Ausgangssituation: Brammentransport unter extremen Bedingungen

Nach der Stranggießanlage werden heiße Brammen mit Temperaturen von bis zu 800 °C über Rollgänge zu Übergabestellen, Kühlbetten oder Lagerbereichen transportiert. Für die automatisierte Materialflusssteuerung gilt:

• kontinuierlicher Materialfluss ohne ungeplante Stillstände
• sicherer Transport schwerer Stahlprodukte mit mehreren Tonnen Gewicht
• zuverlässiger Einsatz im Außenbereich bei Regen, Schnee, Dampf und Zunder

Ziel: Sichere Anwesenheitskontrolle, Kanten- und Positionserkennung der Brammen

Herausforderung: Grenzen herkömmlicher Sensorik

Viele Anlagen nutzten bisher konventionelle Lichtschranken-Systeme oder Standardsensoren, die unter den rauen Bedingungen im Stahlwerk erhebliche Nachteile zeigen:

❌ Störungen durch Regen, Schnee, Dampf, Staub und Zunder
❌ Beeinflussung durch Wärmestrahlung und heiße Brammenoberflächen
❌ Aufwendige Ausrichtung sowie hohe Dejustageanfälligkeit durch Vibrationen
❌ Fehltrigger oder unsichere Detektion bei wechselnden Materialtemperaturen

Folgen: Produktionsunterbrechungen, fehlerhafte Materialmeldungen, erhöhter Wartungsaufwand und zusätzliche Sicherheitsrisiken.

Lösung: Robuste, auf die Messaufgabe abgestimmte Sensorik

Die Lösung basiert auf robuster, industrietauglicher Sensorik, die für extreme Umgebungen in der Stahlindustrie ausgelegt und passend zu Objekt, Temperatur, Erfassungsabstand und Montageort ausgewählt wird.

Zentrale Eigenschaften:

✅ Erkennung heißer und kalter Brammen mit optischen oder induktiven Messprinzipien; HMD zur gezielten Heißmaterialerkennung
✅ Unempfindlich gegenüber Witterungseinflüssen durch ausreichende Funktionsreserve und geschützte Montage
✅ Hohe Betriebssicherheit auch bei Staub, Zunder, Dampf und Vibrationen
✅ Reduzierter Justage- und Wartungsaufwand
✅ Einfache Einbindung der Schaltsignale in SPS und Anlagensteuerung

Technologisch kommen je nach Anwendung u. a. zum Einsatz:

• Hot Metal Detector und Infrarotsensoren (HMD) für heiße Stahlprodukte
• Hochleistungs-Lichtschranken oder Lichtgitter für große Erfassungsbereiche
• induktive Näherungsschalter zur lokalen Metallerkennung und Positionsabfrage

Funktionsprinzip

Die Sensoren arbeiten berührungslos und erfassen je nach Sensorprinzip die Anwesenheit, Position oder Kante einer Bramme im Detektionsbereich.

Lichtschranken und induktive Sensoren erkennen Material unabhängig von seiner Temperatur; ein Hot Metal Detector wertet dagegen gezielt die Infrarotstrahlung heißer Stahlprodukte aus:

• Objekterfassung über optische, infrarote oder elektromagnetische Messprinzipien
• Signaländerung bei Materialpräsenz wird in ein eindeutiges Schaltsignal umgewandelt
• Hohe Störsicherheit durch ausreichende Funktionsreserve und anwendungsgerechte Auslegung

Vorteile für den Betrieb

Prozesssicherheit

• stabile Materialerkennung auch bei extremen Umwelt- und Prozessbedingungen
• weniger Fehltrigger, unklare Anlagenzustände und ungeplante Stillstände

Wirtschaftlichkeit

• reduzierte Wartungs-, Reinigungs- und Stillstandskosten
• längere Lebensdauer durch robuste Komponenten und geschützte Montage

Automatisierung

• präzise Anwesenheitskontrolle, Positionsabfrage und Materialflussüberwachung
• verlässliche Prozesssignale als Grundlage für Industrie 4.0- und Smart-Factory-Anwendungen

Typische Einsatzbereiche

• Brammendetektion und Brammenverfolgung im Stahlwerk
• Rollgangsüberwachung und Materialflusskontrolle im Außenbereich
• robuste Industriesensorik für extreme Bedingungen
• Objekterkennung heißer und kalter Metallprodukte
• Positionserkennung vor Walzgerüsten und an Übergabestellen
• Materialerkennung nach Stranggießanlage und Ofenauslauf
• Hochleistungs-Lichtschranken und Lichtgitter für Stahlwerke
• Infrarotsensoren und Hot Metal Detector für die Stahlindustrie
• berührungslose Detektion auf Rollgängen, Kühlbetten und Quertransporten
• Automatisierung von Walzwerk, Stahlproduktion und Materiallogistik

Fazit

Die Brammendetektion auf Rollgängen im Außenbereich erfordert hochrobuste Sensorlösungen, die auf Materialtemperatur, Witterung, Verschmutzung, Vibration und Erfassungsabstand abgestimmt sind.

Durch eine anwendungsgerecht ausgewählte Sensorik lassen sich:

• Prozesssicherheit und Anlagenverfügbarkeit erhöhen
• Wartungs-, Reinigungs- und Stillstandskosten reduzieren
• Materialflusssteuerung und Automatisierungsgrad verbessern

Damit ist die zuverlässige Brammen-, Material- und Positionserkennung ein wichtiger Baustein für eine effiziente, digital vernetzte Stahlproduktion.