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48,80 €ISBN 978-3-8440-6066-9Paperback192 Seiten108 Abbildungen284 g21 x 14,8 cmDeutschDissertation
Juli 2018
André Dammschröder
Entwicklung und Untersuchung von Schlackensystemen zur weitgehenden Vermeidung von Cr Verlusten und Verschleppungen in Cu Schmelzen
Die vorliegende Arbeit untersucht die Möglichkeit einer alternativen Schlackenführung beim Wiedereinschmelzen chromhaltiger Kupferlegierungsschrotte.
Für das Wiedereinschmelzen reinen Kupferschrottes bedarf es keine Zugabe von Schlackenzusätzen. Lediglich Grafit wird verwendet, um ein Oxidieren der Metallphase zu verhindern. Zunehmend gelangen jedoch chromhaltige Legierungen mit 0,4 bis 1,2 Mass.- % Chrom in den Schrottrücklauf. Sortenrein können diese Schrotte unter Schutzgas/Vakuum gut, jedoch kostenintensiv in entsprechende neue Legierungen überführt werden. Bei Mischschrott oder Fehlen einer solchen Anlagentechnik oxidieren die Legierungselemente trotz Einsatz einer Grafitabdeckung, wodurch einerseits Metallverluste entstehen und zusätzlich zähe bis stückige Schlacken erzeugt werden, die nicht abstechbar sind. Zusätzlich reagiert ein Teil des Chroms mit der Feuerfestzustellung des Ofens. Dieser Anteil verschleppt sich in andere Legierungen, die im selben Aggregat produziert werden. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Entwicklung einer Schlacke, die hochschmelzende Oxide gut aufnehmen bzw. deren Entstehung verhindern kann und so einen kontrollierten Schmelzprozess unter Atmosphäre ermöglicht. Die Schlacke soll bei Arbeitstemperatur fließfähig bleiben, eine eingeschränkte Permeabilität für Sauerstoff besitzen, um so die Verschlackung zu verringern, sowie möglichst geringe Reaktionen mit der Feuerfest Ausmauerung aufweisen.
Der direkte Vergleich der Wertmetallverluste mit und ohne Schlackenzusatzkomponenten wird im Industriemaßstab evaluiert.
Für das Wiedereinschmelzen reinen Kupferschrottes bedarf es keine Zugabe von Schlackenzusätzen. Lediglich Grafit wird verwendet, um ein Oxidieren der Metallphase zu verhindern. Zunehmend gelangen jedoch chromhaltige Legierungen mit 0,4 bis 1,2 Mass.- % Chrom in den Schrottrücklauf. Sortenrein können diese Schrotte unter Schutzgas/Vakuum gut, jedoch kostenintensiv in entsprechende neue Legierungen überführt werden. Bei Mischschrott oder Fehlen einer solchen Anlagentechnik oxidieren die Legierungselemente trotz Einsatz einer Grafitabdeckung, wodurch einerseits Metallverluste entstehen und zusätzlich zähe bis stückige Schlacken erzeugt werden, die nicht abstechbar sind. Zusätzlich reagiert ein Teil des Chroms mit der Feuerfestzustellung des Ofens. Dieser Anteil verschleppt sich in andere Legierungen, die im selben Aggregat produziert werden. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Entwicklung einer Schlacke, die hochschmelzende Oxide gut aufnehmen bzw. deren Entstehung verhindern kann und so einen kontrollierten Schmelzprozess unter Atmosphäre ermöglicht. Die Schlacke soll bei Arbeitstemperatur fließfähig bleiben, eine eingeschränkte Permeabilität für Sauerstoff besitzen, um so die Verschlackung zu verringern, sowie möglichst geringe Reaktionen mit der Feuerfest Ausmauerung aufweisen.
Der direkte Vergleich der Wertmetallverluste mit und ohne Schlackenzusatzkomponenten wird im Industriemaßstab evaluiert.
Schlagwörter: Chromhaltige Kupferlegierung; Schlacke; Gleichgewicht; Kinetik; Thermochemische Modellierung
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