Nachhaltige Wertschöpfung! Sustainable Creation of Value!

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1 The Bright World of Metals Düsseldorf, Germany 28 June 02 July 2011 Nachhaltige Wertschöpfung! Sustainable Creation of Value!

2 Die folgenden Unternehmen nehmen teil an der internationalen ecometals-initiative der Messe Düsseldorf: The following companies take part in the international ecometals initiative of Messe Düsseldorf:

3 The Bright World of Metals

4 Impressum Imprint Messe Düsseldorf GmbH Postfach Düsseldorf Messeplatz Düsseldorf Germany Telefon + 49 (0) 211/ InfoTel + 49 (0) 211/ Telefon + 49 (0) 211/ info@messe-duesseldorf.de GESTALTUNG Weusthoff Noël Kommunikation.Design Köln/Hamburg Hansemannstraße Köln Telefon + 49 (0) 211/ rr@wnkd.de FOTONACHWEIS/PHOTOCREDITS PhotoDisc, stockbyte

5 Clean Competence für künftige Markterfolge Clean Competence for future market successes Steigende Energiepreise, die globale Klimaerwärmung und Engpässe bei natürlichen Ressourcen haben das Thema Energie- und Materialeffizienz auf die internationale Agenda gebracht. Unternehmen, die an der GIFA, METEC, THERMPROCESS und NEWCAST teilnehmen, ergreifen die Initiative und gestalten mit energieeffizienten Produkten und nachhaltigen Verfahren die Zukunft aktiv mit. Weil jedes Unternehmen seine eigene Art hat, mit dem Thema Energieeffizienz und Nachhaltigkeit umzugehen, finden Sie als Besucher auf den vier Fachmessen zahlreiche individuelle Lösungen, die eine sinnvolle technische Entwicklung im Einklang mit der Natur gewährleisten. Diese Lösungen erkennen Sie an dem ecometals-logo. Produkte und Verfahren, die auf den diesjährigen internationalen Fachmessen GIFA, METEC, THERMPROCESS und NEWCAST in Düsseldorf mit dem ecometals-logo zu sehen sind, leisten einen spürbaren Beitrag dazu, Ressourcen effizienter zu nutzen. Die Messe Düsseldorf misst dieser Entwicklung, die auf eine klimaverträglichere Nutzung von Rohstoffen und Materialien setzt, eine sehr große Bedeutung bei. Es geht um Clean Competence um eine saubere Zukunft für produzierende Industrieunternehmen, ihre Zulieferer und ihre Kunden. Die mit dem ecometals- Logo ausgezeichneten Lösungen zeigen Besuchern technologische Innovationen für die Zukunft. Die ecometals-visionen, die Aussteller der Bright World of Metals heute zeigen, helfen, auch morgen mit nachhaltigen Produkten und Leistungen zu überzeugen. Unternehmen, die in Effizienz investieren, können rentabler wirtschaften, weil sie weniger Energien und Ressourcen einsetzen. Increasing energy prices, global warming and shortages of natural resources have put the issue of energy and material efficiency on the international agenda. Companies participating in the GIFA, METEC, THERMPROCESS and NEWCAST fairs are seizing the initiative and actively shaping the future with energy-efficient products and sustainable procedures. As a visitor to the four trade fairs, you will find countless individual solutions guaranteeing meaningful technical development in line with nature because every company has its own way of dealing with the issues of energy efficiency and sustainability. You can recognise these solutions by the ecometals logo. Products and procedures, which can be seen sporting the ecometals logo at this year s international GIFA, METEC, THERMPROCESS and NEWCAST trade fairs in Düsseldorf, make a noticeable contribution to using resources more efficiently. Messe Düsseldorf attaches major significance to this development, which focuses on a more climate-compatible use of raw commodities and materials. The focus here is Clean Competence a clean future for industrial manufacturing companies, their suppliers and customers.the solutions that have been awarded the ecometals logo show visitors technical innovations of the future. The ecometals visions exhibited in the Bright World of Metals today are helping to provide sustainable products and services for tomorrow. Companies, which invest in efficiency, can operate more profitably because they use less energy and resources. 1

6 Die ecometals Unternehmen im Portrait A portrait of the ecometals companies HALLE/HALL 11 / B20-01 AGRATI AEE srl GmbH, Italien/Italy Druckgussmaschine HC 125 Energy Saving AGRATI wird auf der GIFA 2011 eine DGM 125 Energy Saving vorstellen, die das Resultat einer mehrjährigen Entwicklung und Innovation ist. Mit der Druckgießmaschinenserie HC Energy Saving stellte AGRATI die erste DGM mit einem umrichtergesteuerten Synchronmotor mit niedrigem Trägheitsmoment und variabler Drehzahl vor, um so eine erhebliche Senkung des Energieverbrauches zu erreichen. Bei einer herkömmlichen Maschine besteht die Gruppe aus einem Asynchronmotor, der bei einer konstanten Drehzahl arbeitet, damit die Motorleistung während des ganzen Zyklus die gleiche bleibt. Über die neu entwickelte Pumpenmotoreinheit regeln die AGRATI HC Energy Saving Maschinen die Umdrehungszahlen und den Druck, entsprechend den einzelnen Phasen des Fertigungsprozesses sowie den Betriebsbedürfnissen, optimal. Vorteile: a) Energieeinsparung: circa 60% b) Niedrigerer Geräuschpegel: 15 dba c) Geringere CO 2 -Emissionen d) Geringerer Kühlwasserverbrauch: circa 50% e) Ansprechzeiten der Druckkontrolle im geschlossenen Regelkreis: 10 bis 25 ms f) Höhere Geschwindigkeit des Prozesses g) Vereinfachung der Hydraulikanlage bezüglich des Schließblocks Die casting machine HC 125 Energy Saving The die casting machine HC125 Energy Saving that AGRATI AEE presents at GIFA 2011 exhibition, is the consequence of several years of research, development and innovation, the key points of AGRATI AEE philosophy. In particular, the HC Energy Saving series was the first die casting machine equipped with an integrated synchronous motor-pump-drive that allows a significant reduction in power consumption (year 2009). On conventional machines, to obtain the hydraulic pressure, there is an induction motor-pump group, in which motor you must use the same power all over the cycle because the pump-motor shaft should always turn at the same number of rpm. On AGRATI HC Energy Saving machines, the motor changes rotation speed directly controlling the hydraulic pressure required at any specific moment of the working cycle. Also, as a motor with low inertia, you can get changes of rolling speed quickly. Advantages: a) significant reduction in electricity consumption about 60% less; b) lower noise 15 db; c) less atmospheric emission of CO 2 due to reduced consumption of electrical power; d) reduction in the consumption of H 2 O on the cooling circuit of the heat exchanger and then further reduction of electricity consumption; e) monitoring the hydraulic pressure in closed loop in a short time; 2

