Schmelzöfen für Aluminium

Schmelzöfen für Sekundäraluminium

Erste Frage, Was bei der Auswahl eines Ofens zum Schmelzen von Aluminium auffällt, ist seine Leistung. Kleine Öfen mit einer Kapazität 5 oder auch 10 Tonnen werden in kleinen Unternehmen oder für bestimmte Bedingungen verwendet. das gilt auch für Schmelzöfen, und zu Dosieröfen, und zu Print-Mix.

Schmelzöfen für Aluminium

Je kleiner die Ofenkapazität, desto höher sind die Wartungskosten pro Tonne Metall. Daher wird die Aluminiumindustrie derzeit von Öfen mit einer Kapazität von 25 Tonnen und mehr. Diese Kapazität des Ofenbades gilt als optimal in Bezug auf Wartung und Betriebseffizienz..

Ein weiterer Faktor bei der Auswahl der Ofenkapazität können die Lieferbedingungen der Produkte sein.. Normalerweise ist die Mindestmenge an Aluminium 20 Tonnen und eine der Anforderungen der Kunden ist das, so dass das gesamte Metall aus einer Schmelze stammt.

Ein wichtiger Faktor bei der Auswahl eines Ofens ist die Bequemlichkeit seiner Wartung.. Schlacke, die während des Betriebs des Ofens gebildet wird - Schmelzofen, Mischofen, Warmhalteofen - neigen dazu, sich an den Wänden des Ofens anzusammeln oder sich auf dessen Boden abzusetzen, manchmal gelangt es sogar auf das Dach des Hochofens. Auch bei optimaler Ofenauslegung lässt sich dies nicht vermeiden 100 %. Die Zunahme der Dicke der Schlacke an den Wänden des Ofens und am Boden des Ofens verringert dessen Effizienz. Daher muss diese Schlacke regelmäßig gereinigt werden.. Umso wichtiger ist dies beim Legierungswechsel., das in einem Ofen geschmolzen wird. Daher muss die Konstruktion des Ofens unbedingt die Möglichkeit bieten, Schlacke von der Oberfläche der Schmelze zu entfernen und den Ofen bequem zu reinigen..

Die wichtigste Frage bei der Auswahl eines Ofens ist jedoch die Wahl der Energieart., die in den Ofen geschoben werden.

Brennstoff für Schmelzöfen

In Schmelzöfen, Bei der Alterung und Verarbeitung von Aluminium werden die folgenden Arten fossiler Brennstoffe verwendet:

  • Erdgas;
  • Heizöl;
  • Dieselkraftstoff.

Die Wahl des Energieträgers hängt von seiner Verfügbarkeit am Ort der Produktion ab. Erdgas ist sehr praktisch für die Verwendung in Öfen, es kann jedoch angewendet werden, wenn sich in der Nähe eine zugängliche Gasleitung befindet. Falls diese Möglichkeit nicht besteht, Verwenden Sie dann Heizöl oder Dieselkraftstoff.

Dieselkraftstoff ist bequemer, als Heizöl, hat aber einen hohen preis. Heizöl ist billiger als Dieselkraftstoff, ihre Anwendung ist jedoch mit gewissen Schwierigkeiten verbunden..

Gasherde, Heizöl und Dieselkraftstoff haben normalerweise Designs, die Varianten traditioneller Herdöfen sind, Kühlöfen und Drehrohröfen. Diese Öfen werden am häufigsten in der Aluminiumindustrie verwendet und haben eine gute Metallausbeute und einen guten Energieverbrauch.. Da diese Öfen direkte Wärmestrahlung verwenden, Der Wirkungsgrad des Verbrennungssystems ist sehr hoch und die Wärmeübertragung auf das Metall ist sehr hoch.

Elektrische Schmelzöfen

Elektroöfen zum Schmelzen von Aluminium werden nach ihrer Bauart in Widerstandsöfen und Induktionsöfen unterteilt.. Elektrische Heizung kann in einigen Fällen bequemer sein als, z.B, Gas, aber nur wenn billiger Strom verfügbar ist.

Der Einsatz elektrischer Beheizung in Öfen bei der Herstellung von Primäraluminium erscheint durchaus gerechtfertigt., zumindest wegen der Billigkeit der elektrischen Energie für eine solche Produktion. Die Stromkosten können an diesem Ort jedoch ganz anders sein., Wo befindet sich die Sekundäraluminiumproduktion?. Das Fehlen von Verbrennungsprodukten von Gas oder anderen Brennstoffen während der Ofenverarbeitung von Aluminiumschmelze gewährleistet geringe Verluste durch Metalloxidation., und beseitigt auch die Verunreinigung der Aluminiumschmelze mit Wasserstoff und anderen Gasen. Aus ökologischer Sicht, das sind saubere Öfen.

