O que é um forno de cúpula?
Um forno de cúpula é um dispositivo cilíndrico usado para aquecer e derreter metais como ferro e bronze. Esses altos-fornos têm tipicamente entre 1,5 e 13 pés (cerca de 0,5 a quatro metros) de diâmetro e têm a aparência externa de uma chaminé. Para operar um forno de cúpula, o cilindro geralmente é preenchido com camadas alternadas de metal e coque, e materiais de fluxo, como adjuntos de cal ou carbono, também podem ser adicionados. Quando o metal derrete, ele flui para baixo e pode ser liberado de uma torneira na parte frontal do forno. Após a conclusão da execução, esses fornos podem ser esvaziados e preparados para uso futuro, abrindo uma porta de descarga na parte inferior para remover o coque restante e outros materiais.
Evidências arqueológicas sugerem que os desenhos de cúpula podem ter sido usados na China durante o terceiro século aC. Os primeiros exemplos de fornos de cúpula foram usados na China durante o período de Chunqiu para fundição de bronze. Os fornos de cúpula também foram usados para ferro fundido na Europa a partir do século XVII. Até meados do século 20, o forno de cúpula continuava sendo o principal método de fundição de ferro. A maioria das fundições acabou mudando para fornos de indução, embora cúpulas ainda sejam usadas em alguns casos.
Quando um forno de cúpula está em uso, geralmente é chamado de campanha. No início de uma campanha, o coque é colocado no forno e depois inflamado. As portas chamadas tuyeres são usadas para introduzir ar no coque em chamas, o que cria um tipo de alto-forno. A introdução de ar no coque faz com que fique muito quente, momento em que o metal pode ser colocado no forno. Camadas adicionais de coque são adicionadas para que o processo de aquecimento continue, e cal ou outros agentes de fluxo podem ser adicionados para reduzir a oxidação.
O calor das camadas inferiores do coque queima normalmente sobe através do cilindro, aquecendo as camadas superiores de metal e derretendo-as. O carbono do coque pode se unir ao metal líquido, que atravessa as camadas inferiores e se acumula na parte inferior. Em alguns casos, adjuntos como o carboneto de silício podem ser adicionados para aumentar o teor de carbono. Depois de reunir metal fundido suficiente na parte inferior de um forno de cúpula, o operador pode abrir uma torneira para drená-lo para um recipiente de coleta. Normalmente, existe outra torneira em um ponto mais alto na parte traseira do dispositivo que pode drenar materiais de escória.