Ausgabe 21 - Otto Junker GmbH

News √
Ausgabe 21 | Oktober 2012
Ehemalige und künftige
Mitarbeiter im Fokus
www.otto-junker.de

Inhalt
Aktuelles 2/3
Statement der Geschäftsführung
Erfolgreicher Innovationstag von
OTTO JUNKER zur Induktionsofentechnik
– Fachleute informieren sich
über Entwicklungsprojekte
technologie 4/5
IGBT-Umrichteranlagen ermöglichen
neue Schaltungstechniken
eisen & stAhl 6/7
Variable Lösungen für den
Gießprozess
Interessante neue Aufträge
leichtmetAll 8
KombiGAS – Ein neues Anlagenkonzept
zur Erwärmung von Aluminiumsträngen
und -bolzen
schwermetAll 9/10
Neue Band-Verbindungseinrichtung
entwickelt
Schmelzanlagen für Messingschrott
edelstAhl-giesserei 11
Entwicklung und Einsatz des
induktiv beheizten Pfannensystems
INDULADLE
Impressum
Herausgeber: OTTO JUNKER GmbH
Jägerhausstraße 22, D-52152 Simmerath
Redaktion: Dr. Dietmar Trauzeddel,
Telefon: +49 2473 601 342
Fotos: OTTO JUNKER Archiv, INDUGA
Konzept & Gestaltung: Atelier Beißel,
Brandstraße 3, 52159 Roetgen
Telefon: + 49 2471 20 99 83
Erscheinungsweise: halbjährlich –
Nachdruck, auch auszugsweise, nur
mit ausdrücklicher Genehmigung der
Redaktion.
ZuM TiTElbild:
Ehemalige und zukünftige Mitarbeiter
im Fokus – Engagierte und qualifizierte
Mitarbeiter sind ohne Zweifel das wichtigste
Kapital jedes Unternehmens. Dabei hat die
Ausbildung junger Menschen zu guten
Fachkräften einen hohen Stellenwert, denn
ohne entsprechende junge Fachkräfte kön-
Sehr geehrte Leser!
Ich möchte die Gelegenheit dieser Ausgabe
unserer Firmenzeitschrift nutzen, um – ausgehend
von personellen Veränderungen in
der Geschäftsführung unseres Unternehmens,
über die in der Presse und auf unserer
Homepage informiert wurden, unsere
Grundstrategie zu erläutern.
Grundsätzlich sei festgestellt, dass es unsere
erklärte Absicht ist, den eingeschlagenen
Weg der letzten Jahre fortzuführen und weiter
auszubauen. Die erfolgte
Konsolidierung des Unternehmens
und die Konzentration
auf das Kerngeschäft verbunden
mit der Stärkung des
Stammsitzes in Lammersdorf
haben sich als richtig und
erfolgreich erwiesen. Wir können
mit Stolz feststellen, dass
es gelungen ist unsere Marktposition
weiter auszubauen;
eine Tatsache die in dem
deutlich gestiegenen Auftragsund
Umsatzvolumen ihren Ausdruck findet.
Im Ergebnis aller Maßnahmen der letzten
Zeit konnte die wirtschaftliche Situation des
Unternehmens weiter verbessert werden.
Ich möchte mich an dieser Stelle für die
engagierte und qualifizierte Arbeit all unserer
Kollegen bedanken, ohne deren Leistungen
dieser Erfolg nicht möglich gewesen
wäre.
Da wir kein reines Engineering Unternehmen
sind, entscheiden nicht nur die Leistungen
unserer Ingenieure sondern auch
die qualifizierte Arbeit unserer Fachkräfte
bei der Fertigung der Anlagen und der
Gusstücke und ihr handwerkliches Können
über die Qualität unserer Erzeugnisse. In
der Herstellung von Kernkomponenten im
eigenen Hause und der hohen Fertigungsqualität
unserer Produkte sehen wir eine
unserer Stärken, die wir durch gezielte
Investitionen und Weiterbildung unserer
Mitarbeiter weiter ausbauen wollen.
nen wir in Zukunft keine hochwertige Produkte
herstellen. So setzen wir verstärkt auf
die Qualifizierung von Jugendlichen im eigenen
Unternehmen. Allein im neuen Ausbildungsjahr
nahmen weitere 11 Jugendliche
die Ausbildung bei OTTO JUNKER auf.
Gleichzeitig gilt unser Dank den ehemaligen
Mitarbeitern deren Arbeit wesentlich zum
Der Werdegang unseres Unternehmens ist
seit seiner Gründung durch ständige Innovationen
und die Entwicklung neuer Verfahren
und Technologien geprägt und bestimmt
worden; dies fortzusetzen und dabei ständig
den Kundennutzen im Blickfeld zu haben,
ist eine wichtige Maxime unseres Handelns.
Dabei setzen wir wie bisher auf die Zusammenarbeit
mit den Hochschulen, insbesondere
natürlich mit der RWTH und der FH in
Aachen. Aber auch der Dialog
mit unseren Kunden - wie es
bei dem Innovationstag im
Juni erfolgreich praktiziert
wurde, ist wichtig, um die
Entwicklungsarbeit auf die
für die Anwender wichtigen
Themen zu konzentrieren.
Mit der Berufung der Leiter
der drei Geschäftsbereiche in
die Geschäftsführung unseres
Unternehmens wurde ein
deutliches Zeichen der Wertschätzung und
Anerkennung der Leistungen der Bereiche,
deren Arbeit entscheidend für den Erfolg
des Unternehmens ist, gegeben.
