TY - BOOK

T1 - Optimierung des Al-Recyclingprozesses von verunreinigten Schrotten

AU - Pirker, Armin

N1 - nicht gesperrt

PY - 2015

Y1 - 2015

N2 - Die Herstellung von Aluminium aus Sekundärrohstoffen bietet, verglichen mit der Primärmetallurgie, viele Vorteile, wie beispielsweise dem geringeren Energiebedarf, die anfallenden Reststoffmengen, Vermeidung von Deponiekapazitäten etc. Aus Sicht des Al-Recyclingbetriebs beginnt der Verarbeitungsprozess mit der Anlieferung der Schrotte und endet mit dem Verkauf des daraus hergestellten Produkts. Ziel dabei ist es, aus den Rohstoffen ein möglichst hochwertiges Erzeugnis herzustellen. Da die Raffiniermöglichkeiten für Aluminium beim Recycling begrenzt sind, ist eine genaue Charakterisierung der Eingangsstoffe notwendig, um den Eintrag von störenden Elementen aus dem Schrott in das Produkt zu vermeiden. Ein weiterer wesentlicher Punkt, speziell hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, stellen die Verluste an Metall im Laufe der Umarbeitung dar. Diese Herausforderungen stellen die Grundlage für die Aufgabenstellungen dieser Arbeit dar. Sie befasst sich mit der Bemusterung von Schrotten, wobei der Gehalt an flüchtigen Komponenten (Wasser und Kohlenwasserstoffe) die zentrale Rolle spielt. Möglichkeiten der Erfassung dieser Bestandteile sowie deren potenzielle Wirkung auf das Produkt (Eintrag unerwünschter Stoffe) und den Prozess (Entstehung von flüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen, Verringerung der Schmelzausbeute usw.) werde erörtert. Zudem erfolgt die Darstellung eines Konzeptes zur massenmäßigen Ermittlung der organischen Bestandteile in Al-Schrotten, sowie eine detaillierte Untersuchung der Auswirkung dieser auf die Schmelzausbeute in Abhängigkeit von der verwendeten Schmelztechnologie (mit oder ohne Schmelzsalz). In Bezug auf die Umschmelzverluste erfolgte eine genauere Untersuchung der Einflussfaktoren auf die Schmelzausbeute bei Dreh- und Drehkipptrommelöfen. Auch wenn einige dieser Parameter (z. B. die Auswirkung von Fluoriden, die Salzzusammensetzung und Menge) bereits Bestandteile zahlreicher Studien waren und sind, so basieren diese Daten zumeist auf Untersuchungen im Labormaßstab. Eine Übertragbarkeit der dabei gewonnenen Erkenntnisse auf den industriellen Prozess ist, auf Grund unterschiedlicher Rahmenbedingungen, teilweise fragwürdig. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Wirkungsweise der Einflussgrößen im produktionsnahen Rahmen zu prüfen und auf den industriellen Fertigungsprozess zu übertragen.

AB - Die Herstellung von Aluminium aus Sekundärrohstoffen bietet, verglichen mit der Primärmetallurgie, viele Vorteile, wie beispielsweise dem geringeren Energiebedarf, die anfallenden Reststoffmengen, Vermeidung von Deponiekapazitäten etc. Aus Sicht des Al-Recyclingbetriebs beginnt der Verarbeitungsprozess mit der Anlieferung der Schrotte und endet mit dem Verkauf des daraus hergestellten Produkts. Ziel dabei ist es, aus den Rohstoffen ein möglichst hochwertiges Erzeugnis herzustellen. Da die Raffiniermöglichkeiten für Aluminium beim Recycling begrenzt sind, ist eine genaue Charakterisierung der Eingangsstoffe notwendig, um den Eintrag von störenden Elementen aus dem Schrott in das Produkt zu vermeiden. Ein weiterer wesentlicher Punkt, speziell hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, stellen die Verluste an Metall im Laufe der Umarbeitung dar. Diese Herausforderungen stellen die Grundlage für die Aufgabenstellungen dieser Arbeit dar. Sie befasst sich mit der Bemusterung von Schrotten, wobei der Gehalt an flüchtigen Komponenten (Wasser und Kohlenwasserstoffe) die zentrale Rolle spielt. Möglichkeiten der Erfassung dieser Bestandteile sowie deren potenzielle Wirkung auf das Produkt (Eintrag unerwünschter Stoffe) und den Prozess (Entstehung von flüchtigen Kohlenwasserstoffverbindungen, Verringerung der Schmelzausbeute usw.) werde erörtert. Zudem erfolgt die Darstellung eines Konzeptes zur massenmäßigen Ermittlung der organischen Bestandteile in Al-Schrotten, sowie eine detaillierte Untersuchung der Auswirkung dieser auf die Schmelzausbeute in Abhängigkeit von der verwendeten Schmelztechnologie (mit oder ohne Schmelzsalz). In Bezug auf die Umschmelzverluste erfolgte eine genauere Untersuchung der Einflussfaktoren auf die Schmelzausbeute bei Dreh- und Drehkipptrommelöfen. Auch wenn einige dieser Parameter (z. B. die Auswirkung von Fluoriden, die Salzzusammensetzung und Menge) bereits Bestandteile zahlreicher Studien waren und sind, so basieren diese Daten zumeist auf Untersuchungen im Labormaßstab. Eine Übertragbarkeit der dabei gewonnenen Erkenntnisse auf den industriellen Prozess ist, auf Grund unterschiedlicher Rahmenbedingungen, teilweise fragwürdig. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Wirkungsweise der Einflussgrößen im produktionsnahen Rahmen zu prüfen und auf den industriellen Fertigungsprozess zu übertragen.

M3 - Dissertation

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