Entwicklung korrosionsbeständiger Schichten für Verankerungssysteme von feuerfesten Auskleidungen für aggressive Hochtemperaturumgebungen

In einer Vielzahl von technischen Verbrennungsprozessen werden Feuerungsräume mit ke­ramischen Auskleidungen versehen, die den herrschenden Temperaturen zuverlässig und dauerhaft standhalten können. Diese Auskleidungen müssen mechanisch mit den darunter liegenden metalli­schen Komponenten der betreffenden Prozessanlage durch Anker verbun­den werden. Hier treten systembedingt technische Probleme auf, da die Feuerfestausklei­dung Fugen aufweist bzw. im Falle von Feuerfestbetonen eine werkstoffin­härente Porosität besitzt. Da­durch ergeben sich Diffusionspfade, durch die die Prozess­atmo­sphäre in Kontakt mit metallischen Werkstoffen, insbesondere den in die Feuerfestmassen eingebetteten An­kern, kommen und entsprechende Korrosionsschäden verursachen kann. Kritisch sind hier­bei im Wesentlichen hohe Gehalte an Chlorverbindungen bzw. an weiteren Halogenen, Alkalien, Schwefel und Metallionen, welche die Bil­dung leicht flüchtiger Salze ermög­lichen. Auch die Einlagerung bestimmter Salze in die rohrnahe Schicht der Feuerfestauskleidung kann einen korrosiven Angriff auf die eingebetteten Anker verur­sachen.

Schäden, die durch Versagen der Anker hervorgerufen werden, sind äußerst kostspielig, da durch herabstürzende Ausmauerungen Folgeschäden entstehen können und Reparaturen entsprechend zeit- und materialaufwändig sind. Die Verankerung von Feuerfestauskleidun­gen an metallischen Un­terkonstruktionen erfordert also besondere Aufmerksamkeit hinsicht­lich Werkstoffauswahl und technischer Ausführung, um Schäden durch Versagen der Veran­ke­rung über möglichst lange Betriebszeiten zu vermeiden.

Das Projekt soll durch die Entwicklung von korrosionsbeständigen Schichten (Diffu­sionsschichten, galvanisches Vernickeln, sowie kombinierte Verfahren), die auf den Ankern appliziert werden, für eine wirksame und gleichzeitig kosteneffektive Ab­hil­femaßnahme sor­gen.

Das IGF-Vorhaben Nr. 16078 N der Forschungsvereinigung DECHEMA e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.