EXPLOSIONSVERMEIDUNG

Einsatz von selbsterzeugtem Stickstoff bei der Herstellung von Additiven

Additive werden beim Gießen von Metallen und Legierungen als Zusatzstoff zur Herstellung von Formen und Kernen verwendet, mit dem Ziel fehlerfreie Gussteile herzustellen. Die Additive sollten zudem die Produkteigenschaften verbessern sowie Einsparungen von Energie und Material erzielen. Zur Herstellung der Additive werden pulverförmige Stoffe miteinander vermischt. ASK Chemicals, ein weltweit führender Anbieter von Gießerei-Chemikalien und -Hilfsmitteln für die Gießereiindustrie, überlagert seinen Feststoffmischer zum Anmischen der Additive mit Stickstoff und vermeidet so das Risiko von Staubexplosionen. Um die ständige Versorgung mit Stickstoff sicherzustellen wird dieser mit Generatoren von INMATEC direkt vor Ort produziert.

Additive spielen als Hilfsstoffe in der Gießereiindustrie eine wichtige Rolle. So werden sie in Gießereien eingesetzt um Gussfehler wie z.B. Blattrippen, Vererzungen, Schülpen oder Spannungsrisse zu vermeiden. Häufig reduziert ihre Beigabe signifikant den Anteil teurer Spezialsande wie Chromitsand, die als Formgrundstoffe in der Gießerei zur Fertigung von Formen und Kernen verwendet werden, oder ersetzt diese komplett. Darüber hinaus sorgen Additive für eine verbesserte Gussoberfläche und ermöglichen so ein „schlichtfreies“ Gießen, bei dem in einem energieintensiven Prozess Gussteile mit einem Überzug versehen werden, um glatte Gussteiloberflächen zu erzeugen.

Für die Herstellung verwendet das Unternehmen einen Feststoffmischer mit 3 m3 Inhalt. Hier werden verschiedene pulverförmige Materialien wie Holzmehle und Graphite miteinander vermischt. Dabei entsteht eine Staubatmosphäre, die in Verbindung mit Sauerstoff zu einem Explosionsrisiko führt. Bei ASK Chemicals steht Sicherheit im Vordergrund und so wird bereits vor jeder Befüllung des Mischers wird eine Spülung mit Stickstoff durchgeführt, um den Rauminhalt komplett von Sauerstoff zu befreien. Hierfür wird in zwei Durchgängen zu je sechs Minuten mit einem Volumen von 90 m3 pro Stunde Stickstoff in den Mischer gepresst. Anschließend wird dieser zu 80 Prozent mit Nutzinhalt und zu 20 Prozent mit Stickstoff befüllt. Der Stickstoff für den Mischer, der im Zweischichten-Betrieb gefahren wird, hat eine Reinheit von 99,8%.

Der INMATEC Stickstoffgenerator PN 1650 Ontouch mit Druckwechsel (PSA)-Technologie ist ebenfalls in der Produktionshalle untergebracht und produziert den benötigten Stickstoff in einer Menge von bis zu 23 m3 pro Stunde. Dazu durchströmt sterile Druckluft zwei mit einem Kohlenstoff-Molekularsieb gefüllte Adsorptionsbehälter. Sauerstoff- sowie Kohlendioxidmoleküle aus der Umgebungsluft werden im Sieb gebunden, während die freien Stickstoffmoleküle in den Produkttank strömen und von dort in den Mischer gepresst werden. Der Generator ist dabei an das Hausdruckluftsystem angeschlossen, das das Werk auch mit Steuerluft versorgt.

„Als Zulieferer für Automotive, Schiffsbau, Windenergie und viele andere Branchen bieten wir unseren Kunden Produkte von höchster Qualität. Dafür müssen unsere Produktionsprozesse reibungslos und sicher laufen. Wir haben uns im Rahmen der Herstellung von Additiven, die einen wichtigen Geschäftsbereich von ASK Chemicals darstellen, für die Inertisierung mit selbst produziertem Stickstoff mit einem Generator von INMATEC entschieden. Die Entscheidung basiert auf unseren Berechnungen, die zeigen, dass die Stickstoff-Produktion vor Ort wesentlich günstiger ist als eine Nutzung von Flaschen. Darüber hinaus senken wir so unsere CO2 Bilanz, da keine Anlieferung über LKW notwendig ist. Der Generator läuft zuverlässig und wartungsarm und übertrifft unsere Erwartungen“, so Michael Trede, der als Betriebsingenieur für die Planung und Prüfung von Anlagen am Standort Wülfrath zuständig ist.