Für die Zukunft gut gerüstet

A L U M I N I U M S M E LT I N G I N D U S T R Y
90 Jahre Riedhammer GmbH
Für die Zukunft gut gerüstet
Seit vielen Jahrzehnten bietet die Riedhammer GmbH eine breite Produktpalette von Industrieofen-Anlagen, unter
anderem für die Geschäftsfelder Keramik
und Sanitär. Die Ursprünge des Unternehmens liegen in der Entwicklung und
dem Bau von industriellen Brennöfen für
Kunstkohle, speziell für die Stahl- und
Aluminiumbranche. Schon 1924 wurde
der erste Anodenbrennofen für die damals
noch junge Aluminiumindustrie gebaut.
Das Geschäftsfeld Carbon mit seinen
Sparten Anoden, Elektroden / Kathoden
und Special Carbon ist auch heute noch
eine tragende Säule von Riedhammer.
Die Vermarktung von Anodenbrennöfen ist
ein zyklisches Geschäft. Boomt die Hüttenindustrie, weil sich die Notierungen an der Londoner Metallbörse LME auf über 2.500 Dollar
je Tonne Aluminium hinentwickeln und neue
Hütten sich mehr oder weniger von selbst
finanzieren, werden automatisch auch neue
Anodenfabriken und Anodenbrennöfen ge-
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Riedhammer GmbH at 90
Well equipped for the future
Riedhammer GmbH has been offering a
broad range of kiln plants for decades, including for its Ceramics and Sanitaryware
business units. The company’s origins go
back to the development and construction
of industrial baking furnaces for artificial
carbon, in particular for the steel and
aluminium sectors. The first anode-baking
furnace for what was then still a young
aluminium industry was built as long ago
as 1924. Today the Carbon division with
its Anodes, Electrodes / Cathodes and Special Carbon sub-divisions still represents a
key pillar of Riedhammer’s business.
The marketing of anode-baking furnaces is
a cyclical business. If the smelter industry is
booming because aluminium prices on the
London Metal Exchange have moved above
USD2,500 a tonne, and new smelters are
more or less self-financing, new anode plants
and anode-baking furnaces will automatically
be built as well. If the price of aluminium is
under USD2,000, the willingness to invest is
low even though at such times one can negotiate particularly favourable conditions for
the construction of new plant. From a medium
to long term point of view, there is no question
that additional smelters will be needed: the
demand for aluminium will continue to grow
significantly in the decades ahead because of
the trend towards lightweight construction in
the transport sector, especially in road and
air traffic, which will increase still further.
At present the price of a tonne of aluminium is between USD1,800 and USD1,900 and
business for suppliers of equipment to aluminium smelters is rather restrained. “Nevertheless we at Riedhammer can look to a number
of projects in the carbon business,” says Tho-
ALUMINIUM · 7-8/2014
SPECIAL
© Riedhammer
A L U M I N I U M S M E LT I N G I N D U S T R Y
Anode baking furnace No. 6 at Hindalco, Renukoot
Anodenbrennofen Nr. 6 bei Hindalco, Renukoot
mas Janousch, head of the company’s Carbon
Division. An order was received recently for
a closed-type baking furnace for electrodes. In
Europe an order for a shaft calciner project is
due to be awarded shortly. And occasionally
there is a baking furnace here and there that
needs repairing or a plant that was temporarily shut down that needs to be modernised
and put back into operation.
Riedhammer started in the carbon business in 1924. The former Erftwerk in Grevenbroich (now Tokai Erftcarbon GmbH)
was its first client for an anode-baking furnace. The French company Pechiney was also
already one of the company’s clients at the
end of the 1930s. The aluminium smelter at
Rheinfelden ordered an anode-baking furnace in 1942. Norsk Hydro began aluminium
production at Ardal, Norway, in 1948 and
ordered a baking furnace. The Rheinwerk
in Neuss (now Hydro) began aluminium
production in 1961, and the anode-baking
baut. Liegt der Aluminiumpreis unter 2.000
Dollar, ist die Investitionsbereitschaft gering,
obwohl man gerade in diesen Zeiten günstigere Konditionen für den Bau neuer Anlagen
verhandeln kann. Das auf mittlere und lange
Sicht weitere Hütten gebraucht werden, steht
außer Frage: Die Nachfrage nach Aluminium
wird in den nächsten Jahrzehnten weiter deutlich steigen, weil der Trend zum Leichtbau im
Transportsektor, vor allem im Straßen- und
Luftverkehr, noch weiter zunehmen wird.
