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1 MEDIA INFORMATION 2020 DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING TECHNICAL PUBLICATIONS Erfahren Sie mehr an der GIFA Halle 11, Stand A41 & A42 24/7 40% reduzierte Zykluszeit Verfügbarkeit Stellen Sie sich vor... 0% Ausschuss Die Zeitschrift für Technik, Innovation und Management 5 GIFA www.giesserei.eu

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MEDIA INFORMATION

2020

DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING TECHNICAL PUBLICATIONS

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Nr.

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Erfahren Sie mehr an der GIFA Halle 11, Stand A41 & A42

Innovations for a better world.

GIFA

24/740% reduzierte

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Verfügbarkeit

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0% Ausschuss

Die Zeitschrift für Technik, Innovation und Management

5Mai 2019

SINCE 1914

Lese

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2

Experts and decision-makers read the yellow market leader - No. 1 among the trade journals for foundry technology.

learn more on page 6

The complete foundry industry in two volumes - that's what the GIESSE-REI-Yearbook stands for since 1999.

learn more on page 47

CASTING – PLANT AND TECHNOLOGY – leading English-language trade journal with worldwide dis-tribution.

learn more on page 20

GIESSEREI ONLINE – when it comes to digital specialist informations from the foundry industry. Benefit from our

banner and newsletter offers.

learn more on page Seite 39

Also digitally available - the GIES-SEREI-App, which contains the digital E-Paper, offers exciting interactive solutions for our adver-tising partners.

learn more on page 46

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3

Table of Contents

GIESSEREI

Profile 6

Dates & Editorial programme 10

Rate card No. 47 12

Circulation and distribution analysis 15

Reader analysis 16

CP+T International

Profile 20

Dates & Editorial programme 22

Rate card No. 29 23

Circulation and distribution analysis 26

Reader analysis 27

Suppliers Guide 31

Miscellaneous

Formats and technical details 32

Bound-in inserts 34

Loose inserts, Stick-on advertising material 35

Special advertising formats 36

Calendar 2021 38

Web page 39

Online formats + Whitepaper 40

Technical details 41

Newsletter 42

Profile GIESSEREI-App 44

Advertise in E-Paper 46

Giesserei-Yearbook 2021 47

Offprints 49

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4

Your contacts at the publisher

Markus Winterhalter

+49 211 15 91-142 +49 211 15 91-150 [email protected]

Advertising Manager

Christiane Czech

+49 211 15 91-157 +49 211 15 91-150 [email protected]

Thomas Stölzner

+49 211 15 91-249 +49 211 15 91-150 [email protected]

Editor

Martin Vogt

Hansaallee 203 40549 Düsseldorf

+49 211 6871-107 +49 211 6871-365 [email protected]

Advertising Assistance

Britta Wingartz

+49 211 15 91-155 +49 211 15 91-150 [email protected]

Vanessa Wollstein

+49 211 15 91-152 +49 211 15 91-150 [email protected]

Publisher

DVS Media GmbH

Aachener Straße 172 40223 Düsseldorf

+49 211 15 91-0 +49 211 15 91-150 www.dvs-media.eu [email protected]

Contact

Terms of payment:

Payment within 14 days with 2 % discount, net within 30 days after invoicing.

Commerzbank AG, Düsseldorf IBAN: DE91 3008 0000 0212 6151 00 SWIFT-Code: DRESDEFF

Deutsche Bank AG, Düsseldorf IBAN: DE04 3007 0010 0155 7008 00 SWIFT-Code: DEUTDEDD

Bank details:

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5

Representations

Mike Kirk 12 Emerald Walk, Kings Hill GB-West Malling, Kent ME 19 4FY +44 1732 52 21 74 +44 7957 36 51 49 [email protected]

UK & Ireland

Rico Dormann Media Consultat Marketing Moosstr. 7 CH-8803 Rüschlikon +41 44 7208550 +41 44 7211474 [email protected]

Switzerland

4M Media & Marketing 12, Walden Place USA-Huntington, NY, 11743 +1 631 6730072 [email protected] [email protected]

USA

Verlagsbüro Hubert Hunscheidt Am Falchen 46 86983 Lechbruck +49 8862 8146 +49 8862 7449 01577 / 1751343 [email protected]

Bavaria & Austria

Quaini Pubblicita Via Meloria, 7 I-20148 Milano +39 02 3921 6180 +39 02 3921 7082 [email protected]

Italy

Contact

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6

Market Leader for Industry and Research

GIESSEREI is the leading German-language trade journal for technology, innovation and management.

The target groups are foundries (iron, steel and malleable foundries, non-ferrous metal foundries and die casting foundries), foundry plant and mechanical engineers, foundry customers, suppliers and the processing industry.

Contents: Technology-, Strategy- and Management Trends | Profiles of the Industry Players | Comments | Interviews | In-depth Technical Reports | Scientic Background | Patent Reports | Information from Associations and Politics

The GIESSEREI SPECIAL – Research and Innovation presents future-oriented research and development topics from the existing research network of foundry technology to the readers of the GIESSEREI and the scientific community in separate issues.

98 % of our readers read all issues of GIESSEREI. Our readers attest the traditional magazine GIESSEREI a high professional utility value, 70 % of the readers are TOP decision-makers in the industry.

Profile

Print run: 2,917

Sold circulation: 1,329 (Yearly average: July 2018 – June 2019)

Distributed circulation: 2,467

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7

1 Title: GIESSEREI

2 Brief description: Leading trade journal for the foundry industry in German-speaking countries. Main topics are technology, innovation and management with a target group-specific business section and patent report.

3 Target group: Foundries (iron, steel and malleable foundries, non-ferrous metal foundries, die casting foundries), foundry plant and machine builders, foundry customers, suppliers and the processing industry.

4 Frequency: Monthly

5 Format: DIN A4

6 Volume: 107th volume

7 Print run: 2,917 copies

Sold circulation: 1,329 copies

8 Organ: German Foundry Association (BDG)

9 Membership / IVW, Verband Deutscher Participation: Zeitschriftenverleger e.V. (audited circulation)

Media database of the German Trade Press

10 Publishing house: DVS Media GmbH Postfach 10 19 65, 40010 Düsseldorf Aachener Straße 172, 40223 Düsseldorf +49 211 15 91-0 +49 211 15 91-150 www.dvs-media.eu  [email protected]

11 Publisher: German Foundry Association (BDG)

12 Advertising: Markus Winterhalter +49 211 15 91-142  [email protected]

13 Editor: Martin Vogt, Chief Editor

Profile

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8

14 Scope analysis: 2018 = 12 issues

Total volume: 1,602 pages = 100 %

Editorial part 1,346.5 pages 84 %

Advertisements 255.5 pages 16 %

Advertisements 195.5 pages / 76.4 %

Job- and classified advertisements 15 pages / 6 %

Publisher´s advertisements 45 pages / 17.6 %

ProfileScope Analysis

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9

1 News and updates, 277 Pages, 17,3%

2 Casting process (die casting, gravity die casting,Sand printing, general process, alloys,Materials), 165 Pages, 10,3%

3 Enterprise and management (corporate gover-nance, Market challenges, business manage-ment, Future planning, strategy, Company reports), 162 Pages, 10,1%

4 Foundry technology and testing (resource efficiency, Binder, mold and core production, filter systems, Tools, mechanical engineering, melting furnaces, melting shop,Sand preparation, measuring method), 145 Pages, 9,0%

5 Fairs and conferences, 98 Pages, 6,1%

6 Industry 4.0 (digitization, simulation,Automation), 89 Pages, 5,5%

7 Postprocessing and quality assurance (Material, heat treatment, product,Recycling), 77 Pages, 4,8%

10 Profession and career (accompanying reports in companies,Education and training, qualification), 25 Pages, 1,6%

8 Lightweight construction (challenges of e-mobility,Structural components), 45 Pages, 2,8%

9 Additive Manufacturing (3D printing, direct metal printing, printingof sand cores, systems for 3D printing), 40 Pages, 2,5%

ProfileScope Analysis

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10

Issue No. Dates Topics Trade Fairs | Conferences | Events

1ad closing date:printing material:publication date:

06.12.2019 10.12.2019 07.01.2020

Die casting and die casting systemsSpecial: EUROGUSS 2020 - Part 2

EUROGUSS 2020, Nuremberg/GermanyNORTEC, Hamburg/Germany

14.-16.01.2020 21.-24.01.2020

2ad closing date:printing material:publication date:

17.01.202021.01.202004.02.2020

Mold and core productionSand preparation and reclamation Review EUROGUSS 2020

Special: Formstoff-Forum

VDI-Tagung „Gießen von Fahrwerks- und Karosserie-komponenten, Bad Gögging/Germany3. Internationales Deutsches Formstoff-Forum,Munich/Germany

11.-12.02.2020

12.-13.02.2020

3ad closing date:printing material:publication date:

14.02.202018.02.202003.03.2020

Information processing and IT solutionsSimulation of casting quality

METAV 2020, Düsseldorf/GermanyAachener Gießerei-Kolloquium, Aachen/Germany64. Österreichische Gießereitagung, Schladming/Austria

10.-13.03.202019.-20.03.202002.-03.04.2020

4ad closing date:printing material:publication date:

20.03.202024.03.202007.04.2020

Iron, steel and malleable cast ironAdditive manufacturing

Hannover Messe, Hanover/GermanyDeutscher Gießereitag 2020, Aachen/GermanyControl 2020, Stuttgart/Germany

20.-24.04.2020 23.-24.04.202005.-08.05.2020

Specia

l GIESSEREI Special 1/2020

ad closing date:printing material:publication date:

23.03.202031.03.202014.04.2020

Research & innovation Hannover Messe, Hanover/GermanyDeutscher Gießereitag 2020, Aachen/GermanyControl 2020, Stuttgart/Germany

20.-24.04.2020 23.-24.04.202005.-08.05.2020

5ad closing date:printing material:publication date:

17.04.202020.04.202012.05.2020

Melting and pouringRefractory technologyFeedstocks

Aalener Gießerei-Kolloquium 2020, Aalen/GermanyLIMA 2020, Chemnitz/Germany20th WCNDT 2020, Seoul/Korea

06.202009.-10.06.2020 08.-12.06.2020

6ad closing date:printing material:publication date:

15.05.202019.05.202009.06.2020

Environmental ProtectionEnergy

Special: 1. Eisenguss-Forum

wfb 2020, Augsburg/Germany1. Eisenguss-Forum, Stuttgart/GermanyRapid Tech 2020, Erfurt/GermanyCastForge, Stuttgart/Germany

16.-17.06.202016.-18.06.2020 16.-18.06.2020 16.-18.06.2020

7ad closing date:printing material:publication date

19.06.202023.06.202007.07.2020

Casting industry 4.0Automation Robotics

EuroMold 2020, Joinville/Brasil 08.2020

Schedule of Publication / Editorial Programme

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11

Issue No. Dates Topics Trade Fairs | Conferences | Events

8ad closing date:printing material:publication date:

17.07.202021.07.202004.08.2020

Fettling and finishingSurface treatmentBlasting machines

60th IFC Portoroz, Portoroz/Slovenia 09.2020

9ad closing date:printing material:publication date:

14.08.202018.08.202008.09.2020

Lightweight cast ironCasting designSoftware

Special: 100 years German Foundry Association Düsseldorf/Germany

100 Jahre Gießerei Verband, Düsseldorf/GermanyPOWTECH 2020, Nuremberg/GermanyFOND-EX 2020, Brünn/Czech RepublicLeichtbau in Guss

09.2020 29.09.-01.10.202005.-09.10.202011.2020

10ad closing date:printing material:publication date:

18.09.202022.09.202006.10.2020

Light metal casting and aluminum alloysMelting and pouringNon-ferrous metals

Special: Aluminium 2020

Aluminium 2020, Düsseldorf/GermanyThe 74th World Foundry Congress, Busan/KoreaANKIROS 2020, Istanbul/Turkey

06.-08.10.202018.-22.10.202012.-14.11.2020

11ad closing date:printing material:publication date:

16.10.202020.10.202003.11.2020

3-D printingPattern and die makingAdditive manufacturing

Special: Formnext

Formnext, Frankfurt/Germany 10.-13.11.2020

Specia

l GIESSEREI Special 2/2020

ad closing date:printing material:publication date::

23.10.202027.10.202010.11.2020

Research & innovation

12ad closing date:printing material:publication date:

13.11.202017.11.202008.12.2020

Foundry plants: installation, planning, construction, engineering

2021

1ad closing date:printing material:publication date:

11.12.202014.12.202005.01.2021

Mold and core productionSand preparation and reclamation

including WALL

CALENDAR 2021

The editors reserve the right to change the subject due to topicality.

Schedule of Publication / Editorial Programme

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* plus 3 mm bleed difference round

Rate card No. 47, valid since January 1, 2020

You can find the terms and conditions on www.giesserei.eu

Colour surcharges will not be discoun-ted:

Each standard colour 285,00 € Each special colour 700,00 €

Placement surcharges on b/w price (not discountable):

1. right side 20 % other binding placements 10 %

Discounts: For a booking period of one year

Series discount

3 – 5 advertisements 5%

6 – 11 advertisements 10 %

12 – 23 advertisements 15 %

24 and more ads 20 %

Quantity discount

2 pages 5 %

3 – 5 pages 10 %

6 – 9 pages 15 %

10 – 12 pages 20 %

from 13+ pages 25 % %

format type areawide x high in mm

with bleedwide x high in mm* black/white 4-colours

Front cover 186 x 186 - - 4,210.00

2./ 3./ 4. cover page 174 x 260 210 x 297 2,760.00 3,615.00

2/1 Page 174 x 260 430 x 303 4,255.00 5,110.00

1/1 Page 174 x 260 210 x 297 2,130.00 2,985.00

3/4 Page, horizontal3/4 Page, vertical

174 x 195130 x 260

210 x 210145 x 297

1,650.00 2,505.00

2/3 Page, horizontal2/3 Page, vertical

174 x 172114 x 260

210 x 191130 x 297

1,465.00 2,320.00

Juniorpage 128 x 174 145 x 210 1,120.00 1,975.00

1/2 Page, horizontal1/2 Page, vertical

174 x 128 85 x 260

210 x 145102 x 297

1,120.00 1,975.00

1/3 Page, horizontal1/3 Page, vertical

174 x 85 54 x 260

210 x 100 72 x 297

760.00 1,615.00

1/4 Page, horizontal1/4 Page, vertical1/4 Page, post card

174 x 62 40 x 260 85 x 128

210 x 80 57 x 297102 x 145

585.00 1,440.00

1/6 Page, horizontal1/6 Page, vertical

174 x 42 56 x 128

210 x 62 71 x 145

405.00 1,260.00

1/8 Page, horizontal1/8 Page1/8 Page, vertical

174 x 30 85 x 62 40 x 128

210 x 50102 x 80 55 x 145

330.00 1,185.00

1/16 Page 85 x 30 102 x 45 185,00 1.040,00

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2 Colours: each standard colour 285.00 € 4-colour advertisement (European scale) 855.00 € FColour surcharges will not be discountedEach special colour 700.00 € Metal and fluorescent colours on request

Format: There is no trimming surcharge for advertisements largerthan print area.

3 Surcharge: Position:

20 % surcharge for 1st right side, opposite start and endof text on the b/w basic price (not discountable), 10 % surchargefor other binding placements with the correspondingb/w-format price (not discountable).

Discounts: No discount on colour surcharges, additional technicaleffort charged and situations vacant.Combinations: 3 % for simultaneous placement in CP+Tand “Giesserei” of at least 3 advertisements within one year.

4 Sections: Job offers and job applications, see page 14

5 Special forms of advertise- ment:

Bound-in insertsDiscountable, 1 bound-in insert = 1/1 page adWeight up to 11g/sheet.Minimum size untrimmed (also folded)216 x 307 mm. Allowance for trim: On topand at the bottom of the page 5 mm each,outside and inside 3 mm each for binding.Only whole circulation.

1 Sheet = 2 pages 2,775.00 € 2 Sheet = 4 pages 5,500.00 €

Loose inserts Weight up to 25 g, max size 205 x 295 x 2 mm in the domestic circulation € 2,745.00in the total circulation including abroad3 samples requested from the publisher Price on request

Bound-in inserts

on request

6 Advertorial: The optimal supplement to your classic advertising with an editorial-like background. You provide text/picture material, we layout adapted to the magazine design:

2/1 pages, 4c (10,000 characters including spaces) 5,110.00 €

1/1 page, 4c (5,000 characters including spaces) 2,985.00 €

1/2 page horizontal, 4c (2,000 characters including spaces) 1,975.00 €

7 Terms of payment

2 % discount on payments within 14 daysand net price for payments within 30 daysfrom the date of the invoice.

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Rate card No. 47, valid since January 1, 2020

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14

Job applications (minimum size 1/16 page b/w)

Format Width x Height in mm only Print (b/w) Print (b/w) + Internet Only Internet

1/16 Page 85 x 30 horizontal 95.00 inclusive not possible

1/8 Page 85 x 62 horizontal 136.00 inclusive not possible

1/4 Page 40 x 260 vertical 174 x 62 horizontal 181.00 inclusive not possibleincl. box number fee and offer postage

and Internet.

Colour surcharges per standard colour: 285.00 € 4 colour surcharge: 855.00 € per special colour: 700.00 €

Box fee: Domestic: 7.00 €

Abroad: 10.00 €

JOB MARKET

Advertisement formats and prices for the job market (prices in Euro, surcharges not discountable)

The respective VAT rate is to be added to all prices.

Supplement to Advertising Rates List No. 47 You can find the terms and conditions on www.giesserei.eu

Format Width x Height in mm Job offerPrint only (b/w)

Job offerPrint (b/w) + Internet

Job offer Internet only,Duration 1 month

1/1 Page 174 x 260 1,670.00 1,892.00 540.00

3/4 Page130 x 260174 x 195

1,265.00 1,487.00 540.00

2/3 Page174 x 172 horizontal114 x 260 vertical

1,125.00 1,347.00 540.00

1/2 Page174 x 128 horizontal 85 x 260 vertical

850.00 1,072.00 540.00

1/3 Page174 x 85 horizontal 54 x 260 vertical

570.00 792.00 540.00

1/4 Page 85 x 128174 x 62 horizontal 40 x 260 vertical

425.00 647.00 540.00

1/8 Page 85 x 62 horizontal 333.00 603.00 540.00

1/16 Page 85 x 30 horizontal 310.00 570.00 540.00

You can find the terms and conditions on www.giesserei.eu.

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1. Audited by:

2. Distribution Copies per issue, annual average (July 1 2018 to June 30 2019)

Print run 2,917

Actual circulation:2,463 thereof outside Germany 318

Sold circulation 1,329 thereof outside Germany 195

Subscribed circulation 523

Single copies sold: 0

Other paid circulation: 407 thereof outside Germany 8

Free copies: 1,133 123

Remaining, voucher and archive copies 454

3. Geographical Distribution Analysis:

Percentage of actual circulation

Economic region % Copies

Germany 87 2,145

Outside Germany 13 318

Actual circulation 100 2,463

3.1 Breakdown of foreign distribution

Circulation and distribution analysis

 Western Europe (17 Countries) 250 Copies 10,2 %

 Eastern Europe (9 Countries) 42 Copies 1,7 %

 North America (1 Country) 6 Copies 0,2 %

 Latin America (2 countries) 4 Copies 0,2 %

 Asia (5 Countries) 16 Copies 0,6 %

Page 16: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

16

25%

25%

Gießereiindustrie

30%Eisengießerei

Leichtmetallgießerei

12 %Herstellung von Maschinen ...

