{"id":26161,"date":"2020-03-02T09:01:28","date_gmt":"2020-03-02T09:01:28","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/feuerfeste-anwendungen-von-glaspulvern\/"},"modified":"2020-03-02T12:20:05","modified_gmt":"2020-03-02T12:20:05","slug":"feuerfeste-anwendungen-von-glaspulvern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/feuerfeste-anwendungen-von-glaspulvern\/","title":{"rendered":"Feuerfeste Anwendungen von Glaspulvern"},"content":{"rendered":"

\n\tFeuerfeste Anwendungen von Glaspulvern<\/b>\n\t<\/h1>\n\t
\n Ein feuerfestes Material<\/a>
\n<\/u> ist ein Material, das eine hohe Toleranz der Temperatur hat, und bei hohen Temperaturen ist resistent gegen Risse, Abbau oder andere chemische Angriffe. Pulverglas kann als Bestandteil bei der Herstellung von feuerfesten Materialien dienen. Die Eisen- und Stahlindustrie verbraucht 70 der weltweiten Versorgung mit feuerfesten Materialien (1). Feuerfeste Materialien gibt es in mehreren Klassen; sauer, basisl,oxid-kohlenstoff- oder spezialisiert. Als Hauptquelle von Kiesels\u00e4ure(2) ist gemahlenes Glas daher ein saures feuerfestes Material; Kiesels\u00e4ure ist die am h\u00e4ufigsten verwendete feuerfeste(3). Es wird gesch\u00e4tzt, dass j\u00e4hrlich mehr als 200 Millionen Tonnen Glasabf\u00e4lle erzeugt werden(4), so dass eine Wiederverwendung eines gro\u00dfteils dieses Altglases unerl\u00e4sslich ist. Da es sich um ein Abfallprodukt handelt, ist es sehr kosteng\u00fcnstig und damit f\u00fcr industrielle Zwecke attraktiv.\nDer \u00fcberwiegende Teil des
\n gemahlenen Glases<\/a>
\n<\/u> stammt aus Abfallbeh\u00e4ltern und Plattenglas(5). Altglas wird in der Regel auf kommunaler Ebene gesammelt und erf\u00e4hrt eine Menge Reinigung, bevor es in Pellets zerkleinert wird, die als Scherben bezeichnet werden. Cullet selbst kann direkt geschmolzen werden, um mehr Glas herzustellen, oder es kann zu einem feinen Pulver gemahlen werden. Entscheidend f\u00fcr den Prozess ist die Identifizierung des Glases selbst – Glas mit hohem Metall- oder Metalloidgehalt kann einen Mangel an Gleichm\u00e4\u00dfigkeit in der Scherbenart us-Scherben selbst, dem Pulverscherben, verursachen, wenn es \u00fcber diesen Weg oder in einem zuk\u00fcnftigen Glasprodukt verarbeitet wird.\n

Die Wiederverwendung von Glasscherben ist aufgrund der Recyclingungleichgewichte im Abfallsystem eines bestimmten Landes wichtig. Das Vereinigte K\u00f6nigreich beispielsweise kann nicht das gesamte gr\u00fcne Glas (haupts\u00e4chlich aus Weinflaschen) verarbeiten, das es verwendet, und muss daher gr\u00fcne Glasscherben exportieren. Es w\u00e4re von Vorteil, den Scherbenhaufen vor Ort zu verwenden und nicht zu exportieren.<\/p>\n

Bodenglas hat verwendungsgem\u00e4\u00df bei der Herstellung von Glasfaserisolierungen und als Flussmittel bei der Herstellung von Ziegeln gefunden. Diese sind jedoch keine feuerfesten Materialien f\u00fcr sich. Eine Teilmenge von Ziegeln sind jedoch so genannte „Feuersteine“.<\/p>\n\t\t\t\t\"Glaspulver\"\n\t\t\t\t\"feuerfest,\n

