Entwicklung innovativer kohlenstoffgebundener Feuerfestsysteme für den Einsatz im Untergussverfahren zum Vergießen von Stahl

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christos G. Aneziris
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220638610

Stand der Technik im Untergussverfahren zum Vergießen von Stahl sind Feuerfeste Bauteile auf Schamottebasis. Problem sind hierbei die Wechselwirkungen mit dem zu vergießenden Stahl. Diese Korrosion führt zur Lösung von Bestandteilen des Feuerfestwerkstoffs im Stahl, was Qualitätseinbu-ßen zur Folge hat, die sich in verschlechterten Stahleigenschaften wiederspiegeln. Ziel des Projektes ist die Kombination des Al2O3-ZrO2-TiO2 (AZT)-Werkstoffes aufgrund seiner sehr guten Temperatur-wechselbeständigkeit mit der Kohlenstoffbindung und Nanoadditivzugabe zur Generierung eines neu-en Werkstoffes mit ausgezeichneter Temperaturwechselbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Dieser Werkstoff soll die aktuell eingesetzten Schamotteerzeugnisse ersetzen können. Der Kohlen-stoff reduziert die Benetzung mit der Stahlschmelze und erhöht die Bruchdehnung des Verbundwerk-stoffs, was eine nochmalige Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit zur Folge hat. Durch die Zugabe von nanoskaligen Additiven soll der Kohlenstoffgehalt auf einem minimalen Niveau einge-stellt werden, wobei gleichzeitig alle entscheidenden Vorteile der Kohlenstoffbindung erhalten bleiben sollen, wie zum Beispiel die hervorragenden thermomechanischen Eigenschaften. Aus der Zusam-menarbeit zwischen Institut und Anwendungspartner werden zwei Promotionen angestrebt, eine am Institut (Feuerfest, Wechselwirkung Feuerfest mit Stahl in Hinsicht Feuerfestbeständigkeit) und eine beim Anwendungspartner (Stahl, Wechselwirkung Stahl mit Feuerfest in Hinsicht Stahlqualität).

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SPP 1418: Feuerfest - Initiative zur Reduzierung von Emissionen
• Beteiligte Institution: Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel GmbH & Co. KG
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Volker Stein