Abluftvolumen und Energieverbrauch von Ventilatoren halbiert / 04.05.2017

Öldunst im Walzwerk absaugen

Eine neue Öldunstabsaugung halbiert den Energieverbrauch der Ventilatoren beim Kaltwalzen von Aluminium. © Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KG

Bei Kaltwalzstraßen in der Aluminiumindustrie sind die Abluft-Absauganlagen nach dem Antrieb der Walzen mit etwa 20 Prozent zweitgrößter Energieverbraucher. Durch eine neue Absaughaube lassen sich die verdampften Walzöle effizienter erfassen. Mit ihr kann ein typisches Walzwerk pro Jahr bis zu 330.000 kWh Strom sparen.

Bis aus stranggegossenen, tonnenschweren Aluminiumbarren dünne Bleche oder Folien geworden sind, haben sie eine Vielzahl von Walzprozessen hinter sich. Die ersten Umformungen erfolgen bei über 500 °C auf einem Warmwalzgerüst. Das dabei produzierte Aluminiumband wird zu sogenannten Coils aufgewickelt. Auf einem Kaltwalzgerüst bei Raumtemperatur entstehen daraus je nach Anlage millimeterdicke Bleche oder auch nur wenige Mikrometer dicke Aluminiumfolien für Getränkeverpackungen.

 

Dabei kühlen und schmieren aufgesprühte Walzöle die Arbeitswalzen und verhindern im Verarbeitungsprozess Beschädigungen am dünnen Metallband. Dabei verdampft ein Teil der kerosinähnlichen Walzöle, die je nach gewünschtem Aluminiumprodukt noch spezielle Additive enthalten.

Energieeffizient zu sauberer Hallenluft

Anteil der Nebenaggregate an der installierten Anlagenleistung © Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KG

Dieser Öldunst wird aus der Umgebungsluft der Walzanlagen wieder abgesaugt, um die Luftqualität in den Werkshallen zu gewährleisten, die mögliche Anreicherung unter der Explosionsgrenze zu halten und das Öl wiederzugewinnen.

 

Durch die Zerstäubung, Verdampfung und Verdunstung gerät rund ein Prozent der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC - Volatile Organic Compounds) in die Umgebungsluft. Bei manchen Walzwerken wird die Abluft mit bis zu einem Gramm VOC pro Kubikmeter belastet. Große Absaughauben über dem Walzgerüst sammeln die kontaminierte Luft und führen sie einer Rückgewinnungsanlage zu. Ihre Ventilatoren sind die größten Einzelverbraucher neben dem eigentlichen Walzenbetrieb. Mit neu entwickelten Absaughauben kann der Anlagenbauer Achenbach Buschhütten das Abluftvolumen und damit die erforderliche Ventilatorleistung nahezu halbieren. Durch die gerichtete Absaugung sinkt nicht nur der Energiebedarf, es entweichen auch weniger Öldämpfe in die Umgebungsluft. „Dies hat sehr positive Auswirkungen auf die Luftqualität der Werkshalle“, freut sich der Projektleiter, Matthias Stähler.

Einsparziel erreicht

Aufbau eines Kaltwalzgerüstes für die Folienherstellung. Schematisch eingezeichnet sind Zu- und Abluftspalt der Demonstrationsanlage. © Achenbach Buschhütten GmbH & Co. KG

Die neu konstruierte Demonstrationsanlage zeigte in einem Walzwerk eine sehr gute Absaugung. Die Betreiber konnten die Absaugmenge am Gerüst um knapp 40% reduzieren, von vorher 65.000 m3/h auf 40.000 m3/h. Damit erreichten sie eine Einsparung von rund 18 kW. Dies entspricht 42% der ursprünglichen Ventilatorleistung. Bei einer Verfügbarkeit der Walzanlage von 95% summiert sich die Stromeinsparung auf fast 150.000 kWh pro Jahr. De Wissenschaftler erwarten für den kommenden Prototyp eine Einsparung von 50%.

 

Das BINE-Projektinfo „Dunstabsaugung im Walzwerk“ (05/2017) stellt die neue Absaughaube für die verdampften Walzöle vor.

Mehr zum Projekt

Vorhaben:
Reduktion des Energie- und Rohstoffverbrauchs an Aluminium-Walzgerüsten durch eine gerichtete Dunstabsaugung

Abschlussbericht ist erhältlich als externer Download von der TIB Hannover.

Förderkennzeichen:
03ET1067A

Laufzeit:
1.12. 2011 – 30.4.2016

Projektbeteiligte

Projektleitung Bau
Achenbach Buschhütten

Strömungssimulationen
Universität Siegen, Institut für Fluid- und Thermodynamik (IFT)

Service

Dunstabsaugung im Walzwerk
BINE-Projektinfo 05/2017
(PDF, 4 Seiten, 351 kB)

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.