Bei einem Umschmelzverfahren werden metallische Werkstoffe wiedererwärmt und geschmolzen. Dies geschieht häufig zu Raffinations- oder Recyclingzwecken. Ziel ist es, neue Produkte herzustellen oder bestehende Produkte zu verbessern. Dieses Verfahren ist in verschiedenen Industriezweigen von entscheidender Bedeutung, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Energieerzeugung. In diesen Bereichen müssen die Materialien strenge Qualitäts- und Leistungsstandards erfüllen.
Was ist ein Umschmelzverfahren? 5 Schlüsseltechniken erklärt
1. Elektroschlacke-Umschmelzen (ESR)
ESR ist ein spezielles Umschmelzverfahren, das für hochwertige Stähle und Sonderlegierungen eingesetzt wird. Bei diesem Verfahren werden die Elektroden in einem Schlackenbad umgeschmolzen. Dieses Schlackenbad dient als Schutzbarriere gegen atmosphärische Verunreinigungen. Im Gegensatz zum Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen (VAR), bei dem eine Vakuumumgebung verwendet wird, ist das ESR-Verfahren auf die Schlacke als Schutz angewiesen. Das durch ESR erzeugte geschmolzene Metall wird dann in verschiedene Formen wie Brammen, Blöcke, Knüppel oder Barren gegossen, je nach den Anforderungen der Anwendung.
2. Verwendung von Rücklaufmaterial beim Umschmelzen
Bei Umschmelzprozessen werden häufig Rücklaufmaterialien eingesetzt. Dabei handelt es sich um wiederverwertete Abfälle aus früheren Produktionen. Diese Materialien werden mit neuen Materialien gemischt, um die gewünschte Zusammensetzung und Qualität des Endprodukts zu erhalten. Die effiziente Zuordnung und Verwendung von Rücklaufmaterialien ist für die Kostenkontrolle und Energieeinsparung in der Metallindustrie von entscheidender Bedeutung.
3. Oxidationsschmelzverfahren
Diese Methode wird hauptsächlich für das Recycling von Kohlenstoffstahlschrott und legiertem Baustahlschrott eingesetzt. Dabei wird Sauerstoff eingeblasen, um den Schmelzprozess zu verbessern und den Kohlenstoffgehalt nach dem Schmelzen zu reduzieren. Diese Technik eignet sich für die Herstellung von Kohlenstoffstahlguss und hochlegiertem Stahl und nutzt das Recycling von Abfallstoffen.
4. Recycling und Schmelzen von Aluminium
Beim Aluminiumrecycling geht es um die Rückgewinnung von metallischem Aluminium aus Abfällen und Rückständen. Je nach Umfang und Anforderungen des Recyclingprozesses werden verschiedene Öfen, wie z. B. Flammöfen, eingesetzt. Diese Öfen erhitzen Aluminium auf Schmelztemperaturen, hauptsächlich durch Strahlung und Konvektion, und können Kapazitäten von bis zu 150 Tonnen geschmolzenem Aluminium bewältigen. Der Wirkungsgrad dieser Öfen kann durch Rekuperation gesteigert werden, was allerdings auch die Wartungskosten erhöht.
5. Vorteile des Schmelzens in der Metallverarbeitung
Schmelzen ist nicht nur für das Recycling wichtig, sondern auch für die Veränderung der physikalischen Eigenschaften von Metallen. Es ermöglicht die Umformung von Metallpartikeln, wodurch sich ihre Form und ihre Eigenschaften ändern, und es kann dazu verwendet werden, magnetische Eigenschaften zu entfernen, um ihren Nutzen für bestimmte Anwendungen zu erhöhen. Beim Gießen, einer häufigen Anwendung des Schmelzens, wird flüssiges Metall in Formen gegossen, um Produkte mit genauen Abmessungen und Eigenschaften herzustellen.
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