7 Eine weitere Innovation, die AGRATI gerne vorstellen möchte, bezieht sich auf die Einpressgruppe der Energy Saving Serie: AGRATI war der erste Druckgießmaschinenhersteller, der die Einpressgruppe gemeinsam mit dem Hydraulikzylinder in den Einpressblock einbaute, um so die höchstmögliche Systemdynamik zu ermöglichen. In einem weiteren Schritt gelang AGRATI 2010 das System noch leistungsfähiger bei gleichzeitiger Reduzierung des Hydraulikmediumverbrauchs zu entwickeln. Im Besonderen heißt es: a) Einpresszylinder mit kürzeren Reaktionszeiten und konstanten Geschwindigkeiten dank neuen leistungsfähigeren Proportionalventilen b) In der ersten Einpressphase wird das Hydrauliköl aufgefangen, dadurch deutlich geringere Emulsionsmenge c) Der unter b) genannte Vorteil führt zu einer geringeren Verbrauchsmenge der Hydraulikflüssigkeit, um den Zylinder zu bewegen und folglich zu einer weiteren Energieersparnis d) Größtmögliche Minimierung der Druckspitzen auf dem Einpresszylinder: Verbesserung der Produktqualität bei gleichzeitig längerer Lebensdauer der Ventile Diese wichtigen Innovationen ermöglichten AGRATI als erster Druckgießmaschinenhersteller Energiesparmaschinen auf den Markt einzuführen; die Vielzahl der verkauften DGM ist der Beweis eines qualitativ hervorragenden Produktes. f) improved processing speed; g) simplification of the hydraulic circuit. Another innovation on the machine AGRATI HC125 Energy Saving, involves the injection group, the heart of a machine for casting: AGRATI AEE was the first company to assemble hydraulic groups with injection cylinders directly incorporated into solid injection unit, this order make the system as dynamic as possible without losses due to the pipes. With a further upgrade done in the 2010, the technologically advanced system has been made more efficient both in terms of performance and in terms of consumption of the hydraulic fluid. In particular: a) by using last-generation high-performance proportional valves, cylinder injection is able to obtain constant rates at an even smaller reaction time; b) the hydraulic oil used during the first injection phase is recovered avoiding problems of turbulence and fluid emulsion; c) in the effect of point b), there is a significant reduction in the amount of circulating fluid to the cylinder motion, thus further saving power and energy; d) minimization of pressure peak in the injection cylinder, resulting in higher product quality and less shock shot of the valves. These important innovations have allowed AGRATI to place, as first in the market of die casting machines, the possibility to significantly improve energy efficiencies, and the results obtained from the large number of new generation machines sold are the evidence of a new concept of product excellence. 3

8 HALLE/HALL 09 / E42 Aichelin Holding GmbH, Österreich/Austria Aichelin, eine Tochtergesellschaft der Berndorf-Gruppe, ist ein seit 1868 weltweit führender Hersteller von Industrieanlagen für die Wärmebehandlung von Metallteilen. Die Anlagen werden hauptsächlich in der Automobil- und Zulieferindustrie, in Lohnhärtereien, in der Schrauben- und Wälzlagerindustrie sowie der Industrie für Präzisions- und Massenkleinteile eingesetzt. Bereits in der Vergangenheit waren AICHELIN-Anlagen mit den neuesten verfügbaren, zukunftsweisenden, energie- und verbrauchsoptimierten Lösungen ausgestattet. Beispielhaft sei hier die Reduktion des primären Energieverbrauches um > 10 % durch technisch/technologische Verbesserungen an Thermoprozessanlagen genannt, mit der zusätzlichen Anforderung einer Amortisationszeit unter 3 Jahre bzw. ohne zusätzliche technologische Prozessrisiken. Basierend auf Energiefl ussanalysen wurden 3 Gruppen von Einsparungspotenzialen aufgezeigt: Prozessänderung zur Reduktion der erforderlichen Nutzenergie durch optimierte Anlagenkonzepte Primäre Maßnahmen zur Verringerung von thermischen Verlusten durch verbesserte Brennertechnologie, verbesserte Ofenwandisolierung und optimierten Antriebskonzepten Sekundäre Maßnahmen zur Abwärmenutzung mittels Wärmerückgewinnung durch Nutzung der Brennerabgaswärme und der Abwärme der Ölbadrückkühlung Since 1868 Aichelin, which is part of the Berndorf-Group, has been an international leading manufacturer of plants for heat treatment of metallic materials. Aichelin heat treatment plants are especially used in the automotive industry and its subsuppliers, in hardening shops, in the fastener and bearing industry, as well as in the industry for high-precision and small mass production components. Already in the past AICHELIN plants were equipped with the latest available, trend-setting, energy and consumptionoptimised solutions. As example we show the reduction of the primary energy-consumption of heat-treatment plants by > 10 % due to technical / technological improvement with the additional request for pay-back period less than 3 years resp. without any additional technological risc. Based on energy-analysis 3 groups of savings potential could be worked out: Change in process to reduce the required net energy by optimised run of process Primary measures to reduce the thermal losses by improved combustion technology, optimised wall-insulation and improved drive system Secondary measures for waste heat recovery by use of flue gas waste heat and use of oil-cooling waste heat 4

