Weniger Energieeinsatz beim Schmieden

Eine neue Beheizungstechnik f√ľr industrielle Hochtemperatur-Schmiede√∂fen im Edelstahlwerk der Firma KIND & CO. in Wiehl verringert Brennstoffverbrauch und Materialverlust.
Edelstahl-Schmiedeprodukte wie Scheiben, Stangen oder Formst√ľcke werden in der Fahrzeug- oder Maschinenbauindustrie wie in vielen anderen Branchen gebraucht. Hochwertige Produkte aus Werkzeugstahl herzustellen ist ein energieaufw√§ndiger Prozess: Die Schmiedebl√∂cke werden in Hochtemperatur√∂fen oft mehrere Tage auf bis zu 1.250¬įC erw√§rmt und danach durch Pressen verformt. Weniger als 25 Prozent der Energie wird dabei f√ľr den Schmiedevorgang selbst genutzt, der gr√∂√üte Teil geht mit dem Abgas verloren. Insgesamt liegt der Energiebedarf f√ľr die Schmiedeguterw√§rmung bei rund 3.000 kJ/kg. Ein typischer Schmiedeofen allein setzt j√§hrlich rund 4.000t CO2 frei.

Wird die Verbrennungsluft stark vorgeheizt und dann wieder in den Prozess zur√ľckgef√ľhrt, k√∂nnen Brennstoffverbrauch und Emissionen in den Schmiedewerken deutlich gesenkt werden. Im Edelstahlwerk KIND & CO., Wiehl, hat man gemeinsam mit dem D√ľsseldorfer Betriebsforschungsinstitut BFI sowie der Firma Maerz-Gautschi GmbH eine neue Beheizungstechnik f√ľr industrielle Hochtemperatur-Schmiede√∂fen entwickelt und getestet.

Abgaswärme heizt Brennluft vor

Regenerative W√§rmetauscher, die Abgasw√§rme aus dem Ofen speichern und diese anschlie√üend an die Brennluft √ľbertragen, heizen die Brennluft auf 1.000¬įC vor. Die W√§rmetauscher bestehen aus keramischen Wabenk√∂rpern als Speichermassen. Diese und weitere Komponenten und Technologien wurden in insgesamt zwei Ofenanlagen eingebaut und im Dauereinsatz getestet. Mit Erfolg: Insgesamt spart die neue Prozesstechnik gegen√ľber vergleichbaren √Ėfen, die die Luft nur auf 350-450¬įC vorw√§rmen, 30 Prozent an Brennstoff.

Mit einem praxisorientierten Simulations-Modell lassen sich außerdem die optimalen Aufheiz- und Liegezeitpunkte ermitteln und so weitere Energieeinsparungen erzielen. Eine optimierte Brenner- und Regelungstechnik steigert die Temperaturgleichmäßigkeit und senkt Stickoxid- und Kohlenmonoxid-Emissionen.

Abgas- und CO2-Ausstoß entscheidend reduziert

Wird Schmiedegut derartig erwärmt, ist die Zunderbildung ein erhebliches Problem: Randnahe Schichten oxidieren durch den Sauerstoff der Ofenatmosphäre. Dadurch gehen bis zu 5 Prozent des eingesetzten Materials verloren. Durch eine optimierte Regelung des Verhältnisses Luft/Gas war es hier möglich, den Materialverlust um rund 30 Prozent zu verringern.

Bei einem typischen Schmiedeofen mit einem regenerativen W√§rmetauscher kann der CO2-Aussto√ü pro Jahr um 1.000t verringert werden. Die neu erprobte Technologie l√§sst sich auch auf andere Schmiede√∂fen sowie weitere Hochtemperatur-Industrie√∂fen √ľbertragen. Bezogen auf die 400 bestehenden Schmiede√∂fen in Deutschland ergibt sich damit ein j√§hrliches Umweltentlastungspotenzial von 400.000t CO2.

Projektziel:
Weiterentwicklung und Betriebseinf√ľhrung von Verfahren zur Umweltentlastung am Beispiel Schmiede√∂fen
Projektträger:
KIND & Co. Edelstahlwerk Bielsteiner Straße 128-130 51674 Wiehl
Telefon:
(0 22 62) 84-0
Fax:
(0 22 62) 84-152
URL:
http://www.kind-co.de
E-Mail:
Reinhard.Schmidt@Kind-Co.de
Die wabenförmigen Wärmetauscher bestehen aus Keramik.