Solarfocus GmbH
Nelkenweg 16
64646 Heppenheim (Bergstraße)

22400216

01.07.2016

Die beste Beständigkeit wurde mit partikelverstärkten FeCrAlY-Rosten erzielt die nach etwa 1000 h Brenndauer ohne erkennbare Schäden ausgebaut und charakterisiert wurden. Neben der fehlenden Abzehrung durch Korrosion zeigten diese Roste auch eine erhöhte Beständigkeit gegen die sog. Verschlackung, also die Verschließung der Zwischenräume im Brennrost mit versinterten oder angeschmolzenen Aschepartikeln. Eine Beschichtung mit FeCrAlY war ebenfalls erfolgreich. Allerdings wurde diese Schicht im Betrieb vollständig aufgezehrt, sodass der Korrosionsmechanismus in dieser Legierung nicht experimentell belegt werden konnte. Es wurde aber eine deutliche Verlängerung der Standzeit im Vergleich zum unbeschichteten Rost mit 1.4841 erzielt.

Ziel des Projektes war die Werkstoffentwicklung für Brennroste in Biomasse – Kleinfeuerungsanlagen. Werkstoffe für diese Brennroste wurden zunächst in Materialproben untersucht und dann in Brennrostform gebracht, durch Spark Plasma Sintern und Laserschneiden (später auch Wasserstrahlschneiden). Vor dem Test im Brennraum einer realen Kleinfeuerungsanlage wurden die Rost voroxidiert, um eine dünne dichte schützende Oxidschicht allseitig auf die Stege des Rostes aufzubringen. Die Auslagerungsdauer betrug zwischen 300 und 1500 h, je nach Versagen des Rostes oder Projektende. Es wurden FeCrAl-Legierungen und kommerzielle Ni-Basis-Legierungen IN 625, IN 602CA und IN 601 untersucht. Ebenso wurden Stahlroste mit elementarem Aluminium und FeCrAl-Legierungen beschichtet. Die Charakterisierung der Brennroste fand in mehreren Schritten statt. Zunächst wurden die Roste optisch untersucht. Tatsächlich ist es möglich, dass durch Abzehrung die Abstände zwischen den Roststegen so groß werden, dass die zur Feuerung eingesetzten Rostpellets hindurchfallen und nicht mehr zur Wärmebereitstellung beitragen können. Die Roste wurden dann metallografisch untersucht und es wurden Elementverteilungsbilder im Rasterelektronenmikroskop angefertigt, um den Korrosionsmechanismus und die Korrosionstiefe bewerten zu können.