Pressemitteilung EKALGU

EKALGU: Kalkbasiertes Entschwefelungsverfahren für die Erzeugung von hochwertigem Gusseisen mit Vermikular- und Kugelgraphit]

Hochwertige Gusswerkstoffe werden mit Magnesium entschwefelt, um eine gewünschte Graphitausbildung einstellen zu können. Im Projekt EKALGU entwickeln daher Experten aus Industrie und Forschung eine Behandlungsanlage im industriellen Maßstab, die zukünftig die Entschwefelung durch Kalk statt Magnesium ermöglichen soll, um so diesen kritischen Rohstoff substituieren zu können. Das Projekt wird im Rahmen der Fördermaßnahme „r+Impuls – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Impulse für industrielle Ressourceneffizienz“ gefördert. Die Maßnahme unterstützt Projekte, die innovative Technologien und Produkte aus dem Labor in die industrielle Anwendung bringen sollen.

Kalk statt Magnesium

Im modernen Automobil- und Maschinenbau spielen hochwertige Gusseisenprodukte aus Gusseisen mit Kugel- oder Vermikulargraphit eine wichtige Rolle. Beinahe 40%, entsprechend 1,5 Mio. Tonnen, der deutschlandweiten Gusseisenproduktion entfallen auf diese Werkstoffgruppen. Bisher wird z.B. bei der Verwendung von günstigem Kupolofeneisen die notwendige Entschwefelung des flüssigen Gusseisens mit Magnesium durchgeführt.

Magnesium – das nach einer Entschwefelungsbehandlung anschließend nicht mehr zurückgewonnen werden kann - gehört mit zu den kritischen Rohstoffen. Nicht aufgrund der Knappheit der weltweiten Reserven, sondern aufgrund der Versorgungssituation, da 85% der weltweiten Magnesiumproduktion aus China stammt.

Das Projekt EKALGU mit dem vollständigen Titel „Automatisierte Einblasanlage zur kalkbasierten Entschwefelung und Legierungseinstellung von Gusseisen“ will diese Abhängigkeit reduzieren. Basierend auf den Ergebnissen der Vorlaufforschung des Projekts SubMag entwickeln die Partner eine Einblasanlage, mit der kalkbasierte Entschwefelungsmittel direkt in die Schmelze eingeblasen werden.

Vorteile Einblasverfahren

Das Einblasverfahren ist in der Gießereiindustrie eine Neuheit und hat gegenüber den gängigen Entschwefelungsverfahren, wie Drahteinspulen, Konverterverfahren etc. eine Reihe von Vorteilen.

Das sogenannte Verdrahten – das Einfüllen des Magnesiums in einen Hohldraht – ist nicht mehr notwendig, so dass die Kosten hierfür entfallen. Dennoch kann die Zugabe des Entschwefelungsmittels in Abhängigkeit von der Zeit geregelt und automatisiert durchgeführt werden. Zusätzlich können mit einer solchen Anlage auch Legierungsmittel, insbesondere Kohlenstoff und Silicium, in die Schmelze geblasen werden. Dadurch kann die Produktivität und Flexibilität des Gussherstellungsprozesses sowie der Gießereien insgesamt gesteigert werden.

Kosten reduzieren – Wettbewerbsfähigkeit steigern

Mit der in diesem Vorhaben entwickelten Anlage sind Kostensenkungen in verschiedenen Bereichen möglich. Kalkbasierte Entschwefelungsmittel sind potenziell günstiger als Magnesium. Zudem wird die heimische kalkproduzierende Industrie gestärkt, während gleichzeitig die Abhängigkeit von einem quasi-monopolistischem Markt reduziert wird. Die mögliche Produktivitätssteigerung führt zu geringeren Stückkosten.

Die Partner

Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung durchgeführt.

Die Fritz Winter Eisengießerei GmbH & Co. KG koordiniert die Arbeiten des Projektes und führt umfangreiche Versuche im eigenen Haus durch. Als die größte deutsche Eisengießerei hat die Fritz Winter Eisengießerei GmbH & Co. KG umfangreiche Erfahrung mit der Herstellung von Sphäro- und Vermikularguss. Die hauseigene Forschungsabteilung unterstützt das Vorhaben maßgeblich.

Die Universität Duisburg-Essen ist mit dem Lehrstuhl für Metallurgie der Eisen und Stahlerzeugung vertreten. Der Lehrstuhl verfügt über eine umfangreiche Ausstattung und vielfältige Erfahrungen auf dem Gebiet der Behandlung von Eisenschmelzen und der Erstarrung von Gusseisen.

Das FEhS – Institut für Baustoff-Forschung e.V. ist spezialisiert auf die Erforschung und Verwertung von Schlacken aus der Eisen- und Stahlindustrie in anderen Industriebereichen. Die Experten am FEhS unterstützen das Vorhaben mit ihrem Fachwissen über die Vorgänge in Schlacken und über deren Verwertung.