BFXpert®-System für Level-2- und Prozesssteuerungsanwendungen
BFXpert® gilt als eines der modernsten und fortschrittlichsten Systeme für Level-2- und Prozesssteuerungs-anwendungen. Die ROGESA Roheisengesellschaft Saar mbH entschied sich für die Installation von BFXpert an den Hochöfen 4 und 5 mit dem Ziel, den Hochofenbetrieb zu verbessern und die Produktionskosten zu senken. Die Leistungstests mit BFXpert führten zu signifikanten Kokseinsparungen von >5 kg/t an beiden Hochöfen. Die enge Zusammenarbeit zwischen ROGESA und Paul Wurth führte zu weiteren Prozessoptimierungen, zur gemeinsamen Entwicklung konventioneller Modelle und der Einführung neuer Technologien, wie Machine Learning. Es wurden verschiedene datengetriebene Modelle für besondere Betriebszustände des Hochofens entwickelt und weiter verfeinert. Dieser Beitrag beschreibt die Besonderheiten des Projektes und die erzielten Leistungsdaten. Es stellt die metallurgischen und wirtschaftlichen Vorteile der Automatisierung und Digitalisierung im Hinblick auf Energieeinsparungen und Verbesserungen der Prozessstabilität heraus.
In Zeiten hohen Wettbewerbsdrucks und sich ständig ändernder Marktbedingungen entscheiden einige wesentliche Faktoren über den Erfolg eines Hochofenbetriebes: Gewinnmaximierung durch Steigerung der Produktivität, Verbesserung der Produktqualität bei gleichzeitiger Sicherstellung von stabilen Betriebsabläufen sowie eine lange Ofenreise. Hochofenbetreiber sehen sich ständig wachsenden Herausforderungen gegenüber: Die Verknappung von Rohstoffen führt zum vermehrten Einsatz von Rohstoffen minderer Qualität; Umweltauflagen, insbesondere im Hinblick auf eine Senkung des CO2-Ausstoßes, haben die Rahmenbedingungen für den Betrieb von Hochofenanlagen neu definiert. BFXpert® ist ein Werkzeug, mit dem die verfügbaren Informationen aus dem Hochofenprozess für weitergehende Prozesssteuerungsmaßnahmen genutzt werden können, die Prozessabläufe weiter zu verbessern.
ROGESA ist weltweit bekannt für einen effizienten Hochofenbetrieb und hohe Produktionsqualität. Um die Prozessabläufe weiter zu verbessern, die Energieverbräuche zu minimieren und neue Möglichkeiten der Prozesskontrolle zu nutzen, entschied sich ROGESA für die Installation von BFXpert an ihren Hochöfen. Seit der Installation von BFXpert an beiden Hochöfen wurden erhebliche Kosteneinsparungen, Verbesserungen der Prozessabläufe und Qualitätssteigerungen realisiert. Es ist geplant, datengetriebene Modelle in Kombination mit auf Künstlicher Intelligenz basierenden Metamodellen zu installieren, mit denen die Roheisentemperatur besser vorgesagt werden kann. Auf dieser Grundlage lassen sich die Kokssätze und die CO2-Emissionen der Hochöfen weiter reduzieren.
Der vorliegende Beitrag beschreibt die wichtigsten Modelle des BFXpert-Systems und erläutert, welchen Beitrag Künstliche Intelligenz für die Vorhersage der Roheisentemperatur leistet und welche Vorteile die Integration des Systems für den Betrieb der beiden Hochöfen erzielt hat.
Autoren: Anand Kumar Agrawal, Cédric Schockaert, Yves Reuter, Fabrice Hansen, Philipp Bermes, Franck Giroldini, Paul Wurth S.A., Luxemburg, Luxemburg; Jean-Paul Simoes, Rongshan Lin, AG der Dillinger Hüttenwerke, Dillingen, Deutschland.
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