Nachrichten aus dem IOB

Erfolgreiche Messkampagne in Castellbisbal

In der Woche vom 12.–16.02.2024 besuch­ten unse­re Kol­le­gen Elsa Bus­son und Johan­nes Losa­cker den Wie­der­erwär­mungs­ofen im Stahl­werk Cel­sa 3, um Mes­sun­gen im Rah­men des Pro­jek­tes TWINGHY – Digi­tal TWINs for Green HYdro­gen tran­si­ti­on in steel indus­try – durchzuführen.

Bereits im Novem­ber 2023 tra­fen sich Kol­le­gen der Pro­jekt­part­ner Cel­sa, Fives, dem Bar­ce­lo­na Super­com­pu­ting Cen­ter (BSC) und dem Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau (IOB) im kata­la­ni­schen Cas­tell­bis­bal bei Bar­ce­lo­na, um das Werk zu besich­ti­gen und die Mess­kam­pa­gne vor­zu­be­rei­ten (zum News-Bei­trag). Im Rah­men des von der EU geför­der­ten For­schungs­pro­jek­tes wird der Hub­bal­ken­ofen für Stahl­knüp­pel mit neu­er Bren­ner­tech­no­lo­gie für den Ein­satz von Was­ser­stoff und sau­er­stoff­an­ge­rei­cher­ter Ver­bren­nung aus­ge­rüs­tet. Zudem wird die Mess­tech­nik des Ofens erwei­tert, um einen digi­ta­len Zwil­ling mit Daten zu ver­sor­gen. Für eine umfas­sen­de Cha­rak­te­ri­sie­rung des Refe­renz­zu­stan­des führ­te das IOB eine Woche lang Mes­sun­gen durch, um zusätz­lich zur per­ma­nent instal­lier­ten Sen­so­rik Daten zu erfassen.

Die unge­wöhn­lich wei­te Anrei­se stell­te zusätz­li­che Anfor­de­run­gen an die Pla­nung der Mess­kam­pa­gne. In enger Abstim­mung mit Cel­sa wur­den in den Wochen zuvor Anschlüs­se für die Sen­so­ren gefer­tigt und das erfor­der­li­che Equip­ment per Spe­di­ti­on nach Spa­ni­en trans­por­tiert. Vor Ort wur­de der Ofen zunächst mit der zusätz­li­chen Mess­tech­nik aus­ge­rüs­tet. Ein High­light war hier­bei die Mess­stel­le auf dem Kamin des Ofens: Gesi­chert im Klet­ter­ge­schirr instal­lier­ten unse­re Kol­le­gen in 40 Metern Höhe die Anschlüs­se zur Gas­ana­ly­se und wur­den dafür neben einem beein­dru­cken­den Aus­blick mit gleich­mä­ßig aus­ge­bil­de­ten Geschwin­dig­keits­pro­fi­len im Abgas­strom belohnt.

Im Anschluss wur­den über meh­re­re Tage hin­weg Tem­pe­ra­tu­ren an reprä­sen­ta­ti­ven Stel­len der Ofen­wän­de auf­ge­nom­men und die Ofen­at­mo­sphä­re hin­sicht­lich der Tem­pe­ra­tu­ren, Volu­men­strö­me und Gas­zu­sam­men­set­zun­gen ana­ly­siert. Die am Ofen gewon­ne­nen Daten wer­den durch einen soge­nann­ten „Instru­men­ted Bil­let Tri­al“ ergänzt. Hier­zu wur­de ein Stahl­knüp­pel mit Ther­mo­ele­men­ten bestückt und eine tran­si­en­te Tem­pe­ra­tur­ver­tei­lung über den Pro­zess hin­weg auf­ge­zeich­net. Die gene­rier­ten Daten wer­den im wei­te­ren Pro­jekt­ver­lauf dazu die­nen, Ener­gie­bi­lan­zen und CFD-Simu­la­tio­nen des Sys­tems zu erstel­len und einen aus­sa­ge­kräf­ti­gen digi­ta­len Zwil­ling des Ofens zu entwickeln.

Wir bedan­ken uns bei den Part­nern von Cel­sa für die Gast­freund­schaft und die sehr gute Zusam­men­ar­beit. Wir freu­en uns dar­auf die Ergeb­nis­se im Pro­jekt zu ver­wer­ten und die nächs­te Mess­kam­pa­gne nach der Umrüs­tung des Ofens durchzuführen.