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Recycling Recycling12 AluReport 02.2012 13AluReport 02.2012
Aluminium-Recycling auf höchstem technischen Niveau
SchachtofenGussteile
Krätze
gepresste Aluspäne
Aluminiumdosen
Lithoplatten
Fensterprofile Herdofen
Drehtrommelofen
Drehtrommelkippofen
Abb. 1: Wertstoff Aluminiumschrott in unterschiedlichsten Anlieferformen, in der AMAG in verschie-
denen Schmelzöfen zur optimalen Materialausbeute umweltfreundlich rezykliert
Das über eine Zeitspanne von
knapp 35 Jahren gewachsene
Wissen zum Thema Rezyklieren
erlaubt es der AMAG, Alumini-
umschrotte in hochwertige Legierungen zu
verarbeiten. Steigende Anforderungen an
die Produkte erfordern auch weiterhin ei-
ne intensive Auseinandersetzung mit dem
Wertstoff Schrott. Am Standort Ranshofen
wurden zuletzt 260.000 Tonnen davon pro
Jahr als Rohstoff eingesetzt. Das Material
trifft in unterschiedlichsten Formen ein (si-
ehe Abb. 1), vom sortenreinen, sauberen,
externen Fabrikationsabfall mit Eigenschaf-
ten aber auch Preisen wie Masselmaterial
bis hin zu stark oxidisch und organisch ver-
unreinigten Krätzen und Spänen, welche
zwar günstiger in der Anschaffung sind,
allerdings hohe Anforderungen an Pro-
zessführung und Ausbringung stellen. In
diesem Spannungsfeld versucht die AMAG
das Einsatzmaterial optimal zu verarbeiten.
Das bedeutet unter anderem:
1) Professionelle Eingangskontrolle der Vor-
materialien
2) Sortenreine Lagerung des Einsatzmateri-
als unter Dach
3) Größtmögliche Wertschöpfung durch
Alloy-to-Alloy Recycling
4) Ausbringungsmaximierung mittels Char-
genrechnung für jeden Schmelzofen
5) Nachhaltigkeit in der Produktion bei al-
len Prozessen
6) Detailliertes Wissen über den Einfluss der
chemischen Zusammensetzung auf die
Materialeigenschaften
7) Entwicklung von rezyklierfreundlichen
Werkstoffen
Recycling in der AMAG Ziel: Alloy-to-AlloyVerfolgt man die oben genannten Punkte
konsequent, ist ein Alloy-to-Alloy Recy-
cling möglich. Das bedeutet, dass man aus
Schrotten nicht Aluminium mit unspezi-
fischer Zusammensetzung herstellt, son-
dern dass das rezyklierte Material wieder
die gleiche oder eine sehr ähnliche Zusam-
mensetzung hat wie das Eingangsmaterial.
Ebenso sind Verunreinigungen in einem
gewissen Ausmaß zuzulassen, ohne die Ei-
genschaften negativ zu beeinflussen. Diese
rezyklierfreundlichen Legierungen im Guss-
und Knetbereich werden gemeinsam mit
Partnern entwickelt.
1) Eingangskontrolle
Bevor Materialien in das AMAG Gelände
kommen, werden sie automatisch auf Ra-
dioaktivität hin überprüft. Erst wenn dieser
Test bestanden ist, erfolgt die weitere Be-
musterung des Materials, insbesondere der
Zusammensetzung.
Während die AMAG bei Gusslegierungen
größtenteils Schrotte einsetzt, ist es nachvoll-
ziehbar, dass Schrotte bei bestimmten Knet-
legierungen mit hohen Reinheitsanforde-
rungen nur in begrenztem Ausmaß verwen-
det werden können. Optimales Nutzen des
Einsatzmaterials kann nur über eine gründ-
liche Bemusterung und ordentliche Trennung
erfolgen. Daher wird bei jeder Lieferung eine
repräsentative Materialprobe genommen und
eine chemische Analyse durchgeführt.
