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TECHNOLOGIE BMW setzt auf energieeffiziente Schmelzöfen von ZPF Therm Die ZPF Therm Maschinenbau GmbH hat an die neu gebaute Schmelzerei des BMW-Werks in Landshut sechs gasbeheizte Aluminium-Schmelz- und Warmhalteöfen mit einer Schmelzleistung von je drei Tonnen pro Stunde geliefert. Die Anlagen bilden das Herzstück der neuen Schmelzerei. „Wir sind sehr stolz darauf, dass sich die Leichtmetallgießerei des BMW-Werks Landshut im Zuge ihrer richtungweisenden Änderung im Produktionsprozess – nämlich der Umstellung von Flüssig- auf Festmetallanlieferung – der energieeffizienten Ofenanlagen von ZPF bedient“, sagt der Geschäftsführer der ZPF Group, Holger Groß. Die an das Werk Landshut gelieferten Ofenanlagen gehören zur ST-Baureihe von ZPF und damit zu den großen Öfen der Produktpalette – nicht nur hinsichtlich der Schmelzkapazität. Die Abmessungen und das Gewicht von circa 70 Tonnen je Anlage waren auch logistisch eine Herausforderung – sowohl bei der Anlieferung als auch beim Platzieren am Standort, im oberen Stockwerk der Schmelzerei. Die ST-Baureihe zeichnet sich durch das geschlossene Ofensystem und die umgekehrte Abgasführung aus. Die Schmelzbrenner erhitzen den Schmelzschacht, dabei werden die Heißgase im Schacht verwirbelt. Um die verbleibende Wärmeenergie zu nutzen, werden die Heißgase anschließend über das Warmhaltebad geleitet, das sich durch die Restwärme des Schmelzvorgangs erwärmt. Der Badbrenner greift nur regulierend oder im reinen Warmhaltebetrieb ein. Die Heißgase gelangen nach der Schmelzzone in die Nachverbrennungszone, wo die thermische Nachverbrennung einsetzt. Durch die hohe Temperatur und eine entsprechend lange Verweilzeit werden praktisch alle organischen Schadstoffe zersetzt. Dieses Verfahren ist das optimale und lufthygienisch beste Verfahren, da die Abgase bis auf die Fremdelemente Stickstoff, Schwefel und Halogene komplett zu Wasser und Kohlendioxid umgesetzt werden. Für die Nachverbrennung ZPF Therm supplies energyefficient smelting furnaces to BMW ZPF Therm Maschinenbau GmbH has supplied six gas-fired aluminium smelting and holding furnaces, each with a smelting capacity of three tonnes per hour, for the newly-built smelting plant at BMW in Landshut. The furnaces form the core of the new smelting plant. Die ST-Baureihe von ZPF zeichnet sich durch das geschlossene Ofensystem und die umgekehrte Abgasführung aus / ZPF’s ST series features an enclosed furnace system and inverted exhaust gas routing “We are very proud that the light alloy foundry at BMW’s Landshut works is deploying ZPF’s energy-efficient furnaces in the course of their pioneering production process change from liquid to solid metal delivery,” says Holger Gross, general manager of the ZPF group. The furnaces delivered to the Landshut factory come from ZPF’s ST series and are therefore the big furnaces in the product range – and not only in terms of their smelting capacity. Their size, and the fact that each furnace weighs around 70 tonnes, also meant that not only delivery to the site but also manoeuvring them into place on the upper floor of the smelting plant presented a major logistical challenge. The ST series features an enclosed furnace system and inverted exhaust gas routing. The smelt burners heat the melting shaft, which causes swirling in the hot gases in the shaft. In order to make use of the remaining energy, the hot gases are subsequently routed over the holding bath. The holding bath is therefore heated by residual heat from the smelting process. The bath burner only cuts in to regulate the temperature or purely in holding mode. The hot gases reach the reburn zone behind the smelting zone where © ZPF Therm thermal post-combustion takes place. Practically all organic contaminants are broken down by the high temperature and a correspondingly long dwell time. Thermal post-combustion is the optimum process in relation to air quality because apart from external elements of nitrogen, sulphur and halogens the exhaust gases are completely converted to water and carbon dioxide. No additional fuel is required for reburning. The necessary 750 to 1000 °C come exclusively from the smelting process. The purified exhaust gases are discharged from the furnace behind the post-combustion zone. No additional air filtering equipment is required. These extremely hot and clean gases can be used to further optimise energy management (heat recovery, water heating, cold