9 HALLE/HALL 09 / E20 ALD Vacuum Technologies GmbH, Deutschland/Germany Die ALD Vacuum Technologies entwickelt Verfahren und Anlagen, ohne die die Erzeugung hochwertiger Materialien und deren Weiterverarbeitung aus wirtschaftlicher Sicht, aber auch aus Umweltgesichtspunkten nicht darstellbar sind. Exemplarisch soll an dieser Stelle, die von einem namhaften japanischen Betreiber ermittelte Reduzierung des CO 2 - Ausstoßes um 50%, genannt werden. Dies wurde durch den Einsatz einer ALD ModulTherm -Anlage unter Anwendung des von ALD entwickelten Vakuum-Einsatzhärteverfahrens, im Vergleich zu den konventionellen Aufkohlungsverfahren festgestellt. Hinzu kommt, dass wegen der geringeren Erfordernis von Nacharbeiten an den, mit dem ALD-Verfahren hergestellten Bauteilen, in der Gesamt- Bilanz weitere Energie und damit letztlich auch CO 2 -Einsparungen erzielt werden. Neben diesem aufgeführten Beispiel sind die von ALD entwickelten Technologien an vielen Stellen Grundlage für die effiziente und umweltschonende Nutzung von Ressourcen. So tragen auch gewichtsreduzierende Titan-Bauteile oder hochpräzise, gerichtet erstarkte Bauteile aufgrund ihrer hohen Belastbarkeit zur Steigerung der damit ausgestatteten Komponenten wie z. B. Turbinen in Bezug auf Energieeffizienz bei. Hochwertige Beschichtungen, solcher mit ALD-Verfahren behandelter Bauteile, steigern zudem die Leistung dieser Turbinen und sind die wesentliche Voraussetzung für eine optimale Nutzung von eingesetzten Energien bei gleichzeitiger Reduzierung der CO 2 -Emission. Modernste, auf dem neuesten Stand der Technik befindliche ALD-Kristallisationsanlagen des Typs SCU, zur Herstellung von hochqualitativen Siliziumblöcken in der Vorstufe des Produktionsprozesses von Photovoltaik-Anlagen bieten die Voraussetzung zur energieeffi zienten Erzeugung derartiger Komponenten für erneuerbare Energien. Without the use of ALD-developed processes and equipment, the production of high quality materials and their processing is barely feasible from an economical and ecological view. For example, a reputable Japanese car manufacturer reports that the use of the ALD ModulTherm equipment in combination with the ALD-developed vacuum carburizing process resulted in a 50 % reduction of the CO 2 emission. Furthermore, there is little need for subsequent machining of parts manufactured in ALD-processes and this leads to reduced manufacturing steps, further additional energy savings and ultimately to a further CO 2 -reduction as a whole. The technologies developed by ALD are often the basis for an efficient and ecological use of resources including the recycling of materials. Lightweight titanium components or perfectly aligned rigid elements, installed in components such as turbines, contribute to increased energy effi ciency because of their strength and durability. High quality coating of parts treated in ALD processes, further increases the effi ciency of these turbines and are essential for the optimal utilization of energy while achieving a reduction in CO 2 emissions. ALD s latest state of the art solar silicon crystallization plant, type SCU, is used in the production of high quality silicium ingots in the preliminary production stage of photovoltaic elements, thus offering all possibilities for the energyefficient use of such components for renewable energy. 5

10 HALLE/HALL 12 / A24 ASK Chemicals GmbH, Deutschland/Germany Emissionsschutz und Wirtschaftlichkeit sind zwei Säulen unserer CleanTech- Strategie. Unter dieser Prämisse entwickeln wir nachhaltige Lösungen für die Gießereiindustrie. CleanTech Ressourcen- und Produktionseffizienz Ökologisch nachhaltiges Wirtschaften rückt bei wirtschaftspolitischen Planungen ins Zentrum der Unternehmen. Auch Gießereien stehen vor diesen enormen Herausforderungen. Der Global Player ASK Chemicals GmbH, Hilden, stellt sich dieser Aufgabe mit seinem innovativen Produktportfolio. Durch intensive und kontinuierliche Forschungsarbeiten entwickelt das Unternehmen erfolgreich emissionsschonende Additive für den Gießprozess. Pollution control and economic efficiency are two pillars of our CleanTech strategy. Under this premise we develop sustainable solutions for the foundry industry. Dr. Michael Arndt-Rosenau Head of R&D, ASK Chemicals GmbH, Hilden, Germany CleanTech Resource efficiency and production efficiency Ecologically sustainable management is taking a central position in companies economic planning. Foundries are also facing these enormous challenges. The global player ASK Chemicals GmbH, Hilden, is addressing this task with its innovative product portfolio. The results of intensive research are successful product developments of emissionsreducing foundry additives. In the further development of organic highly efficient Cold-Box binder systems, for example, enormous advantages, such as savings in the amounts of binder used and reductions in harmful emissions, were achieved. The strategic orientation of ASK Chemicals is also based on these research results. Dr. Michael Arndt-Rosenau Leiter Forschung und Entwicklung, ASK Chemicals GmbH, Hilden, Deutschland So wurden beispielsweise in der Entwicklung von organischen hochwirksamen Cold-Box-Bindersystemen ökologische wie ökonomische Vorteile für die Gießereien erzielt. In diesem Verfahren werden sowohl Bindermenge eingespart, als auch gesundheitsgefährdende Emissionen reduziert. Auf dieser tiefgreifenden The researcher team in Hilden has been working intensively for many years on solutions that allow organic binder systems to be replaced by inorganic binder systems and thus prevent the previously released emissions completely. 6