\n\tFeuerfeste Materialien\n\t<\/h2>\n\t

Feuerfeste Materialien werden in einem sequenziellen Verfahren hergestellt: Rohstoffverarbeitung, Umformung und anschlie\u00dfendes Brennen. Feuersteine sind ein Beispiel f\u00fcr ein kieselfestes Feuerfestmaterial. Sie werden f\u00fcr ihre hohe Temperaturbest\u00e4ndigkeit gesch\u00e4tzt. Solche Ziegel sind in Stahl- und Glas\u00f6fen zu finden und enthalten im Laufe der Zeit enthaltenes Bodenglas(6) als Hauptbestandteil. Andere Verwendungen jenseits von Ziegeln wurden demonstriert, wie z. B. ein tundish Futter und in Keramik und Zement.<\/p>\n

\n\tTundishes\n\t<\/h2>\n\t

Ein Tundish ist eine Vorrichtung, die bei der kontinuierlichen Herstellung von Stahlprodukten verwendet wird und als Puffer zwischen dem Ofen und den Gussformen fungiert. Entscheidend f\u00fcr die effiziente Stahlproduktion ist, dass der geschmolzene Stahl nicht an anderen Stellen als der Form zu k\u00fchlen und zu erstarren beginnt. Tundishes sind daher mit mehreren Schichten feuerfester Materialien isoliert(7). Neben Isolatoren werden tundishes zunehmend zur Reinigung des geschmolzenen Stahls verwendet, um nichtmetallische Verunreinigungen zu absorbieren und Oxidation zu verhindern(8).<\/p>\n

Bei der Auswahl feuerfester Materialien, um tundish Schichten zu bilden, ist es wichtig, nicht nur die Eigenschaften des Materials selbst zu ber\u00fccksichtigen, sondern auch die Eigenschaften, die aus der Form abgeleitet werden, in der es sich befindet. Tundishes, die mit Schichten von feuerfesten Ziegeln ausgekleidet sind, halten in der Regel weniger Zeit als die von Auskleidungen aus einzelnen, gegossenen Feuerfeststoffen(9) (weniger als f\u00fcnf Hitzen im Vergleich zu 30 f\u00fcr den monolithentypen Typ). Ein fr\u00fcher tundish Liner bestand aus Natriumsilikat, das selbst aus der Reaktion von Kiesels\u00e4ure und Natriumhydroxid gebildet wurde.<\/p>\n\t

Ein besonders n\u00fctzliches Merkmal von Kiesels\u00e4ure – und damit geschliffenem Glas – ist, dass es in der Lage ist, Eisenoxid aus geschmolzenem Stahl zu entfernen, sowohl im Tundish als auch wenn es direkt in den geschmolzenen Stahl injiziert wird(10). Bei direkter Verwendung in einem geschmolzenen Aluminium-abget\u00f6teten Stahl ersetzt das geschliffene Glas die Notwendigkeit von Calciumsilizid, das f\u00fcr die Umwandlung fehlerhafter Aluminiumoxidpartikel ben\u00f6tigt wird. Calciumsilizid ist entz\u00fcndlich und kann sich spontan in der Luft entz\u00fcnden. Studien haben gezeigt, dass nur 122 g pro Tonne geschmolzenen Stahls ben\u00f6tigt werden. Als Teil des Liners kann Scherben verwendet werden und wirkt als Flussmittel, das bei der Reinigung des geschmolzenen Metalls(11) hilft und potenziell nachgelagerte Vorteile wie die Verbesserung der Duktilit\u00e4t und Zerspanbarkeit bietet.<\/p>\n\t\t\t\t\"feuerfeste\n

