Gegenstand des Projektes war die Erforschung eines innovativen Werkstoffkonzeptes für feuerfeste Steine, wie Rohr- und Kanalsteine, die im Stahluntergussverfahren eingesetzt werden. Durch die Kombination eines feuerfesten, wärmedämmenden Werkstoffs auf der Basis von Reisschalenasche (RSA) mit einer Aluminiumoxid- oder aluminiumoxidreichen, über Flammspritzen erzeugten Beschichtung sollten sowohl exzellente wärmedämmende Eigenschaften als auch eine hohe Beständigkeit gegenüber chemischen Wechselwirkungen mit der Stahlschmelze erreicht werden. Für RSA-Substrate wurde eine ausreichende Feuerfestigkeit mit einer starken nicht-linearen Dehnung festgestellt. Flammgespritzte Schichten auf Basis von Aluminiumoxid wurden umfangreich charakterisiert. Die hergestellten Werkstoffverbunde zeigten eine gute Hochtemperaturstabilität sowie Thermoschockbeständigkeit. In Kooperation mit dem Industriepartner wurden mittels Flammspritzen funktionalisierte Kanalrohrstein-Prototypen erfolgreich mit Stahlschmelze beaufschlagt. Die erstarrten Stahlblöcke wurden hinsichtlich ihrer Population nicht-metallischer Einschlüsse mit Hilfe einer neu entwickelten Routine (automatisierter Rasterelektronenmikroskopie) inkl. umfassender detaillierter und statistischer Auswertung charakterisiert. Die Ergebnisse der Abgussversuche zeigten sogar eine leicht geringere Einschlusspopulation im Stahl nach Kontakt mit dem neuentwickelten Werkstoffverbund im Vergleich zum Schamotte-basierten Referenzmaterial. Das Projekt wurde von 2021 bis 2024 an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert (Projektnummer 456277449) und erfolgreich beendet.:1 Allgemeine Angaben 1 2 Zusammenfassung / Summary 1 3 Wissenschaftlicher Arbeits- und Ergebnisbericht 3 3.1 Ausgangsfragen und Zielsetzung des Projektes 3 3.2 Beschreibung der projektspezifischen Ergebnisse und Erkenntnisse 3 4 Veröffentlichte Projektergebnisse 10 4.1 Publikationen mit wissenschaftlicher Qualitätssicherung 10 4.2 Weitere Publikationen und öffentlich gemachte Ergebnisse 10 4.3 Patente 11 / The aim of the project was to investigate an innovative material concept for refractory bricks, such as runner bricks, which are used in the steel ingot casting process. By combining a refractory, heat-insulating material based on rice husk ash (RSA) with an alumina or alumina-rich coating produced by flame spraying, both excellent heat-insulating properties and high resistance to chemical interactions with the molten steel were expected. For RSA substrates, sufficient refractoriness with strong non-linear elongation was found. Flame-sprayed coatings based on alumina were extensively characterized. The material composites produced exhibited good high-temperature stability and thermal shock resistance. In cooperation with the industrial partner, functionalized runner brick prototypes by means of flame spraying were successfully exposed to molten steel. The solidified steel blocks were characterized with regard to their population of non-metallic inclusions using a newly developed routine (automated scanning electron microscopy), including comprehensive detailed and statistical evaluation. The results of the casting tests even showed a slightly lower population of inclusions in the steel after contact with the newly developed composite material compared to the fireclay-based reference material. The project was funded by the German Research Foundation (DFG) from 2021 to 2024 at the Technische Universität Bergakademie Freiberg (project number 456277449) and was successfully completed.:1 Allgemeine Angaben 1 2 Zusammenfassung / Summary 1 3 Wissenschaftlicher Arbeits- und Ergebnisbericht 3 3.1 Ausgangsfragen und Zielsetzung des Projektes 3 3.2 Beschreibung der projektspezifischen Ergebnisse und Erkenntnisse 3 4 Veröffentlichte Projektergebnisse 10 4.1 Publikationen mit wissenschaftlicher Qualitätssicherung 10 4.2 Weitere Publikationen und öffentlich gemachte Ergebnisse 10 4.3 Patente 11