11 Forschungskompetenz basiert die strategische Ausrichtung der ASK Chemicals. Das erfahrene Forscherteam in Hilden arbeitet seit vielen Jahren intensiv an Lösungen, um organische durch anorganische Bindersysteme zu ersetzen und damit, bisher freigesetzte, Emissionen gänzlich zu verhindern. Ein Resultat dieser Entwicklungsarbeit ist unter dem Namen INOTEC inzwischen etabliert und kommt bereits serienmäßig in der Gusskernherstellung z.b. für BMW Motorblöcke erfolgreich zum Einsatz. Der große Klimavorteil von INOTEC : Aus der Form entweichen keinerlei umweltschädliche Emissionen mehr weder bei der Gusskernherstellung noch beim Gießen der Metallschmelze. Neben dem Klimaeffekt bietet INOTEC weitere Vorteile: Dieses Bindersystem setzt beim Kontakt mit der Metallschmelze so gut wie keine Gase mehr frei. So werden bisher unvermeidbare, mikroskopisch kleine Porositäten verhindert und ein noch präziserer Guss wird garantiert. Auch die Festigkeit des gegossenen Metalls steigt, sodass sehr dünnwandige Strukturen realisierbar sind. ASK Chemicals liefert mit dem anorganischen Bindemittelsystem INOTEC ein Produkt, das sich nach erfolgreicher Einführung im Automotive Serienguss nicht nur als ökologisch, sondern auch ökonomisch nachhaltig erweist. Angeboten und vermarktet wird die INOTEC -Technologie heute weltweit. Im Rahmen der GIFA 2011 steht das Team mit kompetenten Ansprechpartnern in Halle 12, Stand A 24 für ausführliche Präsentationen und Diskussionen zur Verfügung. In the meantime, the result of this development work is established under the name INOTEC and is already being used as a standard product in core production, for BMW motorcycle engine blocks, for example. The climate advantage with INOTEC : Environmentally harmful emissions can no longer leak from the mold neither during the core production process nor during the pouring of the molten metal. Besides the effect on the climate, INOTEC has even more advantages which are worth mentioning: When this binder system comes into contact with the molten metal, it emits almost no gases, preventing the previously unavoidable, microscopically small porosities and guaranteeing even more precise casting. The strength of the cast metal increases and allows the production of structures with even thinner walls. With the INOTEC inorganic binder system, ASK Chemicals has developed a product that has proven to be not only ecologically sustainable but also economically sustainable since its introduction in automotive series casting. Today, INOTEC technology is available and marketed world-wide. A team of experts from ASK Chemicals will be available for extensive presentations and discussions at GIFA 2011 (Stand A 24, Hall 12). 7

12 HALLE/HALL 11 / A36 Bühler Druckguss AG, Schweiz/Switzerland Bühler hält als spezialisierter Technologiepartner für die Verarbeitung von Grundnahrungsmitteln und die Produktion hochwertiger Materialien eine weltweit führende Position ein. Der im Leitsatz Innovations for a better World formulierte Anspruch umfasst nicht nur Energieeffizienz in der Bereitstellung von Produkten und Dienstleistungen, sondern ein breit gefächertes Engagement auf verschiedenen Ebenen. Bühler fokussiert konsequent die Gesamtwertschöpfung mit den Faktoren Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Im Druckguss zahlen sich Fortschritte im sparsamen Umgang mit Energie sowohl bei den Kosten als auch für die Umwelt aus. Mit dem Bühler Ansatz Energie- und ressourcenschonendes Druckgießen sind Einsparungen und damit eine Reduktion des CO 2 -Ausstosses von bis zu 35 Prozent in der Gießerei möglich. Um dieses Ziel zu erreichen, erarbeitet Bühler zusammen mit Kunden Energieanalysen und führt Workshops durch in denen Sparpotenziale aufgezeigt werden. Mitarbeiter, die mit der Thematik sensibilisiert und gut informiert sind, setzen sich motiviert dafür ein, Ressourcen zu schonen. Im Weiteren wird auf der Prozessebene laufend optimiert. Zurzeit verbraucht eine Gießerei rund die Hälfte der Energie für die nicht produktive Grundversorgung. Durch Reduktion der Schmelz- und Warmhalteenergie sowie mittels Beschleunigung von Zyklen werden thermische Energie und Druckluft eingespart. Zusätzlich sorgen moderne Antriebe und intelligente Maschinensteuerungen dafür, dass Energie möglichst direkt dem Fertigungsprozess zur Verfügung gestellt wird. Abgerundet wird der umfassende Ansatz durch präventive Wartung und die Nutzung von Abwärme für die Haustechnik. Als führender Anbieter von Druckgießlösungen bietet Bühler ein umfassendes Spektrum an Möglichkeiten, die Energieeffizienz auch in Ihrem Unternehmen zu steigern. As a specialized technology partner for processing basic foods and the production of high-quality materials, Buhler is in a leading position worldwide. The claim as expressed with the slogan Innovations for a Better World, not only encompasses energy efficiency in providing products and services, but also offers a broad spectrum of involvement on various levels. Buhler is consistently focused on creating added value with key factors being Availability, Performance and Quality. In die casting, the payoff for conserving energy is high in terms of costs as well as the environment. Buhler s approach of die casting while saving energy and resources makes it possible to not only generate savings but to also reduce CO 2 emissions in the foundry by up to 35 percent. In order to reach this goal, Buhler has developed energy analyses together with customers and holds workshops showing the potential for savings. Employees who are well-aware and well-informed on this subject are highly motivated to conserve resources. In addition, we are constantly optimizing our processes. A typical foundry currently uses about half its energy for nonproductive basic services. By reducing the energy used for melting and holding furnaces as well as by speeding up the cycles, thermal energy and compressed air can be conserved. Furthermore, modern drives and intelligent machine control systems ensure that energy is made available as directly as possible to the production process. This comprehensive approach is rounded out with preventive maintenance and utilization of waste heat for building services. As the leading provider of die casting solutions, Buhler offers an extensive range of ways you can increase energy efficiency in your company as well. 8

