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Induktives Schmelzen und Gießen
Fachvorträge, Diskussionsplattform und Fachausstellung: In diesem Jahr organisieren wir die 13. Prozesswärme-Tagung "Induktives Schmelzen und Gießen“ gemeinsam mit ETP Institut für Elektroprozesstechnik der Leibniz-Universität Hannover.
Im Oktober 2023 wollen wir mit Ihnen über die aktuellen Herausforderungen in der Branche diskutieren und bieten Ihnen eine Dialogplattform mit Fachleuten.
Kompaktes Wissen - persönlicher Austausch - praxisnahe Workshops
Digitalisierung zum Anfassen:
Für Studierende, Young Professionals und Fachkräfte, die wissen wollen, was in Zukunft zählt!
Werksbesichtigung bei der Siempelkamp Gießerei GmbH
Die Siempelkamp Gießerei in Krefeld ist spezialisiert auf Groß- und Schwergussteile aus Gusseisen mit Kugelgrafit von 3 bis mehr als 300 t, die für mehr Leistung, höhere Sicherheit und Zukunftsfähigkeit sorgen. Ob in der Energieumwandlung oder in der Rohstoffaufbereitung, im Pressenbau oder im allgemeinen Maschinenbau. Im Rahmen der Betriebsbesichtigung erhalten die Teilnehmer einen Einblick in ausgewählte Produktionsabläufe der Gießerei.
Die Werksbesichtigung findet am 17.10.2023 um 14:00 Uhr statt.
Da die Plätze begrenzt sind, empfehlen wir eine frühzeitige Anmeldung.
Montag, 16. Oktober 2023 (optional)
14:00 - 14:15
Begrüßung
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake, Thomas Schneidewind
Themenblock 1: Grundlagen des induktiven Schmelzens und Gießens
14:15 – 15:00 Uhr Physikalische Grundlagen des induktiven Schmelzens
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake, Institut für Elektroprozesstechnik (ETP), Leibniz Universität Hannover
15:00 – 15:45 Uhr Aufbau von induktiven Schmelz- und Gießanlagen
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake, Institut für Elektroprozesstechnik (ETP), Leibniz Universität Hannover; Dr. Marco Rische, ABP Induction Systems GmbH, Dortmund
15:45 – 16:15 Uhr Kaffeepause
16:15 – 17:15 Uhr Metallurgie des Schmelzens von Eisen- und Stahllegierungen
Ulrich Petzschmann, Hüttenes-Albertus Chemische Werke GmbH
Dienstag, 17. Oktober 2023
08:45 - 09:00
Begrüßung und Moderation
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake , Thomas Schneidewind
Themenblock 2: Aktuelle Entwicklungen in der Gießerei- und Anlagentechnik
09:00 – 09:30 Uhr Aktuelle Trends in der Gießereitechnik
Thomas Kähler, Inductotherm
Gießerei heute – Entwicklungen und Trends: Neben den alltäglichen Herausforderungen innerhalb eines Industriebetriebes, treffen wir in der heutigen Zeit auf moderne Probleme, hervorgerufen durch geopolitische Unsicherheiten, Kriege, Pandemien. Als Anlagenbauer gehen wir also der Frage, wie wir die Entwicklungen der vergangenen Jahre – besonders im Rahmen der Industrie 4.0 – bestmöglich einsetzen können, um Engpässe zu kompensieren und betriebliche Abläufe effizienter und transparenter zu machen.
09:30 – 10:00 Uhr Im Vergleich: Gas- und elektrisch beheizte Anlagen in der Gießereiindustrie
Dr.-Ing. Christof Dahmen, Otto Junker GmbH
Generell sind die überwiegende Anzahl der in deutschen Aluminiumgießereien und -halbzeugwerken betriebenen Schmelzöfen fossil beheizt und damit unmittelbare Erzeuger von Treibhausgasen. Es ist offensichtlich, dass sich diese Situation zum Erreichen der durch die Politik gesteckten Klimaziele grundlegend verändern muss. Dies ist nur möglich, wenn der Verbrauch von fossilen Energien und damit von Erdgas drastisch reduziert wird. Die Otto Junker GmbH entwickelt Ofenkonzepte, um zukünftig CO2-neutrale Anlagen zum Schmelzen von Aluminium- und Kupferlegierungen sowie Eisen- und Stahllegierungen und Anlagen zur Wärmebehandlung von Aluminium- und Kupferlegierungen anbieten zu können. Diese basieren auf der Nutzung von grünem Strom, auf der Nutzung von grünem Wasserstoff oder auf hybriden Lösungen.