11 %Planung, Beratung, Engineering

9%

9%

Stahlgießerei

sonstige Gießereien

3 %Hochschulen, Ausbildung

1 %Behörden, Verwaltung, Verband

8 %andere Branchen

(Mehrfachnennung möglich)

1. BranchenzugehörigkeitGIESSEREI erreicht die gesamte Branche (97%)

28 %Vorstand / Geschäftsführer mit Kapitalbeteiligung

23 %Abteilungsleiter

21 %Hauptabteilungsleiter / Ressortleiter

11 %Fachkraft

9 %Andere Position

5 %Projektleiter

2. Position im UnternehmenWelche Position bekleiden Sie in Ihrem Unternehmen ?

3 %Angestellter Vorstand, Geschäftsführer ohne Kapitalbeteiligung

1 %Inhaber / Mitinhaber außerhalb der Geschäftsführung

(gesamt 100 %)

Summary of the surveying method1. Basic population Readers of test edition No. 3/2013 of the magazine "GIESSEREI"

2. Form of examination Advertising Copytest GIESSEREI 3/2013

3. Sample random Sample from the recipient file

4. Interviewee Determination of the readers of the test edition in the companies Selection of the "highest ranking" user

5. Collection method Telephone interviews (C.A.T.I.)

6. Number of cases 150 interviews (net)

7. Investigation period 12.03. – 09.04.2013

8. Implementation Infotab Research, Munich, Germany

Multiple nomination possible.

25 %

11 %

30 %

9 %

25 %

9 %

1 %

12 %

3 %

8 %

Foundry industry

Iron foundry

Light metal foundry

Manufacture of machines ...

Planning, advice, engineering

Steel foundry i

Other foundry

Universities, education

Authorities, administration, association

other industries

1. Industry affiliation GIESSEREI reaches the entire industry (97 %)

(total 100 %)

28 %

9 %

23 %

5 %

21 %

3 %

11 %

1 %

Management board / managing director with equity participation

Other position

Head of department

Project manager

Head of department / departmental manager

Employed board member, managing director without equity participation

Specialist

Owner / co-owner outside of Managing directors

2. Position in the company What position do you hold in your company?

Readership Analysis

Page 17: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

17

Gute Themenmischung

Trifft voll und ganz zu

Ausführlich, fachlich in die ...

Exklusive Information

Aktualität

Glaubwürdigkeit

Umsetzbare Information

Gestaltung

Guter Ruf

Spaß

Wesentliches erfassbar

4. Inwieweit treffen folgende Aussagen auf die Zeitschrift GIESSEREI zu ?

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

5. Wenn es in Ihrem Betrieb um die Anschaffungen von Anlagen, Maschinen und Geräten oder den Bezugvon Dienstleistungen geht: In welchem Umfang sind Sie an diesen Investitionsentscheidungen beteiligt ?

20 % Entscheide allein / delegiere

33 % Vorbereitung

72% Entscheider 33% Multiplikatoren

52 % Entscheide im Team

3. What is your area of responsibility?

Management 33 %

Production 33 %

Sales / Distribution 27 %

Research & Development 14 %

Construction 4 %

Other area of responsibility 11 %

Organization / Administration 9 %

Test field / Quality control 11 %

Purchase 11 %

Marketing 11 %

Planning / Configuration 13 %

5. If your company is concerned with the purchase of plants, machinery and equipment or the purchase of services: to what extent are you involved in these investment decisions??

4. To what extent do the following statements apply to the magazine GIESSEREI

20 % Decide alone / delegate

52 % Make decisions in a team

33 % Preparation

72 % Decision-makers

33 % Multipliers

That is completely right

Detailed, professional in ...Exclusive information

TopicalityCredibility

Actionable informationLayout

Good reputationFun

Essentials understandable

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Good mix of topics

Readership Analysis

Page 18: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

18

= 43,7 %

1 Mio. and more 19,3 %

500,000 to under 1 Mio. 8,7 %

50,000 to under 100,000 4,7 %

under 25,000 5,3 %

25,000 to under 50,000 4,0 %

100,000 to under 250,000 8,0 %

250,000 to under 500,000 8,0 %

7. What is approximately the annual volume of expenditure that you can decide or influence in one way or another?

6. Frequency of use of GIESSEREI High acceptance: 92% read 11 - 12 issues

8 . How useful is the information from GIESSEREI for the job?

Very helpful

A little useful

Rather not

useful

Not useful

Useful

2 %6 %

24 %

68 % of readers attest high utility

19 %

(total 100 %)

8 %

11 - 12 issues

10 - 1 issues

92 %

Readership Analysis

CONCLUSIONFrequency of use Frequency of use 98% read all issues of the GIESSEREI

GIESSEREI covers the entire industry

GIESSEREI is read for about 56 minutes

Pages used 75% read (almost) all pages, 90% read more than half

Rating approx. 83% of readers rate “GIESSEREI” as good / very good

Benefits of the trade magazine High professional utility

Cross-section of readers Top decision-makers: 75% of readers are at least department heads.

Expense volume 32% decide over € 250,000 or more expense volume

Page 19: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

19

16,3 %mehr als 2 Stunden

43 %30 Minuten bis 1 Stunde

39 %bis 30 Minuten

1,7 %Sonstiges

Durchschnittliche Lesedauer

(gesamt 100 %)

43,0 %

39,0 %

Average reading time

(total 100 %)

16,3 %

1,7 %

more than 2 hours

30 minutes to 1 hour

up to 30 minutes

Others

Number of readers of an issue *

18,6 %1

24,4 %2 bis 3

15,7 %4 bis 5

16,9 %6 bis 10

23,8 %über 10

0,6 %Sonstiges

Anzahl der Leser einer Ausgabe *

(gesamt 100 %)

* Wie viele Personen lesen „GIESSEREI“ bzw. sind im Verteiler?

(total 100 %) * How many people read "GIESSEREI" or are in the distribution list?

18,6 %

24,4 %

15,7 %

16,9 %

23,8 %

0,6 %

1

2 to 3

4 to 5

6 to 10

more than 10

Others

Readership Analysis

Please indicate how many employees work in your company

20,9%1 – 20

12,8%21 – 50

11,0%51 – 100

9,9%101 – 200

20,3%201 – 500

22,7%über 500

2,3%Keine Angaben

Bitte geben Sie an, wie viele Beschäftigte in Ihrem Betrieb tätig sind

(gesamt 100 %)

1 -20

21 -50

51 - 100

101- 200

201 - 500

more than 500

not specified

20,9 %

12,8 %

11,0 %

9,9 %

20,3 %

22,7 %

2,3 %

(total 100 %)

Ages

12%bis 29 Jahre

51%30 – 49 Jahre

26%50 – 59 Jahre

11%über 60 Jahre

Altersangaben

(gesamt 100 %)

(total 100 %)

up to 29 years

30 - 49 years

50 - 59 years

over 60 years

12 %

51 %

26 %

11 %

Main activity (> 50 %) national / international

44,8 %Deutschland

17,4 %Europa

29,7 %international / weltweit

8,1 %keine Angaben

Überwiegenden Tätigkeit (> 50 %) national / international

(gesamt 100 %)

Germany

Europe

international / world wide

not specified

44,8 %

17,4 %

8,1 %

29,7 %

(total 100 %)

Page 20: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

20

Magazine profile

The specialist magazine for the international market

CASTING - Plant and Technology International (CP + T) is the leading English-language trade journal for the foundry industry with worldwide distribution.

It covers the entire foundry technology for iron and steel casting, as well as non-ferrous metal casting inclu-ding die casting. Raw and auxiliary materials as well as questions of quality monitoring and environmental protection are included. The focus is on technical articles from the practice of plant builders, suppliers and foundries. Short news about new facilities and processes and important events in the foundry industry com-plete the editorial offer.

Print run: 4,968

Sold circulation: 4,198(Yearly average: July 2018 – June 2019)

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CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

21

1 Titel: CASTING PLANT AND TECHNOLOGY INTERNATIONAL (CP+T)

2 Brief description: CP+T International is the leading English language technical journal for the foundry industry with a worldwide distribution.

3 Target group: Top and middle management in the interna tional foundry industry, and ministries, authorities

4 Frequency: 4x per year

5 Format: DIN A4

6 Volume: 2020 will be the 36th year of publication

7 Circulation: Print run: 4,968 Ex. Sold circulation: 4,198 Ex.

8 Organ: German Foundry Association (BDG)

9 Membership / IVW, Verband Deutscher Participation: Zeitschriftenverleger e.V. (audited circulation)

10 Publishing house: DVS Media GmbH Postfach 10 19 65, 40010 Düsseldorf Aachener Straße 172, 40223 Düsseldorf +49 211 15 91-0 +49 211 15 91-150 www.dvs-media.eu  [email protected]

11 Publisher: German Foundry Association (BDG)

12 Advertising: Markus Winterhalter +49 211 15 91-142 [email protected]

Magazine profile

Page 22: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

22

Schedule of Publication/Editorial Programme

The editors reserve the right to change the subject due to topicality.

Issue Dates Topics Trade Fairs | Conferences | Events

1ad closing date:printing material:publication date:

21.02.202025.02.202011.03.2020

Core production, molding materialsMelting shop, additive manufacturingSand preparation and reclamation

64. Österreichische Gießereitagung, Schladming/AustriaIntermoldJapan, Tokyo/JapanHanover Fair, Hanover/GermanyMetef, Verona/ItalyMetallurgy-Litmash, Moskau/Russia

02.-03.04.2020

17.-20.04.202020.-24.04.202027.-30.05.2020 08.-11.06.2020

2ad closing date:printing material:publication date:

15.05.202019.05.202003.06.2020

MaterialsCasting TechnologySimulationFettling and finishing

Metalforum, Poznan/PolandDie + Mould China, Shanghai/ChinaIntermold Thailand, Bangkok/ThailandEuroMold 2020, Joinville/Brazil

06.202010.-14.06.202024.-27.06.202008.2020

3ad closing date:printing material:publication date:

21.08.202025.08.202009.09.2020

Core productionMolding materialDie-castingFoundry plantsSand preparation and reclamation

METAL 2020, Kielce/PolandPOWTECH 2020, Nuremberg/GermanyFOND-EX 2020, Brünn/Czech RepublicAluminium 2020, Düsseldorf/GermanyThe 74th World Foundry Congress, Busan/KoreaEuroguss Mexico, Guadalajara/MexicoAnkiros Annofer Turkcast 2020, Istanbul/TurkeyAlucast, Chennai/India

29.09.-01.10.2020 29.09. - 01.10.202005.-09.10.202006.-08.10.202018.-22.10.202010.-12.11.202012.-14.11.2020 03.-05.12.2020

4ad closing date:printing material:publication date:

22.11.202026.11.202011.12.2020

Digitalization3-D printingEnvironmentEnergy

20211

ad closing date:printing material:publication date:

19.02.202124.02.202110.03.2021

Core production, molding materialsMelting plant, additive manufacturingSand preparation and reclamation

including WALL

CALENDAR 2021

Page 23: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

23

Rate card No. 29,valid since January 1, 2020

Format Type area wide x high in mm

with bleed wide x high in mm* black / white 4-coloured

Front cover 186 x 186 - - 5,135.00

2./ 3./ 4. cover page 174 x 260 210 x 297 3,355.00 4,210.00

1/1 page 174 x 260 210 x 297 2,798.00 3,653.00

2/3 Page, horizontal2/3 Page, vertical

174 x 172114 x 260

210 x 191130 x 297

1,925.00 2,780.00

Juniorpage 128 x 174 145 x 210 1,605.00 2,460.00

1/2 Page, horizontal1/2 Page, vertical

174 x 128 85 x 260

210 x 145102 x 297

1,605.00 2,460.00

1/3 Page, horizontal1/3 Page, vertical

174 x 85 54 x 260

210 x 100 72 x 297

995.00 1,850,00

1/4 Page, horizontal1/4 Page, vertical1/4 Page, post card

174 x 62 40 x 260 85 x 128

210 x 82 57 x 297102 x 145

765.00 1,620.00

Colour surcharges will not be discoun-ted:

Each standard colour 285,00 € Each special colour 700,00 €

Placement surcharges on b/w price (not discountable):

1. right side 20 % other binding placements 10 %

Discounts: For a booking period of one year

Series discount

3 – 5 advertisements 5%

6 – 11 advertisements 10 %

12 – 23 advertisements 15 %

24 and more ads 20 %

Quantity discount

from 13+ pages 25 % %

All prices are net, without VAT.

* plus 3 mm bleed difference round

You can find the terms and conditions on www.giesserei.eu

Page 24: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

24

2 Colours: Each standard colour 285.00 € 4-colour advertisement (European scale) 855.00 € Colour surcharges will not be discountedEach special colour 700.00 € Metal and fluorescent colours on request

Format: There is no trimming surcharge for advertisements larger

3 Surcharge: Position

10 % surcharge for other binding placements with the corresponding b/w-format price (not discountable).

Discounts: For a booking period of one year

Series discount Quantity discount2 advertisements 3 % 2 pages 5 %4 advertisements 5 % 4 pages 10 %8 advertisements 10 % 6 pages 15 % 8 pages 20 %

No discount on colour surcharges, additional technicaleffort charged and situations vacant.Combinations: 3 % for simultaneous placement in CP+Tand “Giesserei” of at least 3 advertisements within one year.

4 Sections on request

5 Special forms of advertise- ment:

Bound-in insertsDiscountable, 1 bound-in insert = 1/1 page adWeight up to 11g/sheet.Minimum size untrimmed (also folded)216 x 307 mm. Allowance for trim: On topand at the bottom of the page 5 mm each,outside and inside 3 mm each for binding.Only whole circulation. 1 Sheet = 2 pages 2,935.00 € 2 Sheet = 4 pages 5,875.00 €

Loose inserts Not bound in, max. size 205 x 295 mm.Weight up to 25 g 2,745,00 €

Glued-on items on request

6 Advertorial: The optimal supplement to your classic advertising with an editorial-like background.You provide text/picture material, we layout adapted to the magazine design:

2/1 pages, 4c(10,000 characters including spaces) 5,221.00 € 1/1 page, 4c(5,000 characters including spaces) 3,653.00 €1/2 page landscape(2,000 characters incl. spaces) 2,460.00 €

7 Terms of payment

2 % discount on payments within 14 daysand net price for payments within 30 daysfrom the date of the invoice.

Rate card No. 29,valid since January 1, 2020

You can find the terms and conditions on www.giesserei.eu.

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CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

25

Format Type area wide x high in mm

Job offer Print only (b/w)

Job offer Print (b/w) + Internet

Job offer Internet only, Duration 1 month

1/1 Page 174 x 260 1,670.00 1,892.00 540.00

3/4 Page130 x 260174 x 195

1,265.00 1,487.00 540.00

2/3 Page174 x 172 horizontal114 x 260 vertical

1,125.00 1,347.00 540.00

1/2 Page174 x 128 horizontal 85 x 260 vertical

850.00 1,072.00 540.00

1/3 Page174 x 85 horizontal 54 x 260 vertical

570.00 792.00 540.00

1/4 Page 85 x 128174 x 62 horizontal 40 x 260 vertical

425.00 647.00 540.00

1/8 Page 85 x 62 horizontal 333.00 603.00 540.00

1/16 Page 85 x 30 horizontal 299.00 570.00 540.00

incl. box number fee and offer

Colour surcharges per standard colour: 285.00 € 4 colour surcharge: 855.00 € per special colour: 700.00 €

Box fee: Domestic: 7.00 €

Abroad: 10.00 €

JOB MARKET

Advertisement formats and prices for the job market (prices in Euro, surchar-ges not discountable)

The respective VAT rate is to be added

Job applications (minimum size 1/16 page b/w)

Format Width x Height in mm only Print (b/w) Print (b/w) + Internet Only Internet

1/16 Page 85 x 30 horizontal 95.00 inclusive not possible

1/8 Page 85 x 62 horizontal 136.00 inclusive not possible

1/4 Page 40 x 260 vertical174 x 62 horizontal

181.00 inclusive not possible

Supplement to Advertising Rates List 29valid since January 1, 2020

You can find the terms and conditions on www.giesserei.eu.

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CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

26

3.1 Geographical Breakdown

 Europe 896 copies 35,8 %

 Asia 659 copies 26,3 %

 Latin America 213 copies 8,5 %

 Africa 218 copies 8,7 %

 Canada / USA 428 copies 17,1 %

 Australia / Oceania 90 copies 3,6 %

1 Audited by:

2 Distribution: Copies per issue, annual average

(July 1, 2017 to June 30, 2018)

3 Geographical Distribution Analysis:

Print run 4,968

Actual circulation4,198 thereof outside Germany 2,504

Sold circulation: 21 thereof outside Germany 9

Subscribed circulation: 21 thereof to members –

Single copies sold: –

Other paid circulation: –

Free copies: 4,177

Remaining, voucher and archive copies 791

Percentage of actual circulation

Economic region % copies

Germany 40 1,694

Outside Germany 60 2,504

Actual circulation 100 4,198

Circulation and distribution analysis

Total 2,504 copies

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CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

27

1.1 Sectors / economic sectors / company types

Position in the works

Groups of recipients (according to classification of economic sectors)

Percentage of actual distribu-tion

% copies

B 01 Iron, steel and malleable foundries 35 1,469

B 02 Non ferrous metal foundries (heavy and light metals) 8.7 365

B 03 Die casting foundries 2.7 113

B 04 Investment casting foundries 2.7 113

B 05 Manufacturer/suppliers of metallic charge materials, alloying metals and additives of iron, steeland malleable foundries 1.4 59

B 06 Manufacturer/suppliers of metallic charge materials, alloying metals and additives for non-ferrous foundries 0.5 21

B 07 Manufacturer of foundry equipment (plant and machinery, electrical equipment 1.4 59

B 08 Industrial furnaces 0.3 13

B 09 Suppliers of ancillary materials and operating equipment (e,g, moulding material binders, refractory products ancillary foundry mate-rials, hydraulic computers, measurement and control equipment etc,) 0.9 38

B 10 Pattern and permanent mould makers 0.2 8

B 11 Ministries and other authorities engaged with industrialization in Third world countries 5.8 244

B 12 Universities and technical colleges, research and advisory institutes 1.1 46

B 13Engineering companies and consultancies engaged in the foundry industry as well as importersand exporters of foundry plant and equipment, subsidiaries or agencies in third countries withoutown production facilities

4.2 176

B 14 Trade, technical and scientific organizations, chambers of commerce, banks 0.6 25

B 15 Others 2.4 101

No statement 32.1 1,348

Actual circulation 100.0 4,198

Receiver structure analysis

Page 28: DECISION MAKERS READ THE MARKET LEADING ......Total volume: 1,602 pages = 100 % Editorial part 1,346.5 pages 84 % Advertisements 255.5 pages 16 % Advertisements 195.5 pages / 76.4

CASTINGPLANT AND TECHNOLOGY

INTERNATIONAL

28

1.2 Size of business unit:Details were not requested because the value of this journal is not dependet on this.

2.1. Occupational features 2.1.1 Field of responsibilityl

Groups of recipientsPercentage of actual distribution

% copies

F 01 Executive function in a ministry or other authority 4.0 168

F 02 Company management, plant management 39.3 1,650

F 03 Assistant to company or plant management 2.7 113

F 04 Research, development, pilot plant 1.6 67

F 05 Production planning, production control operations scheduling 1.2 50

F 06 Pattern and permanent mould manufacture 1.0 42

F 07 Moulding and core making 0.3 13

F 08 Melting and casting 6.4 269

F 09 Continuous casting 0.4 17

F 10 Cleaning, fettling, finishing 0.1 4

F 11 Quality control 1.1 46

F 12 Project planning, plant planning, design 1.5 63

F 13 Maintenance, workshops, ancillary facilities 0.3 13

F 14 Environmental protection, Ergonomics 0.1 4

F 15 Energy and heat management 0.1 4

Production

Receiver structure analysis

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29

Receiver structure analysis

Groups of recipientsPercentage of actual distribution

% copies

F 16 Transport, stores, traffic management 0.1 4

F 17 Purchasing, materials management 0.4 17

F 18 Marketing and other commercial functions 1.1 46

F 19 Others (also technical libraries) 1.5 63

F 20 Function not known 4.1 172

No indication 32.7 1,373

Actual circulation 100.0 4,198

Continuation of the table on page 28

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30

Groups of recipients

Percentage of actual dis-tribution

% copies

P 01 Executive function in a ministry or other authority 4.0 168

P 02 Owner, company management 38.3 1,608

P 03 Assistant to company management 3.2 134

P 04 Chief Engineer, chief designer or chief metallurgist 3.4 143

P 05 Works or departmental manager 2.7 113

P 06 Works engineer, design engineer, works assistant 4.0 168

P 07 Moulding or melting shop foreman 1.6 67

P 08 Consulting engineers 0.2 9

P 09 Consulting engineers 1.7 71

P 10 Teachers at universities, technical colleges, technical high schools 0.6 25

P 11 All others 3.5 147

P 12 Position unknown 4.1 172

No indication 32.7 1,373

Actual circulation 100.0 4,198

Summary of the surveying method

1. Method: Analysis of recipient structure by data evaluation -

100 % survey 2. Population: actual circulation 4,198 = 100.0 % Not considered in the survey 711 = 17.0 %

3. Sample: 100 % survey

4. Target persons of the survey: personal recipients in the institutions

contained in the data pool

5. Period of the survey: July 1, 2018 – June 30, 2019

2.1.2 Position in the works

Receiver structure analysis

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31

Industry Suppliers Guide

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Number of keywords Cost per annum/per keyword (EUR)*

1 - 2 200.00

3 - 5 190.00

6 - 11 180.00

12 - 15 170.00

16 - 20 160.00

21 + on request

Prices

The price of your entry depends on the number of keywords. * The prices are subject to VAT.

