Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
F\u00fcr die Gie\u00dfereitechnik sollten verfahrenstechnische und gestalterische (konstruktive) Ma\u00dfnahmen am Kernkasten, der Kernschie\u00dfmaschine und am Begasungsger\u00e4t zur Senkung des Katalysator-, Druckluft- und Stromeinsatzes beim Cold-Box-Verfahren zur Schonung der Ressourcen durch Prim\u00e4rma\u00dfnahmen untersucht werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr die Ziele und Aufgabenstellungen wurden L\u00f6sungsans\u00e4tze in Form verfahrenstechnischer und gestalterischer (konstruktiver) Ma\u00dfnahmen ausgearbeitet. Die Umsetzung erforderte zun\u00e4chst die Schaffung der technischen Voraussetzungen in Form eines geeigneten Kernkastens und Begasungsger\u00e4tes sowie der erforderlichen Me\u00dfmethoden einschlie\u00dflich der Auswertetechnik.
\n F\u00fcr die Untersuchungen wurde ein von der Serienproduktion unabh\u00e4ngiger Kernkasten nach Ma\u00dfgabe der L\u00f6sungsans\u00e4tze f\u00fcr die Gemischf\u00fchrung gebaut, der jederzeit modifiziert werden konnte. Zur Realisierung der neuartigen verfahrenstechnischen \u00dcberlegungen mu\u00dfte eigens ein Begasungsger\u00e4t entwickelt, gebaut und erprobt werden. Zur Erkennung der physikalischen Zusammenh\u00e4nge war es au\u00dferdem notwendig, eine spezielle Me\u00dftechnik zu entwickeln und zu bauen.
\n Nach der Einzel- und Gesamterprobung der apparativen Einrichtungen erfolgten verschiedene Versuchsserien in der Kernmacherei der obengenannten Gie\u00dferei. Ausgehend vom Stand der Technik wurde die Proze\u00dff\u00fchrung hinsichtlich der Einsparungen an Katalysator und externer Druckluft zunehmend versch\u00e4rft und die Katalysatordosierung (Beispiel Dimethylisopropylamin) f\u00fcr verschiedene Aush\u00e4rtezeiten ermittelt. Dabei wurden der Gleichgewichtszustand abgewartet und mindestens drei Gutkerne hergestellt.
\n Die Eignung der Kerne, hergestellt mit den am st\u00e4rksten reduzierten Stoffeinsatzmengen, wurde an Leichtmetall- und Sph\u00e4rogu\u00dfteilen erfolgreich nachgewiesen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ergebnisse lassen sich in folgende Punkte fassen:
\n1. Auf externe Druckluft kann vollst\u00e4ndig verzichtet werden.
\n2. Auf einen (elektrisch beheizten) Verdampfer kann im Falle der Kreislauff\u00fchrung ebenfalls verzichtet werden.
\n3. Totr\u00e4ume auf den Kernkastenr\u00fcckseiten, in den Aufspanngeh\u00e4usen der Kernschie\u00dfmaschine und in den Schlauchleitungen m\u00fcssen vermieden, wenigstens aber sehr klein gehalten werden.
\n4. Mit einer Ventilschaltung f\u00fcr Gruppen bestimmter Entl\u00fcftungsd\u00fcsen des Kernkastens und einem herk\u00f6mmlichen Begasungsger\u00e4t (Einsatz externer Druckluft) l\u00e4\u00dft sich die Katalysatordosierung auf mindestens 83 % zur\u00fccknehmen.
\n5. Mit zus\u00e4tzlicher Kreislauff\u00fchrung (neu entwickeltes Begasungsger\u00e4t – ohne externe Druckluft) geht die erforderliche Katalysatordosierung bei Gruppenschaltung der Entl\u00fcftungsd\u00fcsen mindestens auf 23 % zur\u00fcck.
\n6. Die erforderliche Katalysatordosierung geht bei Einzelschaltung von Entl\u00fcftungsd\u00fcsen mindestens auf 18 % zur\u00fcck.
\n7. Bei Umkehr der Durchstr\u00f6mungsrichtung des Kernkastens w\u00e4hrend der Aush\u00e4rtung entsprechend der Proze\u00dff\u00fchrung gem\u00e4\u00df Pkt. 5 kann die erforderliche Katalysatordosierung auf mindestens 12 % gesenkt werden.
\n8. Das Einsparpotential f\u00fcr den Stoffeinsatz bei der Kernherstellung (Katalysator, Druckluft, elektrische Energie) und Abluftreinigung (Stromkosten Absaugung, Abgasw\u00e4scher incl. Stoffkosten) unter Ber\u00fccksichtigung der Kapitalkosten f\u00fcr Abschreibung und Verzinsung betr\u00e4gt etwa 13 % je eingesparte 10 % an Katalysator.<\/p>\n
Die Vergleiche beziehen sich auf den vorgefundenen Ausgangszustand entsprechend dem Stand der Technik. Die Ergebnisse lassen sich auf andere katalysator- und h\u00e4rtergasbasierende Kernsandaush\u00e4rteverfahren \u00fcbertragen, weil die Effekte auf die Kreislauf- und Gasf\u00fchrung durch Kernkasten und -sand zur\u00fcckzuf\u00fchren sind.
