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Brammendetektion im Stahlwerk: Herausforderungen & Lösungen


In Stahlwerken ist die zuverlässige Materialerkennung auf Rollgängen eine zentrale Herausforderung. Hohe Temperaturen, Verschmutzungen und mechanische Belastungen führen dazu, dass viele Sensorsysteme unzuverlässig arbeiten. Spezielle Sensorlösungen für Stahlwerke ermöglichen eine präzise Detektion von Brammen und anderen metallischen Werkstücken – auch unter extremen Bedingungen.

Typische Probleme bei der Brammendetektion im Außenbereich

Bei der Detektion von Brammen auf Rollgängen im Außenbereich treten häufig schwierige Bedingungen auf. Hohe Temperaturschwankungen, Witterungseinflüsse wie Regen oder Schnee sowie Verschmutzungen durch Zunder und Staub stellen große Herausforderungen für die Materialerkennung im Stahlwerk dar. Zusätzlich beeinträchtigen Vibrationen, mechanische Belastungen sowie große Abstände oder ungenaue Positionierungen die zuverlässige Detektion. Viele herkömmliche Sensoren stoßen unter diesen Bedingungen schnell an ihre Grenzen.

Lösungen für eine zuverlässige Brammendetektion

Für eine zuverlässige Brammendetektion unter schwierigen Bedingungen sind speziell ausgelegte Sensorsysteme erforderlich. Besonders im Stahlwerk müssen Sensoren auch bei Hitze, Verschmutzung und mechanischer Belastung präzise arbeiten. Typische Lösungen sind hitzebeständige induktive Sensoren, robuste Gehäuse mit hoher Schutzart sowie unempfindliche Messprinzipien. Ergänzend sorgen optimierte Montagepositionen und kundenspezifische Sensorlösungen für eine zuverlässige Materialerkennung auf Rollgängen.


Ausgangssituation: Brammentransport unter extremen Bedingungen

Nach der Stranggießanlage werden Brammen mit Temperaturen von bis zu 800 °C über Rollgänge in Lagerbereiche transportiert, dabei gilt:

  • kontinuierlicher Materialfluss (kein Stillstand erlaubt)
  • Transport schwerer Lasten (bis zu mehrere Tonnen)
  • Einsatz im Außenbereich (Regen, Schnee, Dampf)

Ziel: Zuverlässige Positionserkennung und Anwesenheitskontrolle der Brammen


Herausforderung: Grenzen herkömmlicher Sensorik

Viele Anlagen nutzten bisher klassische Lichtschranken-Systeme, die jedoch erhebliche Nachteile zeigen:

  • ❌ Störungen durch Regen, Schnee und Verschmutzung
  • ❌ Ausfall durch thermische Strahlung heißer Brammen
  • ❌ Aufwendige Justage und hohe Dejustage-Anfälligkeit
  • ❌ Unzuverlässige Detektion bei wechselnden Temperaturen

Folgen: Produktionsunterbrechungen, erhöhtem Wartungsaufwand und zusätzlichen Sicherheitsrisiken.


Lösung: Temperaturunabhängige, robuste Sensorik

Die eingesetzte Lösung basiert auf robuster, industrietauglicher Sensorik, die speziell für extreme Umgebungen entwickelt wurde.

Zentrale Eigenschaften:

Unabhängig von der Brammentemperatur (Erkennung heißer & kalter Objekte)
Unempfindlich gegenüber Witterung (Regen, Schnee, Dampf)
Hohe Betriebssicherheit auch bei Verschmutzung
Geringer Wartungsaufwand
Einfache Integration in bestehende Automatisierungssysteme

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

  • Infrarotsensoren (HMD)
  • Lichtgitter / robuste Lichtschranken
  • induktive Sensorik zur Metallerkennung

Funktionsprinzip (verständlich erklärt)

Die Sensoren arbeiten berührungslos und erfassen, ob sich eine Bramme im Detektionsbereich befindet.