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1 Size of journal:

210 mm wide, 297 mm high, DIN A4format untrimmed: 216 mm wide,303 mm high. 3 mm trimming allowanceat all sides

Print area: 174 mm wide, 260 mm high2 columns, 85 mm wide each

2 Printing and binding method:

Offset, perfect binding

3 Transmission of digital data

Britta Wingartz +49 211 15 91-155 [email protected]

Vanessa Wollstein +49 211 15 91-152 [email protected]

4 File formats: We recommend PDF/x-3 data files. The transmission of open data (e.g. InDesign, Quark Xpress, etc) should be avoided.The file must be printable, i.e. with all used fonts embedded in the file. Halftone images should have a resolution of 300 dpi, line-art images a resolution of at least 1200 dpi.

5 Colours European scale (CMYK) according to ISO12647-2:2013 (PSO), Spot co-lours on request.For conversion and control of the colour space (ICC Color Management), please refer to the standard ECI offset profiles.(The “ECI_Offset_2009” package is available free of charge at www.eci.org).

6 Archiving of data:

As the data are archived, it is generally possible to use the data in an unchanged version for reprints. However, we do notassume any responsibility for the provided data.

7 Warranty: We accept no responsibility for the printing result, if the data (for texts, colours, artwork) provided are incomplete or deviate from the proof. Wrong exposures due to incomplete or faulty files,wrong settings or incomplete instructions will be charged extra. Also ad-ditional typesetting or copying effort and theproduction of faulty proofs will be extra charged.

Formats and technical details

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Type area

Width x Height

Trimmed size*

Width x Height

* plus 3 mm bleed difference round

1/2, Page vertical

85 x 260 mm 102 x 297 mm *

1/2 Page, horizontal

174 x 128 mm 210 x 145 mm *

2/3 Page, horizontal

174 x 172 mm 216 x 194 mm *

2/3 Page, vertical

114 x 260 mm 130 x 297 mm *

1/1 Page

174 x 260 mm 210 x 297 mm *

Front Cover

186 x 186 mm

1/16 Page

85 x 30 mm 102 x 45 mm *

1/8 Page

85 x 62 mm 102 x 80 mm *

1/8 Page, vertical

40 x 128 mm 55 x 145 mm *

1/8 Page, horizontal

174 x 30 mm 210 x 50 mm *

56 x 128 mm 71 x 145 mm *

1/6 Page, vertical1/6 Page, horizontal

174 x 42 mm 210 x 62 mm *

1/4 Page, Post card

85 x 128 mm 102 x 145 mm

1/4 Page,vertical

40 x 260 mm 57 x 297 mm *

1/3 Page, vertical

54 x 260 mm 72 x 297 mm *

1/4 Page, horizontal

174 x 62 mm 210 x 80 mm *

1/3 Page horizontal

174 x 85 mm 210 x 100 mm *

Juniorpage

128 x 174 mm 145 x 210 mm *

Formats and technical details

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Bound-in inserts: Before accepting and confirming the order, a binding sample, if necessary a blind sample with details of size and weight, must be submitted. Supplements must be designed in such a way that they are recog-nizable as advertising, cannot be confused with the editorial section, and may only advertise the sales program of an advertiser. The placement of supple-ments depends on the technical possibilities. Sup-plements that are printed on a material other than paper can only be accepted with the prior approval of the post office.

Formats: untrimmed in mm Width x Height 1 Sheet (= 2 Pages) 216 x 307 2 Sheet (= 4 Pages) 432 x 307 3 Sheet (= 6 Pages) 620 x 307 4 Sheet (= 8 Pages) = 2 x 2 Sheets

Required quantity: on request

Technial information Bound-in inserts are to be delivered untrimmed. Multi-page bound-in inserts must be delivered folded accordingly. The front of the insert must be marked. The type and design of the Bound-in inserts must be trimmed in such a way that additional preparation and processing is not necessary. Difficulties and additional folding and gluing work will be invoiced separately. In the case of multi-leaf Bound-in inserts, the Bound-in inserts must be closed towards the bundle, i.e. in the direction of insertion. In all other cases, a hardship surcharge must be calculated.

Shipping address: Free delivery to: W. Kohlhammer Druckerei GmbH + Co. KG Augsburger Straße 722 70329 Stuttgart / Germany Delivery note: For magazine "GIESSEREI", issue (No.)

AMF-Standard für Mediadaten Fachmedien

Seite 16 Seite 17

Abb. 9 Muster Informationsblatt Anzeigenformate

Satzspiegel:B x H: 185 mm x 265 mmAnschnittformat:B x H: 210 mm x 297 mm

Satzspiegel:B x H: 185 mm x 175 mmAnschnittformat:B x H: 210 mm x 190 mm

Satzspiegel:B x H: 90 mm x 265 mmAnschnittformat:B x H: 104 mm x 297 mm

Satzspiegel:B x H: 185 mm x 130 mmAnschnittformat:B x H: 210 mm x 145 mm

Satzspiegel:B x H: 135 mm x 185 mmAnschnittformat:B x H: 146 mm x 202 mm

Satzspiegel:B x H: 60 mm x 265 mmAnschnittformat:B x H: 72 mm x 297 mm

Satzspiegel:B x H: 185 mm x 90 mmAnschnittformat:B x H: 210 mm x 105 mm

Satzspiegel:B x H: 43 mm x 265 mmAnschnittformat:B x H: 55 mm x 297 mm

Satzspiegel:B x H: 90 mm x 130 mmAnschnittformat:B x H: 104 mm x 145 mm

Satzspiegel:B x H: 185 mm x 60 mmAnschnittformat:B x H: 210 mm x 75 mm

Anzeigenformate im Anschnitt: alle Formate zzgl. 3 mm Beschnittzugabe an allen Seiten. Sonderformate auf Anfrage.

2/3 Seite quer

1/2 Seite hoch

1/2 Seite quer

Juniorpage

1/3 Seite hoch

1/3 Seite quer

1/4 Seite hoch

1/4 Seite 2spaltig

1/4 Seite quer

FachzeitschriftFormate und technische AngabenTITEL (LOGO) F

Anzeigenformate

1/1 Seite

Abb. 10 Muster Informationsblatt Ad Specials

Beihefter: Vor Auftragsannahme und -bestätigung ist ein verbindliches Muster, notfalls ein Blindmuster mit Größen- und Gewichtsangabe vorzulegen. Beihefter müssen so gestaltet werden, dass sie als Werbung erkennbar sind, nicht mit dem Redaktionsteil verwechselt werden können und dürfen nur für das Verkaufsprogramm eines Werbungstreibenden werben. Die Platzierung von Beiheftern ist abhängig von den technischen Möglichkeiten. Beihefter, die auf einem anderen Werkstoff als Papier gedruckt sind, können nur nach vorheriger, vom Verlag einzuholender Zustimmung der Post angenommen werden.

Formate: unbeschnitten in mm Breite x Höhe1 Blatt (= 2 Seiten) 216 x 3052 Blatt (= 4 Seiten) 432 x 3053 Blatt (= 6 Seiten) 620 x 3054 Blatt (= 8 Seiten) = 2 x 2 Blatt

Benötigte Menge: xx xxx Exemplare

Technische Angaben: Beihefter sind unbeschnitten anzuliefern. Mehrblättrige Beihefter müssen entsprechend gefalzt angeliefert werden. Die Vorderseite des Beihefters ist zu kennzeichnen. In der Art und Ausführung müssen Beihefter so beschaffen sein, dass eine zusätzliche Aufbereitung und Bearbeitung nicht erforderlich ist. Erschwernisse und zusätzliche Falz- und Klebe-arbeiten werden gesondert in Rechnung gestellt. Bei mehrblättrigen Beiheftern muss der Beihefter zum Bund, also in Einsteckrichtung geschlossen sein. In allen anderen Fällen muss ein Erschwerniszuschlag berechnet werden

Versandanschrift: Lieferung frei ….Bahnstation: Liefervermerk: Für „Zeitschrift XX“, Ausgabe (Nr.) Zeiten: Mo. - Fr. 7.00 Uhr bis 18.00 Uhr Euro-Palettenmaß: 80 x 120 cm (Höhe max. 110 cm)

432 mm

216 untrimmed

307

mm

2- and 4-sided Fold

210 trimmed

297

mm

trim

med

205 mm

Fold (Gutter) Fold29

7 m

m tr

imm

ed

307

mm

unt

rimm

ed

6-sided

BeihefterFormate und technische AngabenTITEL (LOGO)

ModulFachzeit-schrift

ModulNewsletter

ModulWebsite

5 mm

5 mm 5 mm

5 mm

210 mm

620 mm

max. 190 mm

Bound-in insertsFormats and technical details

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Loose inserts: The condition for the order acceptance and con-firmation by the publisher is the submission of a binding sample, if necessary a blind sample with details of size and weight. Inserts may only adver-tise an advertiser's sales program. They must be designed so that they are not confused with the text part of the magazine. The placement according to the technical possibilities.

Insert note: An insert note will be included in the ad section free of charge.

Required quantity: on request

Delivery date: Up to 10 days after the advertising deadline. (see schedule and topic plan, pages 2 and 3)

Format: Maximum 205 x 295 mm

Shipping address: Free delivery to: W. Kohlhammer Druckerei GmbH + Co. KG Augsburger Straße 722 70329 Stuttgart / Germany Delivery note: For magazine "GIESSEREI", issue (No.)

Technial information Loose inserts are inserted loosely. They must con-sist of one piece and be made in such a way that no additional processing is necessary. Difficulties in processing and additional work (e.g. folding) will be invoiced separately. Inserts that are printed on a material other than paper can only be accepted after submission of a binding sample to check the possibilities of processing and shipping. If the insert consists of several sheets, it must be closed to the bundle, i.e. in the direction of insertion.

Postcards stuck on inserts or advertisements, as well as other advertising material on request

Loose inserts, glued-on advertising materialFormats and technical details

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54 GIESSEREI 104 05/2017 GIESSEREI 104 05/2017 55

TECHNOLOGIE & TRENDS

häufigsten verwendeten Chargenzusam-mensetzung, festgelegt. Der Gewichtsan-teil der Altschrotte liegt bei 50 %. Die Altschrotte sind größtenteils Bleche mit niedriger Schüttdichte und variierendem Anteil organischer Anhaftungen. Die Neu-schrotte bestehen überwiegend aus Kreislaufmaterial der angeschlossenen Gießerei. Je nach Beschaffenheit der Vor-stoffe werden die Chargen in 8 bis 10 Teilchargen zu je 1,3 bis 2 t aufgeteilt.

Das Einbringen der Teilchargen erfolgt so schnell wie möglich. Nach dem Ein-bringen einer Teilcharge befinden sich die Vorstoffe im vorderen Bereich des Ofens (siehe Bild 2). Bevor eine weitere Teilchar-ge chargiert werden kann, müssen die im Ofen befindlichen Vorstoffe in den hinte-ren Teil der Trommel gefördert werden.

Bei allen Teilchargen ist ein unkontrol-liertes Abbrennen bzw. ein zu schnelles Verbrennen unter Sauerstoffmangel der Fremdstoffe zu vermeiden. Dazu wird der Ofen bei niedriger Umdrehungsgeschwin-digkeit und möglichst geringer Arbeits-temperatur, d. h. niedrigem Energieein-trag durch den Brenner, betrieben. Um eine zu hohe Konzentration von Schad-gasen zu vermeiden, wird das Abgas emis-sionstechnisch überwacht. Das Einbrin-gen weiterer Vorstoffe erfolgt erst, wenn alle organischen Fremdstoffe der im Ofen befindlichen Vorstoffe thermisch entfernt wurden. Dadurch wird zusätzlich ein Sau-erstoffmangel im Ofeninnenraum vermie-den, der durch ein zu schnelles Abbren-nen großer Mengen organischer Bestand-teile entsteht.

Die Kapazität des Ofens ist aufgrund der geringen Schüttdichte der Altschrot-te nach dem Einbringen von ca. 5 bis 7 Teilchargen ausgelastet. Die folgenden Teilchargen können erst eingebracht wer-den, wenn die Vorstoffe in sich zusam-mengesackt sind. Dieser Punkt der Volu-menreduzierung wird aufgrund von Erfah-rungswerten der Mitarbeiter bzw. einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes bei geöffneter Arbeitstür bestimmt. Nach dem Einbringen aller Teilchargen werden die Vorstoffe auf Schmelztemperatur er-hitzt, geschmolzen und für den Transport sowie die weitere Verarbeitung überhitzt. Nachdem die gewünschte Temperatur er-reicht ist, werden die Schmelze in einen Tiegelofen und die Salzschlacke in einen Auffangkübel abgeführt.

Der beschriebene Prozess ist im Aus-gangszustand sehr energieintensiv und kaum reproduzierbar. Bild 3 zeigt die Ofen-reisedauer für 24 Chargen mit Altschrott-anteilen zwischen 35 und 60 %. Die Dauer der Ofenreisen beträgt zwischen 4,1 und 7,5 h. Der Energiebedarf variiert zwischen

ze die in Bezug auf den Energieeintrag maximal mögliche Temperatur erreicht hat. Dieser Zusammenhang beruht auf der Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Schmelze [6]. Um eine flexible Wahl der Vorstoffzusammensetzung zu ermög-lichen, berücksichtigt die entwickelte Me-thode den Verlauf der Leistungsaufnah-me. Demnach wird zunächst ein Leis-tungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen optimalen Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser Be-reich ergibt sich aufgrund der Zeitpunkte, zu denen die Mitarbeiter, basierend auf der visuellen Beurteilung der Schmelze, den Zustand der Schmelze und des Ofens als optimal zur Aufnahme der nächsten Teilcharge bewerten. Er liegt bei einer Ab-nahme der Leistung zwischen 30 und 50 % [3]. Dieser relativ große Leistungs-bereich erleichtert die praktische Anwen-dung. Auf Basis dieses Leistungsberei-ches wurden Pilotofenreisen durchge-führt, bei denen das Chargieren aufgrund der Abnahme der Leistung erfolgte. Bild 5 zeigt den untersuchten Drehtrom-melofen und den Verlauf der Leistungs-aufnahme inklusive des empfohlenen Leistungsbereiches.

Die Leistungsaufnahme wurde im Ver-lauf der Ofenreise überwacht. Das Char-gieren der Teilchargen 1 bis 6 erfolgte auf-grund der visuellen Beurteilung des Abga-ses und der Emissionsüberwachung. Der Verlauf der elektrischen Leistung in Bild 5 beginnt bei der siebten Teilcharge. Bei ei-ner Abnahme um jeweils 35 % wurde der Mitarbeiter informiert, dass laut Leistungs-aufnahme die nächste Teilcharge einge-bracht werden kann (Bild 5, grüne Punkte). Die visuelle Beurteilung des Schmelzzu-standes durch einen erfahrenen Ofenfah-rer diente als Verifikation, ob der Zustand der Schmelze zum Einbringen weiterer Vor-stoffe geeignet ist. Das Chargieren (Bild 5, blauer Punkt) erfolgte bei der vier-ten Teilcharge kurz nach und bei den drei folgenden innerhalb des zuvor theoretisch bestimmten optimalen Bereichs (Bild 5, der optimale Bereich liegt zwischen dem grü-nen und dem roten Punkt).

Mit der praktischen Untersuchung konnte die Annahme, dass bei einer Ab-nahme der elektrischen Leistung zwi-schen 30 und 50 % das Volumen der Vor-stoffe weit genug verringert ist, um eine neue Teilcharge aufzunehmen, verifiziert werden. Weiterhin wurde verdeutlicht, dass das leistungsabhängige Chargieren eine geeignete Methode zur Wahl der Chargierzeitpunkte und analog der Redu-zierung der Ofenreisedauer und Türöff-nungszeiten ist.

Zur Anwendung der entwickelten Me-

thodik wurde ein Drehtrommelofen um-gerüstet. Der Verlauf der elektrischen Leistung wird über einen nachgerüsteten Leistungsanalysator aufgenommen und auf einem Monitor am Bedienfeld des Ofens ausgegeben. Je nach Abnahme der elektrischen Leistung wird dem Ofenbe-diener signalisiert, ob sich der Ofen im optimalen Leistungsbereich befindet. Zur Bestimmung des Potenzials in Bezug auf eine Reduzierung des Energiebedarfs und einer Produktivitätssteigerung wurden weitere Ofenreisen durchgeführt. Die Er-gebnisse werden im Folgenden darge-stellt.

Ergebnisse

Die Messdaten von 24 Ofenreisen mit konventioneller Vorgehensweise wurden mit Daten von 9 Ofenreisen verglichen, die nach der leistungsorientierten Metho-dik durchgeführt wurden. Ofenreisen mit längeren Standzeiten durch materialfluss-bedingte Störungen wurden nicht mit in den Vergleich einbezogen. Bild 6 zeigt die Ergebnisse für die Dauer der Ofenreisen und den Energiebedarf im Vergleich.