\nDie Minimierung des Katalysatoreinsatzes l\u00e4\u00dft sich nur durch folgende technische Ma\u00dfnahmen zur Reduzierung der Verlustmengen w\u00e4hrend der Kernherstellung sowie durch gleichm\u00e4\u00dfige Durchstr\u00f6mung des Sandkerns und Verteilung des Katalysatorgases erreichen:
\n– Wiedereinsatz der Kernkastenabluft beim Begasen durch Kreislauff\u00fchrung;
\n– Gasdichtes Gesamtsystem;
\n– Kreislauff\u00fchrung schlie\u00dft den Einsatz fremderzeugter Druckluft aus (diese m\u00fc\u00dfte aus dem System wieder abgef\u00fchrt werden, verbunden mit Katalysatoraustrag);
\n– Keine gemeinsamen Str\u00f6mungsr\u00e4ume au\u00dferhalb des Kernsands f\u00fcr Schie\u00dfluft und Begasungsgemisch, um Sp\u00fcleffekte f\u00fcr Katalysatorgas zu vermeiden;
\n– Erzwingen der Durchstr\u00f6mung benachteiligter Kernsandbereiche durch Abschalten solcher Entl\u00fcftungsd\u00fcsen, die einen fr\u00fchzeitigen Gemischaustritt bewirken w\u00fcrden.
\nDer Entfall fremderzeugter Druckluft und Kreislauff\u00fchrung haben zwingend ein eigenes Gasf\u00f6rdersystem zur Folge, das im Unterdruckbereich ansaugen und Dr\u00fccke von mehreren Bar erzeugen k\u00f6nnen mu\u00df sowie ausreichende F\u00f6rderleistung f\u00fcr die Gemischmasse aufweist. Die Erzwingung der Durchstr\u00f6mung benachteiligter Kernsandbereiche durch Ventilschaltung in Gruppen bei Einmaldurchstr\u00f6mung des Sandkerns bringt die geringste Einsparung an Katalysator. Die zus\u00e4tzliche Kreislauff\u00fchrung beinhaltet das eigentliche Einsparpotential, das mit der Einzelventilschaltung und Umkehr der Begasungsrichtung (Gemischeintritt im Bereich benachteiligter Kernsandbereiche) weiter gesteigert werden kann.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
– Geplante Ver\u00f6ffentlichung in der Fachzeitschrift Gie\u00dferei;
\n– geplante Vortragspr\u00e4sentation im VDG;
\n– Pilotprojekte mit mittelst\u00e4ndischen Gie\u00dfereibetrieben und Gro\u00dfbetrieben;
\n– pers\u00f6nliche Kontakte und Einzelgespr\u00e4che;
\nauf der Gie\u00dfereifachmesse Gifa wurde 1994 in D\u00fcsseldorf die Technologie vom Grundsatz her vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Durch Prim\u00e4rma\u00dfnahmen, wie Gestaltung der Str\u00f6mungsvorg\u00e4nge im Kernkasten und im Kernsand sowie Proze\u00dfgestaltung durch Kreislauff\u00fchrung und Ventilschaltung von Entl\u00fcftungsd\u00fcsen kann der Katalysatoreinsatz drastisch reduziert, externe Druckluft sowie eine elektrische Beheizung des Verdampfers vollst\u00e4ndig vermieden werden. Die Folge sind geringe Aufwendungen f\u00fcr sekund\u00e4ren Abluftreinigungsma\u00dfnahmen. Hierdurch werden insgesamt die Ressourcen geschont, weniger Umweltbelastungen erzeugt, der Gie\u00dfereibetrieb partiell umweltfreundlicher gestaltet und Kosten eingespart.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens F\u00fcr die Gie\u00dfereitechnik sollten verfahrenstechnische und gestalterische (konstruktive) Ma\u00dfnahmen am Kernkasten, der Kernschie\u00dfmaschine und am Begasungsger\u00e4t zur Senkung des Katalysator-, Druckluft- und Stromeinsatzes beim Cold-Box-Verfahren zur Schonung der Ressourcen durch Prim\u00e4rma\u00dfnahmen untersucht werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenF\u00fcr die Ziele und Aufgabenstellungen wurden L\u00f6sungsans\u00e4tze in Form verfahrenstechnischer und […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[56,47,52,53],"class_list":["post-20133","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-baden-wuerttemberg","tag-klimaschutz","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"03991\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-03991.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"255.574,87","dbu_projektdatenbank_firma":"Dr. Sommer Technische Entwicklungen GmbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Hasenrainweg 63","dbu_projektdatenbank_plz_str":"73730","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Esslingen","dbu_projektdatenbank_p_von":"1994-04-12 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2000-04-03 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"5 Jahre und 12 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"0711\/317305","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Baden-W\u00fcrttemberg","dbu_projektdatenbank_foerderber":"25","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20133","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20133\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":33136,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20133\/revisions\/33136"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20133"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20133"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20133"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}