RHI Magnesita präsentiert innovative Spinosphere-Technologie

Wien (ots) - ANKRAL RX verbindet Heißfestigkeit, Klinkerschmelzbeständigkeit und
Flexibilität bei Drehrohrofensteinen

ANKRAL RX ist der erste Vertreter einer gänzlich neuen Serie von
Drehrohrofensteinen, der ANKRAL X-Serie. Um maßgeschneiderte Produkte für
unterschiedliche Kundenanforderungen anbieten zu können, sind weitere Produkte
bereits in Entwicklung.

"Mit der neuen, innovativen Spinosphere-Technologie bringt RHI Magnesita ein
Produkt mit bisher unerreichten Eigenschaften auf den Markt. Unser Team in der
Forschung & Entwicklung hat es nach etwas mehr als einem Jahr geschafft, ein
Problem zu lösen, an dem sich die gesamte Industrie schon lange die Zähne
ausbeißt", gibt sich Stefan Rathausky, Leiter der Business Unit Zement/Kalk bei
RHI Magnesita stolz. "Unsere Kunden werden von der neuen Technologie
profitieren, weil es nun möglich ist, für die höchst beanspruchten Bereiche des
Drehrohres Produkteigenschaften zu erzielen, die mit bestehenden Technologien
bisher unvereinbar waren. Klinkerschmelzbeständigkeit und Flexibilität sind kein
Widerspruch mehr."

Erste Installation sind zu Testzwecken seit Anfang des Jahres erfolgreich im
Einsatz, zum Teil in Öfen mit äußerst herausfordernden Betriebsbedingungen.
Weitere Einbauten sind bereits geplant und werden demnächst installiert.

Niedriger Tonerdegehalt bei ANKRAL RX

Die erste Entwicklung auf Basis der Spinosphere-Technologie ist ANKRAL RX.
Aufgrund der Wahl von synthetischem Sintermagnesia als Basis verfügt der Stein
über eine sehr hohe chemische Beständigkeit gegenüber Alkalisalzen. Dank des
Einsatzes der neuen Technologie weist der Stein einen Tonerdegehalt von nur 4,5
Prozent auf. Im Vergleich dazu würde ein konventioneller Magnesia-Spinell-Stein
mit vergleichbarer Thermoschockbeständigkeit und Flexibilität rund 10-12% Al2O3
benötigen, wodurch jedoch sowohl die Heißfestigkeit als auch die
Klinkerschmelzbeständigkeit beeinträchtigt würden.

Aufgrund des niedrigen Tonerdegehaltes eignet sich ANKRAL RX insbesondere für
Öfen mit hoher thermischer Beanspruchung bzw. ungünstigen
Klinkerzusammensetzungen, die ein hohes Risiko für Klinkerschmelzinfiltrationen
aufweisen, ohne dabei jedoch Einbußen in der Flexibilität hinnehmen zu müssen.
Somit kann mit ANKRAL RX ein weiter Bereich von Anwendungsfällen abgedeckt
werden, die durch das komplexe Zusammenspiel thermischer, chemischer und
mechanischer Belastungen im Drehrohrofen entstehen können.

Fokus bisher entweder auf Flexibilität oder Heißfestigkeit

Zu Beginn der Entwicklung von Drehrohrofensteinen wurde Chromerz, ein natürlich
vorkommender Eisen-Chrom-Spinell, dafür eingesetzt. Aufgrund der Risiken für
Mensch und Umwelt in Verbindung mit der Bildung von Chrom (VI) und der erhöhten
Anforderungen mit dem Einsatz von Alternativbrennstoffen, wurde Chromerz durch
Magnesium-Aluminat-Spinell (MgO.Al2O3) ersetzt, der auch heute noch Standard in
vielen Produkten ist.

Mit dem Einsatz von Spinellen, um die Thermoschockbeständigkeit (TSB) und
Flexibilität zu erhöhen, ist aber auch eine Schwächung essentieller
Eigenschaften wie Heißfestigkeit und Klinkerschmelzbeständigkeit in Kauf zu
nehmen. Das ist durch die Bildung niedrigschmelzender Kalziumaluminatphasen in
Reaktion mit dem im Klinker reichlich vorhandenem CaO, aber auch der im Stein
vorhandenen Nebenphasen, zu erklären.

Daraus ergibt sich ein Dilemma bei der Entwicklung von Steinen mit hoher
Flexibilität. Eine Erhöhung der Spinellmenge, insbesondere von MA-Spinell, führt
unweigerlich zu einer Reduktion der Heißfestigkeit bzw. der Beständigkeit
gegenüber Klinkerschmelze. Bisher musste man bei der Entwicklung neuer Produkte
daher den Fokus entweder auf Flexibilität und TSB, oder aber auf Heißfestigkeit
und Klinkerschmelzbeständigkeit legen.

Erhöhte Flexibilität ohne Einfluss auf Heißfestigkeit

Die Lösung dieses Problems ist seit langem Entwicklungsschwerpunkt von RHI
Magnesita. Mit der Entwicklung der Herzynith-Technologie wurde ein erster sehr
erfolgreicher Schritt in diese Richtung gesetzt. Mit der Entwicklung der
Spinosphere-Technologie ist nun ein weiterer wesentlicher Fortschritt erzielt
worden: die Flexibilität von Drehrohrofensteinen ohne wesentlich
Beeinträchtigung der Heißfestigkeit oder Klinkerschmelzbeständigkeit. Gelungen
ist dies durch einen neuartigen Produktionsprozess von MA-Spinell, der den
Aluminiumoxidgehalt des Spinells um etwa 70% reduziert, ohne dessen
Flexibilisierungseigenschaften zu vermindern. Damit kann die Bildung
niedrigschmelzender Kalziumaluminatverbindungen beim Steinbrand als auch im
Einsatz in Reaktion mit dem Klinker deutlich reduziert werden.

Spinell als Flexibilisierer

Im Gegensatz zu vielen anderen Industrien (Stahl, Glas, zum Großteil auch
Nichteisen und UEC) ist in der Zementindustrie der Ofen kein stationäres
Aggregat, sondern ein rotierender Ofen. Das stellt besondere Anforderungen an
die Ofenausmauerung dar, da die Drehbewegung komplexe Biege-, Zug- und
Scherkräfte zur Folge hat. Sintermagnesia ist aufgrund des hohen Schmelzpunktes
und der hohen Korrosionsbeständigkeit gegenüber Klinkerschmelze ein nahezu
ideales Ausgangsmaterial für die Produktion von Zementdrehrohrofensteinen. Die
hohe Wärmedehnung und Wärmeleitfähigkeit von MgO haben jedoch eine niedrige
Thermoschockbeständigkeit und Flexibilität zur Folge. Diese sind allerdings
wesentliche Eigenschaften in einem Zementdrehrohrofen, um lange Haltbarkeiten
erzielen zu können. Es muss daher eine weitere Komponente eingesetzt werden, um
diese Eigenschaften zu verbessern. Zum Einsatz kommen sogenannte
Flexibilisierer, bei denen es sich im Wesentlichen um unterschiedliche Arten von
Spinell handelt.

Weitere Infos unter https://www.rhimagnesita.com/spinosphere/

Kontakt:
Patrizia Pappacena
Media Relations Manager
patrizia.pappacena@rhimagnesita.com

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