\n\tKeramik\n\t<\/h2>\n\tBodenscherben haben Anwendung in der
\n Herstellung von Keramik<\/a>
\n<\/u> neben Kaolin und Ton gefunden, diese Keramik enth\u00e4ut gegen Temperatur\u00e4nderungen, vorgeblich aufgrund des Vorhandenseins der gemahlenen Glas-abgeleiteten Kiesels\u00e4ure feuerfest(12), und gelten als Kandidaten f\u00fcr den Einsatz in rauen Bedingungen Umgebungen aufgrund ihrer chemischen Best\u00e4ndigkeit(13). Mit der Behandlung von Kaolin und Ton auf diese Weise kann das gemahlene Glas in eine synthetische Wollastonitkeramik umgewandelt werden(14), die selbst als Isolator in Steinwolle verwendet wird, und f\u00fcr die weitere Eingemeindung in Keramik mit einem Bedarf an Leistung.\n\t\t\t\t\"Keramikfliesen\n\t

Als Bestandteil bei der Herstellung von nachwachsenden Keramikfritten aus Abfallstoffen hat sich gemahlenes Glas neben Keramikschlamm als n\u00fctzlich erwiesen, um Engobes zu bilden, die dann in thermisch stabile Fliesenprodukte umgewandelt werden k\u00f6nnen(15). Die Zusammensetzung war nicht nur hitzebest\u00e4ndig auf 1450\u00b0C, sondern war auch deutlich billiger als die Herstellung von Fritten und Engoben aus neuen Materialien. Ein Engobe ist eine d\u00fcnne Schicht aus meist tonbasierten Materialien, die auf und mit Keramik verwendet werden, um mechanische Eigenschaften zu bieten. Einer der vielen Vorteile des Einsatzes von Erdglas in der Engobe ist die Energieeinsparung, die f\u00fcr die Produktion ben\u00f6tigt wird – da es sich als Fluss im Herstellungsprozess verh\u00e4lt. Bei der Herstellung von Steinzeug kann Keramik mit einem gro\u00dfen Prozentanteil aus gemahlenem Glas hergestellt werden, sintern bei 1000\u00b0C, mit H\u00e4rte und Festigkeit vergleichbar mit herk\u00f6mmlichem Porzellan(16) – Forscher f\u00fchren die St\u00e4rke auf Wechselwirkungen zwischen Glas und Ton, der mehrere kristalline Phasen produziert.<\/p>\n

\n\tZemente und Ziegel\n\t<\/h2>\n\t

Bei der Herstellung von Zementen wird geschliffenes Glas seit langem als Aggregat verwendet. In pulverf\u00f6rmiger Form haben Forscher festgestellt, dass gemahlenes Glas eine gewisse pozzolanische Aktivit\u00e4t bietet. Einfach ausgedr\u00fcckt, je feiner das gemahlene Glaspulver, desto st\u00e4rker die pozzolanische Aktivit\u00e4t. In einigen Szenarien kann eine Menge Portlandzement im Betonmix durch gemahlenes Glas ersetzt werden(17). Feuerfester Zement ist analog zu herk\u00f6mmlichem Zement, aber der Portland-Zement wird durch verschiedene Calcium-Aluminiumoxide ersetzt. Es wird verwendet, wenn Festigkeit unter hohen Temperaturen erforderlich ist, z. B. in Ofenauskleidungen(18).<\/p>\n

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Gemahlenglas in feuerfestem Zement ist seine F\u00e4higkeit, die Alkali-Siliziumdioxid-Ausdehnung zu reduzieren, obwohl festgestellt wird, dass die Partikelgr\u00f6\u00dfe eine wesentliche Rolle spielt(19). Die in der Literatur berichteten Daten zeigen, dass, wenn das Altglas fein gemahlen ist, insbesondere bei Sorten unter 75 m, der Alkali-Silica-Effekt nicht auftritt und die Haltbarkeit des M\u00f6rtels erhalten bleibt oder sogar verbessert wird(20). Die Vermeidung dieses Effekts verl\u00e4ngert die Lebensdauer des feuerfesten Zements. Dar\u00fcber hinaus wird die Verwendung von Altglasmaterialien zu niedrigeren finanziellen und \u00f6kologischen Kosten in der Zementproduktion f\u00fchren(21).<\/p>\n

