{"id":26221,"date":"2020-03-02T09:07:11","date_gmt":"2020-03-02T09:07:11","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/anthrazit-castings-feuerfest-giessereianwendungen\/"},"modified":"2021-04-29T11:01:16","modified_gmt":"2021-04-29T11:01:16","slug":"anthrazit-castings-feuerfest-giessereianwendungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/de\/anthrazit-castings-feuerfest-giessereianwendungen\/","title":{"rendered":"Anthrazit-Castings, Feuerfest- & Gie\u00dfereianwendungen"},"content":{"rendered":"

\n\tAnthrazit in Gussteilen, feuerfesten Auskleidungen und anderen Gie\u00dfereianwendungen<\/b>\n\t<\/h1>\n\tAnthrazit ist eine Art von Kohle, die neben der offensichtlichen Verwendung als brennbarer Brennstoff andere Anwendungen in der
\n Feuerfest-\/Hochtemperaturfertigung<\/a>
\n<\/u> hat. Da es brennbar ist, erfordert die Verwendung von Anthrazit in Hochtemperaturanwendungen, dass es aufopfernd, in w\u00e4rmebehandelter Form (kalziniert) oder als Bestandteil in einem breiteren Feuerfest verwendet wird. Anthrazit ist eine der h\u00e4rteren Formen der Kohle, mit einem hohen Kohlenstoffgehalt, es brennt relativ sauber im Vergleich zu seinen Kollegen. Die F\u00fclle und damit die geringen Kosten von Anthrazit machen es zu einem attraktiven Material f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen.\n

Aus Gr\u00fcnden der K\u00fcrze und Klarheit wird anthrazit, das kalziniert wurde, in diesem Text als „CA“ bezeichnet. Um eine qualitativ hochwertige CA zu erreichen, ist ein qualitativ hochwertiger Kalzinierungsprozess, z.B. Elektrokalzinierung, erforderlich – aber insgesamt ist eine gute Anthrazitquelle als Ausgangsmaterial erforderlich(1)<\/em><\/p>\n\t\t\t\t\"Gie\u00dferei-Chromesand\"\n

\n\tAnthrazit Verwendung in Gussteilen\n\t<\/h2>\n\t

In Gie\u00dfumgebungen ist die Porengr\u00f6\u00dfe der Gussform wichtig, als ob die Porengr\u00f6\u00dfe zu gro\u00df w\u00e4re, kleine Mengen geschmolzenen Metalls in ihnen sammeln und abk\u00fchlen k\u00f6nnen, wodurch „Whisker“ produziert werden, die vom Endprodukt abgefr\u00e4st werden m\u00fcssen, was Zeit und Kosten f\u00fcr einen Prozess hinzuf\u00fcgt. CA hat kleine und durchg\u00e4ngig gro\u00dfe Poren, und je nach Guss kann sich die Zertifizierungsstelle aufopferungsvoll verhalten und abbrennen. Insbesondere bei der Metallproduktion kann hochkalziniertes Anthrazit in einem monolithischen, gie\u00dfbaren graphitischen Feuerfest verwendet werden(2). Dieses besondere Beispiel wird als G\u00fclle gebildet und der Monolith wird in situ<\/em> im Ofen erzeugt, der der Linie zuzuschaffen ist, aber das Gie\u00dfen und Aush\u00e4rten eines g\u00fclben den Feuerfestum um ein Muster im traditionellen Sinne herum ist ebenfalls eine beliebte Methode. Wenn Anthrazit zu feuerfesten Kadenhinzugef\u00fcgten hinzugef\u00fcgt wird, wurden Die Gussteile aufgrund der relativen Reinheit von CA im Vergleich zu anderen Kohlenstoffquellen als glatter(3) und geringere Mengen an Schadstoffen gemeldet.<\/p>\n

