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20.04.2017

Rheinhütte Pumpen: Neue Werkstoffe für verschleißfeste Pumpen

CPRF Laufrad aus Polymercarbid nach Probebetrieb

In Produktions- und Verarbeitungsanlagen der Prozessindustrie, Metallurgie und Umwelttechnik werden häufig anspruchsvolle Medien gefördert: extrem korrosiv und mit hohem Feststoffgehalt. Hier sind Pumpen gefragt, die auch unter verschärften Bedingungen nicht klein beigeben.

Im weltweit größten Werk der Vesuvius GmbH in Borken kennt man dieses Thema zur Genüge: Das Unternehmen fördert in seinen Produktionsanlagen täglich stark abrasive und korrosive Medien. Vesuvius ist Weltmarktführer in der Erzeugung von Gießereizubehör. Unter der Marke Foseco werden beispielsweise Speiser und Filtersysteme hergestellt, die in Gießereien auf der ganzen Welt zum Einsatz kommen. Entsprechend hoch sind die Ansprüche des Unternehmens an die verwendeten Pumpen.

Verschleißfeste Pumpen für schwierigste Anwendungen

Das Problem bei der Förderung aggressiver Medien ist, dass die berührten Materialien unter einer sehr starken, kontinuierlichen Belastung stehen. Bei falscher Werkstoffauswahl hat das Beschädigungen an hydraulischen Teilen oder Dichtungsstellen zur Folge, es droht Produktleckage. Entsprechend hoch ist die Zahl der Reparaturen, häufig muss sogar die komplette Pumpe ausgetauscht werden. Die Folgekosten eines Pumpenstillstandes, von Reparaturkosten bis zu Ertragsausfall belasten die Wirtschaftlichkeit und sind für den betroffenen Betrieb immens.

Abhilfe verspricht eine Pumpentechnologie, die Rheinhütte Pumpen eigens zur Förderung von abrasiven Medien konstruiert hat. Der international erprobte Experte in diesem Bereich bringt mehr als 150 Jahre Praxiserfahrung und eine übergreifende Werkstoffexpertise in Metall, Kunststoff und Keramik an den Start. Weltweit profitieren Kunden von individuellen Lösungen für ihre anspruchsvollen Förderaufgaben. So auch die Vesuvius GmbH, die an zwei Betriebsstandorten neue Verschleißpumpen von Rheinhütte in den Probebetrieb nahm – mit gleichen Baugrößen, aber in unterschiedlichen Werkstoffausführungen. Beide Pumpen basieren auf der Freistrombaureihe des Typs CPRF von Rheinhütte.

Neue Werkstoffe: PE1000R und Polymercarbid

Am ersten Standort fördert eine Kreiselpumpe eine Feststoffsuspension in einen erhöht liegenden Behälter. Der Vorgang wiederholt sich pro Stunde fünfmal. Das geförderte Medium wirkt an den medienberührten Stellen stark verschleißend. An dieser Stelle wurde eine Freistrompumpe installiert, deren medienberührte Teile aus dem Werkstoff PE1000R bestehen, einem besonderen Polyethylen, das eine bis zu 30% höhere Beständigkeit besitzt als der konventionelle Werkstoff PE1000.

Die Pumpe des zweiten Standorts fördert eine vergleichbare Suspension – allerdings mit höherem Feststoffgehalt und Viskosität. Die belieferte Maschine wird alle zwei Minuten für 25 bis 60 Sekunden aktiviert: Mehr als 150 Schaltzyklen sind in einer achtstündigen Schicht die Regel. Die Pumpe ist währenddessen stets einem erhöhten Gegendruck ausgesetzt. Zum Zeitpunkt des höchsten Förderdrucks zirkuliert das Medium mit allen Feststoffen ausschließlich im Pumpenkörper. Herkömmliche Pumpen aus Metall hielten dieser Belastung nur etwa sechs Monate stand. Als Lösungsalternative wurde hier eine Pumpentechnologie mit dem noch deutlich verschleißbeständigeren Mehrkomponentenwerkstoff Polymercarbid verwendet.

Der Lückenschluss zwischen Kunststoff und Keramik

Die Firma Vesuvius hat sich wegen der am Markt einzigartigen Werkstoffexpertise für Rheinhütte Pumpen entschieden. Die Einzigartigkeit der Förderpumpen erklärt sich wie folgt: Die verwendeten Werkstoffe schließen die Lücke zwischen Kunststoff und Keramik und sind einzigartig am Markt.

Die in enger Zusammenarbeit mit Fa. Nomig GmbH in Reken entwickelte Polymercarbid-Pumpenlösung resultiert aus einer Kombination eines extrem harten Siliziumcarbids als Verschleißschicht mit einem Vinylester-Harz als Binder. Das ausgehärtete Material erreicht einen extremen Härtegrad von 9,7 Mohs – nur 0,3 Mohs unter der Härte eines Diamanten.

Zwei- bis vierfache Lebensdauer gegenüber Metalllösungen

Der Einbau der Pumpen hat sich für die Vesuvius GmbH gerechnet: Nach mehreren Monaten störungsfreiem Betrieb analysierten Techniker die medienberührten Stellen der Förderpumpen. Das Ergebnis war eindeutig: Es konnten kaum nennenswerte Abnutzungen festgestellt werden. Deshalb kann Vesuvius von mindestens der doppelten Lebensdauer der Pumpen ausgehen. Am zweiten Standort rechnet Vesuvius sogar mit mehr als 24 statt den gängigen sechs Monaten Lebensdauer von Metall-Pumpen. Ein Innovationssprung mit nachhaltigen Vorteilen für die Vesuvius GmbH – in finanzieller Hinsicht ebenso wie unter einer produktions- und sicherheitstechnischen Perspektive.

Bild: CPRF Laufrad aus Polymercarbid nach Probebetrieb

Quelle: Rheinhütte Pumpen

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