Casestudies uit de gasovenindustrie: van staalfabrieken tot smederijen
De afgelopen 20 jaar heeft MONTE INTELLIGENCE gasgestookte ovens ontworpen voor een breed scala aan industrieën: staalfabrieken, smederijen, gieterijen, fabrikanten van drukvaten, autofabrikanten en nog veel meer. Elke industrie heeft zijn eigen procesvereisten, doorvoerdoelstellingen en operationele procedures. Ik zal een aantal representatieve voorbeelden bespreken die de diversiteit van de toepassingen en de ontwerpbeslissingen die aan elke installatie ten grondslag lagen, illustreren.
Casestudie 1: Opwarmoven in een staalfabriek
Een staalfabriek in Zuidoost-Azië produceerde 500.000 ton warmgewalst staal per jaar, met een continu-gietinstallatie van 100 ton per uur die een warmwalserij voedde. De bestaande opwarmoven van het duwtype was 30 jaar oud, had koudeluchtbranders en een brandstofrendement van 35 procent. De fabriek wilde upgraden naar een moderne loopbalkoven met regeneratieve branders en een brandstofrendement van 60 procent.
MONTE INTELLIGENCE leverde een loopbalkoven met een capaciteit van 100 ton per uur, voorzien van 8 regeneratieve branders aan elke zijde (16 in totaal), 4 verwarmingszones en een PLC-gestuurd besturingssysteem. De oven verwarmt platen van 200 tot 250 mm dik van omgevingstemperatuur tot 1250 graden Celsius in 60 tot 75 minuten, met een brandstofverbruik van 1,2 GJ per ton.
De verbetering van het brandstofrendement van 35 naar 60 procent levert de fabriek een besparing op van 8 tot 10 miljoen dollar per jaar aan gaskosten. De CO2-uitstoot daalt met 200.000 tot 250.000 ton per jaar. De oven werd in 2022 in gebruik genomen en draait al 18 maanden op volle capaciteit met een beschikbaarheid van meer dan 98 procent.
Casestudie 2: Smeedwerkplaats Bogie-haardoven
Een smederij in Texas produceerde 50.000 ton gesmede onderdelen per jaar, met ladingen variërend van 10 tot 100 ton. De bestaande bogie-oven was 25 jaar oud en voldeed niet langer aan de eisen voor temperatuuruniformiteit die de klanten in de luchtvaartindustrie stelden. De fabriek had een nieuwe oven nodig met een temperatuuruniformiteit van plus of minus 5 graden Celsius over de gehele werkbelasting.
MONTE INTELLIGENCE leverde een draaisteloven met een capaciteit van 150 ton, voorzien van 6 regelzones, recuperatieve branders met hoge snelheid en een bekleding van keramische vezels. De oven kan ladingen verwerken tot 6 m breed x 5 m hoog x 12 m lang, met een maximale bedrijfstemperatuur van 950 graden Celsius.
De temperatuuruniformiteit werd geverifieerd op plus of minus 5 graden Celsius bij bedrijfstemperatuur, met de maximale variatie over de volledige werkbelasting. De oven werd in 2023 in gebruik genomen en is goedgekeurd door drie grote klanten in de lucht- en ruimtevaart voor de warmtebehandeling van gesmede, voorgefabriceerde componenten.
Casestudie 3: Gloeioven in een gieterij
Een gieterij in India produceerde 30.000 ton nodulair gietijzer per jaar, een mix van kleine (50 kg) en grote (5 ton) gietstukken. De bestaande batch-gloeioven was een zogenaamde 'top-hat'-oven met koudeluchtbranders en een cyclustijd van 30 tot 36 uur per lading. De gieterij wilde de cyclustijd verkorten en de brandstofkosten verlagen.
MONTE INTELLIGENCE leverde een oven met een laadruimte van 100 ton, recuperatieve branders met hoge snelheid en een meerzone-regelsysteem. De oven verhit gietstukken tot 920 graden Celsius voor een volledige gloeibehandeling, met een cyclustijd van 18 tot 24 uur per lading.
De verbetering van het brandstofrendement van 30 naar 50 procent levert de gieterij een besparing op van 1,5 miljoen dollar per jaar aan gaskosten. De verkorting van de cyclustijd van 30 naar 22 uur verhoogt de doorvoer met 30 tot 40 procent. De oven is in 2024 in gebruik genomen en draait al 12 maanden op volle capaciteit.
Casestudie 4: Spanningsvermindering in drukvaten
Een fabrikant van drukvaten in Zuid-Korea produceerde 100 tot 150 grote drukvaten per jaar, met diameters tot 6 meter en gewichten tot 300 ton. De bestaande oven met draaistel had een maximale capaciteit van 200 ton, en de fabrikant had een grotere oven nodig om de steeds grotere vaten voor de LNG-markt te kunnen verwerken.