\n\tAnthrazit Verwendung in Auskleidungen\n\t<\/h2>\n\t

Bei der Konstruktion von Hoch\u00f6fen ab den 1960er Jahren werden anthrazitbasierte Feuerfeststoffe verwendet, um den Herd (d. h. den Boden) des Ofens zu s\u00e4umen(4). Solche Auskleidungen sind in der Regel in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von 3 m dick zu finden, und einige sind wasser- oder luftgek\u00fchlt, diese Feuerfeststoffe boten eine Lebensdauer von etwa sieben Jahren – deutlich verbessert gegen\u00fcber den vorherigen Kiesels\u00e4ure\/Aluminiumfeuerfeuerherden, deren Kampagnen nicht l\u00e4nger als zwei Jahre dauerten(5). Moderne Designs des Ofens verwenden einen Ansatz, bei dem ein Keramikbecher in Kontakt mit dem geschmolzenen Metall verwendet wird, mit einem anthrazitgraphit-graphit-feuerfesten in Kontakt mit den W\u00e4nden und dem Herd des Ofens. Die Ofenlebensdauer f\u00fcr die Kombination Keramik und Anthrazitgraphit wird auf 15 Jahre gesch\u00e4tzt.<\/p>\n

Der Verschlei\u00df des Ofens konzentriert sich besonders auf den Herd, wo die Temperaturen oft ihren h\u00f6chsten und fl\u00fcssigen Metalldurchfluss erreichen. Monolithen auf Basis von Anthrazit wurden in Herden verwendet, was eine Widerstandsf\u00e4higkeit \u00fcber mehrere Heiz-K\u00fchlzyklen bietet.<\/p>\n\t\t\t\t\"geschmolzenes\n\t\t\t\t\"geschmolzenes\n\t

In Teilen des Hochofens wurde ein Monolith mit 80 CA f\u00fcr den Einsatz im Herd nachgewiesen(6). Hier ist die Fl\u00fcssigkeitsmetalldurchflussrate hoch, was Turbulenzen und einen ungleichm\u00e4\u00dfigen Verschlei\u00df \u00fcber dem Futter bedeutet. CA ist in experimentellen Tests w\u00e4hrend der Lebensdauer des Ofenlaufs gegen thermische St\u00f6\u00dfe, Oxidation und chemische Angriffe bei Temperaturen von mehr als 1.000 \u00b0C best\u00e4ndig. Monolith CA ist massenhaft unter Ofenbedingungen stabil(7).<\/p>\n

Bei Verwendung als konventionelle Isolierung afern vom Herd sind Kohlenstoffauskleidungen typischerweise auf weniger als einem Meter dickem(8) und in feuerfester Ziegelform im Gegensatz zu Monolithen. Im Allgemeinen war die thermische Belastung\/Schock gegen\u00fcber kohlenstoffbasierten Auskleidungen in der Vergangenheit ein Problem, aber mit dem Einsatz von CA(9) und geeigneten F\u00fcllstoffen in Fugen(10), kombiniert mit Temperaturstreuung \u00fcber eine gro\u00dfe thermische Masse, wird der w\u00e4rmebet\u00e4tige Schock bei normalem Betrieb in einer modernen Ofenumgebung nicht als ein wesentliches Problem angesehen. F\u00fcllstoffe selbst k\u00f6nnen erhebliche Anteile an Anthrazit in ihrer Zusammensetzung haben(11). Alkali-Attacke bleibt ein Problem, vor allem bei den h\u00f6chsten Temperaturen, aber einige Studien haben gezeigt, dass mit der Verwendung von mikropor\u00f6sen CA, die Auswirkungen von Alkali-Angriff minimiert werden(12). Dies ebnet den Weg f\u00fcr den l\u00e4ngerfristigen CA-Einsatz in Futtern.<\/p>\n

