Compressive creep testing of carbon containing materials under reducing atmosphere

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

In der industriellen Anwendung können kohlenstoffhaltige feuerfeste Materialien unter thermomechanischer Belastung kriechen. Ziel dieser Arbeit ist es einen geeigneten Versuchsaufbau zu entwickeln, welcher in der Lage ist bei einer Druckkriechuntersuchung die Oxidation zu vermeiden. In dieser Arbeit werden unterschiedliche kohlenstoffhaltige feuerfeste Materialien untersucht. Der entwickelte Prüfaufbau besteht aus einem äußeren Korundrohr mit vier Bohrungen für die Extensometer. Ein weiteres Korundrohr wird verwendet um den Kontakt zwischen Kohlegrieß und Stempel der Prüfmaschine zu verhindern. Zwischen der Probe und dem äußeren Korundrohr werden Distanzadapter aus feuerfestem Material eingebracht um den Kontakt zwischen Extensometer und Kohlegrieß zu verhindern. Der Versuchsaufbau wird bis zum oberen Bereich mit Kohlegrieß verfüllt um die Probe vor Oxidation zu schützen. In dieser Arbeit wurden, hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung, vier unterschiedliche kohlenstoffhaltige feuerfeste Materialien untersucht. Zwei Materialien beinhalteten Antioxidantien, die beiden weiteren waren frei von Antioxidantien. Die Kriechbeständigkeit nahm bei allen vier getesteten Materialen mit zunehmender Temperatur ab. Unter diesen vier getesteten Materialien zeigte sich, dass der pechgebundene Magnesiastein mit 10% Kohlenstoff und Al-Mg sowie B4C als Antioxidantien die niedrigste Kriechverformung aufwies. Bei den kunstharzgebundenen MgO-C Steinen mit 16% Kohlenstoffanteil zeigte sich, dass das feuerfeste Material mit Al-Antioxidantien eine höhere Kriechrate wie das ohne Antioxidantien aufwies. Das pechgebunden Material wurde mittels Inversenverfahren ausgewertet. Diese Auswertung zeigte, dass die experimentell ermittelte Kriechkurve sehr gut mit der Berechneten übereinstimmt.

Details

Titel in ÜbersetzungUntersuchung des Druckkriechens von kohlenstoffhaltigen feuerfesten Materialien unter reduzierender Atmosphäre
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung30 Juni 2017
StatusVeröffentlicht - 2017