Aluminiumfolien-Walzstraße

ALUMINIUMFOLIEN-WALZSTRAßE — EFFIZIENTE ERZEUGUNG VON HOCHWERTIGEN, KOSTENGÜNSTIGEN FOLIEN

Primetals Technologies konstruiert die weltweit anspruchsvollsten Folienwalzstraßen und kombiniert dabei die neuesten Entwicklungen in den Bereichen automatisiertes Einfädeln, Messung und Regelung, damit die Hersteller die beste Folienqualität zu den günstigsten Kosten erzielen können.

Im gleichen Maße, wie sich die Mengen- und Qualitätsanforderungen für Aluminiumfolie erhöht haben, so sind auch die Anforderungen an die Ausrüstung zur Erzeugung der Folie gestiegen. Derzeit wird von Walzwerken das Walzen von Folien auf Dicken unter 6 µm bei Breiten bis 2 m und mit Geschwindigkeiten über 2.000 m/Minute erwartet. Um diese Erwartungen erfüllen zu können, verfügen die Walzwerke von Primetals Technologies über modernste Funktionen für Hochgeschwindigkeitsbetrieb, und Prozessunterstützung sorgt für ein Anlaufen in Rekordzeit und gewährleistet, dass schon der allererste auf der neu eingerichteten Walzstraße erzeugte Coil verkaufsfähig ist. Die Industriestandards für die wichtigsten Kennzahlen werden übertroffen.

Maximierung von Ausbringung und Produktivität

Die Walzwerke in unserem Portfolio entsprechen dem Markttrend zu höheren Bundgewichten und breiteren Bändern, um unsere Kunden dabei zu unterstützen, ihre Ausbringung und Produktivität zu maximieren. Primetals Technologies bietet eine vollständig integrierte Automatisierungs- und Antriebslösung an, die mit Antriebstechnik der neuesten Generation und einer leistungsfähigen Automatisierungsplattform die folgenden Eigenschaften gewährleistet:

  • Walzgeschwindigkeiten von 2000 m/min
  • Produktbreiten > 2000 mm
  • Enddicke 0,0055 mm (5,5 Mikron)

Merkmale:

  • Unsere Folienwalzstraßen verfügen über eine Reihe von automatisierten Systemen für den Bund-, Hülsen- und Schrotttransport sowie für einen schnellen Arbeitswalzenwechsel.
  • Eine bedien- und antriebsseitige Verriegelung der Arbeitswalzen gestattet eine Wärmeausdehnung der Walzen in Richtung der Bedienseite. Dies wird durch Lagerspiele ermöglicht, die potenzielle Schubkräfte auf die Antriebsspindeln und auf die Biegezylinder der Arbeitswalzen während lang andauernder Walzstiche beseitigen.
  • Eine bedien- und antriebsseitige Verriegelung der Stützwalzen beseitigt in ähnlicher Weise potenzielle Schubkräfte auf den Anstellzylinder während lang andauernder Walzstiche.
  • Eine optimierte Konstruktion der Walzwerklager mit speziell abgestimmten Toleranzen verbessert den Betrieb mit hoher Geschwindigkeit.
  • Ein Öl-Luft-Schmiersystem für die Arbeits- und Stützwalzenlager hält die Lagertemperaturen beim Hochgeschwindigkeitswalzen in ihrem zulässigen Betriebsbereich, wobei Synthetiköle eingesetzt werden können, die eine bessere Lasttragfähigkeit aufweisen.
  • Eine Temperaturmessfunktion für die Arbeits- und Stützwalzenlager sorgt für eine präzise Überwachung der Lagertemperaturen.
  • Eine Konstantkraft-Glättrolle ermöglicht kontinuierlich höhere Wickelgeschwindigkeiten.
  • Spindelausrichtung beseitigt mögliche Walzenvibrationen durch Fixierung der Position des Walzenzapfens am Spindelende.