\n\tAnwendungen f\u00fcr Schmelz- und Metallschmelztanks\n\t<\/h2>\n\t

Schmelz- und Haltetankanwendungen erfordern eine langfristige Best\u00e4ndigkeit gegen Temperatur und W\u00e4rmeschock – CA wird f\u00fcr seine Best\u00e4ndigkeit gegen diese und chemische Korrosion gesch\u00e4tzt. Insbesondere die Aluminiumverh\u00fcttung erm\u00f6glicht seit vielen Jahren den Einsatz von Kohlenstoff-H\u00fcttenauskleidungen und -elektroden(13), wobei Elektrodenbeispiele aus den fr\u00fchen 1980er Jahren bis zu 75 CA massenhaft einsetzen und eine Leistung haben, die denen mit reinem Graphit entspricht. Elektroden(14). Selbst unter Ber\u00fccksichtigung hochwertiger Kalzinierungsprozesse ist CA kosteng\u00fcnstiger als reiner Graphit und beh\u00e4lt gleichzeitig eine hohe Leistung bei. Als Auskleidung ist die CA haupts\u00e4chlich f\u00fcr die Isolierung des Topfes und\/oder des Haltebeh\u00e4lters vorhanden, d.h. um die in situ<\/em>. Elektroden und Auskleidungen k\u00f6nnen auf herk\u00f6mmliche Weise als Ziegel, als Monolithen oder sogar aus Pasten gebildet werden, die weitgehend CA (und kleine Mengen anderer Kohlenstofftypen) basieren(15). Als Elektroden finden Sie unten eine weitere kurze Diskussion dar\u00fcber, warum CA f\u00fcr diese Anwendung geeignet ist.<\/p>\n

Da CA eine der beliebtesten Futterm\u00f6glichkeiten f\u00fcr Aluminiumh\u00fctten ist, mit Schmelzintervallen von bis zu sechs Jahren, die nur als Ersatz f\u00fcr die Kathoden(16) heruntergefahren werden, wird CA in einigen Szenarien sowohl als Kathodenkomponente als auch als Futter verwendet. Die Abschaltung ist aufgrund der erheblichen Ansammlung von Aluminiumcarbid erforderlich, und w\u00e4hrend die Hartmetallbildung auf ungeordneten Kohlenstoffstrukturen (wie CA)(17) bevorzugt wird, ist CA widerstandsf\u00e4higer gegen elektrochemischen Verschlei\u00df(18), da die Haftung von Hartmetallen st\u00e4rker auf mehr geordnete Strukturen. Daher kann CA zusammen mit anderen Kohlenstoffmaterialien wie Graphit verwendet werden, um eine Auskleidung und eine Kathode bereitzustellen, die idealisierte Eigenschaften f\u00fcr Leitf\u00e4higkeit und chemische Best\u00e4ndigkeit erf\u00fcllt, w\u00e4hrend kostendeckend abw\u00e4get. Unkalziniertes Anthrazit w\u00fcrde nicht routinem\u00e4\u00dfig verwendet werden.<\/p>\n\t\t\t\t\"Formen\n\t\t\t\t\"Metallerzeugnisse\n

\n\tRappoport-Effekt\n\t<\/h3>\n\t

Der Rappoport-Effekt in Schmelz- und Elektrodenanwendungen bezieht sich auf die Tendenz von Kohlenstoff-Kathoden oder Kathodenbl\u00f6cken, sich aufgrund des Eindringens fluorierter und Natrium-Verbindungen, die sich weitgehend auf Verunreinigungen in das Metall. Der Rappoport-Effekt ist ein physikalisches, nicht chemisches Ph\u00e4nomen. Eine solche Ausdehnung reduziert die Effizienz der Kathode(19) und verringert ihre verf\u00fcgbare Oberfl\u00e4che f\u00fcr Elektrolyseprozesse. Die Berechnungstemperatur und die Struktur des urspr\u00fcnglichen kalzinierten Materials sind die Hauptschiedsrichter, ob der Rappoport-Effekt beobachtet wird(20). Kleine und konsistente Porengr\u00f6\u00dfen auf CA werden als vorteilhaft angesehen, um den Rappoport-Effekt zu mildern. Es wurde berichtet, dass die Rappoport-Erweiterung umgekehrt proportional zur Kalzinationstemperatur bis 2.000 \u00b0C (21) ist.<\/p>\n\t\t\t\t\"hei\u00dfes\n

