Thermodynamic and kinetic modelling of solid-liquid phase transformations in multi-component slag systems

Titel in Übersetzung: Thermodynamische und kinetische Modellierung von fest-flüssig Phasenumwandlungen in mehrkomponentigen Schlackensystemen

Daniel Ogris

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

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Abstract

In dieser Arbeit werden Fest/Flüssig-Phasenumwandlungen in metallurgischen Schlackensystemen untersucht. Es wird ein Softwarepaket entwickelt, das zusammen mit einer thermodynamischen Datenbank verwendet werden kann, um thermochemische Gleichgewichte in mehrkomponentigen, mehrphasigen Systemen zu berechnen und die Kinetik von Fest-Flüssig-Phasenumwandlungen zu simulieren. Um ein tieferes Verständnis für die ratenbestimmenden, dissipativen Prozesse zu erlangen, werden experimentelle Untersuchungen mittels High-Temperature Confocal Scanning Laser Microscopy (HT-CSLM) durchgeführt. Die experimentellen Beobachtungen werden durch numerische Modellierung ergänzt und interpretiert. Die Kinetik von Auflösungsprozessen verschiedener Oxidpartikel in mehrkomponentigen Schlacken kann bei bekannter Interdiffusivitätsmatrix vorhergesagt werden. Durch die Kombination aus thermodynamischer Modellierung und Schlüsselexperimenten können die physikalischen Prozesse enthüllt werden, welche die Kinetik der Fest/Flüssig-Phasenumwandlungen limitieren. Die Auflösungskinetik von Oxidpartikeln in mehrkomponentigen Schlackensystemen weist einen diffusionskontrollierten Charakter auf, wobei konvektive Beiträge zum Massetransport durch eine verringerte Grenzschichtdicke berücksichtigt werden.
Titel in ÜbersetzungThermodynamische und kinetische Modellierung von fest-flüssig Phasenumwandlungen in mehrkomponentigen Schlackensystemen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Hack, Klaus, Beurteiler B (extern)
  • Gamsjäger, Ernst, Betreuer (intern)
  • Preis, Wolfgang, Beurteiler A (intern)
  • Schenk, Johannes, Mitbetreuer (intern)
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2023

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • steelmaking
  • multi-component slags
  • dissolution
  • CALPHAD
  • thermodynamics
  • modelling of phase transformations

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