Tagungsbeitrag

Titel Lebenszyklus-Optimierung mittels tribo-systematischer Analyse des Realsystems und den daraus abgeleiteten werkstofflichen und numerischen Ansätzen
Autor M. Varga, H. Winkelmann, E. Badisch, K. Adam
Infos zum Autor Markus Varga, MSc
Dipl.-Ing. Dr.tech. Horst Winkelmann
Dipl.-Ing. Dr.mont. Ewald Badisch
AC²T research GmbH
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A-2700 Wiener Neustadt
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Ing. Karl Adam
voeastalpine Stahl GmbH
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A-4020 Linz
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Inhalt Zusammenfassung
Hochtemperaturverschleiß limitiert in vielen industriellen Anwendungen die Lebensdauer von Funktionskomponenten. Im Bereich der Kokerei ist insbesondere der Löschwagen starken Belastungen ausgesetzt: Temperatur und Abrasion durch das Beladen mit Koks, Thermoschock durch das Abschrecken mit Wasser und Korrosion durch aggressive Inhaltsstoffe im Löschwasser. Um den Plattenbelag des Löschwagens zu optimieren, wurden diese Belastungen im Labormaßstab nachgestellt. Dazu wurden Hochtemperatur (HT) Korrosionstests, HTAbrasions und HT-Schlag/ Abrasionstests, sowie eine Simulation der thermisch induzierten Materialspannungen durchgeführt. Um den sicheren Langzeitbetrieb zu gewährleisten, wurden zusätzlich Dauerfestigkeitsuntersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass der derzeit eingesetzte Grauguss sowohl im HT-Korrosionsals auch HT-Verschleißumfeld nicht optimal ist. Außerdem kann die derzeit eingesetzte Geometrie hinsichtlich Materialspannungen unter Temperatureinwirkung optimiert werden. Speziell mit einem modifizierten Stahlguss konnten deutlich bessere Ergebnisse erzielt werden.

Abstract
Lifetime of functional components in many industrial applications is limited by high temperature wear. In the field of the cokery in steel production, especially the quenching car is high stressed: temperature and abrasion at loading, thermo-shock at quenching with water and corrosion through aggressive ingredients in the quenching water. In order to optimize the quenching car plates, these loads were simulated in lab-scale. Thereto high temperature (HT) corrosion tests, HT-abrasion and HT-impact/ abrasion tests, as well as a simulation of the thermal induced material stresses were conducted. To ensure secure long-term operation also fatigue tests were done. Results indicate drawbacks of the currently used grey cast iron regarding HT-corrosion and in HT-abrasive environment, respectively. Furthermore, current plate geometry can be optimized, to reduce material stresses due to high temperature loading. Especially with a modified casting steel much more promising results were obtained.
Datum 2012