In einer Studie wurde festgestellt, dass die Einbeziehung von Altglas die Leistungsmerkmale des erzeugten feuerfesten Ziegels verbesserte: Die Schrumpfung des Feuers verringerte sich, w\u00e4hrend die Sch\u00fcttdichte und die Druckfestigkeit mit gr\u00f6\u00dferem Glasgehalt zunahmen(22). Neben Calciumoxid wurde gemahlenes Glas – als Quelle von Kiesels\u00e4ure – verwendet, um kieselfeste Steine zu bilden(23), und neben Kalksteinstaub Ziegel mit verbesserten Druckfestigkeitseigenschaften zu produzieren(24). Dar\u00fcber hinaus wurde geschliffenes Glas in Abstimmung mit Biomasse und Ton verwendet, um einen effektiven Feuerstein aus ausschlie\u00dflich nachwachsenden Rohstoffen herzustellen(25).<\/p>\n\t\t\t\t\"feuerfeste\n\t\t\t\t\"Beton\n

\n\t\u00c4hnliche Konzepte\n\t<\/h2>\n\t

Reisschale Kiesels\u00e4ure ist ein nat\u00fcrliches Produkt aus dem Mahlen von Reisschalen abgeleitet, es hat einen hohen Kiesels\u00e4uregehalt und ist \u00e4hnlich in Eigenschaften wie ultrafeine geschliffenes Glas.<\/a><\/p>\n

<\/u> Es wurde zur Herstellung von Cordierit f\u00fcr W\u00e4rmed\u00e4mmungszwecke verwendet(26). Die Verwendung von Kiesels\u00e4uresand bei der Herstellung von feuerfesten Ziegeln bietet auch verbesserte mechanische Eigenschaften und hohe Leistung bei typischen Feuerziegeltemperaturen(27). Kiesels\u00e4uresand ist, wie Reisschalen-Siliziumzilica, ein feines Pulver, das dem gemahlenen Glas weitgehend \u00e4hnelt.<\/p>\n

\n\tZusammenfassung\n\t<\/h2>\n\t
    \n
  • Ground Class (Cullet) ist ein preiswertes Produkt, das weitgehend auf Deponien landet, wenn es nicht recycelt wird. Es ist eine lebensf\u00e4hige Quelle von Kiesels\u00e4ure.<\/li>\n
  • Es wird in der Stahl- und Glasherstellung f\u00fcr die Auskleidung von \u00d6fen verwendet, oft als Teil eines feuerfesten Zements.<\/li>\n
  • Bodenglas wird in Tundishes in der Stahlherstellung verwendet, um einen stabilen Fluss von geschmolzenem Stahl zu gew\u00e4hrleisten und gleichzeitig Verunreinigungen zu entfernen.<\/li>\n
  • In feuerfester Keramik und Steinzeug wird gemahlenes Glas verwendet, um einen Teil des Tonmaterials zu ersetzen und dadurch die thermischen Kapazit\u00e4ten und Festigkeit zu erh\u00f6hen.<\/li>\n
  • Als Teil von feuerfesten Zementen kann gemahlenes Glas hinzugef\u00fcgt werden, um einen Teil des Aggregats, Zementoder beides zu ersetzen – was Verbesserungen in Festigkeit, Haltbarkeit und Hitzebest\u00e4ndigkeit bietet.<\/li>\n
  • Bei feuerfesten Ziegeln verbesserte die Zugabe von gemahlenem Glas einige mechanische Leistungsmerkmale.<\/li>\n
  • Insgesamt ist Gemahlenglas ein brauchbares Material f\u00fcr den Einsatz in feuerfesten Anwendungen.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"glass_powder\"\n\t

    Verweise<\/strong><\/p>\n

    1 A. Muan and E. F. Osborne, Phase Equilibrium among Oxides in Steelmaking<\/em>, Addison Wesley, Reading, Vereinigte Staaten, 1965<\/p>\n

