Petrolkoksstaub

Ein Gemeinschaftsprojekt der Firmen V.V.G GmbH & Co. KG, DAKO Coal GmbH und APROCS GbR - Ingenieurbüro für Kohleanwendungstechnik.

Die Gießereiindustrie leidet unter den stark gestiegenen Rohstoff- und Energiepreisen. Betreiber von Kupolöfen mussten in den letzten Jahren nicht nur eine sprunghafte Verteuerung des Gießkokses verkraften, sondern sich darüber hinaus teilweise auch mit ernsthaften Verfügbarkeitsproblemen auseinandersetzen. Zudem führen steigende Betriebskosten in der metallverarbeitenden Industrie zu immer stärkerem wirtschaftlichen Druck. Vor allem Automobilhersteller erhöhen kontinuierlich den Preisdruck auf ihre Zulieferer. Steigende Preise für Rohstoffe und die ökologische Verantwortung führen bei den Gießereien zu einer verstärkten Auseinandersetzung mit möglichen Sekundärressourcen. Der Einsatz von Schrott statt Roheisen ist schon lange Stand der Technik. Bei den Brennstoffen ist aufgrund der hohen chemischen und physikalischen Ansprüche bis heute der Hochofen- bzw. Gießereikoks der favorisierte Einsatzstoff.

Aufgrund dieser Entwicklungen entstand 2010 die Idee, in Zusammenarbeit mit den oben genannten Unternehmen, Petrolkoksstaub auf seine Eigenschaften als Ersatzbrennstoff in Ringschachtöfen zu untersuchen. Petrolkoks ist ein festes Nebenprodukt das in der Erdölraffination bei der Gewinnung von Gasen und Destillaten (Benzin, Diesel, Heizöl) anfällt. Zur weiteren Verwendung wird es in die Korngröße 0-8mm gemahlen und als Petrolkoksstaub vertrieben.

Nach Prüfung der grundsätzlichen Eignung wurde durch das Ingenieurbüro APROCS ein Dosier- und Einblasanlage für Ringschachtöfen entwickelt und bei einer süddeutschen Gießerei in Betrieb genommen. VVG hat mit dem Petrolkoksproduzenten DAKO GmbH einen exklusiven Vertriebsvertrag für die deutsche Gießereiindustrie abgeschlossen.

Im Laufe des Versuchsbetriebs wurde eine möglichst starke Reduzierung des Kokseinsatzes angestrebt. Die Versuche haben gezeigt, dass der Eintrag von Satzkoks von ca.9,1% (eingebrachten kaltes Eisen) auf 8% reduziert werden kann. Die Koksmenge kann also um 10-15% reduziert werden.

Bei einer jährlichen Schmelzleistung von 50.000 t setzt die Gießerei jährlich ca. 4.500t Satzkoks ein. Eine Substitution von 15% durch Petrolkoks ermöglicht eine Kostenreduzierung von 675 * 200€ (durchschnittliche Preisdifferenz Koks zu Petrolkoks). Es zeigt sich ein Einsparpotenzial von 135.000 €/a nur durch die Koksreduzierung. Bei Gießereien mit größeren Betriebseinheiten und höheren Schmelzleistungen lassen sich demzufolge größere Einsparpotentiale darstellen.

Die wirtschaftliche Betrachtung erfolgt nicht allein auf Basis des einzusparenden Gießkokses. Im Versuchsbetrieb haben sich weitere kostenreduzierende Umstände durch den Einsatz von Petrolkoks gezeigt. Die Erdgaszugabe in der Nachbrennkammer konnte deutlich reduziert werden und Parameter Schmelzleistung und Eisenausbringung wiesen positive Trends auf.

Insgesamt ergab die Auswertung der Versuchsphase eine Kosteneinsparung von 4-5 € pro Tonne flüssiges Eisen.

Die Einsparungspotentiale sind also so groß, dass sich auch für Betreiber kleinerer Ofenaggregate die Investition in die erforderliche Infrastruktur (Silo, Kompressor, Blasleitungen, Lanzen, Regeltechnik etc.) sehr schnell amortisiert. Darüber hinaus bietet VVG auch verschiedene Finanzierungsmodelle an, die die üblichen Investitionsrisiken praktisch eliminieren.

Anfang 2013 wurde bei der Gießerei Gienanth in Eisenberg eine weitere Anlage in Betrieb genommen. Auch bei diesem Kupolofen bestätigten sich die oben genannten wirtschaftlichen und technischen Vorteile durch den Einsatz von Petrolkoksstaub.