MONTE INTELLIGENCE leverde een draaisteloven met een capaciteit van 400 ton, voorzien van 8 regelzones, lage-NOx-branders en een keramische vezelbekleding. De oven kan ladingen verwerken tot 7 m breed x 7 m hoog x 25 m lang, met een maximale bedrijfstemperatuur van 950 graden Celsius.
De oven is de grootste bogie-haardoven in Zuid-Korea en een van de grootste in Azië. De lagedrukbranders houden de NOx-uitstoot onder de 50 mg per Nm³, ruim binnen de strenge lokale normen. De temperatuuruniformiteit is geverifieerd op plus of minus 8 graden Celsius bij bedrijfstemperatuur. De oven is in 2025 in gebruik genomen en bevindt zich momenteel in de opstartfase.
Casestudie 5: Continue gloeilijn voor staalband
Een staalverwerker in het Midden-Oosten produceerde 200.000 ton koudgewalste staalband per jaar, met een breedte tot 1500 mm en een dikte van 0,3 tot 2,0 mm. De bestaande continue gloeilijn was 20 jaar oud en kon niet langer voldoen aan de eisen voor de oppervlakteafwerking van de klanten in de automobielindustrie.
MONTE INTELLIGENCE leverde een continue gloeilijn met een horizontale oven, gasgestookte stralingsbuizen en een beschermende waterstof-stikstofatmosfeer. De oven verwarmt de strip tot 750 tot 850 graden Celsius, met een stripsnelheid van 30 tot 100 meter per minuut. Het atmosfeerverbruik bedraagt 50 tot 100 kubieke meter per uur.
De nieuwe productielijn produceert een helder, oxidevrij oppervlak dat voldoet aan de specificaties voor de automobielindustrie. Het brandstofrendement bedraagt 55 tot 60 procent, wat tot de hoogste in de sector behoort voor dit type lijn. De lijn is in 2023 in gebruik genomen en draait al 18 maanden op volle capaciteit.
Gemeenschappelijke thema's
Bij het bekijken van deze casestudies komen verschillende gemeenschappelijke thema's naar voren:
Ten eerste ligt het brandstofrendement van oudere gasovens doorgaans tussen de 30 en 40 procent, terwijl moderne modellen een rendement van 50 tot 65 procent behalen. Dit rendementsverschil resulteert in een brandstofbesparing van 30 tot 50 procent, waardoor de investeringskosten van de nieuwe oven binnen 2 tot 5 jaar zijn terugverdiend.
Ten tweede is de temperatuuruniformiteit van oudere ontwerpen doorgaans plus of minus 15 tot 20 graden Celsius, terwijl moderne ontwerpen een uniformiteit van plus of minus 5 tot 10 graden Celsius bereiken. De verbeterde uniformiteit opent nieuwe mogelijkheden voor klanten en verlaagt het afkeuringspercentage van bestaande producten.
Ten derde is het besturingssysteem van oudere ontwerpen doorgaans analoog of digitaal van de eerste generatie, terwijl moderne ontwerpen gebruikmaken van PLC-besturing met volledige datalogging en bewaking op afstand. De verbetering van het besturingssysteem maakt procescertificering volgens internationale normen (AMS 2750, CQI-9, ISO 9001) mogelijk en biedt de traceerbaarheid die klanten in de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie vereisen.
Ten vierde is de brandertechnologie in oudere ontwerpen doorgaans gebaseerd op koude lucht, atmosferische verbranding of lage snelheid, terwijl moderne ontwerpen gebruikmaken van recuperatieve of regeneratieve branders met hoge snelheid. Alleen al de upgrade van de brander kan een brandstofbesparing van 20 tot 50 procent opleveren, met een terugverdientijd van 12 tot 24 maanden.
Neem contact op met MONTE INTELLIGENCE over uw aanvraag.
Voor kopers die een gasgestookte oven overwegen voor een specifieke industriële toepassing, kan de engineeringafdeling van MONTE INTELLIGENCE casestudies bekijken en een configuratie aanbevelen die aansluit op het proces, de doorvoer en de beschikbare gasvoorziening. Bezoek de website.www.cnlymonte.com/products-gas-furnace.html Voor productspecificaties en aanvullende casestudies kunt u contact opnemen met helenxu@cnlymonte.com voor een projectbespreking. Vermeld in de onderwerpregel 'casestudie gasoven' en geef details over uw branche, procesbeschrijving en beoogde doorvoercapaciteit.
