Der Autor hat die Abteilung "Hochtemperaturwerkstoffe" der AdW der DDR von 1980 bis zur Auflösung der Akademie-Institute im Dezember 1991 geleitet. In diesem nachträglichen Report geht er auf die Gründungsgeschichte der Abteilung ein und stellt die Gründungsväter sowie die jeweiligen Leiter vor.
In einem einführenden Kapitel wird die organisatorische Einbindung der Abteilung in den Forschungsbetrieb der AdW vorgestellt. In einem weiteren Kapitel werden die in den Zeitperioden 1949-1961 und 1961-1991 durchgeführten Forschungsarbeiten und deren Ergebnisse erläutert. Dabei werden auch die eingesetzte Forschungstechnik und die Industriepartner aufgeführt.
In einem Anhang sind alle internen und für die Industriepartner erarbeiteten Forschungsberichte aufgelistet, die heute in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung archiviert sind.
Inhaltsverzeichnis
0. Vorwort
I. Die Gründungszeit der Abteilung „Feuerfeste Materialien“
II. Organisatorische Einbindung der Abteilung „Feuerfeste Materialien“ und deren Forschungstechnik 1949-1991
III. Überblick über die seit 1949 bearbeiteten Forschungsthemen und die dabei stattgefundene Zusammenarbeit mit der Hersteller- und Anwender-Industrie.
Einleitung
III.1. Forschungsarbeiten in der Zeit von 1949 bis 1961
Ersatz für nicht mehr zugängliche Rohstoffe und erste SG-Stein-Entwicklung
Kleintechnische Versuche im IfaS, im Stickstoffwerk Piesteritz, in der Elektroschmelze Zschornewitz und im Glaswerk Schott & Gen. Jena
Produktionseinführung der SG-Steine in Zschornewitz
III.2. Forschungsarbeiten in der Zeit von 1961-1991.
Erweiterung der Palette mit SG-Stein-Qualitäten und Verbesserung der Eigenschaften.
Schmelz-MgO-Versuche.
Schmelz-Mullit-Versuche.
Herstellung von Hohlkugel-Korund.
Untersuchungen zur Erarbeitung eines Blasentests.
Untersuchungen zur Lunker-Ortung.
Schmelz-Technologie und Charakterisierung von SG-Materialien.
ESMA-Untersuchungen an SG-Materialien.
SG-Stein aus β-Tonerde.
Plasmaschmelzen von SG-Materialien.
Methode zur Testung von Feuerfestmaterialien im Oberofen.
Entwicklung und Untersuchung von chromoxidhaltigen SG-Materialien für die Glas- und Stahlindustrie (Al2O3-Cr2O3-Steine).
Aufbereitung von ZrO2-haltigen Abfall-Materialien.
Entwicklung und Untersuchung von basischen Hochtemperaturmaterialien (MgO / Dolomit) für die Stahlindustrie.
Charakterisierung und Optimierung der SG-Stein-Qualitäten SG1, SG30 und SG40 sowie Untersuchung des Einsatzverhaltens sowie Erweiterung der SG-Stein-Palette durch Zusätze (z.B. Cr2O3).
Forschungsarbeiten zur Herstellung von synthetischem Schleif-Korund aus diversen Rohstoffen.
„Kleine“ Forschungsthemen aus der Zeit von 1961-1991.
Nachtrag.
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit bilanziert die historische Entwicklung und die Forschungsergebnisse der Abteilung „Hochtemperaturwerkstoffe“ an der Akademie der Wissenschaften der DDR zwischen 1949 und 1991 sowie die enge Kooperation mit der herstellenden und anwendenden Industrie.
- Entwicklung und Optimierung schmelzgegossener Feuerfest-Materialien (SG-Materialien).
- Einsatz von Lichtbogenofen-Technologie in der industriellen Materialforschung.
- Materialcharakterisierung mittels ESMA und mechanischer Testverfahren für Extremtemperaturen.
- Strategien zur Rohstoffsubstitution und Wiederverwertung industrieller Abfälle.
Auszug aus dem Buch
Kleintechnische Versuche im IfaS, im Stickstoffwerk Piesteritz, in der Elektroschmelze Zschornewitz und im Glaswerk Schott & Gen. Jena
In diesen Jahren erwiesen sich die ingenieurtechnischen Kenntnisse von Martin Blanke und die wissenschaftlichen und technischen Kenntnisse von Prof. Franck als segensreich. Prof. Franck sorgte dafür, dass im Stickstoffwerk Piesteritz ein damals nicht genutzter Carbid-Ofen für erste Versuche zur SG-Stein-Herstellung bereitgestellt wurde. Später wurde dort ein kleintechnischer Lichtbogenofen nach den Vorstellungen von Dr. Blanke errichtet (Abb.21). Parallel dazu entwickelte Dr. Blanke ein Konzept zur Produktion von SG-Steinen in einem dafür geeigneten Betrieb. Wiederum durch den Einfluss von Prof. Franck fand man im VEB Elektroschmelze Zschornewitz (ESZ) einen geeigneten Produktionsbetrieb, der direkt neben einem Kraftwerk lag und durch seine Korundproduktion seit 1918 Erfahrungen bei der Herstellung von Schmelzprodukten hatte.
