FFG Projektdatenbank

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CONCAL

CO2 neutral Cupola Alternatives

Projektbeschreibung

Mit dem Projekt CONCAL soll ein wesentlicher Beitrag zur nachhaltigen Reduktion von schädlichen Treibhausgasen bei der Erzeugung von Gussteilen geleistet werden. Dies soll durch die Optimierung von bestehenden Schmelzprozessen in Gießereien, die bereits Induktionsöfen im Schmelzbetrieb betreiben und mit der prozesssicheren Transformation von fossil beheizten Kupolöfen auf das wesentlich umweltfreundlichere Elektroschmelzen erfolgen.

Zur Herstellung von Eisengussbauteilen wird zwar schon lange Schrott als Einsatzstoff zu 100 % nachhaltig wiederverwertet, doch entstehen beim Prozessschritt „Flüssigeisenherstellung“ die höchsten Umweltbelastungen im gesamten Fertigungsprozess. Dieser Effekt ist besonders signifikant, wenn zum Erschmelzen der Einsatzstoffe koksbefeuerte Aggregate, wie der Kupolofen, eingesetzt werden. Dieser bestens etablierte Prozess bietet viele Vorteile bezüglich der verwendbaren Schrottsorten, hat aber eine deutlich schlechtere Umweltbilanz als z. B. ein Mittelfrequenz-Induktionsofen, der mit grünem Ökostrom betrieben werden kann. Bei den aus diesem Grund notwendigen Umstellungen der Schmelzprozesse vom Kupolofen auf Elektroschmelzen sind die ablaufenden metallurgischen Prozesse in den beiden Schmelzaggregaten jedoch grundlegend verschieden. Zusätzlich werden die lokalen Gefügeausbildungen und damit die Eigenschaften von Gusslegierungen neben dem Herstellprozess und den damit verbundenen spezifischen Parametern auch noch zusätzlich von Spurenelementen, die sich im recycelten Schrott befinden und die sich immer stärker anreichern, beeinflusst.

Deshalb müssen alle Änderungen in Gießereiprozessen genau analysiert und vorbereitet werden, um hohe Ausschussanteile, Unterbrechungen von Lieferketten sowie existenzbedrohende ökonomische und ökologische Schäden zu vermeiden. Mit der ganzheitlichen Betrachtung der gegenseitigen Wechselwirkungen zwischen lokalen Gefügeeigenschaften und dem gesamten Schmelzprozess für unterschiedliche Schmelzaggregate wird die Optimierung bestehender Schmelzprozesse und die Umstellung auf das Elektroschmelzen auf eine fundierte und umfassende Wissensbasis gestellt und damit diese aus ökologischer Sicht essenziellen Veränderungsprozesse erst ermöglicht.

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