Die alleinige Nutzung von Strom als auch von Wasserstoff haben jeweils prozesstechnische Nachteile: Die Speicherung und Verfügbarkeit von Strom und Verluste bei der Herstellung von Wasserstoff. Weiter ist es noch unklar, welche erneuerbaren Energien in der Zukunft zur Verfügung stehen werden. Daher verfolgt Otto Junker verschiedene Konzepte, um individuell auf die spezifischen Anforderungen und Rahmenbedingungen der Kunden eingehen zu können.
Weltweit sind sehr viele Ein- oder Zweikammerschmelzöfen im Einsatz, die mit Erdgas- Brennern betrieben werden. Für diese Öfen entwickelt Otto Junker eine induktiv betriebene Beheizung. Sollte Wasserstoff verfügbar und günstig sein, ist ein auch ein Betrieb mit Wasserstoff, oder eine Kombination von Wasserstoff und Strom denkbar.
Ebenso sind sehr viele Kammeröfen zur Wärmebehandlung im Einsatz. Diese Öfen sind größtenteils mit erdgasbetriebenen Brennern zur Beheizung ausgestattet. Für diese Öfen entwickelt Otto Junker Heizregister mit einer hohen Leistungsdichte sowie Heizkerzen, die Erdgasbrenner für alle gängigen Leistungsgrößen substituieren können. Alternativ können diese Öfen auch mit Wasserstoffbrenner ausgerüstet werden, wenn Wasserstoff verfügbar und günstig ist.
10:00 – 10.30 Uhr Kaffeepause + Präsentation der ausstellenden Firmen
Themenblock 3: Die klimaneutrale Gießerei – CO2-Reduktion in der Praxis
10.30 – 11.00 Uhr Die klimaneutrale Gießerei
N.N.
11.00 – 11.30 Uhr Energieeffizienz: Energiekosten senken im laufenden Betrieb - Praxistipps
Dr.-Ing. Wilfried Schmitz, Otto Junker GmbH
Die verfahrenstechnischen Anforderungen an den Schmelz- und Gießprozesses, insbesondere
- die Einhaltung enger Analysen- und Temperaturtoleranzen,
- die zeit- und mengengerechte Bereitstellung des gießfertigen Metalls
- und der Ausgleich von zeitweiligen Schwankungen im Flüssigeisenbedarf
stellen hohe Ansprüche an Auswahl, Gestaltung und Betrieb der einzelnen Teilprozesse vom Einschmelzen der Einsatzstoffe bis hin zum dosierten Füllen der Gießformen. Dies muss unter dem Primat einer hohen Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz geschehen.
Betrachten wir den Energieaufwand in der Gießerei, so muss man sich vergegenwärtigen, dass für den Schmelz- und Gießprozess mehr als 70% des Gesamtenergiebedarfes einer Gießerei verbraucht werden. Der Anteil für den Warmhalte- und Gießprozess ist dabei nicht unerheblich. Geht man von Durchschnittswerten bezogen auf Gusseisen aus, so sind Verbrauchswerte für das Schmelzen der Einsatzstoffe auf 1.500 °C von 510-550 kWh/t durchaus möglich, aber fast 150-230 kWh/t werden oftmals noch einmal für den nachfolgenden Warmhalte-, Transport- und Gießprozess benötigt.
Dazu ist festzustellen, dass mehr als 10 % der Ausfälle an Formanlagen auf das Fehlen von gießfertigem Metall zurückzuführen sind und ca. ein Drittel des Gießereiausschusses durch Fehler im Schmelz- und Gießprozess verursacht wird.
Unter diesen Gesichtspunkten werden die technischen Alternativen für das Schmelzen, das Warmhalten, den Transport und das Gießen des flüssigen Eisens einer Bewertung zugeführt, wobei der Einsatz von Induktionsöfen im Vordergrund der Betrachtung steht.
