Die Leistungsfähigkeit von Dichtungsmaterialien zeigt ein Projekt aus der Metallurgie, bei dem es darum ging, Schmelzöfen effizienter zu betreiben.

Eigentlich ist ja ein Schmelzofen eine bekannte technische Anlage, aber wenn es um das Schmelzen von Silizium geht, wird alles schon etwas komplexer. Typische Rohstoffe sind Quarzit oder Quarzsand, aber diese geben das gebundene Silizium (als SiO₂ vorhanden) nicht so gerne frei. Man muss das Silizium mit recht „brachialer“ Gewalt aus der chemischen Verbindung reißen. Dazu sind Temperaturen von über 2.000 °C nötig, die durch elek­trische Lichtbogenöfen bei niedrigen Spannungen, aber sehr hohen Stromstärken erzeugt werden und damit in der Lage sind, den Sauerstoff aus der Verbindung zu reduzieren. Das entstehende Rohsilizium oder auch metallurgische Silizium wird für die Legierung von Stahlschmelzen verwendet und ist auch ein Ausgangsstoff für hochreines Silizium für die Solarindustrie und Mikroelektronik. Den staubförmigen Anteil (z. B. Microsilica) nutzt man zur Verbesserung von Betonsorten und stabilisiert damit unter anderem Bohrlöcher bei der Erdöl- und Gasgewinnung.

Was hat das alles mit Dichtungsmaterial zu tun?
Das geschilderte Produktionsverfahren ist sehr energieintensiv und es entstehen erhebliche Mengen an Abwärme. Um diese Abwärme sinnvoll zu nutzen, werden Dampferzeuger eingesetzt und der entstehende Dampf über Turbinen zur Stromerzeugung eingesetzt. Im vorliegenden Fall werden ca. 180 GWh pro Jahr erzeugt, was laut Information des Anwenders einem Äquivalent von 12.000 Haushalten im Energieverbrauch entspricht. Somit wird ein erheblicher Beitrag zur Energierückgewinnung geleistet.
Das Anspruchsvolle der Konstruktion der Anlage liegt darin, dass ein Teil der Rohrleitungen elektrisch isoliert sein muss. Auch wenn es „nur“ 6 – 10 Volt an Isolationsspannung sind, wäre bei den hohen elektrischen Strömen ein elektrischer Kontakt gefährlich. Gleichzeitig hat man mit Dampftemperaturen von 260 – 270 °C und Dampfdrücken von 50 – 55 bar zu tun. Der übliche Einsatz von Graphitdichtungen ist hier auf Grund der Leitfähigkeit des Graphites nicht möglich.
Nun kommt Klinger topchem 2000 „auf die Bühne“ und zeigt sich als die ideale Alternative. Die hohe Druckstandfestigkeit und die gute Isolationswirkung zusammen mit der Eigenschaft, dass das Material bei diesen Temperaturen nicht aushärtet, lässt die Anlage nun seit fünf Jahren sicher und zuverlässig laufen. Und das, obwohl Einsatzdruck und Einsatztemperatur bereits knapp außerhalb des von Klinger im p,T-Diagramm empfohlenen üblichen Einsatzbereiches liegen. Wesentlich ist jedoch, dass die mittlere elektrische Durchschlagfestigkeit von Klinger topchem 2000 ca. 3.600 V/ mm beträgt und somit mehr als ausreichend für die Anwendung ist.
Wenn wir also Stahl in guter Qualität nutzen, unsere Solarpanels für uns Strom erzeugen und unser Computer und Mobiltelefon unser Leben interessant machen, so kann – aus prozesstechnischer Sicht – immer etwas Klinger darin stecken!