Drittmittelprojekte

Alternative Fasermaterialien auf Basis von Cu-Schlacken

Teilprojekt 3: Prozesssimulation unter Unsicherheit

In diesem interdisziplinären Forschungsprojekt zur Rückführung von in Abfällen enthaltenen Rohstoffen in den Wertstoffkreislauf wird die Verwertung von industriellen Kupferschlacken erforscht. Dabei wird insbesondere die Extraktion eisenreicher Phasen sowie die Überführung der verbleibenden silikatischen Schlacke in technische Glasfasern untersucht. Diese können z. B. Anwendung in der Baustoffindustrie, für Feuerfestmaterialien oder in Textilien finden.

Die genaue chemische Zusammensetzung der wiederzuverwertenden Schlacken ist in der Praxis oft unbekannt, kann allerdings die Prozessverläufe in der Aufbereitung wie beispielsweise Phasenseparationsprozesse erheblich beeinflussen. Die Mitarbeiter der Juniorprofessur "Angewandte Mathematik" untersuchen hierzu den Effekt variierender Schlackenzusammensetzungen auf die Dauer der Phasentrennung anhand mathematisch-physikalischer Modelle wie der Cahn-Hilliard-Gleichung. Dabei werden die modellbasierten Simulationen in enger Zusammenarbeit mit den beiden Projektpartnern experimentell verifiziert bzw. angepasst. Aus der mathematischen Analyse und mit Hilfe effizienter numerischer Verfahren sowie maschinellen Lernmethoden wird anschließend eine robuste Prozessvorhersage bzw. -steuerung unter Berücksichtigung der Materialunsicherheiten abgeleitet.

Bearbeiter: Dr. Henning Höllwarth

In Zusammenarbeit mit: Prof. A. Charitos, INEMET, TUBAF und J.-Prof. S. Fuhrmann, IGT, TUBAF

Gefördert durch: Sächsische Aufbaubank