Derzeit, bei Notierungen zwischen 1.800
und 1.900 Dollar je Tonne Aluminium ist das
Geschäft für die Ausrüster von Aluminiumhütten eher verhalten. „Nichtsdestotrotz können wir bei Riedhammer auf einige Projekte
im Carbon-Geschäft blicken“, sagt Thomas
Janousch, Leiter der Carbon Division. So sei
jüngst ein Auftrag für einen geschlossenen
Brennofen für Elektroden eingegangen. In
Europa steht ein Projekt für einen Kalzinierschachtofen kurz vor Abschluss. Und hier und
Table 1
Project
Aluminij Mostar
Hormozal
Dubal ABF 1
Emal Phase 1
Trimet
KAS
Dubal ABF 2
Hindalco ABF 6
Dubal ABF 4
Rusal Taishet
Dubal ABF 3
Tabelle 1
Location
Mostar, BiH
Bandar Abbas, Iran
Dubai, UAE
Al Taweelah, UAE
Hamburg, Germany
Pavlodar, Kazakhstan
Dubai, UAE
Renukoot, India
Dubai, UAE
Taishet, Russia
Dubai, UAE
ALUMINIUM · 7-8/2014
Year
2005
2006
2006
2007
2008
2009
2011
2011
2013
2013
2014
Type
Revamping
New construction
Revamping
New construction
ABF conversion
New construction
Revamping
New construction
Revamping
New construction
Revamping
Sections
36
34
32
2 x 64
48
50
32
34
48
2 x 64
32
da muss gelegentlich auch mal ein Brennofen
repariert oder eine vorübergehend stillgelegte
Anlage wieder in Betrieb genommen und modernisiert werden.
Mit dem Carbon-Geschäft hat es seinerzeit,
1924, bei Riedhammer angefangen. Das damalige Erftwerk in Grevenbroich (heute Tokai
Erftcarbon GmbH) war der erste Kunde für
einen Anodenbrennofen. Auch die franzö­si­
sche Pechiney gehörte schon Ende der 1930er
Jahre zum Kundenkreis. 1942 bestellte die
Aluminiumhütte in Rheinfelden einen Anodenbrennofen. 1948 beginnt Norsk Hydro in
Ardal, Norwegen, mit der Aluminiumproduktion und ordert einen Brennofen. Das Rheinwerk in Neuss (heute Hydro) nimmt 1961 die
Aluminiumproduktion auf, auch dieser Anodenbrennofen kommt von Riedhammer.
Bis in die 1970er Jahre gehörten sowohl
offene wie geschlossene Brennöfen zum Produktprogramm von Riedhammer. Dann spezialisierte sich das Unternehmen auf geschlossene Systeme, weil man sich so mit leichter
regelbaren und effizienteren Anlagen vom
Wettbewerb abheben konnte. Fortschritte in
der Regeltechnik führten jedoch dazu, dass
offene Brennöfen mit der Zeit wesentlich
produktiver wurden und sich für das Brennen
von Anoden durchsetzten. Die Übernahme
der offenen Ofentechnologie von Alcan Alesa
Engineering im Jahre 2005 hat Riedhammer
den Wiedereinstieg in die offene Brennofentechnologie insofern erleichtert, als damit
aktuelle Referenzprojekte vorzeigbar waren.
Tabelle 1 listet die Projekte auf, die Riedhammer seitdem umgesetzt hat. Dabei handelt es
sich um Neuanlagen ebenso wie um den Umbau und die Modernisierung von bestehenden
Brennöfen.