11:30 – 12:00 Uhr Alternativen zum Kupolofen in der Gießereiindustrie
Dr. Marco Rische, ABP Induction Systems GmbH
Der Druck durch die umweltpolitischen Anforderungen zum Erreichen der festgelegten Klimaziele für industrieller Verbraucher steigt ständig, auch getrieben durch die CO2-Besteuerung fossiler Brennstoffe. Alle industriellen Verbraucher von Koks, Öl und Gas suchen nach alternativen Lösungsansätzen, um den mittelfristig gesteckten Umweltzielen für eine CO2-neutrale Produktion gerecht zu werden. Wenn Gießereien die Umstellung von einem Kupolofen- auf einen Induktionsofen-Schmelzbetrieb in Betracht ziehen, gibt es zwei grundsätzliche Herausforderungen zu beachten: Zum einen bedeutet die Umstellung von Kupol- auf Induktionsofen auch eine Umstellung im Betrieb – von kontinuierlicher Bereitstellung zu diskontinuierlichem Betrieb, dem Chargenbetrieb. Zweite Herausforderung ist die Schrottqualität. Der Beitrag beschreibt die strategische Herangehensweise bei der Umstellung und stellt Lösungsansätze bei der Planung, Umsetzung und Inbetriebnahme vor.
12:00 – 13:30 Uhr Mittagspause + Präsentation der ausstellenden Firmen
Themenblock 4: Betriebsbesichtigung Siempelkamp Gießerei GmbH
13.30 – 14.00 Uhr Aktuelle Herausforderung für Gießereien
Dr. Georg Geier, Geschäftsführer Siempelkamp Giesserei GmbH
14.00 – 17.00 Uhr Transfer und Betriebsbesichtigung: Siempelkamp Giesserei GmbH
Ab 18:00 Uhr
Abendveranstaltung
Mittwoch, 18. Oktober 2023
08:30 - 09:00
Begrüßungskaffee
Themenblock 5: Digitalisierung im Schmelzbetrieb
9:00 – 9:30 Uhr Predictive Maintenance in der Gießerei
Robin Czarnetzki, Albert Miller, ABP Induction Systems GmbH
In der heutigen Produktionswelt kann die Digitalisierung von Maschinenbetriebsdaten erhebliche Vorteile bieten. Das innovative Paket von ABP, bestehend aus Applikationen, wie der Water Cooling App und einer fortschrittlichen Plattform zur Maschinendatenvisualisierung, setzt neue Maßstäbe in der vorbeugenden Instandhaltung. Die Applikationen bieten essenzielle Überwachungsfunktionen für Kühlsysteme und sicherheitsrelevante Parameter der Anlage, während die myABP Plattform Maschinendaten in Echtzeit darstellt und ein zustandsbasiertes Wartungsbuch integriert. Ergänzt durch spezialisierte Sensorik, ermöglicht ABP den Anlagenbetreibern einen proaktiven Ansatz, um Ausfälle zu minimieren und die Effizienz zu steigern. Entdecken Sie mit ABP die Zukunft der intelligenten Instandhaltung.
9:30 – 10:00 Uhr Mess- und Sicherheitstechnik für Schmelz- und Gießanlagen
Steven Reumschüssel, Saveway GmbH
10:00 – 10.30 Uhr Digitalisierung als Schlüssel auf dem Weg zur klimaneutralen Gießerei
Wolfgang Baumgart, Stefan Schmitt, Luca Baumgart, ZORC Technology GmbH
Die Produktionsplanung in Gießereien ist ein anspruchsvolles Zusammenspiel verschiedener Abteilungen. Es erfordert, dass die Herstellung der Kerne, der Formen und der Schmelze präzise koordiniert werden, um die Abläufe des Kühlen, Auspackens, Reinigens, Messens und des Versands termingerecht durchlaufen zu können. Kurzfristige Betriebsstörungen, unerwartete Krankheitsfälle und fehlende Ressourcen können den Produktionsprozess erheblich beeinträchtigen.
In diesem Vortrag untersuchen die Autoren, unter welchen Bedingungen Digitalisierung und Künstliche Intelligenz unterstützend wirken können und welches Potenzial sich daraus ergibt. Die Präsentation beginnt mit einer kurzen allgemeinen Einführung in den aktuellen Entwicklungsstand und illustriert das Potenzial dieser neuen Technologien anhand praktischer Beispiele.
10.30 – 11.00 Uhr Kaffeepause + Präsentation der ausstellenden Firmen
N.N, ZORC Technology GmbH (angefragt)
Themenblock 6: Workshop Betriebspraxis
11:00 – 12.00 Uhr Workshop: Energieeffizienz und Energiemonitoring
Moderation: Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake, Institut für Elektroprozesstechnik (ETP), Leibniz Universität Hannover; Wolfgang Baumgart, ZORC Technology GmbH
12:30 – 13:30 Uhr Gemeinsames Mittagessen & Ende der Veranstaltung
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