Uitdagende omgeving deert radars niet

Geen omgeving die strengere eisen stelt aan instrumenten dan een hoogoven. Toch is ook daar het inzicht dat sensoren kunnen bieden in het proces onontbeerlijk. Met de radartechnologie van KROHNE lukt dat echter perfect. Hierdoor heeft ArcelorMittal Belgium de aanvoer van cokes en ertsen helemaal onder controle voor een optimale productie.

Bij ArcelorMittal Belgium in Gent staan er twee hoogovens die ruw ijzer produceren, A en B. De ertsen gaan er bovenaan in en zullen door het reductieproces, waarbij de temperaturen oplopen tot ruim 1400 °C, transformeren tot ruw ijzer dat onderaan wordt afgetapt. Vervolgens wordt het in torpedo's – speciale transportvoertuigen die hiervoor zijn ontwikkeld – naar de staalfabriek gevoerd om er staal van te maken. Beide hoogovens werken op dezelfde manier, maar door het iets andere ontwerp (Hoogoven B kreeg een make-over in 2020) ligt het rendement van B hoger. "We zijn altijd op zoek naar verbeteringen. Hoe we met soms kleine ingrepen een grote impact kunnen hebben op de energie-efficiëntie of de veiligheid", vertelt Koen De Bruycker, meestergast processturing en automatisatie.

Optimale werking hoogoven door radartechnologie

Ook in Hoogoven A werd recent fors geïnvesteerd. Dankzij een omvangrijke vernieuwing in 2023 is de installatie klaar om nog vele jaren betrouwbaar te produceren. Zo blijft ze een essentiële schakel in de staalproductie, terwijl de sector werkt aan de verdere ontwikkeling en uitrol van nieuwe, duurzamere technologieën. De bestaande meetapparatuur werd vervangen door een modern systeem. “De vier radars waren bijna twintig jaar in dienst en het echosignaal verloor geleidelijk aan sterkte. Met de nieuwe installatie wilden we niet alleen de meetbetrouwbaarheid verhogen, maar ook de toegankelijkheid voor onderhoud en inspectie verbeteren”, verduidelijkt Jonas Van Coillie, elektronicien procesautomatisering. Niveaumeting is immers cruciaal om het hoogovenproces onder controle te houden.

“We meten continu het laadniveau om te bepalen wanneer er bijgestort mag worden en wanneer het tijd is om de batch leeg te trekken. Als het niveau te hoog wordt, zal er te veel druk opbouwen. Omgekeerd heb je bij een te laag niveau te veel energieverlies. Met een diameter van ongeveer elf meter ogen de hoogovens indrukwekkend groot, maar de toleranties zijn verrassend klein. Het laadniveau mag slechts beperkt afwijken van het ideale profiel en ook de verdeling van de lading moet uiterst gelijkmatig blijven. Alleen zo kan het proces optimaal verlopen", legt De Bruycker uit.

Het verschil maken

De keuze om de oude radars te vervangen door nieuwe hoogfrequente radartechnologie had een bijkomend voordeel: de plaatsing van een afsluiter tussen het instrument en de hoogoven werd mogelijk. Van Coillie: “Naast de hoge temperaturen heb je ook rookgassen en staat alles onder overdruk. Daardoor konden we in het verleden enkel aan de radars werken als de hoogoven volledig stillag.” Alles perfect dan, iedereen gelukkig met de nieuwe radars? “Helaas konden ze het laadniveau niet goed genoeg volgen. Onze metingen zijn redundant opgebouwd en we zagen dat de resultaten niet perfect overeenstemden met de verwachtingen. Dan zijn we samen met de fabrikant diep in de parameters gedoken, maar we vonden geen oplossing voor die schijnbare bokkensprongen”, vertelt De Bruycker.

Enter KROHNE. “We zijn hier al kind aan huis voor debietmeting”, legt accountmanager Wim Lintermans uit. “Maar we zijn niet top of mind in radartechnologie. Nochtans kunnen we met onze Frequency-Modulated Continuous-Wave-technologie – en onze ruime ervaring van vijftig jaar daarin – vaak echt het verschil maken.”

Uitstekende partner

Zo ook in deze toepassing voor ArcelorMittal Belgium, waar de OPTIWAVE 6500 twee van de reeds geïnstalleerde radars kwam vervangen. Van Coillie: “We stonden perplex. Normaal is het plaatsen van een nieuw instrument een kwestie van alle parameters te finetunen. Hier ging het in één keer goed en kwamen we onmiddellijk tot een betrouwbare en stabiele meting waarop we kunnen vertrouwen." Een sterk staaltje dat Van Coillie overigens zelf voor elkaar kreeg met het team. Hij installeerde de radars en nam ze in gebruik.

“Aan KROHNE hebben we een uitstekende partner die, als het brandt, altijd klaarstaat om te blussen. Dat hebben ze al bewezen. We konden ook rekenen op hun ondersteuning voor de instelling van de parameters. Maar we kennen ons proces inmiddels door en door, weten hoe het niveau verandert en welk bereik er nodig is. De OPTIWAVE 6500, met zijn eenvoudige dialoogsturing, laat zich makkelijk programmeren om het gewenste resultaat te halen. Daarna was het kinderspel om het programma te kopiëren naar de tweede OPTIWAVE 6500-radar.”

Nog twee extra

Een wissel die ArcelorMittal Belgium bijzonder tevreden stemt. Nog voor het einde van 2026 zullen ook de andere twee radars bovenaan deze hoogoven vervangen worden door twee OPTIWAVE 6500-radars. Parallel hieraan treft het bedrijf voorbereidingen om de tweede hoogoven te voorzien van dezelfde toestellen. “We koesteren de ambitie in Gent om jaarlijks bijna 5 miljoen ton ruw ijzer te produceren met onze beide ovens. Daar kunnen we enkel in slagen als we blind op onze instrumenten kunnen vertrouwen. De niveausensoren zijn essentieel voor het vulniveau en dus de werking van onze hoogoven. De vier radarmetingen staan ongeveer om de 90°, zodat elk kwadrant van de hoogoventop een meting heeft. Ze vertellen ons meer over de capaciteit en de eventuele afwijking ten opzichte van het ideale laadniveau. Maar ze zijn vooral onmisbaar om in geval van storingen het proces bij te sturen, zodat we gericht de hoogoven kunnen bijladen en zodoende het proces weer stabiliseren. We zijn misschien niet de grootste site binnen de groep, maar dankzij onze proceskennis en de verregaande automatisering van de installaties realiseren we een bijzonder hoog rendement", besluit De Bruycker.