Massenweise Energie in Ferrosilizium

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Das norwegische Hüttenwerk Elkem Salten stellt Ferrosilizium für Stahllegierungen her – eine echte Belastungsprobe für Maschinen und Anlagen. Was die Instandhaltung betrifft, verläßt sich Elkem Salten sowohl auf die Meinung der Mitarbeiter als auch auf ein modernes SensorsystemTrotz seines abgelegenen Standorts nördlich des Polarkreises ist das Hüttenwerk Elkem Salten in dem kleinen norwegischen Ort Straumen Produzent von zwei Werkstoffen, die von der gesamten Chemie- und Stahlindustrie in der ganzen Welt dringend benötigt werden.
   „In dem Veredelungsprozeß vom Rohstoff bis zum Endprodukt – sei es ein Auto, ein Kühlschrank oder ein Mikrochip – stehen wir nach dem Bergwerk an zweiter Stelle“, sagt Ketil Kristensen, Leiter der Wartungsabteilung von Elkem Salten. „Im Grunde mischen wir nur Koks, Kohle, Quarz, Holzspäne und Eisen in einem großen Ofen, schmelzen das ganze unter Einsatz von gewaltigen Mengen elektrischer Energie und schlagen es heraus. Unsere Maschinen werden allerdings durch das Schmelzen von Metall und die dabei entstehenden Gase enorm beansprucht.“
   Elkem Salten ist auf einer kleinen flachen Halbinsel am Ende eines eisfreien Fjords 50 Kilometer vom Nordpolarmeer gelegen und gehört zu den größten und modernsten Ferrosiliziumhütten der Welt.
   Das zum norwegischen Elkem-Konzern gehörende Salten-Werk erzielt einen Jahresumsatz von 600 Millionen NOK (139 Millionen DM oder 70 Millionen Euro) und beschäftigt 200 Mitarbeiter. Für die Hochleistungsmaschinen und mechanischen Anlagen wie Gebläse, Fördersysteme, Öfen, Zerkleinerer, Filter und Pfannen ist diese heiße, staubige Branche eine harte Belastungsprobe.
Muttern und Schrauben
Ketil Kristensen und seine Mechaniker verbringen die meiste Zeit damit, Anlagen zu zerlegen, Teile auszutauschen und Anlagen wieder zusammenzubauen. „Wir müssen unsere Wartungsroutinen sehr sorgfältig einhalten“, meint Kristensen, dem ein jährlicher Etat von rund vier Millionen NOK (900.000 DM oder 470.000 Euro) für den Einkauf von Schrauben, Muttern, Schweißausrüstung und anderen Notwendigkeiten zur Verfügung steht.
   Umfassende Reparaturen wie etwa der Austausch der Lager in einem der gewaltigen Sauggebläse machen es oft unumgänglich, daß irgendeiner der drei Lichtbogenöfen des Werks abgeschaltet werden muß. Derartige Betriebsunterbrechungen werden lang im voraus geplant und geben den Schweißern, Mechanikern und externen Wartungsfirmen die Möglichkeit, Inspektionen durchzuführen und abgenutzte oder defekte Teile auszutauschen.
Norwegischer Quarz
Elkem Salten stellt zwei Arten von Ferrosilizium (FeSi), einer Legierung aus Silizium und Eisen, her, die an Stahlwerke und chemische Fabriken in der ganzen Welt verkauft werden. Dabei handelt es sich zum einen um 75 Prozent FeSi mit einem Siliziumanteil von 75 Prozent, das hauptsächlich bei der Edelstahlproduktion verwendet wird, weil es die Härte und Qualität des Stahls erhöht. Das fertige Stahlprodukt könnte für ein Auto, ein Fahrrad, ein Schiff, eine Brücke oder eine Waschmaschine benötigt werden. Zum anderen wird 90 Prozent FeSi angeboten, das in Kunststoffen, Gummi, Farben, Kosmetikprodukten, elektronischen Geräten und Computerchips Verwendung findet.
   Elkem Salten produziert mit seinen drei Lichtbogenöfen und den dazugehörigen Anlagen jährlich 110.000 Tonnen FeSi und rund 25.000 Tonnen Mikrosilika. Die erforderliche Energie liefert Elkem Saltens eigenes Wasserkraftwerk neben dem verschneiten Gipfel eines nahegelegenen Berges. Mikrosilika ist ein natürliches Nebenprodukt des Schmelzvorgangs. Es ist ein sehr feiner Siliziumstaub, der bei der Herstellung von Glas, hitzebeständigen Werkstoffen, Keramik und Düngemitteln sowie als Betonzuschlagstoff verwendet wird.
Ein Netz von Förderbändern
Aus der Vogelperspektive sieht man das umfassende Förderbandnetz, das sich zwischen dem kleinen Hafen, einem Kohlenlager und verschiedenen Silos erstreckt. Von dort aus verlaufen Förderbänder zum Hüttenwerk, wo sich neben den drei Lichtbogenöfen auch die Überwachungszentrale, eine Zerkleinerungs- und Verpackungsabteilung sowie eine Transformatorstation befinden. Drei separate 300 Meter lange Abluftrohre führen von diesem Komplex aus zu drei gewaltigen Gebläse- und Filteranlagen, in denen Mikrosilika aus den Abgasen herausgefiltert wird.
   Die Produktionsmethoden von Elkem Salten sind im Grunde einfach. Rohstoffe wie Koks, Kohle und Eisen kommen aus so entfernten Ländern wie Kolumbien, Indonesien und Rußland auf dem Seeweg nach Straumen. Quarz wird dreimal pro Woche aus Bergwerken in der Nähe von Bod¢ und anderen weiter nördlich gelegenen Orten angeliefert. Das Holz stammt aus Waldbeständen vor Ort und wird im Ofen verbrannt, um dem Endprodukt eine Porösität zu verleihen.
   Ein automatisches Förderbandsystem mischt alle diese Zutaten und beschickt damit drei Schmelzöfen, von denen der größte, ein 47-Megawatt-Koloß mit einem Durchmesser von elf Metern, bei einer Betriebstemperatur von 2.000° Celsius alles zu einer Flüssigkeit verschmilzt. Wenn die Mischung zu erstarren beginnt, was regelmäßig vorkommt, werden die festgewordenen Teile mit großkalibrigen Kanonen, mit denen direkt in den Ofen hineingeschossen wird, gelöst. Nachdem der Schmelzvorgang abgeschlossen ist, wird die Mischung in Pfannen mit einem Fassungsvermögen von zwölf Tonnen gefüllt, die auf Schienen an den Öfen vorbeilaufen.