In Bezug auf die konventionelle Me-thodik betrug die Dauer im Schnitt 5,5 h bei einem spezifischen Energiebedarf von 540 kWh/t Legierung. Aufgrund der leis-tungsorientierten Vorgehensweise konn-ten die Ofenreisedauer auf durchschnitt-lich 4,6 h und der Energiebedarf auf 440 kWh/t Legierung gesenkt werden. Dies entspricht einer Verringerung der Prozessdauer um 16,3 % sowie einer Sen-kung des spezifischen Energiebedarfs um 18,5 %. Darüber hinaus konnte die Streu-ung der Chargenzeiten deutlich verringert werden. Bild 6 veranschaulicht dies über die farbigen Flächen. Eine geringere Streuung vereinfacht die Abstimmung zwi-schen dem Schmelz- und seinem Folge-prozess. Eine ausführlichere Darstellung sowie weitere Ergebnisse können [3] ent-nommen werden.

Zusammenfassung

Mit dem leistungsabhängigen Chargieren wurde eine Methode entwickelt, die eine nicht-invasive Beurteilung des Schmelz-zustandes im Drehtrommelofen und damit einhergehend eine Verringerung der Ofen-reisedauer und des Energiebedarfs er-möglicht. Zur Herleitung dieser Methode wurden verschiedene Ofenreisen beob-achtet und analysiert. Aufgrund der Be-schaffenheit der Vorstoffe und der be-grenzten Kapazität des Ofens müssen die Vorstoffe in mehreren Teilchargen in den Ofen eingebracht werden. Dabei stellte

sich heraus, dass die Mitarbeiter die Char-gierzeitpunkte aufgrund einer einge-schränkten messtechnischen Überwa-chung mithilfe ihres Erfahrungswissens und einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes wählen. Diese Vorgehens-weise ist insbesondere beim Schmelzen von Altschrotten kaum reproduzierbar. Infolgedessen variieren Dauer und Ener-giebedarf einzelner Ofenreisen teilweise erheblich.

Bei der Untersuchung verschiedener Ofenparameter wurde die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Trommelan-triebs von der im Ofen befindlichen Vor-stoffmasse, der Drehgeschwindigkeit und dem Aggregatzustand der Vorstoffe er-sichtlich. Aufgrund dieser Erkenntnis wur-de ein Leistungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen effizienten Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser liegt bei einer Abnahme der Leis-tung des Ofenantriebs zwischen 30 und 50 %. Zur Verifikation wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Chargierzeit-punkt aufgrund der Leistungsaufnahme gewählt wurde. Der optimale Chargierzeit-punkt konnte ohne ein Öffnen des Ofens reproduzierbar bestimmt werden. Es kam zu einer durchschnittlichen Verringerung der Ofenreisedauer um 16,3 %. Der Ener-giebedarf konnte um 18,5 % gesenkt wer-den.

M.Sc. Kai Bloemen, Dipl.-Wirtsch.-Ing. M.Sc. Felix Ebersold, Prof. Dr. Jens Hes-selbach, Fachgebiet Umweltgerechte Pro-dukte und Prozesse, Universität Kassel

Literatur:[1] WVM. n. d.: Produktion von Primär- und Sekundäraluminium in Deutschland in den Jahren 2006 bis 2015 (in 1000 Tonnen). Statista. Zugriff am 14. November 2016. Verfügbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/197960/umfra-ge/produktion-von-primaer-und-sekun- daeraluminium-in-deutschland/.[2] Krone, K.: Aluminium-Recycling. Vom Vorstoff bis zur fertigen Legierung. Alumi-nium-Verlag, Düsseldorf, 2000.[3] Bloemen, K.: Klima- und energieeffizi-ente Bereitstellung von Flüssigaluminium für den Druckgießprozess. Dissertation, Universität Kassel, 2017.[4] Schmitz, C.: Handbook of aluminium recycling. Mechanical preparation, metal-lurgical processing, heat treatment. 2. Auf-lage. Vulkan-Verlag, Essen, 2014.[5] Zhou, Bo: Modelling the melting of post-consumer scrap within a rotary melting furnace for aluminium recycling. Delft Uni-versity of Technology, 2005.[6] Yao, T. P.: Die Viskosität metallischer

400 und 800 kWh/t Legierung. Neben ei-ner schwankenden Ausbringung ist die große Streuung der Prozesszeit auch für die Versorgung der nachgelagerten Druck-gießanlagen mit Aluminiumschmelze pro-blematisch.

Untersuchung

Das Chargieren der Vorstoffe aufgrund von Erfahrungswerten und visueller Be-urteilung hat sich in der Praxis als Metho-de erwiesen, die trotz nicht vorhandener messtechnischer Überwachung in Bezug auf Prozessdauer und Schmelzertrag zu guten Ergebnissen führt. Diese Vorge-hensweise setzt neben einem tiefen Pro-zessverständnis ein häufiges Öffnen des Schmelzofens voraus. Durch die kontinu-ierliche Entlüftung kommt es bei geöffne-ter Arbeitstür zu einem Falschluftvolu-menstrom, der den Ofen durchströmt und Wärme über das Abgas aus dem Ofen transportiert.

Weiterhin kann es aufgrund einge-schränkter messtechnischer Überwa-chung zu einer ineffizienten Wahl der Chargierzeitpunkte kommen. Wenn der Chargierzeitpunkt zu früh gewählt wird, ist nicht ausreichend Volumen im Ofen vorhanden, um die nächste Teilcharge aufzunehmen. Der Ofen muss geschlos-sen und zu einem späteren Zeitpunkt er-neut geöffnet werden.

Zur Lösung dieser Problemstellung soll eine Messgröße ermittelt werden, die zur nicht-invasiven Beurteilung des Schmelz-zustandes geeignet ist. Dadurch können eine effiziente Bestimmung der Chargier-zeitpunkte bei geschlossener Arbeitstür erfolgen und eine Reduzierung der Tür-öffnungszeit sowie der Prozessdauer er-reicht werden.

Aufgrund von Verweisen in [1, 4, 5] wur-den die Parameter Abgastemperatur, Tem-peratur der Ofenhülle und Leistungsauf-nahme des Trommelantriebs auf Eignung zur nicht-invasiven Beurteilung geprüft. Theoretisch ist die Bestimmung der Tem-peratur des Aluminiums bzw. der vom Aluminium aufgenommen Energie anhand der Temperatur des Abgases oder der Ofenhülle möglich. Werden die ein- und ausgehenden Energieströme bilanziert, ergeben sich die im Ofen verbleibende Energie sowie die Temperatur des Alumi-niums. Praktisch ist diese Methode je-doch aus den folgenden Gründen nur be-dingt umsetzbar: > Die genaue Zusammensetzung der

Vorstoffe, insbesondere der Anteil or-ganischer Fremdstoffe, die je nach Schrottsorte einen hohen Energiege-halt aufweisen (Farben, Lacke, Öle,

Papier, Polymere, vgl. [7]), ist unbe-kannt.

> Die Ofenwand unterliegt durch fort-laufenden Kontakt mit Abdecksalzen und Vorstoffen einem kontinuierlichen Verschleiß, wodurch sich der Wärme-durchgang durch die Ofenwand stän-dig, aber nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche des Mantels verän-dert [3].

> Der Ofen ist gegenüber seiner Umge-bung nicht abgedichtet. Über die Ofen-tür und einen Ringspalt zwischen Trommel und Abgaskanal wird ein un-bekannter Falschluftstrom ins System eingebracht [3].

Demnach wird die genaue Beurteilung des Schmelzzustandes aufgrund der Energie-bilanz für das vorliegende System als un-geeignet bewertet.

Die Bestimmung der Aufnahme der elektrischen Leistung des Trommelan-triebs ist mit geringem messtechnischem Aufwand verbunden und wird nicht direkt von den thermischen Vorgängen im Ofen beeinflusst. Die zur Bewegung der Trom-mel notwendige Energie ist von der Um-drehungszahl, der Vorstoffmasse und dem Zustand des Vorstoffes in der Trom-mel abhängig [3]. Um die Eignung für ei-ne Bestimmung der Chargierzeitpunkte zu prüfen, wurden Untersuchungen an einem Drehtrommelofen während des Schmelzprozesses durchgeführt und alle relevanten Größen messtechnisch er-fasst. Bild 4 stellt die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Ofenantriebs (graue Kurve) von der Vorstoffmasse, der Drehgeschwindigkeit (rote Kurve) und des Aggregatzustandes der Vorstoffe dar.

In Bereich A ist zunächst ersichtlich, dass beim Einbringen der Teilchargen (hell-blaue Linie) die Leistungsaufnahme ohne den Einfluss anderer Mechanismen steigt. In Bereich C lässt sich der Einfluss der Drehgeschwindigkeit erkennen. Bei einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit ver-ringert sich die Leistungsaufnahme.

Der Einfluss des Aggregatzustandes der Vorstoffe ist u. a. in Bereich B ersicht-lich. Die ungeschmolzenen Vorstoffe rei-ben an der Ofenwand und den Rührkör-pern. Beim Übergang von der festen in die flüssige Phase sinkt der Reibungswi-derstand zwischen Ofenwand und Alumi-nium. Bei gleicher Masse muss weniger Energie aufgewendet werden, um die Trommel zu bewegen. Mit steigendem An-teil flüssiger Legierung wird die Abnahme der Leistungsaufnahme geringer. Auch nach vollständigem Übergang der Vorstof-fe in die flüssige Phase sinkt die Leis-tungsaufnahme so lange, bis die Schmel-

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TECHNOLOGIE & TRENDS

häufigsten verwendeten Chargenzusam-mensetzung, festgelegt. Der Gewichtsan-teil der Altschrotte liegt bei 50 %. Die Altschrotte sind größtenteils Bleche mit niedriger Schüttdichte und variierendem Anteil organischer Anhaftungen. Die Neu-schrotte bestehen überwiegend aus Kreislaufmaterial der angeschlossenen Gießerei. Je nach Beschaffenheit der Vor-stoffe werden die Chargen in 8 bis 10 Teilchargen zu je 1,3 bis 2 t aufgeteilt.

Das Einbringen der Teilchargen erfolgt so schnell wie möglich. Nach dem Ein-bringen einer Teilcharge befinden sich die Vorstoffe im vorderen Bereich des Ofens (siehe Bild 2). Bevor eine weitere Teilchar-ge chargiert werden kann, müssen die im Ofen befindlichen Vorstoffe in den hinte-ren Teil der Trommel gefördert werden.

Bei allen Teilchargen ist ein unkontrol-liertes Abbrennen bzw. ein zu schnelles Verbrennen unter Sauerstoffmangel der Fremdstoffe zu vermeiden. Dazu wird der Ofen bei niedriger Umdrehungsgeschwin-digkeit und möglichst geringer Arbeits-temperatur, d. h. niedrigem Energieein-trag durch den Brenner, betrieben. Um eine zu hohe Konzentration von Schad-gasen zu vermeiden, wird das Abgas emis-sionstechnisch überwacht. Das Einbrin-gen weiterer Vorstoffe erfolgt erst, wenn alle organischen Fremdstoffe der im Ofen befindlichen Vorstoffe thermisch entfernt wurden. Dadurch wird zusätzlich ein Sau-erstoffmangel im Ofeninnenraum vermie-den, der durch ein zu schnelles Abbren-nen großer Mengen organischer Bestand-teile entsteht.

Die Kapazität des Ofens ist aufgrund der geringen Schüttdichte der Altschrot-te nach dem Einbringen von ca. 5 bis 7 Teilchargen ausgelastet. Die folgenden Teilchargen können erst eingebracht wer-den, wenn die Vorstoffe in sich zusam-mengesackt sind. Dieser Punkt der Volu-menreduzierung wird aufgrund von Erfah-rungswerten der Mitarbeiter bzw. einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes bei geöffneter Arbeitstür bestimmt. Nach dem Einbringen aller Teilchargen werden die Vorstoffe auf Schmelztemperatur er-hitzt, geschmolzen und für den Transport sowie die weitere Verarbeitung überhitzt. Nachdem die gewünschte Temperatur er-reicht ist, werden die Schmelze in einen Tiegelofen und die Salzschlacke in einen Auffangkübel abgeführt.

Der beschriebene Prozess ist im Aus-gangszustand sehr energieintensiv und kaum reproduzierbar. Bild 3 zeigt die Ofen-reisedauer für 24 Chargen mit Altschrott-anteilen zwischen 35 und 60 %. Die Dauer der Ofenreisen beträgt zwischen 4,1 und 7,5 h. Der Energiebedarf variiert zwischen

ze die in Bezug auf den Energieeintrag maximal mögliche Temperatur erreicht hat. Dieser Zusammenhang beruht auf der Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Schmelze [6]. Um eine flexible Wahl der Vorstoffzusammensetzung zu ermög-lichen, berücksichtigt die entwickelte Me-thode den Verlauf der Leistungsaufnah-me. Demnach wird zunächst ein Leis-tungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen optimalen Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser Be-reich ergibt sich aufgrund der Zeitpunkte, zu denen die Mitarbeiter, basierend auf der visuellen Beurteilung der Schmelze, den Zustand der Schmelze und des Ofens als optimal zur Aufnahme der nächsten Teilcharge bewerten. Er liegt bei einer Ab-nahme der Leistung zwischen 30 und 50 % [3]. Dieser relativ große Leistungs-bereich erleichtert die praktische Anwen-dung. Auf Basis dieses Leistungsberei-ches wurden Pilotofenreisen durchge-führt, bei denen das Chargieren aufgrund der Abnahme der Leistung erfolgte. Bild 5 zeigt den untersuchten Drehtrom-melofen und den Verlauf der Leistungs-aufnahme inklusive des empfohlenen Leistungsbereiches.

Die Leistungsaufnahme wurde im Ver-lauf der Ofenreise überwacht. Das Char-gieren der Teilchargen 1 bis 6 erfolgte auf-grund der visuellen Beurteilung des Abga-ses und der Emissionsüberwachung. Der Verlauf der elektrischen Leistung in Bild 5 beginnt bei der siebten Teilcharge. Bei ei-ner Abnahme um jeweils 35 % wurde der Mitarbeiter informiert, dass laut Leistungs-aufnahme die nächste Teilcharge einge-bracht werden kann (Bild 5, grüne Punkte). Die visuelle Beurteilung des Schmelzzu-standes durch einen erfahrenen Ofenfah-rer diente als Verifikation, ob der Zustand der Schmelze zum Einbringen weiterer Vor-stoffe geeignet ist. Das Chargieren (Bild 5, blauer Punkt) erfolgte bei der vier-ten Teilcharge kurz nach und bei den drei folgenden innerhalb des zuvor theoretisch bestimmten optimalen Bereichs (Bild 5, der optimale Bereich liegt zwischen dem grü-nen und dem roten Punkt).

Mit der praktischen Untersuchung konnte die Annahme, dass bei einer Ab-nahme der elektrischen Leistung zwi-schen 30 und 50 % das Volumen der Vor-stoffe weit genug verringert ist, um eine neue Teilcharge aufzunehmen, verifiziert werden. Weiterhin wurde verdeutlicht, dass das leistungsabhängige Chargieren eine geeignete Methode zur Wahl der Chargierzeitpunkte und analog der Redu-zierung der Ofenreisedauer und Türöff-nungszeiten ist.

Zur Anwendung der entwickelten Me-

thodik wurde ein Drehtrommelofen um-gerüstet. Der Verlauf der elektrischen Leistung wird über einen nachgerüsteten Leistungsanalysator aufgenommen und auf einem Monitor am Bedienfeld des Ofens ausgegeben. Je nach Abnahme der elektrischen Leistung wird dem Ofenbe-diener signalisiert, ob sich der Ofen im optimalen Leistungsbereich befindet. Zur Bestimmung des Potenzials in Bezug auf eine Reduzierung des Energiebedarfs und einer Produktivitätssteigerung wurden weitere Ofenreisen durchgeführt. Die Er-gebnisse werden im Folgenden darge-stellt.

Ergebnisse

Die Messdaten von 24 Ofenreisen mit konventioneller Vorgehensweise wurden mit Daten von 9 Ofenreisen verglichen, die nach der leistungsorientierten Metho-dik durchgeführt wurden. Ofenreisen mit längeren Standzeiten durch materialfluss-bedingte Störungen wurden nicht mit in den Vergleich einbezogen. Bild 6 zeigt die Ergebnisse für die Dauer der Ofenreisen und den Energiebedarf im Vergleich.

In Bezug auf die konventionelle Me-thodik betrug die Dauer im Schnitt 5,5 h bei einem spezifischen Energiebedarf von 540 kWh/t Legierung. Aufgrund der leis-tungsorientierten Vorgehensweise konn-ten die Ofenreisedauer auf durchschnitt-lich 4,6 h und der Energiebedarf auf 440 kWh/t Legierung gesenkt werden. Dies entspricht einer Verringerung der Prozessdauer um 16,3 % sowie einer Sen-kung des spezifischen Energiebedarfs um 18,5 %. Darüber hinaus konnte die Streu-ung der Chargenzeiten deutlich verringert werden. Bild 6 veranschaulicht dies über die farbigen Flächen. Eine geringere Streuung vereinfacht die Abstimmung zwi-schen dem Schmelz- und seinem Folge-prozess. Eine ausführlichere Darstellung sowie weitere Ergebnisse können [3] ent-nommen werden.

Zusammenfassung

Mit dem leistungsabhängigen Chargieren wurde eine Methode entwickelt, die eine nicht-invasive Beurteilung des Schmelz-zustandes im Drehtrommelofen und damit einhergehend eine Verringerung der Ofen-reisedauer und des Energiebedarfs er-möglicht. Zur Herleitung dieser Methode wurden verschiedene Ofenreisen beob-achtet und analysiert. Aufgrund der Be-schaffenheit der Vorstoffe und der be-grenzten Kapazität des Ofens müssen die Vorstoffe in mehreren Teilchargen in den Ofen eingebracht werden. Dabei stellte

sich heraus, dass die Mitarbeiter die Char-gierzeitpunkte aufgrund einer einge-schränkten messtechnischen Überwa-chung mithilfe ihres Erfahrungswissens und einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes wählen. Diese Vorgehens-weise ist insbesondere beim Schmelzen von Altschrotten kaum reproduzierbar. Infolgedessen variieren Dauer und Ener-giebedarf einzelner Ofenreisen teilweise erheblich.

Bei der Untersuchung verschiedener Ofenparameter wurde die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Trommelan-triebs von der im Ofen befindlichen Vor-stoffmasse, der Drehgeschwindigkeit und dem Aggregatzustand der Vorstoffe er-sichtlich. Aufgrund dieser Erkenntnis wur-de ein Leistungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen effizienten Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser liegt bei einer Abnahme der Leis-tung des Ofenantriebs zwischen 30 und 50 %. Zur Verifikation wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Chargierzeit-punkt aufgrund der Leistungsaufnahme gewählt wurde. Der optimale Chargierzeit-punkt konnte ohne ein Öffnen des Ofens reproduzierbar bestimmt werden. Es kam zu einer durchschnittlichen Verringerung der Ofenreisedauer um 16,3 %. Der Ener-giebedarf konnte um 18,5 % gesenkt wer-den.

