Fortschrittliche Technologien, die während des gesamten Prozesses angewendet werden, um die Effizienz zu steigern und die Qualität und Unternehmensleistung zu verbessern.
Die Stahlherstellungsmethoden und -prozesse müssen sich mit zunehmender Geschwindigkeit weiterentwickeln, um Marktanforderungen, Wettbewerbsdruck, neuen wirtschaftlichen Gegebenheiten und behördlichen Vorschriften gerecht zu werden. Thermo Fisher Scientific ist weiterhin Ihr vertrauenswürdigster Industriepartner bei der Entwicklung und Anwendung von Technologien, die den Stahlherstellungsprozess verbessern und sich auf die Steigerung Ihrer Rentabilität konzentrieren.
Prompte Gamma-Neutronenaktivierungsanalyse/gepulste schnelle thermische Neutronenaktivierung (PGNAA/PFTNA)
PGNAA/PFTNA wird für die Echtzeit-Qualitätskontrolle bei der Prozessoptimierung verwendet und bietet eine hochfrequente Online-Elementanalyse eines gesamten Rohmaterialprozessstroms. Die auf PGNAA/PFTNA basierenden Analysatoren befinden sich direkt auf dem Förderband und durchdringen den gesamten Rohmaterialquerschnitt; sie liefern minutengenau eine gleichmäßige Bestimmung des gesamten Materialstroms und nicht nur einer Probe.
PGNAA/PFTNA bietet einen Vorteil gegenüber anderen Oberflächenanalyseverfahren wie Röntgenfluoreszenz (RFA), Röntgendiffraktion (RDA) und Spektralanalyseverfahren, die nur begrenzte Tiefen und Oberflächenbereiche erfassen können, welche möglicherweise nicht für die gesamte Materialmenge auf dem Band repräsentativ sind. Stahlhersteller können von dieser Technologie profitieren, um die Qualitätskontrolle zu erweitern und die Prozesseffizienz zu verbessern.
Die prompte Gamma-Neutronenaktivierungsanalyse und die gepulste schnelle thermische Neutronenaktivierung basieren auf einer subatomaren Reaktion zwischen einem niederenergetischen Neutron und dem Atomkern. Wenn sich ein thermisches oder eher niederenergetisches Neutron (< 0,025 eV) einem Atomkern nahe genug nähert oder mit diesem kollidiert, findet eine Wechselwirkung zwischen dem Neutron und dem Atomkern statt. Die Energie des Neutrons wird auf den Atomkern übertragen und bringt diesen vorübergehend in einen angeregten Energiezustand. Die Energie wird dann fast sofort in Form eines Gammastrahls freigesetzt.
Prozessmassenspektrometrie
Eine der wichtigsten Anforderungen bei der Stahlproduktion ist das Betreiben der Öfen mit maximalem Wirkungsgrad. Die Analyse des Abgases aus dem Ofen ist ein wesentlicher Bestandteil der Prozesskontrollstrategie zur Kontrolle und Optimierung der Umwandlung von Kohlenstoff in Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Prozessmassenspektrometer liefern Abgasanalysedaten in Echtzeit an Ofensteuerungssysteme und dynamische Steuerungsmodelle, was zu erheblichen Prozessvorteilen führt.
Die Möglichkeit, eine Vielzahl von Komponenten auf einem einzigen Analysator zu bestimmen, kombiniert mit fortschrittlicher Kalibrierungs-, Datenübertragungs- und Selbstdiagnosesoftware, macht das moderne Massenspektrometer ideal für die Integration in die Anlage. Überlegene Gasanalytik wird in Hochöfen zur Berechnung von Gaseffizienz, Massen- und Wärmebilanzen und Wärmeprofilen durch Sondenanalyse verwendet und ist ein wesentliches Hilfsmittel zur Früherkennung von Kühlwasserlecks und Beprobungsausfällen.
Strahlungsnachweis
Stahl wird häufig aus Altmetall hergestellt, das sorgfältig geprüft werden muss, um eine Kontamination des Altmetall-Recyclingstroms durch radioaktives Material zu verhindern. Die in der Altmetallverwertung verwendete Technologie zum Strahlungsnachweis umfasst Eingangskontrollsysteme für eingehende Rohmaterialien sowie drahtlose greifermontierte Strahlungsdetektionssysteme zur Überwachung von Schrotthaufen in der Anlage. Tragbare Strahlenmessgeräte ermöglichen den Echtzeitnachweis von Gammastrahlung mit genauen Dosisratenbestimmungen, verifizieren den radioaktiven Fund und beurteilen, ob Radioaktivität natürlichen oder künstlichen (anthropogenen) Ursprungs ist. Tragbare Geräte mit hochempfindlicher Neutronenreaktion und Alarmschwelle können zur Überwachung der Gammaempfindlichkeit und der energiekompensierten Dosisratenbestimmung verwendet werden.
