Herausforderungen
Im Werk trat bei routinemäßigen Wartungsarbeiten am Drehrohrofen, einer kritischen Anlage zur Stahl- und Zementproduktion, ein erhebliches technisches Problem auf. Im Laufe der Zeit hatten sich Eisen und andere Prozessrückstände im Inneren des Ofens abgelagert und eine extrem dicke, gehärtete Schicht gebildet. Um den Betrieb des Ofens aufrechtzuerhalten, muss diese gehärtete Eisenablagerung abgebohrt und entfernt werden, um Betriebsausfälle und Schäden an der Feuerfestauskleidung zu minimieren.
Für diese Bohrarbeiten verwendet das Wartungsteam Hochleistungsbohrmaschinen, die robuste, hochtemperaturbeständige Stromkabel benötigen, die zudem widerstandsfähig genug sind, um den Belastungen der Ofenumgebung standzuhalten.
Das Werk steht vor einem wiederkehrenden Problem:
- Die in Verbindung mit den Bohrmaschinen verwendeten Kabel fallen aufgrund der extremen Hitzeentwicklung durch die Prozessbedingungen, der mechanischen Belastung und des Abriebrisikos ständig aus.
- Die Ausfallrate der Kabel ist selbst dann hoch, wenn mehrere Kabelmarken getestet wurden.
- Es kommt entweder während oder kurz nach dem Abschalten der Bohranlage zu Beschädigungen oder Kurzschlüssen der Kabel, was den Wiederanlauf des Ofenbetriebs verzögert.
- Die Folgen sind erheblich: erhöhte Wartungskosten, das Risiko elektrischer Gefahren und Ausfallzeiten innerhalb eines eng getakteten Prozesses.
Für diese Situation war kurzfristig eine Lösung erforderlich, um ein langlebiges und anwendungsspezifisches Produkt zu schaffen, das in Anwendungen mit hoher Hitze und starkem Abrieb funktioniert und herkömmliche Industriekabel übertrifft.
UNSERE LÖSUNG
Tempsens wurde beauftragt, das Problem zu untersuchen und Empfehlungen auszusprechen. Unser Team besuchte den Standort, als einer der Brennöfen abgeschaltet war, um sich ein Bild von den realen Einsatzbedingungen der Kabel zu machen.
Wichtigste Beobachtungen
- Die Umgebungstemperatur in der Nähe der Ofenwand war extrem hoch, insbesondere während der anfänglichen Abkühlphase des Ofens.
- Die Kabel der Bohrmaschine waren metallischem Eisenstaub, Vibrationen und direkter Reibung ausgesetzt.
- Die Art und Weise, wie die Kabel verlegt wurden, führte oft dazu, dass sie über raue Oberflächen schleiften und dadurch einem hohen Verschleiß durch Vibrationen und mechanische Einwirkung ausgesetzt waren.
Entwicklung eines kundenspezifischen Stromkabels
Auf Basis unserer Studie und unter Einbeziehung der Ingenieure des Werks haben wir ein speziell entwickeltes Kabel hergestellt, das alle Schwachstellen der bisher verwendeten Kabel beheben soll.
LT-Stromkabel – Hochtemperaturqualität (10 mm² / 3 Kerne)
Das Niederspannungs-Stromkabel Es wurde für Hochleistungsanwendungen in extremen thermischen Umgebungen wie Brennöfen, Schmelzöfen und in der Prozessindustrie entwickelt. Das Kabel ist so konstruiert, dass es sowohl dauerhaften als auch kurzzeitigen thermischen Belastungen standhält und bietet somit elektrische Zuverlässigkeit und mechanische Langlebigkeit.
Technische Beschreibung:
● Leiter:
10 mm², mehrdrähtig, geglühtes blankes Kupfer
– Gewährleistet hohe Flexibilität und niedrigen elektrischen Widerstand, ideal für dynamische industrielle Umgebungen.
● Anzahl der Kerne:
3-adrig – Geeignet für die symmetrische Dreiphasen-Stromverteilung.
● Isolierung:
Mehrschichtige Hochtemperaturkonstruktion
– Kapton + Teflon + Glasfaser (FG) + Glimmer, verstärkt mit Hochtemperaturlack für überlegene dielektrische und thermische Stabilität.
● Innenmantel:
Teflon – Bietet hervorragende chemische und thermische Beständigkeit.
