Entwicklung alternativer Entschwefelungsmittel und eines Zugabeverfahrens in der Gießereiindustrie zur nachhaltigen Substitution von Magnesium

Kahrl, Andreas GND

Entwicklung alternativer Entschwefelungsmittel und eines Zugabeverfahrens in der Gießereiindustrie zur nachhaltigen Substitution von Magnesium

Diese Arbeit behandelt die Entwicklung eines alternativen Entschwefelungsmittels für den Einsatz in der Gießereiindustrie, sowie die Ermittlung eines dafür geeigneten Einbringungs- verfahrens, unter Berücksichtigung einer maximalen Behandlungszeit von 10 Minuten und einer zu behandelnden Schmelzmasse von 2-10 Tonnen. Diese Entwicklung ist von Interesse, da der Markt des bisher zu Entschwefelung eingesetzten Magnesiums sehr volatil ist und die Abhängigkeit von China, ein potenzielles Problem für die Versorgungssicherheit darstellt. Die Entschwefelung von Eisen mit den unterschiedlichsten Entschwefelungsmitteln und Einbringungsverfahren stellt, gerade im Bereich der Stahlerzeugung, ein sehr gut erforschtes Gebiet dar. Das in der Gießereiindustrie eingesetzte Kupolofeneisen hebt sich von dem in der Stahlindustrie eingesetzten Roheisen besonders durch den hohen Siliziumgehalt ab, welcher die Entschwefelungswirkung vieler Entschwefelungsmittel stark eingeschränkt. Dies macht es schwer, die zur Erzeugung von GJS und GJV geforderten Endschwefelgehalte von 150ppm respektive 200ppm, mit den bereits bekannten Magnesiumalternativen einzuhalten. Im Rahmen dieser Arbeit, wurden Labor- Technikums- und Industrieversuche geplant, durchgeführt und ausgewertet. Die erfolgversprechendsten ermittelten Entschwefelungsmit- tel konnten in einem Industrieversuch erfolgreich getestet werden.

Sustainable Substitution of Magnesium in Foundries by Developing an Alternative Desulphurization Process

In this thesis the developement of an alternative desulfurization agent for foundary use, as well as different insertion methods for said agent are discussed, considering a maximum treatment time of 10 minutes and a ladle mass of 2 - 10 tons. This research is of deeper interest, due to the market being very volatile, due to the resulting dependency on China. In steelmaking the desulfurization of iron with different agents and delivery methods is well developed. Especially due to its higher silicon content the cupola iron used in foundries differs from pig iron used in steelmaking, which limits the desulfurization capability of commonly used magnesium replacements and makes it difficult to reach the specified sulfur content of 150ppm respectively 200ppm needed for the production of SGI and CGI. During this thesis, experiments in three different stages: laboratory, prototype and industrial, were planed, performed and evaluated. The most promising of the developed agents were successfully tested in industrial scale.

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Kahrl, A., 2020. Entwicklung alternativer Entschwefelungsmittel und eines Zugabeverfahrens in der Gießereiindustrie zur nachhaltigen Substitution von Magnesium. https://doi.org/10.17185/duepublico/72716
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