Technologien:

  • Folien-Vorwalzwerke, Folien-Zwischenwalzwerke, Folien-Fertigwalzwerke
  • Folien-Universalwalzwerke
  • Glanzwalzwerke
  • Automatisches Folienvorschubsystem
  • S-Rollen am Einlauf
  • „E-Block“-Konfiguration, vertikaler positive- und negative Biegung
  • Automatisierte Sequenzierung des Bund- und Hülsentransports
  • Automatisierte Positionierung der Spulen-Passfedern
  • Einölen der Band-Lagen
  • Einzel- oder Doppel-Abroller
  • Besäumung und Schrottbeseitigung
  • Überwachung und Analyse der Walzwerk-Lagertemperatur
  • Kühlung der Walzeneinbaustücke
  • Hydraulisch betätigte kraftkonstante Glättrolle
  • Automatische Höhenanpassung der Passlinie
  • Bandtrocknungssystem
  • Schneider-Kühlmittelfiltrierung, in-house gefertigt
  • Rauchgasreinigungs- und Ölrückgewinnungssystem
  • Automatische Dicken- und Planheitsregelung
  • Air Bearing Shapemeter
  • Shapemeter- und Spritzbalken-Verschiebungssystem
  • Spritzbalken mit ISV-Magnetventilen mit Hot-Edge-Sprühsystem
  • Umfassende Überwachungs- und Diagnosefunktionen
  • Einhaltung des Walzplans
  • Optimierung der Produktivität und Ausbringung
     

Elektrische und automationstechnische Ausrüstung von Primetals Technologies für Aluminumwalzstraßen

Für die kontinuierlichen Qualitätsverbesserungen bei gewalzten Aluminiumprodukten sowie für die steigenden Anforderungen an die Betriebszeit und Produktivität der Walzstraßen bieten die neuen Entwicklungen und erweiterte Funktionen der elektrischen und automationstechnischen Produkte von Primetals Technologies für Walzstraßen wirksame Unterstützung. Die heutigen Forderungen nach einer flexiblen, wirtschaftlichen Produktion von Aluminiumblech, Aluminiumband oder ‑folie können nur von elektrotechnischen und automatisierungstechnischen Lösungen erfüllt werden, die auf fundierten Kenntnissen und einem tiefgreifenden Verständnis der Aluminiumwalztechnik aufbauen. Diese Art von Know-how in Verbindung mit unserer Fachkompetenz in den Bereichen Mathematik, Physik, Regelungsalgorithmen, Mechanik, Hydraulik und Elektrotechnik qualifiziert Primetals Technologies für die Konzeption und Entwicklung von technologischen Prozessmodellen, Hochleistungssteuerungen, zuverlässigen und im Walzeinsatz bewährten Antriebssystemen sowie allen sonstigen elektrotechnischen Systemen, die für den Betrieb von Walzstraßen erforderlich sind. Kurz gesagt: Primetals Technologies ist in der Lage, komplette Walzstraßen oder Ausrüstungskomponenten für Walzstraßen aus einer Hand zu liefern. Unsere sämtlichen Lösungen haben sich bereits bewährt und wurden in zahlreichen Einsatzfällen bei etablierten Kunden in aller Welt laufend optimiert.

Modernes Automationskonzept zur Verbesserung der Produktqualität von Aluminium-Warmwalzstraßen

Technologische Steuerungseinrichtungen und Prozessmodelle bilden den Kern unseres modernen Automatisierungskonzepts, dessen Ziel es ist, die Nutzbarkeit der mechanischen, hydraulischen und sonstigen gesteuerten Systeme zu maximieren. Die Regelungskonzepte haben sich mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit der Anlagen und den wachsenden Ansprüchen an die Toleranzen des Endprodukts weiterentwickelt – von einfachen analogen PI-Reglern hin zu hochgradig komplexen und miteinander verflochtenen Regelungssystemen. Diese Regelungs- und Prozessmodelle sind heutzutage integriert, und der Mehrwert ist in der Qualität des Bandprodukts deutlich zu erkennen.

Die Mehrwertfaktoren sind im Einzelnen:

  • Dicken- und Planheitstoleranzen auf Spitzenniveau, um den weltweit steigenden Anforderungen zu entsprechen;
  • weniger Material mit Dickenabweichungen;
  • Maximaler Durchsatz und höchste Verfügbarkeit.

Skalierbare technologische Steuerungssysteme für Aluminium-Folienwalzstraßen

Diese hochgradig standardisierten E/A-Pakete zeichnen sich durch ein modulares Konzept und definierte Schnittstellen aus.

