Ohrievače vetra slúžia na zvýšenie teploty fúkaného vetra z teploty 140-200 °C na teplotu 1030–1150 °C. Každá z našich vysokých pecí ich má štyri a spolu spotrebujú približne 40 percent celého výskytu vysokopecného plynu a približne 10 percent z celej výroby koksárenského plynu. Sú organickou súčasťou vysokopecného systému. Tím zložený zo zástupcov útvarov Zdokonaľovanie procesov a technológií a transformáciu výroby USSE, BSC, prevádzok Výroba vysokých pecí a Údržba vysokých pecí - elektroúdržba vysokých pecí, Primetals Anglicko, MDJ Košice, PA Košice identifikoval potenciál na úspory, vyvinul a inštaloval nový efektívnejší systém riadenia spaľovania plynov v ohrievačoch vetra. Vzhľadom na odhodlanie členov bola etapa formovania tímu a kreovania tvorivej komunikácie v jeho vnútri veľmi rýchla. Skupina sa následne musela vyrovnať s rôznymi úskaliami, ako sú odlišné systémy riadenia vykurovania na každej batérii, prenosy dát i obmedzenia v kapacite vybavenia hardvéru. Dnes nový systém riadi spaľovanie na základe on-line chemickej analýzy vysokopecného a koksárenského plynu, automaticky a spoľahlivo riadi zvyškový obsah kyslíka v spalinách. Je plne udržiavaný BSC skupinou Michala Duloviča. Tréningom na nový systém prešli v roku 2014 nielen operátori vo velínoch vysokých pecí, ale aj kľúčoví manažéri prevádzky Výroba surového železa. Významnú podporu priniesli generálni manažéri Joseph H. Morey, Martin Varga a Ján Petko. Nový systém sa pričinil o redukciu spotreby vysokopecného a koksárenského plynu a tiež zvýšenie teploty horúceho vetra.
Práce na projekte sa začali už v roku 2013, ovocie začal prinášať od polovice roku 2014. Odvtedy úspory prekročili 5,5 mil. USD. Softvér na lepšie vykurovanie ohrievačov vetra na vysokých peciach bol na úseku viceprezidenta pre BSC vyhodnotený ako najlepší projekt BSC v prvom štvrťroku 2015 a celý tím získal v minulom roku tretie miesto medzi projektmi U. S. Steel Košice zameranými na znižovanie nákladov.
Hlavná ťarcha programátorskej práce a práce s dátami bola na prvovýrobe na BSC skupine M. Duloviča, čím sa ušetril ďalší, približne jeden milión amerických dolárov, na externej podpore. Neskôr sa to ukázalo ako ďalšia výhoda, lebo tím BSC, útvar zlepšovania procesov a DZ Vysoké pece mohli v roku 2015 ďalej pokračovať ruka v ruke. Bez externej podpory vyvinuli a tiež inštalovali novú časť informačného systému, ktorý na dennej báze vyhodnocuje účinnosť prechodu energií z vykurovacích plynov do horúceho vetra. Skupina Ivana Ballu, koordinátora procesu elektroúdržby vysokých pecí, inštalovala v roku 2015 on-line analyzátor obsahov oxidov uhlíka a vodíka vo vysokopecnom plyne na podporu riadenia spaľovania nielen na ohrievačoch vetra vysokej pece 1 a 2, ale aj u ostatných spotrebiteľov napojených na celopodnikovú sieť. Treba povedať, že v začiatkoch bola významná podpora zo strany Spoľahlivosti zariadení technickej diagnostiky pod vedením Petra Kuruca, ale tiež od skupiny odboru Controlling podpory výroby Petra Semanca.
Nový riadiaci systém umožnil vytvoriť aplikáciu pre on-line výpočet tepelnej bilancie vstup/výstup pre každú batériu ohrievačov vetra a začať riadiť účinnosť ohrievačov vetra. Tento tvorivý krok je bázou pre ďalší rozvoj systému a inštaláciu automatického riadenia množstva paliva pre každý individuálny ohrievač vetra na základe množstva fúkaného vetra, teploty studeného vetra, požadovanej teploty horúceho vetra a výhrevnosti vykurovacích plynov.