Das 2011 zum Abschluss gebrachte Projekt KAS (Kazakhstan Aluminium Smelter)
ist das größte Tiefofenprojekt der Firmengeschichte – eine komplette Brennofenanlage
inklusive Engineering, bei dem Riedhammer
als Generalunternehmer agierte und in dieser
Funktion auch für das Feuerungssystem, die
Kräne, das Anoden-Transportsystem und die
Rauchgasreinigung verantwortlich war.
Für Dubai Aluminium (Dubal) hat Riedhammer bei deren Produktionsaufnahme
1979 die Anodenbrennöfen geliefert. Dies
waren anfangs geschlossene Öfen, die später
zu offenen Systemen umgebaut wurden. Seit
2006 hat Riedhammer die Modernisierung für
die Öfen 1, 2 und 4 durchgeführt. Abschließend wird der Ofen 3 Ende dieses Jahres von
Riedhammer renoviert.
Ein Großteil des Feuerfestmaterials wird
bei diesem Projekt erneuert. Die Seitenwand
und die Bodenisolierung bleiben bis auf be-
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schädigte Teile bestehen. Die Ofenwanne
wird mittels Fertigteilen entsprechend den
neuen Anodendimensionen erhöht. Auch
die „Kassettenwände“, in die hineingefeuert
wird, und die Gurtwände werden neu aufgebaut. Der Feuerfestanteil eines solchen Modernisierungsprojektes entspricht in etwa drei
Anodenbrennofen nach Renovierung
Vierteln des Volumens eines Neuprojektes.
„Während des Umbaus wird ein Feuer abgestellt, während das zweite in Betrieb bleibt.
Der Ofen wird dann kammerweise abgerissen
und wieder aufgebaut“, erläutert Janousch.
Produktivität der Öfen gestiegen,
Energieverbrauch gesunken
Tabelle 2 verdeutlicht die technologische
Weiterentwicklung seit dem Wiedereinstieg
in die offene Brennofentechnologie und auch,
wohin die Reise bis Mitte dieses Jahrzehnts
geht: Die Produktivität der Brennöfen ist seit
2005 weiter gestiegen, und zwar deutlich.
Gleichzeitig konnte der spezifische Energieverbrauch je gebrannte Tonne Anode merklich reduziert werden.
Der spezifische Besatz (Pit Usage) in der
Tabelle zeigt das Verhältnis zwischen Ano­
denbesatz und Kassettenvolumen. Heute sind
rund zehn Prozent mehr Produkt in einer
Kassette als vor zehn Jahren. Die Produktionsmenge je Stunde und Pit hat sich um den
Faktor 1,5 erhöht. Momentan lassen sich ca.
82.500 Jahrestonnen je Feuer produzieren,
dieser Wert wird sich jedoch zukünftig noch
auf über 90.000 Jahrestonnen erhöhen. Und
die Brennöfen werden immer größer: Wurden
sie früher typischerweise mit 32 oder 48 Kammern und sieben Pits gebaut, geht der Trend
inzwischen in Richtung 64 oder mehr Kam-
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mern und neun Pits. In Kombination mit einem
schnelleren Feuerzyklus wird so je Kammer
ein deutlich größerer Durchsatz erzielt.
Die Leistungswerte RH 750 spiegeln den
Stand der Technik zur Zeit der Alesa-Übernahme wider, wie er bei Aluminij Mostar und
Hormozal zur Anwendung kam. Mostar betraf
Anode baking furnace after refurbishment
den kompletten Umbau eines bestehenden
Ofens, während Hormozal die Konstruktion
eines komplett neuen Ofens umfasste.
Der Status RH 850 mit bereits verbesserten
Leistungswerten wurde bei den Brennöfen für
die erste Ausbaustufe bei Emirates Aluminium
(Emal) 2007 realisiert – ein Großprojekt, das
aus 2 x 64 Kammeröfen bestand.