\n\tAndere Gie\u00dfereianwendungen\n\t<\/h2>\n\tWeitere
\n Gie\u00dfereianwendungen<\/a>
\n<\/u> sind kalziniertes Anthrazit, das als Bestandteil in Elektroden in \u00d6fen neben der bereits erw\u00e4hnten Auskleidungsanwendung f\u00fcr Metalle wie Titan und das zuvor erw\u00e4hnte Aluminium verwendet wurde. Solche Elektroden sind in der Regel weitgehend Kohlenstoff- oder Graphitbasis. Die Hauptgr\u00fcnde f\u00fcr den Einsatz von CA sind seine preiswerte Natur und interessante elektrische Widerstandsprofile(22). Unbehandeltes Anthrazit ist relativ elektrisch resistent (d.h. ein schlechter Leiter), jedoch zeigt CA, der zwischen 600 und 900 \u00b0C behandelt wird, einen Widerstandsverlust in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von zwei bis drei; nur 1.000 \u00b0C (23) erreichen, wobei \u00e4hnliche Werte in anderen Studien beobachtet werden(24). Kalzinierung ist auch mit einer Erh\u00f6hung der strukturellen Festigkeit verbunden, mit Porosit\u00e4t schwankenden Niveaus, aber wesentliche Ver\u00e4nderungen werden nicht bemerkt. Bemerkenswert ist, dass Anthrazit beginnt, graphitisiert zu werden. 2.200 \u00b0C(25).\n\t\t\t\t\"Kohlestaub,\n\t\t\t\t\"Formen,\n

\n\tZusammenfassung\n\t<\/h2>\n\t
    \n
  • Anthrazit ist eine n\u00fctzliche und kosteng\u00fcnstige Form der Kohle, die viele Anwendungen in der feuerfesten Sph\u00e4re hat<\/li>\n
  • In der Metallherstellung kann CA bei der Herstellung von Formen f\u00fcr geschmolzene Metallgussteile eingesetzt werden<\/li>\n
  • Als Schl\u00fcsselkomponente von Hochofenauskleidungen wird CA f\u00fcr seine Leistung und Langlebigkeit bei hohen Temperaturen \u00fcber lange Zeitr\u00e4ume in monolithen oder feuerfester Ziegelform gesch\u00e4tzt. Diese werden h\u00e4ufig in der Eisen- und Stahlproduktion eingesetzt.<\/li>\n
  • CA wird als eines der Schl\u00fcsselmaterialien in der Schmelztopfverkleidung f\u00fcr elektrisch veredelte Metalle wie Aluminium eingesetzt – ein wichtiger industriell und wirtschaftlich wichtiger Prozess<\/li>\n
  • Bei der Herstellung anderer Metalle kann CA aufgrund seiner Strukturellen Festigkeit und seines guten elektrischen Leitf\u00e4higkeitsprofils bei Temperatur als Komponente in Elektroden eingesetzt werden.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\"Topf\n\t

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

    1 M. M. Gasik et al., Modellierung und Optimierung der Anthrazitbehandlung in einem Elektroverkalker,<\/em> in: 12. Internationaler Ferrolegierungskongress<\/em>, Helsinki, 2010<\/p>\n

