Wien, 25. Januar 2018

Analysen verfahrenstechnischer Prozesse der metallurgischen Industrie

Mit der SMS group Process Technologies in Wien unterhält die SMS group ein eigenes Testlabor für verfahrenstechnische Untersuchungen. 

Da stetig neue metallische Werkstoffe entwickelt werden, ist die Analyse der verfahrenstechnischen Prozesse wichtiger denn je, um Bandbehandlungsanlagen und angrenzende Prozesse richtig auszulegen oder gänzlich neue Verfahren zu entwickeln.

Das Labor ist speziell auf die Anforderungen der metallurgischen Industrie ausgerichtet. Insbesondere verfügt es über die notwendigen Einrichtungen und das Know-how, die verfahrenstechnischen Prozesse in Bandbehandlungsanlagen wie Beizen oder Reinigen zu analysieren. Darüberhinaus können auch weitere chemische Prozesse untersucht und für die industrielle Umsetzung vorbereitet werden, wie zum Beispiel hydrometallurgische Prozesse.

Die SMS group nutzt die Laboreinrichtung und das vorhandene Fachwissen für die Auslegung von Neuanlagen und Modernisierungen sowie bei der Entwicklung von neuen Prozessen und Produkten. Weiterhin stehen die Einrichtungen den Kunden der SMS group zur Verfügung, um eigene Versuche durchzuführen und die Prozessentwicklung und -optimierung zu begleiten

Teststand für Druckreaktionen und Komponententests
Im Druckreaktor werden die wesentlichen Prozessparameter von Druckreaktionen bestimmt.

Bevor verfahrenstechnische Anlagen im Industriemaßstab umgesetzt werden können, müssen die Materialien und Komponenten auf ihre Up-Scale-Eignung hin getestet werden. Ebenso erfolgt im Vorfeld die Verifizierung der Automatisierung- und Kontrollsequenzen. Diese Tests können in einem flexiblen Teststand durchgeführt werden, der sich auch für aggressive Medien eignet. Der Stand beinhaltet ein indirektes Heizsystem sowie eine eigene speicherprogrammierbare Steuerung zur Simulation von Prozesssequenzen. Auf dem Teststand können spezifische Reaktionen unter Druck untersucht werden, die zum Beispiel in der Hydrometallurgie zur Anwendung kommen. So können die Prozessparameter bestimmt und die Anforderungen an das Engineering von hydrometallurgischen Anlagen identifiziert werden. Für die Tests stehen Druckreaktoren mit indirekter Beheizung zur Verfügung, sowohl im Labor- als auch Technikumsmaßstab.

Chemische Nassanalyse und Qualitätskontrolle

Die notwendigen Chemikalien für die verfahrenstechnischen Prozesse in Bandanlagen werden im Labor genauestens analysiert. Die Bestimmung des Metallgehalts in Beizsäuren ist dabei eine wichtige Analyse. Ebenso wird auch Reinigungs- oder Abwasser untersucht, beispielsweise auf den Gehalt von bestimmten Ionen. Die volumetrische Analyse von Proben erfolgt sowohl durch eine manuelle als auch durch semi- oder vollautomatische Titration. 

Beizversuche

Für die Bandbehandlung ist das Beizen ein wesentlicher Prozessschritt, also das Entfernen der Oxide – des sogenannten Zunders – von einer metallischen Oberfläche. Der Beizprozess wird durch die Ausprägung des Zunders bestimmt, der wiederum wesentlich vom Werkstoff sowie dem Kühlungsprozess nach dem Warmwalzen abhängt. Da sich sowohl die Werkstoffe als auch die Vorprozesse immer wieder verändern, müssen die Prozessparameter neu evaluiert und verifiziert werden. Im Labor können Beizversuche mit Blechen und Drähten durchgeführt werden. Abhängig von den Metallen (Stahl, Edelstahl, Aluminium) können als Beizmedium anorganische Säuren oder spezielle Mischsäuren eingesetzt werden. Es können sowohl turbulente als auch elektrolytische Beizprozesse simuliert werden.

Spurenanalyse und Qualitätskontrolle
Durch die Spurenanalyse mit ICP-OES Verfahren kann die Zusammensetzung von Materialien genau analysiert werden.

Zur Spurenanalyse von Erzen oder Legierungen wird eine optische Emissionsspektrometrie mittels induktiv gekoppelten Plasmas eingesetzt (ICP-OES = Inductively Coupled Plasma - Optical Emission Spectrometry). Dieses Verfahren ermöglicht die Spurenanalyse von bis zu 60 Elementen. Die Ergebnisse geben Aufschluss über die genaue Zusammensetzung der untersuchten Materialien, beziehungsweise über die Reinheit von Produkten, Zwischenprodukten oder eingesetzten Materialien.

Sedimentionsanalyse und Prozessoptimierung
Sedimentationsversuche geben Aufschluss über die Zeit und Güte eines Sedimentationsprozesses.

Die Analyse des Sedimentationsverhaltens von Prozessflüssigkeiten ist wesentlich, um die Prozesse in verfahrenstechnischen Anlagen zu optimieren. Die Analysen geben Aufschluss über die relevanten Parameter des Sedimentationsprozesses wie zum Beispiel die Zeit und die Güte der Sedimentation. Wichtig ist das Sedimentationsverhalten vor allem bei Beizsäuren, Prozesswasser und Abwasser. Eine große Rolle spielt es zudem bei Ausfällungsprozessen und -Reaktionen.