Es sind meist Gegenstände des alltäglichen
Gebrauchs, für den Laien oft nicht als Wert-
stoff erkennbar, welche in Ranshofen zu
hochwertigen Guss- und Knetlegierungen
verarbeitet werden. So ist das Automobil
eine reichhaltige Rohstoffquelle: Motor-
blöcke, Getriebe, Felgen, Kühler, Karosse-
riebleche, Nummerntafeln bis hin zu Kreis-
laufmaterial aus der Erzeugung (z.B. Angüs-
se) werden bei AMAG rezykliert.
Auch aus dem Bauwesen gibt es Beispiele:
man denke an Fensterprofile (gleich ob
Schrotte vor Gebrauch oder Schrotte nach
Gebrauch aus Gebäudeabrissen und -reno-
vierungen), aber auch an Aluminium-For-
men für Tondachziegeln, Stützen, Verklei-
dungen, Trittbleche und vieles mehr.
Die heutigen Druckverfahren für z. B. Zeit-
schriften arbeiten mit Aluminiumlithogra-
phieplatten. Nach ihrem Einsatz werden sie
in Ranshofen wieder eingeschmolzen und
einem Alloy-to-Alloy Recycling zugeführt.
Produkte des täglichen Gebrauchs wie
Weinverschlüsse, Dosen, Tuben, Joghurt-
deckel, Flaschenkapseln und Folien werden
ebenfalls verarbeitet. Durch ihren hohen
Anteil an Kunststoffen stellen solche Ma-
terialien sehr hohe Anforderungen an den
Schmelzprozess.
Selbst wenn man Aluminium in die Müll-
tonne wirft (z. B. Dosen), landet dieses
Aluminium bei der AMAG, da die Müllver-
brennungsasche sortiert wird und die ent-
sprechende Aluminium-Fraktion rezykliert
werden kann. Eine vorherige Trennung ist
jedoch zielführender.
2) Sortenreine Lagerung des Einsatz-
materials unter Dach
Der Schrott wird anschließend nicht nur
nach der chemischen Zusammensetzung,
sondern auch nach der Morphologie sor-
tiert und in dafür vorgesehene Lagerplätze
gebracht. Besonders kleinstückige Schrotte
mit einem hohen Oberflächenanteil müs-
sen trocken gelagert werden, da sonst das
Aluminium korrodiert und so verloren geht.
Grobstückige, reine Schrotte können kurze
Zeit auch im Freien gelagert werden. Die
dahinter stehende Logistik ist eine Kern-
kompetenz der AMAG.
15Recycling14
Literaturverzeichnis:[1] AMAG AluReport 1/2008, Seite 15[2] Suppan, Umweltfreundliche Schmelzöfen in der Aluminiumindustrie, 5. Ranshofener Leichtmetalltage, Seite 25ff,ISBN-13: 978-3-902092-05-2
Vom Aluminium-Schrott zum
Alu
min
ium
-Co
il
AluminiumschrottSchrotte aus Dosen, Folien, Felgen, Fens-
terrahmen, Fassaden, Motorblöcken,
Karosserieblechen, Spänen, Fabrikations-
schrott etc. werden gesammelt, klassifi-
ziert und möglichst sortenrein gelagert.
möglichen Schrotteinsatzes führen – oh-
ne die Korrosionseigenschaften merklich
zu beeinflussen. Dieses bewusste Erwei-
tern der Legierungstoleranzgrenzen kann
jedoch nur in enger Abstimmung mit dem
Anwender geschehen, da jedes Endprodukt
andere Anforderungen an den Werkstoff
stellt.
Um der ressourcenschonenden Herstellung
von Leichtbauteilen über die Recycling-
Route weiter Vorschub zu leisten, ist es
die erklärte Absicht der AMAG, gemein-
sam mit Kunden und Forschungseinrich-
tungen verstärkt an der Entwicklung und
Verbesserung von rezyklierfreundlichen
Legierungen zu arbeiten.
Ausblick
Mit dem Investitionsprogramm
„AMAG 2014“ wird die AMAG
deutlich wachsen. Die derzeitige
Schrotteinsatzquote wird auf-
rechterhalten und damit wird
auch mehr Aluminiumschrott
verarbeitet werden. Aus die-
sem Grund wird das Recy-
cling Center Ranshofen
weiter ausgebaut.