RH 1050 spiegelt die Leistungswerte bei
Hindalco und dem Brennofen 2 bei Dubal
wider. „Mit dem Umbau des Ofens 3 bei Dubal Ende dieses Jahres streben wir natürlich
eine weitere Effizienzsteigerung an“, sagt Janousch.
Welche Faktoren liegen der Leistungssteigerung zugrunde? Janousch verweist darauf,
dass es gelungen sei, die Strömungsverhältnisse bzw. den Druckverlust in den Fluewalls
zu optimieren. „Ferner wurde der Falschluft­
eintrag, der durch Undichtigkeiten im Feuer­
festmaterial entsteht, minimiert. So muss ent­sprechend weniger Volumen aufgeheizt werTabelle 2
furnace here was also from Riedhammer.
Up until the 1970s Riedhammer’s product
portfolio included both open-top and closedtype ring pit furnaces. The company then decided to specialise in closed-type systems because it could set itself apart from its competitors with more easily controllable and more
efficient units. However, advances in control
engineering led to open-top baking furnaces
becoming significantly more productive and
establishing themselves as the standard for
baking anodes. The acquisition of Alcan Alesa
Engineering’s open-top furnace technology in
2005 facilitated Riedhammer’s re-entry into
the open-top baking furnace market in so far
as it enabled the company to present current
reference projects. Table 1 lists the projects
that Riedhammer has completed since then.
It includes new constructions as well as the
revamping and modernisation of existing baking furnaces.
The KAS (Kazakhstan Aluminium Smelter)
project, which was completed in 2011, is the
largest ring pit furnace project in the company’s history – a complete anode baking facility
including engineering for which Riedhammer
acted as general contractor and for which it
was also responsible in that capacity for firing
system, cranes, anode transport system and
flue gas cleaning.
Riedhammer supplied the anode-baking
furnaces to Dubai Aluminium (Dubal) when
the latter commenced production in 1979.
At first these were closed furnaces, but they
were converted to open furnaces later. Since
2006, Riedhammer has carried out the revamps of Furnaces 1, 2 and 4 at Dubal, and it
will round this off by modernising Furnace 3
at the end of the year.
A large part of the refractory material will
be renewed in this project. With the exception of damaged parts, the sidewall and the
bottom insulation will remain intact. The
height of the furnace tub will be increased
using prefabricated parts to accommodate the
new anode dimensions. The flue walls, which
are fired into, and the head walls will also be
rebuilt. The refractory content of such a modernisation project corresponds to about three
quarters of that of a new project. “During the
Pit usage
Production factor
Production per fire
Anodes per p it
Pits per section
Energy consumption
Table 2
RH 750
2005
~ 60
750
52,500
~ 20
7‑ 8
< 2,3
RH 850
2007
~ 62
850
59,500
> 22
8
< 2,1
RH 1050
2012
~ 65
1050
82,500
> 26
9
< 1,9
RH 1200
2015
> 67
> 1200
> 94,000
> 28
9
< 1,8
[%]
[kg/h/pit]
[t/a]
[t/pit]
[nos.]
[GJ/tba]
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SPECIAL
revamp one fire will be turned off while the
second will remain in operation,” explains Mr
Janousch. “The furnace can then be demolished section-by-section and reconstructed.”
Increased furnace productivity,
reduced energy consumption
Table 2 clearly shows the technological advance that has taken place since Riedhammer’s re-entry into the open-top baking furnace market and where the company will be
heading until the middle of the decade: the
productivity of baking furnaces has increased
still further since 2005, and markedly so. At
the same time it was also possible to reduce
the specific energy consumption per baked
tonne of anode significantly.
The specific pit usage given in the table
shows the relationship between anode pit usage and the volume of the pit. Today there
is about ten percent more product in a pit
than there was ten years ago. The hourly production per pit has increased by a factor of
1.5. At the moment, one can produce about
82,500 tonnes a year per fire, but this figure
will increase to over 90,000 tonnes a year
in future. And baking furnaces are becoming larger and larger: whereas it used to be
typical to build 32 or 48 sections and seven
pits, the trend is now towards 64 sections or
more and nine pits. Together with a more rapid
firing cycle this means a significantly greater
throughput is achieved per section.
