Mittwoch, 11. April 2018, Grundlagenseminar 14:00 – 17:30 Uhr (optional),
Donnerstag, 12. April 2018, Praxistagung 8:30 – 18:20 Uhr,
Abendveranstaltung ab 19:30 Uhr
Freitag, 13. April 2018, Workshops 9:00 – 13:30 Uhr

Moderation: Dr. Franz Beneke, VDMA e.V.


Programm 11.04.2018:

Themenblock: Grundlagen der Verbrennungstechnik (optional)

Grundlagen der Verbrennungstechnik inkl. Schadstoffbildungsmechanismen
Prof. Dr.-Ing. Herbert Pfeifer, Institut für Industrieofenbau (IOB) der RWTH Aachen, 14:00 – 15:30 Uhr

15:30 – 16:00 Uhr Kaffeepause  

Rekuperator- und Regeneratorbrenner
Dr.-Ing. Joachim G. Wünning, WS Wärmeprozesstechnik GmbH, 16:00 – 16:45 Uhr
Rekuperator- und Regeneratorbrenner werden in zahlreichen Industrieöfen zur effizienten und schadstoffarmen, sowohl direkten als auch indirekten Beheizung eingesetzt. Im Vortrag werden die grundlegenden Prinzipien erläutert und die neuesten Entwicklungen vorgestellt.  

Aufbau einer Beheizungseinrichtung für Thermoprozessanlagen
Martin Wicker, Elster GmbH, 16:45 – 17:30 Uhr
Der Aufbau einer industriellen Beheizungseinrichtung wird erläutert. Die Überwachung der Gas- und Luftversorgung für die Brenner ist eine der zentralen Sicherheitsfunktionen des Schutzsystems. Die Brennerregelung umfasst die drei Funktionen Leistungsregelung, Luft/Gas-Verhältnisregelung sowie die Flammenüberwachung. Bei zentraler Luftvorwärmung muss die Dichteänderung der Verbrennungsluft bei der Verhältnisregelung berücksichtigt werden (Warmluftkompensation).    


Programm 12.04.20178

08:30 – 9:00:   Begrüßungskaffee  

09:00 – 09:15: Begrüßung
Dr. Franz Beneke, VDMA e.V., Dipl.-Ing. Stephan Schalm, Vulkan-Verlag GmbH

Keynote-Vortrag
Klimapolitik als Chance für den Maschinen- und Anlagenbau
Frederike Krebs, VDMA e.V., 09:15 – 09:45 Uhr

09:45 – 11:45 Uhr Themenblock 1: Brennertechniken für Thermoprozessanlagen

Feuerungstechnischer Wirkungsgrad größer 80 %
Enrico Cresci und Dr.-Ing. Joachim G. Wünning, WS Wärmeprozesstechnik GmbH, 09:45 – 10:15 Uhr
Um den Wirkungsgrad von Industriebrennern auf über 80 % steigern zu können, sind spezielle Wärmetauscherkonzepte sowie NOx-Minderungsmaßnahmen erforderlich, die im Vortrag erläutert werden.

Heißgaserzeuger mit 100 MW unter Druck mit Wasserstoff für den chinesischen Markt
Dr. Christian Barczus, Hans Hennig GmbH, 10:15 – 10:45 Uhr
Thema des Vortrags ist die Eintwicklung eines Heißgaserzeugers für einen Petrochemiekonzern in China. Das System versorgt Reaktoren zur Propandehydrierung. Gefordert werden 100 MW thermische Leistung. Brennstoff ist ein Wasserstoffgas aus der Produktion. Der Heißgaserzeuger steht aufgrund des Prozesses unter 2 bar Druck. Chinesischer Druckbehälterstandard, max. 500 mg/Nm3 NOx @ 3 % O2, Transportlogistik. Ein Überblick.

10:45 – 11:15 Uhr Kaffeepause + Präsentation der ausstellenden Firmen

Keramische Mantelstrahlrohre und Rekuperatorbrenner – Auswahl und Handhabung
Dirk Mäder, Noxmat GmbH, 11:15 – 11:45 Uhr
Moderne Rekuperatorbrenner stellen in Kombination mit keramischen Mantelstrahlrohren den Stand der Technik bei der Beheizung von Hochtemperatur-Wärmebehandlunganlagen dar. Mit der richtigen Auswahl können mittlerweile feuerungstechnische Wirkungsgrade von bis zu 90 % erreicht werden. Aber auch die Handhabung der Komponenten, insbesondere die der Mantelrohre, birgt einige Finessen, die es zu beachten gilt. Der Vortrag zeigt die technischen Hintergründe sowie Beispiele für Auswahl und Handhabung anhand von Praxisanwendungen.

