Smelten en gieten van metalen

Leeswijzer

Deze pagina begint met een uitleg van de activiteit 'smelten en gieten van metalen'. Wat valt hier in het Activiteitenbesluit wel en niet onder?

De voorschriften van deze activiteit zijn van toepassing op inrichtingen type A en B.

In het linkermenu ziet u voor welke milieuthema's bij deze activiteit voorschriften gelden. Onderaan deze pagina vindt u per thema een link naar de uitleg over deze voorschriften.

Uitleg van de activiteit

De activiteit omvat de volgende deelprocessen:

• smelten van metalen

• gieten van metalen

• maken van vormen en kernen van gebonden zand

• regeneratie van vormzand

• maken van de vorm met behulp van was

• maken van croning- en coldbox-kernen

• uitbreken en ontzanden van gietstukken

Welke metalen

Onder de activiteit valt het smelten en gieten van aluminium, lood, zink, tin en koper. Het smelten en gieten van ijzer en edelmetalen valt er niet onder.

Ook het smelten en gieten van combinaties van deze metalen ('legeringen'), met elkaar of met nikkel valt onder de activiteit. Bij smelten en gieten van één metaal kunnen er overigens ook kleine hoeveelheden van andere metalen aanwezig zijn. Deze hoeveelheden zijn van nature aanwezig of zijn het gevolg van recycling waarbij kleine hoeveelheden met elkaar vermengd kunnen raken.

Procesbeschrijving

De metalen of hun legeringen worden, meestal in de vorm van zogenaamde broodjes, in een smeltoven gedaan om vloeibaar te maken.

Na het eventueel toevoegen van additieven wordt het vloeibare metaal in een vorm gegoten. Deze vorm kan eenmalig of meermalig zijn, een zogenaamde duurvorm die vaker te gebruiken is. Duurvormen zijn bijvoorbeeld gemaakt van kunststof of staal.

Eenmalige vormen zijn vaak gemaakt van gebonden zand, vaak behandeld met een coating. Naast zand wordt klei, gips, waterglas of keramiek gebruikt voor eenmalige vormen. Een eenmalige vorm van bijvoorbeeld keramiek kan gemaakt worden met de verloren was-methode.

Bij vormen uit gebonden zand kan het zand geregenereerd worden. De brokken vorm worden gebroken, gezeefd en zo nodig bevochtigd. Het zand kan vervolgens gebruikt worden voor een nieuwe vorm.

De keuze tussen eenmalige vorm of duurvorm hangt af van een groot aantal factoren. Voorbeelden zijn:

• de vraag naar het product; eenmalig zoals een kerkklok, of een serieproductie
• het soort metaal dat gegoten wordt
• de grootte van het werkstuk

Om holle werkstukken te kunnen maken, worden zogenaamde kernen aanbracht. Ook deze kernen kunnen eenmalig of meermalig zijn. Veel gebruikte methoden om kernen te maken zijn het croning-procédé en het coldbox-procédé.

Nadat het metaal is gestold worden de gietvorm en eventuele gietkern verwijderd van het gietstuk. Dit is bij zandvormen het uitbreken en ontzanden van de gietstukken.

Eenmalige zand vormen bestaan uit chemisch of kleigebonden zand (vormzand). Het eerste betreft kwartszand waar een chemisch hardend bindmiddel aan toegevoegd is. Kleigebonden zand  is zand met een aandeel klei, zoals betoniet. Daarnaast wordt, zeker bij chemisch gebonden zand, vaak een coating aangebracht op de vorm.

Bij de zogenaamde verloren was-methode wordt gesmolten was in een mal van bijvoorbeeld metaal gegoten. Na het afkoelen vormt de gestolde was een positief van het uiteindelijke product. De was wordt in meerdere lagen bekleed met een keramisch materiaal. Nadat de keramische vorm is uitgehard, kan de was grotendeels worden verwijderd. De keramische vorm (negatief) wordt vervolgens in een oven verhit waardoor de keramische laag sintert en de achtergebleven resten van de was grotendeels smelten. Een klein deel verbrandt.

Niet van toepassing

Het gegoten werkstuk moet meestal verder worden bewerkt tot een eindproduct. Die bewerkingen, zoals slijpen, lassen en stralen vallen onder de andere activiteiten met metaal.

Het smelten en gieten van 'ferrometalen' (ijzer, staal) en de edelmetalen goud, zilver en platina valt niet onder de activiteit.

De voorschriften zijn daarnaast niet van toepassen op de volgende (vergunningplichtige) werkwijzen met eenmalige vormen:

• meer dan 500 kilogram was per jaar verbruiken bij de verloren was methode
• lost-foam methode
• thermische regeneratie van vormzand

Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (OBM)

Om te mogen starten met deze activiteit heeft een bedrijf toestemming nodig van het bevoegd gezag. Deze "toestemming vooraf" heet de Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (OBM). Zie voor meer informatie OBM overzicht Non-ferrometalen smelten.

Bodem

Bij het smelten en gieten van metalen kunnen werkzaamheden plaatsvinden met vloeibare bodembedreigende stoffen, zoals het coaten van vormen en kernen. Met gerichte beheermaatregelen kan een vloeistofkerende of een andere bodembeschermende voorziening leiden tot een verwaarloosbaar bodemrisico.

Het gieten van metalen op zand is geen bodembedreigende activiteit omdat het metaal direct stolt en niet kan uitlogen in de bodem.