Der 10. Scientific Exchange Day des K1-MET Programmes wurde am 7. Februar 2019 an der Johannes-Kepler-Universität Linz abgehalten. Der Scientific Exchange Day (SED) ist ein jährliches Treffen, wo Forscher und Industriepartner des K1-MET Programms zusammenkommen und netzwerken. Mit rund 100 Teilnehmern war auch der 10. SED 2019 eine sehr gut besuchte Veranstaltung. Die Vormittagssession beinhaltete eine Zusammenfassung der aktuellsten Forschungshighlights unserer vier Forschungsareas (je 1 Erfolgsgeschichte pro Area). Die beiden Mitglieder des wissenschaftlichen Beirats der K1-MET GmbH, Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Deike (Universität Duisburg-Essen) und Prof. Dr. Dr. h.c. Markus Reuter (Helmholtz Zentrum Freiberg) führten durch das Programm dieser Session.

Stefan Volker Tjaden, B. Sc. (Mitarbeiter der K1-MET GmbH) präsentierte den Beitrag der Forschungsarea (Research Area, RA) 1 über den Fortschritt des Projektes 1.2. Der Titel des Vortrages lautete „Towards comprehensive pulverized coal evaluation for blast furnace injection”. Die PCI-Technologie (Pulverized Coal Injection) ist eine gängige Methode zur Reduktion der Stückkoksmenge in Hochöfen. Das Ziel des gegenständlichen Projektes 1.2 liegt darin, eine Standardtestprozedur zu entwickeln, die betrieblich relevante Aussagen zur Kohlereaktivität unter hochofenähnlichen Bedingungen liefern kann.

Dipl.-Ing. Florian-Markus Penz (Forscher bei K1-MET GmbH) stellte die Erfolgsgeschichte der RA 2 vor. Die Präsentation trug den Titel „The melting and dissolution behaviour of scrap in a LD converter“ und umfasste den Status des Projektes 2.2. Neben flüssigem Roheisen ist fester Stahlschrott der Haupteinsatzstoff beim Linz-Donawitz (LD) Verfahren. Die Optimierung des LD Prozesses basiert im gegenständlichen K1-MET Projekt 2.2 auf einer thermodynamischen und kinetischen Modellierung. Die Erstellung eines Schrottaufschmelz- und Auflösungsmodells ist dabei eines der Hauptziele. Eine Validierung der Ergebnisse wurde durch realitätsnahe Laborversuche am Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie an der Montanuniversität sowie durch metallographische Untersuchungen mittels Mikrosonde und Lichtmikroskopie durchgeführt.

Dipl.-Ing. Roman Krobath (Montanuniversität Leoben) präsentierte den Beitrag der RA 3 aus dem Projekt 3.2. Die Präsentation trug den Titel „Influencing factors and mechanisms for surface crack formation under continuous casting conditions”. In der Praxis des Stranggießens gibt es viele Einflussfaktoren für das Auftreten von Oberflächenrissen am Halbzeug. Über mehr als ein Jahrzehnt wurde ein in-situ Biegeexperiment entwickelt, um für bestimmte Temperaturzyklen und Stahlzusammensetzungen die Neigung zur Rissbildung unter prozessnahen Bedingungen untersuchen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass mehr Information als nur die Oberflächentemperatur für die Bestimmung der Rissempfindlichkeit für eine bestimmte Stahlgüte nötig ist.

Die Erfolgsgeschichte der RA 4 beinhaltete die Modellierung von metallurgischen Prozessen aus dem Projekt 4.6. Diese Präsentation trug den Titel „Evaluation of uncertainty factors in metallurgical process operation” und wurde von Dipl.-Ing. Andreas Spanlang (Forscher bei K1-MET GmbH) präsentiert. Aufgrund der Art der angewandten Prozesse und Rohstoffe unterliegen Eisen- und Stahlherstellung einer Reihe von Unsicherheitsfaktoren, welche signifikante Auswirkungen auf Wirtschaftlichkeit und Betriebssicherheit haben können. Zur Bewertung des Einflusses derartiger Unsicherheitsfaktoren wurden ausgewählte Teilprozesse mit Hilfe des neuen Moduls zur globalen Sensitivitätsanalyse (GSA) der gPROMS? Simulationsplattform untersucht. Die Bestimmung des Einflusses von Unsicherheiten bei Prozessbedingungen, Rohstoffpreisen oder Rohstoffzusammensetzung kann dazu beitragen, Risiken hinsichtlich Produktionsplanung, Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit zu reduzieren.