● Schutzschichten:
- Doppelte Glimmerbandierung – Außergewöhnliche Feuerbeständigkeit
- Doppeltes FG-Geflecht – Mechanische Festigkeit und Isolationsintegrität
- Edelstahlgeflecht – Abriebfestigkeit, mechanischer Schutz und elektromagnetische Abschirmung
● Kernfarbcodierung:
Rot, Gelb, Blau (zur einfachen Phasenidentifizierung)
● Farbe der inneren Hülle:
Schwarz
Thermische Kennwerte:
- Dauerbetriebstemperatur: Bis zu 500 °C
- Kurzfristige Exposition: Bis zu 600 °C
Dieses LT-Kabel ist ideal geeignet für Niederspannungs-Stromverteilung in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher mechanischer Beanspruchung. Seine robuste Konstruktion gewährleistet lange Lebensdauer, Sicherheit, Und Zuverlässigkeit, selbst unter thermischem Schock oder mechanischer Belastung.
Diese mehrlagige Konstruktion bot dreifachen Schutz und außergewöhnliche mechanische Festigkeit für eine längere Lebensdauer unter extremen Stillstandsbedingungen. Das Edelstahlgeflecht diente als Schutzarmierung, um mechanische Beschädigungen des Kabelkerns bei Defektbewegungen innerhalb der Ofenzone zu minimieren.
Warum es funktioniert hat
- Hohe Flexibilität: Kupferleiter boten auch bei manueller Handhabung unter beengten Bedingungen uneingeschränkte Bewegungsfreiheit.
- Wärmewiderstand: Die mehrschichtige Isolierung – bestehend aus Kapton, Teflon, Fiberglas und Glimmer schützte die Leiter vor thermischer Verformung und Beschädigung.
- Abriebschutz: Die SS-Ummantelung wirkte wie eine kugelsichere Weste und verhinderte Beschädigungen des Kabelkerns beim Ziehen oder Verlegen über raue metallische Oberflächen.
- Elektrische Integrität: Aufrechterhaltung eines sicheren Isolationswiderstands und einer ausreichenden Durchschlagsfestigkeit auch nach wiederholten Nutzungszyklen.
ERGEBNISSE
Das neu gestaltete Tempsens Das Kabel wurde für den Echtzeitbetrieb während der Abschaltung des Brennofens eingesetzt und hat all unsere Erwartungen übertroffen.
Auswirkungen auf den Betrieb
- Keine Kabelausfälle im ersten Nutzungszyklus, eine enorme Verbesserung gegenüber früheren Erfahrungen.
- Die Wartungsmannschaften könnten die Bohr- und Reinigungsarbeiten außerplanmäßig abschließen und den Ofen pünktlich wieder in Betrieb nehmen.
- Nach dem Betrieb wurden keine Beschädigungen an der Isolierung oder gebrochene Leiter festgestellt.
- Der Kunde war zufrieden und bestätigte, dass die Kabel beim nächsten Abschalten ohne sichtbare Beeinträchtigung oder Leistungsänderung wiederverwendet werden konnten.
Dies verlängerte die Lebensdauer der Kabel, verkürzte die Beschaffungszyklen und erhöhte die Betriebssicherheit durch Verringerung des Risikos von Kurzschlüssen und elektrischen Ausfällen.
Abschluss
In industriellen Anwendungen wie der Stranggießanlage für Bleche in Stahlwerken hielten herkömmliche Kabel der Kombination aus intensiver Hitze, mechanischer Beanspruchung und Metallstaub nicht stand. Hier war nicht nur ein besseres Kabel erforderlich, sondern ein speziell für diese Anwendung entwickeltes Kabel.
Das kundenspezifische Stromkabel von Tempsens ist ein Beispiel dafür, wie anwendungsspezifische, auf die jeweiligen Standortbedingungen abgestimmte Entwicklung langjährige Zuverlässigkeitsprobleme lösen kann. Durch die Kombination von Materialwissenschaft, Wärmetechnik und Standortkenntnissen halfen wir unserem Kunden, ein anhaltendes Problem zu beheben. Wir lieferten nicht einfach nur ein Produkt; unsere Leistung bestand darin, das Problem präzise zu identifizieren, die passende Lösung zu entwickeln und eine konstante Leistung auch unter extremen Bedingungen zu gewährleisten.
Tempsens stärkt weiterhin die Industrie durch die Entwicklung von Temperaturmesssystemen und Kabeln, die die Toleranzgrenzen überschreiten und höchste Sicherheit bieten.
ÜBER TEMPSENS
Tempsens Instruments ist eine weltweit bekannte Marke für industrielle Thermotechnik und Sensorik und bietet effektive Lösungen und Technologien in über 75 Ländern. Mit über vierzig Jahren Erfahrung fertigen wir hochwertige Produkte. Kabel, Temperatursensoren, Infrarotpyrometer, Heizsysteme und Kalibriergeräte. Unsere Lösungen basieren auf realen Herausforderungen im Einsatz und gewährleisten, dass jedes Produkt auf Langlebigkeit, Funktionalität und erfolgreichen Einsatz ausgelegt ist.
