21.5.1 Effektiviseringsåtgärder
Nedan finns ett urval relativt handfasta tips och råd kring den mest energikrävande delen av produktionsprocessen, men det finns mycket annat som påverkar energieffektiviteten än de mest energikrävande apparaternas utformning och det direkta handhavandet av dessa. Kan t.ex. andel ingjut minskas så blir gjuteriet energieffektivare, oavsett hur effektiv smältugnenens utformning är eller hur väl den används.
Energimyndigheten har tagit fram en gjuterispecifik skrift ”Vägledning för bästa teknik i gjuterier”, som kan rekommenderas som startpunkt för den som vill läsa in sig
Energimyndighetens vägledningar och råd hittas på deras hemsida. För närvarande via: Effektiv energianvändning >> Företag >> Vägledning och hjälp. Om du sedan fortsätter till: Broschyrer och rapporter >> Vägledningar för energieffektivisering i företag, så kan ett flertal guider och vägledningar hittas, däribland ”Vägledning för bästa teknik i gjuterier”.
Energimyndigheten har även en webkurs för gjuterier om enklast hittas via gjuteriföreningens hemsida under aktiviteter >> kompentens.
En tredje källa till inspiration kan vara Nordic Foundries: Best Available Techniques (BAT), som innehåller både nuvarande bästa tillgängliga teknik och ger förslag på andra möjliga tekniker, som hittas här. Permalänk
Ytterligare information kan även finnas under respektive teknik/apparat här i gjuterihandboken, t.ex. i kapitel 10 Pressgjutning.
21.5.2 Energieffektivitet i smältningsprocessen av aluminium och koppar
Materialhantering – torkning och förvärmning
Råmaterial för aluminium- och ädelmetallgjuterier förvaras i Sverige alltid inomhus. Aluminiumgjuterierna får i allmänhet sitt råmaterial i form av färdiglegerade tackor eller stång, alltid staplat på pall. Detta gör att råmaterialet inte tar så stor plats och därför utan problem kan förvaras inomhus. Ädelmetallgjuterierna får sitt råmaterial i form av krossade bitar eller spån, allt med känd sammansättning. De här gjuterierna förändrar inte legeringssammansättningen i någon nämnvärd grad efter uppsmältning.
Stöldrisken måste minimeras och är en stor anledning till att allt råmaterial alltid förvaras inomhus, en annan fördel är att förekomsten av fuktbesvär minskar. Förvärmning tillämpas i vissa fall, där möjligheter finns att ta tillvara spillvärme från exempelvis ugnar.
Chargering
Då råmaterialet har gynnsam form uppstår inte några chargeringsproblem och ugnen kan vid satsvis smältning chargeras med hög packningsgrad. Vid kontinuerlig smältning tillsätts råmaterial i lämplig takt, i stort sett utan de risker som förknippas med järnsmältning.
Spån från bearbetning
Spån från bearbetningen kan med fördel användas för återsmältning. Antingen installeras utrustning för direkt spånsmältning eller så pressas spånet till briketter.
Speciella pressar finns framtagna för ändamålet och kostnadsbesparingen relativt att sälja spånet som skrot måste beräknas i varje enskilt fall. Det finns även företag som specialiserat sig på just pressning av spån till briketter.
Mer om det här fanns att läsa forskningsrapporterna ”Spånåtervinning på metallgjuteriet” av Maria Nylander (091115) samt ”Brikettering av stål och gjutjärnsspån samt slipmull” av Peter Nayström (980629).
Smältning
Svenska gjuterier är idag medvetna om hur elpriset varierar över dygnet. Avtal med leverantörer av el innehåller även villkor på maximalt uttagen effekt och högre pris vid överuttag. Detta gör att effektstyrning alltid finns tillgänglig för att undvika onödiga utgifter.
Sump
Ugnar som konstruktionsmässigt kräver att sump används, körs med sump. Detta sker för att strålningsvärmen från degeln inte värmer materialet tillräckligt snabbt. Med fördel används återgång när det finns lite smälta. Ju mer smält metall som finns, ju mer kan man använda av spån och tackor. Är det inte nödvändigt används sump i princip inte.
Hållugn
Hållugn används där så är nödvändigt. Priset för drift och underhåll av en hållugn känner alla gjuterier till och hållugn undviks där så är möjligt.
Även det faktum att det i en del fall finns förtjänster att göra vid layoutbyte för att eliminera behovet av hållugn är förändringsbenägenheten liten. Detta för att kostnaden för bytet är stor, både i material, ombyggnad och inkörningsperiod.
Transport av smält metall i termos
Stena Metall AB har utvecklat ett koncept för transport av smält aluminium. Konceptet innebär att metallen smälts och legeras till lämplig sammansättning av råmaterialsleverantören. Istället för att efter detta gjutas till tackor levereras materialet i smält form till kund i så kallade ”termosar”. En termos kan innehålla cirka 30 ton smält aluminium, och fördelen är förstås att kunden slipper värma och smälta inkommande råmaterial. Smältan i termosarna uppges sjunka med ungefär tre grader i timmen. Detta koncept kan vara värt en närmre utvärdering beroende på produktion.
Behandling/ren smälta
Olika metoder för avlägsnande av föroreningar och föroreningsrisker förekommer. Samtliga är motiverade av de på gjutgodset ställda kvalitetskraven och ingen behandling utförs om den inte är nödvändig.
Aluminium oxiderar omedelbart och då skapas oxidfilmer. Se dessa som flytande ”aluminiumfolie” i olika storlek och tjocklek. Genom att tillföra gas av antingen kväve eller argon i ugnen som sedan flyter upp genom smältan, så fungerar gasen som en renande blåsa som lyfter upp oxidfilmer.
Flussmedel är ett preparat som tillförs smältan, gärna under omrörning. Flussmedlets syfte är att binda de oxider som finns i smältan till det som sedan flyter på smältans yta. Detta skall slaggas av sedvanligt innan tömning eller gjutning.
Tappning/övertemperering
Övertemperering innebär en kostnad. Denna försöker man givetvis minimera men på grund av förluster vid transport och avgjutning är en viss övertemperering alltid nödvändig. Åtgärder för att minskas förlusterna är exempelvis lock på transportskänkar och korta gjutstrålar.
