Hvad er en kuppelovn?
En kuppelovn er en cylindrisk enhed, der bruges til at opvarme og smelte metaller såsom jern og bronze. Disse højovne er typisk mellem 1,5 og 13 fod (ca. 0,5 til fire meter) i diameter og har et udvendigt udseende som en rygestaske. For at betjene en kuppelovn fyldes cylinderen sædvanligvis med skiftende lag metal og koks, og der kan også tilsættes fluxmaterialer, såsom kalk- eller kulstoftilbehør. Når metallet smelter, strømmer det ned og kan frigøres fra et tryk på fronten af ovnen. Når kørslen er afsluttet, kan disse ovne tømmes og klargøres til fremtidig brug ved at åbne en dumpport på bunden for at fjerne resterende koks og andre materialer.
Arkæologiske beviser antyder, at cupola-design kan have været brugt i Kina i løbet af det tredje århundrede fvt. Tidlige eksempler på kuppelovne blev brugt i Kina i Chunqiu-perioden til at støbe bronze. Kuppelovne blev også brugt til støbejern i Europa fra 1600-tallet. Indtil midten af det 20. århundrede forblev kuppelovnen den primære metode til støbning af jern. De fleste støberier skiftede til sidst over til induktionsovne, selvom cupolaer stadig bruges i nogle tilfælde.
Når en kuppelovn bruges, kaldes den typisk en kampagne. Ved starten af en kampagne anbringes koks i ovnen og tændes derefter. Havne kaldet tuyeres bruges til at introducere luft til den brændende koks, som skaber en type højovn. Indføring af luft til koks resulterer i, at den bliver meget varm, på hvilket tidspunkt metal kan sættes i ovnen. Yderligere lag koks tilsættes, så opvarmningsprocessen fortsætter, og kalk eller andre flydende stoffer kan tilsættes for at reducere oxidation.
Varme fra de nedre lag af brændende koks stiger typisk gennem cylinderen, opvarmer de øverste lag af metal og smelter dem. Kulstof fra koks kan binde sig til det flydende metal, når det løber gennem de nedre lag og samler i bunden. I nogle tilfælde kan tilsætningsstoffer, såsom siliciumcarbid, tilsættes for at øge carbonindholdet. Efter at nok smeltet metal er samlet i den nederste del af en kuppelovn, kan operatøren åbne en tappe for at dræne den ned i et opsamlingsbeholder. Der er typisk en anden tappe på et højere punkt på bagsiden af enheden, der kan dræne slaggmaterialer.