13 HALLE/HALL 10 / E41 celano GmbH, Deutschland/Germany Ofenführungsmodelle unterstützen seit den 70er Jahren den Betrieb von Erwärmungsanlagen. Aufgrund der damals zur Verfügung stehenden geringen Rechner- und Speicherkapazitäten waren eine Vielzahl von Vereinfachungen sowohl im Algorithmus als auch in der Modellierung erforderlich. Diese waren für die zu dieser Zeit vorliegenden Produktionsfahrweisen und geringeren Anforderungen an die Energieeffizienz und Produktqualität ausreichend. Ofenbetreiber stehen heute vor dem Problem, ein größeres Materialspektrum mit immer höher werdenden Qualitätsbedingungen bei kleineren Losgrößen erwärmen zu müssen. Strengere Umweltauflagen und gestiegene Energiekosten verschärfen das Problem zusätzlich, sodass die bisherigen Konzepte an ihre Grenzen stoßen. Dies gilt insbesondere bei Fahrweisen mit wechselndem Wärmgut. Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Ansätzen, die die Betrachtung auf einzelne Elemente (Führungsbrammen, kritisches Material) reduzieren, hat die celano GmbH ein neues dreistufiges Verfahren entwickelt, das den gesamten Ofeninhalt betrachtet und die Fahrweise optimiert. Um die Onlinefähigkeit dieser komplexen und realitätsnahen Modellierung zu gewährleisten, ist die Software mit parallelen Algorithmen für Multiprozessorsysteme konzipiert worden. Zur Erfüllung der unterschiedlichen und teilweise gegenläufigen Optimierungsziele wurde ein flexibler evolutionärer Algorithmus implementiert. Mit diesem innovativen Ofenführungsmodell wird eine deutliche Verbesserung in puncto Energieeffizienz und Ausbringqualität erreicht. Dies gilt insbesondere bei Anlagen mit häufigen Stillstandsphasen und wechselnden Materialbelegungen, da sich aufgrund der höheren Dynamik eine schnellere Reaktion des Modells ergibt. Diese Entwicklung wurde durch ein Forschungsprojekt (ZIM-Solo) vom BMWi unterstützt. Since the 1970s furnace control systems are assisting the operation of heat-treatment plants. Low memory and calculation capacity of older PCs lead to a lot of simplifications concerning the algorithm as well as the modelling. At that time those simplifications were sufficient for the low energy requirements as well as product quality. Today furnace operators have the problem of a bigger spread in materials and higher quality standards while working with much smaller lot sizes. Stricter environment regulations and higher energy costs increase this problem, thus pushing the old concepts to their limits. In contrary to old approaches which only observe single elements in the furnace (e.g. critical material) celano GmbH has developed a new three step procedure which observes the whole material inside the furnace, thus optimizing the way of driving while abstaining from the usual simplifications. To ensure online compatibility despite the complexity of the program and the needed computing power, the whole software has been designed with a parallel processing approach. Furthermore, a flexible evolutionary algorithm was implemented to reach the varying optimization goals. Energy savings and improvement of product quality will be achieved by this innovative furnace control system especially for frequently changing thermal properties and smaller lot sizes (e.g. different quality and dimensions) and waiting times. This development has been supported by a research project (ZIM-Solo) of the Federal Ministry of Economics and Technology on the basis of a resolution of the German Parliament. 9

14 HALLE/HALL 09 / A38 EBNER Industrieofenbau Gesellschaft m.b.h., Österreich/Austria Es wird ein Verfahren zum Vorwärmen von Glühgut in einer Haubenglühanlage mit zwei das Glühgut unter einer Schutzhaube aufnehmenden Glühsockeln beschrieben, wobei das in einer Schutzhaube einer Wärmebehandlung zu unterziehende Glühgut mithilfe eines gasförmigen Wärmeträgers vorgewärmt wird, der zwischen den beiden Schutzhauben im Kreislauf geführt wird und Wärme von einem in einer Schutzhaube wärmebehandeltem Glühgut aufnimmt und an das vorzuwärmende Glühgut in einer anderen Schutzhaube abgibt. Um Verunreinigungen des wärmebehandelten Glühgutes zu vermeiden, umspült der im Kreislauf geführte Wärmeträgerstrom die beiden Schutzhauben außen, während innerhalb der Schutzhauben ein Schutzgas umgewälzt wird. Fakten Saubere Glühatmosphäre während des gesamten Zyklus Knapper drucküberwachter dichtegeprüfter Glühraum, H 2 nur rund um das Glühgut Einsparung von 47 kwh/t an Erdgasenergie bei 90 t Charge Glühgut, bei nur 3 kwh/t Mehrverbrauch an elektrischer Energie, d. h.: Einsparung von 4,7 m³/t CH 4, d. h. 4,7 m³/t CO 2 Emissionsverminderung A method is described for preheating annealing products in a hood-type annealing system comprising two annealing bases receiving the annealing products under a protective hood, wherein the annealing products to be subjected to a heat treatment in a protective hood are preheated by way of a gaseous heat transfer medium which is circulated between the two protective hoods and absorbs heat from annealing products heat treated in a protective hood and dissipates it to the annealing products to be heat treated in the other protective hood. In order to prevent contaminations of the heat treated annealing products, the current of circulated heat transfer medium flows around the two protective hoods on the outside, while an inert gas is recirculated inside the protective hoods. Facts Clean annealing atmosphere during the whole annealing cycle Dense and tight, pressure supervisioned annealing chamber, hydrogen only around the annealing product Savings of 47 kwh/t on fuel gas energy at 90 t charge of annealing product with only 3 kwh/t more on electric energy, i.e.: savings of 4,7 m³/t fuel gas, i.e. 4,7 m³/t CO 2 emmision reduction 10