Die unterschiedlichen Produkt- und Geschäftsfelder
der Bereiche und die damit
verbundene Diversifikation stellen dabei
einen wesentlichen Vorteil unseres Unternehmens
dar. Dies schließt ein, dass der
fachliche Austausch und die Zusammenarbeit
der Geschäftsbereiche intensiviert werden
soll und auch als Quelle von Ideen und
Anregungen zu nutzen ist.
Mit Optimismus und Engagement werden
wir den eingeschlagenen Weg fortsetzen.
Ihr
Markus D. Werner
Vorsitzender der Geschäftsführung
OTTO JUNKER GmbH
langjährigen Erfolg unseres Unternehmens
beigetragen hat. Regelmäßige Zusammenkünfte
der „Ehemaligen“ verbunden mit
aktuellen Informationen über die Situation
des Unternehmens sorgen dafür, dass der
Kontakt nicht abreißt. Am letzten Treffen am
25.09.12 in Lammersdorf nahmen über
50 Personen teil.

Erfolgreicher Innovationstag von
OTTO JUNKER zur Induktionsofentechnik
– Fachleute informieren sich
über Entwicklungsprojekte
Mehr als 70 Fachleute waren der Einladung von OTTO
JuNKER nach lammersdorf gefolgt und haben mit ihrer
regen diskussion zu dem Erfolg des innnovationstags am
22. - 23.6.2012 beigetragen.
Die Überlegung von OTTO JUNKER, anstehende Entwicklungsprojekte
vor der Realisierung und Umsetzung in die Praxis im
Kreis erfahrener Fachleute einer kritischen Bewertung zu unterziehen
und aus der Diskussion Anregungen für neue Themen
und Verbesserungen aufzugreifen, hat sich als zukunftsfähig
erwiesen. Hilfreich war dabei, dass einige der Neuentwicklungen
in der eigenen Gießerei unter Praxisbedingungen vorgeführt
werden konnten. Neben der Information über wichtige
Innovationen der letzten Jahre wurden in den Vorträgen insbesondere
folgende Entwicklungen vorgestellt:
Verlustarme Induktionsspulentechnik
Einschmelzen/Recyceln von feinstückigem Schmelzgut
Optische Tiegelvermessung
INULADLE-Induktiv beheizte Pfanne
IGBT-Umrichtertechnik 2.0
Anschließend fanden die Workshops in der Gießerei statt; zum
einen wurde die induktiv beheizte Pfanne im Einsatz gezeigt
und zum anderen erfolgte die Vorführung von zwei alternativen
Techniken zur optischen Tiegelvermessung. In einem weiteren
Workshop wurden die vielfältigen neuen Möglichkeiten der
weiterentwickelten IGBT-Umrichtertechnik erläutert und zur
Diskussion gestellt.
Gezeigt wurde wie die induktiv beheizte Pfanne INDULADLE –
zum Einsatz kam eine 2-t-Pfanne – nach dem Einfüllen des flüssigen
Stahl in den Pfannenaufheizstand eingesetzt und längere
Zeit auf Temperatur gehalten wurde. Demonstriert wurde, dass
es sich um zwei getrennte Aggregate ohne elektrische oder
mechanische Verbindung handelt und die Pfanne für normale
Transportaufgaben eingesetzt werden kann.
Die optische Tiegelvermessung wurde einerseits mit dem Lining
Periscope von OTTO JUNKER vorgeführt, andererseits wurde
ein 3-D-Laserscanner in Funktion gezeigt. Während das Laser-
Gerät von OTTO JUNKER mit Hilfe einer entsprechenden Einrichtung
in das Innere des Ofens eingeführt wird, die gesamte
Tiegelwand abfährt und die Konturen durch Entfernungsmessung
erfasst, erfolgt die Vermessung mit dem 3-D-Laserscanner
von verschiedenen Positionen außerhalb des Ofens, um ein
dreidimensionales Bild zu erreichen und möglichst auch Hinterschneidungen
abbilden zu können.
Der technische Vergleich beider Techniken war Gegenstand der
anschließenden Diskussion.
Schwerpunkte des IGBT-Workshops waren die Neuentwicklungen
auf den Gebieten:
Umrichtersteuerungstechnik
Schaltungsvarianten
JUNKER-Visualisierungssyteme
OTTO JuNKER
Aktuelles
Vorführung der optischen Tiegelvermessung mittels
Lining Periscope
Für die Steuerungen der Umrichter stehen die neu entwickelten
Komponenten „ZEUS“ (Zentrale Umrichtersteuerung) und „MER-
KUR“ (Messdatenerfassungs- und Kommunikationsmodul für
Umrichtersteuerungen) zur Verfügung. Durch den Einsatz
modernster digitaler Signalprozessortechnik bieten sie deutliche
Vorteile und sind außerdem montage- und wartungsfreundlich.
Auf dem Gebiet der Schaltungstechnik wurden neben den
bekannten Techniken wie Multi-Frequenz-Technik, DUOMELT
und DUOCONTROL auch die neuen Alternativen Doppelmelt
und die phasenverschobene Wechselrichtertechnik erläutert.
Bei Einsatz der phasenverschobenen Wechselrichtertechnik
kann z.B. bei einer zweigeteilten Spule durch eine Phasenverschiebung
zwischen oberer und unterer Spule eine höhere Strömungsgeschwindigkeit
in der Mitte des Tiegels im Inneren des
flüssigen Metalls erreicht werden.
