STEEL PERFECTION – Einschlussmetallurgie im Fokus

Hallo Freunde der Wissenschaft!

In diesem Beitrag erfährt ihr, welche entscheidende und wichtige Rolle die Forschung in der EINSCHLUSSMETALLURGIE für das Recycling von Stahl spielt.

Nachhaltigkeit in der Metallurgie besitzt viele Facetten. Neben der CO₂-freien Erzeugung stehen auch die Verwertung von Reststoffen sowie das Recycling niedrigqualitativer Schrotte im Fokus. Stähle lassen sich grundsätzlich gut recyceln, da sich viele Verunreinigungen im flüssigen Stahl gut abscheiden lassen. Ein Problem beim Recycling stellen jedoch jene Spurenelemente dar, die sich mit vorhandenen Methoden nicht entfernen lassen. Wichtige Vertreter dieser problematischen Spurenelemente sind Kupfer, Molybdän, Zinn und Nickel. Vor allem Schrotte aus Altautos beinhalten große Anteile dieser Verunreinigungen. Diese haben nicht nur Auswirkungen auf die Endprodukte, sondern auch auf Prozesse in der Stahlherstellung.

Ein Projekt des Christian Doppler Labors für Einschlussmetallurgie in der modernen Stahlherstellung am Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie beschäftigt sich mit den Auswirkungen dieser Spurenelemente auf die Stahlreinheit. Dabei zeigen erste Versuche, dass bereits geringe Anteile (deutlich < 1 %) eines Spurenelementes die Benetzung von Oxiden durch flüssigen Stahl bei 1600 °C verändern. Das ist problematisch, da dadurch das Abscheideverhalten von nichtmetallischen Einschlüssen vom Stahl in die Schlacke negativ beeinflusst werden kann. Diese Einschlüsse sind produktionsbedingt in jedem Stahl vorhanden und stellen meist Problemstellen, vor allem für hochbelastete Bauteile, dar. Die Anzahl, Form, chemische Zusammensetzung und Verteilung dieser kleinen Partikel sind wichtige Kriterien für die Stahlreinheit.

Deswegen forschen wir an diesen Themen, damit auch diese Schrotte nachhaltig recycelt werden können. Somit sind die Nutzung dieser wertvollen sekundären Rohstoffe und die anschließende Herstellung hochwertiger Produkte daraus gewährleistet/möglich.