Wichtigste Vorteile:

  • Kurze Lieferzeiten durch den Einsatz standardisierter Komponenten mit hoher Verfügbarkeit
  • Schnelle Inbetriebnahme durch eine in der Praxis bewährte Lösung mit Referenzprojekten weltweit
  • Hohe Produktqualität durch eine integrierte Suite von Qualitätssicherungsfunktionen
  • Kompakte Bauform mit hochgradig integrierten Komponenten gestattet die Installation sogar bei begrenztem Platzangebot
  • Problemlose Implementierung durch modulares Konzept sowohl für neue Walzwerke als auch für Aufrüstungen, Erweiterungen und Modernisierungen – auch bei Systemen von Drittanbietern
  • Zusätzliche Aufrüstungen mit Zusatzpaketen ermöglichen dem neuesten Stand der Technik entsprechende Verbesserungen der Funktionalität und Bandqualität sowie eine höhere Produktivität der Walzstraße sogar durch Nachrüstung
  • Attraktive CAPEX-Werte durch standardisierte Lösungen

Integrierte digitale Antriebssysteme

Die integrierten volldigitalen Systeme weisen eine umfassende technologische Leistungsfähigkeit und Diagnosefunktionalität auf und sind für die Antriebssteuerung mit schnellen Multi-Mikroprozessoren ausgelegt. Die flexiblen Anwendungsmöglichkeiten reichen von Einzelantrieben mit Zahnradgetriebe bis hin zu integrierten Antriebssystemen für Doppel- und Tandemantrieb. Antriebe mit Zwischenkreisumrichter, Direktumrichter und Multilevel-Wechselrichter decken den weiten Bereich der benötigten Nennleistungen und ‑spannungen ab. Umfassende Tools und Bibliotheken für die Software-Entwicklung werden mit dem System geliefert. Die Anwendungen enthalten auch Diagnosefunktionen mit einer lokalen Darstellung der Meldungen, Bedienereingriffsmöglichkeiten und Überwachungsmaßnahmen.

Steuerungstechnik und Prozessmodelle

Primetals Technologies liefert das hochgradig standardisierte technische Steuerungssystem TCS (Technological Control System) als Kernkomponente für Aluminium-Kalt- und Folienwalzstraßen. Das TCS ist in eine projektspezifische Anwendung eingebettet, die individuell auf die jeweilige Automatisierungsaufgabe zugeschnitten wird. Zu den verfügbaren Werkzeugen gehört die komplette Palette der Optionen für Aluminium-Kaltwalzstraßen, darunter eine auf physikalischen Analysen aufbauende Planheitsregelung und ein modernes Walzstraßeneinrichtsystem für schnelle, sanfte Beschleunigung und maximalen Durchsatz.

Darüber hinaus enthält das System alle relevanten Algorithmen zur Dicken- und Planheitsregelung für sämtliche Dickenbereiche und Legierungen. Primetals Technologies bietet ein vollintegriertes Automationskonzept an, das durch eine benutzerfreundliche Benutzeroberfläche und ein Diagnosesystem abgerundet wird, die eine intuitive und effektive Bedienerunterstützung bieten. Das gesamte System lässt sich von einem fast manuellen Betrieb für einfache Anwendungen bis hin zur höchsten Automatisierungsstufe konfigurieren, bei der z. B. ein automatisches Ein- und Ausfädeln des Bandes oder ein automatischer Walzenwechsel möglich ist.

Allgemeine Vorteile sind:

  • Steile Anlaufkurven, da das „Physik-Wissen“ aus einer Vielzahl von Walzwerken direkt von Anfang an zur Verfügung steht.
  • Integrierte Automatisierung mit hoher Flexibilität
  • Hohe Präzision durch Nutzung der Erfahrung mit vielen Tausenden von Bandwalzwerken
  • Extrapolierung des Prozessverhaltens auf neue Legierungen und neue Abmessungen

Erfahrung mit Aluminium-Folienwalzstraßen

Im Verlauf der letzten Jahrzehnte hat Primetals Technologies buchstäblich Dutzende von Aluminium-Folienwalzstraßen weltweit installiert und dabei mit den besten Aluminiumherstellern der Welt zusammengearbeitet. Die Referenzprojekte von Primetals Technologies decken die komplette Bandbreite der Folienwalzanwendungen ab: von Universal-, Vor- und Zwischenwalzwerken bis hin zu Fertigwalzwerken für ultradünne Folienstärken und Glanzwalzwerken.