M.Sc. Kai Bloemen, Dipl.-Wirtsch.-Ing. M.Sc. Felix Ebersold, Prof. Dr. Jens Hes-selbach, Fachgebiet Umweltgerechte Pro-dukte und Prozesse, Universität Kassel

Literatur:[1] WVM. n. d.: Produktion von Primär- und Sekundäraluminium in Deutschland in den Jahren 2006 bis 2015 (in 1000 Tonnen). Statista. Zugriff am 14. November 2016. Verfügbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/197960/umfra-ge/produktion-von-primaer-und-sekun- daeraluminium-in-deutschland/.[2] Krone, K.: Aluminium-Recycling. Vom Vorstoff bis zur fertigen Legierung. Alumi-nium-Verlag, Düsseldorf, 2000.[3] Bloemen, K.: Klima- und energieeffizi-ente Bereitstellung von Flüssigaluminium für den Druckgießprozess. Dissertation, Universität Kassel, 2017.[4] Schmitz, C.: Handbook of aluminium recycling. Mechanical preparation, metal-lurgical processing, heat treatment. 2. Auf-lage. Vulkan-Verlag, Essen, 2014.[5] Zhou, Bo: Modelling the melting of post-consumer scrap within a rotary melting furnace for aluminium recycling. Delft Uni-versity of Technology, 2005.[6] Yao, T. P.: Die Viskosität metallischer

400 und 800 kWh/t Legierung. Neben ei-ner schwankenden Ausbringung ist die große Streuung der Prozesszeit auch für die Versorgung der nachgelagerten Druck-gießanlagen mit Aluminiumschmelze pro-blematisch.

Untersuchung

Das Chargieren der Vorstoffe aufgrund von Erfahrungswerten und visueller Be-urteilung hat sich in der Praxis als Metho-de erwiesen, die trotz nicht vorhandener messtechnischer Überwachung in Bezug auf Prozessdauer und Schmelzertrag zu guten Ergebnissen führt. Diese Vorge-hensweise setzt neben einem tiefen Pro-zessverständnis ein häufiges Öffnen des Schmelzofens voraus. Durch die kontinu-ierliche Entlüftung kommt es bei geöffne-ter Arbeitstür zu einem Falschluftvolu-menstrom, der den Ofen durchströmt und Wärme über das Abgas aus dem Ofen transportiert.

Weiterhin kann es aufgrund einge-schränkter messtechnischer Überwa-chung zu einer ineffizienten Wahl der Chargierzeitpunkte kommen. Wenn der Chargierzeitpunkt zu früh gewählt wird, ist nicht ausreichend Volumen im Ofen vorhanden, um die nächste Teilcharge aufzunehmen. Der Ofen muss geschlos-sen und zu einem späteren Zeitpunkt er-neut geöffnet werden.

Zur Lösung dieser Problemstellung soll eine Messgröße ermittelt werden, die zur nicht-invasiven Beurteilung des Schmelz-zustandes geeignet ist. Dadurch können eine effiziente Bestimmung der Chargier-zeitpunkte bei geschlossener Arbeitstür erfolgen und eine Reduzierung der Tür-öffnungszeit sowie der Prozessdauer er-reicht werden.

Aufgrund von Verweisen in [1, 4, 5] wur-den die Parameter Abgastemperatur, Tem-peratur der Ofenhülle und Leistungsauf-nahme des Trommelantriebs auf Eignung zur nicht-invasiven Beurteilung geprüft. Theoretisch ist die Bestimmung der Tem-peratur des Aluminiums bzw. der vom Aluminium aufgenommen Energie anhand der Temperatur des Abgases oder der Ofenhülle möglich. Werden die ein- und ausgehenden Energieströme bilanziert, ergeben sich die im Ofen verbleibende Energie sowie die Temperatur des Alumi-niums. Praktisch ist diese Methode je-doch aus den folgenden Gründen nur be-dingt umsetzbar: > Die genaue Zusammensetzung der

Vorstoffe, insbesondere der Anteil or-ganischer Fremdstoffe, die je nach Schrottsorte einen hohen Energiege-halt aufweisen (Farben, Lacke, Öle,

Papier, Polymere, vgl. [7]), ist unbe-kannt.

> Die Ofenwand unterliegt durch fort-laufenden Kontakt mit Abdecksalzen und Vorstoffen einem kontinuierlichen Verschleiß, wodurch sich der Wärme-durchgang durch die Ofenwand stän-dig, aber nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche des Mantels verän-dert [3].

> Der Ofen ist gegenüber seiner Umge-bung nicht abgedichtet. Über die Ofen-tür und einen Ringspalt zwischen Trommel und Abgaskanal wird ein un-bekannter Falschluftstrom ins System eingebracht [3].

Demnach wird die genaue Beurteilung des Schmelzzustandes aufgrund der Energie-bilanz für das vorliegende System als un-geeignet bewertet.

Die Bestimmung der Aufnahme der elektrischen Leistung des Trommelan-triebs ist mit geringem messtechnischem Aufwand verbunden und wird nicht direkt von den thermischen Vorgängen im Ofen beeinflusst. Die zur Bewegung der Trom-mel notwendige Energie ist von der Um-drehungszahl, der Vorstoffmasse und dem Zustand des Vorstoffes in der Trom-mel abhängig [3]. Um die Eignung für ei-ne Bestimmung der Chargierzeitpunkte zu prüfen, wurden Untersuchungen an einem Drehtrommelofen während des Schmelzprozesses durchgeführt und alle relevanten Größen messtechnisch er-fasst. Bild 4 stellt die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Ofenantriebs (graue Kurve) von der Vorstoffmasse, der Drehgeschwindigkeit (rote Kurve) und des Aggregatzustandes der Vorstoffe dar.

In Bereich A ist zunächst ersichtlich, dass beim Einbringen der Teilchargen (hell-blaue Linie) die Leistungsaufnahme ohne den Einfluss anderer Mechanismen steigt. In Bereich C lässt sich der Einfluss der Drehgeschwindigkeit erkennen. Bei einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit ver-ringert sich die Leistungsaufnahme.

Der Einfluss des Aggregatzustandes der Vorstoffe ist u. a. in Bereich B ersicht-lich. Die ungeschmolzenen Vorstoffe rei-ben an der Ofenwand und den Rührkör-pern. Beim Übergang von der festen in die flüssige Phase sinkt der Reibungswi-derstand zwischen Ofenwand und Alumi-nium. Bei gleicher Masse muss weniger Energie aufgewendet werden, um die Trommel zu bewegen. Mit steigendem An-teil flüssiger Legierung wird die Abnahme der Leistungsaufnahme geringer. Auch nach vollständigem Übergang der Vorstof-fe in die flüssige Phase sinkt die Leis-tungsaufnahme so lange, bis die Schmel-

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häufigsten verwendeten Chargenzusam-mensetzung, festgelegt. Der Gewichtsan-teil der Altschrotte liegt bei 50 %. Die Altschrotte sind größtenteils Bleche mit niedriger Schüttdichte und variierendem Anteil organischer Anhaftungen. Die Neu-schrotte bestehen überwiegend aus Kreislaufmaterial der angeschlossenen Gießerei. Je nach Beschaffenheit der Vor-stoffe werden die Chargen in 8 bis 10 Teilchargen zu je 1,3 bis 2 t aufgeteilt.

Das Einbringen der Teilchargen erfolgt so schnell wie möglich. Nach dem Ein-bringen einer Teilcharge befinden sich die Vorstoffe im vorderen Bereich des Ofens (siehe Bild 2). Bevor eine weitere Teilchar-ge chargiert werden kann, müssen die im Ofen befindlichen Vorstoffe in den hinte-ren Teil der Trommel gefördert werden.

Bei allen Teilchargen ist ein unkontrol-liertes Abbrennen bzw. ein zu schnelles Verbrennen unter Sauerstoffmangel der Fremdstoffe zu vermeiden. Dazu wird der Ofen bei niedriger Umdrehungsgeschwin-digkeit und möglichst geringer Arbeits-temperatur, d. h. niedrigem Energieein-trag durch den Brenner, betrieben. Um eine zu hohe Konzentration von Schad-gasen zu vermeiden, wird das Abgas emis-sionstechnisch überwacht. Das Einbrin-gen weiterer Vorstoffe erfolgt erst, wenn alle organischen Fremdstoffe der im Ofen befindlichen Vorstoffe thermisch entfernt wurden. Dadurch wird zusätzlich ein Sau-erstoffmangel im Ofeninnenraum vermie-den, der durch ein zu schnelles Abbren-nen großer Mengen organischer Bestand-teile entsteht.

Die Kapazität des Ofens ist aufgrund der geringen Schüttdichte der Altschrot-te nach dem Einbringen von ca. 5 bis 7 Teilchargen ausgelastet. Die folgenden Teilchargen können erst eingebracht wer-den, wenn die Vorstoffe in sich zusam-mengesackt sind. Dieser Punkt der Volu-menreduzierung wird aufgrund von Erfah-rungswerten der Mitarbeiter bzw. einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes bei geöffneter Arbeitstür bestimmt. Nach dem Einbringen aller Teilchargen werden die Vorstoffe auf Schmelztemperatur er-hitzt, geschmolzen und für den Transport sowie die weitere Verarbeitung überhitzt. Nachdem die gewünschte Temperatur er-reicht ist, werden die Schmelze in einen Tiegelofen und die Salzschlacke in einen Auffangkübel abgeführt.

Der beschriebene Prozess ist im Aus-gangszustand sehr energieintensiv und kaum reproduzierbar. Bild 3 zeigt die Ofen-reisedauer für 24 Chargen mit Altschrott-anteilen zwischen 35 und 60 %. Die Dauer der Ofenreisen beträgt zwischen 4,1 und 7,5 h. Der Energiebedarf variiert zwischen

ze die in Bezug auf den Energieeintrag maximal mögliche Temperatur erreicht hat. Dieser Zusammenhang beruht auf der Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Schmelze [6]. Um eine flexible Wahl der Vorstoffzusammensetzung zu ermög-lichen, berücksichtigt die entwickelte Me-thode den Verlauf der Leistungsaufnah-me. Demnach wird zunächst ein Leis-tungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen optimalen Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser Be-reich ergibt sich aufgrund der Zeitpunkte, zu denen die Mitarbeiter, basierend auf der visuellen Beurteilung der Schmelze, den Zustand der Schmelze und des Ofens als optimal zur Aufnahme der nächsten Teilcharge bewerten. Er liegt bei einer Ab-nahme der Leistung zwischen 30 und 50 % [3]. Dieser relativ große Leistungs-bereich erleichtert die praktische Anwen-dung. Auf Basis dieses Leistungsberei-ches wurden Pilotofenreisen durchge-führt, bei denen das Chargieren aufgrund der Abnahme der Leistung erfolgte. Bild 5 zeigt den untersuchten Drehtrom-melofen und den Verlauf der Leistungs-aufnahme inklusive des empfohlenen Leistungsbereiches.

Die Leistungsaufnahme wurde im Ver-lauf der Ofenreise überwacht. Das Char-gieren der Teilchargen 1 bis 6 erfolgte auf-grund der visuellen Beurteilung des Abga-ses und der Emissionsüberwachung. Der Verlauf der elektrischen Leistung in Bild 5 beginnt bei der siebten Teilcharge. Bei ei-ner Abnahme um jeweils 35 % wurde der Mitarbeiter informiert, dass laut Leistungs-aufnahme die nächste Teilcharge einge-bracht werden kann (Bild 5, grüne Punkte). Die visuelle Beurteilung des Schmelzzu-standes durch einen erfahrenen Ofenfah-rer diente als Verifikation, ob der Zustand der Schmelze zum Einbringen weiterer Vor-stoffe geeignet ist. Das Chargieren (Bild 5, blauer Punkt) erfolgte bei der vier-ten Teilcharge kurz nach und bei den drei folgenden innerhalb des zuvor theoretisch bestimmten optimalen Bereichs (Bild 5, der optimale Bereich liegt zwischen dem grü-nen und dem roten Punkt).

Mit der praktischen Untersuchung konnte die Annahme, dass bei einer Ab-nahme der elektrischen Leistung zwi-schen 30 und 50 % das Volumen der Vor-stoffe weit genug verringert ist, um eine neue Teilcharge aufzunehmen, verifiziert werden. Weiterhin wurde verdeutlicht, dass das leistungsabhängige Chargieren eine geeignete Methode zur Wahl der Chargierzeitpunkte und analog der Redu-zierung der Ofenreisedauer und Türöff-nungszeiten ist.

Zur Anwendung der entwickelten Me-

thodik wurde ein Drehtrommelofen um-gerüstet. Der Verlauf der elektrischen Leistung wird über einen nachgerüsteten Leistungsanalysator aufgenommen und auf einem Monitor am Bedienfeld des Ofens ausgegeben. Je nach Abnahme der elektrischen Leistung wird dem Ofenbe-diener signalisiert, ob sich der Ofen im optimalen Leistungsbereich befindet. Zur Bestimmung des Potenzials in Bezug auf eine Reduzierung des Energiebedarfs und einer Produktivitätssteigerung wurden weitere Ofenreisen durchgeführt. Die Er-gebnisse werden im Folgenden darge-stellt.

Ergebnisse

Die Messdaten von 24 Ofenreisen mit konventioneller Vorgehensweise wurden mit Daten von 9 Ofenreisen verglichen, die nach der leistungsorientierten Metho-dik durchgeführt wurden. Ofenreisen mit längeren Standzeiten durch materialfluss-bedingte Störungen wurden nicht mit in den Vergleich einbezogen. Bild 6 zeigt die Ergebnisse für die Dauer der Ofenreisen und den Energiebedarf im Vergleich.

In Bezug auf die konventionelle Me-thodik betrug die Dauer im Schnitt 5,5 h bei einem spezifischen Energiebedarf von 540 kWh/t Legierung. Aufgrund der leis-tungsorientierten Vorgehensweise konn-ten die Ofenreisedauer auf durchschnitt-lich 4,6 h und der Energiebedarf auf 440 kWh/t Legierung gesenkt werden. Dies entspricht einer Verringerung der Prozessdauer um 16,3 % sowie einer Sen-kung des spezifischen Energiebedarfs um 18,5 %. Darüber hinaus konnte die Streu-ung der Chargenzeiten deutlich verringert werden. Bild 6 veranschaulicht dies über die farbigen Flächen. Eine geringere Streuung vereinfacht die Abstimmung zwi-schen dem Schmelz- und seinem Folge-prozess. Eine ausführlichere Darstellung sowie weitere Ergebnisse können [3] ent-nommen werden.

Zusammenfassung

Mit dem leistungsabhängigen Chargieren wurde eine Methode entwickelt, die eine nicht-invasive Beurteilung des Schmelz-zustandes im Drehtrommelofen und damit einhergehend eine Verringerung der Ofen-reisedauer und des Energiebedarfs er-möglicht. Zur Herleitung dieser Methode wurden verschiedene Ofenreisen beob-achtet und analysiert. Aufgrund der Be-schaffenheit der Vorstoffe und der be-grenzten Kapazität des Ofens müssen die Vorstoffe in mehreren Teilchargen in den Ofen eingebracht werden. Dabei stellte

sich heraus, dass die Mitarbeiter die Char-gierzeitpunkte aufgrund einer einge-schränkten messtechnischen Überwa-chung mithilfe ihres Erfahrungswissens und einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes wählen. Diese Vorgehens-weise ist insbesondere beim Schmelzen von Altschrotten kaum reproduzierbar. Infolgedessen variieren Dauer und Ener-giebedarf einzelner Ofenreisen teilweise erheblich.

Bei der Untersuchung verschiedener Ofenparameter wurde die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Trommelan-triebs von der im Ofen befindlichen Vor-stoffmasse, der Drehgeschwindigkeit und dem Aggregatzustand der Vorstoffe er-sichtlich. Aufgrund dieser Erkenntnis wur-de ein Leistungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen effizienten Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser liegt bei einer Abnahme der Leis-tung des Ofenantriebs zwischen 30 und 50 %. Zur Verifikation wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Chargierzeit-punkt aufgrund der Leistungsaufnahme gewählt wurde. Der optimale Chargierzeit-punkt konnte ohne ein Öffnen des Ofens reproduzierbar bestimmt werden. Es kam zu einer durchschnittlichen Verringerung der Ofenreisedauer um 16,3 %. Der Ener-giebedarf konnte um 18,5 % gesenkt wer-den.

M.Sc. Kai Bloemen, Dipl.-Wirtsch.-Ing. M.Sc. Felix Ebersold, Prof. Dr. Jens Hes-selbach, Fachgebiet Umweltgerechte Pro-dukte und Prozesse, Universität Kassel

Literatur:[1] WVM. n. d.: Produktion von Primär- und Sekundäraluminium in Deutschland in den Jahren 2006 bis 2015 (in 1000 Tonnen). Statista. Zugriff am 14. November 2016. Verfügbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/197960/umfra-ge/produktion-von-primaer-und-sekun- daeraluminium-in-deutschland/.[2] Krone, K.: Aluminium-Recycling. Vom Vorstoff bis zur fertigen Legierung. Alumi-nium-Verlag, Düsseldorf, 2000.[3] Bloemen, K.: Klima- und energieeffizi-ente Bereitstellung von Flüssigaluminium für den Druckgießprozess. Dissertation, Universität Kassel, 2017.[4] Schmitz, C.: Handbook of aluminium recycling. Mechanical preparation, metal-lurgical processing, heat treatment. 2. Auf-lage. Vulkan-Verlag, Essen, 2014.[5] Zhou, Bo: Modelling the melting of post-consumer scrap within a rotary melting furnace for aluminium recycling. Delft Uni-versity of Technology, 2005.[6] Yao, T. P.: Die Viskosität metallischer

400 und 800 kWh/t Legierung. Neben ei-ner schwankenden Ausbringung ist die große Streuung der Prozesszeit auch für die Versorgung der nachgelagerten Druck-gießanlagen mit Aluminiumschmelze pro-blematisch.

Untersuchung

Das Chargieren der Vorstoffe aufgrund von Erfahrungswerten und visueller Be-urteilung hat sich in der Praxis als Metho-de erwiesen, die trotz nicht vorhandener messtechnischer Überwachung in Bezug auf Prozessdauer und Schmelzertrag zu guten Ergebnissen führt. Diese Vorge-hensweise setzt neben einem tiefen Pro-zessverständnis ein häufiges Öffnen des Schmelzofens voraus. Durch die kontinu-ierliche Entlüftung kommt es bei geöffne-ter Arbeitstür zu einem Falschluftvolu-menstrom, der den Ofen durchströmt und Wärme über das Abgas aus dem Ofen transportiert.

Weiterhin kann es aufgrund einge-schränkter messtechnischer Überwa-chung zu einer ineffizienten Wahl der Chargierzeitpunkte kommen. Wenn der Chargierzeitpunkt zu früh gewählt wird, ist nicht ausreichend Volumen im Ofen vorhanden, um die nächste Teilcharge aufzunehmen. Der Ofen muss geschlos-sen und zu einem späteren Zeitpunkt er-neut geöffnet werden.

Zur Lösung dieser Problemstellung soll eine Messgröße ermittelt werden, die zur nicht-invasiven Beurteilung des Schmelz-zustandes geeignet ist. Dadurch können eine effiziente Bestimmung der Chargier-zeitpunkte bei geschlossener Arbeitstür erfolgen und eine Reduzierung der Tür-öffnungszeit sowie der Prozessdauer er-reicht werden.

Aufgrund von Verweisen in [1, 4, 5] wur-den die Parameter Abgastemperatur, Tem-peratur der Ofenhülle und Leistungsauf-nahme des Trommelantriebs auf Eignung zur nicht-invasiven Beurteilung geprüft. Theoretisch ist die Bestimmung der Tem-peratur des Aluminiums bzw. der vom Aluminium aufgenommen Energie anhand der Temperatur des Abgases oder der Ofenhülle möglich. Werden die ein- und ausgehenden Energieströme bilanziert, ergeben sich die im Ofen verbleibende Energie sowie die Temperatur des Alumi-niums. Praktisch ist diese Methode je-doch aus den folgenden Gründen nur be-dingt umsetzbar: > Die genaue Zusammensetzung der

Vorstoffe, insbesondere der Anteil or-ganischer Fremdstoffe, die je nach Schrottsorte einen hohen Energiege-halt aufweisen (Farben, Lacke, Öle,

Papier, Polymere, vgl. [7]), ist unbe-kannt.