15 HALLE/HALL 04 / H02 Eisenbeiss GmbH, Österreich/Austria Projekt: GearControl-DIL Projektbeschreibung: Entwicklung eines neuartigen Ölüberwachungssensors, der durch Messung und softwaremäßige Auswertung mehrerer signifikanter Größen den Zustand des Getriebeöls bestimmt. Einsparungen In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Verwendungsdauer eines Getriebeschmieröles stark von den Betriebs- und Rahmenbedingungen eines Getriebes abhängt. Allgemeine Festlegungen von Ölwechselintervallen führen zu unnötigen Ölwechsel und zyklischen Laboruntersuchungen von Ölproben. Um hier die Verwendung der Ressource Öl zu schonen, werden innovative Sensoren benötigt, die die Restlebensdauer des Öls automatisch bestimmen können und den richtigen Zeitpunkt des Ölwechsels signalisieren. Mit dem neuen Ölsensor GearContro-Oil ist es nun möglich, die Verwendungsdauer von Schmierölen besser an die tatsächlichen Betriebsund Rahmenbedingungen anzupassen und so die Verwendungsdauer von Ölen gegenüber üblichen Festlegungen in den Betriebs- und Wartungshandbüchern signifikant zu erhöhen. Die automatische Kalibrierung auf eine neue Ölfüllung/ Ölvermischung, die Anzeige des Ölzustandes über Ampelfarben und ein robustes Metallgehäuse, ermöglichen einen praxistauglichen Betrieb in den verschiedenen Bereichen der Stahl- und Metallerzeugung. Project: GearControl-DIL Product description: Development of an innovative supervisory oil sensor, which determines the condition of the gearboxes oil through the measurement and combination with a special software of different significant values. Customer advantages The practice has shown, that the period of time using the lubrication oil for the gearbox has a huge dependence on the operational and general conditions of the gearbox. General determinations of oil-change intervals lead to redundant oil changing and cyclic laboratory tests of oil samples. Innovative sensors will be required in order to protect the utilisation of oil, which can automatically determine the remaining lifetime of the oil and can indicate the proper point of time for changing the oil. With the new oil sensor GearControl-Oil it is now possible to adapt the using period of lubrication oil to the real operational and general conditions. With GearContro-Oil you can now signifi cantly increase the using time of oil in opposite to the usual determination of the oil s lifetime given in the operation and maintenance manuals. The automatic calibration to a new oil filling, the indicator of the oil condition with the help of traffic light and a sturdy metal housing will ensure a practical operation in different fields of steel and metal production. 11

16 HALLE/HALL 13 / C40 Elkem AS Foundry Products Division, Norwegen/Norway Elkem ist ein norwegisches Unternehmen mit Sitz in Oslo und produziert unter anderem Silizium basierte Legierungen für die Gießerei-, Elektronik-, Chemieund Stahlindustrie. Die Herstellung von Siliziumlegierungen ist ein energieintensives Verfahren, bei dem das Aufschmelzen von Quarz (Siliziumoxid) bei sehr hohen Temperaturen in Reduktionsöfen erfolgt. Elkem hat sich verpflichtet, ausschließlich erneuerbare Energien in seinen Produktionsanlagen in Norwegen und Kanada in Form von Wasserkraft und in Island als geothermische Energie einzusetzen. In dem Silizium-Metallwerk in Thamshavn, Norwegen, hat Elkem Anlagen zur optimalen Ausnutzung der Energie errichtet und recycled hier bis zu 180 GWh Strom, das entspricht 40 Windturbinen oder dem jährlichen Verbrauch von Haushalten. Weiterhin produziert Elkem in seinem Fiskaa-Werk mithilfe von Wasserkraft hochreines Silizium für den Einsatz zur Herstellung von Solarkollektoren. Neue Spitzentechnologien in der Produktion zeigen, dass dieses Silizium unter Verwendung von nur 25% der Energie produziert werden kann, das herkömmliche Silizium-Solarkollektoren benötigen. In Kanada, im Chicoutimi-Werk investiert Elkem derzeit in ein modernes Energierückgewinnungssystem, wobei die Abwärme der Öfen in Dampf umgewandelt wird. Dieser wird dann verwendet, um in einem benachbarten Aluminiumwerk Strom zu erzeugen und damit die CO 2 - Emissionen zu reduzieren und eine Verbesserung der lokalen Umwelt zu erreichen. Elkem is a Norwegian company located in Oslo manufacturing amongst other products silicon based alloys to the foundry, electronic, chemical and steel industries. Production of silicon alloys is an energy intensive process involving the breakdown of quartz (silicon oxide) at very high temperatures in reduction furnaces. Elkem is committed to using renewable energy in this production and it s plants in Norway, Canada and Iceland use hydro-electric and (for Iceland) geothermal generated power. At its Thamshavn plant in Norway, Elkem has invested in energy efficient measures to recycle 180 GWh of power, equivalent to 40 wind turbines, or the annual consumption of 12,000 households. Meanwhile, at its Fiskaa plant, Elkem uses hydroelectric power to generate high purity silicon for use in the production of solar panels. New cutting edge technology means that this can be produced using 25% of the power traditionally used in silicon solar panel manufacture. In Canada, at the Chicoutimi plant, Elkem is currently investing in a modern energy recovery system whereby waste heat from the furnaces will be converted to steam. This steam will be used to produce power in a neighbouring aluminium plant, thus cutting CO 2 emissions and improving the local environment. 12

