TY - THES

T1 - Granulation von Hochofenschlacke im Zinnbad

AU - Haider, Maximilian

N1 - gesperrt bis null

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - In dieser Arbeit erfolgt die Untersuchung der Granulation flüssiger Hochofenschlacke in einem Zinnbad. Im Rahmen der Literaturstudie wird der momentane Stand der Technik bezüglich Schlackengranulation erläutert und wesentliche Verfahren – neben bewährter Technik gibt es auch neuere Ansätze zur Energierückgewinnung – vorgestellt. Des Weiteren wird auf die Herkunft der Hochofenschlacke und auf den Verbleib bzw. Verwendungszweck derselben eingegangen. Auch die Zusammensetzung und anfallende Mengen dieser werden präsentiert. Im Zuge praktischer Untersuchungen im Labor erfolgt die Granulation im Zinnbad. Flüssige Hochofenschlacke wird dabei in einem gerührten Sn-Bad abgeschreckt, welches bei unterschiedlichen Temperaturen vorliegt. Diese betragen 300 °C, 400 °C, 500 °C und 600 °C. Bei 300 °C und 600 °C findet zusätzlich je ein Experiment ohne Rühren statt. Es erfolgt eine permanente Aufzeichnung der Temperatur des Metallbades und ebenso der hinzugefügten sowie entnommenen Massen. Schlacke und Zinnbad werden vor und nach jedem Experiment beprobt und anschließend analysiert. Als Analyseverfahren kommen die Funkenspektrometrie, Rasterelektronenmikroskopie, Röntgen-Pulverdiffraktometrie, Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma und die Röntgenfluoreszenzanalyse zum Einsatz. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass für die Schlackengranulation im Sn-Bad ein Temperaturbereich von 350–400 °C ideal ist. Das Bad muss dabei eine Turbulenz, z. B. durch Rühren, aufweisen und kann (außer dem Lösen von Eisen aus der Schlacke) als inert angesehen werden. Auch die Schlacke verändert sich durch das Granulieren nicht wesentlich in ihrer Beschaffenheit und erstarrt amorph. Nur Sn und SnO2 reichern sich in ihr an. Eine saubere Trennung von Schlacke und Zinn, eine kontinuierliche Abführung der Wärmeenergie sowie eine Verbesserung des Schutzes des Sn-Bades vor Oxidation bleiben Gegenstand weiterer Forschungen.

AB - In dieser Arbeit erfolgt die Untersuchung der Granulation flüssiger Hochofenschlacke in einem Zinnbad. Im Rahmen der Literaturstudie wird der momentane Stand der Technik bezüglich Schlackengranulation erläutert und wesentliche Verfahren – neben bewährter Technik gibt es auch neuere Ansätze zur Energierückgewinnung – vorgestellt. Des Weiteren wird auf die Herkunft der Hochofenschlacke und auf den Verbleib bzw. Verwendungszweck derselben eingegangen. Auch die Zusammensetzung und anfallende Mengen dieser werden präsentiert. Im Zuge praktischer Untersuchungen im Labor erfolgt die Granulation im Zinnbad. Flüssige Hochofenschlacke wird dabei in einem gerührten Sn-Bad abgeschreckt, welches bei unterschiedlichen Temperaturen vorliegt. Diese betragen 300 °C, 400 °C, 500 °C und 600 °C. Bei 300 °C und 600 °C findet zusätzlich je ein Experiment ohne Rühren statt. Es erfolgt eine permanente Aufzeichnung der Temperatur des Metallbades und ebenso der hinzugefügten sowie entnommenen Massen. Schlacke und Zinnbad werden vor und nach jedem Experiment beprobt und anschließend analysiert. Als Analyseverfahren kommen die Funkenspektrometrie, Rasterelektronenmikroskopie, Röntgen-Pulverdiffraktometrie, Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma und die Röntgenfluoreszenzanalyse zum Einsatz. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass für die Schlackengranulation im Sn-Bad ein Temperaturbereich von 350–400 °C ideal ist. Das Bad muss dabei eine Turbulenz, z. B. durch Rühren, aufweisen und kann (außer dem Lösen von Eisen aus der Schlacke) als inert angesehen werden. Auch die Schlacke verändert sich durch das Granulieren nicht wesentlich in ihrer Beschaffenheit und erstarrt amorph. Nur Sn und SnO2 reichern sich in ihr an. Eine saubere Trennung von Schlacke und Zinn, eine kontinuierliche Abführung der Wärmeenergie sowie eine Verbesserung des Schutzes des Sn-Bades vor Oxidation bleiben Gegenstand weiterer Forschungen.

KW - granulation

KW - Blastfurnace slag

KW - Tin bath

KW - slaggranulation

KW - energy recovery

KW - Sn-bath

KW - granulated blastfurnace slag

KW - ground granulated blastfurnace slag

KW - Granulation

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KW - Zinnbad

KW - Schlackengranulation

KW - Energierückgewinnung

KW - Sn-Bad

KW - Hüttensand

KW - Hüttenmehl

KW - Zementklinker

M3 - Masterarbeit

ER -