A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Ein Beitrag zum strukturellen Korrosionsverhalten von zement- und ultrazementarmen Feuerbetonen beim Umsetzungsprozess von Aluminium-Reststoffen zu Calcium-Aluminat in einem Drehkonverter
Zu den Verfahren der Aufarbeitung von Aluminiumkrätzen und -schrotten zählt das Alurec-Verfahren. Es wird in einem Drehkonverter salzfrei betrieben und arbeitet mit einem zweistufigen Prozess, bei dem nach dem Abgießen des metallischen Aluminiums der verbleibende Rückstand mit einem CaO-Träger zu Calciumaluminat umgewandelt wird. Ziel dieser Arbeit ist, die Verschleißbedingungen und die strukturelle Korrosion an feuerfesten Zustellmaterialien für diesen Umsetzungsprozess zu bestimmen. Es werden Untersuchungen mit dem Ziel vorgestellt, an der Grenzfläche zwischen Feuerbetone und Schmelze eine Schutzbarriere innerhalb des Feuerfestwerkstoffes einzustellen. Der Versuch, die Vorgänge innerhalb der feuerfesten Werkstoffe, resp. der Zustellung im industriellen Aggregat zu erklären, erfolgt über eine detaillierte mikrostrukturelle Untersuchung an Probekörpern im Ausgangszustand und an korrodierten Proben. Als korrosives Medium dient eine Schmelze aus NMP und CaO, die dem industriellen Prozess entnommen ist. Eine kryolith-, fluorid- und chloridhaltige Gasphase aus Verdampfungsprodukten des primär eingesetzten Kryoliths und Schmelzsalze tragen zum Korrosionsfortschritt bei. Der in den feuerfesten Probekörpern erfolgte Korrosionsprozess wird anhand der Phasenneubildung innerhalb der Mikrostruktur durch Reaktionen mit der Schmelze, durch Phasendiagramme und Berechnungen der thermodynamischen Gleichgewichte erläutert. Die Betrachtungen von Feuerfestkomponenten hinsichtlich ihrer thermochemischen Beständigkeit lassen den Schluss zu, dass neben gegebener Beständigkeit Mineralphasenneubildungen durch Kontakt mit der Schmelze aus NMP und CaO eine das Grundgefüge schützende Funktion gegen den Korrosionsprozess ausüben. Die Bildung von CaZrO3, CA2, CA6 und MA-Spinell aufgrund eines indirekten Lösungsprozesses im Feuerfestwerkstoff wird diskutiert. Untersuchungen an Post-mortem-Proben nach industriellem Einsatz im Alurec-Verfahren und Laborexperimente geben Hinweise für den Langzeitbetrieb.
Ein Beitrag zum strukturellen Korrosionsverhalten von zement- und ultrazementarmen Feuerbetonen beim Umsetzungsprozess von Aluminium-Reststoffen zu Calcium-Aluminat in einem Drehkonverter
Zu den Verfahren der Aufarbeitung von Aluminiumkrätzen und -schrotten zählt das Alurec-Verfahren. Es wird in einem Drehkonverter salzfrei betrieben und arbeitet mit einem zweistufigen Prozess, bei dem nach dem Abgießen des metallischen Aluminiums der verbleibende Rückstand mit einem CaO-Träger zu Calciumaluminat umgewandelt wird. Ziel dieser Arbeit ist, die Verschleißbedingungen und die strukturelle Korrosion an feuerfesten Zustellmaterialien für diesen Umsetzungsprozess zu bestimmen. Es werden Untersuchungen mit dem Ziel vorgestellt, an der Grenzfläche zwischen Feuerbetone und Schmelze eine Schutzbarriere innerhalb des Feuerfestwerkstoffes einzustellen. Der Versuch, die Vorgänge innerhalb der feuerfesten Werkstoffe, resp. der Zustellung im industriellen Aggregat zu erklären, erfolgt über eine detaillierte mikrostrukturelle Untersuchung an Probekörpern im Ausgangszustand und an korrodierten Proben. Als korrosives Medium dient eine Schmelze aus NMP und CaO, die dem industriellen Prozess entnommen ist. Eine kryolith-, fluorid- und chloridhaltige Gasphase aus Verdampfungsprodukten des primär eingesetzten Kryoliths und Schmelzsalze tragen zum Korrosionsfortschritt bei. Der in den feuerfesten Probekörpern erfolgte Korrosionsprozess wird anhand der Phasenneubildung innerhalb der Mikrostruktur durch Reaktionen mit der Schmelze, durch Phasendiagramme und Berechnungen der thermodynamischen Gleichgewichte erläutert. Die Betrachtungen von Feuerfestkomponenten hinsichtlich ihrer thermochemischen Beständigkeit lassen den Schluss zu, dass neben gegebener Beständigkeit Mineralphasenneubildungen durch Kontakt mit der Schmelze aus NMP und CaO eine das Grundgefüge schützende Funktion gegen den Korrosionsprozess ausüben. Die Bildung von CaZrO3, CA2, CA6 und MA-Spinell aufgrund eines indirekten Lösungsprozesses im Feuerfestwerkstoff wird diskutiert. Untersuchungen an Post-mortem-Proben nach industriellem Einsatz im Alurec-Verfahren und Laborexperimente geben Hinweise für den Langzeitbetrieb.
Ein Beitrag zum strukturellen Korrosionsverhalten von zement- und ultrazementarmen Feuerbetonen beim Umsetzungsprozess von Aluminium-Reststoffen zu Calcium-Aluminat in einem Drehkonverter
Study of structural corrosion behaviour of low and and ultra-low cement castables by the reaction of aluminium waste into calcium aluminate in a rotary converter
Tonnesen, T. (author)
2004
179 Seiten, Bilder, Tabellen, 105 Quellen
(+ 9 S. Anh.)
Theses
German
Hierarchisch strukturierte zellulare Funktionsmaterialien aus Calcium-Aluminat-Zement
| British Library Conference Proceedings | 2003
| European Patent Office | 2015