Effizient walzen statt Stillstand riskieren

 In einem von Kostendruck geprägten Umfeld können robuste Rollgangsmotoren die ungeplanten Stillstände und Ausfallzeiten vermeiden und entscheidend zur Schließung von Produktivitätslücken beitragen.
In einem von Kostendruck geprägten Umfeld können robuste Rollgangsmotoren die ungeplanten Stillstände und Ausfallzeiten vermeiden und entscheidend zur Schließung von Produktivitätslücken beitragen.Bild: ABB AG

Steigende Energiepreise, schärfere Umweltauflagen und globaler Wettbewerbsdruck setzen europäische Stahlhersteller zunehmend unter Druck. Zwischen 2007 und 2023 ging die Produktion laut World Steel Association um rund 18 Prozent zurück. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, sind moderne Fertigungstechnologien erforderlich, die Effizienz, Robustheit und eine lange Lebensdauer vereinen. Rollgangsmotoren mit optimiertem Design leisten hier einen Beitrag zur Reduzierung von Energieverbrauch, Ausfallzeiten und Wartungsaufwand.

Ein erheblicher Kostentreiber ist der Energieeinsatz. Besonders in Regionen mit hohen Strompreisen, etwa Deutschland, verstärkt sich dieser Effekt. Gleichzeitig fordern regulatorische Vorgaben zur Emissionsminderung Investitionen in energieeffiziente und ressourcenschonende Technik. Die technische Auslegung von Rollgangsantrieben spielt dabei eine zentrale Rolle, da sie einen direkten Einfluss auf den Prozessdurchsatz, die Anlagenverfügbarkeit und die Betriebskosten hat.

 Rollgangsmotoren und Frequenzumrichter von ABB sind aufeinander abgestimmt und erhalten so nicht nur den Betrieb von Stahlwerken aufrecht, sondern sparen auch Energie, Zeit und Geld.
Rollgangsmotoren und Frequenzumrichter von ABB sind aufeinander abgestimmt und erhalten so nicht nur den Betrieb von Stahlwerken aufrecht, sondern sparen auch Energie, Zeit und Geld.Bild: ABB AG

Wärmeableitung und Energieeinsparung durch Kühlkonzepte

Rollgangsmotoren mit speziell entwickelten Gehäuse- und Kühlkonzepten tragen dazu bei, auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen zuverlässig zu arbeiten. Die vertikal angeordneten Rippen der Motorengehäuse verhindern die Ansammlung von Flüssigkeiten oder Staub. Dadurch wird die natürliche Kühlung gefördert und der Wartungsaufwand verringert. Die passive Kühlung ersetzt aktive Lüftungselemente, was insbesondere in rauer Industrieumgebung die Störanfälligkeit reduziert. Der Verzicht auf Lüfter erhöht zudem die Lebensdauer, da bewegliche Bauteile entfallen.

Ein weiterer technischer Aspekt liegt in der Optimierung für den Frequenzumrichterbetrieb. Rollgangsmotoren, die für diesen Einsatzfall ausgelegt sind, ermöglichen eine fein abgestimmte Drehzahlregelung und eine präzise Steuerung des Walzprozesses. Frequenzumrichter mit Mehrmotorenregelung erlauben die koordinierte Ansteuerung mehrerer Motoren entlang einer Rollganglinie. Das senkt nicht nur den Energieverbrauch, sondern vermindert auch mechanische Belastungen, die durch asynchrone Bewegungen entstehen können.

In der Auslegung der Wicklungen, des Läufers und des Isolationssystems werden die Anforderungen der Anwendung gezielt berücksichtigt. Eine spezifische Anpassung des elektrischen Designs ermöglicht es, Temperaturspitzen zu vermeiden und die thermische Belastung gleichmäßig zu verteilen. In der Praxis bedeutet das eine deutlich verlängerte Lebensdauer – selbst moderate Temperatursenkungen im Betrieb wirken sich signifikant auf die Alterung der Isolierung aus.

Mechanische Belastungen und Integration in Bestandsanlagen

Ein häufiges Problem in der Stahlverarbeitung sind Lagerausfälle, verursacht durch hohe radiale und axiale Kräfte, Vibrationen sowie schnelle Lastwechsel. In Rollgängen wirken hohe mechanische Kräfte durch abrupte Beschleunigungen und Notstopps, zudem treten häufig abrasive oder korrosive Medien auf. Eine abgestimmte Konstruktion aus mechanisch belastbaren Lagern, geeigneten Dichtsystemen und schwingungsdämpfender Lageranordnung reduziert das Schadensrisiko erheblich.

Durch den systemischen Ansatz lassen sich auch ältere Bestandsanlagen nachrüsten. Die Motoren entsprechen IEC-Standards und lassen sich in vorhandene Installationen integrieren. Anwendungsbezogene Anpassungen, etwa Flanschformen oder Wellenmaße, sind problemlos realisierbar. Damit entsteht ein modernes Antriebssystem mit optimierter Energieeffizienz, ohne umfassende strukturelle Änderungen an der Linie vornehmen zu müssen. Dies reduziert Stillstandzeiten bei der Umrüstung und erlaubt schrittweise Modernisierungen.

Digitalisierung und europäische Industrieziele im Blick

Im Zusammenhang mit der Digitalisierung industrieller Prozesse gewinnt auch die Zustandsüberwachung an Bedeutung. Die Motoren lassen sich mit Sensorik ausstatten, die den thermischen und mechanischen Zustand überwacht und über Auswerteeinheiten zur Verfügung stellt. In Kombination mit intelligenten Analysefunktionen wird eine zustandsbasierte Wartung realisierbar, die ungeplante Stillstände vermeidet und Instandhaltungskosten reduziert. Das schafft zusätzliche Planungssicherheit für Anlagenbetreiber.

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