Schmelzoxidation und Schwerabfall bei der Sekundärverarbeitung von Aluminium: Versiegelte Raffination mit Box-Inline-Entgasungseinheit

Sekundäres Aluminium-Einsatzmaterial weist eine komplexe Zusammensetzung auf. Die Oberflächen des Schrotts tragen Oxidfilme, Öl und Feuchtigkeit. Nach dem Schmelzen reagieren diese Verunreinigungen leicht mit der Umgebungsluft und erzeugen große Mengen an Oxidationsschlacke. Schwimmende Schlacke erhöht den manuellen Abschöpfaufwand, blockiert die Schmelzehomogenisierung und erhöht das Risiko einer erneuten Wasserstoffaufnahme.

Herkömmliche offene Schmelzbehandlungsbehälter setzen geschmolzenes Aluminium direkt der Luft aus und können die Oxidation nicht eindämmen. Bei kontinuierlichen Sekundäraluminiumanlagen, die mit 25–35 t/h laufen, untergräbt die anhaltende Schlackenbildung die gleichbleibende Schmelzqualität und erhöht das Risiko von Gussfehlern.

Die feste Kasten-Doppelrotor-Entgasungseinheit FDUII-30 verwendet eine abgedichtete Kammer mit Inertgasschutz für kontinuierliches Sekundärschmelzen und Gießen von Aluminium. Doppelrotoren verteilen Ar- oder N₂-Blasen gleichmäßig in geschmolzenes Aluminium zur Wasserstoffentfernung. Die inerte Atmosphäre in der Kammer isoliert den Luftkontakt und unterdrückt die Entstehung frischer Oxidationsschlacke. Die Einheit wird inline installiert, ohne die kontinuierliche Produktion von Schrottaluminium zu unterbrechen.

Quelle: Dokument "Parameterblatt für Inline-Entgasung mit Doppelrotor"

Die Kammer ist mit monolithischem, gesintertem CV8-Feuerfest-Gießmaterial ausgekleidet, das Erosionsbeständigkeit und stabile Dichtungsleistung aufweist. Untergetauchte Einlass- und Auslassöffnungen reduzieren die Flüssigkeitsturbulenzen und die Lufteinschleppung. Eine Mehrkreis-Gasregelung hält die inerte Atmosphäre während Produktionsstillstandszeiten aufrecht, um die Schmelzeoxidation während Abschaltungen zu verhindern.

Eine hydraulische 0–180° drehbare Struktur ermöglicht das Öffnen der Kammer zur Inspektion und Schlackenreinigung und gleicht den abgedichteten Betrieb mit der Wartung der Ausrüstung aus.

Die abgedichtete Entgasungseinheit unterdrückt die Bildung neuer Schlacke, kann jedoch keine feste Schlacke entfernen, die aus vorgelagerten Prozessen stammt. Sekundäraluminiumhütten müssen das Schrott-Einsatzmaterial vorbehandeln, um eingehende Verunreinigungen zu reduzieren. Eine stabile Inertgasversorgung und eine regelmäßige Inspektion der Dichtflächen sind erforderlich, um die Schutzatmosphäre in der Kammer zu erhalten.