SchmelzenIn Ranshofen werden die hochwertigen
AMAG Produkte zu ca. 80 % mit Einsatz-
material aus Schrott gefertigt. Nur durch
besonderes Know-how und ausgeklügelte
Metallanalytik ist diese hohe Schrottein-
satzquote zu realisieren.
GießenFortschrittliche Gießtechnologie ermöglicht qualitativ
hochwertiges Vormaterial für Folgeprozesse. Zum
Beispiel Walzbarren in optimaler Form, Grö-
ße und chemischer Zusammensetzung.
Ideal abgestimmt auf die Kunden-
anforderungen.
Walzen und
WärmebehandelnZahlreiche Fertigungsschritte –
z. B. Walzen, Wärmebehan-
deln, Schneiden, Prüfen –
sind im Walzwerk notwen-
dig, um ein Aluminium-
band herzustellen.
KonfektionierenMit dem Schneiden und Ver-
packen nach Kundenvorga-
ben und dem Versand ist ein
Auftrag abgeschlossen.
An dieser Stelle profitieren alle AMAG Kun-
den von den rigorosen Zertifizierungsstan-
dards der Luftfahrtindustrie. So werden
Freigabeanalysen von Gusslegierungen
mindestens zwei Jahre, jene von Knetlegie-
rungen mindestens 10 Jahre aufbewahrt.
Selbst Proben, welche die Schmelzhistorie
des Materials bis zum Produkt beschrei-
ben, sogenannte Freigabeproben, werden
für eventuell auftauchende Fragen einen
Monat rückgehalten. Dabei wird die Probe
automatisch mittels eines Markiersystems
zur Rückverfolgung mit Chargen-, Werk-
stoff- und Gerätenummer sowie Datum
und Uhrzeit der Messung beschriftet und in
die Datenbank eingepflegt.
Für Sonderelemente oder zur Absicherung
kann die AMAG auch nasschemische ICP
Analysen (induced coupled plasma) durch-
führen. Jedenfalls ist sichergestellt, dass
von der Bemusterung bis zum fertigen
Endprodukt dieselben Standards bei der Be-
probung angewandt werden. So kann eine
6xxx-Legierung neuerlich zu einer 6xxx-Le-
gierung rezykliert werden.
4) Hochwertiges Recycling mittels Char-
genrechnung für jeden Schmelzofen
Der Schlüssel für optimales Recycling sind
die passenden Schmelztechnologien. Die
AMAG verfügt über ein breites Spektrum
an Schmelzöfen (Schachtöfen, Herdöfen,
Drehtrommelöfen, Drehtrommelkippöfen
– siehe Abb. 1). Die Kunst des Rezyklierens
besteht nun darin, ausgehend von den An-
forderungen des Endproduktes, den opti-
malen Schrottmix dem jeweils passenden
Schmelzaggregat zuzuordnen. Eine we-
sentliche Voraussetzung dafür ist die daten-
bankgestützte Chargenrechnung, welche
die in Punkt zwei genannten Schrotte in Art
und Menge berücksichtigt.
Ein besonders schwieriger Punkt beim Re-
zyklieren zu hochwertigen Materialien sind
3) Alloy-to-Alloy Recycling
Ein wichtiger Aspekt beim Alloy-to-Alloy
Recycling ist eine ausgeklügelte Metallana-
lytik zur Ermittlung der chemischen Zusam-
mensetzung von Legierungen. Die AMAG
hat kürzlich in diesen wichtigen Bereich
investiert. Die vollautomatische Anlage ar-
beitet mit zwei Funkenemissionsspektrome-
tern höchster Präzision (Abbildung 2). Zu-
sätzlich werden Schmelzofenproben noch
einmal auf Radioaktivität überprüft.
Die AMAG kann in Ranshofen alle Legie-
rungsfamilien von 1xxx bis 8xxx an einem
Standort verarbeiten. 16 differenzierte
Analyseprogramme sorgen dafür, dass die
chemische Zusammensetzung korrekt ge-
messen werden kann.
organische Verunreinigungen (Beschich-
tungen, Lacke, Folien etc.). Eine korrekte
Chargierung ermöglicht ein kontrolliertes
Abschwelen der Verunreinigungen und re-
duziert den Aufwand für die notwendige
Nachverbrennung zur Einhaltung der stren-
gen österreichischen Abgasvorschriften.