> Die Ofenwand unterliegt durch fort-laufenden Kontakt mit Abdecksalzen und Vorstoffen einem kontinuierlichen Verschleiß, wodurch sich der Wärme-durchgang durch die Ofenwand stän-dig, aber nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche des Mantels verän-dert [3].

> Der Ofen ist gegenüber seiner Umge-bung nicht abgedichtet. Über die Ofen-tür und einen Ringspalt zwischen Trommel und Abgaskanal wird ein un-bekannter Falschluftstrom ins System eingebracht [3].

Demnach wird die genaue Beurteilung des Schmelzzustandes aufgrund der Energie-bilanz für das vorliegende System als un-geeignet bewertet.

Die Bestimmung der Aufnahme der elektrischen Leistung des Trommelan-triebs ist mit geringem messtechnischem Aufwand verbunden und wird nicht direkt von den thermischen Vorgängen im Ofen beeinflusst. Die zur Bewegung der Trom-mel notwendige Energie ist von der Um-drehungszahl, der Vorstoffmasse und dem Zustand des Vorstoffes in der Trom-mel abhängig [3]. Um die Eignung für ei-ne Bestimmung der Chargierzeitpunkte zu prüfen, wurden Untersuchungen an einem Drehtrommelofen während des Schmelzprozesses durchgeführt und alle relevanten Größen messtechnisch er-fasst. Bild 4 stellt die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Ofenantriebs (graue Kurve) von der Vorstoffmasse, der Drehgeschwindigkeit (rote Kurve) und des Aggregatzustandes der Vorstoffe dar.

In Bereich A ist zunächst ersichtlich, dass beim Einbringen der Teilchargen (hell-blaue Linie) die Leistungsaufnahme ohne den Einfluss anderer Mechanismen steigt. In Bereich C lässt sich der Einfluss der Drehgeschwindigkeit erkennen. Bei einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit ver-ringert sich die Leistungsaufnahme.

Der Einfluss des Aggregatzustandes der Vorstoffe ist u. a. in Bereich B ersicht-lich. Die ungeschmolzenen Vorstoffe rei-ben an der Ofenwand und den Rührkör-pern. Beim Übergang von der festen in die flüssige Phase sinkt der Reibungswi-derstand zwischen Ofenwand und Alumi-nium. Bei gleicher Masse muss weniger Energie aufgewendet werden, um die Trommel zu bewegen. Mit steigendem An-teil flüssiger Legierung wird die Abnahme der Leistungsaufnahme geringer. Auch nach vollständigem Übergang der Vorstof-fe in die flüssige Phase sinkt die Leis-tungsaufnahme so lange, bis die Schmel-

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häufigsten verwendeten Chargenzusam-mensetzung, festgelegt. Der Gewichtsan-teil der Altschrotte liegt bei 50 %. Die Altschrotte sind größtenteils Bleche mit niedriger Schüttdichte und variierendem Anteil organischer Anhaftungen. Die Neu-schrotte bestehen überwiegend aus Kreislaufmaterial der angeschlossenen Gießerei. Je nach Beschaffenheit der Vor-stoffe werden die Chargen in 8 bis 10 Teilchargen zu je 1,3 bis 2 t aufgeteilt.

Das Einbringen der Teilchargen erfolgt so schnell wie möglich. Nach dem Ein-bringen einer Teilcharge befinden sich die Vorstoffe im vorderen Bereich des Ofens (siehe Bild 2). Bevor eine weitere Teilchar-ge chargiert werden kann, müssen die im Ofen befindlichen Vorstoffe in den hinte-ren Teil der Trommel gefördert werden.

Bei allen Teilchargen ist ein unkontrol-liertes Abbrennen bzw. ein zu schnelles Verbrennen unter Sauerstoffmangel der Fremdstoffe zu vermeiden. Dazu wird der Ofen bei niedriger Umdrehungsgeschwin-digkeit und möglichst geringer Arbeits-temperatur, d. h. niedrigem Energieein-trag durch den Brenner, betrieben. Um eine zu hohe Konzentration von Schad-gasen zu vermeiden, wird das Abgas emis-sionstechnisch überwacht. Das Einbrin-gen weiterer Vorstoffe erfolgt erst, wenn alle organischen Fremdstoffe der im Ofen befindlichen Vorstoffe thermisch entfernt wurden. Dadurch wird zusätzlich ein Sau-erstoffmangel im Ofeninnenraum vermie-den, der durch ein zu schnelles Abbren-nen großer Mengen organischer Bestand-teile entsteht.

Die Kapazität des Ofens ist aufgrund der geringen Schüttdichte der Altschrot-te nach dem Einbringen von ca. 5 bis 7 Teilchargen ausgelastet. Die folgenden Teilchargen können erst eingebracht wer-den, wenn die Vorstoffe in sich zusam-mengesackt sind. Dieser Punkt der Volu-menreduzierung wird aufgrund von Erfah-rungswerten der Mitarbeiter bzw. einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes bei geöffneter Arbeitstür bestimmt. Nach dem Einbringen aller Teilchargen werden die Vorstoffe auf Schmelztemperatur er-hitzt, geschmolzen und für den Transport sowie die weitere Verarbeitung überhitzt. Nachdem die gewünschte Temperatur er-reicht ist, werden die Schmelze in einen Tiegelofen und die Salzschlacke in einen Auffangkübel abgeführt.

Der beschriebene Prozess ist im Aus-gangszustand sehr energieintensiv und kaum reproduzierbar. Bild 3 zeigt die Ofen-reisedauer für 24 Chargen mit Altschrott-anteilen zwischen 35 und 60 %. Die Dauer der Ofenreisen beträgt zwischen 4,1 und 7,5 h. Der Energiebedarf variiert zwischen

ze die in Bezug auf den Energieeintrag maximal mögliche Temperatur erreicht hat. Dieser Zusammenhang beruht auf der Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Schmelze [6]. Um eine flexible Wahl der Vorstoffzusammensetzung zu ermög-lichen, berücksichtigt die entwickelte Me-thode den Verlauf der Leistungsaufnah-me. Demnach wird zunächst ein Leis-tungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen optimalen Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser Be-reich ergibt sich aufgrund der Zeitpunkte, zu denen die Mitarbeiter, basierend auf der visuellen Beurteilung der Schmelze, den Zustand der Schmelze und des Ofens als optimal zur Aufnahme der nächsten Teilcharge bewerten. Er liegt bei einer Ab-nahme der Leistung zwischen 30 und 50 % [3]. Dieser relativ große Leistungs-bereich erleichtert die praktische Anwen-dung. Auf Basis dieses Leistungsberei-ches wurden Pilotofenreisen durchge-führt, bei denen das Chargieren aufgrund der Abnahme der Leistung erfolgte. Bild 5 zeigt den untersuchten Drehtrom-melofen und den Verlauf der Leistungs-aufnahme inklusive des empfohlenen Leistungsbereiches.

Die Leistungsaufnahme wurde im Ver-lauf der Ofenreise überwacht. Das Char-gieren der Teilchargen 1 bis 6 erfolgte auf-grund der visuellen Beurteilung des Abga-ses und der Emissionsüberwachung. Der Verlauf der elektrischen Leistung in Bild 5 beginnt bei der siebten Teilcharge. Bei ei-ner Abnahme um jeweils 35 % wurde der Mitarbeiter informiert, dass laut Leistungs-aufnahme die nächste Teilcharge einge-bracht werden kann (Bild 5, grüne Punkte). Die visuelle Beurteilung des Schmelzzu-standes durch einen erfahrenen Ofenfah-rer diente als Verifikation, ob der Zustand der Schmelze zum Einbringen weiterer Vor-stoffe geeignet ist. Das Chargieren (Bild 5, blauer Punkt) erfolgte bei der vier-ten Teilcharge kurz nach und bei den drei folgenden innerhalb des zuvor theoretisch bestimmten optimalen Bereichs (Bild 5, der optimale Bereich liegt zwischen dem grü-nen und dem roten Punkt).

Mit der praktischen Untersuchung konnte die Annahme, dass bei einer Ab-nahme der elektrischen Leistung zwi-schen 30 und 50 % das Volumen der Vor-stoffe weit genug verringert ist, um eine neue Teilcharge aufzunehmen, verifiziert werden. Weiterhin wurde verdeutlicht, dass das leistungsabhängige Chargieren eine geeignete Methode zur Wahl der Chargierzeitpunkte und analog der Redu-zierung der Ofenreisedauer und Türöff-nungszeiten ist.

Zur Anwendung der entwickelten Me-

thodik wurde ein Drehtrommelofen um-gerüstet. Der Verlauf der elektrischen Leistung wird über einen nachgerüsteten Leistungsanalysator aufgenommen und auf einem Monitor am Bedienfeld des Ofens ausgegeben. Je nach Abnahme der elektrischen Leistung wird dem Ofenbe-diener signalisiert, ob sich der Ofen im optimalen Leistungsbereich befindet. Zur Bestimmung des Potenzials in Bezug auf eine Reduzierung des Energiebedarfs und einer Produktivitätssteigerung wurden weitere Ofenreisen durchgeführt. Die Er-gebnisse werden im Folgenden darge-stellt.

Ergebnisse

Die Messdaten von 24 Ofenreisen mit konventioneller Vorgehensweise wurden mit Daten von 9 Ofenreisen verglichen, die nach der leistungsorientierten Metho-dik durchgeführt wurden. Ofenreisen mit längeren Standzeiten durch materialfluss-bedingte Störungen wurden nicht mit in den Vergleich einbezogen. Bild 6 zeigt die Ergebnisse für die Dauer der Ofenreisen und den Energiebedarf im Vergleich.

In Bezug auf die konventionelle Me-thodik betrug die Dauer im Schnitt 5,5 h bei einem spezifischen Energiebedarf von 540 kWh/t Legierung. Aufgrund der leis-tungsorientierten Vorgehensweise konn-ten die Ofenreisedauer auf durchschnitt-lich 4,6 h und der Energiebedarf auf 440 kWh/t Legierung gesenkt werden. Dies entspricht einer Verringerung der Prozessdauer um 16,3 % sowie einer Sen-kung des spezifischen Energiebedarfs um 18,5 %. Darüber hinaus konnte die Streu-ung der Chargenzeiten deutlich verringert werden. Bild 6 veranschaulicht dies über die farbigen Flächen. Eine geringere Streuung vereinfacht die Abstimmung zwi-schen dem Schmelz- und seinem Folge-prozess. Eine ausführlichere Darstellung sowie weitere Ergebnisse können [3] ent-nommen werden.

Zusammenfassung

Mit dem leistungsabhängigen Chargieren wurde eine Methode entwickelt, die eine nicht-invasive Beurteilung des Schmelz-zustandes im Drehtrommelofen und damit einhergehend eine Verringerung der Ofen-reisedauer und des Energiebedarfs er-möglicht. Zur Herleitung dieser Methode wurden verschiedene Ofenreisen beob-achtet und analysiert. Aufgrund der Be-schaffenheit der Vorstoffe und der be-grenzten Kapazität des Ofens müssen die Vorstoffe in mehreren Teilchargen in den Ofen eingebracht werden. Dabei stellte

sich heraus, dass die Mitarbeiter die Char-gierzeitpunkte aufgrund einer einge-schränkten messtechnischen Überwa-chung mithilfe ihres Erfahrungswissens und einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes wählen. Diese Vorgehens-weise ist insbesondere beim Schmelzen von Altschrotten kaum reproduzierbar. Infolgedessen variieren Dauer und Ener-giebedarf einzelner Ofenreisen teilweise erheblich.

Bei der Untersuchung verschiedener Ofenparameter wurde die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Trommelan-triebs von der im Ofen befindlichen Vor-stoffmasse, der Drehgeschwindigkeit und dem Aggregatzustand der Vorstoffe er-sichtlich. Aufgrund dieser Erkenntnis wur-de ein Leistungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen effizienten Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser liegt bei einer Abnahme der Leis-tung des Ofenantriebs zwischen 30 und 50 %. Zur Verifikation wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Chargierzeit-punkt aufgrund der Leistungsaufnahme gewählt wurde. Der optimale Chargierzeit-punkt konnte ohne ein Öffnen des Ofens reproduzierbar bestimmt werden. Es kam zu einer durchschnittlichen Verringerung der Ofenreisedauer um 16,3 %. Der Ener-giebedarf konnte um 18,5 % gesenkt wer-den.

M.Sc. Kai Bloemen, Dipl.-Wirtsch.-Ing. M.Sc. Felix Ebersold, Prof. Dr. Jens Hes-selbach, Fachgebiet Umweltgerechte Pro-dukte und Prozesse, Universität Kassel

Literatur:[1] WVM. n. d.: Produktion von Primär- und Sekundäraluminium in Deutschland in den Jahren 2006 bis 2015 (in 1000 Tonnen). Statista. Zugriff am 14. November 2016. Verfügbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/197960/umfra-ge/produktion-von-primaer-und-sekun- daeraluminium-in-deutschland/.[2] Krone, K.: Aluminium-Recycling. Vom Vorstoff bis zur fertigen Legierung. Alumi-nium-Verlag, Düsseldorf, 2000.[3] Bloemen, K.: Klima- und energieeffizi-ente Bereitstellung von Flüssigaluminium für den Druckgießprozess. Dissertation, Universität Kassel, 2017.[4] Schmitz, C.: Handbook of aluminium recycling. Mechanical preparation, metal-lurgical processing, heat treatment. 2. Auf-lage. Vulkan-Verlag, Essen, 2014.[5] Zhou, Bo: Modelling the melting of post-consumer scrap within a rotary melting furnace for aluminium recycling. Delft Uni-versity of Technology, 2005.[6] Yao, T. P.: Die Viskosität metallischer

400 und 800 kWh/t Legierung. Neben ei-ner schwankenden Ausbringung ist die große Streuung der Prozesszeit auch für die Versorgung der nachgelagerten Druck-gießanlagen mit Aluminiumschmelze pro-blematisch.

Untersuchung

Das Chargieren der Vorstoffe aufgrund von Erfahrungswerten und visueller Be-urteilung hat sich in der Praxis als Metho-de erwiesen, die trotz nicht vorhandener messtechnischer Überwachung in Bezug auf Prozessdauer und Schmelzertrag zu guten Ergebnissen führt. Diese Vorge-hensweise setzt neben einem tiefen Pro-zessverständnis ein häufiges Öffnen des Schmelzofens voraus. Durch die kontinu-ierliche Entlüftung kommt es bei geöffne-ter Arbeitstür zu einem Falschluftvolu-menstrom, der den Ofen durchströmt und Wärme über das Abgas aus dem Ofen transportiert.

Weiterhin kann es aufgrund einge-schränkter messtechnischer Überwa-chung zu einer ineffizienten Wahl der Chargierzeitpunkte kommen. Wenn der Chargierzeitpunkt zu früh gewählt wird, ist nicht ausreichend Volumen im Ofen vorhanden, um die nächste Teilcharge aufzunehmen. Der Ofen muss geschlos-sen und zu einem späteren Zeitpunkt er-neut geöffnet werden.

Zur Lösung dieser Problemstellung soll eine Messgröße ermittelt werden, die zur nicht-invasiven Beurteilung des Schmelz-zustandes geeignet ist. Dadurch können eine effiziente Bestimmung der Chargier-zeitpunkte bei geschlossener Arbeitstür erfolgen und eine Reduzierung der Tür-öffnungszeit sowie der Prozessdauer er-reicht werden.

Aufgrund von Verweisen in [1, 4, 5] wur-den die Parameter Abgastemperatur, Tem-peratur der Ofenhülle und Leistungsauf-nahme des Trommelantriebs auf Eignung zur nicht-invasiven Beurteilung geprüft. Theoretisch ist die Bestimmung der Tem-peratur des Aluminiums bzw. der vom Aluminium aufgenommen Energie anhand der Temperatur des Abgases oder der Ofenhülle möglich. Werden die ein- und ausgehenden Energieströme bilanziert, ergeben sich die im Ofen verbleibende Energie sowie die Temperatur des Alumi-niums. Praktisch ist diese Methode je-doch aus den folgenden Gründen nur be-dingt umsetzbar: > Die genaue Zusammensetzung der

Vorstoffe, insbesondere der Anteil or-ganischer Fremdstoffe, die je nach Schrottsorte einen hohen Energiege-halt aufweisen (Farben, Lacke, Öle,

Papier, Polymere, vgl. [7]), ist unbe-kannt.

> Die Ofenwand unterliegt durch fort-laufenden Kontakt mit Abdecksalzen und Vorstoffen einem kontinuierlichen Verschleiß, wodurch sich der Wärme-durchgang durch die Ofenwand stän-dig, aber nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche des Mantels verän-dert [3].

> Der Ofen ist gegenüber seiner Umge-bung nicht abgedichtet. Über die Ofen-tür und einen Ringspalt zwischen Trommel und Abgaskanal wird ein un-bekannter Falschluftstrom ins System eingebracht [3].

Demnach wird die genaue Beurteilung des Schmelzzustandes aufgrund der Energie-bilanz für das vorliegende System als un-geeignet bewertet.

Die Bestimmung der Aufnahme der elektrischen Leistung des Trommelan-triebs ist mit geringem messtechnischem Aufwand verbunden und wird nicht direkt von den thermischen Vorgängen im Ofen beeinflusst. Die zur Bewegung der Trom-mel notwendige Energie ist von der Um-drehungszahl, der Vorstoffmasse und dem Zustand des Vorstoffes in der Trom-mel abhängig [3]. Um die Eignung für ei-ne Bestimmung der Chargierzeitpunkte zu prüfen, wurden Untersuchungen an einem Drehtrommelofen während des Schmelzprozesses durchgeführt und alle relevanten Größen messtechnisch er-fasst. Bild 4 stellt die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Ofenantriebs (graue Kurve) von der Vorstoffmasse, der Drehgeschwindigkeit (rote Kurve) und des Aggregatzustandes der Vorstoffe dar.

In Bereich A ist zunächst ersichtlich, dass beim Einbringen der Teilchargen (hell-blaue Linie) die Leistungsaufnahme ohne den Einfluss anderer Mechanismen steigt. In Bereich C lässt sich der Einfluss der Drehgeschwindigkeit erkennen. Bei einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit ver-ringert sich die Leistungsaufnahme.

Der Einfluss des Aggregatzustandes der Vorstoffe ist u. a. in Bereich B ersicht-lich. Die ungeschmolzenen Vorstoffe rei-ben an der Ofenwand und den Rührkör-pern. Beim Übergang von der festen in die flüssige Phase sinkt der Reibungswi-derstand zwischen Ofenwand und Alumi-nium. Bei gleicher Masse muss weniger Energie aufgewendet werden, um die Trommel zu bewegen. Mit steigendem An-teil flüssiger Legierung wird die Abnahme der Leistungsaufnahme geringer. Auch nach vollständigem Übergang der Vorstof-fe in die flüssige Phase sinkt die Leis-tungsaufnahme so lange, bis die Schmel-

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TECHNOLOGIE & TRENDS

häufigsten verwendeten Chargenzusam-mensetzung, festgelegt. Der Gewichtsan-teil der Altschrotte liegt bei 50 %. Die Altschrotte sind größtenteils Bleche mit niedriger Schüttdichte und variierendem Anteil organischer Anhaftungen. Die Neu-schrotte bestehen überwiegend aus Kreislaufmaterial der angeschlossenen Gießerei. Je nach Beschaffenheit der Vor-stoffe werden die Chargen in 8 bis 10 Teilchargen zu je 1,3 bis 2 t aufgeteilt.

