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Produkte und Lösungen, 01.04.2011, 16:18

Zwei Großprojekte sichern ThyssenKrupp VDM den Eintritt in den Zirkonium-Markt

Die Produktion von Hochleistungswerkstoffen für Wärmetauscher gehört schon lange zum Kerngeschäft der ThyssenKrupp VDM. Doch mit der Herstellung von Blechen aus Zirkonium erschließt sich das Werdohler Unternehmen einen neuen, hochinteressanten Markt. Dazu tragen zwei lukrative Großaufträge aus der chemischen Industrie bei: ein Wärmetauscher für eine Acrylsäureanlage und ein Reaktor für eine Essigsäureanlage. Organische Acryl- und Essigsäure sind hoch korrosiv und äußerst aggressiv, gleichzeitig jedoch wichtige Ausgangsstoffe für die chemische Industrie. Der Bedarf nach Acrylsäure hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Die rasante Nachfrageentwicklung ist vor allem auf den Einsatz superabsorbierender Polymere in der Hygieneindustrie zurückzuführen. Diese werden beispielsweise auch zur Feuchtigkeitsregulierung in Lebensmittelverpackungen und Kabelummantelungen genutzt. Essigsäure findet ihre Haupteinsatzgebiete in der Nahrungsmittelindustrie und bei der Herstellung von Farben und Lacken.

Die Herstellung dieser beiden Säuren erfordert extrem korrosionsbeständige Werkstoffe in der Produktion. Kein anderes Material außer Zirkonium, das die ThyssenKrupp VDM seit kurzem in ihre Produktpalette aufgenommen hat, wäre in bestimmten Anlagenteilen dieser Herausforderung gewachsen. Generell dient Zirkonium in der Chemie-Technik als Werkstoff für massive Apparate, Wärmetauscher, Pumpen, Armaturen und Rohrleitungen, insbesondere bei Verwendung von Schwefel- und Salzsäuren.

Das Mineral Zirkon ist als Schmuckstein bereits seit der Antike bekannt. Heute spielt die industrielle Nutzung von Zirkonium jedoch eine weitaus wichtigere Rolle. Es ist ein festes, duktiles, silbrig-glänzendes Metall mit einer deutlich niedrigeren Dichte als Stahl und Nickellegierungen und überzeugt durch seine Beständigkeit in stark korrosiven Umgebungen. Seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit verdankt Zirkonium einer passivierenden Oxidschicht, die sich sehr schnell bei Kontakt mit wasserhaltigen Medien auf seiner Oberfläche bildet. Daher ist der Einsatz dieses Werkstoffes sowohl in technischer als auch wirtschaftlicher Hinsicht in Bezug auf das Preis/Lebensdauer-Verhältnis hervorragend geeignet. Er schützt zuverlässig Apparate und Leitungen in chemischen Anlagen gegen die meisten organischen und anorganischen Säuren und auch gegen starke alkalische Lösungen und Salzlösungen. Zirkonium ist chemisch sehr beständig, gut mechanisch zu bearbeiten, gut zu schweißen und vollständig recycelbar. Diese Eigenschaften machen den Werkstoff vielseitig verwendbar.

ThyssenKrupp VDM ist seit Mitte des letzten Jahres in der Lage, in seinem Werk in Altena mit einer komplett neuen Sprühbeizanlage nun auch Zirkoniumbleche zu produzieren. Das Werdohler Unternehmen fertigt Zirkonium in unterschiedlichen Legierungen, Zr702 ist die herkömmliche Legierung. Zr 700 ist die niedrig sauerstoffhaltige Legierung, die auf Grund ihrer höheren Duktilität sogar zum Sprengplattieren eingesetzt werden. Das ist ein Verfahren, bei dem unter Verwendung von Sprengstoffen zwei verschiedenartige Metalle miteinander flächig verbunden werden. Meist wird ein kostengünstiger dickerer Grundwerkstoff, z.B. Stahl, mit einem wertvolleren, korrosionsfesten Werkstoff, hier also Zirkonium, plattiert. Dabei entsteht zwischen den beiden durch das Sprengplattieren verbundenen Werkstoffen eine metallische Bindung.

Das ganz besondere Know-How der ThyssenKrupp VDM liegt zum einen in der ausgeprägten Werkstoffkompetenz und zum anderen in dem langjährigen Fachwissen in der Verarbeitung von Hochleistungswerkstoffen. Dies schaffte dem Unternehmen zur Abrundung seines Werkstoffportfolios den Zugang zum wichtigen Zirkoniummarkt mit einem weltweiten Bedarf von etwa 6.000 Tonnen pro Jahr.

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