Začať riadiť vykurovanie ohrievačov vetra bez priameho zásahu operátorov je spoločná výzva na roky 2016/2017 pre tímy Zlepšovania procesov, BSC a DZ Vysoké pece. Tento prístup v sebe skrýva ďalšie možnosti úspor spotreby vykurovacích plynov a tiež potenciál pre stabilitu i zvyšovanie teplôt horúceho vetra. Spomínané tímy budú v roku 2016 pokračovať tiež na obnovení prevádzky výmenníka tepla na ohrievačoch vysokej pece č. 1 tak, aby sa teplota spaľovacieho vzduchu opäť po piatich rokoch vrátila z bežnej okolitej teploty na teplotu 170 – 200°C a energia bola využitá na úsporu spotreby koksárenského plynu alebo na zvýšenie teploty horúceho vetra. Vysokú podporu a iniciatívu tu poskytuje tím vedúceho prevádzky Údržba vysokých pecí Samuela Steranku.
Vzhľadom na požiadavky BAT (najlepšie dostupné techniky) tím zložený zo zástupcov útvarov Zdokonaľovanie procesov, BSC, DZ Vysoké pece, Inžinierskych činností, Environmentu a Podpora výroby intenzívne pracuje na tom, aby sme pri plnení požiadaviek BAT mohli od apríla 2016 naďalej interne plne recyklovať železové jednotky z jemných zaolejovaných okovín.
V neposlednom rade je potrebné spomenúť úzku tímovú spoluprácu v skupine Inžinierske činnosti, Zdokonaľovanie procesov, BSC a DZ Vysoké pece pri inštalácii nového systému získavania tepla zo spalín ohrievačov vetra vysokej pece č. 3 a zvýšenia teplôt vysokopecného plynu a spaľovacieho vzduchu z teploty okolia na 150°C. Tento projekt bude prinášať úžitok od apríla 2016. Pri postupnom dokončovaní zariadenia, ktoré vedie František Konečný z útvaru inžinierskych činností, budú stále viac a viac aktívne skupiny BSC a operátori.
Ako vidieť z informačného systému Carnegie Way, uvedený prístup i výsledky zaujali skupinu výroby surového železa v sesterskom závode Gary Works. Otvorili nový projekt zameraný na optimalizáciu spaľovania v ohrievačoch vetra s cieľom zvýšiť teplotu horúceho vetra. Pre košický tím je to nová príležitosť na výmenu skúseností i porovnávanie dosiahnutých výsledkov.
RNDr. Jaroslav Čurilla, PhD.
V spoločnosti U. S. Steel Košice pracuje od roku 1995 ako výskumný pracovník v oblasti recyklácie vysokopecných a oceliarskych odpadov a environmentu. V roku 2001 sa stal prvým vedúcim odboru Prvovýroba a ekológia vo vtedajšom Výskumnom a skúšobnom ústave. V rokoch 2004 – 2008 sa v USA priamo podieľal na riadení technológie a kvality surovín vo vysokopecných závodoch Gary Works a Greate Lake Works. Po návrate zo Spojených štátov sa opäť priamo zapojil do riadenia technológie vysokopecného procesu i surovinových tokov v Košiciach a Smedereve. Od tohto obdobia USSK začala všetok doma vyrobený koks plne využívať vo vlastnom vysokopecnom a aglomeračnom procese. Od roku 2014 je J. Čurilla ako manažér projektov pre vysoké pece a suroviny členom tímu Útvaru zdokonaľovania procesov a technológií a transformáciu výroby USSE. V roku 2010 absolvoval vysokopecnú akadémiu na McMaster Univerzity, Hamilton, Canada. Pravidelne sa zúčastňuje a tiež publikuje výsledky práce v oblasti prvovýroby na významných európskych i svetových kongresoch. Je aktívny v tíme Európskej komisie pre vysoké pece pre oblasť výmeny dát a výmeny skúseností, komunikuje s World Steel Association pre oblasti LCI a recyklácie, vedie a podieľa sa na práci multiodborových tímov, ktoré sa venujú znižovaniu nákladov v prvovýrobe, spotrebe i distribúcii energií, zhodnocovaniu a zneškodňovaniu odpadov. Získal certifikát Six Sigma Green Belt pre oblasť projektového riadenia a zlepšovania procesov.