Das Einbringen der Teilchargen erfolgt so schnell wie möglich. Nach dem Ein-bringen einer Teilcharge befinden sich die Vorstoffe im vorderen Bereich des Ofens (siehe Bild 2). Bevor eine weitere Teilchar-ge chargiert werden kann, müssen die im Ofen befindlichen Vorstoffe in den hinte-ren Teil der Trommel gefördert werden.

Bei allen Teilchargen ist ein unkontrol-liertes Abbrennen bzw. ein zu schnelles Verbrennen unter Sauerstoffmangel der Fremdstoffe zu vermeiden. Dazu wird der Ofen bei niedriger Umdrehungsgeschwin-digkeit und möglichst geringer Arbeits-temperatur, d. h. niedrigem Energieein-trag durch den Brenner, betrieben. Um eine zu hohe Konzentration von Schad-gasen zu vermeiden, wird das Abgas emis-sionstechnisch überwacht. Das Einbrin-gen weiterer Vorstoffe erfolgt erst, wenn alle organischen Fremdstoffe der im Ofen befindlichen Vorstoffe thermisch entfernt wurden. Dadurch wird zusätzlich ein Sau-erstoffmangel im Ofeninnenraum vermie-den, der durch ein zu schnelles Abbren-nen großer Mengen organischer Bestand-teile entsteht.

Die Kapazität des Ofens ist aufgrund der geringen Schüttdichte der Altschrot-te nach dem Einbringen von ca. 5 bis 7 Teilchargen ausgelastet. Die folgenden Teilchargen können erst eingebracht wer-den, wenn die Vorstoffe in sich zusam-mengesackt sind. Dieser Punkt der Volu-menreduzierung wird aufgrund von Erfah-rungswerten der Mitarbeiter bzw. einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes bei geöffneter Arbeitstür bestimmt. Nach dem Einbringen aller Teilchargen werden die Vorstoffe auf Schmelztemperatur er-hitzt, geschmolzen und für den Transport sowie die weitere Verarbeitung überhitzt. Nachdem die gewünschte Temperatur er-reicht ist, werden die Schmelze in einen Tiegelofen und die Salzschlacke in einen Auffangkübel abgeführt.

Der beschriebene Prozess ist im Aus-gangszustand sehr energieintensiv und kaum reproduzierbar. Bild 3 zeigt die Ofen-reisedauer für 24 Chargen mit Altschrott-anteilen zwischen 35 und 60 %. Die Dauer der Ofenreisen beträgt zwischen 4,1 und 7,5 h. Der Energiebedarf variiert zwischen

ze die in Bezug auf den Energieeintrag maximal mögliche Temperatur erreicht hat. Dieser Zusammenhang beruht auf der Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Schmelze [6]. Um eine flexible Wahl der Vorstoffzusammensetzung zu ermög-lichen, berücksichtigt die entwickelte Me-thode den Verlauf der Leistungsaufnah-me. Demnach wird zunächst ein Leis-tungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen optimalen Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser Be-reich ergibt sich aufgrund der Zeitpunkte, zu denen die Mitarbeiter, basierend auf der visuellen Beurteilung der Schmelze, den Zustand der Schmelze und des Ofens als optimal zur Aufnahme der nächsten Teilcharge bewerten. Er liegt bei einer Ab-nahme der Leistung zwischen 30 und 50 % [3]. Dieser relativ große Leistungs-bereich erleichtert die praktische Anwen-dung. Auf Basis dieses Leistungsberei-ches wurden Pilotofenreisen durchge-führt, bei denen das Chargieren aufgrund der Abnahme der Leistung erfolgte. Bild 5 zeigt den untersuchten Drehtrom-melofen und den Verlauf der Leistungs-aufnahme inklusive des empfohlenen Leistungsbereiches.

Die Leistungsaufnahme wurde im Ver-lauf der Ofenreise überwacht. Das Char-gieren der Teilchargen 1 bis 6 erfolgte auf-grund der visuellen Beurteilung des Abga-ses und der Emissionsüberwachung. Der Verlauf der elektrischen Leistung in Bild 5 beginnt bei der siebten Teilcharge. Bei ei-ner Abnahme um jeweils 35 % wurde der Mitarbeiter informiert, dass laut Leistungs-aufnahme die nächste Teilcharge einge-bracht werden kann (Bild 5, grüne Punkte). Die visuelle Beurteilung des Schmelzzu-standes durch einen erfahrenen Ofenfah-rer diente als Verifikation, ob der Zustand der Schmelze zum Einbringen weiterer Vor-stoffe geeignet ist. Das Chargieren (Bild 5, blauer Punkt) erfolgte bei der vier-ten Teilcharge kurz nach und bei den drei folgenden innerhalb des zuvor theoretisch bestimmten optimalen Bereichs (Bild 5, der optimale Bereich liegt zwischen dem grü-nen und dem roten Punkt).

Mit der praktischen Untersuchung konnte die Annahme, dass bei einer Ab-nahme der elektrischen Leistung zwi-schen 30 und 50 % das Volumen der Vor-stoffe weit genug verringert ist, um eine neue Teilcharge aufzunehmen, verifiziert werden. Weiterhin wurde verdeutlicht, dass das leistungsabhängige Chargieren eine geeignete Methode zur Wahl der Chargierzeitpunkte und analog der Redu-zierung der Ofenreisedauer und Türöff-nungszeiten ist.

Zur Anwendung der entwickelten Me-

thodik wurde ein Drehtrommelofen um-gerüstet. Der Verlauf der elektrischen Leistung wird über einen nachgerüsteten Leistungsanalysator aufgenommen und auf einem Monitor am Bedienfeld des Ofens ausgegeben. Je nach Abnahme der elektrischen Leistung wird dem Ofenbe-diener signalisiert, ob sich der Ofen im optimalen Leistungsbereich befindet. Zur Bestimmung des Potenzials in Bezug auf eine Reduzierung des Energiebedarfs und einer Produktivitätssteigerung wurden weitere Ofenreisen durchgeführt. Die Er-gebnisse werden im Folgenden darge-stellt.

Ergebnisse

Die Messdaten von 24 Ofenreisen mit konventioneller Vorgehensweise wurden mit Daten von 9 Ofenreisen verglichen, die nach der leistungsorientierten Metho-dik durchgeführt wurden. Ofenreisen mit längeren Standzeiten durch materialfluss-bedingte Störungen wurden nicht mit in den Vergleich einbezogen. Bild 6 zeigt die Ergebnisse für die Dauer der Ofenreisen und den Energiebedarf im Vergleich.

In Bezug auf die konventionelle Me-thodik betrug die Dauer im Schnitt 5,5 h bei einem spezifischen Energiebedarf von 540 kWh/t Legierung. Aufgrund der leis-tungsorientierten Vorgehensweise konn-ten die Ofenreisedauer auf durchschnitt-lich 4,6 h und der Energiebedarf auf 440 kWh/t Legierung gesenkt werden. Dies entspricht einer Verringerung der Prozessdauer um 16,3 % sowie einer Sen-kung des spezifischen Energiebedarfs um 18,5 %. Darüber hinaus konnte die Streu-ung der Chargenzeiten deutlich verringert werden. Bild 6 veranschaulicht dies über die farbigen Flächen. Eine geringere Streuung vereinfacht die Abstimmung zwi-schen dem Schmelz- und seinem Folge-prozess. Eine ausführlichere Darstellung sowie weitere Ergebnisse können [3] ent-nommen werden.

Zusammenfassung

Mit dem leistungsabhängigen Chargieren wurde eine Methode entwickelt, die eine nicht-invasive Beurteilung des Schmelz-zustandes im Drehtrommelofen und damit einhergehend eine Verringerung der Ofen-reisedauer und des Energiebedarfs er-möglicht. Zur Herleitung dieser Methode wurden verschiedene Ofenreisen beob-achtet und analysiert. Aufgrund der Be-schaffenheit der Vorstoffe und der be-grenzten Kapazität des Ofens müssen die Vorstoffe in mehreren Teilchargen in den Ofen eingebracht werden. Dabei stellte

sich heraus, dass die Mitarbeiter die Char-gierzeitpunkte aufgrund einer einge-schränkten messtechnischen Überwa-chung mithilfe ihres Erfahrungswissens und einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes wählen. Diese Vorgehens-weise ist insbesondere beim Schmelzen von Altschrotten kaum reproduzierbar. Infolgedessen variieren Dauer und Ener-giebedarf einzelner Ofenreisen teilweise erheblich.

Bei der Untersuchung verschiedener Ofenparameter wurde die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Trommelan-triebs von der im Ofen befindlichen Vor-stoffmasse, der Drehgeschwindigkeit und dem Aggregatzustand der Vorstoffe er-sichtlich. Aufgrund dieser Erkenntnis wur-de ein Leistungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen effizienten Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser liegt bei einer Abnahme der Leis-tung des Ofenantriebs zwischen 30 und 50 %. Zur Verifikation wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Chargierzeit-punkt aufgrund der Leistungsaufnahme gewählt wurde. Der optimale Chargierzeit-punkt konnte ohne ein Öffnen des Ofens reproduzierbar bestimmt werden. Es kam zu einer durchschnittlichen Verringerung der Ofenreisedauer um 16,3 %. Der Ener-giebedarf konnte um 18,5 % gesenkt wer-den.

M.Sc. Kai Bloemen, Dipl.-Wirtsch.-Ing. M.Sc. Felix Ebersold, Prof. Dr. Jens Hes-selbach, Fachgebiet Umweltgerechte Pro-dukte und Prozesse, Universität Kassel

Literatur:[1] WVM. n. d.: Produktion von Primär- und Sekundäraluminium in Deutschland in den Jahren 2006 bis 2015 (in 1000 Tonnen). Statista. Zugriff am 14. November 2016. Verfügbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/197960/umfra-ge/produktion-von-primaer-und-sekun- daeraluminium-in-deutschland/.[2] Krone, K.: Aluminium-Recycling. Vom Vorstoff bis zur fertigen Legierung. Alumi-nium-Verlag, Düsseldorf, 2000.[3] Bloemen, K.: Klima- und energieeffizi-ente Bereitstellung von Flüssigaluminium für den Druckgießprozess. Dissertation, Universität Kassel, 2017.[4] Schmitz, C.: Handbook of aluminium recycling. Mechanical preparation, metal-lurgical processing, heat treatment. 2. Auf-lage. Vulkan-Verlag, Essen, 2014.[5] Zhou, Bo: Modelling the melting of post-consumer scrap within a rotary melting furnace for aluminium recycling. Delft Uni-versity of Technology, 2005.[6] Yao, T. P.: Die Viskosität metallischer

400 und 800 kWh/t Legierung. Neben ei-ner schwankenden Ausbringung ist die große Streuung der Prozesszeit auch für die Versorgung der nachgelagerten Druck-gießanlagen mit Aluminiumschmelze pro-blematisch.

Untersuchung

Das Chargieren der Vorstoffe aufgrund von Erfahrungswerten und visueller Be-urteilung hat sich in der Praxis als Metho-de erwiesen, die trotz nicht vorhandener messtechnischer Überwachung in Bezug auf Prozessdauer und Schmelzertrag zu guten Ergebnissen führt. Diese Vorge-hensweise setzt neben einem tiefen Pro-zessverständnis ein häufiges Öffnen des Schmelzofens voraus. Durch die kontinu-ierliche Entlüftung kommt es bei geöffne-ter Arbeitstür zu einem Falschluftvolu-menstrom, der den Ofen durchströmt und Wärme über das Abgas aus dem Ofen transportiert.

Weiterhin kann es aufgrund einge-schränkter messtechnischer Überwa-chung zu einer ineffizienten Wahl der Chargierzeitpunkte kommen. Wenn der Chargierzeitpunkt zu früh gewählt wird, ist nicht ausreichend Volumen im Ofen vorhanden, um die nächste Teilcharge aufzunehmen. Der Ofen muss geschlos-sen und zu einem späteren Zeitpunkt er-neut geöffnet werden.

Zur Lösung dieser Problemstellung soll eine Messgröße ermittelt werden, die zur nicht-invasiven Beurteilung des Schmelz-zustandes geeignet ist. Dadurch können eine effiziente Bestimmung der Chargier-zeitpunkte bei geschlossener Arbeitstür erfolgen und eine Reduzierung der Tür-öffnungszeit sowie der Prozessdauer er-reicht werden.

Aufgrund von Verweisen in [1, 4, 5] wur-den die Parameter Abgastemperatur, Tem-peratur der Ofenhülle und Leistungsauf-nahme des Trommelantriebs auf Eignung zur nicht-invasiven Beurteilung geprüft. Theoretisch ist die Bestimmung der Tem-peratur des Aluminiums bzw. der vom Aluminium aufgenommen Energie anhand der Temperatur des Abgases oder der Ofenhülle möglich. Werden die ein- und ausgehenden Energieströme bilanziert, ergeben sich die im Ofen verbleibende Energie sowie die Temperatur des Alumi-niums. Praktisch ist diese Methode je-doch aus den folgenden Gründen nur be-dingt umsetzbar: > Die genaue Zusammensetzung der

Vorstoffe, insbesondere der Anteil or-ganischer Fremdstoffe, die je nach Schrottsorte einen hohen Energiege-halt aufweisen (Farben, Lacke, Öle,

Papier, Polymere, vgl. [7]), ist unbe-kannt.

> Die Ofenwand unterliegt durch fort-laufenden Kontakt mit Abdecksalzen und Vorstoffen einem kontinuierlichen Verschleiß, wodurch sich der Wärme-durchgang durch die Ofenwand stän-dig, aber nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche des Mantels verän-dert [3].

> Der Ofen ist gegenüber seiner Umge-bung nicht abgedichtet. Über die Ofen-tür und einen Ringspalt zwischen Trommel und Abgaskanal wird ein un-bekannter Falschluftstrom ins System eingebracht [3].

Demnach wird die genaue Beurteilung des Schmelzzustandes aufgrund der Energie-bilanz für das vorliegende System als un-geeignet bewertet.

Die Bestimmung der Aufnahme der elektrischen Leistung des Trommelan-triebs ist mit geringem messtechnischem Aufwand verbunden und wird nicht direkt von den thermischen Vorgängen im Ofen beeinflusst. Die zur Bewegung der Trom-mel notwendige Energie ist von der Um-drehungszahl, der Vorstoffmasse und dem Zustand des Vorstoffes in der Trom-mel abhängig [3]. Um die Eignung für ei-ne Bestimmung der Chargierzeitpunkte zu prüfen, wurden Untersuchungen an einem Drehtrommelofen während des Schmelzprozesses durchgeführt und alle relevanten Größen messtechnisch er-fasst. Bild 4 stellt die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Ofenantriebs (graue Kurve) von der Vorstoffmasse, der Drehgeschwindigkeit (rote Kurve) und des Aggregatzustandes der Vorstoffe dar.

In Bereich A ist zunächst ersichtlich, dass beim Einbringen der Teilchargen (hell-blaue Linie) die Leistungsaufnahme ohne den Einfluss anderer Mechanismen steigt. In Bereich C lässt sich der Einfluss der Drehgeschwindigkeit erkennen. Bei einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit ver-ringert sich die Leistungsaufnahme.

Der Einfluss des Aggregatzustandes der Vorstoffe ist u. a. in Bereich B ersicht-lich. Die ungeschmolzenen Vorstoffe rei-ben an der Ofenwand und den Rührkör-pern. Beim Übergang von der festen in die flüssige Phase sinkt der Reibungswi-derstand zwischen Ofenwand und Alumi-nium. Bei gleicher Masse muss weniger Energie aufgewendet werden, um die Trommel zu bewegen. Mit steigendem An-teil flüssiger Legierung wird die Abnahme der Leistungsaufnahme geringer. Auch nach vollständigem Übergang der Vorstof-fe in die flüssige Phase sinkt die Leis-tungsaufnahme so lange, bis die Schmel-

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häufigsten verwendeten Chargenzusam-mensetzung, festgelegt. Der Gewichtsan-teil der Altschrotte liegt bei 50 %. Die Altschrotte sind größtenteils Bleche mit niedriger Schüttdichte und variierendem Anteil organischer Anhaftungen. Die Neu-schrotte bestehen überwiegend aus Kreislaufmaterial der angeschlossenen Gießerei. Je nach Beschaffenheit der Vor-stoffe werden die Chargen in 8 bis 10 Teilchargen zu je 1,3 bis 2 t aufgeteilt.

Das Einbringen der Teilchargen erfolgt so schnell wie möglich. Nach dem Ein-bringen einer Teilcharge befinden sich die Vorstoffe im vorderen Bereich des Ofens (siehe Bild 2). Bevor eine weitere Teilchar-ge chargiert werden kann, müssen die im Ofen befindlichen Vorstoffe in den hinte-ren Teil der Trommel gefördert werden.

Bei allen Teilchargen ist ein unkontrol-liertes Abbrennen bzw. ein zu schnelles Verbrennen unter Sauerstoffmangel der Fremdstoffe zu vermeiden. Dazu wird der Ofen bei niedriger Umdrehungsgeschwin-digkeit und möglichst geringer Arbeits-temperatur, d. h. niedrigem Energieein-trag durch den Brenner, betrieben. Um eine zu hohe Konzentration von Schad-gasen zu vermeiden, wird das Abgas emis-sionstechnisch überwacht. Das Einbrin-gen weiterer Vorstoffe erfolgt erst, wenn alle organischen Fremdstoffe der im Ofen befindlichen Vorstoffe thermisch entfernt wurden. Dadurch wird zusätzlich ein Sau-erstoffmangel im Ofeninnenraum vermie-den, der durch ein zu schnelles Abbren-nen großer Mengen organischer Bestand-teile entsteht.

Die Kapazität des Ofens ist aufgrund der geringen Schüttdichte der Altschrot-te nach dem Einbringen von ca. 5 bis 7 Teilchargen ausgelastet. Die folgenden Teilchargen können erst eingebracht wer-den, wenn die Vorstoffe in sich zusam-mengesackt sind. Dieser Punkt der Volu-menreduzierung wird aufgrund von Erfah-rungswerten der Mitarbeiter bzw. einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes bei geöffneter Arbeitstür bestimmt. Nach dem Einbringen aller Teilchargen werden die Vorstoffe auf Schmelztemperatur er-hitzt, geschmolzen und für den Transport sowie die weitere Verarbeitung überhitzt. Nachdem die gewünschte Temperatur er-reicht ist, werden die Schmelze in einen Tiegelofen und die Salzschlacke in einen Auffangkübel abgeführt.

Der beschriebene Prozess ist im Aus-gangszustand sehr energieintensiv und kaum reproduzierbar. Bild 3 zeigt die Ofen-reisedauer für 24 Chargen mit Altschrott-anteilen zwischen 35 und 60 %. Die Dauer der Ofenreisen beträgt zwischen 4,1 und 7,5 h. Der Energiebedarf variiert zwischen

ze die in Bezug auf den Energieeintrag maximal mögliche Temperatur erreicht hat. Dieser Zusammenhang beruht auf der Temperaturabhängigkeit der Viskosität der Schmelze [6]. Um eine flexible Wahl der Vorstoffzusammensetzung zu ermög-lichen, berücksichtigt die entwickelte Me-thode den Verlauf der Leistungsaufnah-me. Demnach wird zunächst ein Leis-tungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen optimalen Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser Be-reich ergibt sich aufgrund der Zeitpunkte, zu denen die Mitarbeiter, basierend auf der visuellen Beurteilung der Schmelze, den Zustand der Schmelze und des Ofens als optimal zur Aufnahme der nächsten Teilcharge bewerten. Er liegt bei einer Ab-nahme der Leistung zwischen 30 und 50 % [3]. Dieser relativ große Leistungs-bereich erleichtert die praktische Anwen-dung. Auf Basis dieses Leistungsberei-ches wurden Pilotofenreisen durchge-führt, bei denen das Chargieren aufgrund der Abnahme der Leistung erfolgte. Bild 5 zeigt den untersuchten Drehtrom-melofen und den Verlauf der Leistungs-aufnahme inklusive des empfohlenen Leistungsbereiches.

