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Kapazitive Messtechnik zur Prozessoptimierung bei der Containerbefüllung eines Siliziummetallherstellers
Eine Siliziummetall-Produktionsanlage in Island suchte nach einer geeigneten Füllstandmesstechnik für die Koordinierung der Befüllung von Seecontainern mit Silikatgestein.
Angesichts der sehr abrasiven Medien sollte eine hochbelastbare kapazitive Sonde verwendet werden. Mit der Projektierung eines bewährten Grenzstandschalters von UWT mit der innovativen RF Technologie konnte eine kompatible Lösung, die robust ist und zuverlässige Ergebnisse liefert, gefunden werden.
Widerstandsfähiger RF Grenzstandschalter mit staubdichtem Design zur effizienten Vollmeldung
Siliziummetall wird in einer Vielzahl von Anwendungen in der chemischen Industrie verwendet, z.B. bei der Herstellung von Siloxan und Silikonen sowie bei der Erzeugung hochfester Aluminiumlegierungen für die Automobilindustrie. Auch ist es häufig ein primärer Einsatzstoff bei der Herstellung von Photovoltaikmodulen. Bei den Produktionsprozessen eines Herstellers in Island wird dabei eine überdurchschnittliche Nachhaltigkeitsbilanz angestrebt was die Ausstattung seiner Anlage mit moderner und effizienter Komponententechnologie inkludiert. Daher wurde auch die Implementierung innovativer Messtechnik für die Optimierung verschiedener Prozesse initiiert. Besonders herausfordern wurde es an dieser Stelle bei der Suche nach einer geeigneten Sensorik zur Inhaltsmessung bei der Befüllung der Seecontainer mit Siliziummetallgestein.
Flüssiges Siliziummetall wird regelmäßig aus den Öfen in Tiegel gezapft und in die Gießerei überführt, wo es veredelt und zu Barren gegossen wird. Nach dem Abkühlen werden die Barren vorzerkleinert und im Ofengebäude zwischengelagert. Das Produkt wird später weiter zerkleinert. Danach wird das Material sortiert, verpackt und ins Lager gebracht, wo es auf den Seetransport wartet. Ein Förderband bewegt sich vollständig in einem Seecontainer und befüllt diesen mit dem Siliziummetallgestein, das unterschiedliche Abmessungen bis zu 100 mm und einen DK Wert zwischen 2,0 - 3,0 hat. Der Grenzstandsensor soll detektieren, wann das Material den maximalen Füllstand erreicht. Dann wird das Förderband zurückgefahren, bis kein Füllstand mehr erkannt wird. So wird der Prozess weitergeführt, bis das Ende des Behälters erreicht ist. Der zu verwendende Sensor sollte staubdicht und sehr strapazierfähig sein und auch unter beengten Platzbedingungen die Gleichmäßigkeit der Messungen gewährleisten.
Projektiert wurde für diese Anwendung der RFnivo® 3200 Sensor mit Seilausleger. Die kapazitiven RFnivo® Grenzstandschalter sind universell in Schüttgütern, Granulaten, Pulvern als auch Flüssigkeiten, Pasten und hoch viskosen Ölen zur Voll-, Bedarfs- oder Leermeldung sowie als Niveauschalter zur Überfüllsicherung in Silos, Tanks, Prozessbehältern, Trichtern, Rohrleitungen und Fallrohren einsetzbar. Sie erfüllen in verschiedenen Geräteausführungen extreme Prozessbedingungen wie z.B. hoher Druck oder extreme Temperaturen. Ihr sehr robustes Design ist zudem mechanisch besonders belastbar und wird standardmäßig bei Prozesstemperaturen bis zu +240 °C und einem Prozessüberdruck bis zu 25 bar installiert. Die implementierte „Active Shield“ Technologie macht den Gerätetyp unempfindlich bei Materialablagerungen, Brückenbildung oder Arten der Ansatzbildung. Internationale Zulassungen für gas- und staubexplosionsgefährdete Bereiche sorgen für ein breites Einsatzspektrum. Installiert wurde der RF Grenzstandschalter in der linken Ecke des Förderers. Mit einer benutzerdefinierten Sensorbefestigung konnte die Installation den beengten Platzverhältnissen (sehr niedrige Höhe mit ca. 20 cm unterhalb des Bands) optimal angepasst werden. Die flexible aktive Seilsonde schützt den Sensor außerdem vor Beschädigungen bei seitlicher Belastung.
Plug & Play
Der RFnivo® Kapazitätsschalter verfügt über eine Elektronik mit automatischer Kalibrierung. Das Setup ist sehr einfach und wird in einem menügeführten Schnellstartassistenten ausgeführt. Der Sensor kalibrierte sich nach der Montage und Verdrahtung im Container und nach dem Anlegen der Spannungsversorgung von selbst. Der Bediener musste nichts weiter tun als den Signalausgang im Qickstart Menü nach seiner Anwendung einzustellen.
Mit der Installation der korrosionsbeständigen Min- / Maxmelder konnten die Prozessabläufe der Anlage im Hinblick auf die Koordinierung der Containerbefüllung, effizient und nutzerfreundlich optimiert werden.
