Co to jest piec kopułowy?

Piec kopułowy jest cylindrycznym urządzeniem służącym do podgrzewania i stapiania metali, takich jak żelazo i brąz. Te wielkie piece mają zazwyczaj od 1,5 do 13 stóp (około 0,5 do czterech metrów) średnicy i mają wygląd zewnętrzny komina. W celu obsługi pieca kopułowego cylinder jest zwykle wypełniony naprzemiennie warstwami metalu i koksu, a także można dodawać materiały topnikowe, takie jak wapno lub dodatki węglowe. Gdy metal topi się, spływa w dół i można go uwolnić z kranu z przodu pieca. Po zakończeniu cyklu można opróżnić piece i przygotować je do użycia w przyszłości, otwierając dno zasypu w celu usunięcia pozostałego koksu i innych materiałów.

Dowody archeologiczne sugerują, że projekty kopuł mogły być używane w Chinach w trzecim wieku p.n.e. Wczesne przykłady pieców kopułowych były używane w Chinach w okresie Chunqiu do odlewania brązu. Od XVII wieku żeliwa kopułowe były również używane do produkcji żeliwa w Europie. Do połowy XX wieku piec kopułowy pozostawał podstawową metodą odlewania żeliwa. Większość odlewni ostatecznie przeszła na piece indukcyjne, choć w niektórych przypadkach nadal stosuje się kopuły.

Gdy używany jest piec kopułowy, zwykle określa się go mianem kampanii. Na początku kampanii koks jest umieszczany w piecu, a następnie zapalany. Porty zwane dyszami służą do wprowadzania powietrza do palącego się koksu, co tworzy rodzaj wielkiego pieca. Wprowadzenie powietrza do koksu powoduje, że staje się on bardzo gorący, w którym to momencie metal może być wprowadzany do pieca. Dodaje się dodatkowe warstwy koksu, aby proces ogrzewania był kontynuowany, a wapno lub inne topniki można dodać w celu zmniejszenia utleniania.

Ciepło z dolnych warstw palącego się koksu zwykle unosi się przez cylinder, ogrzewając górne warstwy metalu i topiąc je. Węgiel z koksu może wiązać się z ciekłym metalem, gdy przepływa przez dolne warstwy i gromadzi się na dole. W niektórych przypadkach można dodać dodatki, takie jak węglik krzemu, aby zwiększyć zawartość węgla. Po zebraniu wystarczającej ilości stopionego metalu w dolnej części pieca kopułowego operator może otworzyć czop, aby spuścić go do naczynia zbiorczego. Zazwyczaj w wyższym punkcie z tyłu urządzenia znajduje się inny czop, który może odprowadzać materiały żużlowe.