Einführung einer innovativen Metallseparationsanlage mit fortschrittlichster induktiver Sensortechnik

Kurzbeschreibung

Das Kerngeschäft der Eisenwerk Erla GmbH mit Sitz im Erzgebirge/Sachsen ist die Erzeugung von Gießereierzeugnissen für die Automobilindustrie. Im Geschäftsjahr 2013/14 wurden circa 50.000 Tonnen Flüssigmetall bzw. circa 20.000 Tonnen guter Guss produziert.

Im laufenden Betrieb entstehen große Mengen an sogenannten „Gießereialtsanden“ (circa 15.000 Tonnen pro Jahr), die mit metallischen Bestandteilen aus dem Gießprozess versetzt sind und einer Entsorgung zugeführt werden müssen. Für ein internes Recycling der metallischen Reststoffe im Altsand innerhalb der Gießerei fehlten bisher entsprechende Sortiertechnologien. Über die gängige Technologie aus Polygonsieb und Magnetabscheider lassen sich hoch nickelhaltige Werkstoffe aufgrund der schwachen magnetischen Eigenschaften kaum bzw. nur manuell trennen. Die nickelhaltigen Reststoffe wurden bisher zum Teil in einer 520 Kilometer entfernten Spezialfirma weiterverwendet.  Mittels verbesserter Sortiertechnologie könnte ein erhebliches Ressourcenschonungspotenzial gehoben werden, indem metallische Reststoffe im Altsand betriebsintern eingeschmolzen und wiederverwendet werden.

Ziel des Vorhabens war die Errichtung einer neuartigen Sortieranlage, um metallische Reststoffe in Gießereialtsanden nahezu vollständig auszusortieren, die bisher gemeinsam mit dem Altsand entsorgt werden mussten. Die zurückgewonnenen Metalle sollten anschließend in den Produktionsprozess (Schmelzen) zurückgeführt werden, wodurch sich die Materialeffizienz erhöhen sollte. So sollten erhebliche Mengen an metallischen Einsatzstoffen wie Nickel eingespart und ein Beitrag zur Ressourcenschonung geleistet werden.

Die neu installierte Sortieranlage besteht aus den Einzelkomponenten Aufgabebunker, Zuführband, Transportrinne und der eigentlichen Sortiereinheit, in der die Sensortechnik „EMCAM“ der Fa. INCODECS GmbH verbaut ist. Bei der EMCAM handelt es sich um eine „Elektromagnetische Kamera“, die mit der Magnetinduktionstomographie (PMIT) ein neuartiges Funktionsprinzip in der sensorbasierten Sortierung verwendet. Die EMCAM in der Lage, unabhängig von Oberflächenkorrosion und Feuchtigkeit des Schüttgutes Buntmetalle, Edelstähle und magnetisierbare Materialien zu finden und fehlerfrei zu unterscheiden.

Bei der Rückgewinnung der nickelhaltigen Rückstände aus den Metall-Sand-Gemischen konnte der Sortiergrad im Vergleich zur Ausgangssituation um durchschnittlich 14 Prozent erhöht werden. So können ca. 80 Tonnen pro Jahr mehr nickelhaltige Metallrückstände aus dem Altsand zurückgewonnen und teilweise wieder direkt in der Gießerei eingesetzt werden. Dies schont Material- und Energie und vermeidet CO₂-Emissionen entlang der Wertschöpfungskette.

Die neue Anlage kann in bestehende Altsandaufbereitungsanlagen integriert werden. Dabei ist sie nicht nur für Eisenwerkstoffe sondern auch für Nichteisenmetalle einsetzbar. Somit kann sie in zahlreichen anderen Sandgießereien eingesetzt werden, von denen es in Deutschland rund 160 im Eisen- und Stahlgussbereich sowie ca. 100 im Nichteisenmetallbereich gibt. Perspektivisch könnte die neue Technik auch zur  Metallsortierung von Schrotten im Bereich des Kokillen- und Druckgusses verwendet werden, wodurch sich die potenzielle Anwenderzahl um weitere ca. 250 Gießereien hauptsächlich im Nichteisenmetallgussbereich erweitert.