Staubexplosionscharakteristiken des Eisens und seiner Oxide

Florian Neumeister

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Eisenstaub gehört zu den weniger reaktiven Metallstäuben, trotzdem ist eine Eisenstaubexplosion möglich. Durch die fortschreitende Entwicklung von DRI (Direct Reduced Iron) Verfahren in der Stahlindustrie steigt das Interesse an der Erforschung des Staubexplosionsverhaltens des Produktes, dem Eisenschwamm. Staubexplosionen unterliegen einer Vielzahl von Einflussparametern, welche naturgemäß bei weniger reaktiven Stäuben mehr zu tragen kommen. In dieser Arbeit wurden Staubmischungen verwendet, um den Einfluss von Korngrößenverteilung, Eisenoxidgehalt und Zündenergie auf den Explosionsüberdruck, die Druckanstiegsgeschwindigkeit und auf die Ausprägung der sekundären Beschleunigung experimentell zu untersuchen. Diese Untersuchungen wurden in der 20l-Apparatur unter Verwendung von geeigneten chemischen Zündern und einer Staubkonzentration von 1250g*m^-3 durchgeführt. Die Auswertung erfolgte mittels Korrelationsanalyse, es wurden die Messdaten und die, mittels selbst erstelltem python-Skript berechneten, Ergebnisse analysiert. Festgestellt werden konnte ein starker positiver Zusammenhang zwischen der Korngrößenverteilung und dem Explosionsdruck. Der Einfluss der Eisenoxidgehalte (Fe2O3 und Fe3O4) auf den Explosionsüberdruck, die Druckanstiegsgeschwindigkeit und auf die Ausprägung der sekundären Beschleunigung waren unterschiedlich groß. Zudem wurde festgestellt, dass die Beimischung von Eisenoxid aufgrund lokaler Konzentrationsschwankungen nicht unbedingt die Explosionskenngrößen senken.
Titel in ÜbersetzungDust explosion characteristics of iron and its oxides
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Raupenstrauch, Harald, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung20 Okt. 2023
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2023

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Staubeexplosion
  • Eisenstaub
  • Eisenoxid
  • Druckverlauf
  • sekundäre Beschleunigung
  • 20l-Apparatur
  • Explosionscharakteristik

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