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Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik
Institutsvorstellung, Aachen, März 2015
Tim Reichel, M.Sc.
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Das Institut
Personal
23 wissenschaftliche Mitarbeiter
8 nichtwissenschaftliche Mitarbeiter
3 Auszubildende
~ 40 studentische Hilfskräfte
Fachgruppe
Materialwissenschaft
und Werkstofftechnik
Institut für Industrieofenbau
und Wärmetechnik
Institutsleitung:
Prof. Dr.-Ing. Herbert Pfeifer
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Anlagen und Versuchshallen
Foto: L. Wels
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Struktur und Arbeitsgruppen
Industrieofentechnik Energie- und Stoffbilanzen Hochtemperaturströmungen
Verbrennung und
Brennertechnik
Mechanik
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Lehrangebot (Master)
Industrieofentechnik
Berechnung und Auslegung von Industrieöfen
Lichtbogenofentechnik
Simulation von Hochtemperaturprozessen
Anlagentechnik
Einführung in die Finite-Volumen-Methode (FVM)
Prozesswassertechnik
Nano-Prozesstechnik
Verbrennungstechnik
Hauptvertiefung
Nebenvertiefung
Allgemeine Systemtechnik
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Hauptvertiefungsmodul 1
Inhalte •Klassifikation von Industrieöfen
•Anlagen zur Wärmebehandlung
•Brennstoffe und
Verbrennungsrechnung
•Brennertechnik
•Energiebilanzen von Industrieöfen
•Grundlagen der Elektrowärme
Industrieofentechnik
Ansprechpartner
Thorsten Demus, M.Sc.
0241-80-26072
demus@iob.rwth-aachen.de
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Hauptvertiefungsmodul 2
Inhalte •Charakterisierung von Strömungen
(laminar, turbulent)
•Grenzschichttheorie
•Gas- und Flüssigkeitsstrahlen
•Auslegung von Einzeldüsen und
Düsenfeldern (z. B. in Kühlstrecken)
•Funktion und Auslegung von Pumpen
und Verdichtern
Berechnung und Auslegung von Industrieöfen
Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Arnis Pelss
0241-80-26067
pelss@iob.rwth-aachen.de
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Allgemeine Systemtechnik
Inhalte • Strömungsmechanische
Grundlagen
• Differenzenverfahren
• Finite-Volumen-Bilanzierung
• Anwendung der FVM in der
Strömungsmechanik
• Einführung in kommerzielle
Softwaretools
Einführung in die Finite-Volumen-Methode (FVM) (Numerische Strömungsmechanik)
Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Wolfgang Lenz
0241-80-26071
lenz@iob.rwth-aachen.de
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Forschung
Hochtemperaturströmungen in
metallurgischen Schmelzen Dr.-Ing. Antje Rückert
Wassermodelle metallurgischer Reaktoren
• Stranggießverteiler (Tundish), Kokille und Konverter
• Strömungsvisualisierung mit der Laserlichtschnitt-
technik
• 3D Aufnahme turbulenter Strömungsfelder mittels
DPIV und LDA
• Aufnahme von Temperatur- und Konzentrations-
feldern mittels LIF
• Verweilzeituntersuchungen und Analyse von
Mischungsvorgängen
• Bestimmung von Partikelverteilungen und
Abscheidekurven mittels Coulter Counter
• Strömungsoptimierung durch passive Strömungs-
beeinflussung
• Aufnahme von Badspiegelbewegungen mit Ultra-
schallsensoren
Numerische Modellierung
• Simulation der Schmelzenströmung in metallurgischen
Reaktoren (mehrphasig, nichtisotherm)
• Simulation der Mischungsvorgänge beim Pfannenwechsel
• ESU – magnetohydrodynamische und wärmetechnische
Phänomene
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Forschung
Mechanik und Aerodynamik
• strömungs- und wärmetechnische Optimierung
• Heißgasventilatoren für Hochtemperatur-
anwendungen
• Wärmeeinkopplung in Industrieöfen, direkte
(gasbefeuert) oder indirekte Beheizung (gas- oder
elektrisch beheizte SHR)
• Wärme- und Stoffübergangsbedingungen an
Bauteilen
• Düsensysteme für Hochkonvektionsöfen (Kammer-
ofen, Schwebebandofen, Bolzenerwärmungs-
anlagen)
Prozessgasöfen
• Optimierung von Gaswechselstrategien
• Überwachung von Prozessgaswechseln
• Entwicklung von Metalloxidsensoren
Modellierung
• Rekristallisation und Kornwachstum bei Kupfer und Messing
• Fluid-Struktur-Interaktion, Auswirkung strömungs- und
wärmetechnischer Phänomene auf Gut und Ofengehäuse
Brennertechnik
• DFI
• FLOX
Verbrennung
• PLIF
• Simulation
Industrieofentechnik Dipl.-Ing. Wolfgang Lenz – Mechanik
Dipl.-Ing. Matthias Schnitzer - Verbrennung
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Forschung
Prozesstechnik
• Erstellung von Energie- und Stoffbilanzen,
insbesondere für den Elektrostahlprozess aber auch
für andere energieintensive Hochtemperatur-
prozesse
• Prozessoptimierung und Verfahrensentwicklung
• Installation und Betrieb von Abgasanalysesystemen
an industriellen Hochtemperaturaggregaten, wie
zum Beispiel dem Lichtbogenofen
• empirische und analytische Prozessmodelle
• Simulationen auf Basis von Computational Fluid
Dynamics (CFD)
Umwelttechnik
• Abgasmessungen in Entstaubungsanlagen zur der
Ermittlung umweltrelevanter Stoffströme (NOx, CO2, Staub)
• Grundlagenuntersuchungen zur Entstehung umwelt-
relevanter Emissionen
• Entwicklung von Prozessstrategien zur Verminderung bzw.
Vermeidung umweltrelevanter Emissionen
• Substitution von fossilen Kohlenstoffträgern durch Bio-
masse im Elektrostahlverfahren
• Rückführung von agglomerierten Reststoffen in den Eisen-
und Stahlherstellungsprozess
Wärmebehandlung
• Wärmebehandlung und Sinterung in einem großen
Temperaturbereich (max. 1600°C) und unter
unterschiedlichsten Atmosphären (Vakuum,
Schutzgas)
• Laborlinie zur Carbonfaserherstellung
Energie- und Stoffbilanzen Dr.-Ing. Thomas Echterhof
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Danke fürs Zuhören und viel Erfolg für euer Studium!
Kontakt:
Tim Reichel, M.Sc.
RWTH Aachen
Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik
Kopernikusstraße 10
52074 Aachen
reichel@iob.rwth-aachen.de
www.iob.rwth-aachen.de
Das war‘s