Das Projekt "Substitution und Materialeffizienz - Entwicklung von neuen Materialien durch Substitution sowie Korrosionsschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Metallformung durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Innerhalb des Verbundvorhabens SubSEEMag wird das Ziel verfolgt, den Einsatz von Selten-Erden-Elementen als Legierungsbestandteil von Magnesiumwerkstoffen zu substituieren. Spezifische Ziele des von der TU Bergakademie Freiberg bearbeiteten Teilvorhabens sind: (1) Die Entwicklung und Erprobung von speziell an den technologischen Anforderungen des Gießwalzens und der Blecherzeugung angepassten Legierungen; (2) Eine gezielte Technologie- und Prozessentwicklung des Gießwalzens, Bandwalzens und der Wärmebehandlung zur bestmöglichen Ausschöpfung der werkstoffseitigen Eigenschaftspotenziale; Sowie (3) Die Gewährleistung eines homogenen hochwertigen Eigenschaftsprofils durch Maßnahmen zur Verbesserung der Prozessstabilität und Erweiterung der nutzbaren Prozessfenster (z.B. Unterdrückung von Störungen und Verunreinigungen im Werkstoff, Entwicklung geeigneter Schmier- und Trennmittel, etc.). 2. Arbeitsplanung: Das Teilvorhaben umfasst die folgenden Teilaufgaben: (1) Entwicklung angepasster Magnesiumlegierungen mit spezieller Eignung für den Gießwalzprozess, Durchführung von Versuchen zum Gießwalzen und Walzen sowie zur Wärmebehandlung, Ableitung geeigneter Prozessparameter; (2) Entwicklung technologischer Konzepte zur Aufbereitung der Magnesiumschmelze im Gießwalzprozess und deren partielle Erprobung; (3) Prozessentwicklung für das eigenschaftsoptimierende Gießwalzen und Bandwalzen der neu entwickelten Magnesiumlegierung; (4) Entwicklung geeigneter Schmiermittel; (5) Prozess- und Werkstoffbewertung.
Das Projekt "Energy savings by improvement of combustion air preheating by means of an upstream heat exchanger" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Stahl AG durchgeführt. Objective: Use of low temperature waste heat for additional preheating of the combustion air and for prevention of low temperature corrosion. This technique yields an increase of the plant availability and a longer life of the recuperator by preventing the temperature from falling below the dew point to prevent corrosion. Innovative aspects: concept first realization. Long testing and measurement period to assess energy saving and efficiency and payback time. General Information: In industrial furnaces a part of the heat from the flue gas is used to pre-heat the combustion air. When intensive use is made of the heat from the flue gas, there is frequently a great drop in temperature to below the dew point. When the fuel gases are loaded with aggressive materials, the passing of the dew point causes low temperature corrosion on heat exchanger components. As a result of this, the heat exchanger is increasingly destroyed which entails constant worsening of efficiency very rare (once to twice per year) with some plants, i.e. reheating furnaces in the steel industry, so that more fuel is consumed over a long period because of defective air pre-heating insulation and the environment is thus burdened more than is required with an intact installation. A heat exchanger for a thermal capacity of 1.0 MW is to be erected upstream of the reheating furnace of a rolling mill fired by sulphur bearing coke oven gas. The energy for a pre-heating is taken from the skid rail cooling circuit which has a temperature level of maximum 90 deg. C
Das Projekt "Minderung der NOx-Emission an Walzwerksoefen durch die Einduesung von Dampf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thyssen Stahl, Abteilung Energie,Energiewirtschaft durchgeführt. Nachweis der NOx-Minderung durch Zusatz von Dampf zur stark vorgewaermten Verbrennungsluft; Optimierung der Einduesevorrichtung; Vergleich mit anderen NOx-mindernden Massnahmen.