The RH 750 performance figures reflect the
state of the art at the time of the Alesa takeover and correspond to those used at Aluminij
Mostar and Hormozal. Mostar involved the
complete reconstruction of an existing furnace, whereas Hormozal comprised the construction of a completely new furnace.
The RH 850 already showed improved performance figures that were achieved with the
baking furnaces for the first expansion stage
at Emirates Aluminium (Emal) in 2007 – a
major project that comprised two 64-section
furnaces.
RH 1050 shows the performance figures at
Hindalco and the Baking Furnace 2 at Dubal.
“With the revamping of Furnace 3 at Dubal at
the end of this year we are of course aiming to
achieve a further increase in efficiency,” says
Mr Janousch.
What factors are responsible for the increase in performance? Mr Janousch points
out that it has been possible to optimise flow
conditions and pressure loss in the flue walls.
“Furthermore, the ingress of false air that occurs as a result of leaks in the refractory has
been minimised. So a smaller volume has to
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be heated up and the energy consumption
falls. The higher specific pit usage is beneficial
here as well, of course.”
den und der Energieverbrauch sinkt. Von Vorteil ist hier natürlich auch der höhere spezifische Besatz im Pit.“
Russia and India remain
interesting markets
Russland und Indien bleiben
interessante Märkte
There are no immediate prospects of new aluminium smelters being built outside China at
the moment and new anode-baking furnace
project business is correspondingly restrained.
The only major expansion currently in the
course of preparation is Potline No. 6 at Aluminium Bahrain (Alba), the implementation
of which is currently being clarified. A decision
is expected in the third quarter.
Besides the Middle East, Russia and India
also remain interesting markets for Riedhammer. In addition to the numerous Søderberg
Der Bau neuer Aluminiumhütten außerhalb
Chinas ist derzeit nicht in Sicht, entsprechend
verhalten ist das Projektgeschäft für neue
Ano­denbrennöfen. Die aktuell einzig größere
Erweiterung in Vorbereitung betrifft die Ofenlinie 6 bei Aluminium Bahrain, für die derzeit
die Realisierung geklärt wird. Eine Entscheidung wird im dritten Quartal erwartet.
Neben dem mittleren Osten bleiben auch
Russland und Indien für Riedhammer interes­
sante Märkte. In Russland gibt es neben den
zahlreichen Søderberg-Hütten auch eine Rei-
Anode baking furnace at KAS
smelters in Russia there are also a number of
smelters that use prebaked anodes. As soon
as there is a sustained rise in the price of aluminium, modernisation projects could be activated again.
In India, Riedhammer is hoping to score
with its reference project at Hindalco in Renukoot as soon as any new projects materialise.
There is also a need for modernisation in
South America but this has not yet happened
because of financing issues.
Despite this, Mr Janousch is looking to the
coming years with confidence. “One needs
staying power in this business,” he says and
sums up by adding: “With our highly efficient
furnace technology, the reference projects of
recent years and our competent engineering
team we are well equipped for the future.” n
Anodenbrennofen bei KAS
he Elektrolysen, die vorgebrannte Anoden
einsetzen. Sobald der Aluminiumpreis nachhaltig anzieht, könnten Modernisierungsprojekte wieder anspringen.
In Indien erhofft sich Riedhammer mit dem
Referenzprojekt bei Hindalco in Renukoot zu
punkten, sobald dort neue Projekte spruchreif sind. Auch in Südamerika gibt es Modernisierungsbedarf, der bislang an Finanzierungsfragen scheiterte.
Janousch bleibt dennoch für die kommenden Jahre zuversichtlich. „In diesem Geschäft
braucht man einen langen Atem. Mit unserer
hoch effizienten Ofentechnik, den Referenzprojekten der vergangenen Jahre und einem
kompetenten Engineering-Team sind wir
für die Zukunft gut aufgestellt“, resümiert er.
n
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