Das Projekt "Teilvorhaben 3: Schmelzreinigung mittels Additive" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schäfer Chemische Fabrik GmbH durchgeführt. Mit diesem Forschungsvorhaben soll das Ziel verfolgt werden, in Giessereien Schrotte wie Spaene und Schleifstaeube wieder fuer den Guss zu verwerten. Hierfuer muessen chemische Produkte eingesetzt werden, die Oxide trennen und Stoerelemente entfernen koennen. Diese Produkte muessen mit Feuerfestmaterial vertraeglich sein und keine Elemente hieraus freisetzten. Die technische Erprobung der Moeglichkeiten einer selektiven Entfernung von schaedlichen Beimengungen aus Kupfer/Kupferlegierungsschrotten wie Oxide, Wasserstoff und Stoerelementen soll ermittelt werden. Ein eventueller Angriff der Schmelze auf die feuerfeste Auskleidung ist in Klein-, Mittel- und Grossversuchen zu untersuchen und durch Aenderung der Zustellung oder der Aufbereitungsmethode auszuschliessen. Kleinversuche werden an Salzen in speziellen Oefen durchgefuehrt und mit Temperaturaufzeichnungsgeraeten ueberwacht. Die Untersuchung wird Wege aufzeigen, eine effektive Schmelzebehandlung vorzunehmen und die Feuerfestauskleidungen nicht zu belasten. Die Forschungsergebnisse kommen den Giessereien, der Feuerfestindustrie und den Schmelzebehandlungsherstellern zu Gute.
Das Projekt "IKOSEZ - Innovative korrosionsbeständige Ofenwandkonstruktionen von Hochtemperaturanlagen für die Verbrennung von Sekundärbrennstoffen, insbesondere in der Zement- und Kalkindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von OPTERRA Karsdorf GmbH durchgeführt. Erforschung des Zusammenwirkens von feuerfesten, wärmedämmenden und metallischen Einzelbauteilen der Ofenwände mit dem technischen Ziel, Korrosion an den Wandsystemen zu verringern oder zu verhindern, und damit die Lebensdauer der Ofenwandkonstruktion zu verlängern. Auswahl von geeigneten Versuchsflächen und Planung der Ofenwandkonstruktion in Zusammenarbeit mit allen Projektpartnern. Ein- und Ausbau der feuerfesten Wandverkleidungen während der Winterstillstände. Überwachung der Versuchsfelder während des Betriebs der Anlagen. Probenahme der verwendeten Materialien beim Ausbau im folgenden Winterstillstand. Bereitstellung von Versuchsflächen zur Messung von korrosiven Substanzen an den Stahlwänden, Einbau von Sensoren, Datenerfassung und Archivierung von Messwerten.
Das Projekt "Minderung der NOx-Emission von Glasschmelzwannen durch Hochtemperaturreduktion mit Ammoniak" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Glasindustrie, Hüttentechnische Vereinigung durchgeführt. Ziel des Vorhabens war es, zu pruefen, ob und unter welchen Randbedingungen das Verfahren der Hochtemperaturreduktion mit Hilfe von Ammoniak eine Alternative zur Loesung der NOx-Problematik darstellt. Die Untersuchungen fanden am regenerativ beheizten Wasserglasofen der Firma Henkel in Duesseldorf statt. Die Schmelzleistung des Ofens und sein Energieverbrauch richteten sich nach den Vorgaben des Betriebes. Frei waehlbar waren bei den Versuchen die Beheizungsart des Wasserglasofens, der Zerstaeuberlanzentyp und der Eindueseort im Abgassystem. Prinzipiell ist eine Minderung der NOx-Emission von Glasschmelzwannen mit dem Verfahren der Hochtemperaturreduktion mit Hilfe von Ammoniak moeglich. Die Ergebnisse sind hinsichtlich der Minderungs- und Schlupfraten in Abhaengigkeit von Parametern und Randbedingungen auf andere Oefen nicht uebertragbar.