11:45 – 13:45 Uhr Themeblock 2: Messen – Steuern – Regeln

Ausrüstung einer gasbefeuerten Beheizungseinrichtung über Bus kommunizierende Komponenten
Aloys Quatmann, Elster GmbH, 11:45 – 12:15 Uhr
Präsentiert wird anhand eines Anwendungsbeispiels die Ausrüstung einer gasbefeuerten Beheizungseinrichtung eines Schmelzofens. Das Ofenschutzsystem und die Brennersteuerungen kommunizieren über PROFINET. Durch die Verwendung von systemoptimierten Komponenten wird aufgezeigt, wie die Anforderungen für das Schutzsystem der EN 746 optimal erfüllt werden. Gleichzeitig bieten die Komponenten die Voraussetzung für eine digitale Vernetzung der Beheizungseinrichtung.

One step ahead – Elektronische Antriebe für Prozesswärmeanwendungen weltweit
Torben Freitag, Karl Dungs GmbH, 12:15 – 12:45 Uhr
Im Vortrag wird eine neue Antriebstechnologie für Mehrfachstellgeräte vorgestellt. Robustes Design und intelligente Regelungstechnik mit elektronischem Drucksensor ermöglichen neue Lösungen in allen industriellen Applikationen. Anhand von Praxisbeispielen werden die möglichen Applikationen präsentiert. Die Systeme bieten Logistikvorteile durch Modularität, universelle Spannungsversorgung und internationale Zulassungen.

12:45 – 13:45 Uhr  Mittagspause + Präsentation der ausstellenden Firmen 

13:45 – 15:15 Uhr Themenblock 3: Betriebserfahrungen / Effizienter Ofenbetrieb

Reduzierung von CO-Emissionen an Herd- und Drehtrommelöfen
Dr. Siegfried Schemberg, Linde AG, 13:45 – 14:15 Uhr
Es werden die Vorteile der Oxyfuel-Brennertechnik für das Schmelzen von organisch behafteten Schrotten erläutert. Insbesondere wird auf die Low-temperature Oxyfuel-Verbrennung (LTOF) und die gesteuerte Zudosierung von Sauerstoff mit dem WASTOX-Verfahren eingegangen.

Regenerative Beheizungssysteme im Anwendungsfeld von Thermoprozessanlagen – Potenziale und Grenzen der Anwendung
Harald Wittek, Andritz Maerz GmbH, 14:15 – 14:45 Uhr
Regenerative Brennersysteme sind im Thermoprozess-Anlagenbau mittlerweile zu einer Standardlösung geworden. Die Betriebssicherheit wie auch die Wirtschaftlichkeit dieser Systeme lassen sich aber nur in enger Abstimmung zwischen dem Anlagenbauer und den Betriebsbedingungen des Kunden und Betreibers erzielen. Hierdurch erfolgt auch die Definition der Potenziale, aber auch die Grenzen der Anwendung.

Energieeffiziente Betriebsweise eines Zweikammer-Schmelzofens für Aluminium
Dr. Dominik Schröder, LOI Thermprocess GmbH, 14:45 – 15:15 Uhr
Für das Recyceln von Aluminiumschrotten werden Zweikammer-Schmelzöfen eingesetzt. Diese Öfen sind beheizungstechnische so ausgestattet, dass das Abgas den Ofen mit weniger als 200 °C verlässt. Die eigentliche Energieeinsparung wird aber nur durch die integrierte Verbrennung der aus den Schrotten gewonnenen Pyrolysegase erreicht Der Vortrag gibt einen Überblick über die komplexe Verfahrenstechnik, um einen solchen Ofen sicher und optimal zu betreiben.

15:15 – 15:45 Uhr Kaffeepause + Präsentation der ausstellenden Firmen

15:45 – 17:30 Uhr Themenblock 4: Forschung und Entwicklung
FOGI – 50 Jahre Forschung für die Branche
Dr. Franz Beneke, VDMA und FOGI, Dipl.-Phys. Matthias Rink, Ipsen International GmbH
15:45 – 16:00 Uhr

Entstehung von Ablagerungen in Regeneratoren und Rekuperatoren von direkt befeuerten Wärmöfen
Dr. Helen Ackermann, OWI Oel-Waerme-Institut gGmbH, Dr. Sylvia Otto, VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH (BFI) 16:00 – 16:30 Uhr
In Wärmeübertragern direkt befeuerter Thermoprozessanlagen bilden sich Ablagerungen, welche den Anlagenbetrieb beeinträchtigen. Mit Hilfe von Laborversuchen und Analysen der Ablagerungen wurden ihre Herkunft und Wirkung in Öfen der Stahlindustrie untersucht. Freisetzungsraten für Chrom und Molybdän wurden experimentell bestimmt und im Fall von Chrom mit einem Modell auch berechnet.