Die Nachmittagssession des 10. SED wurde durch Gastvorträge gefüllt und widmete sich dem Thema der internationalen Kooperation. Em.O.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.mont. Werner Kepplinger, Mitglied des wissenschaftlichen Beirats, führte als Chairman durch das Programm. 
Der Vortrag von Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Deike trug den Titel „The importance of metallurgical processes in a future circular economy”. Die globale Wirtschaft befindet sich in einem strukturellen Wandel und die industriellen Prozesse müssen angepasst werden, um eine steigende Ressourcen- und Energieeffizienz zu erreichen. Dies sind charakteristische Merkmale der metallurgischen Industrie seit Jahrzehnten, in denen der Energie- und Rohstoffverbrauch konstant gesenkt wurde. Mit hochentwickelten Recyclingprozessen ist es möglich, Metalle aus Oxiden zurückzugewinnen, die in Schlacken und Filterstäuben aufkonzentriert vorliegen, um diese so in den Stoffkreislauf zurückzuführen.

Dasselbe Thema der Circular Economy hatte der Vortrag von Prof. Dr. Dr. h.c. Markus Reuter zum Inhalt. Prof. Reuters Präsentation trug den Titel „Challenges of the circular economy: A metallurgical perspective“. Die Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft ist mit signifikanten Herausforderungen konfrontiert. Prozessmetallurgie und die vorhandene Infrastruktur spielen wesentliche Rollen, um eine effiziente Kreislauf-wirtschaft zu erreichen. Im Vortrag wird die Bedeutung der Prozessmetallurgie innerhalb der Kreislaufwirtschaft diskutiert unter Miteinbeziehung von Produkt- und Systemdesign.

Ein weiterer Vortrag kam von der externen Forschungseinrichtung, dem Institut Laue-Langevin aus Grenoble (Frankreich). Dr. Thomas Hansen und Dr. Martin Böhm präsentierten das Thema “Neutron techniques: new opportunities for microscale charaterisation in extractive metallurgy”. Das Institute Laue-Langevin (ILL) ist eine Forschungseinrichtung, welche Zugang zu hochspezialisierten Neutronen-Instrumenten bietet. Im Vortrag wurde erläutert, wie Neutronentechniken die Darstellung der Entwicklung von Mikrostrukturen, Phasen und anderen physikochemischen Phänomenen in Werkstoffen und Materialien ermöglichen.

Christian Dertmann, M.Sc., von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen gab einen Einblick in die Forschungsarbeiten am Institut für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling zum Thema Kohlenstoffabscheidung unter Einsatz von Hochdrucktechnologien. Der Vortrag trug den Titel „Carbon Capture and Utilisation - new products from minerals and secondary resources”. Ein Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf unterschiedlichsten Einsatzstoffen wie etwa Stahlwerksschlacken und Mineralen auf Olivinbasis. Im Zuge des Vortrags wurde ein Ausblick auf die Erzeugung verwertbarer Produkte aus diesen Materialien gegeben.

Der letzte Vortrag wurde von Dipl.-Ing. Thomas Höfler (K1-MET GmbH / TU Wien) präsentiert mit dem Titel “Modelling of the internal oxidation of steels - Development, function and international cooperation”. Dieser Beitrag war zweigeteilt. Der erste Teil gab einen Einblick in das Projekt 3.3. Numerische Modelle zur Simulation der inneren Oxidation von Stählen geben Aufschluss über das zu erwartende Anreicherungsverhalten verschiedener Legierungselemente. Gezeigt wurden Ergebnisse, Funktionsweise, sowie Stärken und Schwächen dieser Modelle, welche in Kooperation mit Michael Auinger von der University of Warwick (UK) entwickelt wurden. Der zweite Teil widmete sich dem MIRAI-Studentenaustauschprogramm. Thomas Höfler nahm an diesem Programm teil, in dem junge ForscherInnen zum wissenschaftlichen und kulturellen Austausch zu einem Kurzaufenthalt nach Japan eingeladen wurden.