Darüber hinaus kann die dabei entstehen-
de Wärme für den Schmelzprozess genutzt
und damit CO2 eingespart werden [1].
5) Nachhaltigkeit bei allen Prozessen
Die Minimierung der Umweltauswirkungen
sowie des Energieeinsatzes haben bei der
AMAG höchsten Stellenwert. So wurden
in den letzten Jahren alle Schmelzöfen auf
Regenerativbrennertechnik umgestellt [2].
Zeitgleich wurden die nachgeschalteten Fil-
teranlagen erweitert und modernisiert. Da-
mit liegen die Abgaswerte weit unter den
österreichischen Grenzwerten, die zu den
strengsten der Welt zählen. Auch das Kühl-
wasser für den Strangguss wird im Kreislauf
geführt, um Umweltauswirkungen so ge-
ring wie möglich zu halten. Die AMAG ist
nach ISO 14001 zertifiziert.
6) Detailliertes Wissen über den Ein-
fluss der chemischen Zusammenset-
zung auf die Materialeigenschaften
Durch die Verarbeitung von Schrotten zu
Legierungen gelangen unausweichlich auch
Spurenelemente und gegebenenfalls Legie-
rungselemente mit unerwünscht hohem Ni-
veau in das Material. Es ist daher von beson-
derer Bedeutung, die Auswirkungen auf die
Materialeigenschaften zu kennen. Diese Ele-
mente können sich nicht nur auf die mecha-
nischen Eigenschaften wie Streckgrenze, Zug-
festigkeit und Dehnung sowie dynamische
Kennwerte auswirken, sondern auch auf die
korrekten Wärmebehandlungsparameter
und Verarbeitbarkeit in der AMAG und beim
Kunden. Nur die genaue Kenntnis der che-
mischen Zusammensetzung ermöglicht eine
gezielte Einstellung von Prozessparametern
und Eigenschaften des Endproduktes.
Abb. 2: Vollautomatische Metallanalytik
7) Erweiterung der Recycling-Kompe-
tenz und Entwicklung von rezyklier-
freundlichen Werkstoffen
Trotz der deutlich höheren Verarbeitungs-
menge am Standort Ranshofen ist es Ziel
der AMAG, die hohe Schrotteinsatzquo-
te beizubehalten und wenn möglich so-
gar weiter zu steigern. Dies erfordert eine
größere Menge Schrott, die in hochwer-
tige Guss- und Walzprodukte umgearbei-
tet wird. Im Zuge des Werksausbaus der
AMAG wird daher auch das Recycling Cen-
ter Ranshofen erweitert.
Die AMAG arbeitet zielstrebig an der Aus-
dehnung der Bandbreite des rezyklier-
baren Einsatzmaterials und baut damit die
Recycling-Kompetenz sukzessive aus. Das
bedeutet, dass auch Schrotte mit größeren
Verunreinigungen an Organik und anderen
nichtmetallischen Beimengungen (Oxide,
Staub etc.) von der AMAG verarbeitet und
wieder dem Produktkreislauf zugeführt
werden.
Rezykliertes Aluminium enthält in der Regel
Spurenelemente, die im Elektrolysemetall
nicht vorkommen, und kann auch Gehalte
an Legierungselementen wie Eisen, Kupfer
und Zink aufweisen, die vorgegebene To-
leranzgrenzen aus Legierungsnormen über-
schreiten. Im Sinne einer noch breiteren
Verwendung von Recycling-Legierungen
in anspruchsvollen Aluminiumbauteilen ist
es erforderlich, umfassendes Wissen über
die Wirkung dieser Elemente inklusive ihrer
Wechselwirkungen zu erlangen, um dann
die Notwendigkeit der eng gesetzten To-
leranzgrenzen kritisch hinterfragen zu
können. So kann beispielsweise ei-
ne geringfügige Anhebung des
erlaubten Kupfergehalts
zu einer deutlichen
Steigerung des
AluReport 02.2012
Kontakt für weitere Informationen:
Dr. Werner Fragner
T +43 7722 801 2835