Das Projekt "Integrierter Umweltschutz in der Giessereiindustrie: Schmelzen verzinkter Blechpakete in einer Mittelfrequenzschmelzanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg Fischer GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines Verfahrens, welches dass sichere und wirtschaftliche Schmelzen verzinkten Stahlschrottes, mit einem Anteil von bis zu 50 Prozent am Kalten Satz, im Induktionsofen, ermoeglicht. Dazu wird ein Konzept erstellt, welches die Ofenstandzeiten erhoeht, unter Beruecksichtigung des Feuerfestmaterials und der Betriebsbedingungen des Induktionsofens. Dieses Modell soll zur Bestimmung einer Bewertungsziffer dienen, die die Eignung einer Induktionsschmelzanlage zum Schmelzen verzinkter Bleche darstellt. Die notwendigen Versuche werden an drei 12 t-Mittelfrequenzanlagen mit einer Leistung von jeweils 7 MW durchgefuehrt. An 24 Ofenreisen werden 4 Feuerfestmaterialien hinsichtlich der erreichten Chargenzahlen und ihres Verschleissverhaltens untersucht. Dazu werden unterschiedlich verzinkte Bleche am Kalten Satz eingesetzt. Bei den Schmelzvorgaengen werden die Temperaturvereilungen am Verschleissfutter kontinuierlich gemessen, um Aussagen ueber das Verhalten der unterschiedlich eingesetzten Feuerfestmaterialien zu gewinnen. Des weiteren werden die Materialien chemisch und physikalisch analysiert, um detaillierte Aussagen zu ermoeglichen. Das Ziel ist die rechnerische Bewertung von Induktionsofenanlagen fuer den Einsatz verzinkter Bleche, als Ersatz von derzeit notwendigen energie- und ressourcenintensiven Schmelzversuchen.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Optimierung des Feuerfestmaterials" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dörentrup Lüngen Feuerfest durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die am Markt erhaeltlichen Schrotte aus Kupfer und seinen Legierungen, in groesserem Umfang als bisher ohne Verhuettungsprozess bzw. auf niedrigerem Aufbereitungsniveau durch Direkteinsatz in der Giesserei dem Wirtschaftskreislauf wieder zuzufuehren. Bei Wegfall des Verhuettungspozesses entsteht eine Energieeinsparung bis zur Wiederverwendung des Materials von ca. 50 Prozent. Da bei einer Schrottverarbeitung ohne Verhuettung die Legierungsbestandteile in der Kupferlegierung erhalten bleiben, entfallen die fuer die Verhuettung typischen erheblichen Umweltbelastungen durch Schwermetalle. Der Forschungsablauf gliedert sich in die Untersuchung der Eignung von Schrottqualitaeten fuer den Direkteinsatz, die Vorbehandlung von Schrotten vor dem Direkteinsatz, die Behandlungsmethoden der Schmelze bei Schrotteinsatz und die Behandlungsmethode der Schmelze bei Spaene-/Schleifstaubeinsatz. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden veroeffentlicht und stehen direkt oder gegebenenfalls ueber Lizenzvertraege interessierten Unternehmen, insbesondere den Schwermetallgiessereien, zur Verfuegung.
Das Projekt "IKOSEZ - Innovative korrosionsbeständige Ofenwandkonstruktionen von Hochtemperaturanlagen für die Verbrennung von Sekundärbrennstoffen, insbesondere in der Zement- und Kalkindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AS Schöler + Bolte GmbH durchgeführt. Die mangelnde Korrosionsbeständigkeit der zur Verfügung stehenden hitzebeständigen Verankerungslegierungen, die in der sekundärbrennstoff verwertenden Industrie zur Refestigung der keramischen feuerfesten Werkstoffe in den Ofenanlagen eingesetzt werden, ist nach wie vor ein ungelöstes Problem. Innerhalb einer Feuerfestauskleidung gelten die metallischen Verankerungen als Schwachpunkt, da z.B. kleinste Risse in der feuerfesten Verschleißmasse einen direkten Kontakt der korrosiven Atmosphäre auf das Metall bewirken, dieses zerstören und zu einem frühzeitigen Ausfall der gesamten Anlage führen können. Ziel dieses Projektes ist nicht nur die Entwicklung und die Optimierung des Designs der alkalikorrosionsbeständigen Verankerungssysteme, sondern auch die Konzipierung eines authentischen Strahls hinsichtlich seiner Hochtemperatureigenschaften mit einer Einsatztemperatur von ca. 1000 Grad C, mit hoher Kriechfestigkeit, Alkalikorrosionsbeständigkeit und geringer Versprödungsneigung. Dies ist notwendig, da sich aufgrund intensiver Untersuchungen an nahezu allen bekannten metallischen Legierungen gezeigt hat, dass diese Ankerwerkstoffe nicht das komplizierte korrosions- und Versprödungsproblem beim Einsatz von Sekundärbrennstoffen lösen.
Das Projekt "IKOSEZ - Innovative korrosionsbeständige Ofenwandkonstruktionen von Hochtemperaturanlagen für die Verbrennung von Sekundärbrennstoffen, insbesondere in der Zement- und Kalkindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Refratechnik Cement GmbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Werkstoffentwicklung neuer und optimierter Stahlsorten, Wärmedämmstoffen und feuerfester Verschleißwerkstoffe, um die Lebensdauer von wärmetechnischen Anlagen zu verlängern. Ein tieferes, wissenschaftliches Verständnis bzw. eine weitere Durchdringung/Beschreibung der auftretenden Korrosionsvorgänge vor allem in der Zementindustrie, die durch den Einsatz von sekundären Brenn- und Rohstoffen hervorgerufen werden, sind weitere Schwerpunkte dieses Vorhabens. Die gewonnen wissenschaftlichen und praxisnahen Erkenntnisse sollen dazu dienen, die Spitzenstellung der deutschen Zementindustrie (Zementanlagen- und -maschinenbau) in der Welt auch zukünftig zu erhalten. Dies beinhaltet ebenfalls die Minimierung von Energieverlusten und die Reduzierung von Emissionen (CO2, etc.). Die Arbeitsplanung sieht die Erarbeitung/Entwicklung von optimierten Stahlsorten, feuerfeste Wärmedämm- und Verschleißwerkstoffen sowie die Erarbeitung eines optimierten Zustellkonzeptes, die eine Weiterentwicklung des Konstruktionsdesigns beinhaltet, angepasst an die vorhandenen Anlagenbedingungen. Die wesentlichen Aufgaben im Teilprojekt von Refratechnik Cement GmbH sind die Weiterentwicklung des Konstruktionsdesigns, Entwicklung feuerfester, geformter und ungeformter Produkte, Finiteelementberechnungen (Simulation) sowie post-mortem Analysen der entwickelten Werkstoffe und deren Bewertung hinsichtlich Eignung oder Nichteignung.
Das Projekt "IKOSEZ - Innovative korrosionsbeständige Ofenwandkonstruktionen von Hochtemperaturanlagen für die Verbrennung von Sekundärbrennstoffen, insbesondere in der Zement- und Kalkindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stahlzentrum Freiberg e.V. durchgeführt. Das wissenschaftliche Arbeitsziel betrifft die weitere grundsätzliche Durchdringung und Beschreibung der Korrosionsvorgänge und die Entwicklung neuer Werkstoffe für Ankerstähle, Wärmedämmstoffe und Feuerbetone. Die Modellierung der Ofenwandkonstruktionen soll mit wissenschaftlichen Methoden erfolgen, unter dem Aspekt der gegenseitigen Wechselwirkung aller Bauteile zur Lebensdauerverlängerung der Hochtemperaturanlagen. Der Arbeitsplan baut auf den Ergebnissen früherer Forschungsarbeiten auf und stellt die Erforschung der komplexen Wechselwirkungen aller Ofenbauteile in den Mittelpunkt. Weil der bisherige Einsatz der Ankerwerkstoffe aus genormten Metalllegierungen wegen deren Korrosion, Versprödung, Preis oder Verfügbarkeit nicht akzeptabel ist, sollen neue Ankerwerkstoffe entwickelt werden. Weiterhin muss der Verbund Anker/Feuerfestmaterial rissfrei sein, was bisher nicht sicher ist. Deshalb sind Forschungsarbeiten zum Feuerbeton notwendig. Alkalibeständige Wärmedämmstoffe stehen grundsätzlich zur Verfügung. Sie sollen optimiert werden hinsichtlich der Einsparung teurer Rohstoffe und ihre großtechnische Produktion muss vorbereitet werden. Die Einsatzmöglichkeiten dichter alkalikorrosionsbeständiger Feuerfestwerkstoffe sind zu ermitteln. Eine Verfahrensentwicklung ist insbesondere für das Schmelzen der neuen Stähle, für Konstruktionen und Zustellkonzepte der Industrieofenwände erforderlich. Methodische Entwicklungen betreffen die wissenschaftliche Aufklärung der Mantelkorrosion.
Das Projekt "IKOSEZ - Innovative korrosionsbeständige Ofenwandkonstruktionen von Hochtemperaturanlagen für die Verbrennung von Sekundärbrennstoffen, insbesondere in der Zement- und Kalkindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Professur für Keramik durchgeführt. Das Forschungsprojekt am IKGB zielt auf die Entwicklung von anorganisch- nichtmetallischen, alkalikorrosionsbeständigen Hochtemperaturwerk- und Wärmedämmstoffen und deren Herstellungsverfahren ab. Im Vordergrund stehen neue, innovative Werkstoffe, die zur Verlängerung der Betriebsdauer und zur Emissionsreduzierung führen. Weiterführendes Ziel ist außerdem die Erforschung der komplexen Zusammenhänge zwischen den genannten Werkstoffen, den metallischen Komponenten in der Ofenkonstruktion (Stahlanker, Ofenmantel) sowie der aggressiven Atmosphäre vorwiegend in mit Sekundärbrennstoffen befeuerten Zementöfen. Die Arbeitsplanung des IKGB sieht die Werkstoffentwicklung auf Basis von 3 Werkstoffgruppen vor, die sich als zielführend herauskristallisiert haben: Werkstoffe auf Basis von Kalziumaluminaten, Kalium-Beta-Tonerde und Kaliumfeldspäten. Schwerpunkt ist zunächst die Stoffsynthese, sowie die Optimierung der Rohstoffauswahl hinsichtlich Eigenschaften und Preis. Dann steht die Überführung in geeignete Formate und Körnungen im Vordergrund, wobei sowohl poröse als auch dichtere Varianten angestrebt werden. Die dichten Materialien sollen insbesondere zur Entwicklung von Feuerbetonen genutzt werden. An den weiteren Teilprojekten ist das IKGB als Forschungseinrichtung für anorganisch-nichtmetallische Hochtemperaturmaterialien ebenfalls beteiligt und stellt Hochtemperaturprüfmethoden sowie Fachwissen vor allem zur Alkalikorrosionsprüfung zur Verfügung.
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