Stabil und zuverlässig

Feuchtemessung von Hackschnitzel und Kohle

Um Siliziummetall zu gewinnen,setzt das 1992 gegründete spanische Unternehmen FerroAtlantica (Ferrogroup) in Galicien auf Holzhackschnitzel und Kohle −und um die Feuchte beider Brennstoffe stabil und zuverlässig zu messen auf eine Lösung von Liebherr

Holzschnitzel auf vor einer grauen Wand.

Holzhacksel und Kohle zm gewinnen von Siliziummetall

FerroAtlantica ist einer der weltweit größten Hersteller von Siliziummetall und dessen Legierungen sowie von Manganlegierungen. Eingesetzt werden dafür modernste Technologien. Geliefert werden wichtige Bestandteile für viele Industrie- und Verbraucherprodukte − von Silikonen bis zu Solarzellen, von Stahl über Aluminium bis zu Gießereikomponenten. Im Werk in Galicien stellt FerroAtlantica Siliziummetall her, das hauptsächlich für Gießereianwendungen
bestimmt ist. Der Quarz stammt aus den eigenen Minen weltweit. Um Silizium mit einem Reinheitsgrad von 99,995 % zu erhalten, wird der Quarz in Öfen bei einer langfristigen aeroben Verbrennung mit Kohle und Holzhackschnitzel als Brennstoff behandelt.

Feuchtigkeitsgehalt

Der Feuchtigkeitsgehalt von Kohle und Holzhackschnitzel ist wichtig, für die Kontrolle der Prozessqualität: Es gilt, konstante Bedingungen während des Prozesses zu gewährleisten. Vor der Installation der FMS II-Lösung von Liebherr wurden die Proben alle 24 Stunden manuell mit einem Trockenofen analysiert. Dies stellte ein Problem dar, da sich die Feuchtigkeit der Proben im Laufe des Tages veränderte.

Sensor mit Gleitschuhschlitten auf Förderband für Kohle

Über insgesamt acht Zubringer des Materials, aufgeteilt auf jeweils 4 für Kohle und Holzhackschnitzel, wird die Kohle mittels dem Liebherr Gleitschuhschlitten mit integriertem Feuchtesensor zuverlässig und stabil auf die Restfeuchte direkt auf dem Förderband gemessen. Für die Holzhackschnitzel wurde der geeignete Einbauort direkt im Trichter vor der Wiegefläche platziert. Eine entsprechende Materialhöhe sichert eine zuverlässige und stabile Messung der Materialfeuchte.

Übermittlung gemessener Werte in Echtzeit

Die Sensoren wurden in einem Abstand von 90 Metern installiert. Dank der Liebherr Feuchtemesseinrichtung Typ Litronic-FMS II stellen Entfernungen bis maximal 1200 Metern zwischen Schaltschrank und der Einbaustelle kein Problem dar. Die vom Sensor gemessenen Werte werden über die Liebherr Feuchtemesseinrichtung per Profibus DP an das kundenseitige, übergeordnete Steuerungssystem in Echtzeit übermittelt. Ein von FerroAtlantica eingesetzter
Buskonverter ermöglicht die Nutzung des Modbus TCP, der Standardkommunikationsbus des Unternehmens.

In der Zwischenzeit wurden sechs weitere Sensoren installiert. Es können bis zu 16 Sensoren an einer Liebherr Feuchtemesseinrichtung FMS II angeschlossen und vernetzt werden. Die Anforderung an die Genauigkeit der Liebherr-Messung beträgt rund 2 – 3 %. Das bisher eingesetzte Laborgerät soll nun mit der permanenten und In-situ-Feuchtemesseinrichtung von Liebherr abgelöst werden. Die Automatisierung der Anlage und somit die Optimierung der damit verbundenen Energieeinsparung der Produktion stehen im Vordergrund.

Ein weißer Liebherr Sensor, sitzt in der Mitte eines Klemmflansch, in den er eingeschraubt ist.
Sensor mit Klemmflansch

Die Schichthöhe der Holzhackschnitzel beträgt im Trichter mindestens 5 Zentimeter. Diese Höhe ist für den Sensor unbedingt notwendig, da dieser nicht nur die Feuchte der Oberfläche bestimmt, sondern direkt ins Material misst. Durch den Einsatz des Gleitschuhschlittens auf dem Kohleband wird ein konstanter Anpressdruck erzielt, sodass die Kundenanforderungen erreicht werden.