Wie mit Hilfe spezieller Schaltungstechniken die gezielte Beeinflussung
der metallurgischen Möglichkeiten der induktiven
Schmelztechnik zu erreichen ist, wurde an Hand von Videoaufnahmen
von Schmelzversuchen demonstriert.
Entsprechend den Anforderungen an die Bedienung und Überwachung
der Ofenanlage können unterschiedliche Visulisierungssysteme
zum Einsatz kommen, die sich in Umfang und
Inhalt der Darstellung und der Bedienung unterscheiden. Auch
Überlegungen in Zukunft ein sogenanntes JOKS in Westentaschenformat
zu entwickeln, wurden vorgestellt.
Mit interessanten Fachgesprächen am Rande der einzelnen
Workshops fand der innovationstag seinen Abschluss.
Dietmar Trauzeddel (+49 2473 601 342)
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OTTO JuNKER
Technologie
die idealvorstellung aus metallurgi-
scher Sicht für den induktiven
Schmelzprozess besteht darin, den
thermischen leistungseintrag und
die Strömung des flüssigen Metalls
so einzustellen, wie es die jeweiligen
technologischen bedingungen erfordern.
Gleichzeitig ist anzustreben, leistungseintrag
und Metallbewegung von einander
abzukoppeln, d.h. unabhängig
von dem jeweiligen leistungseintrag
die gewünschte Metallbewegung im
Ofen einstellen zu können. Während
die Einstellung der elektrischen
leistung und damit des thermischen
leistungseintrages anlagentechnisch
unproblematisch ist, kann die davon
unabhängige beeinflussung der
Metallbewegung nur über besondere
Schaltungstechniken erreicht werden.
Wenn über eine intensive Badbewegung
gesprochen wird, muss zwischen einer
guten Durchmischung des gesamten
flüssigen Metalls und der Oberflächenströmung
unterschieden werden, wie
später erläutert wird.
Mit den Entwicklungen der letzten Jahre
hat OTTO JUNKER für die Erfüllung der
oben genannten Aufgabenstellung die
besonderen Schaltungsvarianten Power-
Focus-Technik und Multi-Frequenz-Technik
entwickelt und in zahlreichen Anlagen
erfolgreich eingesetzt.
Die Power-Focus-Technik ermöglicht
die automatische oder frei wählbare
Leistungskonzentration in den Spulenbe-
reich, indem es erforderlich ist (unten
oder oben). So kann zum Beispiel bei
einem halbgefüllten Ofen eine Leistungskonzentration
im unteren Tiegelbereich
erfolgen und damit dort eine höhere
Leistungsaufnahme erreicht werden.
Andererseits kann bei der kompletten
Ofenfüllung die Leistung in dem oberen
Spulenbereich erhöht werden und damit
dank der stärkeren Badbewegung ein
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IGBT-Umrichteranlagen ermöglichen
besseres Einrühren, beispielsweise von
Spänen, erreicht werden.
Die Multi-Frequenz-Technik gestattet
eine Umschaltung der Betriebsfrequenz
im laufenden Schmelzprozess. Beispielsweise
wird für das Schmelzen der Einsatzstoffe
mit der dafür geeigneten Frequenz
von 250 Hz gearbeitet. Für das
Einbringen von Aufkohlungsmitteln und
Legierungszuschlägen wird automatisch
auf eine niedrigere Frequenz, so z.B.
von 125 Hz, umgeschaltet. Wie die Praxis
zeigt, kann durch die Umschaltung
auf die niedrigere Frequenz der Aufkohlungsprozess
bei der Analysenkorrektur
von Gusseisenschmelzen wesentlich
beschleunigt werden.
Es soll nicht unerwähnt bleiben, dass
auch eine Kombination beider Schaltungstechniken
möglich ist und damit die
gewünschten Effekte noch verstärkt
werden.
Mit den neuesten Entwicklungen unter
Nutzung der besonderen technischen
Vorteile der IGBT-Umrichtertechnik werden
diese Möglichkeiten noch erheblich
erweitert:
Neben der bewährten Umrichtertechnik
auf Basis von Thyristoren hat die erfolgreiche
Entwicklung spezieller IGBT
Umrichter für den Einsatz bei elektrothermischen
Prozessen zunehmend an
Bedeutung gewonnen. Dabei werden
anstelle der Thyristoren im Wechselrichter
IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor)
eingesetzt. Die IGBT Umrichter aus dem
Hause OTTO JUNKER zeichnen sich
durch einen standardisierten, modularen
Aufbau aus. Die Wechselrichter bilden
zusammen mit den Zwischenkreiskondensatoren
eine Baueinheit. Diese Baueinheit
kann in verschiedenen schaltungstechnischen
Varianten eingesetzt werden.
Beispiele hierfür sind:
unabhängige Wechselrichter für
mehrere Öfen
mehrere Wechselrichter für
Teilspulen einer Anlage
Parallelschaltung zur Leistungserhöhung
Reihenschaltung zur Spannungs-
erhöhung
An Hand einer Anfang dieses Jahres
ausgelieferten Schmelzanlage sollen die
technologischen Möglichkeiten einer prozessorientierten
IGBT-Umrichteranlage
erläutert werden.

