Untersuchung feuerfester Materialien für die Stahlindustrie

Wiederverwendung von recycelten Werkstoffen

Feuerfestmaterialien sind unverzichtbar für alle Hochtemperaturprozesse und haben daher eine überaus hohe wirtschaftliche Bedeutung, wobei mehr als 65 % dieser Materialien in der Stahlindustrie eingesetzt werden. Deren Recycling rückt aus ökonomischen und ökologischen Gründen sowie, nicht zuletzt, wegen der Ressourcenverknappung zunehmend in den Fokus des Interesses.

Eine Wiederverwendung von recycelten Werkstoffen (Rezyklaten) für die Erzeugung von Feuerfestmaterialien bringt die Vorteile kostengünstigerer Ausgangsmaterialien, niedrigerer Verarbeitungskosten, eines geringeren Energieverbrauchs und eines reduzierten Kohlendioxidausstoßes im Vergleich zu neuen Rohstoffen mit sich.

In einem kürzlich von der Deutschen Forschungsgemeinschaft bewilligten Transfer-Projekt beschäftigt sich das Team um Professor Christos Aneziris am Institut für Keramik, Glas-und Baustofftechnik der TU Bergakademie Freiberg gemeinsam mit zwei Industriepartnern – der Mineralmahlwerk Westerwald Horn GmbH & Co. KG und der Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG – mit der Erzeugung kohlenstoffgebundener Magnesiumoxidwerkstoffe (MgO-C) unter Verwendung wiederaufbereiteter MgO-C-Materialien. MgO-C-Steine werden unter anderem zur Auskleidung von Stahlgießpfannen eingesetzt.

Die Forscher/innen und Industriepartner haben im Rahmen des Projektes insbesondere den Einfluss des Rezyklat-Einsatzes in der feuerfesten Auskleidung auf die Reinheit der Stahlschmelze und die resultierende Qualität des Stahl-Produktes im Blick. Dabei erhoffen sie sich, dass sich die gegenüber frischen Rohstoffen weniger reaktionsfreudigen Rezyklate als vorteilhaft im Hinblick auf eine Reduzierung unerwünschter Einschlüsse in der Stahlschmelze erweisen könnten. Einen weiteren Schwerpunkt stellt die Erforschung der Wechselwirkung zwischen dem Rezyklat und funktionalen Zusatzstoffen dar. Diese werden dem MgO-C-Material mit dem Ziel der Verbesserung der thermomechanischen Eigenschaften zugegeben.

Am Ende des dreijährigen Projektes sollen aus den entwickelten neuen rezyklathaltigen Werkstoffzusammensetzungen die erfolgversprechendsten für eine Pilotfertigung von MgO-C-Steinen ausgewählt und unter realen industriellen Bedingungen in Stahlgießpfannen getestet werden.

TU Bergakademie Freiberg

Schlagworte

Feuerfeststoffe Forschung Recycling

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