Der vollständige Artikel ist in der Ausgabe 4/2021 der "ZI - Ziegelindustrie International" erschienen:

https://www.zi-online.info/de/artikel/zi_Qualitaetssteigerung_von_keramischen_Produkten_3668067.html


Mehr Informationen zum KELLER Anwendungslabor finden Sie hier:

https://www.keller.de/de/ics/anwendungslabor/

Ein Infrarot-Thermometer (Pyrometer) ist ein optisches Instrument, das die von einem Objekt abgegebene Infrarotstrahlung erfasst und daraus die Temperatur berechnet. Grundsätzlich sendet ein heißes Objekt mehr Infrarotstrahlung aus als ein kaltes. Das Verhältnis zwischen der Intensität des Infrarotstrahls und der tatsächlichen Temperatur des Objekts hängt jedoch auch vom Material selbst ab, genauer gesagt von seinem Emissionsgrad. So verhalten sich beispielsweise eine Aluminiumflasche (niedriger Emissionsgrad) und eine schwarze Glasflasche (hoher Emissionsgrad) unterschiedlich, wenn sie einer Wärmestrahlung wie Sonnenlicht ausgesetzt werden. Die schwarze Flasche erwärmt sich schneller als die Aluminiumflasche. Dieses Phänomen ist auf den Emissionsgrad des Materials zurückzuführen.
Bei einem Spektralpyrometer ist es daher unbedingt erforderlich, den richtigen Emissionsgrad des Objekts einzustellen, bevor man eine Messung vornimmt.

Mit dieser Erkenntnis stellt sich nun die Frage: Wie kann ich diesen Emissionsgrad kennen oder bestimmen? Soll ich diesen Wert in einem Buch nachschlagen? Sollte er mit dem Messgerät ermittelt werden? Eine der einfachsten Lösungen für dieses Problem ist die Verwendung eines Emissionsgradkalkulators. Mit diesem smarten Werkzeug können Sie
- den richtigen Emissionsgrad einstellen, wenn Sie Ihr Gerät zum ersten Mal installieren.
- den Messfehler berechnen, wenn sich der Emissionsgrad des Materials ändert (Oxidation, Veränderung der Oberfläche...).

Der Emissionsgradkalkulator ist in der KITS-App für Android und iOS verfügbar:
https://www.keller.de/de/its/tools/kits-app.htm

Ebenso finden Sie diesen im Bereich "Tools" auf unserer Homepage:
https://www.keller.de/de/its/tools/emissivity-calculator.htm

In einem Winderhitzer wird Luft auf ca. 1300 °C aufgeheizt, bevor sie in den Hochofen eines Stahlwerks geleitet wird. Die Ermittlung der Temperatur der Gittersteine erfolgt optisch mittels Pyrometer. Diese sind auf der Kuppel des Winderhitzers montiert. Häufig werden zwei redundante Geräte eingesetzt, die parallel in einer Schutz- und Montagearmatur eingebaut sind.

Aufgrund der extremen messtechnischen Bedingungen werden hohe Anforderungen an das Messsystem gestellt. Die Geräte sind den äußeren Witterungsbedingungen ausgesetzt. Je nach Land und geografischer Region kann die Umgebungstemperatur durchaus bei -40 °C bis + 80 °C liegen. Im Winderhitzer kann es zu hohen Staubkonzentrationen kommen. Daher werden modere Pyrometer eingesetzt, die nach dem Quotienten-Messverfahren arbeiten. Diese reagieren auf derartige Störeinflüsse weitestgehend unempfindlich. Eine Schwächung der Infrarot-Strahlung durch Staub oder Rauch im Sichtfeld oder eine Verschmutzung des Sichtfensters führen bei einem herkömmlichen Spektral-Pyrometer unmittelbar zu einer Minderanzeige der Temperatur. Ein Quotienten-Pyrometer liefert selbst bei einer Signalschwächung von 90 % noch sichere Messwerte.

Um das Schutzglas und das Sichtrohr frei von Verunreinigungen zu halten, wird Stickstoff durch eine Düse in die Montagearmatur geblasen. Durch die zwei Betriebszustände des Winderhitzers während des Aufheizens der Speichersteine und während der Erzeugung der heißen Luft schwankt der Druck im Winderhitzer zwischen Normaldruck und einem Überdruck von bis zu 5 bar. Entsprechend hoch ist der Verbrauch an Stickstoff, um den notwendigen Gegendruck zu erzeugen. Dank einer eigentlich simplen und dennoch genialen Erfindung ist es KELLER ITS gelungen, die Gasmenge um mindestens 80 % zu reduzieren. Dazu ist zwischen dem Montageflansch des Winderhitzers und dem mechanischen Ventil eine Lochblende mit zwei Öffnungen eingebaut. Die Reduzierung der freien Öffnung verbessert nebenbei deutlich den Reinigungseffekt. Auch tritt durch die Lochblende im Störfall bei einem Leck in der Montagearmatur wesentlich weniger gefährliches heißen Gas aus dem Winderhitzer aus.

Zur druckfesten Abdichtung ist ein Flansch mit je einem Sichtfenster pro Pyrometer eingebaut. Ein pneumatisches Ventil schließt bei einem Druckabfall des Spülgases, bei einem Stromausfall oder bei einer unzulässig hohen Umgebungstemperatur die Öffnung zum Winderhitzer. Damit soll eine Beschädigung der Messeinrichtung durch ausströmende bis zu 1300 °C heiße Luft verhindern werden.

Trotz der Corona Pandemie nahmen auch an dieser Veranstaltung wieder namhafte und für uns wichtige Vertreter der US-Ziegelindustrie teil, um sich über Innovationen und Neuerungen in der Ziegelbranche auszutauschen.

KELLER war in diesem Jahr durch die Herren Torsten Bärtels und Ulrich Hagemann vertreten. Neben einem Ausstellungsstand präsentierten sie den Teilnehmern der Veranstaltung das Thema:

“Erreichen der Klimaziele durch Innovationen" - Der Weg zur Klimaneutralität in der grobkeramischen Industrie - für uns machbar?

Maßgebliche Unterstützung erfuhren wir durch unsere US-Vertretung MECO - The Manufacturers Equipment Company aus Middletown, Ohio.