Jan SteglichKrätzebildung in Aluminiumschmelzen durch Rückstände der thermischen Vorbehandlung von Getränkedosenschrotten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-7565-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series: | Schriftenreihe des IME Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Bernd Friedrich Aachen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 66 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Aluminiumrecycling; Getränkedosenschrott; UBC; Krätzebildung; dross formation; de-coating; scrap bales; submerged melting | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Type of publication: | Thesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | German | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pages: | 170 pages | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figures: | 100 figures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weight: | 251 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Binding: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Price: | 48,80 € / 61,10 SFr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published: | September 2020 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Buy: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.2370/9783844075656 (Online document) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Abstract: | Die Krätzebildung von Getränkedosenschrottpaketen (UBCs) wurde im Labormaßstab untersucht, um die Reaktionen der Schrotte mit Aluminiumschmelzen zu bewerten. Die Versuchsbedingungen wurden in Anlehnung an einen industriellen Mehrkammer-ofenprozess gewählt, der eine Kombination aus thermischer Vorbehandlung und Schmelzen der untergetauchten Schrotte darstellt. Die Krätzebildung wurde ohne den Einfluss von sauerstoffhaltiger Ofenatmosphäre in den einzelnen Prozessschritten reproduzierbar untersucht.
Die Ergebnisse der thermischen Vorbehandlung haben gezeigt, dass die Sauerstoffverfügbarkeit (0,9 < λ ≤ 1) an den Bedarf der Schrotte angepasst werden muss und eine effektive Materialtemperatur zwischen 550 °C und 570 °C über mindestens 30 min Behandlungszeit notwendig ist. Es konnte eindeutig nachgewiesen werden, dass insbesondere kohlenstoffhaltige Pyrolysereste und oxidierte Blechoberflächen zur Verringerung der Koaleszenz der geschmolzenen Schrotte in Schmelzen führt. Als Resultat steigt die Krätzebildung durch Metalleinschlüsse an. Schmelzversuche mit verschiedenen Schrottdichten haben weiterhin gezeigt, dass eine Verringerung der Paketdichte die Krätzebildung, auch mit Schrotten im Ausgangszustand senkt. Dieses Ergebnis unterstreicht den notwendigen Einsatz von zerkleinerten UBCs, möglichst ohne geschlossene Poren in schmelzsalzfreien Prozessen. Ein Vergleich der Schmelzversuche unter Schutzgas und an Luft mit den gleichen Schrotten hat gezeigt, dass der Organikgehalt des Schrotts als Energiegehalt verstanden werden muss. Wird dieser entfernt, so werden exotherme Verbrennungsreaktionen der Organik im gesamten Prozess vermieden und die Metalloxidation unterdrückt. Für den industriellen Recyclingprozess wurde daraus der Kausalzusammenhang zwischen steigendem Metallverlust und zunehmendem Organikgehalt im Schrott hergestellt. |