Zukunft made in Germany / Teil 13 SMS Demag entwickelt das berührungslose Verzinken von Stahlblechen

Das Städtchen Judenburg in der Steiermark ist zu einem Wallfahrtsort für Verzinker geworden. Freilich treffen sich hier nicht die Inhaber der auf die Oberflächenveredelung von stählernen Gartentoren und -zäunen spezialisierten Lohnbetriebe, in denen unterschiedlichsten Stahlteilen in einem diskontinuierlich ablaufenden Tauchprozeß eine silbrig glänzende Schutzschicht verpaßt wird.

Nach Judenburg, und zwar in das Verzinkungswerk der Wuppermann AG, pilgern vielmehr die Betriebsleiter der Unternehmen, die sich auf das kontinuierliche Beschichten von zuvor zu Coils aufgewickeltem Stahlband spezialisiert haben - und zwar aus der ganzen Welt.

Völlig neue Technik

Das lebhafte Interesse an dem in einer großtechnischen Pilotanlage realisierten Prozeß liegt an der Tatsache, daß es sich um eine - für die Stahlbranche eher ungewöhnlich - völlig neue Technik handelt. Um die Bleche, die vor allem in der Automobilindustrie und für Fassadenelemente benötigt werden, mit einer Schicht aus Zink oder einer Zink/Aluminiumlegierung zu überziehen, wird bisher das auf rund 600 Grad vorgewärmte Stahlband von oben in ein mit bis zu 400 Tonnen Flüssigmetall gefülltes Bassin geleitet, von einer an dessen Boden sitzenden Rolle nach oben umgelenkt und anschließend aus dem Metallbad gezogen.

Dieses Verfahren ist Stand der Technik, hat aber den großen Nachteil, daß bei höheren Durchlaufgeschwindigkeiten das Zink auf dem Stahlband keine gleichmäßige Schicht mehr bildet. Ursache ist die Umlenkrolle, an der das Stahlband mehr vorbeirutscht, als daß es kontrolliert geführt wird. Die mit dieser Technik veredelten Bleche haben daher stets nur eine "Schönseite".

Dieser Nachteil ist beim vertikalen Schmelztauchverfahren, das die auf Hütten- und Walzwerktechnik spezialisierte SMS Demag AG entwickelt hat, kein Thema mehr. Denn bei dieser CVGL-Technik (Contiuos Vertical Galvanizing Lines) wird das Stahlband von unten berührungslos durch einen mit "nur" 15 Tonnen Flüssigmetall gefüllten Behälter gezogen. Oberhalb des Zinkbads bläst man Luft gegen das Band und reguliert so die Dicke der Metallbeschichtung. Damit das funktioniert, mußte eine Abdichtung gefunden werden, die den nach unten offenen Behälter sicher abschließt. Gelöst hat man das Problem mit einer sogenannten Induktionsdichtung: Spulen auf beiden Seiten des Bandes erzeugen ein Magnetfeld. Das flüssige Zink wird zurückgehalten.

Neues Verfahren steigert Produktivität und senkt Kosten

Bei SMS Demag rechnet man damit, daß sich mit diesem Verfahren die Produktivität im Vergleich zur heutigen Technik um 50 Prozent steigern läßt - und das bei bis zu 20 Prozent niedrigeren Kosten. Doch wie schnell sich das neue Verfahren, mit dem auch Altanlagen aufgerüstet werden können, durchsetzen und welchen Marktanteil es erreichen wird, ist nach den Aussagen eines Sprechers von SMS Demag nur schwer abzuschätzen.

Anfang des kommenden Jahres werde die Feuerverzinkungsanlage bei Wuppermann zu einer reinen CVGL-Anlage umgebaut. Zudem hätten mehrere Hersteller von feuerverzinkten Blechen Interesse an dieser Technik gezeigt. Mit einem namhaften deutschen Hersteller führe man zur Zeit Verhandlungen. Konkrete Anfragen für eine rund 40 Millionen Euro teure CVGL-Anlage lägen aus dem asiatischen Raum vor.

