Ve své hliníkové hutě v Hamburku vyrábí společnost TRIMET s přibližně 340 zaměstnanci a 270 elektrolytickými pecemi ročně až 133 000 tun primárního hliníku. Přilehlá továrna na výrobu anod vyrábí přímo na místě anody nezbytné pro elektrolytický proces, přičemž se neustále zvyšuje efektivita výrobních procesů. Například díky modernizaci pece na výrobu anod v roce 2012 se podařilo zvýšit roční produkci vypálených anod na 120 000 tun a snížit specifickou spotřebu energie o 40 procent. Společnost TRIMET se však s tímto výsledkem ještě nespokojila. Dalším krokem měla být optimalizace chlazení zelených anod po procesu formování. Dosud byly tyto anody chlazeny běžnými postupy pomocí stříkající vody a vzduchu. Nevýhoda: Kromě citlivosti anod na teplotní šoky, vysoké spotřeby vody a provozních nákladů na chladicí okruh se horké jádro po ochlazení stříkanou vodou kvůli nízké tepelné vodivosti anod dále zahřívá. Povrch se tím znovu zahřívá a stává se opět nestabilním, což při teplotách nad 110 °C často vede k poškození anod při přepravě a skladování. Vnitřní poškození anod, které není zvenčí rozpoznatelné, má negativní dopad na průběh elektrolýzního procesu.
Nový přístup k vyšší efektivitě
Ve spolupráci se společností Vollert byl proto pro tento specifický úkol navržen a zrealizován zcela nový vysokoregálový systém – na základě a s oporou ve studii švýcarské společnosti R&D Carbon. Ta ve spolupráci se společností TRIMET prověřila proveditelnost tohoto nápadu vyvinutého v Hamburku a dospěla k závěru, že vzduchové chlazení je z hlediska investičních a provozních nákladů výrazně výhodnější než všechny ostatní postupy, jako je chlazení stříkající vodou nebo ponorné chlazení. Automatizovaná přepravní technika zároveň zabraňuje poškození při přepravě a tím snižuje zmetkovost zelených anod. Nové zařízení vychází z těchto výsledků: „Zaprvé probíhá chladicí proces šetrně prostřednictvím přirozeného větrání venkovním vzduchem, čímž odpadá nákladný a poruchový proces chlazení rozstřikem vody, zadruhé byla dopravní technika plně automatizována, aby se na minimum omezila ruční přeprava vysokozdvižným vozíkem a s ní spojené riziko poškození citlivých anod,“ vysvětluje Andreas Pyzalski, odpovědný projektový manažer společnosti Vollert. Během ochlazování odpadá přeprava vysokozdvižným vozíkem zcela, protože anody jsou předávány přímo z formovacího stolu do nového vysokoregálového skladu bez meziskladování.
Princip fungování: horký vzduch místo chladicí vody
Chlazení anod ve vysokoregálovém skladu je založeno na přirozené konvekci. Ta probíhá prostřednictvím otvorů ve fasádě a ve střeše. To vede ke kontrolovanému a rovnoměrnému větrání celého vysokoregálového skladu. Aktivní ventilační systémy a chladicí okruh nejsou nutné. Společnost Vollert má v této technologické oblasti dlouholeté zkušenosti a jako generální dodavatel se ujal výstavby celého zařízení, včetně projektování a řídicí techniky. Pro čínskou skupinu Zhongwang Group a výrobce hliníku Henan Zhongfu již odborníci z jižního Německa vyvinuli různá chladicí vysokoregálová skladiště pro několik tisíc hliníkových svitků o hmotnosti až 35 tun a teplotě 350 °C. „Anody o teplotě přibližně 140 °C ve společnosti TRIMET jsou ve srovnání s tím na první pohled relativně snadno manipulovatelné – v teplém stavu jsou však stále velmi citlivé. Naše dopravní technika proto musí při přepravě disponovat potřebnou citlivostí,“ vysvětluje Andreas Pyzalski. Vysokoregálový sklad o délce 25 m, šířce 6 m a výšce 13 m navíc snižuje potřebnou skladovací plochu. Celkově pojme na deseti úrovních 336 anod o hmotnosti 1,2 tuny každá. Ty jsou jednotlivě ukládány a vykládány na ocelové palety plně automatickým regálovým manipulátorem – přibližně 35 anod za hodinu. Přeprava na ocelových paletách navíc zabraňuje deformaci spodních stran anod. Proces ochlazování je dokončen po přibližně deseti hodinách.
Od prosince 2016 se nové zařízení pro chlazení anod v Hamburku osvědčuje v běžném provozu. Potvrdily se tak všechny původní předpoklady a očekávání společnosti TRIMET. Nový vzduchem chlazený proces a automatizovaná dopravní technika snižují investiční a provozní náklady, omezují podíl zmetků a nabízejí vyšší spolehlivost procesu i kvality. „Všestranně zdařený projekt, který bude pro výrobu anod v budoucnu jistě průkopnický,“ zdůrazňuje Pyzalski.