Das Projekt "Erarbeitung und Bewertung von Konzepten zur Nutzung von Windstrom zur Stahlerzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ArcelorMittal Hamburg GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projekts WiSaNo soll untersucht werden, wie Windstrom aus Offshore-Windparks zur Stahlerzeugung genutzt werden kann. Hierzu wird der Windstrom mittels Elektrolyse zu Wasserstoff umgewandelt, der zur energieintensiven Reduktion des Eisenerzes verwendet werden kann. Hierzu sollen unterschiedliche Kombinationen der Standorte von Elektrolyse, Reduktionsanlage und Stahlwerk/Walzwerk sowie die Art der Netzanbindung untersucht werden. Ziel dieser Voruntersuchung soll eine grobe Bewertungsmatrix für sinnvolle zukünftige Stahlwerksstandorte sein, die ggf. in einem Folgeprojekt detailliert untersucht werden sollen. Dies soll die ArcelorMittal Hamburg GmbH bei potentiellen Investitionsentscheidungen unterstützen. Als Referenzfall wird ein fiktives Stahlwerk mit erdgasbasierter Reduktionsanlage, Elektrolichtbogenofen sowie Warmwalzwerk mit einer Kapazität von einer Mio. Tonnen pro Jahr betrachtet. Im Vergleich dazu werden fünf Varianten mit unterschiedlichen Anlagenkombinationen in Verbindung mit der Stromerzeugung eines fiktiven Offshore-Windparks untersucht. Hierbei werden Investitions- und Betriebskosten grob abgeschätzt, um die wirtschaftlichen Auswirkungen bewerten zu können.
Das Projekt "Medizinische Feldstudie zu durch Kuehlschmierstoffe in der Eisen- und Stahlindustrie verursachtem/n Inhalationsstress und Belastungsreaktionen in Lunge und Niere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin durchgeführt. Objective: It is intended to carry out a survey on a representative sample of workers in the iron and steel industry to establish what early effects on the lungs and kidneys result from exposure to cooling lubricants. The results will enable recommendations to be made for protective measures to prevent health hazards, while the findings are to be used in the day-to-day practice of preventive medicine in industry. General Information: A sample of about 200 workers from rolling mills in the iron and steel industry is to be examined. The sample is to be broken down into the following groups: workers exposed to cooling lubricants for the first time, workers who have been exposed for a fairly long time, and workers who have never been exposed. In addition to the medical tests, ambient air will be monitored to determine the concentrations of oil vapours and mists at the place of work. This will involve measurements on workers and at fixed locations. Methods and means by which the aims are to be achieved: The medical examinations will be supplemented by routine laboratory tests on the urinary system, upper-abdomen sonography, biomonitoring for chromium and nickel and spectrographic analysis of enzymes in the urinary system. The spirometric measurements carried out before and after each shift will include a non-specific provocation test, which is a highly sensitive indicator.
