Technologien von Schmelzöfen in Gießereien

Schritt 1: Fragen im Vorhinein

Beim Kauf eines Schmelzofens müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Gießereien klären im Vorfeld folgende Fragen:

• Welche Legierungen werden verwendet und wie hoch ist ihr Schmelzpunkt?
• Welche Menge an Metall soll geschmolzen werden und wie hoch ist die erforderliche Schmelzleistung?
• Ist die Installation und der Betrieb des Ofens wirtschaftlich?
• Welche Umwelt- und Entsorgungsanforderungen sind zu berücksichtigen?

Auch Lenaal musste sich mit diesen Fragen auseinandersetzen und entschied sich für den Westomat, der den Automobil- und Elektronikzulieferer mit seiner zuverlässigen Dosiertechnik, dem exzellenten Service und der schnellen Lieferung von Einsatzteilen überzeugte. 

Schritt 2: Auswahl der am besten geeigneten Ofentechnologie

Der zweite Schritt ist die Auswahl eines Schmelzofens. Die Hersteller von Metallguss verwenden eine Vielzahl von Ofentechnologien. Gießereien benötigen Öfen, die Metalllegierungen und Zusatzstoffe in einer Vielzahl von Gussqualitäten herstellen können. Diese vier Öfen werden am häufigsten in Produktionsgießereien eingesetzt:

Induktionsöfen

Wie der Name schon sagt, nutzen diese Öfen die Induktionstechnologie mit elektrischen Wechselströmen, um die erforderliche Schmelztemperatur des Metalls zu erreichen. Induktionsöfen sind in Gießereien weit verbreitet, da sie qualitativ hochwertig, einfach zu bedienen und energieeffizient sind. Ein weiterer Vorteil dieses Ofentyps ist, dass er sowohl kleine Mengen von weniger als 1 kg als auch größere Mengen von bis zu 100 Tonnen schmelzen kann.

Ein Induktor, d.h. eine gekühlte Spule, überträgt die Energie in die Schmelze. Diese Spulen werden speziell an die jeweilige Ofenform oder einzelne Werkstücke angepasst und gefertigt. Der wassergekühlte Induktor befindet sich außerhalb des elektrisch nicht leitenden Tiegels.

Tiegelöfen

Tiegelöfen werden aus feuerfesten Materialien wie Keramik hergestellt, da sie sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind und diesen standhalten müssen. Der Tiegel wird über einer Wärmequelle platziert, um das Metall und die darin enthaltenen Zusatzstoffe zu schmelzen. Die Größe der Tiegel ist sehr unterschiedlich. Auch in der Bauweise und im Heizsystem der Öfen gibt es Unterschiede. Neben beweglichen und festen Tiegelöfen gibt es auch kippbare und feste Tiegelöfen. Außerdem muss zwischen widerstandsbeheizten und brennstoffbeheizten Öfen unterschieden werden.

Die Vorteile eines Tiegelofens liegen in den geringen Investitionskosten und der einfachen Bedienung und Wartung. Außerdem ist es möglich, kleine Metallmengen zu schmelzen und den Inhalt des Tiegels schnell zu wechseln. Für das Schmelzen großer Mengen sind Tiegelöfen jedoch nicht mehr wirtschaftlich, da der Energieverbrauch enorm ansteigt und die manuelle Bedienung sehr zeitaufwendig wird.

Kupolöfen

Kupolöfen werden schon seit langem in Gießereien eingesetzt. Charakteristisch für diese Öfen ist der hohe, zylindrisch geformte Schornstein, der wiederum mit Lehm, Ziegeln und Blöcken ausgekleidet ist, um das Innere des Ofens vor der enormen Hitze, Abrieb und Oxidation zu schützen. Für den Schmelzvorgang werden mehrere Schichten von Ferrolegierungen, Koks und Kalkstein in den Ofen gegeben, bevor das Metall hinzugefügt wird. Dies führt zu einer chemischen Reaktion, bei der die Verunreinigungen im Ofen auf der Oberfläche des Metalls schwimmen. In der Praxis verwenden nur noch wenige Gießereien Kupolöfen, da sich die energieeffizienteren Induktionsöfen gegenüber den klassischen Kupolöfen durchgesetzt haben.

Elektrolichtbogenöfen

Der Lichtbogenofen ist ein Elektroofen, in dem ein elektrischer Lichtbogen die zum Schmelzen des Metalls erforderliche Wärme erzeugt. Zu diesem Zweck werden Kohlenstoffelektroden verwendet. In der Praxis werden Elektrolichtbogenöfen vor allem zum Schmelzen von Stahlschrott verwendet, der zur Herstellung neuer Produkte eingesetzt wird.

Schritt 3: Anwendungsfälle von erfolgreich implementierten Öfen

Bei der Auswahl eines geeigneten Ofens kann es auch hilfreich sein, herauszufinden, welche Öfen von Wettbewerbern in der Branche verwendet werden.
Materialrecycling steht auch bei vielen Schmelzofenherstellern im Fokus, wie zum Beispiel bei ZPF, der hocheffiziente Aluminiumschmelzöfen herstellt. Der Hersteller hat einen Ofen entwickelt, der Aluminiumspäne schmilzt und Material und Barren recycelt, um eine nachhaltige Nutzung zu gewährleisten. Hier finden Sie weitere Informationen über den Schmelzofen.

Auch das Recyclingwerk der TRIMET Aluminum SE setzt auf Wiederverwertung. Das Unternehmen hat einen neuen Drehtrommelofen zum Schmelzen von Aluminiumschrott in Betrieb genommen, um die steigende Nachfrage nach diesem Leichtmetall zu decken. Rund 90 % des im Umlauf befindlichen Aluminiums können auf diese Weise recycelt werden.

Während in kleineren Anlagen bereits neue, energieeffiziente Rekuperationsgasbrenner mit geringerem CO2-Ausstoß zum Einsatz kommen, steht diese Technologie nun auch für die bewährten Dosier- und Schmelzöfen mit hohen Schmelzleistungen von RAUCH Ofentechnik zur Verfügung.