Im November 1955 legte Dr. Blanke in einem Bericht seine ersten Vorstellungen über eine großtechnische Anlage in Zschornewitz vor, zu denen neben den Angaben zu den Materialuntersuchungen auch detaillierte Pläne für ein künftiges SG-Stein-Werk (für 310 t monatlich) von der Rohstofflagerung und –mischung über die Schmelze bis hin zur Endbearbeitung der getemperten Wannensteine gehörten.
Zusammenfassung der Kapitel
0. Vorwort: Der Autor schildert seine Zeit als Abteilungsleiter, die Herausforderungen der Institutsauflösung 1991 und die Motivation für diesen nachträglichen Bilanzbericht.
I. Die Gründungszeit der Abteilung „Feuerfeste Materialien“: Darstellung des Mangels an Feuerfestmaterialien in der Nachkriegszeit und der provisorischen Gründung der Forschungseinheit 1949 unter Dr. Martin Blanke.
II. Organisatorische Einbindung der Abteilung „Feuerfeste Materialien“ und deren Forschungstechnik 1949-1991: Erläuterung der organisatorischen Anbindung an die Geologische Landesanstalt und das IfaS sowie die personelle Entwicklung unter verschiedenen Institutsleitern.
III. Überblick über die seit 1949 bearbeiteten Forschungsthemen und die dabei stattgefundene Zusammenarbeit mit der Hersteller- und Anwender-Industrie.: Analyse der Schwierigkeiten bei der Forschungsfinanzierung und der engen Verzahnung mit Partnern wie der Elektroschmelze Zschornewitz.
Schlüsselwörter
Hochtemperaturwerkstoffe, Feuerfestmaterialien, Schmelzgegossene Steine, Lichtbogenofen, Glasindustrie, Stahlindustrie, Materialforschung, DDR-Wissenschaftsgeschichte, Zirkon-Korund, Spalt-MgO, Korund, Schmelztechnik, Werkstoffcharakterisierung, industrielle Anwendung, Forschungsbilanz.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Hauptthema dieses Dokuments?
Das Dokument befasst sich mit der Entwicklung von Hochtemperaturwerkstoffen an der Akademie der Wissenschaften der DDR von 1949 bis 1991 und beschreibt die technologischen Errungenschaften der Abteilung sowie deren Zusammenarbeit mit der Industrie.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Arbeit behandelt die Entwicklung schmelzgegossener Feuerfestmaterialien (SG-Steine), die Verfahrenstechnik zur Schmelze von Oxiden, die industrielle Qualitätssicherung und die Zusammenarbeit mit Betrieben wie der Elektroschmelze Zschornewitz.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, eine nachträgliche Bilanz der Forschungsaktivitäten der Abteilung zu ziehen und die wichtigsten Aktivitäten, Forschungsthemen und Forschungsergebnisse zur Entwicklung von Feuerfestmaterialien zu dokumentieren.
Welche wissenschaftlichen Methoden kamen zum Einsatz?
Es wurden primär kleintechnische und großtechnische Schmelzversuche in Lichtbogenöfen, mineralogisch-petrographische Untersuchungen, ESMA-Analysen (Elektronenstrahl-Mikrosonde) sowie diverse mechanische und thermische Testverfahren (z.B. Blasentest, Korrosionstest) genutzt.
Welche Inhalte dominieren den Hauptteil?
Der Hauptteil ist chronologisch gegliedert und beschreibt detailliert die Forschungsreihen zu verschiedenen Materialtypen (wie Zirkon-Korund, Schmelz-MgO, Schmelz-Mullit) und die methodische Entwicklung der Test- und Schmelzapparaturen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Hochtemperaturwerkstoffe, Feuerfest-Technik, SG-Steine, Schmelzverfahren, Materialcharakterisierung und industrielle Anwendung in der Glas- und Stahlindustrie.
Wie wirkten sich die politischen Rahmenbedingungen der DDR auf die Forschung aus?
Die Forschung war stark durch Rohstoffmangel, begrenzte Valutamittel für Importe und die Notwendigkeit geprägt, Lösungen aus heimischen Rohstoffen zu entwickeln, wobei der fehlende direkte Industriezweig die Projektbegründungen erschwerte.
Welche Rolle spielte der VEB Elektroschmelze Zschornewitz?
Er fungierte als wichtigster Industriepartner, in dem die im IfaS entwickelten Verfahren in die großtechnische Produktion überführt wurden, auch wenn die ständigen Umstrukturierungen des Betriebes die Arbeitsprozesse häufig behinderten.