Tiegel-Induktionsöfen

Tiegel-Induktionsöfen können mit sauberem Schrott arbeiten, Barren oder flüssiges Aluminium. Aufgrund von Größenbeschränkungen haben Induktionsöfen eine maximale Kapazität 8-10 Tonnen, was für eine große Sekundäraluminiumproduktion möglicherweise nicht ausreicht. Solche großen Öfen haben einen ziemlich großen Durchmesser und werden von oben beschickt., was ein erhöhtes Risiko für das Personal darstellt. Typischerweise erfordern Induktionsöfen große Kapitalinvestitionen und sind durch hohe Wartungs- und Arbeitskosten gekennzeichnet.. Daher werden in der Sekundäraluminiumindustrie Induktionsöfen selten eingesetzt und, meist, zum Umschmelzen kleiner Aluminiumspäne.

Kanalinduktionsöfen

Rinneninduktionsöfen sind in der Regel in runder Bauform und mit Beschickung von oben ausgeführt., aber es gibt auch rechteckige Öfen. Die Kapazität solcher Induktionsöfen reicht 40 Tonnen. Diese Öfen arbeiten mit einem konstanten "Sumpf", das fertige Metall verschmilzt nicht vollständig, und ein Teil davon verbleibt für die nächste Schmelze im Ofen. Dies macht es schwierig, solche Öfen als Schmelzöfen zu verwenden., also Mixer und Warmhalteöfen. ich, Natürlich, Dies sind nicht die billigsten Öfen.

Öfen mit elektrischem Widerstand

Widerstandsschmelzöfen werden als stationäre oder kippbare Flammöfen ausgeführt.. Auf dem Dach des Ofens sind Heizelemente installiert, und die Erwärmung des Metalls erfolgt nur durch Strahlungsenergie. Die Arbeitstemperatur von feuerfesten Materialien für Wände und Decken von Aluminiumschmelzöfen liegt bei ca 1200 ° C, Was ist der limitierende Faktor für diesen Ofentyp?. Energie, die von der Strahlung des Gewölbes herrührt, erlaubt kein effizientes Schmelzen fester Chargenmaterialien. Daher werden solche Öfen hauptsächlich als Öfen zum Halten und Gießen von Metall verwendet.. Da im Ofen keine Verbrennungsprodukte vorhanden sind, sind die Metallverluste durch Oxidation sehr gering. Die Anschaffungs- und Wartungskosten solcher Öfen sind ziemlich hoch., sondern muss im Einzelfall beurteilt werden. Üblicherweise wird dieser Ofentyp bei der Herstellung von Sekundäraluminium nicht verwendet..

Elektro- oder Gasofen für Aluminium?

Wenn wir vergleichen gasbeheizte Öfen mit Elektroöfen, die in Kapazität und Leistung nur in Bezug auf die Energiekosten gleichwertig sind, die Gaskosten sind in der Regel geringer, als die Stromkosten.

Unter dem Gesichtspunkt der Sicherstellung des Reinheitsgrades der Schmelze, Wasserstoffgehalt und Metallverluste aus Abfällen haben Elektroöfen unbestreitbare Vorteile.

Aus ökologischer Sicht ist der Vorteil von Elektroöfen zweifelhaft. Ja, Der Ofen selbst belastet die Umwelt nicht, aber das Kraftwerk tut es für sie, aus der er Strom bezieht. Wenn ein, sicher, Es ist kein Wasserkraftwerk.

In einem Blockheizkraftwerk muss zur Stromerzeugung zunächst Wärme erzeugt werden., und dann über Turbinen und Generatoren in elektrische Energie umgewandelt. Die Gesamteffizienz eines solchen Prozesses beträgt ca 33 %. In einem Elektroofen wird diese Energie wieder in Wärme umgewandelt.. Daher ist hier der Gesamtwirkungsgrad der Energiekette deutlich geringer., als die, die mit direkter Gas- oder Ölheizung erreicht wird.

Unter Berücksichtigung aller Umstände kann man schließen, dass Gas- oder Öl-Diesel-Öfen in der Lage sind, eine ausreichend hohe Effizienz beim Schmelzen und der Ofenverarbeitung von Aluminium zu bieten, verbunden mit geringeren Wartungskosten. Mindestens, bei der Herstellung von Sekundäraluminium.

aber, sicher, es mag Fälle geben, Wann ist die beste Zeit, elektrisch beheizte Backöfen zu verwenden?, insbesondere Induktionsöfen. Häufig wird folgende Kombination verwendet: ein Gasschmelzofen und ein Elektroofen zum Halten und Verteilen von Aluminium. Es gibt sogar Kombiöfen: Beim Schmelzen von Aluminium verwenden sie Gas, und während der Belichtungsverteilung - Strom.

Eine Quelle: CH. Schmitz, Handbuch des Aluminiumrecyclings, – Standardtechnik, 2014.