Kuppel

Den kuppelen er en vertikal ovn for smelting av metaller ved brenning av koks . I denne ovnen er metallet som skal smeltes, vanligvis skrap , i direkte kontakt med drivstoffet . Denne kontakten med høy temperatur forårsaker betydelig karburisering (ved nivåer på 2 til 3% karbon) og reserverer derfor kuppelen for produksjon av støpejern .

Sammenlignet med masovnen er kuppelen derfor kjennetegnes ved fravær av jernoksyd- reduksjonsreaksjoner , noe som gjør det til en mindre kraftig ovn. Det er vanligvis et fleksibelt verktøy som brukes i støperier .

Etymologi

Endring av den engelske cupilo , cupilow variant av kuppelen i uttrykket kupolovn (= kupolovn), XIX th  århundre.

Historie

Kuppelovner ble bygget i Kina så tidlig som de stridende statene (403-221 f.Kr.). Under Han-dynastiet (202 f.Kr. - 220 e.Kr.) ble mest - om ikke alt - jernet produsert i masovner omsmeltet i kupolovner. De ble designet slik at den kalde luften som ble injisert i bunnen, ble ledet gjennom en dyse til toppen av ovnen, der lasten (dvs. kull og skrap eller svinejern) ble dumpet. Den injiserte luften varmes opp igjen før den når bunnen av ovnen der jernet smeltes og dreneres til passende former for støping. Vi tilskriver oppfinnelsen av den moderne kuppelen til Réaumur , som etablerte prinsippet i 1722. William Wilkinson forbedret det i 1770, deretter Irland i 1857, Voisin i 1879 og til slutt Kriger som i 1868 oppfant ved School des Arts et Métiers d 'Vrider degelen.

Kjennetegn

Temperaturer

Kuppelsammensetning

  1. (1) Avstøvningssystem: På de første kuppene slapp røykene ut i det fri, deretter fanget et vanntett-system partiklene og sotet og til slutt et støvfjerningssystem med gjenvinning av røyk og kalorier (se avsnittet "støvfjerning")
  2. (2) Skorstein: laget av metallplate, den steg høyt nok før støvoppsamlingssystemene ble installert.
  3. (3) Gueulard , hvor en del er lastet malmen og koks + kalkstein.
  4. (4) Lasting: det gjøres med vogner for små kupoler og med hopp over store installasjoner.
  5. (5) Sprinkler: system for sprinkling av hele den utvendige delen av kuppelen. Vannet strømmer langs kolonnen for å avkjøle det og forhindre at det smelter under påvirkning av indre varme, spesielt i tilfelle nedbrytning av den ildfaste foringen.
  6. (6) Foring av komprimert murstein basert på ildfast materiale og montert med stampet jord .
  7. (7) Kuppelsøyle laget av tykt wolframplater.
  8. (8) Metallladninger sammensatt av skrap, generelt jernbasert skrap.
  9. (9) Koks + kalkstein ladninger .
  10. (10) Vindboks, forsyner luftdysene.
  11. (11) Overvåkingsbrønn for kontroll av fusjonen.
  12. (12) Dyser , injiser luft for å aktivere forbrenning av koks.
  13. (13) Slagg , avsetning av smuss som dannes over badekaret av flytende støpejern.
  14. (14) Hellingshull: utløp når støpejernet helles i holderovnen.
  15. (15) Hellingskanal, plassert over holderovnen.
  16. (16) Eneste, nedre ildfaste del av kuppelen.
  17. (17) Oppryddingshull, evakuering av slagg før fjerning av støpejernet.
  18. (18) Smeltedig fylt med støpejern og glødende koks.
  19. (19) Tenningsdør.
  20. (20) Kjølevannsjusteringsrenn.
  21. (21) Smussbrett, slagg og smuss.
  22. (22) Tøm dører for rengjøring av den avkjølte kuppelen før du reparerer den ildfaste foringen.

Tørke støv

Kupolovner, som masovner , har alltid utgjort problemer med luftforurensning, spesielt i bebodde områder. Støvet er blitt viktig, og i dag teknikken henter varm røyk litt høyere enn utgangssignalet fra masovn , hvor gassene er ca. 750  ° C . Etter filtrering og fjerning av sot, er disse gasser tilbake til nivået av dysene ved en temperatur på 400-  til  450  ° C . Forskjellen mellom denne temperaturen og den før utvinning, som var omgivelsestemperaturen ( 20  til  30  ° C ), er en betydelig energibesparelse. I tillegg kan en del av disse varme gassene brukes til oppvarming av bygninger.

Bruk

Kuppelen gjør det mulig å skaffe flytende jern fra smelting av skrapjern og råjern : dette er såkalt "sekundær smelting". Den skrap av utvinning , den skrift , er koks , den kalkstein er og andre additive elementer satt inn i ovnen i den øvre del av den kupolovn i lag. Injeksjon av luft muligens beriket med oksygen i bunnen av ladningen tillater forbrenning av koks.

Reaksjonene som oppstår i en kuppel kan forenkles som følger:

Smeltebiproduktene til kuppelen er fullstendig gjenvunnet:

Merknader og referanser

  1. Kuppelen brukes også som et verktøy for smelting av basalt og slagg , ved produksjon av steinull
  1. [PDF] "  Forward planlegging av arbeidsplasser og kompetanse i industri og energisektoren i sammenheng med en grønn økonomi  " [ arkiv du28. mai 2014] , Generalkommisjonen for bærekraftig utvikling,juli 2011
  2. Pigott, Vincent C. (1999). Arkeometallurgien i den asiatiske gamle verden . Philadelphia: University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology. ( ISBN  0-924171-34-0 ) , s. 191.
  3. Wagner, Donald B. (2001). Staten og jernindustrien i Han-Kina . København: Nordic Institute of Asian Studies Publishing. ( ISBN  87-87062-83-6 ) , s. 75–76.
  4. http://donwagner.dk/cice/cice.html Støpejern i Kina og Europa hentet 2014 25. desember
  5. Pierre Cuenin , “Metallurgy of Foundry Alloys” , i ingeniørteknikker Metallisk materialbehandling , tekniske tekniske utgaver ( les online )
  6. Avløps- og varmgassgjenvinningssystem installert på Peugeot- støperier i Sochaux i årene 1985-90

Bibliografi

Interne lenker