Vertikalstrahlanlage für perfektes Oberflächenfinish

Die Taiyuan Iron and Steel Group Co., Ltd., oder kurz Tisco, ist ein weltweit agierender Lieferant der Stahlindustrie. Aufgrund der global hohen Nachfrage nach Edelstahl sollte die Produktionslinie im Warmwalzwerk für Edelstahlbleche  inklusive einer neuen Strahl- und Beizanlage für einen mannlosen Betrieb modernisiert werden. 2020 wurde das Projekt an die Rösler Oberflächentechnik GmbH vergeben. An die Strahlanlage, mit der bis zu 4.100 mm lange und bis zu 160 mm starke Bleche mit einem Maximalgewicht von 35 t bearbeitet werden, stellte Tisco sehr präzise und spezifische Anforderungen hinsichtlich des Bearbeitungsergebnisses und des Werkstückhandlings.

Zu den wesentlichen Anforderungen von Tisco zählte, dass die Bleche mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 7 m/min bearbeitet werden und dabei eine Oberflächenrauheit von bis zu Ra 4,0 μm sowie eine Oberflächengüte von A/B Sa 2,5 erzielt werden. Um minimale Beschädigungen der Oberflächen durch Transportrollen auszuschließen, war auch der Transport der Teile in vertikaler Position durch die Anlage vorgegeben. Die direkt an die Strahlanlage angeschlossene Beizanlage sollten die Bleche ebenfalls vertikal durchlaufen. Die Anlieferung der Bleche erfolgt jedoch horizontal, sie werden erst kurz vor der Strahlanlage in die vertikale Position gehoben.

Um den Ansprüchen an die Oberflächenqualität in der geforderten Zeit gerecht zu werden, entwickelten die Ingenieure von Rösler eine Lösung aus zwei baugleichen Strahlanlagen. Die Edelstahlbleche werden darin mit zwei verschiedenen Strahlmitteln nacheinander bearbeitet. Jede Strahleinheit verfügt über jeweils zwölf Gamma 400G-Turbinen mit einer Antriebsleistung von je 37 kW. Jeweils sechs Turbinen befinden sich in schräger Position seitlich an den Wänden der Strahlkammer. Diese Anordnung soll sicherstellen, dass die Bleche auf der gesamten Breite homogen bearbeitet werden. Der gesamte Strahlmitteldurchsatz liegt bei 12.000 kg/min, was auch besondere Anforderungen an den Verschleißschutz der Anlage stellte. Entsprechend ist die aus Manganstahl gefertigte Strahlkammer zusätzlich mit 10 mm starken, austauschbaren Platten aus dem widerstandsfähigen Werkstoff ausgestattet.

Für Strahlprozesse, bei denen eine höhere Oberflächenrauheit gefordert ist, kann jede Strahleinheit separat betrieben werden. In diesen Fällen beträgt die Transportgeschwindigkeit 4 m/min. Um eine Strahlmittelverschleppung zu vermeiden, verfügt jede Anlage über eine Abblaseinheit.

Sowohl die Blechdimensionen als auch das maximale Gewicht machten eine besonders robuste Ausführung der Anlage erforderlich. Nach Angaben des Herstellers liegt die Belastbarkeit bei 4 t/m. Der Anlagenkomplex ist insgesamt 17 m lang und 14 m hoch. Platziert wurde er in einer Grube mit 2,5 m Tiefe. Auf dem Dach der Strahlanlage befindet sich die Strahlmittelaufbereitung inklusive Strahlmittelbunker. Für eine unkomplizierte Wartung sind vier Inspektionsbühnen auf verschiedenen Ebenen integriert, die über Treppen erreichbar sind.

Die Produktionslinie, die aus der Strahlanlage von Rösler und der Beizanlage besteht, ist mit einem Level-2-Steuerungssystem ausgestattet. Dieses übergeordnete System stellt alle Informationen zur Verfügung, die für den Bearbeitungsprozess erforderlich sind, beispielsweise den Blechtyp und die geforderte Oberflächenrauigkeit. Anhand dieser Daten wird auch übermittelt, ob das Blech in beiden Anlagen oder nur in einer gestrahlt wird. So sollen im mannlosen Betrieb die jeweils vorgegebenen Werte für die Oberflächenrauheit und -güte erreicht werden.

Konstruiert und gebaut wurde das gesamte Vertikalstrahlsystem in Deutschland, anschließend auf dem Seeweg nach China transportiert und dort von Rösler-Monteuren aufgebaut. Eine sehr enge Zusammenarbeit mit den Montagemitarbeitenden des Lieferanten der Beizanlage war unerlässlich, da beide Anlagen parallel und abgestimmt aufgebaut werden mussten.

„Nach dem Komplettaufbau bei Tisco konnten wir erstmals auch die gesamte Anlage testen. Dies war an unserem Produktionsstandort in Untermerzbach aufgrund der Größe des Strahlsystems nicht möglich gewesen“, berichtet Vasili Schaermann, Global Sales Expert bei Rösler. „Erfreulicherweise lief die Inbetriebnahme beim Kunden sehr gut und erfolgreich. Wir werden in Zukunft definitiv weitere Vertikalstrahlanlagen realisieren und freuen uns über die gute und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Tisco.“ Auch dort zeigte man sich nach Aussage von Rösler mit dem Ergebnis der Zusammenarbeit und dem reibungslosen Ablauf des Projekts mehr als zufrieden.