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 16078 N des DECHEMA-Forschungsinstituts, Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main 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.