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HVG-DGG Forschung

 
Publikationsnummer GFOR15662
Autor Deubener, Joachim; Grygarova, L.; Conradt, Reinhard; Grimm, M.
 
Titel
Rheologische Eigenschaften von Gemenge und Rauschmelze (Rheologie 2) (IGF-Nr. 15662 N)
 
Stichworte
Gemenge; Rheologie
 
Journal
Veröffentlichungsjahr 2010
Band
ISS
Seite 44
 
Kurzbeschreibung
Von Juni 2008 bis Mai 2010 wurde am Institut für Nichtmetallische Werkstoffe, TU Clausthal und am Institut für Gesteinshüttenkunde, RWTH Aachen das IGF-Forschungsvorhaben mit dem Thema „Rheologische Eigenschaften von Gemenge und Rauschmelze (Rheologie 2) (IGF-Nr. 15662 N)“ bearbeitet. Der Einschmelzprozess heterogener Stoffgemische (Glasgemenge) wird für den Zustand unterschiedlicher Umsatzgrade, welche sich durch variierende Feststoff-, Schmelz- und Blasenanteile sowie wechselnde chemische Zusammensetzungen der dispersen Systeme auszeichnen, mit unterschiedlichen Messverfahren hinsichtlich des Schlüsselparameters Viskositätsverhalten charakterisiert. Die Effizienz des gesamten Schmelzprozesses wird durch die Kinetik des Aufschmelzens geprägt. Dabei ist das Viskositätsverhalten des Gemenges im Verlauf des Einschmelzprozesses ein sehr komplexes, da es bestimmt wird durch unterschiedliche Anteile an granularen Feststoffgemischen, freiwerdenden Gasen und teilkristallinen und blasenreichen Schmelzen. Die experimentelle Bestimmung der Viskosität von aufschmelzendem Gemenge, bestehend aus rein granularem Rohstoffgemisch sowie unterschiedlichen Massenanteilen an Flachglasscherben (25 und 65 Masseprozent), erfolgte unter Verwendung jeweils geeigneter Messverfahren im Temperaturbereich zwischen 20 und 1350 °C. Granulare Festkörperreaktionen konnten bis etwa 900 °C mit einer modifizierten Scherzelle verfolgt werden. Oberhalb von 900 °C wurden in einem abgestuften Temperatur-Zeit-Profil Proben mittels Schmelzabbruch hergestellt und der Schmelzzustand mittels Parallelplattenviskosimetrie, Erhitzungsmikroskopie und Balkenbiegeviskosimetrie sowie weiterer Methoden hinsichtlich Viskosität und Phasenbestand charakterisiert. Gemenge mit ausschließlich granularen Rohstoffen unterscheiden sich beim Aufschmelzen im Viskositätsverhalten deutlich von solchen mit unterschiedlichen Gehalten an Glasscherben. Insbesondere besteht eine starke Abhängigkeit der Viskosität vom temporären Phasengehalt der Gemengeschmelze, d.h. dem Umsatzgrad des eingesetzten Gemenges. Diese Daten sind fundamental für die Verwendung in der Modellbildung sowie in fluiddynamischen Simulationsrechnungen. Sie erlauben verbesserte Berechnungen des Fließ- und Sinterverhaltens als auch Vorhersagen des Schmelzverhaltens über die ablaufenden Gemengeteppichgeometrien in feuerungstechnisch optimierten Glasschmelzöfen. Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht. Das IGF-Vorhaben 15662 N der Hüttentechnischen Vereinigung der deutschen Glasindustrie (HVG), Offenbach wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. (k)

Laufzeit: 01.06.2008 - 31.05.2010
Forschungsstellen: Institut für Nichtmetallische Werkstoffe Professur für Glas & Glastechnologie Technische Universität Clausthal
Institut für Gesteinshüttenkunde Lehrstuhl für Glas und keramische Verbundwerkstoffe RWTH Aachen

Veröffentlichungen:
Kurzveröff. in dgg Journal 9 (2010) Nr. 6 S. 24
 
Mitglieder 30 €
Nichtmitglieder 30 €
Studenten 30 €
 
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