Das Projekt "Molten Aluminium Purification - purification by formation and removal of inter-metallics (MAP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut und Lehrstuhl für metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling durchgeführt. Aluminium is the second most used material world-wide. The European aluminium industry has managed to grow with industries like automotive, aerospace and packaging. Aluminium also has a strong position within the building industry in windows, doors, facades and bathrooms, as well as a range of other daily life products. It is not feasible to increase the production of primary metal to meet the annual increased need of 5 percent for aluminium in Europe. Current EU countries produce approximately 5.7m tonnes pa of aluminium, employing about 200,000 people related to 31 primary aluminium smelters, 200 secondary plants, 2500 foundaries, 60 rolling mills, 200 extrusion plants and 85 foil mills plus converters. This production results in large amounts of run-around scrap, production scrap and consumer scrap. Together with primary aluminium, this run-around scrap forms the raw material input to the casthouse. However, the casthouse is producing high added value products with increasingly stringent demands on product specifications. Hence it becomes more and more difficult to match input and output qualities. This project will be, if successful, a breakthrough in the treatment of molten aluminium arising from scrap routes. Where currently less efficient and costly techniques such as sweetening by primary aluminium are used, MAP will provide the control of the concentration of single and difficult to remove contaminants. Not only the basic technology elements such as thermodynamics, chemistry or material research are employed but also it will be brought to pilot-scale level. In view of the massive experimentation and complexity of research, this project can only be performed successfully in close collaboration between the major industrial players and research centres on a European level. Good housekeeping, logistics and advanced sorting technologies can only partially salve the problem. In many input materials the elemental contaminants, such as Fe, Si, Mn, etc are dissolved or appear in coatings; metals are tightly connected. No technology is available which separates the contaminants economically. Therefore, the final objective of this proposal is the development of an economic purification technology with the target of a lew cast, deeper 200 US dollar/ton purification of iron (Fe), silicon (Si) and manganese (Mn) from molten aluminium in the casthouse by in-line treatment. The project will have a direct and indirect impact on the environment, resources and on overall energy consumption in support of EU policies. As re-melting of aluminium scrap consumes only about 5 percent of the energy which is necessary to produce primary metal, the increase of scrap intake from 30 percent to 45 percent will result in substantial energy savings. ... Prime Contractor: Remi Claeys Aluminium N.V., Lichterfelde, Belgium.
Das Projekt "Innovative Verfahrenskombination zur Minderung von Umweltbelastungen in einem Hochleistungsstahlwerk mit nachgeschaltetem Walzwerk + Messprogramm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ESF Elbe-Stahlwerke Feralpi GmbH durchgeführt. Das Kerngeschäft der ESF Elbe-Stahlwerke Feralpi GmbH, die zu der europaweit tätigen Feralpi Gruppe gehören, beinhaltet die Herstellung und Vertrieb von Stahl. Am Standort Riesa werden jährlich ca. 1 Mio. Tonnen Stahlknüppel hergestellt, von denen ca. 800.000 Tonnen überwiegend zu Bewehrungsstahl und Walzdraht weiterverarbeitet werden. Beim konventionellen Verfahren kühlen die im Strangguss erzeugten Knüppel bis auf Umgebungstemperatur ab und müssen vor ihrem Einsatz im Walzwerk wieder auf 1.150 Grad Celsius erhitzt werden. Bislang war eine heiße Weiterverarbeitung der Knüppel nur zu einem kleinen Teil möglich, und auch nur bis zu einer Temperatur von 800 C. Das Unternehmen beabsichtigt nunmehr, den so genannten Heißeinsatz auszuweiten und damit die Energieeffizienz der Anlage zu verbessern. Dazu sollen die in der Stranggussanlage erzeugten, noch heißen Knüppel direkt im angeschlossenen Walzwerk weiterverarbeitet werden. Dadurch entfällt das energieintensive Wiederaufheizen des Materials. Durch Optimierungsmaßnahmen in der gesamten Prozesskette und eine innovative Kopplung der einzelnen Arbeitsschritte soll der Anteil des heiß eingesetzten Materials auf 80 Prozent gesteigert und gleichzeitig die Temperatur auf bis zu 950 C erhöht werden. Bei Umsetzung des Vorhabens können aufgrund des erheblich gesunkenen Erdgasund Stromverbrauchs die CO2-Emissionen jährlich um ca. 26.900 Tonnen verringert werden. Des Weiteren fallen aufgrund des gleichmäßigeren Einsatzes höherwertigen Schrottes und durch die Optimierung des Schredders jährlich ca. 2.774 Tonnen weniger Filterstaub, ca. 22.633 Tonnen weniger Schlacke und ca. 2.145 Tonnen weniger Zunder an.