neue Schaltungstechniken OTTO JuNKER
Die Aufgabenstellung für das Schmelzen
und Behandeln eines speziellen Leichtmetallwerkstoffes
sah vor, dass zum
einen beim Einschmelzvorgang eine
hohe Leistungsbeaufschlagung und zum
anderen bei dem nachfolgenden metallurgischen
Prozess eine einstellbare hohe
Badbewegung bei geringer Leistung zu
gewährleisten war. Gleichzeitig sollte die
hohe Badbewegung sowohl im Inneren
der Metallschmelze als auch an der Badoberfläche
erreicht werden.
Der metallurgische Prozess ist im Wesentlichen
durch einen Stoffaustausch an der
Badoberfläche gekennzeichnet, bei dem
die während dieser Phase zugeführte
thermische Energie gering sein soll. Die
Ausführung des IGBT-Umrichters mit zwei
getrennten Wechselrichtern und einer
Steuerung zum phasenverschobenem
Betrieb der Teilspulen des Ofens bildete
die technischen Voraussetzung für eine
Beeinflussung der Badbewegung in weiten
Grenzen. Der Ofen wird während des
Einschmelzvorganges mit einer Nennfrequenz
von 250 Hz betrieben und kann
für die Erhöhung der Badbewegung bei
geringer Leistung stufenlos in der Frequenz
im Bereich von 33 bis 100 Hz
eingestellt werden. Die Einstellung der
Phasenverschiebung zwischen den
beiden Teilspulen ermöglicht weiterhin
eine gezielte Veränderung der Strömung
(Drehrichtung und Geschwindigkeit) im
mittleren Spulenbereich des Ofens.
Damit wird die höchste Strömungsge-
schwindigkeit in das Innere des
Schmelzbads verlagert und damit eine
bessere Durchmischung des gesamten
Metalls erreicht.
Strömungsberechnung einer zweigeteilten Spule; links Normaleinspeisung, rechts
phasenverschobene Einspeisung
Technologie
Die durchgeführten Strömungsberechnungen
– siehe Bild – bestätigen die
Richtigkeit dieser Überlegungen.
Die Wirksamkeit der gewählten technischen
Lösung wurde vor der endgültigen
Ausführung der industriellen Anlage in
der eigenen Versuchsgießerei mit Erfolg
getestet. Inzwischen hat sich die Ofenanlage
auch im laufenden Produktionseinsatz
bewährt.
In der Summe der angeführten technischen
Lösungen für die Beeinflussung
der Metallströmung im Tiegelofen stehen
nun für spezielle metallurgische Aufgabenstellungen
mannigfaltige Anlagenkonzepte
zur Verfügung, wie die Tabelle
zusammenfasst.
Dietmar Trauzeddel (+49 2473 601 342)
Aktuell
Weitere Anwendung der neuen
Schaltungstechnik
Das Forschungszentrum CEA in
Grenoble (Frankreich) erteilte der
Firma OTTO JUNKER GmbH den
Auftrag zur Lieferung eines Versuchsofens
zum Schmelzen von Silizium
mit einer Fassung von 20 kg
und einer Umrichterleistung von
50 kW.
Um ein breites Versuchsspektrum zu
erzielen, ist eine hohe Flexibilität des
Zustandes des Schmelzebades erforderlich.
Diese Anforderung wird durch
die zweigeteilte Spule und dem phasenverschobenem
Betrieb der Wechselrichter
der IGBT-Umrichteranlage
ermöglicht. Dieses System ermöglicht
eine unabhängige, kontinuierliche Einstellung
der Leistung, Frequenz und
des Phasenwinkels.
Die Visualisierung und Bedienung
übernimmt der M2F-Schmelzprozessor
neuester Generation.
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Anlagentechnologie
Gusseisen & Stahl
in welchem Maß projektspezifische
Anlagenlösungen für die jeweilige Aufgabenstellung
bereitgestellt werden
können, soll am beispiel aktueller Aufträge
dargestellt werden.
Gießofen mit erhöhter
Anschlussleistung
Für das Gießen von speziellen Gussteilen
in einer deutschen Gießerei ist prozessbedingt
eine kurze, kräftige Überhitzung
des dem Gießofen zugeführten flüssigen
Eisens zwingend erforderlich. Der zum
Einsatz kommende 5-t-Gießofen, der
üblicherweise eine Anschlussleistung
von 300 kW aufweist, wurde deshalb mit
einem 1.000 kW Rinneninduktor ausgerüstet.
Bei einer Einfüllmenge von 1.800 kg
werden damit für die Überhitzung von
1.420 auf 1.510 °C weniger als 4 Minuten
benötigt. Um einen schnellen Temperatur-
Prinzipdarstellung einer unbeheizten Gießeinrichtung
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Variable Lösungen für den
Gießprozess
ausgleich zwischen dem Eisens im Eingusssiphon
und im Ofenkessel zu erreichen
wird die Drucksteuerung so gestaltet,
dass Ofendruck runtergefahren
und anschließend wieder aufgebaut wird.
Damit wird ein Pumpeffekt erreicht und
für einen kurzfristigen Metallaustausch
gesorgt.
Die Ausstattung des Ofens mit einem
Ofenprozessor und Wiegeeinrichtung sind
aufgrund dieser Aufgabenstellung absolut
notwendig.
