Bei der Stranggießanlage mussten u. a. die veralteten Level-1- und Level-2-Systeme modernisiert werden. Durch die Maßnahmen wurde die Qualität verbessert, der Instandhaltungsaufwand verringert und die Betriebskosten gesenkt. Die Hochöfen 1 und 2 wurden mit neuen Level-2-Prozessoptimierungssystemen ausgestattet, deren Amortisierungsdauer nur wenige Monate beträgt. Zum einen werden durch die Lösung Reduktionsmittel und Additive eingespart, und zum anderen wird die Qualität des Roheisens verbessert.
Das in der sechssträngigen Knüppel-Stranggießanlage installierte Level-2-System bietet Basisfunktionen wie Materialverfolgung, Heat Pacing, Schnittplan- und Prozesssollwertgenerierung. Außerdem wurde der Equipment Expert implementiert, ein Tool zur vorbeugenden Instandhaltung der Stranggießanlage. Zu den modernen Prozessmodellen der Stranggießanlage zählen das Sekundärkühlmodell DynaSpeed, Quality Expert Express Edition zur Bewertung der Produktqualität, eine Knüppel-Schnittlängenoptimierung und das Intermix-Modell zur Berechnung der Volumenkonzentration der Schmelzen und inkompatibler Strangabschnitte entlang des Strangs.
Im Rahmen der Modernisierung des Level-1-Systems für die Stranggießanlage migrierte Primetals eine veraltete Drittanbieterplattform auf Controller, die dem aktuellen Stand der Technik entsprechen. Hierzu wurde auf ein spezielles Migrationskit zurückgegriffen, um Risiken zu verringern und die erforderliche Stillstandszeit zu verkürzen. Vorhandene Frequenzumrichter wurden gegen neue Komponenten ausgetauscht. Ein neues HMI (Human Machine Interface), basierend auf einem virtuellen Serverkonzept, gehört ebenfalls zum Lieferumfang. Des Weiteren wurden die vorhandenen leistungsschwachen Feldnetzwerke durch EtherNet/IP ersetzt, und die Bedienpulte und Bedienkonsolen modernisiert.
Dank der Level-2-Systeme für die beiden Hochöfen 1 und 2 können sämtliche Optimierungsfunktionen in einem virtualisierten Serverkonzept ausgeführt werden, das eine hochverfügbare Hardwareredundanz ermöglicht. Das System bietet Funktionen zum Aufzeichnen, Visualisieren und langfristigen Archivieren von Daten. Die Steuerung der Rohmaterialversorgung der Hochöfen und der Materialverteilung im Schacht basiert, ebenso wie die optimierte Steuerung des Winderhitzersystems, auf Modellen. Darüber hinaus wurden Expertensysteme eingeführt, die den automatischen Hochofenbetrieb regeln und die Hochöfen auf zwischenzeitliche Stillstände vorbereiten, sodass Instandhaltungsarbeiten durchgeführt werden können. Abschließend wurde ein vor Kurzem entwickeltes Schlackenoptimierungsmodell in das Level-2-System integriert.
In der von Primetals durchführten Studie zu Industrie 4.0 wurde die integrierte Prozessroute vom Hochofen zum Strangguss und die EAF-Route von der Schrottverarbeitung zum gewalzten Langprodukt bewertet. Im Zuge dieser holistischen Bewertung wurden metallurgische Modelle und Tools zur besseren und wiederholbareren Prozessdurchführung, Automatisierungs- und Systemanforderungen, Produktionsplanung und digitale Unterstützungssysteme mit Blick auf Produktqualität, Verfolgbarkeit und Konsistenz untersucht. Auf Basis der Ergebnisse dieser Bewertungen fertigte Primetals eine Roadmap an, die aufzeigt, wie Gerdau den Produktionsstandort Ouro Branco weiter entwickeln kann, um die gewünschte „intelligente Stahlproduktion“ zu erreichen.
_{(Quelle: Primetals Technologies Limited)}