    2 M. H. Rahman et al.,<\/em> Int. J. Sust. Gebaut. Env.<\/em>, 2017<\/strong>, 6, 37<\/p>\n

    3 A. Muan und S. Somiya, J. Am. Ceram. Soc.<\/em>Transportjahr 1959<\/strong>, 42, 603<\/p>\n

    4 Q. Ma, et al.<\/em>, Konstanz. Bauen. Mater.<\/em> 2015<\/strong>, 93, 371<\/p>\n

    5 R. K. Dhir OBE et al.<\/em>, Nachhaltige Baustoffe: Glass Cullet<\/em>, Woodhead, Duxford, Gro\u00dfbritannien, 2018<\/p>\n

    6 US-Patent US3360387A, 1967, abgelaufen<\/p>\n

    7 US-Patent US3963815A, 1974, abgelaufen<\/p>\n

    8 S. Aminorroya et al.<\/em>, Basic Tundish Powder Evaluation for Continuous Casting of Clean Steel<\/em>, in AIS Tech – The Iron & Steel Technology Conference and Exposition<\/em>, Cleveland, 2006<\/p>\n

    9 Y. V. Materikin und V. A. Molochkov, Feuerfeste<\/em>, 1983<\/strong>, 24, 108<\/p>\n

    10 E. T. Turkdogan, Eisen- und Stahlerzeugung<\/em>, 2004<\/strong>, 31, 131<\/p>\n

    11 US-Patente US5366535A, 1992, abgelaufen und US617437B1, 1996, abgelaufen<\/p>\n

    12 M. R. Sahar et al.<\/em>, Int. J. Bergbau Metallurgie Mat.<\/em>, 2018<\/strong>, 25, 350<\/p>\n

    13 K. Okada, Eur. J. Ceram. Soc.<\/em>Transport , 2004<\/strong>, 24, 2367<\/p>\n

    14 W. Zhang und H. Liu, Ceram. Int.<\/em>, 2013<\/strong>, 39, 1943<\/p>\n

    15 A. P. N. Oliveira et al.<\/em>, J. Cleaner Prod.<\/em>, 2015<\/strong>, 86, 461<\/p>\n

    16 E. Bernardo, J. Am. Ceram. Soc.<\/em>, 2008<\/strong>, 91, 2156<\/p>\n

    17 C. Shi et al.<\/em>, Zement Concr. Res.<\/em>Transport , 2005<\/strong>, 35, 987<\/p>\n

    18 N. Schwarz et al.<\/em>, Adv. Appl. Ceram.<\/em>, 2010<\/strong>, 109, 253<\/p>\n

    19 W. Li et al.<\/em>, Int. J. Betonstruktur. Mater.<\/em>, 2018<\/strong>, 12, 67<\/p>\n

    20 A. Monterro et al.<\/em>, Abfallwirtschaft<\/em>, 2005<\/strong>, 25, 197<\/p>\n

    21 I. B. Toph und M. Canbaz, Zement Concr. Res.<\/em>Transport , 2004<\/strong>, 34, 267<\/p>\n

    22 H. H. Abdeen, Master-Abschluss, The Islamic University-Gaza, 2016<\/p>\n

    23 G. Almarahle, Bin. J. Appl. Sci.<\/em>Transportjahr 2005<\/strong>, 2, 465<\/p>\n

    24 P. Turgut, Mater. und Struct.<\/em>Transport , 2008<\/strong>, 41, 805<\/p>\n

    25 M. Vlasova et al.<\/em>, Sci. Sintern<\/em>, 2011<\/strong>, 43, 81<\/p>\n

    26 S. Sembling et al.,<\/em> Ceram. Int.<\/em>, 2016<\/strong>, 42, 8431<\/p>\n

    27 C. Sadik, J. Mater. Env. Sci.<\/em>, 2013<\/strong>, 4, 987<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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