   Das weißglühende Metall wird nun je nach gewünschtem Endprodukt einem von zwei Bearbeitungsprozessen unterzogen. Bei der einen Alternative wird der Inhalt der Pfannen vorsichtig in ein Wasserbad gegossen, ein Verfahren, das von Elkem Salten selbst entwickelt worden ist und unter dem Namen Elkem Cransil vermarktet wird. Dabei entsteht ein FeSi-Granulat. Die andere Alternative besteht darin, daß das geschmolzene Metall in 500-Kilogramm-Blöcke gegossen, abgekühlt und in Tennisballgröße zerkleinert wird.
Wärmerückgewinnung
Als das Elkem-Salten-Werk 1967 gebaut wurde, gab es nur einen Lichtbogen-Schmelzofen. Drei Jahre später kam ein zweiter und 1972 der dritte und größte hinzu. Seitdem hat sich vieles verändert.
   Wie uns der Heizer Odd Robert Hansen, der schon seit 25 Jahren bei Elkem Salten beschäftigt ist, erzählt, wurde die Sicherheit am Arbeitsplatz durch die Anbringung von zahlreichen Sensoren im gesamten Werk deutlich verbessert. „Verglichen mit vor zehn oder 20 Jahren kann heute ein Mann in der Überwachungszentrale dieselbe Arbeit machen, die früher 12 Mann bei ihren Inspektionen leisteten. Außerdem stießen die 15 Meter hohen Schornsteine der Ofenhalle derartige Rauchschwaden aus, daß an manchen Tagen die Sonne rot aussah. Auch das Mikrosilika, das heute herausgefiltert wird, wurde in die Atmosphäre gepustet. Gerade was den Umweltschutz betrifft, hat es gewaltige Veränderungen gegeben“.
   Tatsächlich haben sich laut Ivan Kvarsvik, der bei Elkem Salten für Qualitätskontrolle, Arbeitsschutz und Umweltfragen zuständig ist, in den letzten zehn Jahren die Kohlendioxid- und Schwefeldioxidemissionen um nahezu 50 Prozent verringert.
   „Darüber hinaus wird auch die Hitze aus dem Wasserbad für die Herstellung des FeSi-Granulats rückgewonnen und an ein nahegelegenes Treibhaus für Rosenzucht sowie an eine Lachsfarm in unserem Fjord verkauft. Einen Teil der rückgewonnenen Wärme verwenden wir, um im Winter unseren Fußballplatz im Ort schneefrei
zu halten“, sagt Odd Robert Hansen.
Alexander Farnsworth  
Journalist in Stockholm  
Foto Alexander Farnsworth

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