Rekuperatorbrenner für eine energieeffiziente Beheizung mit unterstöchiometrischer Verbrennung und Nachverbrennung
Christian Schwotzer, M.Sc., Institut für Industrieofenbau (IOB) der RWTH Aachen, 16:30 – 17:00 Uhr
Die Erwärmung oder Wärmebehandlung von Metallhalbzeugen in Industrieöfen erfolgt meist mittels direkter Verbrennung im Ofenraum mit Gasbrennern, die mit Erdgas und Luft betrieben werden. Die Einhaltung von gesetzlich vorgeschriebenen Schadstoffemissionen und die Notwendigkeit eines hohen feuerungstechnischen Wirkungsgrads führen dazu, dass in der Regel mit leichtem Luftüberschuss verbrannt wird. Für eine überstöchiometrische Verbrennung von Erdgas mit Luft entsteht eine Ofenraumatmosphäre, die vornehmlich aus Wasserdampf, Kohlendioxid, Sauerstoff und Stickstoff besteht. Stickstoff ist dabei die einzige inerte Komponente im Gemisch, die bei hohen Temperaturen nicht zur Verzunderung des metallischen Halbzeugs beiträgt. Insbesondere hohe Sauerstoff- und Wassergehalte fördern die Oxidation der Oberfläche. Neben der Ofenatmosphäre sind die Temperatur, die Prozesszeit und die chemische Zusammensetzung des Materials entscheidende Einflussgrößen, die die Zundermenge und -beschaffenheit beeinflussen. Der entstandene Zunder führt zu einem Materialverlust und muss vielfach vor dem anschließenden Produktionsschritt entfernt werden. Die Oxidation der Metalloberfläche wird in der Regel durch den Einsatz eines Schutzgases als Ofenatmosphäre verhindert. Ein Schutzgasofen wird entweder elektrisch oder indirekt über Strahlheizrohre beheizt. Das verwendete Schutzgas wird in diesem Fall gesondert bereitgestellt und in den Ofen eingeleitet. Ein neuartiges Brennerkonzept vereinigt die direkte und indirekte Beheizung, Schutzgaserzeugung, Abgasnachverbrennung und Wärmerückgewinnung in einem Brenner. Vorgestellt werden das Verfahrensprinzip sowie Forschungs- und Entwicklungsarbeiten an einem Prototyp des Brenners.

Einflüsse auf die Lebensdauer metallischer rezirkulierender Strahlheizrohre
Nico Schmitz, Institut für Industrieofenbau (IOB) der RWTH Aachen, 17:00 – 17:30 Uhr
Strahlheizrohre sind thermisch und mechanisch hoch belastete Komponenten in Industrieöfen. Sie werden eingesetzt, wenn ein Kontakt des Guts mit den Verbrennungsgasen vermieden werden muss. Der direkte Kontakt eines metallischen Werkstoffs wie beispielsweise Stahl mit Abgasen hoher Temperatur führt zur Oxidation an dessen Oberfläche. So wird bei der Wärmebehandlung vieler Halbzeuge eine Prozessatmosphäre aus Schutzgasen wie Stickstoff oder Formiergas angestrebt. Die hohe thermische und mechanische Belastung beim Einsatz im Ofen führt oft zum vorzeitigen Ausfall der Strahlheizrohre. Grund hierfür sind vor allem inhomogene Temperaturverteilungen an der Oberfläche der Rohre, die thermische Spannungen verursachen und zu plastischer Deformation führen. Zeitabhängig ablaufende Phänomene wie das Kriechen werden hierdurch ebenfalls begünstigt. Neben der optimalen Auslegung und einer geeigneten Werkstoffauswahl für den jeweiligen Einsatzfall existieren innere und äußere Einflussgrößen, die die Temperaturverteilung auf der Strahlrohroberfläche und damit den mechanischen Spannungszustand im Strahlheizrohr beeinflussen. Nicht zuletzt haben auch zyklische Temperaturwechsel einen entscheidenden Einfluss auf die Standzeit der Rohre. Experimentelle Untersuchungen und numerische Simulationen ermöglichen es, Signifikante Einflussgrößen zu ermitteln und damit die Standzeit von Strahlheizrohren zu erhöhen. Der Beitrag gibt einen Überblick über den Stand der Technik und die maßgeblichen Einflussgrößen auf die Lebensdauer metallischer rezirkulierender Strahlheizrohre.

