Gießereistäube als Sekundärrohstoff einsetzen
Im Vorgängerprojekt im Rahmen des Projektverbundes ForCycle II wurden Recyclingmöglichkeiten für Stäube aus bayerischen Gießereien definiert, um diese wieder nachhaltig dem Stoffkreislauf zuzuführen.
Das aktuelle Projekt Gießereistaubrecycling in Technikum und Anwendung GiTe im Rahmen des Projektverbundes ForCYCLE-Technikum will Prozessstäube aus Gießereien, die in einem Mengenbereich von mehreren hundert Tonnen jährlich anfallen, einer Verwertung zuführen. Die in ForCycle II begonnene genaue Kartierung Klassifizierung und Digitalisierung der Stäube, sowie Labortests werden in dem Projekt in den Technikumsmaßstab übertragen. Bisher wurden zur Herstellung von Gießereizuschlagsstoffen nur Primärrohstoffe verwendet. Stäube können als Sekundärquellen für Quarz und Metalle dienen und dabei komplett mit allen Bestandteilen verarbeitet werden.
Ein Fokus liegt auf der Optimierung der Presslinge, Betrachtung alternativer CO2-minimierter Binder, digital gestützter Rezepturen und Einstellung der Basizität der Presslinge. Ökoeffizienz und CO2-Bilanz werden über ein Life-Cycle-Assessment erfasst und optimiert.
Am bifa Umweltinstitut werden anfallende Stäube aus der Gießerei auf deren Zusammensetzung analysiert. Diese Daten sind essentiell zur Erstellung von Rezepturen für Brikettierversuche. Zusammen mit der Franken Guss GmbH & Co. KG sollen aus digitalisierten Staubdaten systematisch Rezeptvarianten für Presslinge entwickelt werden, die dann wieder als Zuschlagsstoffe für die Gießereien dienen.
Erste Brikettierversuche erfolgreich durchgeführt
Mit den Kenntnissen aus den Vorversuchen im Labormaßstab werden die Prozesse zur Herstellung der Formlinge mit Zusatz von Stäuben bei GPS Sic Keßl GmbH u. Co. KG technisch umgesetzt.
Als erste Kleinserie wurden SiC/Mn-Serienformlinge für eine Partnergießerei produziert. Die Spezifikation des Serienrezeptes dieser Formlinge wurde auf Zugabe der Stäube hin angepasst. Mögliche Rezepturen konnten vorab bereits in Laborversuchen identifiziert werden. In der ersten Versuchsreihe wurden Formlinge mit verschiedenen Mischungsverhältnissen der definierten Stäube hergestellt.
Sowohl beim Mischen, wie auch bei der späteren Verarbeitung auf dem Mehrlagenfertiger haben sich keine Nachteile durch die Zugabe der Stäube ergeben. Die Sofort-Festigkeit der Formlinge war ausreichend, um sie direkt nach dem Verarbeiten aufeinander stapeln zu können. Die Versuchsformlinge wurden standardgemäß nach zwei Tagen ausgelagert und in Folie verschweißt.
Die Festigkeiten der Formlinge wird im Vergleich zu den normalen Serienfomlingen bestimmt.
Digitalisierung zur Übertragbarkeit auf andere Gießereien und Einbindung in das Life-Cycle-Assessment
Mit den erhaltenen digitalen Daten sollen Datenbanken aufgebaut werden. Diese ermöglichen die Entwicklung von intelligenten Algorithmen, die Staub-Fraktionen für den Bedarf kombinieren. Auch kann dadurch eine Digitalisierung verschiedener Szenarien des Ressourceneinsatzes und der Prozessierung in Gießereien betrachtet werden.
Das Projekt GiTe ist Teil des Projektverbundes ForCYCLE – Technikum, der vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (STMUV) finanziert und vom Ressourceneffizienz-Zentrum (REZ) am Bayerischen Landesamt für Umwelt (LfU) koordiniert wird. Projektpartner sind die bifa Umweltinstitut GmbH, Franken Guss Co. KG, GPS SIC Keßl GmbH & Co. KG und die Universität Augsburg (Institut für Materials Resource Management).
Projekt | 28.03.2024 Gießereistaubrecycling in Technikum und Anwendung - Ressourcenschutz, Substitution und Digitalisierung Richtung 100% Effizienz - Forschungsprojekt
