Stricker, Elisabeth

Laboruntersuchungen zur Brikettierung von Kupolofenstäuben

Reihe: Akademische Abhandlung zu den Ingenieurwissenschaften
ISBN: 978-3-89700-242-5
2000
Preis: 29,90 €
150 Seiten

Abstract

Es wurde ein Verfahren für die Brikettierung von Kupolofenstäuben entwickelt. In Mischreihen mit unterschiedlichen Abfallstäuben wurde Putzereistaub, der vornehmlich aus Gußeisenpulver besteht, als bindende Komponente bestimmt. Die Zielgröße für die Versuche war die Kaltdruck-festigkeit, die als Maß für die Bindungsreaktion diente. Es wurden die verfahrensbeeinflussenden Parameter durch Variation von Bindemittelgehalt, Wasser/Staub-Verhältnis, Preßdruck, Lagerart und Lagerzeit bestimmt. Neben der Kaltdruckfestigkeit wurden die Längen- und Gewichtsänderungen der Prüfformlinge gemessen. Gefügeaufnahmen und Mikrohärtemessungen zeigten die Ausbildung einer harten Matrix im Gefüge der Preßlinge mit Putzereistaubzugabe.
Die Gefüge wurden mittels EDX-Flächenanalyse und EDX-Punktanalysen sowie Aufnahme von Röntgendiffraktogrammen untersucht. Zur Abschätzung des Verhaltens beim Einsatz in den Kupolofen wurden an den Proben nach einer Wärmebehandlung ebenfalls EDX-Flächenanalysen der Gefüge sowie Röntgendiffraktogramme erstellt. Die Mischungen mit Putzereistaubanteil erzielen hohe Festigkeiten. In Abhängigkeit des Putzereistaubgehaltes ist ein Längenzuwachs zu beobachten, der zur Zerstörung der Prüfformlinge führen kann. Dieser ist durch die Einstellung eines ausreichend hohen Wassergehaltes sowie durch die Verhinderung der Austrocknung der Proben - durch eine geeignete Lagerart – zu vermeiden.
Der Preßdruck bestimmt die Packungsdichte der Körner. Die Kaltdruckfestigkeit steigt zunächst mit zunehmender Packungsdichte an; eine zu hohe Packungsdichte wirkt sich jedoch nachteilig auf die Festigkeit aus. Die bei Zugabe von Putzereistaub schließlich gebildeten harten Bereiche in der Matrix zeichnen sich durch deutlich erhöhte Eisengehalte aus. Die Putzereistaubkörner lösen sich mit der Zeit vollkommen auf. Dabei sind in den Röntgendiffraktogrammen Übergangsphasen zu sehen. Die für die hohen Kaltdruckfestigkeiten verantwortliche Bindung entsteht vermutlich durch die Hydratation des Eisens. Dabei dringt Chlor aus den eluierbaren Anteilen der Kupolofenstäube in die Putzereistaubkörner ein. Die Formstandfestigkeit der Prüflinge ist bei Erhitzung bis 900 °C gegeben. In den Formlingen sind Blei-, Zink- und Eisenoxide enthalten, die durch den ebenfalls vorhandenen Kokskohlenstoff zunehmend reduziert werden. Dadurch tritt oberhalb von 1000 °C ein Schäumen der Preßlinge ein.
Das in der Arbeit vorgestellte Verfahren bietet die Möglichkeit, verschiedenste Stäube für den Einsatz in den Kupolofen durch Brikettieren vorzubereiten. Die Festigkeiten, die erzielt werden, sind bei geringer Bindemittelmenge und Lagerzeit außergewöhnlich hoch. Dies stellt insgesamt eine kostengünstige Lösung dar, die sich mit geringem technischem Aufwand realisieren läßt.

Name      
Adresse   
          
          
Stadt     
Land      
Telefon   
Email     
Bemerkung