Röntgenfluoreszenzanalyse
Die Röntgenfluoreszenzspektroskopie (oder Röntgenfluoreszenzanalyse, RFA) ist ein zerstörungsfreies Analyseverfahren zur Bestimmung der Elementzusammensetzung von Materialien. RFA-Geräte messen die fluoreszierenden (oder sekundären) Röntgenstrahlen, die von einer Probe emittiert werden, wenn diese von einer primären Röntgenquelle angeregt wird. Jedes der in einer Probe vorhandenen Elemente erzeugt eine Reihe charakteristischer fluoreszierender Röntgenstrahlen oder einzigartiger „Fingerabdrücke“. Diese „Fingerabdrücke“ sind bei jedem Element unterschiedlich, was die RFA zu einem idealen Tool für quantitative und qualitative Bestimmungen macht. In der Stahlherstellung wird die RFA zur Analyse von Rohmaterialien, Schlacken und Legierungen verwendet.
Dicken- und Beschichtungsmessung
Zur Erzielung einer hohen Produktqualität und maximalen Produktivität sind berührungslose und zerstörungsfreie Messungen von Dicken und Schichtdicken erforderlich. Online-Dickenmesssysteme für Warm- und Kaltwalzwerke liefern präzise Messungen in Echtzeit bei der Hochgeschwindigkeitsproduktion von Stahlplatten und -blechen. Bei verzinktem Stahlblech bietet das Online-Heiß-Schichtdickenmesssystem mithilfe bewährter Röntgenfluoreszenz (RFA) eine schnelle Rückmeldung für die Beschichtungsregelung. Wird es mit einem Schichtdickenregelsystem kombiniert betrieben, kann der Rohzinkverbrauch minimiert werden, was zu erheblichen wirtschaftlichen Einsparungen führt.
Optische Emissionsspektroskopie (OES)
Die optische Emissionsspektroskopie (OES) nutzt die Lichtbogen-/Funkenanregung, um eine schnelle Elementanalyse von festen metallischen Proben durchzuführen, mit Elementkonzentrationen vom Spuren- bis zum Prozentbereich. Dieses Verfahren erfüllt die anspruchsvollsten analytischen Anforderungen der metallurgischen Industrie und Analyselabore, von der Produktionskontrolle bis zur Forschung und Entwicklung und von der Materialeingangsprüfung bis zur Schrottsortierung. OES-Metallanalysatoren können auch zur schnellen Online-Bestimmung von nichtmetallischen Mikroeinschlüssen verwendet werden.
Laborautomatisierung
Stahlhersteller können mit Laborautomatisierungstechnologien die Prozesskontrolle und -effizienz in ihren Anwendungen weiter voranbringen. Sowohl OES- als auch RFA-Spektrometer können vollständig automatisiert werden, um den Durchsatz zu erhöhen, die Analysegenauigkeit zu verbessern und die Kosten zu senken. Dieser Automatisierungsgrad bietet eine komplette Lösung für Arbeitsabläufe im Labor und kann Reaktionszeiten verkürzen, die Probenverarbeitungsfrequenz erhöhen und die Verfügbarkeit der automatischen Probenvorbereitung im Umfeld äußerst kritischer Produktionskontrollen verbessern.
Emissionsanalyse
Unsere Systeme zur kontinuierlichen Emissionsüberwachung (Continuous Emission Monitoring Systems, CEMS) überwachen eine vollständige Palette an Prozessgasen während verschiedener Produktionsstufen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: SO2, NOx, CO, CO2, H2S, TRS, THC, Hg, O2, HCl und Gesamtschwefel mit einer Kombination von Verfahren, je nach Ihren Anforderungen an den Elementnachweis und die Bestimmung von Elementkonzentrationen. Zu diesen Technologien gehören: nichtdispersiver Infrarotsensor (NDIR) zur Bestimmung von Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, HCl und anderen infrarotabsorbierenden Gasen; Chemilumineszenz zur Bestimmung von stickstoffbasierten Verbindungen; gepulste Fluoreszenz zur Bestimmung von SO2; Flammenionisationsdetektion (FID) zur Bestimmung von Kohlenwasserstoffen, um das Kriterium der USEPA-Methoden 25A und 25B zu erfüllen; Atomfluoreszenz; Transmissometer zur Trübungsüberwachung; Cross-Stack- und In-Stack-Ultraschallmonitore zur Bestimmung des Flusses von Gasströmen sowie vollständig extraktive und verdünnende extraktive Sonden. Mit einer Kombination dieser Technologien können Sie die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften erreichen und gleichzeitig Ihre eigenen spezifischen Anforderungen an die Luftqualitätsüberwachung erfüllen. Diese Systeme erfüllen die US-Normen EPA 40CFR Parts 60 und 75 und bieten gleichzeitig unübertroffene Empfindlichkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit.