Szerkezet

A kemence maga egy magas, függőleges akna, amely egy acélhéjból áll, tűzálló téglából és grafitból készült tűzálló béléssel. Öt szekciót lehet azonosítani. Az alján egy párhuzamos oldalú tűzhely található, ahol a folyékony fém és a salak összegyűlik, és ezt egy fordított csonka kúp, az úgynevezett bozsda koronázza. A levegőt a kemencébe rézből készült, vízzel hűtött fúvókákon keresztül fújják be, amelyeket a tűzhely tetején, a kemencével való találkozás közelében helyeznek el. Egy rövid függőleges szakasz, az úgynevezett bosh-párhuzamos vagy hordó köti össze a bosh-t a csonkakúppal, amely a kéményt alkotja. Végül az ötödik és legfelső szakasz, amelyen keresztül a töltet belép a kemencébe, a torok. A bélés a boshban és a tűzhelyben, ahol a legmagasabb hőmérséklet alakul ki, általában széntéglából készül, amelyet koksz, antracit és szurok keverékének sajtolásával és égetésével állítanak elő. A szén ellenállóbb az olvadt vas és a salak korrozív hatásával szemben, mint a bélés többi részében használt alumínium-szilikát tűzálló téglák. A tüzelőtégla minőségét a timföldtartalom (Al203) alapján mérik, így a bozótpárhuzamban 63 százalék timföldtartalmú téglákat használnak, míg a kéményhez 45 százalékos timföldtartalom elegendő.

A modern kohó (jobbra) és a forrófúvókályha (balra) sematikus ábrája.

Encyclopædia Britannica, Inc.

A közelmúltig minden kohó a kétharangos rendszert használta a töltet kéménybe való bevezetésére. Ez a berendezés két kúpból, úgynevezett harangból áll, amelyek mindegyike lezárható, hogy gázzáró lezárást biztosítson. Működés közben az anyagot először a felső, kisebb harangra helyezik, amelyet aztán egy kis távolságra leeresztenek, hogy a töltet a nagyobb harangra hullhasson. Ezután a kis harangot lezárják, és a nagy harangot leeresztik, hogy a töltet a kemencébe hullhasson. Ily módon megakadályozzák, hogy a gáz a légkörbe kerüljön. Mivel ezzel a rendszerrel nehéz a töltetet egyenletesen eloszlatni a kemence keresztmetszetében, és mivel a töltet koptató hatása miatt a harangok elhasználódnak, így végül gázszivárgás következik be, egyre több kemencét szerelnek fel harang nélküli tetejével, amelyben az egyes tartályokból történő anyagáramlás sebességét egy állítható kapu szabályozza, és a halomba való szállítás egy forgó csúszdán keresztül történik, amelynek dőlésszöge változtatható. Ez az elrendezés jól szabályozható a töltet eloszlása, mivel a töltet egymást követő részei különböző átmérőjű gyűrűk formájában helyezhetők el a kemencében. Így könnyen meg lehet találni a legjobb kohóteljesítményt biztosító töltésmintázatot.

A kohók kialakításának általános alapelvei a következők. A halom tetején belépő hideg töltet (főleg érc és koksz) hőmérséklete lefelé haladva növekszik, így kitágul. Emiatt a kémény átmérőjének növekednie kell, hogy a töltet szabadon mozoghasson lefelé, és általában a kémény fala a függőlegeshez képest 6°-7°-os szögben kifelé tolódik. Végül a vas és a salak megolvad, és a szilárd anyagok közötti üregek kitöltődnek folyadékkal, így a térfogat látszólag csökken. Ehhez kisebb átmérőre van szükség, ezért a bosh fal befelé dől, és a függőlegeshez képest 6° és 9° közötti szöget zár be. Az évek során a kemence belső vonalai, amelyek jellegzetes alakját adják, egy sor evolúciós változáson mentek keresztül, de a fő változás a kerület növekedése volt, így a magasság és a bosh-párhuzam aránya fokozatosan csökkent, ahogy a kemencék egyre nagyobbak lettek.

A kemenceépítés elfogadott módszere sok éven át az volt, hogy az acélhéj adta a szerkezet merevségét, és a halmot a kemence körül rendszeres időközönként acéloszlopokkal támasztották alá. A nagyon nagy kemencéknél azonban a tömeg túl nagy, így más konstrukciót kell alkalmazni, amelyben négy nagy oszlopot egy, a kemencét a kémény tetejéhez közeli magasságban körülvevő dobozgerendához csatlakoztatnak. Az acélhéj még mindig a halom tömegének nagy részét viszi el, de a kemence tetejét önállóan támasztják meg.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.