Diffusionsbeschichtungen im Ofenbau – Kosten senken, Lebensdauer erhöhen

In Ölbrennern und Industrieöfen sind metallische Bauteile, die mit Flammen und heißen Abgasen in Berührung kommen, hohen Belastungen durch Hitze und aggressive Ofenatmosphären ausgesetzt. Die Oxidationsbeständigkeit und Warmfestigkeit von kostengünstigen hitzebeständigen Stählen ist hier in der Regel bis zu einer Temperatur von 900 °C ausreichend. Steigende Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit von Hochtemperaturprozessen im Sinne von Einsparung von Energiekosten und Verkürzung von Prozesszeiten führen oftmals zu höheren Prozesstemperaturen. Dann müssen Bauteile der Hochtemperaturanlage aus haltbareren allerdings auch zwei bis fünffach teureren Nickellegierungen hergestellt werden. Es wurde bereits nachgewiesen, dass die Oxidationsbeständigkeit von hitzebeständigen Stählen mit Hilfe einer Diffusionsbeschichtung, bei der die Werkstoffrandzone mit Aluminium angereichert wird, ganz wesentlich erhöht werden kann. Allerdings ist die Auswirkung solcher Diffusionsschichten auf die Warmfestigkeit der Stähle nicht bekannt.
Hier setzt ein gemeinsames Forschungsvorhaben des Oel-Waerme-Instituts und des DECHEMA-Forschungsinstituts an, in dem das Kriechverhalten von ausgewählten austenitischen hitzebeständigen Stählen mit einer Aluminium-Diffusionsschicht systematisch untersucht wird. Der Schwerpunkt der Untersuchung liegt auf Blech der Wandstärke 1 bis 3 mm und den Anwendungen in Industrieöfen sowie Industrie- und Öl-Brennern. Die erwarteten Forschungsergebnisse sollen der Erhöhung der
Wirtschaftlichkeit von Thermoprozessanlagen und Brennern dienen, indem hitzebeständige, austenitische Stähle für Bauteile im Temperaturbereich zwischen 900 und 1100°C eingesetzt und durch Diffusionsbeschichtung ertüchtigt werden. Die Lebensdauer der Werkstoffe und die Veränderung während des Einsatzes hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften sollen genau bestimmt werden.
 
OWI Oel-Waerme-Institut GmbH
www.owi-aachen.de

x

Thematisch passende Artikel:

Ausgabe 2/2020 Neue Erkenntnisse zur Lebensdauer metallischer Ofenbauteile

Betrieb von Industrieöfen wirtschaftlich optimieren

Eine realitätsnahe Berechnung der Lebensdauer von Bauteilen kann helfen, den Betrieb von Industrieöfen künftig noch wirtschaftlicher zu gestalten. Neue wichtige Erkenntnisse dafür haben das...

mehr
Ausgabe 5/2016

Technofast- und Tradifast-Öfen von Cleia

Der französische Anlagenbauer Cleia bietet zwei verschiedene Technologien für luftdichte Öfen aus Feuerfestmaterialien an: den Technofast-Ofen und den Tradifast-Ofen. Die Dichtheit der Öfen wird...

mehr
Ausgabe 1/2016

Industrieöfen mit biogenen Brennstoffen betreiben

In einem gemeinsamen Forschungsvorhaben wollen das Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. (GWI) und das Oel-Waerme-Institut (OWI) einen Kombi-Biobrennstoff-Brenner zur Erzeugung industrieller...

mehr
Ausgabe 1/2020 Dipl.-Ing Jörn Böke(1), Dr.-Ing. Uwe Schuhmacher(2), Dr. rer. nat. Johannes Södje(3)

Reduzierung des „Alkaliburstings“ in Tunnelöfen durch eine basische Hängedecke

Die Refratechnik-Gruppe hat zur Reduzierung des ‚Alkaliburstings‘ eine basische Hängedecke entwickelt. Ausgangspunkt der Entwicklung war die hohe Alkalibelastung im werkseigenen Tunnelofen in...

mehr
Ausgabe 7-8/2011 Dipl.-Ing. Siegfried Petzold, Dipl.-Ing. Marco Morche, Dipl.-Ing. Johannes Taesler

Oxidkeramische Endlosfasern und keramikfaserverstärkte Verbundwerkstoffe – Werkstoffinnovationen im Brennprozess

1 Oxidkeramische Endlosfasern Die oxidkeramischen Endlosfasern der CeraFib GmbH besitzen das Potenzial für einen Dauereinsatz bei Temperaturen bis zu 1350?°C (»1). Für den Einsatz als...

mehr