Weitere Merkmale der Anlage sind:
Das Füllen der Gießpfannen erfolgt
mittels Druckbeaufschlagung über
eine Gießlippe des Ausgießsiphons;
die Laserüberwachung der Höhe des
Eisens in der Pfanne ermöglicht die
Einhaltung einer engen Toleranz
Die Leistungseinspeisung erfolgt
über einen IGBT-Umrichter der auch
für den Ausgleich der im Laufe der
Ofenreise sich verändernden Parameter
sorgt.
Für das Befüllen der Gießpfannen
kommt eine Andockstation zum Einsatz
an der ein Lasersensor zur
Steuerung und Überwachung des
Füllvorganges angebracht ist.
Zurzeit wird an der Konstruktion der Anlage
gearbeitet, die Auslieferung ist für
Anfang 2013 geplant.
unbeheizte Gießeinrichtung
erhöht die Flexibilität
Bei diesem Einsatzfall wurde von dem
Kunden die Entscheidung getroffen, an
einer Formanlagen zusätzlich zu dem
vorhandenen Gießofen eine unbeheizte
Gießeinrichtung zu installieren. Die Vorteile
der unbeheizten Gießeinrichtung
bestehen insbesondere in dem problemlosen
Legierungswechsel und dem flexiblen
Einsatz.
Vorgesehen ist die neue Anlage für das
Abgießen verschiedener Eisengusssorten,
insbesondere von Legierungen aus
Gusseisen mit Kugelgraphit.
Die 4-t- fassende Einrichtung erhält eine
elektro-mechanische Stopfeneinrichtung
und das Abgießen erfolgt nach dem
Teach-in-System. Die optimierte Gießkurve
für jedes Gussstück ist in der Anlage
hinterlegt, bzw. wird bei neuen Teilen per
Handsteuerung eingelesen.
Mittels Druckmessdosen wird das
Gewicht und damit die Füllhöhe des flüssigen
Metalls ermittelt.
Bei einer Leistung der Formanlage von
200 Kästen pro Stunde stehen 18 sec.
für den Gießvorgang zur Verfügung.
Bis zum Jahresende soll die Anlage zur
Auslieferung kommen.

Einsatz für schwere Gussteile
Von einem Kunden in Schweden wurde
der Auftrag über Lieferung eines Gießofens
zum Abgießen von schweren Gussteilen
erteilt. Dementsprechend wird ein
Gießofen mit einem Nutzfassungsvermögen
von 15 t und einer Anschlussleistung
von 500 kW zum Einsatz kommen. Die
Anschlussleistung ermöglicht die Überhitzung
um 100 K von 9 t in einer Stun-
Interessante neue Aufträge
An folgenden neuen Schmelzanlagen
für Gusseisen bzw. Stahl wird zurzeit
gearbeitet:
Schmelzanlage für Anodenanschlägerei
Für das Unternehmen Emirates Aluminium
ltd. in Abu Dhabi wird an einer
Schmelzanlage bestehend aus drei Mittelfrequenztiegelöfen
für das Eingießen
von Anodenträgern aus Gusseisen für
die Aluminium-Elektrolyse gearbeitet.
Die drei Öfen haben ein Fassungsvermögen
von 1,5 t und jeder Ofen erhält
eine eigene IGBT-Umrichteranlage die
auf eine Arbeitsfrequenz von 250 Hz bei
einer Nennleistung von 1.250 kW ausgelegt
wird. Bezogen auf eine Schmelzetemperatur
von 1.450 °C wird damit ein
Durchsatz 2,4 t/h pro Ofen erreicht.
Die Chargierung wird mit Kübeln vorgenommen
und die Öfen erhalten einen
Schwenkdeckel mit Ringabsaugung.
Für die gesamte Anlagensteuerung
kommen Systeme von Allen Bradley
zum Einsatz. Jede Ofenanlage erhält
eine eigene Wasserrückkühlanlage mit
Wasser/Wasser-Kühler.
Zum Zeitpunkt dieses Berichtes wurde
die Anlage für den Versand an den Kunden
vorbereitet.
de; dabei liegt die Gießtemperatur im
Bereich von 1.315 bis 1.455 °C.
Ein- und Ausgusssiphon sind in einem
Winkel von 90° zueinander angeordnet
und der Badstand im Ausguss wird mittels
Laser und zusätzlich mit Sicherheitselektroden
gesteuert und überwacht.
Für die Erfassung der Ofenstellung und
die Ansteuerung der jeweiligen Eingussposition
kommt ebenfalls ein Lasersystem
zum Einsatz.
Über unsere Repräsentanz
Guss-EX Sp.z o.o. wurden
folgende Aufträge für Kunden in
Russland /ukraine eingebucht
Die ukrainische Firma JSC „New Machines
Technologies” in Lutugino erhält
eine Schmelzanlage für Gusseisen und
Stahl bestehend aus zwei 16-t- Tiegelöfen
und einer DUOMELT-Umrichteranlage
mit einer Nennleistung von
4.600 kW. Die Öfen werden mit einer
Einrichtung zur stufenlosen Rückwärtskippung
bis einem Winkel von 20° ausgestattet.
Der Schmelzprozessor JOKS
und eine Wasserrückkühlanlage mit
einem glykolfreien Luft/Wasser-Kühler
vervollständigen den Lieferumfang. Bei
einem Stromverbrauch von 500 kWh/t
können mit der Ofenanlage maximal
7,9 t/h geschmolzen, bezogen auf Gusseisen
und eine Schmelzetemperatur von
1.500 °C. Die Auslieferung an den ukrainischen
Kunden ist für Herbst diesen
Jahres geplant.
