Research Directory of the Brandenburg University of Applied Sciences

Fachhochschule Brandenburg
Brandenburg University of Applied Sciences
Bei der Krätzeentnahme nach den Versuchen traten
deutliche Unterschiede hinsichtlich deren Trennung
von der Schmelze zutage. Im Fall einer schlechten Trennung
ist die Verschleppung nutzbarer Schmelze mit der
Krätze unvermeidlich, wodurch die Rückschmelzrate
sinkt. Der Befund einer mäßigen bis schlechten Trennung
der Krätze von der Schmelze trifft auf die Versuche
ohne Salzeinsatz zu. Der Salzeinsatz führte besonders
bei längeren Behandlungszeiten zu festen Schwimmschichten,
die sich schollenförmig und in trockenem
Zustand gut bis sehr gut entnehmen ließen.
Weitere Wirkungen des Reinigungssalzes
Beim Salzeinsatz war jedoch ein stechender Geruch
vernehmbar, der eine Gasanalyse in unmittelbarer Nähe
des Schmelztiegels sinnvoll erscheinen ließen. Bei
Tests mit Farbindikatoren der Fa. Dräger wurden saure
Gase, speziell Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff,
gefunden. Diese Gase entwichen besonders bei den
Schmelzebehandlungen bzw. bei der Entnahme der
Abb. 3.10: Industrieofen zur Überprüfung der am Versuchsstand
erzielten Ergebnisse.
verbliebenen Krätze, ohne Rauch zu verursachen. Damit
ist das Ofenpersonal diesen Gasen besonders ausgesetzt
und muss durch zusätzliche technische Einrichtungen
vor gesundheitlichen Gefahren geschützt
werden. Deutlich sichtbar waren auch weiß-graue Ablagerungen
am Tiegeldeckel. Diese erwiesen sich nach
Abschluss der Versuchsreihen und Erkalten des Tiegels
als hygroskopisch. Die Korrosionswirkung durch das
Salz war nach den Versuchsreihen mit insgesamt 15
Wochen Dauerbetrieb am Tiegel trotz hoch korrosionsfesten
Werkstoffes in Form abblätternder Oberflächenschichten
sichtbar (siehe Abb. 3.8). Am gereinigten
Tiegel wurden bis zu 0,2 mm tiefe Abzehrungen im
Bereich der Schwimmschichtgefunden, während die
Wand unterhalb des ständigen Schmelzepegels keine
Schäden zeigt. In Abb. 3.9 sind die Schäden am Grauschleier
im oberen Bereich der Tiegelwand erkennbar.
Die verbliebenen dunklen Stellen sind Zinkreste, die
sich beim Reinigen des Tiegels nicht entfernen ließen.
Ein derart rasanter Angriff des Tiegels durch das Salz ist
für den Gießereibetrieb jedoch nicht hinnehmbar, da
dessen Zerstörung in wenigen Jahren zu erwarten ist.
Um negative Einflüsse des Salzes auf die zurückgewonnene
Schmelze nachzuweisen, wurde während des
oben genannten Zeitraums auf einen Austausch der
Schmelzevorlage gegen frische Schmelze verzichtet,
die Proben stofflich untersucht und Vergleiche mit der
Zusammensetzung nach DIN EN 1774 durchgeführt. Die
stoffliche Untersuchung erfolgte am Funkenspektrometer
der Fachhochschule Brandenburg. Z. B. erreichte
das störende Element Eisen nach dieser Zeit trotz der
Abzehrungen am Tiegel nur die Hälfte des zulässigen
Gehaltes. Der stoffliche Vergleich mit Salz behandelter
Schmelzen zur Norm zeigt jedoch durchweg zu niedrige
Gehalte an Magnesium, das für die Kompensation
unerwünschter Begleitmetalle benötigt wird. Weiterführende
licht- und elektronenmikroskopische Untersuchungen
in Kombination mit energiedissipativer Röntgenspektroskopie,
die gesondert in Auftrag gegeben
wurden, liefern eindeutige Hinweise auf gleichmäßig
verteilte salzartige Einschlüsse unterschiedlicher Zusammensetzung
in der salzbehandelten Schmelze. Weniger
kritisch ist der Salzeinsatz bezüglich mechanischer
Kennwerte. Eine Brinell-Härteprüfung an Probekörpern
aus salzbehandelter Schmelze lieferte Härtewerte
um HBW 92. Die Einzelwerte sind über den Probenquerschnitt
sehr gleichmäßig und insgesamt normgerecht.
Weitere Proben zur Ermittlung mechanischer
Kennwerte konnten jedoch nicht gegossen werden, da
salzbehandelte Schmelze nicht in die Gießmaschinen
gelangen durfte.
78 Forschungsbericht Research Report 2007 – 2010