04.12.2018

Gute Fortschritte macht das Forschungsprojekt EmKus (Verbesserung des Energiemanagements in integrierten Hüttenwerken durch erweiterte Kuppelgasnutzung und bedarfsgesteuerte Stromerzeugung), das INOSIM gemeinsam mit den Krupp-Mannesmann-Hüttenwerken in Duisburg und weiteren Projektpartnern durchführt. Das Projekt startete 2016 und hat eine Laufzeit von vier Jahren. Projektziele sind die energetische Analyse von integrierten Hüttenwerken und die Identifizierung von Einsparpotentialen. Auch Maßnahmen zur flexiblen Nutzung von Kuppelgasen werden mit Hilfe der Simulation untersucht.

Obwohl die Stahlproduktion für die Anwendung von INOSIM Neuland darstellt, hat sich die Prozesssimulation bereits jetzt als geeignetes Werkzeug für die Bearbeitung der Aufgabenstellungen erwiesen: Bisher wurden die Konti-Bereiche der Produktionsanlage der Hüttenwerke Krupp-Mannesmann in INOSIM modelliert. Dabei wurden die Produktionsdaten aus der realen Anlage in das Modell übertragen. Zum Anlagenlayout gehören die Teilbereiche Kokerei, Sinteranlage, Hochofen, Stahlwerk sowie das Kokereigas- und Hochofengas-System inklusive der dort ablaufenden Prozesse bei der Energiekopplung.

Zudem wurde in einem nächsten Schritt bereits ein detailiertes Modell des Teilbereichs Stahlwerk erstellt. Dort transportieren einzelne Pfannenflotten Roheisen, das in einem Konverter weiterverarbeitet und schließlich zu Rohstahl gegossen wird. Um diese Prozesse in der Simulation abbilden zu können, wurden in INOSIM der Hochofen im Semi-Batch-Betrieb, Mischer, Konverter und Gießanlage im Batch-Betrieb sowie die Pfannen-Flotten modelliert. Aus den Simulationsdaten wurden schließlich eine Wartungs- und eine Heizstrategie entwickelt.

Bis auf die Implementierung der Kraftwerksbrenner, korrekter Kühlkurven, der Gas-Senken beim Heizen und des Konvertergases ist die Modellierung damit abgeschlossen. Nachdem auch diese Schritte erledigt sind, kann das Simulationsmodell erprobt und anschließend auf die Fragestellungen des Projekts angewendet werden. Ziele sind energetische Analyse und Vergleich mit Referenzanlagen, wodurch eine objektive Bewertung der Energieeffizienz ermöglicht wird. Ferner werden Maßnahmen zur Laststeuerung des Werks und zur Beteiligung am Demand Side Management entwickelt, um über die Simulation Rückschlüsse für eine optimierte Produktionsplanung zu erhalten.

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