Die russische Firma ZAO „TERMO-
TRON-ZAVOd” in Brjansk erhält eine
Monomelt-Mittelfrequenzschmelzanlage
in Standard-Kompaktbauweise bestehend
aus einem 2-t-Tiegelofen und einer
800 kW Umrichteranlage.
Anlagentechnologie
Gusseisen & Stahl
Die Anlage wird vorbereitet für den Einsatz
eines Teach-in-System und einer
Impfeinrichtung. Installiert werden auch
zwei zentrale PLC-Systeme; eines für
die gesamte Ofensteuerung und ein
zweites für den Gießprozess.
Frühsommer 2013 ist der geplante Termin
für die Lieferung der Anlage nach
Schweden.
Dietmar Trauzeddel (+49 2473 601 342)
Die Anlage ist auf eine Schmelzleistung
von 1,4 Tonnen Gusseisen pro Stunde
ausgelegt. Die Wasserrückkühlanlage
arbeitet mit einem Luft/Wasser-Kühler
und für die Kontrolle und Bedienung der
Anlage wird das System „Basic Control“
eingesetzt. Bis Ende Oktober dieses
Jahres soll die Anlage zur Lieferung an
den Kunden fertiggestellt sein.
Für das russische Unternehmen Kamsky
Motor Plant ltd. in Naberezhny Chelny
wird an einer DUOMELT-Anlage mit zwei
3-t-Öfen gearbeitet, die ebenfalls in
Standard-Kompaktbauweise ausgeführt
werden. Zum Einsatz wird eine IGBT-
Umrichteranlage mit einer Leistung von
2.400 kW kommen, die 24-pulsig ausgeführt
wird. Bei einem Stromverbrauch
von 500 kWh/t wird eine Schmelzleistung
von 4,5 t/h erreicht. Zusätzlich
zum Schmelzprozessor JOKS wird für
die Steuerung des Gattierungs- und
Chargierprozesses das System JOKS
GATT eingesetzt. Eine Besonderheit
stellt die Tatsache dar, dass die Grundenergieversorgung
der Öfen über die im
Werk installierte Gasturbinen erfolgen
soll.
Geplanter Termin für die Lieferung der
Anlage ist Januar 2013.
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Anlagentechnologie
Leichtmetall
das neue Anlagenkonzept von OTTO JuNKER ist durch
die effiziente Kombination von zwei bewährten Ofentypen
gekennzeichnet.
Während die Grunderwärmung der Aluminiumbolzen oder
-stränge in einem Konvektionsofen mit einem thermischen
Wirkungsgrad von mehr als 80 % erfolgt, kommt für die Enderwärmung
und Flexibilisierung ein angeschlossenes, jedoch
möglichst kurzes, direkt flammenbeaufschlagtes Ofenteil zum
Einsatz.
Auf diese Weise werden die energetischen Vorteile des Konvektionsofens
kombiniert, mit der Möglichkeit schnelle Temperaturwechsel
zu gewährleisten. Ganz besonders wird dieser
Vorteil im sogenannten Teillastbereich ermöglicht.
Vergleich Energiebedarf KombiGAS und konventionelle
Bolzenerwärmungsanlage in Abhängigkeit vom Durchsatz
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KombiGAS* – Ein neues Anlagenkonzept
zur Erwärmung von
Aluminiumsträngen und -bolzen
Die Vorteile von KombiGAS sind insbesondere:
niedriger Energiebedarf, besonders bei Teillast
schonende Erwärmung
hervorragende Temperaturgleichmäßigkeit im
Konvektionsofen
geringerer Platzbedarf als reiner Konvektionsofen
schnelle Temperaturwechsel möglich
niedrige thermische Belastung des Ofenraums,
geringer Verschleiß
gute Zugänglichkeit
beliebige Ofentransportsysteme einsetzbar
Rollentransport angetrieben/nicht angetrieben
Hubbalkentransport
Inzwischen ist die erste Bolzenerwärmungsanlage des Typs
KombiGAS bei einem Kunden in Deutschland seit mehreren
Monaten mit Erfolg im Einsatz. Die aufgezeigten Vorteile haben
dabei ihre Bestätigung gefunden und der niedrigere Energiebedarf
konnte nachgewiesen werden.
Jürgen Stengel (+49 2473 601 310)
Anlagenschema KombiGAS *zum Patent angemeldet

Neue Band-Verbindungseinrichtung
entwickelt Anlagentechnologie
das zum Patent angemeldete Verfahren
dient zum Verbinden der Endabschnitte
zweier Coils, insbesondere
um diese nacheinander und ohne
unterbrechung durch eine behandlungsanlage
bzw. bearbeitungsanlage
ziehen zu können.
In derartigen Anlagen, so z.B. in Glühöfen,
Reinigungslinien, Beizlinien, Beschichtungslinien
oder auch in Richtanlagen
werden die Bänder in Form eines
Wickels, eines sogenannten Coils im
Eingangsbereich der Anlage angeordnet,
zum Durchlauf durch die die Anlage
abgewickelt und nach ihrer Behandlung
am Ende der Anlage wieder zu einem
Coil aufgewickelt. Nachdem das eingangsseitige
Coil abgewickelt ist,
kommt es darauf an, an dessen Ende
den Anfangsabschnitt eines frischen
Coils anzuhängen, damit das Band ohne
Unterbrechung durch die Linie gezogen
werden kann.