    2 US-Patent US9695088B2, 2010<\/p>\n

    3 P. Jel\u00e9nek und J. Beo, Arch. Giesserei. Eng.<\/em>Transportjahr 2000<\/strong>, 8, 67<\/p>\n

    4 A. Singh, Trans. Ind. Ceram. Soc.<\/em>Transportjahr 1982<\/strong>, 41, 21<\/p>\n

    5 R. M. Duarte et al.,<\/em> Eisen- und Stahlherstellung<\/em>, 2013<\/strong>, 40, 350<\/p>\n

    6 F. Vernilli et al., Eisen- und Stahlerzeugung<\/em>, 2005<\/strong>, 32, 459<\/p>\n

    7 S. Ge et al., Metallurg. Mater. Trans. B<\/em>, 1968<\/strong>, 20. 67<\/p>\n

    8 S. V. Olebov, Feuerfeste<\/em>, 1964<\/strong>, 5, 189<\/p>\n

    9 M.W. Meier et al., Leichtmetalle<\/em>, 1994<\/strong>, 685<\/p>\n

    10 S. G. Whiteley, Steel Times Inter.<\/em>, 1990<\/strong>, 11, 32.<\/p>\n

    11 J. Tomala und S. Basista, Micropore Carbon Furnace Lining,<\/em> in: INFACON XI<\/em>, Neu-Delhi, 2017<\/p>\n

    12 B. Chatterjee und K. K. Singh, Feuerfestpraktiken in Ferrolegierungsschmelz\u00f6fen,<\/em> in: 4. Refresher Course on Ferro Alloys<\/em>, Jamedepur, Indien, 1994<\/p>\n

    13 H. Hayashi et al., J. Metals<\/em>, 1968<\/strong>, 20, 63<\/p>\n

    14 M. Born et al., Freiberger Forschungshefte A<\/em>, 1990<\/strong>, 603, 56<\/p>\n

    15 K. M. Khaji et al., J. Inst. Eng. (Indien), 1982<\/strong>, 63, 60<\/p>\n

    16 S. Pietrzyk et al., Bogen. Metall. Mater.<\/em>, 2014<\/strong>, 59, 545<\/p>\n

    17 B. Welch et al., Leichtmetalle<\/em>, 2000<\/strong>, 399<\/p>\n

    18 N. Akuzawa et al., Leichtmetalle,<\/em> 2008<\/strong>, 979<\/p>\n

    19 J. M. Peyneau, Design of Highly Reliable Pot Linings,<\/em> in: A. Tomsett and J. Johnson (eds), Essential Readings in Light Metals<\/em>, Springer, Cambridge, 2016<\/p>\n

    20 Rapoport und Samoilenko, Tsvetnye Metally<\/em>, 1957<\/strong>, 2, 44 (auf Russisch)<\/p>\n

    21 D. Belitskus, Metallurg. Trans. B <\/em>1977<\/strong>, 8, 591<\/p>\n

    22 I. M Kashlev und V. M. Strakhov, Koks und Chemie<\/em>, 2008<\/strong>, 61, 136<\/p>\n

    23 I. V. Surotseva et al.<\/em>, Koks und Chemie<\/em>, 2012<\/strong>, 55, 231<\/p>\n

    24 V. I. Lakomskii, Koks und Chemie<\/em>, 2012<\/strong>, 55, 266<\/p>\n

    25 A. B. Garcia et al., Kraftstoffprozess. Tech.<\/em>Transportjahr 2002<\/strong>, 79, 245<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Anthrazit ist eine der h\u00e4rtesten Formen der Kohle und ist f\u00fcr ihren hohen Kohlenstoffgehalt bekannt. Neben dem Brennstoff findet Anthrazit aufgrund seiner relativ hohen Best\u00e4ndigkeit gegen thermischen Schock, Festigkeit und chemische Tr\u00e4gheit Denkstoff in Hochtemperaturanwendungen – insbesondere bei Kalzinen.<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":26108,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_feature_clip_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[2465,2463],"tags":[],"class_list":["post-26221","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-feuerfest-blog","category-giesserei-blog"],"yoast_head":"\nAnthrazit-Castings, Feuerfest- & Gie\u00dfereianwendungen - African 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