Vergleich numerischer Simulationen von Tiegelöfen zur Beschreibung energierelevanter Betriebszustände

Abstract Mit einem Gesamtenergieverbrauch von 4,2 TWh zählen die Nichteisen-Metallgießereien zu den besonders energieintensiven Branchen. Insbesondere der Prozessschritt Schmelzen benötigt etwa 50 Prozent des Energieverbrauchs. Hierbei können numerische Methoden unterstützen, das Potenzial zu erschließen. Daher wird in diesem Beitrag der Stand der Technik der numerischen Simulationen zur Beschreibung elektrisch widerstands- und brennstoffbeheizter Tiegelöfen hinsichtlich darstellbaren energierelevanten Betriebszuständen eingeordnet und bewertet. Simulationsmodelle nur brennstoffbeheizter Tiegelöfen basieren auf stark vereinfachenden oder unklaren Annahmen, die einzelne Betriebszustände nur grob abbilden. Numerische Simulationsmodelle elektrisch widerstandsbeheizter Schmelzöfen können hingegen Betriebszustände bereits detaillierter abbilden, womit diese zur simulationsbasierten Optimierung besser geeignet sind.