Die technischen Anforderungen bestehen
insbesondere darin, dass die Verbindung
den Zugkräften, dem chemischen
Angriff durch Laugen, Säuren und
Lösungsmittel und den hohen Temperaturen
bis zu 1.100 °C standhält.
Gleichzeitig soll die Verbindungsstelle
möglichst flach sein und keine scharfen
Kanten aufweisen, um die Rollen in der
Linie nicht zu beschädigen. Selbstverständlich
muss die Verbindungseinrichtung
sowohl für die Verbindung ungleicher
Materialpaarungen als auch für
Verbindung sehr schlecht verformbarer
Materialien, wie z.B. walzharter Metallbänder,
geeignet sein. Für den Einsatz in
kontinuierlichen Anlagen ist zudem eine
möglichst kurze Zeitdauer zur Herstellung
der Verbindung von essentieller
Bedeutung.
Ausgehend von diesen Anforderungen
wurde von OTTO JUNKER eine Vorrichtung
entwickelt, die die Metallbänder
Details der Verbindungseinrichtung
zunächst in einem ersten Hub locht und
anschließend in einem zweiten Hub mit
speziellen Ösen in diesen Löchern verbindet.
Bei sehr dünnen Materialen kann
auf das vorangehende Lochen verzichtet
werden. Die Verbindungsösen selbst
werden zwischen den beiden Hüben mit
meiner Führungsschiene in den Arbeitsbereich
der Verbindungseinrichtung eingeführt.
Gegenüber bekannten Heftverfahren
mit oder auch ohne Sicherungsbeilagen
weist die neue Verbindung eine deutlich
flachere Gestalt und weniger Kanten
auf. Gegenüber Heftverbindungen ohne
Sicherungsbeilage ist die Verbindung
auch für Behandlungsprozesse ohne
Bandzug oder mit sehr geringem Bandzug
geeignet (z.B. Glühofen).
Schwermetall
Gegenüber Schweißverbindungen entfällt
die bei jedem Verbindungsvorgang
abhängig von den Materialeigenschaften
und Material-Paarungen erforderliche
Parametrierung. Dies ist insbesondere
bei Coils von Vorteil, die an den Enden
nicht der Nenndicke des Materials
entsprechen, da sie z.B. von einem
Reversierwalzwerk kommen.
In umfangreichen Testläufen im Techno-
logiezentrum der OTTO JUNKER GmbH
wurde die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit
der neuen Verbindungseinrichtung
an Bändern von 20 µm bis 2,0 mm
Dicke eindrucksvoll bestätigt und damit
die Eignung für den industriellen Einsatz
nachgewiesen.
Klaus Schmitz (+49 2473 601 532)
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9

Anlagentechnologie
Schwermetall
bei dem Auftrag des mexikanischen unternehmens
NACObRE (Werk Cobrecel, Celaya) für die iNduGA handelt
es sich um ein komplettes Anlagensystem für das Schmelzen
von feuchten Messingspänen oder Schrotte und das
Gießen an einer neuen horizontalen bolzen-Stranggussanlage.
Für die Zuführung der Einsatzmaterialien in die Schmelzöfen
kommen zwei getrennte Transport- und Chargiersysteme für
Späne oder Schrott zum Einsatz. Es sind zwei Monomelt-Tiegelöfen
vorgesehen deren Fassungsvermögen bei 6 Tonnen liegt.
Die beiden IGBT-Umrichteranlagen haben eine Nennleistung
von 1.600 kW, die Arbeitsfrequenz beträgt 60 - 70 Hz. Bezogen
auf die Messingsorte Ms58 und eine Abstichtemperatur von
1.030 °C sowie einem Sumpf von 40 % liegt die stündliche
Schmelzleistung bei 5 t. Da hauptsächlich feuchte Späne kontinuierlich
erschmolzen werden soll, kommen speziell ausgelegte
Abgashauben mit wassergekühlten Rohrbögen zum Einsatz.
Das flüssige Metall wird abwechselnd von jeweils einem der
Schmelzofen über eine schwenkbare Rinne dem druckbeaufschlagtem
Gießofen zugeführt. Der speziell für das kontinuierliche
Abgießen von horizontalem Strangguss konzipierte Gießofen
besitzt drei Ofenkammern (Einfüllkammer, Druckkammer
und Gießkammer) und einen Rinnen-Induktor in Sandwichbauweise.
Die beiden Kokillen für den Strangguss werden in die
Gießofen für horizontalen Strangguss
10 News 21/2012
Schmelzanlagen für Messingschrott
Frontplatte der Gießkammer eingebaut. Bei einem Fassungsvermögen
von 10 Tonnen ist ein maximales Nutzabstichgewicht
von 6 Tonnen möglich. Für die Beheizung ist auch hier eine
IGBT-Umrichteranlage geplant, deren Nennleistung 350 kW
beträgt. Vielfältige Mess-, Steuer- und Überwachungseinrichtungen
komplettieren das moderne Anlagensystem.
Zurzeit wird intensiv an der Konstruktion der diversen Anlagen
gearbeitet; deren Auslieferung für Februar 2013 terminiert ist.
Ein niederländisches unternehmen erteilte den Auftrag zur
lieferung einer Mittelfrequenzschmelzanlage für das Einschmelzen
von Messingspänen und Stückmaterial.
Der 6-t-Tiegelofen ist auf eine Anschlussleistung von 1.300 kW
und eine Arbeitsfrequenz von 33 - 50 Hz ausgelegt.
