Fachartikel

22.05.2018
erschienen in GIESSEREI Heft 5|2018

Feuerfesttechnik in der Gießerei-Industrie

Blick in das Innere eines Induktionsofens: die Feuerfestbranche entwickelt derzeit neue Zustelltechnologien, greift aber auch auf altbewährte Methoden zurück (Foto: Messe Düsseldorf/ctillmann).

Altbewährt und neu entdeckt

VON Ralf Bode, Dörentrup

Die Feuerfesttechnik ist ein fester Bestand im täglichen Arbeitsprozess einer jeden Gießerei. Im Gegensatz zu Branchen wie der Automobil- oder der Biotechnologieindustrie ist die Feuerfestindustrie von Entwicklungen in kleinen Schritten geprägt. Der Focus einer Gießerei liegt dabei in der Sicherstellung eines sicheren und zuverlässigen Produktionsprozesses.

Seit geraumer Zeit ist jedoch eine Belebung der Entwicklungsgeschwindigkeit in der Branche festzustellen. Auslöser sind neue Anforderungen und Aufgabenstellungen an die Gießereien. Gleichzeitig schüren gestiegene Rohstoffkosten, neue Verfahrenstechniken und der Druck zur Senkung von Betriebskosten diesen Trend zusätzlich. So kommt es, dass einige bereits vor Jahren abgeschriebene aber bewährte feuerfeste Zustellmethoden derzeit eine Renaissance erleben. Gleichzeitig mussten für spezielle Anwendungsfälle in der Sekundärmetallurgie neue Zustelltechnologien entwickelt werden. Zielsetzung ist stets die Verfügbarkeit und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten, die Betriebssicherheit zu steigern und parallel die Betriebskosten zu senken.

So stoßen beispielsweise feuerfeste Fertigbauteile in verschiedensten Geometrien, wobei es hier in der Formgebung kaum Grenzen gibt, wieder auf ein erhöhtes Interesse in der Gießerei. Eine optimale Produktauswahl und Verarbeitung sowie höhere Standzeiten bilden hierbei die wesentlichen Eckpunkte. Ebenso erfährt der sogenannte trocken zugestellte Dorit-Fertigtiegel, der im Induktionstiegelofen zum Einsatz kommt, wieder eine Renaissance. Die damit verbundene verbesserte Zustelltechnik und reduzierte Zustellzeit von nur ein bis drei Stunden, erlauben eine Wiederaufnahme der Produktion des Induktionstiegelofens innerhalb einer Schicht. Zudem sind Aufheizraten von 800°C pro Stunde hierbei mittlerweile realisierbar.

Auch die Methode des „Flüssigsinterns“ von Induktionstiegelöfen erlangt wieder mehr an Bedeutung. Besonders die Punkte Betriebssicherheit sowie schnellere Verfügbarkeit sprechen für dieses Technologie. Im Bereich neuer Zustelltechnologien, konnten in den letzten ein bis zwei Jahren im Hause Dörentrup erhebliche Innovationen, speziell in der Vakuum Induktionstechnik, etabliert werden. So ist es heutzutage möglich, dass zum Beispiel konventionell trocken zugestellte Vakuum-Induktionstiegelöfen keine Einschmelzschablone aus Stahl mehr benötigen. Hier kommen nun Dauerschablonen mit einem speziellen Coating zum Einsatz. Somit kann die Sintercharge mit einer Final-Gusscharge ohne Beeinträchtigungen beziehungsweise Kontamination von Verunreinigungen (Wasserstoff…) direkt im Vollvakuum der zu gießenden Schmelze erzeugt werden. Dies kommt einem Quantensprung in der Vakuum-Induktionstechnik gleich.

Eine neue Zustelltechnologie des Spulenputzes/Dauerfutters im Induktionstiegelofen scheint ebenfalls im Kommen zu sein – „Alles in einem Guss und dennoch Diffusionsoffen“. Hierbei wird der Spulenputz/Dauerfutter gegossen anstatt wie bisher geputzt. Auf eine aufwendige Außenschalung kann verzichtet werden. Durch dieses System kann die Lebensdauer des Kupfer-Spulenkörpers sowie des Spulenputzes/ Dauerfutters erheblich gesteigert werden. Ein positiver Nebeneffekt ist, dass die akustische Geräuschkulisse des Kupfer-Spulenkörpers während des Betriebs reduziert werden kann. Einen wichtigen Beitrag hierzu liefert das zuvor außen angebrachte Fiberglas-Coating.

Auch die durch das Gießen erzielte höhere Dichte des Feuerfestbetons gegenüber der klassischen Methode des Putzens erweist sich als vorteilhaft. Die erhöhte Wärmeleitfähigkeit von über 35 Prozent, führt zu einer besseren zonaren Ausbildung des Verschleißfutters im Induktionstiegelofen und damit zu einer erhöhten Betriebssicherheit und einem leichteren Ausdrücken am Ende der Ofenreise. Ebenfalls hat sich die Zustelltechnologie des „DFP-Relinings“ im Induktionstiegelofen bewährt. Hierbei handelt es sich um eine Neuzustellung auf das bereits vorhandene und damit alte Verschleißfutter. Die gleiche Zustellmethode findet auch bei monolithisch zugestellten Transport- und Behandlungspfannen mehr und mehr Anklang. Durch diese neue Reparaturtechnologie des „DFP-Relinings“ wird die Durchsatzleistung erheblich gesteigert, die Energieverbräuche gesenkt, und Abfallmengen an Feuerfestmaterial gesenkt.

Es zeigt sich, dass die Anforderungen an die Feuerfestproduzenten, Zulieferer und Anwendungstechnik zunehmend komplexer werden. Es liegt daher nahe, Innovation und Optimierungen aus Sicht des Kunden neu zu betrachten und gemeinsam auf den Weg zu bringen, um den aktuellen und zukünftigen Herausforderungen gerecht zu werden.

www.doerentrup-feuerfest.de