TY - THES

T1 - Staubexplosionscharakteristiken des Eisens und seiner Oxide

AU - Neumeister, Florian

N1 - nicht gesperrt

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Eisenstaub gehört zu den weniger reaktiven Metallstäuben, trotzdem ist eine Eisenstaubexplosion möglich. Durch die fortschreitende Entwicklung von DRI (Direct Reduced Iron) Verfahren in der Stahlindustrie steigt das Interesse an der Erforschung des Staubexplosionsverhaltens des Produktes, dem Eisenschwamm. Staubexplosionen unterliegen einer Vielzahl von Einflussparametern, welche naturgemäß bei weniger reaktiven Stäuben mehr zu tragen kommen. In dieser Arbeit wurden Staubmischungen verwendet, um den Einfluss von Korngrößenverteilung, Eisenoxidgehalt und Zündenergie auf den Explosionsüberdruck, die Druckanstiegsgeschwindigkeit und auf die Ausprägung der sekundären Beschleunigung experimentell zu untersuchen. Diese Untersuchungen wurden in der 20l-Apparatur unter Verwendung von geeigneten chemischen Zündern und einer Staubkonzentration von 1250g*m^-3 durchgeführt. Die Auswertung erfolgte mittels Korrelationsanalyse, es wurden die Messdaten und die, mittels selbst erstelltem python-Skript berechneten, Ergebnisse analysiert. Festgestellt werden konnte ein starker positiver Zusammenhang zwischen der Korngrößenverteilung und dem Explosionsdruck. Der Einfluss der Eisenoxidgehalte (Fe2O3 und Fe3O4) auf den Explosionsüberdruck, die Druckanstiegsgeschwindigkeit und auf die Ausprägung der sekundären Beschleunigung waren unterschiedlich groß. Zudem wurde festgestellt, dass die Beimischung von Eisenoxid aufgrund lokaler Konzentrationsschwankungen nicht unbedingt die Explosionskenngrößen senken.

AB - Eisenstaub gehört zu den weniger reaktiven Metallstäuben, trotzdem ist eine Eisenstaubexplosion möglich. Durch die fortschreitende Entwicklung von DRI (Direct Reduced Iron) Verfahren in der Stahlindustrie steigt das Interesse an der Erforschung des Staubexplosionsverhaltens des Produktes, dem Eisenschwamm. Staubexplosionen unterliegen einer Vielzahl von Einflussparametern, welche naturgemäß bei weniger reaktiven Stäuben mehr zu tragen kommen. In dieser Arbeit wurden Staubmischungen verwendet, um den Einfluss von Korngrößenverteilung, Eisenoxidgehalt und Zündenergie auf den Explosionsüberdruck, die Druckanstiegsgeschwindigkeit und auf die Ausprägung der sekundären Beschleunigung experimentell zu untersuchen. Diese Untersuchungen wurden in der 20l-Apparatur unter Verwendung von geeigneten chemischen Zündern und einer Staubkonzentration von 1250g*m^-3 durchgeführt. Die Auswertung erfolgte mittels Korrelationsanalyse, es wurden die Messdaten und die, mittels selbst erstelltem python-Skript berechneten, Ergebnisse analysiert. Festgestellt werden konnte ein starker positiver Zusammenhang zwischen der Korngrößenverteilung und dem Explosionsdruck. Der Einfluss der Eisenoxidgehalte (Fe2O3 und Fe3O4) auf den Explosionsüberdruck, die Druckanstiegsgeschwindigkeit und auf die Ausprägung der sekundären Beschleunigung waren unterschiedlich groß. Zudem wurde festgestellt, dass die Beimischung von Eisenoxid aufgrund lokaler Konzentrationsschwankungen nicht unbedingt die Explosionskenngrößen senken.

KW - Staubeexplosion

KW - Eisenstaub

KW - Eisenoxid

KW - Druckverlauf

KW - sekundäre Beschleunigung

KW - 20l-Apparatur

KW - Explosionscharakteristik

KW - Dust explosion

KW - iron dust

KW - iron oxide

KW - pressure curve

KW - secondary acceleration

KW - 20l apparatus

KW - explosion characteristics

U2 - 10.34901/mul.pub.2023.241

DO - 10.34901/mul.pub.2023.241

M3 - Masterarbeit

ER -