Prozesswärme

Otto Junker liefert Schmelzanlage nach China

Für den Bau einer vertikalen Kupferstranggussanlage in China liefert die Otto Junker GmbH zusammen mit ihrem chinesischen Tochterunternehmen (JMS) die komplette Schmelzanlage. Der Standort des Unternehmens KMD Precise Copper Strip Henan Co., Ltd. liegt in der Stadt Xinxiang, Provinz Henan, im Süden von China. Der Auftrag umfasst zwei Öfen zum Schmelzen sowie einen Ofen zum Warmhalten und Gießen der Kupferlegierungen.

Die Schmelzeinheit besteht aus zwei 18-t-Tiegelöfen, die von IGBT-Umrichteranla­gen versorgt werden. Hierbei arbeitet ein Schmelzofen mit einem 4.800 kW-IGBT-Umrichter in Monomelt-Ausführung, der andere Schmelzofen wird an einem 5.500 kW-IGBT-Duomelt-Umrichter betrieben. Diese Duomelt-Umrichteranlage versorgt gleichzeitig den 30-t-Warmhalte-/Gießofen.

Bei einer Nennfrequenz von 120 Hz kann damit ein Durchsatz von über 12,5 t Kupfer pro Stunde und Ofenanlage erreicht werden. Wird Messing (MS 63) geschmolzen, liegt der Wert bei 17,3 t/h pro Ofenanlage. Das Einsatzmaterial besteht aus Rohmaterial und Kupferlegierungsschrott, welches mit Vibrationsrinnen in die Öfen gefördert wird.

Über eine Rinne wird die fertige Schmelze chargenweise in den zwischen den beiden Schmelzöfen stehenden Warmhalte- und Gießofen überführt. Dieser Ofen hat ein Fassungsvermögen von 30 t und arbeitet mit dem 5.500 kW-IGBT-Duomelt-Um­richter eines Schmelzofens zusammen. Durch diese Umrichter-Konfiguration erreicht der Kunde ein Höchstmaß an Flexibilität.

Ist die vorgegebene Temperatur und Zusammensetzung der Schmelze erreicht, wird von diesem Ofen aus mithilfe einer Feinkippeinrichtung der Stranggussanlage die erforderliche Kupfermenge kontrolliert zugeführt. Dieser Vorgang kann, dank der Feinkippeinrichtung, auf eine Dauer bis zu 200 min ausgedehnt werden.

Erwähnenswert ist bei diesem Projekt das Konzept der Arbeit mit mehreren Heißwechselkörpern, um das noch heiße Ofengefäß schnell tauschen zu können. Die Konstruktion der Heißwechselkörper und der Einsatz von Schnellkupplungen für den Wasseranschluss ermöglichen es, dass der Tausch  in weniger als 2 h durchgeführt werden kann. Die beim Transport erforderliche  Kühlung der Spule wird durch eine auf der Krantraverse angebrachte Kühleinrichtung gewährleistet.

Zum einen ist damit ein schneller Wechsel des Schmelzgefäßes möglich, um bei Umstellung auf eine nicht kompatible Legierung eine Verunreinigung der Schmelze durch die Aufnahme von unerwünschten Legierungselementen aus der Zustellung des eingesetzten Ofens zu verhindern.

Zum anderen wird durch dieses Konzept  die Durchführung von Nebenarbeiten von dem Schmelzprozess abgekoppelt: Das Ausdrücken der verbrauchten feuerfesten Zustellung, die Neustellung, das Sintern und auch das Vorwärmen wird auf separaten Arbeitsplätzen vorgenommen, während der Schmelzprozess nach dem schnellen Wechsel des Ofengefäßes fortgeführt werden kann. Der Ausdrückstand wird außerhalb der Schmelzhalle in Nähe der Pfannenwirtschaft eingerichtet. Dieser Standort wurde gewählt, um eine zu hohe Staubbelastung in der Schmelzhalle zu vermeiden.

Für die anderen Arbeiten wird in Nähe der Schmelzanlage eine Ofenbühne mit acht Arbeitsplätzen mit Gas-, Wasser- und Luftanschlüssen eingerichtet. Neben der Neuzustellung wird hier das Sintern und Vorwärmen der Ofenkörper durchgeführt. In der Summe stehen dafür acht Heißwechselkörper – je vier für den 18- und den 30–t-Ofen- und zwei transportable Kühleinrichtungen zur Verfügung.

Hohe Werkstoffqualität und Wirtschaftlichkeit sprechen für dieses Konzept, das durchaus auch für andere hochproduktive Schmelzanlagen genutzt werden kann.

(Quelle: OTTO JUNKER GmbH)

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