Research Directory of the Brandenburg University of Applied Sciences

keit des Schmelztiegels, den Energiebedarf sowie die
Übertragbarkeit der am Versuchsstand ermittelten Ergebnisse
auf den industriellen Maßstab. Mit Ausnahme
der letzten beiden sind die Aspekte besonders beim
Einsatz von Reinigungssalz von Bedeutung. Die letztgenannte
Untersuchung fand mit einem Industrieschmelzofen
statt und musste wegen der Verschleppungsgefahr
in den Gießereiprozess ohne Reinigungssalz
durchgeführt werden.
Ergebnisse der Rückschmelzversuche
Die am Ende eines Versuches entnommene Krätze wurde
von der Masse der eingesetzten Ofenkrätze subtrahiert
und so die Rückschmelzemenge bestimmt. Das
Verhältnis der Rückschmelzemenge zur Menge eingesetzter
Ofenkrätze konnte dann in Beziehung zur Behandlungszeit
gesetzt und mit Ausnahme der Langzeitversuche
grafisch aufgetragen werden. Somit liegen
Punktewolken vor, durch die Regressionskurven gelegt
wurden, um einen funktionalen Zusammenhang zwischen
Rückschmelzrate und Behandlungszeit zu bekommen.
Bei den Versuchen mit Reinigungssalz sind
dies Parameterkurven für die jeweiligen Konzentrationen.
Die Auswertung der grafischen Darstellung (siehe
Abb. 3.7) liefert zusammen mit den Beobachtungen
während der Versuche folgende Befunde:
1. Die Rückschmelzraten sind unabhängig von der Nutzung
des Salzes Schwankungen unterworfen.
2. Die Nutzung des Reinigungssalzes führt zu einer signifikanten
Steigerung der Rückschmelzrate gegenüber
der Rückschmelze ohne Salzeinsatz. Dieser
Effekt wird mit steigender Salzdosierung deutlicher.
3. Die Rückschmelzrate steigt bei Salzeinsatz mit der
Behandlungszeit, wobei sich die Regressionskurven
asymptotisch einem Endwert nähern.
4. Die Entwicklung der Rückschmelzrate über der Behandlungszeit
unterliegt bei Salzeinsatz einer Potenzfunktion.
5. Bei Versuchen ohne Salzeinsatz zeigt sich ein linearer
Verlauf der Rückschmelzrate ohne praktische Abhängigkeit
von der Behandlungszeit.
Die Steigerung der Rückschmelzrate ist gemäß Abb. 3.7
über eine höhere Salzdosierung oder eine Verlängerung
der Behandlungszeit erreichbar. Je nach Betriebssituation
muss die geeignete Variante gewählt werden. Während
einer langen Behandlungszeit bei geringer Salzkonzentration
erzeugt der Rückschmelzofen kaum Arbeitsaufwand
und entlastet das Ofenpersonal. Demgegenüber
steigert die Erhöhung der Salzdosierung auf
0,5 Ma.-% die Rückschmelzrate nur geringfügig ge-
Wissenschaftliche Beiträge – Fachbereich Technik
Scientific Articles – Department of Engineering
genüber den mit 0,25 Ma.-% erreichbaren Werten, verdoppelt
aber die mit dem Salz im Zusammenhang stehenden
Kosten. Die Langzeitversuche zeigten nach bis
zu 17 Stunden Rückschmelzraten von lediglich 53 %
bzw. 60 % bei 0,25 Ma.-% bzw. 0,5 Ma.-% Salz und
damit keine weitere Steigerung gegenüber den in Abb.
3.7 gezeigten Werten. Das legt die Existenz eines Grenzwertes
der Rückschmelzrate nahe, der außerhalb realisierbarer
Behandlungszeiten und nur geringfügig über
den erreichten Werten liegt. Eine beginnende Entwertung
der Schmelze aufgrund der Salzeinwirkung in
Verbindung mit dem begrenzten Gehalt an rückschmelzbarem
Material in der Ofenkrätze kommt als
Ursache für das Absinken der Rückschmelzrate in
Betracht.
Abb. 3.8: Korrosion am Tiegel durch Einsatz von Reinigungssalzen
für die Schmelze (Tiegel vor der Reinigung).
Abb. 3.9: Korrosionsschäden am Tiegel nach dem Abbeizen von
Zinkanhaftungen und korrodiertem Material.
Forschungsbericht Research Report 2007 – 2010 77