TY - THES

T1 - Aufschmelzexperimente mineralischer Materialien im Mikrowellenplasma

AU - Trupina, Dominik

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Beim Mikrowellenplasma dient Mikrowellenstrahlung als Energiequelle für die Zündung eines Plasmagases. Dies erzeugt eine Plasmaflamme, welche eine Temperatur von mehreren hundert bis mehreren tausend Grad Celsius aufweist. Da das Mikrowellenplasma keine exotherme chemische Reaktion benötigt und sich die geometrische Form des Plasmas beeinflussen lässt, kommt diese Art von Plasmabrennern für diverse Hochtemperaturanwendungen in der Metallurgie und der Hochtemperaturverfahrenstechnik in Betracht. Das Ziel der Arbeit ist die Implementierung einer Mikrowellenplasmabrennkammer am Lehrstuhl für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes an der Montanuniversität Leoben (MUL-VTIU) für die partielle Aufschmelzung bzw. Sphäroidisierung von mineralischen Pulvern. Die Grundüberlegung dahinter ist das Energiesparpotential und eine mögliche Homogenisierung des Energieeintrages im Mikrowellenplasma gegenüber anderer Hochtemperaturbrenner. Es soll untersucht werden, mit welchen Anordnungen ein atmosphärisches Mikrowellenplasma mit Argon als Plasmagas realisiert werden kann. Dies wird in drei Teilschritten realisiert. Dazu wurden zuerst zwei unterschiedliche Mikrowellenplasma-Brennkammern gebaut. Die Zündfähigkeit dieser mit Mikrowellenkomponenten in 2,45 GHz-Technik wurde bewiesen. Als Anwendungstest wurde eine Korund-Pulverprobe sphäroidisiert. Basierend auf den Sphäroidisierungsversuch wurde die benötigte Energiemenge zum Schmelzen berechnet und ein grober, benötigter Leistungsfaktor der Brennkammer abgeschätzt.

AB - Beim Mikrowellenplasma dient Mikrowellenstrahlung als Energiequelle für die Zündung eines Plasmagases. Dies erzeugt eine Plasmaflamme, welche eine Temperatur von mehreren hundert bis mehreren tausend Grad Celsius aufweist. Da das Mikrowellenplasma keine exotherme chemische Reaktion benötigt und sich die geometrische Form des Plasmas beeinflussen lässt, kommt diese Art von Plasmabrennern für diverse Hochtemperaturanwendungen in der Metallurgie und der Hochtemperaturverfahrenstechnik in Betracht. Das Ziel der Arbeit ist die Implementierung einer Mikrowellenplasmabrennkammer am Lehrstuhl für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes an der Montanuniversität Leoben (MUL-VTIU) für die partielle Aufschmelzung bzw. Sphäroidisierung von mineralischen Pulvern. Die Grundüberlegung dahinter ist das Energiesparpotential und eine mögliche Homogenisierung des Energieeintrages im Mikrowellenplasma gegenüber anderer Hochtemperaturbrenner. Es soll untersucht werden, mit welchen Anordnungen ein atmosphärisches Mikrowellenplasma mit Argon als Plasmagas realisiert werden kann. Dies wird in drei Teilschritten realisiert. Dazu wurden zuerst zwei unterschiedliche Mikrowellenplasma-Brennkammern gebaut. Die Zündfähigkeit dieser mit Mikrowellenkomponenten in 2,45 GHz-Technik wurde bewiesen. Als Anwendungstest wurde eine Korund-Pulverprobe sphäroidisiert. Basierend auf den Sphäroidisierungsversuch wurde die benötigte Energiemenge zum Schmelzen berechnet und ein grober, benötigter Leistungsfaktor der Brennkammer abgeschätzt.

KW - microwave plasma

KW - microwave plasma torch

KW - resonator based plasma

KW - Mikrowellenplasma

KW - Mikrowellenplasmafackel

KW - resonatorbasierte Plasmabrenner

M3 - Masterarbeit

ER -