17:30 – 17:35 Uhr Kurze Umbaupause

17:35 – 18:20 Uhr Podiumsdiskussion zum Thema "Hat Erdgas eine Zukunft?"

  • Dr. Frank Heimlich, thyssengas GmbH
  • Prof. Dr.-Ing. Herbert Pfeifer, Institut für Industrieofenbau (IOB) der RWTH Aachen
  • Dr. Dominik Schröder, LOI Thermprocess GmbH
  • Harald Wittek, Andritz Maerz GmbH
  • Dr.-Ing. Joachim G. Wünning, WS Wärmeprozesstechnik GmbH


19:30 – 22:00 Uhr Abendveranstaltung 


Programm 13.04.2018: 

Workshop 1: Industrie 4.0
Moderation: Kathrin Delcuve, VDMA e.V.

Einleitender Vortrag: Die Zukunft hat begonnen – Status und Perspektiven der digitalen Produktion von morgen
Kathrin Delcuve, VDMA e.V., 09:00 – 09:10

CFD und Additive Manufacturing für innovative Brenner- und Injektorenentwicklung
Dr. Markus Reifferscheid und Prof. Dr.-Ing. Jürgen Odenthal, SMS group GmbH, 09:10 – 10:30 Uhr
Kombinierte Brenner-/Injektor-Systeme zum Aufschmelzen von Schrott, DRI, HBI etc. und Überhitzen der Schmelze, z. B. im Elektrolichtbogenofen oder Primärenergieschmelzer, werden in der gesamten Prozesskette der Stahl- und Nichteisen-Metallurgie eingesetzt. Im Vortrag werden unterschiedliche Systeme vorgestellt, die auf Basis numerischer Simulationen (CFD – Computational Fluid Dynamics), experimenteller Untersuchungen unter Laborbedingungen und praktischer Versuche im Stahlwerk entwickelt wurden. Durch die Möglichkeit des Metalldruckes (Additive Manufacturing) lassen sich Brenner-/Injektoren – bei konstanter Leistung – immer weiter verkleinern. Hierzu werden aktuelle Beispiele vorgestellt.

10:30 – 11:00 Uhr Kaffeepause + Präsentation der ausstellenden Firmen

Industrie 4.0 – Risiken und Chancen für die Thermoprozesstechnik
Jens Baumann, Process-Electronic GmbH, 11:00 – 12:30 Uhr
Begriff und politische Initiative Industrie 4.0 sind bereits seit ein paar Jahren auf nahezu jeder Agenda größerer Veranstaltungen zu finden, und wir sehen mittlerweile auch eine Reihe von Dienstleistungen und Produkten, die über dieses Thema transportiert werden sollen. Was aber ist dran an dem Hype? Und halten die aktuell verfügbaren Ansätze, was sie versprechen? In der Politik ist auf einmal Digitalisierung das Maß aller Dinge. Was ist also aus dem ursprünglichen Hype seit Start der 4.0 Initiative übrig geblieben? Inzwischen sind einige Illusionen über die Wunderkräfte der digitalen Revolution in den Fabriken verflogen, und vor allem im produzierenden Gewerbe besteht eher Unsicherheit, wie Industrie 4.0 tatsächlich auf den Fabrikboden zu bringen ist. Im Vortrag wird zunächst auf die unterschiedlichen Begriffe und Funktionen von Industrie 4.0 eingegangen, auf den Unterschied zu Digitalisierung. Anhand einiger Beispiele wird dann aufgezeigt, wie die neuen unterlagerten Methoden durchaus sinnvoll zum Einsatz kommen können.

12:30 – 13:30 Uhr Mittagessen und Ende der Tagung    

 

ODER…    

 

Workshop 2: Zukünftige Gasversorgung
Moderation: Dr. Franz Beneke, VDMA e.V. 

Einleitender Vortrag: Gas aus erneuerbaren Quellen
Dr. Franz Beneke, VDMA e.V., 09:00 – 09:10

Power-to-Gas (P2G) aus Sicht eines Transportnetzbetreibers
Dr. Frank Heimlich, thyssengas GmbH, 09:10 – 10:30 Uhr

10:30 – 11:00 Uhr Kaffeepause + Präsentation der ausstellenden Firmen

Anforderungen an die industriellen Gasnutzer bei der zukünftigen Gasversorgung
Karl-Hermann Rudolph, Hans Runkel GmbH, 11:00 – 12:30 Uhr

12:30 – 13:30 Uhr Mittagessen und Ende der Tagung

Kurzfristige Änderungen vorbehalten.