Ein Sensor „sieht“, ob Material vorhanden ist – unabhängig davon, ob es heiß oder kalt ist:

  • Detektion erfolgt über optische oder elektromagnetische Messprinzipien
  • Signaländerung bei Objektpräsenz wird in Schaltsignal umgewandelt
  • Hohe Störsicherheit durch funktionale Reserven und adaptive Signalverarbeitung

Vorteile für den Betrieb

Prozesssicherheit

  • stabile Erkennung auch bei extremen Umweltbedingungen
  • weniger Fehltrigger und Stillstände

Wirtschaftlichkeit

  • reduzierte Wartungskosten
  • längere Lebensdauer der Sensoren

Automatisierung

  • präzise Positionserkennung
  • Grundlage für Industrie 4.0 / Smart Factory Anwendungen

Typische Einsatzbereiche

  • Brammendetektion Stahlwerk
  • Rollgang Sensorik Außenbereich
  • Industrie Sensorik extreme Bedingungen
  • Objekterkennung Metall heiß kalt
  • Automatisierung Walzwerk
  • Stranggießanlage Sensorlösung
  • robuste Lichtschranke Industrie
  • Infrarotsensor Stahlindustrie
  • berührungslose Detektion Rollgang
  • Industrie 4.0 Stahlproduktion

Fazit

Die Brammendetektion auf Rollgängen im Außenbereich erfordert hochrobuste Sensorlösungen, die unabhängig von Temperatur und Umwelteinflüssen funktionieren.

Durch den Einsatz spezialisierter Sensorik lassen sich:

  • Prozesssicherheit erhöhen
  • Kosten reduzieren
  • Automatisierungsgrade steigern

Damit ist diese Lösung ein wichtiger Baustein für die digitale und effiziente Stahlproduktion.



Mögliche Lichtschranken und Zubehör

Für diese Anwendung kommt eine robuste Einweglichtschranke mit abgestimmtem Empfänger zum Einsatz, entwickelt für den zuverlässigen Betrieb
in anspruchsvollen Industrieumgebungen. Ein Tubus ermöglicht eine präzise Fokussierung des Lichtstrahls und damit die sichere Erkennung selbst kleiner Rohrdurchmesser. Ein speziell ausgelegtes Kühl- und Haltesystem stellt zudem die Funktionalität auch unter hohen Temperaturbedingungen sicher.

  • 5038ILSA 600.38 GV S4 Einweg-Lichtschranke, Empfänger, -20°C bis 70°C
    Reichweite: 2500m,
    10-55V DC, Gehäusewerkstoff: Edelstahl 1.4301,Gehäuselänge: 170mm, Ø57mm , Stecker, mit Testfunktion, Verschmutzungsausgang

    Datenblatt »

  • 5037ILAA 600.3 S4 Einweg-Lichtschranke, Sender, -20°C bis 70°C
    Reichweite: 2500m,
    10-55V DC, Gehäusewerkstoff: Edelstahl,Gehäuselänge: 170mm, Ø57mm , Stecker, mit Testfunktion, Verschmutzungsausgang, passend zu Empfänger LSA 600

    Datenblatt »

  • 9828AOL 19 Tubus OL19, Edelstahl, 138mm
    , zur Messfeldeinengung von optischen Sensoren mit Gehäuse Ø 57 mm
    Datenblatt »

  • 9816BHM 2 Montagefuß HM2, Edelstahl
    , zur Montage von optischen Sensoren, höhenverstellbar, verschiebbar, drehbar, neigbar
    Datenblatt »

  • 9828HOL 26 Adapter M40 OL 26, Edelstahl
    , ermöglicht die Montage von Zubehör mit M40 Innengewinde (z.B. Laser- Pilotlicht) an Piros Infrarot Sensoren oder Lichtschranken ohne Kühlmantel. Passend für OAA/D, OKA, LAA, LSA, LRA, LTA
    Datenblatt »


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