Rakenne

Itse uuni on korkea, pystysuora kuilu, joka koostuu teräskuoresta, jossa on tulenkestävä vuori, jossa on tulenkestävää tiiltä ja grafiittia. Siitä voidaan erottaa viisi osaa. Alareunassa on yhdensuuntainen tulisija, johon nestemäinen metalli ja kuona kerääntyvät, ja sen yläpuolella on käänteinen kartio, joka tunnetaan nimellä bosh. Ilma puhalletaan uuniin kuparista valmistettujen vesijäähdytteisten suuttimien kautta, jotka on asennettu uunin yläosaan lähelle uunin ja kuparin liitoskohtaa. Lyhyt pystysuora osa, jota kutsutaan bosh-paralleeliksi tai piipuksi, yhdistää bosh-osan pystysuoraan kartioon, joka on piippu. Viides ja ylin osa, jonka kautta panos tulee uuniin, on kurkku. Vuoraus uunissa, jossa korkeimmat lämpötilat vallitsevat, tehdään yleensä hiilitiilistä, joka valmistetaan puristamalla ja polttamalla koksin, antrasiitin ja pikeen seosta. Hiili kestää paremmin sulan raudan ja kuonan syövyttävää vaikutusta kuin muussa vuorauksessa käytettävät alumiini-silikaattitiilet. Palotiilien laatu mitataan alumiinioksidipitoisuuden (Al203) perusteella, joten bosh-paralleelissa käytetään 63 prosenttia alumiinioksidia sisältäviä tiiliä, kun taas piippuun riittää 45 prosenttia alumiinioksidia.

Skeemaattinen kaavio nykyaikaisesta masuunista (oikealla) ja kuumapuhallusuunista (vasemmalla).

Encyclopædia Britannica, Inc.

Viime aikoihin asti kaikissa masuuneissa käytettiin kaksoispuhallusjärjestelmää panoksen syöttämiseksi piippuun. Tämä laitteisto koostuu kahdesta kartiosta, joita kutsutaan kelloiksi ja joista kumpikin voidaan sulkea kaasutiiviiksi. Käytössä materiaali sijoitetaan ensin ylempään, pienempään kelloon, jota sitten lasketaan vähän matkaa alas, jotta panos voi pudota isompaan kelloon. Seuraavaksi pieni kello suljetaan, ja suuri kello lasketaan alas, jotta panos voi pudota uuniin. Tällä tavoin estetään kaasun pääsy ilmakehään. Koska kuormaa on vaikea jakaa tasaisesti uunin poikkileikkaukseen tällä järjestelmällä ja koska kuorman hankaava vaikutus aiheuttaa kellojen kulumista niin, että kaasuvuotoja syntyy, yhä useammat uunit varustetaan kellottomalla yläosalla, jossa materiaalin virtausnopeutta kustakin säiliöstä ohjataan säädettävällä sulkuportilla ja materiaalin syöttö pinoon tapahtuu pyörivän kourun kautta, jonka kallistuskulmaa voidaan muuttaa. Tällä järjestelyllä saadaan taakan jakautuminen hyvin hallintaan, koska peräkkäiset panososat voidaan sijoittaa uuniin halkaisijaltaan erilaisina renkaina. Tällöin voidaan helposti löytää se panostuskuvio, jolla saavutetaan paras uunin suorituskyky.

Yleiset periaatteet, joihin masuunin suunnittelu perustuu, ovat seuraavat. Kylmä panos (pääasiassa malmi ja koksi), joka tulee piipun yläosasta, nousee lämpötilaltaan alaspäin laskeutuessaan, jolloin se laajenee. Tästä syystä piipun halkaisijan on kasvettava, jotta panos pääsee liikkumaan vapaasti alaspäin, ja yleensä piipun seinämää siirretään ulospäin 6°-7°:n kulmassa pystysuoraan nähden. Lopulta rauta ja kuona sulavat, ja kiintoaineen väliset tyhjät tilat täyttyvät nesteellä, jolloin tilavuus näennäisesti pienenee. Tämä edellyttää pienempää halkaisijaa, minkä vuoksi bosh-seinämä kallistuu sisäänpäin ja muodostaa pystysuoraan nähden 6°-9°:n kulman. Vuosien mittaan uunin sisäiset linjat, jotka antavat sille sen tunnusomaisen muodon, ovat kokeneet useita evoluutiomuutoksia, mutta suurin muutos on ollut ympärysmitan kasvaminen siten, että korkeuden ja boshin yhdensuuntaisuuden suhdetta on vähitellen pienennetty sitä mukaa, kun uuneista on tullut isompia.

Monien vuosien ajan hyväksytty uunin rakennustapa oli käyttää teräskuorta rakenteen jäykistämiseksi ja tukea piippu teräspylväillä, jotka oli sijoitettu säännöllisin väliajoin uunin ympärille. Hyvin suurissa uuneissa massa on kuitenkin liian suuri, joten on käytettävä erilaista rakennetta, jossa neljä suurta pylvästä liitetään uunia ympäröivään laatikkopalkkiin lähellä pinon yläosaa. Teräskuori vie edelleen suurimman osan pinon massasta, mutta uunin yläosa tuetaan itsenäisesti.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.