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SPECIAL
ALUMINIUM SMELTING INDUSTRY
or by casting into moulds. In Essen, until now
only one automatic, 24-strand horizontal casting
machine was available for producing such
material for delivery. By supplying mould-cast
ingots Trimet can now satisfy the expectations
of many of its customers.
Another aspect of this is that Trimet anticipates
increasing demand for casting alloys,
some of which, such as hypereutectic AlSi and
AlCu alloys, cannot be cast using a horizontal
continuous-casting unit.
New ingot casting plant with air cooling
For that reason too, among others, in 2011
Trimet decided to invest in a modern ingot
casting plant. As its equipment partner for the
project Trimet opted for Hertwich Engineering,
a subsidiary of the SMS group and market
leader in the field of casthouse equipment for
the aluminium industry.
Hertwich produces
both horizontal continuous-casting
machines
and batch-type
ingot casting units
(with metallic moulds).
The present-day mould
casting concept goes
back to the year 2000:
at that time Austria
Secondary Aluminium
(ASA) set Hertwich
the task of providing a
new type of ingot casting
unit whose concept Cooling zone
differed from the versions
then available on the market in a number
of particular respects. The criteria, among others,
were:
• a plant fully automated from the pouring
of the metal to the bundle of ingots ready
for dispatch, having high performance and
being designed in a space-saving manner
• Primary cooling as far as complete solidification
in the mould should be done with
air; until then water cooling was standard.
The result was the concept of an air-cooled and
water-cooled casting belt, with which the solidification
can be controlled very precisely. This
design, which combines high product quality
with economical and environmentally acceptable
operation, proved persuasive to Trimet in
its investment decision.
Plant and working method
The plant installed at Trimet for ingots weighing
between six and ten kilograms achieves a
maximum casting rate of ten tonnes an hour.
Kühlstrecke
fügt die Essener Gießerei über insgesamt
• 14 Ofenanlagen sowie einen Späneofen
• neun vertikale Stranggießanlagen für
Halbzeugformate
• eine Durchlauf- und acht Kammerhomogenisieranlagen
• eine vollautomatische Ultraschallprüfanlage
für Rundbarren
• eine Horizontal-Stranggießanlage für die
Masselproduktion sowie
• eine F&E-Stranggießanlage einschließlich
Homogenisieranlage.
Die Jahresproduktion des Werkes beträgt derzeit
etwa 250.000 Tonnen, die sich aus 160.000
Tonnen eigener Primärerzeugung und 90.000
Tonnen Recyclingmaterial zusammensetzt.
Gusslegierungsmasseln können wahlweise
im Horizontal-Strangguss oder im Formguss
erzeugt werden. In Essen stand für diese
Lieferform bisher ausschließlich eine automatische
24-strängige Horizontal-Stranggießanlage
zur Verfügung. Mit der Lieferung von
Formgussmasseln entspricht Trimet nun den
Erwartungen vieler Gießereikunden.
Hinzu kommt ein weiterer Aspekt: Zukünftig
werden nach Einschätzung der Trimet
verstärkt Gusslegierungen nachgefragt, die
nicht auf einer horizontalen Stranggießanlage
gegossen werden können, wie beispielsweise
übereutektische AlSi- und AlCu-Legierungen.
Neue Masselgießanlage mit Luftkühlung
Auch aus diesem Grunde hat sich Trimet 2011
zur Investition einer modernen Masselgießanlage
entschlossen. Als Ausrüstungspartner
entschied sich das Unternehmen für die österreichische
Hertwich Engineering, ein Tochterunternehmen
der SMS group und Marktführer
bei Gießereiausrüstungen für die Aluminiumindustrie.
Hertwich baut sowohl horizontale Stranggießanlagen
als auch Masselgießanlagen (Kokille).
Das moderne Kokillen-Gießkonzept
geht auf das Jahr 2000 zurück: Damals hatte
die Austria Sekundär Aluminium (ASA) Hertwich
aufgefordert, eine neuartige Masselgießanlage
anzubieten, deren Konzept sich von den
seinerzeit am Markt erhältlichen Bauformen
durch eine Reihe besonderer Merkmale unterschied.
Kriterien waren unter anderem:
• eine vom Metalleinguss bis zum versandfertigen
Masselbund voll automatisierte
Anlage mit hoher Leistungsfähigkeit und
in platzsparender Ausführung
• die Primärkühlung bis zur vollständigen
Erstarrung in der Form sollte mit Luft
erfolgen; bis dahin war die Wasserkühlung
Standard.
Im Ergebnis entstand das Konzept des luftund
wassergekühlten Gießbandes, bei dem
sich die Erstarrung sehr präzise steuern lässt.
Diese Bauform, die eine hohe Produktqualität
mit wirtschaftlicher und umweltgerechter Betriebsweise
verbindet, hatte auch Trimet bei
deren Investitionsentscheidung überzeugt.
Anlage und Arbeitsweise
An der bei Trimet installierten Anlage für
Masseln zwischen sechs und zehn Kilogramm
erreicht die Gießrate maximal zehn Tonnen
je Stunde.
Gießstation: Die abgebildete Gesamtanlage
zeigt links zwei Gießöfen mit Durchflussregelung.
Zwei unabhängige Ofenanlagen sind
zweckmäßig, um beim Legierungswechsel den
kontinuierlichen Betrieb aufrechtzuerhalten.
Über eine feuerfeste Gießrinne gelangt das
etwa 700 °C heiße Metall über einen Keramikfilter
zum Gießtrog, der während des Gießprozesses
synchron mit dem Gießband verfährt.
Die höhenverstellbaren Gießöffnungen
gewährleisten dabei eine präzise Dosierung
und einen weitgehend turbulenzfreien
Schmelzefluss. Die abgebildete Einrichtung
füllt jeweils fünf (vorgewärmte) Kokillen
gleichzeitig.
Die Kokillen durchlaufen, auf einem umlaufenden
Gießband montiert, die Kühlzone.
Der entscheidende Vorteil der neuen Masselgießeinrichtung
ist die deutlich geringere
Oxidbildung. Dieser Aspekt gehört zu den
qualitätsbestimmenden Kriterien, da Oxideinschlüsse
das Schmelzbad beim Wiedereinschmelzen
verunreinigen. Als ein weiterer
Vorteil kommt die präzise Gießsteuerung
hinzu, die unterschiedliche Masselgewichte
ausschließt.
Primärkühlung mit Luft: Um Erstarrungsrisse
zu vermeiden, kommt es zu Beginn der
Erstarrung darauf an, den Temperaturgradienten
zwischen Kern und Randbereich gering
ALUMINIUM · 7-8/2013 45