06.05.2016

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Deutsche und südafrikanische Partner erforschten erfolgreich innovative Lösungen für Gießereien

Das CLIENT-Verbundprojekt „Verbesserung der Energie- und der Materialeffizienz in südafrikanischen Gießereien (EffSAFound2)“ ist erfolgreich beendet worden. Deutsche und südafrikanische Partner hatten hierfür 30 Monate in acht südafrikanischen Stahl- und Eisensandgießereien an drei Arbeitspaketen zusammengearbeitet. Durch ein spezifisches Modul für eine Simulationssoftware können hochchromhaltige Gussteile zukünftig bereits vor dem ersten Abguss ressourceneffizient ausgelegt werden. Außerdem werden Mitarbeiter in den Gießereien mit Hilfe einer Schulungssoftware und in Zusammenarbeit mit der Metal Casting Technology Station (MCTS) an der Universität von Johannesburg gezielt für das Thema Energieeffizienz sensibilisiert.


Eine Pilotanlage zur Aufbereitung von Gießereirestsanden im MCTS soll zukünftig dafür sorgen, dass alle Arten von Restsanden in den Gießereien nicht mehr deponiert, sondern mehrfach wiederverwertet werden können. Im Anschluss an das Verbundprojekt können von den Ergebnissen auch andere Eisen- und Stahlgießereien profitieren. Die Projektziele des Verbundprojekts waren:


> Verbesserung der Gussqualität und Verminderung der Flüssigeisenmenge je fertigem Gussstück speziell für Bauteile aus hochchromhaltigem weißen Gusseisen


> Verbesserung der Arbeitsabläufe in einem Schmelzbetrieb und in anderen energieintensiven Fertigungsbereichen einer Gießerei


> materialeffizientes Gießereisandmanagement.



Im Rahmen des Verbundprojekts wurden valide Materialkenndaten für hochchromhaltige Eisengusswerkstoffe für die Gießprozesssimulation mit Magmasoft ermittelt. Südafrikanische Gießereien stehen mit hohen Ausschussquoten und hohen Kosten vor erheblichen Herausforderungen im globalen Wettbewerb. Anhand von aktuellen Referenzprojekten aus den beteiligten Gießereien wurden mit Magmasoft Optimierungen zur Qualitäts- und Ressourcenverbesserung durchgeführt. Die Gießprozesse konnten so verbessert werden, dass das Auftreten von Gussfehlern und der Materialeinsatz bereits vor dem ersten Abguss verringert wird. Die erfolgreiche Umsetzung der Lösungen wird häufig durch den Ausbildungstand der Mitarbeiter begrenzt. Daher wurden im Rahmen des Projektes von Ametex, des südafrikanische Partners von MAGMA, Studenten im Einsatz von Gießprozesssimulationssoftware ausgebildet, um die Verbesserung der Gussteilqualität in den Projektgießereien voranzutreiben.

Schmelzaggregate, Konverter und Formanlagen sind in südafrikanischen Gießereien teilweise nicht aufeinander abgestimmt und arbeiten ineffizient. Gießereien investieren daher in neue Induktionsöfen und modernisieren bestehende Formanlagen. Ihre Bemühungen werden jedoch durch die schlechte Ausbildung von Mitarbeitern sowie fehlende Schulungspläne in den Gießereien erschwert. Um die Ausbildung ungelernter Mitarbeiter zu systematisieren, wurde die Software hg.visutec der Firma HegerPro, Enkenbach-Alsenborn, vom Deutschen ins Englische übersetzt. Neben Verbesserungen der Qualität kann die Software nun auch Anstöße zur Verbesserung der Energieeffizienz im Gießereibetrieb liefern. Doch auch bei schlecht qualifizierten Mitarbeitern, die statt Englisch eine der anderen zehn offiziell anerkannten Sprachen in Südafrika sprechen, ist es wichtig, dass die Gießereiprozesse richtig verstanden und Anlagen richtig bedient werden. Deshalb können Gießereien ihre Mitarbeiter zukünftig auch mithilfe von Bildern, Animationen, Videos und kurzen Texten gezielt schulen, um sie für das Thema Energieeffizienz zu sensibilisieren sowie Arbeitsabläufe zu optimieren.

Die im Projekt beteiligten Stahl- und Eisen-Sandgießereien weisen große Mengen an Gießereirestsanden auf, die auf Deponien entsorgt werden. Eine Wiederverwertung von Gießereirestsanden, z. B. im Straßenbau Südafrikas, ist durch die aktuelle Einstufung des Sandes in „hazardous“ nicht erlaubt. Im Rahmen des Verbundprojekts wurden neue Verfahren zur Prüfung organischer Bestandteile etabliert. Gießereirestsande aus Südafrika konnten in Deutschland regeneriert und Empfehlungen vor Ort durch die GUT Gießerei-Umwelt-Technik GmbH aus Freudenberg ausgearbeitet werden. Zukünftig soll am MCTS eine zentrale Regenerierungsanlage im Big-Bag-Format entstehen, die je nach Bedarf alle möglichen Regeneriertechniken, z. B. thermisch oder mechanisch, modular nutzen kann.

Das Projekt „EffSAFound2“ wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit etwa 700 000 Euro im Rahmen des Förderschwerpunktes „Client- Internationale Partnerschaften für nachhaltige Klimaschutz- und Umwelttechnologien und -dienstleistungen“ im Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA)“ gefördert.

www.bdg-service.de

www.magmasoft.de


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