Die Leistungsaufnahme wurde im Ver-lauf der Ofenreise überwacht. Das Char-gieren der Teilchargen 1 bis 6 erfolgte auf-grund der visuellen Beurteilung des Abga-ses und der Emissionsüberwachung. Der Verlauf der elektrischen Leistung in Bild 5 beginnt bei der siebten Teilcharge. Bei ei-ner Abnahme um jeweils 35 % wurde der Mitarbeiter informiert, dass laut Leistungs-aufnahme die nächste Teilcharge einge-bracht werden kann (Bild 5, grüne Punkte). Die visuelle Beurteilung des Schmelzzu-standes durch einen erfahrenen Ofenfah-rer diente als Verifikation, ob der Zustand der Schmelze zum Einbringen weiterer Vor-stoffe geeignet ist. Das Chargieren (Bild 5, blauer Punkt) erfolgte bei der vier-ten Teilcharge kurz nach und bei den drei folgenden innerhalb des zuvor theoretisch bestimmten optimalen Bereichs (Bild 5, der optimale Bereich liegt zwischen dem grü-nen und dem roten Punkt).

Mit der praktischen Untersuchung konnte die Annahme, dass bei einer Ab-nahme der elektrischen Leistung zwi-schen 30 und 50 % das Volumen der Vor-stoffe weit genug verringert ist, um eine neue Teilcharge aufzunehmen, verifiziert werden. Weiterhin wurde verdeutlicht, dass das leistungsabhängige Chargieren eine geeignete Methode zur Wahl der Chargierzeitpunkte und analog der Redu-zierung der Ofenreisedauer und Türöff-nungszeiten ist.

Zur Anwendung der entwickelten Me-

thodik wurde ein Drehtrommelofen um-gerüstet. Der Verlauf der elektrischen Leistung wird über einen nachgerüsteten Leistungsanalysator aufgenommen und auf einem Monitor am Bedienfeld des Ofens ausgegeben. Je nach Abnahme der elektrischen Leistung wird dem Ofenbe-diener signalisiert, ob sich der Ofen im optimalen Leistungsbereich befindet. Zur Bestimmung des Potenzials in Bezug auf eine Reduzierung des Energiebedarfs und einer Produktivitätssteigerung wurden weitere Ofenreisen durchgeführt. Die Er-gebnisse werden im Folgenden darge-stellt.

Ergebnisse

Die Messdaten von 24 Ofenreisen mit konventioneller Vorgehensweise wurden mit Daten von 9 Ofenreisen verglichen, die nach der leistungsorientierten Metho-dik durchgeführt wurden. Ofenreisen mit längeren Standzeiten durch materialfluss-bedingte Störungen wurden nicht mit in den Vergleich einbezogen. Bild 6 zeigt die Ergebnisse für die Dauer der Ofenreisen und den Energiebedarf im Vergleich.

In Bezug auf die konventionelle Me-thodik betrug die Dauer im Schnitt 5,5 h bei einem spezifischen Energiebedarf von 540 kWh/t Legierung. Aufgrund der leis-tungsorientierten Vorgehensweise konn-ten die Ofenreisedauer auf durchschnitt-lich 4,6 h und der Energiebedarf auf 440 kWh/t Legierung gesenkt werden. Dies entspricht einer Verringerung der Prozessdauer um 16,3 % sowie einer Sen-kung des spezifischen Energiebedarfs um 18,5 %. Darüber hinaus konnte die Streu-ung der Chargenzeiten deutlich verringert werden. Bild 6 veranschaulicht dies über die farbigen Flächen. Eine geringere Streuung vereinfacht die Abstimmung zwi-schen dem Schmelz- und seinem Folge-prozess. Eine ausführlichere Darstellung sowie weitere Ergebnisse können [3] ent-nommen werden.

Zusammenfassung

Mit dem leistungsabhängigen Chargieren wurde eine Methode entwickelt, die eine nicht-invasive Beurteilung des Schmelz-zustandes im Drehtrommelofen und damit einhergehend eine Verringerung der Ofen-reisedauer und des Energiebedarfs er-möglicht. Zur Herleitung dieser Methode wurden verschiedene Ofenreisen beob-achtet und analysiert. Aufgrund der Be-schaffenheit der Vorstoffe und der be-grenzten Kapazität des Ofens müssen die Vorstoffe in mehreren Teilchargen in den Ofen eingebracht werden. Dabei stellte

sich heraus, dass die Mitarbeiter die Char-gierzeitpunkte aufgrund einer einge-schränkten messtechnischen Überwa-chung mithilfe ihres Erfahrungswissens und einer visuellen Beurteilung des Schmelzgutes wählen. Diese Vorgehens-weise ist insbesondere beim Schmelzen von Altschrotten kaum reproduzierbar. Infolgedessen variieren Dauer und Ener-giebedarf einzelner Ofenreisen teilweise erheblich.

Bei der Untersuchung verschiedener Ofenparameter wurde die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Trommelan-triebs von der im Ofen befindlichen Vor-stoffmasse, der Drehgeschwindigkeit und dem Aggregatzustand der Vorstoffe er-sichtlich. Aufgrund dieser Erkenntnis wur-de ein Leistungsbereich ermittelt, der in Bezug auf den Schmelzzustand auf einen effizienten Chargierzeitpunkt hinweist. Dieser liegt bei einer Abnahme der Leis-tung des Ofenantriebs zwischen 30 und 50 %. Zur Verifikation wurden Versuche durchgeführt, bei denen der Chargierzeit-punkt aufgrund der Leistungsaufnahme gewählt wurde. Der optimale Chargierzeit-punkt konnte ohne ein Öffnen des Ofens reproduzierbar bestimmt werden. Es kam zu einer durchschnittlichen Verringerung der Ofenreisedauer um 16,3 %. Der Ener-giebedarf konnte um 18,5 % gesenkt wer-den.

M.Sc. Kai Bloemen, Dipl.-Wirtsch.-Ing. M.Sc. Felix Ebersold, Prof. Dr. Jens Hes-selbach, Fachgebiet Umweltgerechte Pro-dukte und Prozesse, Universität Kassel

Literatur:[1] WVM. n. d.: Produktion von Primär- und Sekundäraluminium in Deutschland in den Jahren 2006 bis 2015 (in 1000 Tonnen). Statista. Zugriff am 14. November 2016. Verfügbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/197960/umfra-ge/produktion-von-primaer-und-sekun- daeraluminium-in-deutschland/.[2] Krone, K.: Aluminium-Recycling. Vom Vorstoff bis zur fertigen Legierung. Alumi-nium-Verlag, Düsseldorf, 2000.[3] Bloemen, K.: Klima- und energieeffizi-ente Bereitstellung von Flüssigaluminium für den Druckgießprozess. Dissertation, Universität Kassel, 2017.[4] Schmitz, C.: Handbook of aluminium recycling. Mechanical preparation, metal-lurgical processing, heat treatment. 2. Auf-lage. Vulkan-Verlag, Essen, 2014.[5] Zhou, Bo: Modelling the melting of post-consumer scrap within a rotary melting furnace for aluminium recycling. Delft Uni-versity of Technology, 2005.[6] Yao, T. P.: Die Viskosität metallischer

400 und 800 kWh/t Legierung. Neben ei-ner schwankenden Ausbringung ist die große Streuung der Prozesszeit auch für die Versorgung der nachgelagerten Druck-gießanlagen mit Aluminiumschmelze pro-blematisch.

Untersuchung

Das Chargieren der Vorstoffe aufgrund von Erfahrungswerten und visueller Be-urteilung hat sich in der Praxis als Metho-de erwiesen, die trotz nicht vorhandener messtechnischer Überwachung in Bezug auf Prozessdauer und Schmelzertrag zu guten Ergebnissen führt. Diese Vorge-hensweise setzt neben einem tiefen Pro-zessverständnis ein häufiges Öffnen des Schmelzofens voraus. Durch die kontinu-ierliche Entlüftung kommt es bei geöffne-ter Arbeitstür zu einem Falschluftvolu-menstrom, der den Ofen durchströmt und Wärme über das Abgas aus dem Ofen transportiert.

Weiterhin kann es aufgrund einge-schränkter messtechnischer Überwa-chung zu einer ineffizienten Wahl der Chargierzeitpunkte kommen. Wenn der Chargierzeitpunkt zu früh gewählt wird, ist nicht ausreichend Volumen im Ofen vorhanden, um die nächste Teilcharge aufzunehmen. Der Ofen muss geschlos-sen und zu einem späteren Zeitpunkt er-neut geöffnet werden.

Zur Lösung dieser Problemstellung soll eine Messgröße ermittelt werden, die zur nicht-invasiven Beurteilung des Schmelz-zustandes geeignet ist. Dadurch können eine effiziente Bestimmung der Chargier-zeitpunkte bei geschlossener Arbeitstür erfolgen und eine Reduzierung der Tür-öffnungszeit sowie der Prozessdauer er-reicht werden.

Aufgrund von Verweisen in [1, 4, 5] wur-den die Parameter Abgastemperatur, Tem-peratur der Ofenhülle und Leistungsauf-nahme des Trommelantriebs auf Eignung zur nicht-invasiven Beurteilung geprüft. Theoretisch ist die Bestimmung der Tem-peratur des Aluminiums bzw. der vom Aluminium aufgenommen Energie anhand der Temperatur des Abgases oder der Ofenhülle möglich. Werden die ein- und ausgehenden Energieströme bilanziert, ergeben sich die im Ofen verbleibende Energie sowie die Temperatur des Alumi-niums. Praktisch ist diese Methode je-doch aus den folgenden Gründen nur be-dingt umsetzbar: > Die genaue Zusammensetzung der

Vorstoffe, insbesondere der Anteil or-ganischer Fremdstoffe, die je nach Schrottsorte einen hohen Energiege-halt aufweisen (Farben, Lacke, Öle,

Papier, Polymere, vgl. [7]), ist unbe-kannt.

> Die Ofenwand unterliegt durch fort-laufenden Kontakt mit Abdecksalzen und Vorstoffen einem kontinuierlichen Verschleiß, wodurch sich der Wärme-durchgang durch die Ofenwand stän-dig, aber nicht gleichmäßig über die gesamte Fläche des Mantels verän-dert [3].

> Der Ofen ist gegenüber seiner Umge-bung nicht abgedichtet. Über die Ofen-tür und einen Ringspalt zwischen Trommel und Abgaskanal wird ein un-bekannter Falschluftstrom ins System eingebracht [3].

Demnach wird die genaue Beurteilung des Schmelzzustandes aufgrund der Energie-bilanz für das vorliegende System als un-geeignet bewertet.

Die Bestimmung der Aufnahme der elektrischen Leistung des Trommelan-triebs ist mit geringem messtechnischem Aufwand verbunden und wird nicht direkt von den thermischen Vorgängen im Ofen beeinflusst. Die zur Bewegung der Trom-mel notwendige Energie ist von der Um-drehungszahl, der Vorstoffmasse und dem Zustand des Vorstoffes in der Trom-mel abhängig [3]. Um die Eignung für ei-ne Bestimmung der Chargierzeitpunkte zu prüfen, wurden Untersuchungen an einem Drehtrommelofen während des Schmelzprozesses durchgeführt und alle relevanten Größen messtechnisch er-fasst. Bild 4 stellt die Abhängigkeit der Leistungsaufnahme des Ofenantriebs (graue Kurve) von der Vorstoffmasse, der Drehgeschwindigkeit (rote Kurve) und des Aggregatzustandes der Vorstoffe dar.

In Bereich A ist zunächst ersichtlich, dass beim Einbringen der Teilchargen (hell-blaue Linie) die Leistungsaufnahme ohne den Einfluss anderer Mechanismen steigt. In Bereich C lässt sich der Einfluss der Drehgeschwindigkeit erkennen. Bei einer Verringerung der Drehgeschwindigkeit ver-ringert sich die Leistungsaufnahme.

Der Einfluss des Aggregatzustandes der Vorstoffe ist u. a. in Bereich B ersicht-lich. Die ungeschmolzenen Vorstoffe rei-ben an der Ofenwand und den Rührkör-pern. Beim Übergang von der festen in die flüssige Phase sinkt der Reibungswi-derstand zwischen Ofenwand und Alumi-nium. Bei gleicher Masse muss weniger Energie aufgewendet werden, um die Trommel zu bewegen. Mit steigendem An-teil flüssiger Legierung wird die Abnahme der Leistungsaufnahme geringer. Auch nach vollständigem Übergang der Vorstof-fe in die flüssige Phase sinkt die Leis-tungsaufnahme so lange, bis die Schmel-

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28 Do Weiberfastnacht

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15 Do Mariä Himmelfahrt

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The entire foundry industry in two volumes - that's what the Foundry Yearbook has stood for since 1999. In the 2019 edition, too, the yearbook provides comprehensive information on the industry, from contacts to the list of suppliers guide and specialist articles to statistical key figures and training opportunities.

Publisher: German Foundry Association (BDG) Verein Deutscher Giessereifachleute (VDG)

Publication date: December 11, 2020

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ABP Induction Systems GmbHKanalstraße 2544147 DortmundT: +49 231 997-0 F: -2467www.abpinduction.com

Aerzener Maschinenfabrik GmbHP.O. Box 11 63, 31849 AerzenT: +49 515481-0 F: +49 515481-9191

ALD Vacuum Technologies GmbHOtto-von-Guericke-Platz 163457 Hanau T: +49 6181 307-0www.ald-vt.com, E-Mail: [email protected]

Richard Anton KGWürmstraße 55, 82166 GräfelingT: +49 89/898144-0 F: /8544321 www.richard-anton.de

ANTROK Anlagentechnik GmbHAm Fieseler Werk 3+5, 34253 LohfeldenT: +49 561-492280 [email protected]

ARISTON Formstaub-Werke GmbH & Co.KGWorringstraße 255, 45289 EssenT: +49 201 57761, F: +49 201 570648www.ariston-essen.de

Atlas Copco Tools Central Europe GmbHLangemarckstraße 35, 45141 EssenT: +49 201 2177-0, F: -700www.atlascopco.de

Behringer GmbHMaschinenfabrik und EisengießereiPostfach 11 53, 74910 KirchardtT: +49 7266 207-0, F: 207-500www.behringer.net

XVAlphabetisches Firmenverzeichnis

Bodycote Specialist Technologies Deutschland GmbHKolbingerstraße 783527 Haag-WindenT: +49 8072 3754-0 / F: [email protected] www.bodycote.com

BUCHEN UmweltService GmbHGießereiServiceWeseler Straße 10046562 VoerdeT: +49 281-403-0 F: +49 [email protected]

Calderys Deutschland GmbHIn der Sohl 122, 56564 NeuwiedT: +49 2631 8604-0 F: [email protected],www.calderys.de

Chem-Trend (Deutschland) GmbHRobert-Koch-Straße 2722851 NorderstedtT: 040 52955-0 F: 040 52955-2111www.chemtrend.com/de

Chemex Foundry Solutions GmbHMaschstraße 16, 31073 DelligsenT: +49 5187 94010, www.chemex.de

Clariant Produkte (Deutschland) GmbHArabellastraße 4a, 81925 Munich, GermanyT: +49 89 5110-210, F: +49 89 [email protected]/foundry-additiveswww.clariant.com/LETechnology

COHERENT / OR LASER64807 DieburgT: +49 6071 [email protected]

10 Schmelzanlagen und -einrichtungen für NE-Metalle

03.02 Schmelz- und Warmhalteöfen, elektrisch beheizt

655 Heizelemente für Wider-standsöfen

KanthalZN der Sandvik Materials TechnologyDeutschland GmbHAschaffenburger Straße 7a64546 Mörfelden-WalldorfT: +49 6105/400-10 F: /[email protected]@sandvik.comwww.kanthal.com

660 Induktionsöfen (NF, MF und HF)

ABP Induction Systems GmbHKanalstraße 2544147 DortmundT: +49 231 997-0 F: -2467www.abpinduction.com

Foundry Service GmbHSonnenblumenallee 1258675 HemerT: +49 2372 5598-0 F: -77www.foundry-service.de

INDUGA GmbH & Co. KGJägerhausstraße 252152 SimmerathT: +49 2473 601 [email protected], www.induga.de

Marx GmbH & Co. KGLilienthalstraße 6-1358638 IserlohnT: +49 2371/2105-0 F: [email protected], www.marx-gmbh.de

Marx Ofenbau GmbHJoseph-Gänsler-Straße 1286609 DonauwörthT: +49 906/127997-50 F: [email protected], www.marx-gmbh.de

Marx Elektrowärme GmbHPhilipp-Pforr-Straße 616761 Hennigsdorf T: +49 3302/200930 F: [email protected], www.marx-gmbh.de

03.03 Zubehörteile und Hilfseinrichtungen

730 Absauganlagen

ABP Induction Systems GmbHKanalstraße 2544147 DortmundT: +49 231 997-0 F: -2467www.abpinduction.com

Kuhlmann-System-Kühltechnik GmbHAn der Ziegelei 1145721 Haltern am SeeT: +49 2364/10539-0F: +49 2364/10539-16www.k-s-k.de, [email protected]

785 Fertigtiegel

Dörentrup FeuerfestprodukteGmbH & Co. KGLemgoer Straße 9, 32694 DörentrupT: +49 5265 71-60 F: +49 5265 [email protected]

825 Notauffanggruben

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11Feuerfesttechnik

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04.01 Anlagen, Einrichtungen und Werkzeuge zur Zustellung von Schmelz- und Gießeinrichtungen

910 Aufspritzmaschinen für Ofen-auskleidungen

UELZENER MASCHINEN GmbHStahlstraße 26-28, 65428 RüsselsheimT: +49 6142 17768-0 F: [email protected]

VELCO GmbH, 42551 VelbertT: +49 2051/2087-0 F: -20www.velco.de [email protected]

920 Ausbruchmaschinen für Kupolöfen, Tiegel, Torpe-dopfannen, Pfannen

TopTec Spezialmaschinen GmbHBreithornstraße 10, 81825 MünchenT: +49 89/42720550 [email protected]

923 Einschmelzzylinder

A. Fengler H. Uhlmann Maschinen u. Waagenbau GmbHHasseröder Straße 6, 38855 WernigerodeMail: [email protected]: +49 3943 632201 F: +49 3943 905685

930 Misch- und Förderanlage für Feuerfestmassen

Maschinenfabrik Gustav EirichGmbH & Co. KG, Walldürner Straße 50,74736 Hardheim, www.eirich.de

UELZENER MASCHINEN GmbHStahlstraße 26-28, 65428 RüsselsheimT: +49 6142 17768-0 F: [email protected]

950 Spritzmaschinen zum Ausbes-sern von Kupolöfen

UELZENER MASCHINEN GmbHStahlstraße 26-28, 65428 RüsselsheimT: +49 6142 17768-0 F: [email protected]

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956 Stampfschablonen

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980 Verschleißanzeige der FF-Zustellung

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982 Verschleißmessung bzw. -überwachung der FF-Zustel-lung

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