Das Projekt "Entwicklung und Produktionsversuch eines stranggezogenen wasserdurchlässigen keramischen Pflasterziegels" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KI Keramik-Institut GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Wasserdurchlässige Deckschichten sind heute Stand der Technik. Ihre Anwendung ist in Merkblättern und Vorschriften geregelt. In der KI Keramik-Institut GmbH wurde in den letzen Jahren ein wasserdurchlässiger Pflasterziegel entwickelt, der den Regelungen entspricht und in seiner Optik und Haptik wasserundurchlässigen Pflasterklinkern ähnelt. Alle technologischen Schritte und Eigenschaften der Zwischenprodukte entsprechen den Forderungen der Ziegelindustrie. Die einzige Ausnahme ist die Formgebung mittels hydraulischer Presse. Das Trockenpressen wird in der Ziegelindustrie faktisch nicht angewandt und stellt somit das Haupthindernis zur Überführung der Technologie in die industrielle Produktion dar. Es soll eine Technologie zur Herstellung eines wasserdurchlässigen Pflasterziegels mittels Strangpressen entwickelt (TP1) und in einer Pilotproduktion (TP 2) getestet werden. Damit wird Nutzern, die heute aus ästhetischen oder historischen Gründen keramische Deckschichten benutzen die Möglichkeit gegeben werden, versickerungsfähige Verkehrsflächen zu errichten, die den bisher verwendeten wasserundurchlässigen Deckschichten aus Keramik im Material, in der Optik und in der Haptik gleichen. Fazit - Es ist gelungen einen wasserdurchlässigen Pflasterziegel durch das Formgebungsverfahren Extrusion herzustellen. - Der stranggezogene wasserdurchlässige Pflasterziegel erfüllt die kritischen Parameter Biegebruchlast und Wasserdurchlässigkeit der jeweiligen Normen. Die Wasserdurchlässigkeit liegt beim 10 bis 20fachen der geforderten Durchlässigkeit, so dass große Reserven gegen Verschmutzung bestehen. - Die Parameter Frost-Tauwechsel und Rohdichte der Normen wurden ebenfalls erfüllt. - Der stranggezogene wasserdurchlässige Pflasterziegel ist deutlich rauer als sein trockengepresstes Pendant. Auf eine Bestimmung des Gleitwiederstandes wurde deshalb verzichtet. - Die Aufbereitung der Rohstoffe konnte an die Aufbereitungsmethoden der Ziegelindustrie angepasst werden. Kleinere Modifikationen sind notwendig (Bypass Walzwerke!). - Die Ziegel konnten im Stapel mit bis zu 6 Ziegeln gebrannt werden (Ausbrandtemperatur 1130°C). - Die notwendigen Rohstoffe sind aus ökonomisch vertretbaren Entfernungen verfügbar. - Die Ziegel flossen direkt nach der Strangpresse, so dass eine leicht trapezförmige Fläche entstand. Dieses Fließen geht vermutlich auf eine zu geringe Verdichtung der Masse zurück. - Die Ziegel zeigten direkt nach der Strangpresse ein leichtes Aufwölben an der Oberseite. Dieser Effekt tritt als Rückdehnung und bei nicht exakt geschwindigkeitskonformen Transportbändern auf. - Die Biegebruchlast wurde an 75 mm dicken Ziegeln bestimmt, bei dünneren Ziegeln wird die geforderte Biegebruchlast von 80 N/mm (T4 nach (4)) vermutlich nicht erreicht. - Im Stapelbrand kam es wegen der nicht exakt ebenen Standflächen der Ziegel und einer vermutlich geringen Erweichung zu kleinen Verschiebungen der jeweils obersten Ziegelreihe.