Die Leistungseinspeisung erfolgt durch einen IGBT-Umrichter;
für die Steuerung und Kontrolle der Anlage kommt das M2F-
Touchcontrol-System zum Einsatz. Die Schmelzleistung liegt
bei 4,9 t/h wenn Stückmaterial zu Schmelzen ist; handelt es
sich um Spänen liegt die Leistung etwas niedriger und zwar
bei 4,3 t/h.
Inzwischen wurde die neue Schmelzanlage in Betrieb
genommen.
Alejandro Hauck (+49 2473 601 724)

Entwicklung und Einsatz des
induktiv beheizten Pfannensystems
INDULADLE
Zusammenarbeit zwischen den bereichen
induktionsschmelzanlagen und
Edelstahlgießerei
Ziel der Entwicklung war es, ein transportables,
induktiv beheizbares Gefäß zu
konstruieren und zu bauen, welches von
der Grundkonzeption her sowohl als
Transport- und Warmhaltegefäß, aber
auch als metallurgisches Zusatzaggregat
für Legierungsarbeiten und andere metallurgische
Prozesse eingesetzt werden
kann. Daraus ergibt sich die Anforderung,
dass die Konzeption dieses Gefäßes eine
über den reinen Warmhaltebedarf hinausgehende
Leistungsaufnahme des flüssigen
Metalls und eine ausreichende Badbewegung
ermöglichen muss. Ferner soll
prinzipiell auch das Arbeiten unter Vakuum
möglich sein.
Basis des neuen Konzeptes von OTTO
JUNKER ist das induktive Heizsystem für
Transportpfannen der Firma INDUGA,
welches weiterentwickelt und optimiert
wurde. Dabei wurde davon ausgegangen,
dass durch entsprechende konstruktive
Pfannenaufheizstand in der Edelstahlgießerei; Abguss in eine Form
Änderungen übliche Transportpfannen für
diese Aufgabe umgerüstet werden können,
also keine neuen Pfannen unbedingt
erforderlich sind. Die Umrüstung betrifft
insbesondere den Einbau eines sogenannten
magnetischen Fensters im unteren
Teil der Pfanne, um eine Leistungsaufnahme
des Pfannenmantels zu
vermeiden. Damit wird erreicht, dass der
Leistungseintrag aufgrund des elektromagnetischen
Wechselfeldes wirkungsvoll
direkt in das Metallbad erfolgt und eine
Erwärmung des Pfannenmantels minimiert
wird.
Die Transportpfanne wird über Kran oder
Stapler in den Heizstand positioniert.
Der Heizstand ist so aufgebaut, dass die
Induktionsspule die untere Hälfte des
Pfannenmantels umschließt. Der Aufbau
ist also einem Kurzspulen-Tiegelofen
sehr ähnlich, allerdings bilden Pfanne
und Heizstand zwei völlig separate Baueinheiten.
Bevor mit den Pfannenumbau begonnen
wurde, erfolgten umfangreiche numerische
Berechnungen unterschiedlichster
konstruktiver Ausführungen zur Optimie-
Edelstahlgießerei
Produktion
rung des elektromagnetischen Feldes, um
den Leistungseintrag in das Metallbad zu
maximieren, dies bei gleichzeitiger Verringerung
der Erwärmung des Pfannenmantels.
Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde
eine der Transportpfanne entsprechend
umgebaut.
Gemeinsam mit den Fachkollegen der
Stahlgießerei wurde anschließend die
Erprobung der Pfanne vorgenommen,
dazu wurde ein Pfannenaufheizstand
in dem Bereich des Schmelzbetriebes
installiert und die neuartige Pfanne ausgiebig
getestet. Das Ergebnis war zufriedenstellend:
Die Funktionsfähigkeit wurde
nachgewiesen und der Leistungseintrag
erfolgte fast ausschließlich in das flüssigen
Metall. Bezogen auf den Warmhalteprozess
konnte ein Wirkungsgrad von
ca. 70 % erreicht werden. Damit war die
Voraussetzung geschaffen, die konkrete
Planung für den Einsatz in der eigenen
Gießerei in Angriff zu nehmen.
Die Überlegungen gehen dahin, dass
durch den Einsatz der INDULADLE
Pfanne das zu speichernde Stahlvolumen
erhöht werden kann, ohne dass es bei
längeren Wartezeiten zu einem Temperaturabfall
des flüssigen Metalls kommt. In
diesem Sinn funktioniert die Pfanne als
Warmhalte- und Speicherofen.
Insbesondere bei der Herstellung größerer
Gussteile kann damit die Flexibilität
der Gießerei erhöht und außerdem die
Temperaturführung verbessert werden.
Weiterhin wird darüber nachgedacht, eine
vakuumdichte Ausführung des Pfannensystems
einzusetzen, um beim Schmelzen
des Stahles in einem konventionellen
Tiegelofens durch die Nachbehandlung in
der Vakuumpfanne eine teilweise Entgasung
der Schmelze und damit eine bessere
Stahlqualität zu erreichen.
Neben dem Einsatz des Pfannensystems
INDULADLE in der eigenen Gießerei wird
intensiv an der Vorbereitung des industriellen
Einsatzes bei Kunden des Anlagenbaues
gearbeitet.
Elmar Westhoff (Tel. +49 2473 601 400)
Frank Donsbach (Tel. +49 2473 601 207)
News 21/2012
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OTTO JuNKER GmbH
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