti dávky ze strany obsluhy, které je někdy ve výrobním procesu potřeba. Hmotnost dávky může být upravena ručně, i když je to potřeba pouze při novém nastavení snímací elektrody, nebo po výměně stoupací trubice. Vysoká spolehlivost provozních dat. Seite 42
Princip. Korekce velikosti tablety.
Možná nástavba korektury velikosti dávky
Automatická optimalizace všech provozních parametrů dávkovací pece prostřednictvím korekce velikosti tablety: Korekce teploty v prostoru pece Korekce parametrů pro dolévání kovu Korekce parametrů doběhu a stavu naplnění pece
Seite 33
Technické předpoklady. Korekce velikosti tablety.
Předpoklady
Údaje o velikosti tablety musí být posílány z licího stroje do dávkovací pece WESTOMAT® : K dispozici jsou kompatabilní komunikační protokoly Simatic S7 (MPI, Profibus, ProfiNet). Je kompatabilní s rozhraním DISPO 35 (VDMA). Přídavné řízení S7-SPS k řízení ProDos ® z důvodu komunikace s licím strojem a pro výpočty.
Seite 44
Ovládací panel. Korekce velikosti tablety.
Seite 35
Příklad z praxe. Korekce velikosti tablety. Odchylky hmotnosti dávky a s tím spojené přizpůsobení uživatelem (350 cyklů)
Seite 36
Příklad z praxe. Korekce velikosti tablety. Odchylky hmotnosti dávky a s tím spojené automatické přizpůsobení korekcí velikosti tablety
Seite 37
Návratnost. Korekce velikosti tablety. Doba návratnosti Předpoklad (vychází z praxe): Snížení zmetkovitosti prostřednictvím korekce velikosti tablety o 1%. Výrobní fond Doba cyklu Úspora Pracovní doba Náklady Investice Úspora Návratnost
20 h / den 90 s
20h x 3.600s = 800 odlitků / den 90s
8 odlitků / den 20 dní / měsíc 15 € / vadný kus (Ztráta ve výrobě + přetavení) 8.150 €
20dnů x 8 dílů x 15€
2.400 € / měsíc ~ 3,5 měsíce
Seite 38
Přehled. Snímání hladiny PneuCo®. Patentová ochrana do roku 2016/17 v rámci Evropy, Mexika, USA a Japonska
PneuCo®trubička
Propojovací hadička
Dávkovací trubice
PneuCo®Pneumatika
Vstupní tlak vzduchu 5 bar
Spínací signál
Seite 39
Princip funkčnosti. Snímání hladiny PneuCo®.
Pneumatická jednotka poskytuje velmi malý vzduchový proud, který je přiváděn prostřednictvím propojovací hadičky a trubičky PneuCo® do horní oblasti dávkovací trubice. Jakmile tavenina ve stoupací trubici vystoupá až k horní hraně, vytvoří se v pneumatickém sytému tlaková vlna, která aktivuje tlakový vlnový spínač. Spínač vytvoří elektrický signál a ten se převede do řízení pece jako signál o dávkovacím kontaktu. Základní princip je srovnatelný s klasickou snímací elektrodou. Rozdílná provedení zástavby stoupacích trubic ovlivňují dvě rozdílná provedení systému PneuCo®: 1. níže položené vrtání PneuCo® 2. výše položené vrtání PneuCo® Obě varianty jsou zajištěny proti záměně.
Seite 40
Výhod a nevýhody. Snímání hladiny PneuCo®. Výhody systému PneuCo® oproti snímací elektrodě: Bezúdržbový provoz, díky tomu vysoká spolehlivost Přesně a jasně definovaný bod snímání hladiny. Odpadá výškové nastavení elektrody obsluhou. Vysoký bezpečnostní standard zajištěny proti: Zanesení vrtání PneuCo® ve stoupací trubici Opotřebení propojovací hadičky Chybějící vstupní tlak Měřící místo je součástí pneumatické jednotky Nevýhody: Vrtání se při nesprávném čištění zanáší. V současné době neexistuje metoda, která by umožnila opětovné otevření zaneseného vrtání. Taková trubice je provozována standardní snímací elektrodou. Seite 41
Mhohokráte Vám děkuji za Vaši pozornost!
www.strikowestofen.com