17 Im Bereich Gießereiprodukte ist eine neue Generation von Prekonditionierern für Gusseisen entwickelt worden. Der Einsatz dieser Prekonditionierer hat zu einer deutlich stabileren Produktion in den Eisengießereien geführt, was eine Verringerung von Ausschuss zur Folge hat und Gießereien in die Lage versetzt, leichtere Bauteile mit guten mechanischen Eigenschaften für die Automobilindustrie herzustellen. Zusammenfassend trägt Elkem zu umweltfreundlicheren Lösungen bei, sowohl in Bezug auf seine Produktionswege als auch für seine Produktanwendungen. Elkem s Wasserkraft basierte Produktion und die Solarzellen, die aus Elkem- Silizium hergestellt werden, erzeugen Strom ohne Emission von schädlichen Treib hausgasen. In the foundry products area, a new generation preconditioner for cast iron has been developed. The use of this preconditioner has given significantly more consistent production in iron foundries, thus reducing scrap rates and enabling foundries to produce lighter components with good mechanical properties for the automotive industry. To summarise, Elkem is committed to contribute to environmentally positive solutions, both in terms of its production routes and product applications. Elkem s hydro-electric power production and solar cell silicon products generate power without the emission of greenhouse gases. Sonnenkollektoren mit hohem Wirkungsgrad gefertigt aus hochreinem Silizium-Metall, das in Elkem Solar s spezieller Anlage in Norwegen produziert wird. High efficiency solar panels made from a special grade of silicon metal which is produced at Elkem Solar s dedicated plant in Norway. 13

18 HALLE/HALL 04 / F16 EMG Automation GmbH, Deutschland/Germany EMG emass elektromagnetische Bandstabilisierung Die Herausforderung Qualität und effiziente Ressourcenallokation bringen heute die entscheidenden Wettbewerbsvorteile. Die Herstellung von feuerverzinkten Stahlbändern mit homogenen Oberflächen und gleichmäßigen Schichtdicken, die Produktion minimaler Schichtdicken sowie die maximal mögliche Einsparung des Rohstoffes Zink zählen zu den obersten Zielen in allen kontinuierlichen Feuerverzinkungsanlagen. Obwohl diese hochgesteckten Ziele die wesentlichen Kriterien für Markterfolg und Liefertreue sind, können sie zurzeit nicht vollständig erreicht werden. Der Fertigungsprozess des Feuerverzinkens lässt sich nur schwer regeln, da die vorhandenen Bandschwingungen eine inhomogene Oberfläche verursachen. In der Regel muss überverzinkt werden, damit die geforderte spezifische Schichtdicke sicher erreicht wird. Das Herabsetzen der Bandgeschwindigkeit kompensiert zwar teilweise diese Prozessprobleme, vermindert aber zwangsläufig den Produktionsdurchsatz der Anlage, was nicht gewünscht und ineffizient ist. Die Lösung Das EMG-eMASS -System ist ein elektromagnetisches Dämpfungssystem zur Reduktion von Bandschwingungen in schnell laufenden Produktionslinien für die Stahlindustrie, wobei das Haupteinsatzgebiet Feuerverzinkungslinien sind. Das Herzstück von EMG-eMASS besteht aus elektromagnetischen Aktoren, die auf beiden Seiten des Bandes in zwei Gehäusen angeordnet sind. Diese Gehäuse werden an Trägern befestigt, die das Band umschließen. Die Installation von emass direkt auf dem Düsensystem gewährleistet eine optimale Stabili- EMG emass electromagnetic strip stabilization The challenge Today quality and efficient resource allocation create the pivotal competitive edge. The production of hot-dip galvanized steel strips with a uniform surface and consistent coating thickness minimal coating thickness for automobile applications together with the maximum conservation of zinc resources possible, are among the most important goals of all continuous hot-dip galvanizing facilities. Although these ambitious goals are the basic criteria for market success and delivery reliability, currently they can not be fully achieved. The production process of hot-dip galvanizing is diffi cult to control since strip oscillations cause an inhomogeneous surface. As a general rule, surfaces must be over-galvanized, so that the end-customer s specifically stipulated thickness is reached. Reducing strip speed will compensate for these processing problems, but unfortunately this also reduces a plant s operational throughput, which is both undesirable and inefficient. The solution The EMG-eMASS -system is an electromagnetic damping system for the reduction of strip oscillation in high speed production lines in the steel industry. The main field of application is in hot-dip galvanizing lines. The heart of the EMG-eMASS -system consists of electromagnetic actuators installed in two housings on both sides of the strip. These housings are attached to carriers which surround the strip. This installation of the emass directly on the 14

