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Stahlverarbeitung

Neue Keramikschicht bringt Industrieofen schneller auf Solltemperatur

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Deutlicher Isolationseffekt bei Hochtemperaturen

Bei den Versuchen für den unbeschichteten Zustand dauerte es ganze vier Stunden bis die 1.250 °C Blocktemperatur erreicht war. Im Anschluss wurde die Ceracoat-Beschichtung auf die Faserzustellung der Brennkammer aufgetragen. In den Testläufen mit Ceracoat konnten die 1.300 °C Ofen- und die 1.250 °C Kerntemperatur bereits nach rund drei Stunden erreicht werden. Ein Einfluss des Coatings auf die Wärmeübertragung stellte sich ab 800 °C Ofenraumtemperatur ein. „Ab dieser Temperatur erwärmten sich der Ofenraum sowie die Stahlblöcke mit einem höheren Temperaturgradienten als im Versuch ohne das Coating“, erklärt Dr.-Ing. Carsten Rein, Versuchsleiter am BFI. Weil die Aufheizzeit der Blöcke nur noch 75 Prozent betrug, konnte ein Effekt durch die Beschichtung in den Versuchen eindeutig nachgewiesen werden. Aufgrund des temperaturgeregelten Brennerbetriebs und der durch das Coating schneller erreichten Regelgröße (Brennkammertemperatur 1.300 °C) wurde außerdem die Gaszufuhr während des Versuchs heruntergeregelt. Das führte zu einer sehr hohen Gasersparnis und damit auch zu einer deutlichen CO2-Reduktion. Die Versuche zeigen also bei Temperaturen über 800 °C einen deutlich höheren Temperaturgradienten, was sowohl bei der Brennkammer- als auch bei den Blocktemperaturen zu registrieren war. Die Experten gehen deshalb davon aus, dass der Effekt der Beschichtung besonders bei Hochtemperaturanwendungen messbar wird.

Ofenausmauerungen halten wesentlich länger durch

In Öfen die bei niedrigeren Temperaturen arbeiten, in denen die Einspareffekte durch die Abstrahlung geringer ausfallen, lohnt sich durch die Schutzwirkung für die Ausmauerung aber der Einsatz der Beschichtung nach Erfahrung von Avion dennoch. Und zwar wegen eines zusätzlichen Effekts: Denn in der unbeschichteten Brennkammer sind Stahl sowie Schamotte oder Fasermaterial den Ofengasen ausgesetzt. Deshalb degenerieren sie mit der Zeit, was alle fünf bis zehn Jahre eine teure neue Zustellung erfordert. Ceracoat hingegen bildet eine Barriere zwischen Ofenwand und Gasen, die die Lebensdauer der Ofenisolierung durchaus verdoppeln kann. Selbst eine bereits verwitterte Ofenwand kann damit vor weiterem Verfall geschützt werden, weil die Applikation der Beschichtung den Erosionsprozess der Ausmauerung unterbricht. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass die Statik der Mauerung noch intakt ist.

Bildergalerie

Die DBU wird aufgrund der erfreulichen Ergebnisse ein weiteres Projekt dieser Art unterstützen, wie Avion anmerkt.

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