TY - THES

T1 - Energiezyklus der Gießpfanne im Produktionsprozess

AU - Pölzgutter, Matthias

N1 - gesperrt bis 28-11-2023

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Im Zuge dieser Diplomarbeit wurde der Energiezyklus einer Gießpfanne im Produktionszyklus bewertet. Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Maschinenfabrik Liezen Gießerei GmbH erstellt, dort wird auf zwei Elektrolichtbogenöfen eine breite Palette, von unlegierten, niedriglegierten bis hochlegierten Stählen, vergossen und verarbeitet. Die zum Gießen verwendeten Pfannen sind derzeit mit einer Feuerfestausmauerung aus Zirkonstampfmasse bestückt, zusätzlich soll nun eine Ausmauerung aus Zement dazukommen. Beide Varianten sollen hinsichtlich ihres Energieverbrauchs im Produktionszyklus bewertet werden. Um die Feuerfestausmauerungen energetisch bewerten zu können, wurde je eine Gießpfanne mit mehreren Temperaturmesssensoren in unterschiedlichen Tiefen der Feuerfestausmauerung bestückt und während einer gesamten Pfannenreise Daten aufgenommen, mit denen in weiterer Folge Verläufe für die Auf- und Abkühlzeiten der Pfanne erstellt wurden. Anhand dieser Daten wurde für jedes Feuerfestmaterial eine Bewertungskennzahl für den jeweiligen Wärmezustand erstellt und diese miteinander Anhand ihres Energieverbrauchs verglichen. Mit Hilfe dieser Bewertungskennzahlen konnte festgestellt werden, dass sich die Feuerfestausmauerung aus Zement besser für den Gießprozess eignet, da sie mit dem gleichen Vorwärmfeuer höhere Temperaturen erreicht und diese wesentlich länger hält. Ein weiterer Vorteil dieser Variante ist, dass sie nicht so verschleißanfällig ist und daher wesentlich mehr Chargen vergossen werden können. Aus den gewonnenen Erkenntnissen der Diplomarbeit lassen sich Optimierungen am Gießprozess ableiten. So wurde beispielsweise die Aufheizdauer der Pfanne verkürzt, was zu einer wesentlichen Energieersparnis führt. Weiters wird die Pfanne zwischen den Abgüssen nicht mehr so stark abgekühlt und damit die Energieeffizienz des Prozessschrittes wesentlich erhöht. Außerdem kann der Materialaufwand durch die ausschließliche Nutzung einer Gießpfanne mit Feuerfestausmauerung aus Zement deutlich reduziert werden.

AB - Im Zuge dieser Diplomarbeit wurde der Energiezyklus einer Gießpfanne im Produktionszyklus bewertet. Die Arbeit wurde mit Unterstützung der Maschinenfabrik Liezen Gießerei GmbH erstellt, dort wird auf zwei Elektrolichtbogenöfen eine breite Palette, von unlegierten, niedriglegierten bis hochlegierten Stählen, vergossen und verarbeitet. Die zum Gießen verwendeten Pfannen sind derzeit mit einer Feuerfestausmauerung aus Zirkonstampfmasse bestückt, zusätzlich soll nun eine Ausmauerung aus Zement dazukommen. Beide Varianten sollen hinsichtlich ihres Energieverbrauchs im Produktionszyklus bewertet werden. Um die Feuerfestausmauerungen energetisch bewerten zu können, wurde je eine Gießpfanne mit mehreren Temperaturmesssensoren in unterschiedlichen Tiefen der Feuerfestausmauerung bestückt und während einer gesamten Pfannenreise Daten aufgenommen, mit denen in weiterer Folge Verläufe für die Auf- und Abkühlzeiten der Pfanne erstellt wurden. Anhand dieser Daten wurde für jedes Feuerfestmaterial eine Bewertungskennzahl für den jeweiligen Wärmezustand erstellt und diese miteinander Anhand ihres Energieverbrauchs verglichen. Mit Hilfe dieser Bewertungskennzahlen konnte festgestellt werden, dass sich die Feuerfestausmauerung aus Zement besser für den Gießprozess eignet, da sie mit dem gleichen Vorwärmfeuer höhere Temperaturen erreicht und diese wesentlich länger hält. Ein weiterer Vorteil dieser Variante ist, dass sie nicht so verschleißanfällig ist und daher wesentlich mehr Chargen vergossen werden können. Aus den gewonnenen Erkenntnissen der Diplomarbeit lassen sich Optimierungen am Gießprozess ableiten. So wurde beispielsweise die Aufheizdauer der Pfanne verkürzt, was zu einer wesentlichen Energieersparnis führt. Weiters wird die Pfanne zwischen den Abgüssen nicht mehr so stark abgekühlt und damit die Energieeffizienz des Prozessschrittes wesentlich erhöht. Außerdem kann der Materialaufwand durch die ausschließliche Nutzung einer Gießpfanne mit Feuerfestausmauerung aus Zement deutlich reduziert werden.

KW - ladle

KW - foundry

KW - Refractory lining

KW - Gießpfanne

KW - Pfanne

KW - Feuerfestausmauerung

KW - Gießen

KW - Zirkon

KW - Zement

KW - Pfannenwirtschaft

M3 - Masterarbeit

ER -