FerroAtlantica profitiert vom Einsatz der Liebherr Sensoren auf voller Linie. Die exakte Einhaltung der Produkt- und Zielfeuchte, Qualitäts- und Prozesssicherheit sowie die Energieeinsparung des Trockners bei der Gewinnung von Silizium wird durch eine einmalige Kalibrierung der Sensoren gewährleistet. Die verlässlichen Werte der FMS II werden direkt an die Trocknungssteuerung gesendet – der komplette Trocknungsvorgang wird optimiert.

Lohnende Investition

Seit mehr als 35 Jahren verwenden Kunden die Liebherr Sensoren zur kontinuierlichen Prozess-Feuchteüberwachung. Die Vorteile können sich sehen lassen: Bessere Informationen, mehr Prozesssicherheit und signifikante Kosteneinsparungen sind die Folge des erfolgreichen Einsatzes der Litronic FMS II – und der Grund, warum sich die Investition in die neue Technologie für Kunden innerhalb kürzester Zeit amortisiert.

Einsetzen lässt sich Litronic FMS II auch bei der Feuchteüberwachung von nahezu allen Schüttgütern. Auch in Emulsionen lässt sich der Wassergehalt bestimmen.

„Intelligente“ Feuchtesensoren

Das System, bestehend aus dem „intelligenten“ Feuchtesensor, der Auswerteelektronik und einer komfortablen Software, erlaubt die optimale Feuchtewertbestimmung sowie Überwachung des Produktionsprozesses. Der Feuchtegehalt im Medium wird in situ gemessen, das heißt in Echtzeit. Der im Sensor eingebaute Mikroprozessor sichert auch die komplette Reproduzierbarkeit, d.h. bei nachträglichen Erweiterungen der Anlage mit Sensoren oder bei einem Sensortausch ist keine Neukalibrierung notwendig. Der Sensor gleicht selbsttätig die Schwankungen der Medientemperatur aus, die einen Messwert negativ beeinflussen könnten. Ebenso kann dieser auch zur Ermittlung der Medientemperatur eingesetzt werden.

Bild 1 Links, eine Schütte mit Holzschnitzeln rüttelt diese in einen rechts davon sichtbaren Trichter. Bild 2 Rechts leeres Ende eines Wiegebandes, das beidseitig begrenzt ist, und darüber eine Feuchtemessstation.
Sensor im Trichter vor dem Wiegeband für Holzhackschnitzel

Dank der harten, verschleißfesten Sensoroberfläche aus Zirkonoxidkeramik wird der Verschleiß auf ein Minimum reduziert und die überwiegende Mehrzahl der Sensoren ist auch nach über zehn Jahren noch im Einsatz. Das Gehäuse ist in Edelstahl ausgeführt und deshalb in allen nur erdenklichen Einsatzfällen anwendbar. Es können bis zu 16 Sensoren je Auswertemodul angeschlossen und vernetzt werden.

Dank der kontinuierlichen Überwachung des Feuchtegehalts des Messgutes erhält das Bedienpersonal eine verlässliche Informationsgröße für die weitere Verarbeitung und Veredelung. Eine Einhaltung der angestrebten Zielfeuchte ist somit möglich. Oftmals amortisiert sich die Anschaffung einer kontinuierlichen Feuchtemesseinrichtung sehr schnell.

Sensorproduktion

In der Sensorfertigung im Liebherr Werk in Bad Schussenried werden in einer Electrostatic-Dischargegeschützten Umgebung alle Sensoren produziert und kalibriert.

Die hauseigene Sensorentwicklung bei Liebherr beinhaltet die gesamte Wertschöpfungskette der F&E (Forschung & Entwicklung) − von der physikalischen Idee bis zur kompletten Lösung, vom Konzept bis zum fertigen Produkt. Die aus dem Bereich der Betonanlagentechnik gewonnenen Erfahrungen bei extremen äußeren Bedingungen garantieren eine sehr hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer der Sensoren.

Über Liebherr

Liebherr wurde im Jahr 1949 gegründet und ist heute einer der größten Baumaschinenhersteller der Welt. Die Firmengruppe ist auch in vielen anderen Produktbereichen erfolgreich aktiv. Die über 47.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter gestalten den technologischen Fortschritt in vielen Branchen mit. Die Führung des Unternehmens liegt nach wie vor in den Händen der Familie Liebherr. Seit über 70 Jahren steht Liebherr für eine breite Palette anspruchsvoller Produkte und Leistungen. Ihre Technologie und Auslegung orientiert sich an den praktischen Einsatzanforde-rungen in aller Welt. Stetig wachsende Innovationskraft und kompromissloses Qualitätsdenken stellen in allen Produktbereichen ein Höchstmaß an Kundennutzen sicher.

Kontakt

Dieser Artikel ist aus der Printausgabe des Verlags bulkmedia.

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