Schritt für Schritt zu höherem Standard

Daß für wirtschaftlichen Erfolg nicht unbedingt eine völlig neue Technik erforderlich ist, sondern sich auch mit Weiterentwicklungen gute Geschäfte machen lassen, zeigen die von SMS Demag in den vergangenen Jahren Schritt für Schritt auf einen immer höheren Leistungsstandard gebrachten sogenannten Tandemstraßen zum Walzen von Kaltband. Eine der modernsten Anlagen dieser Art, die Stahlblech vor allem für die Automobilindustrie liefern, hat SMS Demag im Werk Beeckerwerth der ThyssenKrupp Stahl AG in Duisburg errichtet. Dabei handelt es sich um eine "gekoppelte" Anlage, von denen es lediglich zwei Dutzend auf der Welt gibt.

In einem ersten Schritt wird hier in der sogenannten Beizerei mit Schwefelsäure die rötliche Zunderschicht von dem zwischen einem und fünf Millimeter starken Stahlblech "gewaschen", die sich nach Verlassen des Warmwalzwerks bildet. Mit einem speziellen Schweißautomaten wird anschließend das jetzt silbrig glänzende Material zu einem endlosen Band zusammengefügt und danach durch fünf dicht zusammenstehende Walzgerüste (Tandemstraße) geschickt.

Hier sorgen Kräfte von bis zu 33 000 Kilonewton dafür, daß der Stahl bis auf eine Stärke von 0,3 Millimeter heruntergewalzt werden kann - und das mit einer Dickentoleranz von rund 0,5 Prozent der Nenndicke. Damit liegt man im Vergleich zu älteren Anlagen um den Faktor zwei besser. Erstmals schaffte man es mit dieser Anlage, sogenannte Mehrphasenstähle in einer Breite von bis zu zwei Meter mit einer Oberflächengüte zu verarbeiten, wie sie etwa von den Automobilherstellern Porsche und VW für deren Modelle Cayenne und Touareg gefordert werden. Für diese Fahrzeugen werden alle aufprall- und festigkeitsrelevanten Teile aus diesem Material hergestellt. Denn dieser Stahl bietet den Vorteil, an Härte zuzulegen, wenn er sich als Folge eines Unfalls verformt.

Nach der Mechanik soll die Steuerung optimiert werden

Trotz des hohen technischen Niveaus moderner Tandemstraßen wird bei SMS Demag an einer weiteren Perfektionierung gearbeitet. Während die Mechanik der Anlagen weitgehend ausgereizt ist, sollen in der Steuerung, die heute bereits rund 30 Prozent des Lieferumfangs ausmacht, noch Reserven stecken. So will man künftig noch schneller zwischen unterschiedlichen Stahlqualitäten wechseln können, um kurzfristige Kundenwünsche noch besser bedienen zu können.

Dazu muß man die vielen hundert Parameter eines Walzprozesses genau erfassen und speichern, um sie später wieder abrufen zu können. Um Wünsche nach kleinsten Losgrößen bedienen zu können, scheint künftig selbst das Zusammenstellen eines Coils aus verschiedenen Stahlqualitäten möglich zu sein. Einige Probleme sind dabei jedoch noch zu lösen. Dazu gehören etwa Druckstellen, die sich ergeben, wenn sich die bei einem solchen "Sortenband" unvermeidbaren Schweißnähte gegen die darüber- und darunterliegende Bahn pressen.

Nach China locken Absatzchancen in Rußland und Südamerika

Bei SMS Demag ist man davon überzeugt, mit dem erreichten technischen Standard die Marktführerschaft in der Walzwerkstechnik weiter ausbauen zu können. Momentan werde das Geschäft vom China-Boom getragen. Sollte der abflachen, sieht der Düsseldorfer Maschinen- und Anlagenbauer mittelfristig Absatzchancen in Rußland und Südamerika.

In 7 bis 15 Jahren werde für diese Technik dann auch wieder Nordamerika interessant, wo man in der jüngeren Vergangenheit Neuinvestitionen eher vernachlässigt hat. Im vergangenen Jahr hat das Unternehmen knapp 2,2 Milliarden Euro umgesetzt. Rund die Hälfte stammte aus dem Hütten- und Walzwerkgeschäft.