Einfluß der Kühlung schmelzgegossener Steine auf Steininnentemperatur und Steinhaltbarkeit

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden drei Kühlarten für das Feuerfestmaterial in besonders gefährdeten Bereichen von Glasschmelzwannen diskutiert: 1. durch natürliche Konvektion und Strahlung, 2. durch Anblasen von Luft und 3. durch Besprühen mit Wasser. Durch die Kühlung soll die Temperatur in der Grenzschicht Feuerfestmaterial/Glas herabgesetzt und damit die Korrosion verringert werden. Die größte Wirkung hat die Kühlung mit Wasser. Die Luftkühlung ist besser als die Kühlung durch natürliche Konvektion und Strahlung. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Kühlarten werden mit abnehmender Steindicke größer. Mit Hilfe von Korrosionsversuchen wurde die Korrosionsgeschwindigkeit für Zirkon-Korundsteine mit 32 und 41 % ZrO2 und für Korund-β-Tonerdesteine in Abhängigkeit von der Temperatur ermittelt. Da man die Temperatur der Grenzschicht in Abhängigkeit von der Steinrestdicke kennt, ist es auf diesem Wege möglich, den Verschleiß in Abhängigkeit von der Zeit wiederzugeben. Auf Grund der Versuchsergebnisse scheint eine Kühlung im Bereich der Spiegellinie erst dann sinnvoll, wenn die Reststeindicken kleiner als 10 cm sind. Im Bereich des Durchlasses hat die Temperaturabsenkung in der Grenzschicht keinen nennenswerten Einfluß auf die Strömung, weil es sich hier um eine horizontale Fläche handelt. Sie bewirkt aber eine, wenn auch nicht genau bekannte Erhöhung der Viskosität, die die Korrosion herabsetzt. Es hat sich deshalb eingebürgert, den Durchlaß von Beginn der Wannenreise an zu kühlen.