production, factory heating, preheating chambers for aluminium). Hydraulic loading systems are used to load the smelting plants. The material containers used at BMW are transported into the loading system in a filling station. Between each of the three pairs of furnaces there is a loading system which fills either the furnace to the left or the right with recycled material as required. The compact packages of aluminium are placed directly on the smelting ramp by a fork lift truck. This permits an additional large lift door on the front of the furnace. In ZPF’s estimation, two major trends can be detected amongst vehicle manufacturers. Firstly, the alloy needed for casting will in future be supplied mainly as solid metal and less as liquid metal. Secondly, manufacturers no longer send back most of the recycled material which accumulates during casting to a refining works but melt it down again in their own smelting and holding furnaces. Both developments point to growth potential for the ZPF group. ZPF Therm Maschinenbau has been building and supplying customer-specific furnaces for the light alloy processing industry for almost 20 years. The company pays particular attention in its products to the increasing demands of the sector in terms of energy, raw materials and environmental efficiency. Each of ZPF’s furnaces is an illustration of the fact that highly cost-effective production and ecological sustainability are by no means mutually exclusive. ■ 56 ALUMINIUM · 3/2013
TECHNOLOGY wird kein zusätzlicher Brennstoff benötigt. Die nötigen 750 bis 1 000 °C kommen ausschließlich vom Schmelzprozess. Die gereinigten Abgase werden nach der Nachverbrennungszone aus dem Ofen geschleust. Hierbei werden keine weiteren Luftfilteranlagen benötigt. Diese sehr heißen Reingase können zur weiteren Optimierung des Energiemanagements (Wärmerückgewinnung, Warmwasseraufbereitung, Kälteproduktion, Hallenbeheizung, Vorwärmkammern für Aluminium) eingesetzt werden. Zum Beschicken der Schmelzanlagen werden hydraulische Chargiersysteme eingesetzt. Die bei BMW verwendeten Materialbehälter werden in einer Umfüllstation in das Chargiersystem überführt. Zwischen jedem der drei Schmelzofenpaare steht ein Chargiersystem, das je nach Anforderung den Schmelzofen links oder rechts mit Kreislaufmaterial befüllt. Die kompakten Aluminium- Die Entscheidung für die Herstellung von Flüssigmetall im eigenen Werk ist ein entscheidender Kostenfaktor / The decision to produce liquid metal in the plant is a decisive cost factor Masselpakete werden mit dem Stapler direkt auf der Schmelzbrücke abgestellt. Dies ermöglicht eine zusätzliche große Hubtüre an der Vorderseite der Ofenanlage. Nach Einschätzung von ZPF lassen sich zwei wesentliche Trends bei den Automobilherstellern erkennen. Zum einen wird das für den Guss benötigte Leichtmetall zukünftig überwiegend als Fest- und weniger als Flüssigmetall angeliefert. Zum anderen wird das beim Gießen anfallende Kreislaufmaterial größtenteils nicht mehr in ein Umschmelzwerk zurück geliefert, sondern in selbst betriebenen Schmelzund Warmhalteöfen wieder eingeschmolzen. Beide Entwicklungen bergen Wachstumspotenzial für die ZPF- Gruppe. Seit fast 20 Jahren konstruiert und liefert die ZPF Therm Maschinen- bau GmbH kundenspezifische Ofenanlagen für die Leichtmetall verarbeitende Industrie. Ein besonderes Augenmerk legt die Firma bei ihren Produkten auf die steigenden Anforderungen der Branche hinsichtlich der Energie-, Rohstoff- und Umwelteffizienz. Die Anlagen von ZPF sind vielfach ein Beispiel dafür, dass sich eine hoch wirtschaftliche Produktion und ökologische Nachhaltigkeit nicht ausschließen. ■ Flüssigmetall-Transport TRANSMETALL TM 1800 Gabelstapler-Anbaugerät TRANSMETALL TM 1800: Pfanneninhalt: 1800 kg Aluminium Pfannenschnauze für geschlossenen Gießstrahl Vorteile: Schnell: Pfannenwechsel in Minuten Sicher: Pfannenverriegelung und freie Sicht auf Fahrweg und Pfanne Bewährt: Pfannenkippachse in Schnauzennähe, kein Nachjustieren beim Ausgießen Optional: Pfannendeckel für weite Fahrstrecken Wirtschaftlich: Nur 5t-Stapler für 1800 kg Flüssigmetall Herwig Baumann Talweg 8 75433 Maulbronn Fon : +49 (0) 70 43 / 20 96 Fax : +49 (0) 70 43 / 88 05 Internet : www.ibb-baumann.de E-mail : info@ibb-baumann.de Funktionen: Pfanne verriegeln Pfanne schwenken, links/rechts je 90° Pfanne auskippen, Kippwinkel 95° www.prh-werbung.de ALUMINIUM · 3/2013 57
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