Das Projekt "Effizientes Halbwarmumformen von Spezialprofilen + Messprogramm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Walzwerke Einsal GmbH durchgeführt. Die Walzwerke Einsal GmbH ist ein mittelständisches Familienunternehmen mit einer über 300jährigen Geschichte. Das Unternehmen produziert neben Warm- und Kaltwalzprodukten blank gezogenes Flach- und Vierkantmaterial sowie Sonderprofile nach Kundenvorgabe aus Walzdraht und Stabstahl. Die Produkte werden u.a. im Kraftwerksbau, in der Automobilindustrie, in der Medizintechnik und der Bauindustrie eingesetzt. Beim klassischen Prozess des Kaltziehens wird das Material mit hoher Kraft durch eine Form gezogen. Dazu muss das Material erwärmt und mit einem Ziehhilfsmittel überzogen werden. Dieser Prozess findet zurzeit in einem Tauchbad statt, das permanent auf 70 °C gehalten werden muss. Nachteilig ist der damit verbundene hohe Energieverbrauch, die Begrenzung auf das enge Temperaturfenster und die beschränkte Auswahl der Beschichtungsmittel. Das Unternehmen plant deshalb, an Stelle der herkömmlichen Technik eine energieeffiziente, Ressourcen schonende Umformtechnologie zu installieren. Die Erwärmung soll in Zukunft elektrisch induktiv erfolgen. Dies erlaubt eine zeit- und punktgenaue Temperierung der Werkstücke. Das Ziehhilfsmittel wird aufgesprüht. Dies ermöglicht einen dünneren und gleichmäßigeren Auftrag und führt damit zu einer verbesserten Werkstückoberfläche. Außerdem erlaubt die breitere Auswahl an Beschichtungsmitteln, umweltfreundlichere Ziehmittel einzusetzen. Eine Ziehbank mit innovativer Einstoßvorrichtung spart die mechanische Vorbereitung der Stäbe (anspitzen) und damit Materialverluste. Durch die geplanten Maßnahmen werden pro Jahr 134.289 m3 Erdgas, 55.250 Kilowattstunde Elektroenergie und 150 Tonnen Stahl eingespart. Damit verbunden ist eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes in Höhe von 327 Tonnen/Jahr.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines hochpräzisen und robusten Radarsensors für den Einsatz im Warmwalzwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Steigerung der Energieeffizienz im Warmwalzwerk durch revolutionäre Hochpräzisionsradar-Messtechnologie. Das Fraunhofer IAF entwickelt hierfür einen hochpräzisen und gleichzeitig robusten Radarsensor im W-Band (75 bis 110 GHz) auf Basis des FMCW-Funktionsprinzips (frequenzmodulierter Dauerstrichbetrieb) zur Robustifizierung der Mess- und Automatisierungstechnik im Anlagenverbund Wärmeöfen bis Kühlstrecke als Grundlage für eine energie- und ressourceneffiziente Prozessführung. Der Frequenzbereich des W-Bandes eignet sich in hervorragender Weise für den Einsatz in Walzwerken, da die Radarsignale sowohl eine geringe atmosphärische Dämpfung erfahren und andererseits durch die besonderen Umgebungsbedingungen im Walzwerk (Dampf, Rauch, Staub, Infrarotstrahlung) nahezu unbeeinflusst bleiben. Im Gegensatz dazu werden optische Sensoren im sichtbaren oder infraroten Spektralbereich durch diese Umgebungsbedingungen funktionsuntüchtig. Der Radarsensor basiert auf einer integrierten Millimeterwellenschaltung, die mittels der am Fraunhofer IAF etablierten Prozesstechnologie hergestellt wird. Er zeichnet sich durch eine hohe Frequenzgenauigkeit und Bandbreite aus, die Entfernungsmessungen mit einer Genauigkeit im Bereich von wenigen Mikrometern erlaubt und gleichzeitig die räumliche Trennung benachbarter Messobjekte ermöglicht. Aufbauend auf einer Spezifikations- und Konzeptionsphase wird ein auf die Anforderungen im Walzwerk angepasster Radarsensor im W-Band auf Basis des FMCW-Funktionsprinzips entwickelt. Die Sensorentwicklung umfasst das Frontend- und Antennendesign sowie die Hard- und Software zur primären Signalverarbeitung. Der entwickelte Radarsensor wird zuerst im Labor und im Anschluss daran unter realistischen Einsatzbedingungen im Walzwerk in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern getestet.
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