19 sierung des Bandes an der eigentlichen Düsenlippe. Das System ist an allen gängigen Düsensystemen einsetzbar. Das Band läuft zwischen den Gehäusen der Aktoren hindurch, wobei der Abstand zwischen Gehäuse und Band kontinuierlich gemessen wird. Verlässt das Band die Sollposition, typischerweise die Mittenposition, wird die Lage durch geregeltes Zu- und Abschalten der Aktoren korrigiert. Darüber hinaus können Planlagenfehler des Bandes (z. B. Crossbow) mit EMG-eMASS eliminiert werden. Für moderne Feuerverzinkungsanlagen sind durch den Einsatz von emass Zinkeinsparungen von 1-3 g/m²/seite realistisch, was bei einem aktuellen Zinkpreis von ca /t zu Einsparungen von pro Jahr führt. Darüber hinaus können bei Linien mit ehemals mangelhaften Beschichtungsvoraussetzungen sogar 10 g und mehr pro m²/seite eingespart werden. Hauptnutzen von EMG-eMASS : Zinkeinsparung durch Reduzierung von Zinkschichtdickenschwankungen über Bandlänge/-breite, verlässliche Produktion von geringen Auflagengewichten, homogene Beschichtung der gesamten Oberflächen, Reduzierung von Oberflächenfehlern, verminderter Betriebsmitteleinsatz, geringerer Wartungsaufwand, Erhöhung der Arbeitssicherheit, Steigerung der Produktionsmenge durch erhöhte Bandgeschwindigkeit. air knife equipment ensures optimum stabilization of the strip at the air knife. The system can be used at all common types of air knives. The strip passes between the housings of the actuators and the distance between the housing and the strip is continually measured. If the strip leaves its reference position, typically the centre position, the attitude is corrected by a controlled activation or deactivation of the actuators. Moreover, strip flatness errors (e. g. crossbow ) can be eliminated. By using emass, for modern hot-dip galvanizing lines, zinc savings of up to 1-3 g/m³/side are realistic, which leads to savings of up to 400, ,000 per year, based on the actual zinc price of about 1600 /t. Beyond that, at lines with former faulty coating conditions, even 10 g or more per m²/side can be saved. Main advantages of EMG emass : zinc savings by reducing variations of the zinc coating thickness over strip length/ -width, reliable production of small coating weights, homogeneous coating of the complete surface, reduction of coating mistakes on the surface, reduced use of operating resources, less maintenance, increase of safety at work, increase of the production output due to higher line speed 15

20 Energiesparende ENERTEK-Tiegel Energy Saving ENERTEK crucible HALLE/HALL 12 / A04 FOSECO Foundry Division, Deutschland/Germany a) FOSECO INITEK-Prozess Behandlungsverfahren für die Herstellung von Gusseisen mit Kugelgrafit Der INITEK-Prozess beeinflusst die Variable, die stromaufwärts im unkontrollierten Produktionsprozess (wechselnde Gattierung, Schmelzleistung und Haltezeit) entsteht. Diese Variable ist als Sauerstoff- bzw. Schwefelaktivität bekannt und war in den vergangenen Jahrzehnten Gegenstand vieler Forschungsarbeiten. Die INITEK-Schmelzebehandlung nützt diese Sauerstoff-/Schwefelaktivität für ein primäres Keimbildungsgeschehen, welches bei der folgenden Mg-Behandlung das Magnesium vor Reaktion mit Sauerstoff und Schwefel schützt. Die Ausbeute des Magnesiums kann entsprechend bis zu 95% betragen. Die höhere Mg-Ausbeute erlaubt es der Gießerei, den Verbrauch von Magnesium und Seltenen Erden um bis zu 45% zu verringern eine drastische Verringerung der CO 2 -Emissionen entlang der Produktionskette für diese Rohstoffe. Außerdem wird die Qualität der hergestellten Komponenten aus Gusseisen mit Kugelgrafit deutlich verbessert. Die problematischen Oxide und Sulfide des Magnesiums stören die Gießeigenschaften der Schmelze nicht mehr, da das nicht gefundene Magnesium nur noch etwa 5% beträgt. Eine Überhitzung der Schmelze für eine ausreichende Fließfähigkeit kann um ca 12 18% reduziert werden. Die Energieeinsparung ist offensichtlich. Niedrigere Arbeitstemperaturen erzeugen weitere Einsparungen entlang der Prozesskette in der Gießerei. Die Schmelze benetzt das ff-material weniger (längere Standzeit), ebenso den Formstoff (geringere Sandaufbereitung), die Taktzeit kann kürzer werden wegen kürzerer Ausleerzeiten. Die Nacharbeit an den Gussstücken wird reduziert, da die Oberflächen sauberer sind (geringere a) FOSECO INITEK Process Spheroidising metal treatment practice for ductile iron castings The INITEK process manages the variable which is at the root of the uncontrolled upstream melting operation of the base liquid iron (fluctuating metallic charge quality, melting rate and holding time). The variable is known as the oxygen/ sulphur activity and has been the subject of much research over the past decade. The INITEK metal treatment practice utilises this oxygen/sulphur activity to create a primary nucleation event, which prevents the secondary Mg treatment from combining with oxygen and sulphur. Consequently, the Mg recovery obtained can be as high as 95%. Higher magnesium recovery allows foundries to reduce consumption of Mg and Rare-Earth by as much as 45% a significant saving over the raw material supply-chain CO 2 footprint. It also significantly improves the intrinsic quality of manufactured ductile iron components. Problematic Mg oxides and sulphides no longer disturb the pourability of the melt as the unfound Mg is just 5%. Consequently, superheating of the alloy to achieve necessary fluidity can be reduced by 12 to 18%. The energy consumption benefit is obvious. Lowering the operating temperature of the poured ductile iron then generates further savings all along the foundry process chain. Indeed the produced ductile iron wets refractory hardware (longer life), moulding materials (lower sand reclamation rate), moulding box prints (shorter cooling time allowing a quicker moulding line pace). The rework time over obtained solid components is also found reduced as castings are of better surface-finish (lower shot-blasting time) and of a better soundness (a higher ductile iron solid density is obtained when poured at lower temperature and 16