کوره کوپولا چیست؟

کوره کاپیلا برای اولین بار در چین در دوره کشورهای متخاصم (403-221 قبل از میلاد) ساخته شد. کوره گنبدی به شکل استوانه است و تجهیزات این کوره به صورت عمودی در داخل این پوسته استوانه ای با در تعبیه شده است.

برای سال‌ها از کوره گنبدی برای ذوب آهن در ریخته‌گری‌های آهن استفاده می‌شد، زیرا چدن بهتری نسبت به آهن خام تولید می‌کرد. قسمت بالای کوره‌های گنبدی گاهی اوقات با یک کلاهک برای جلوگیری از گازهای مضر برای محیط‌زیست تعبیه می‌شود، و این درپوش همچنین محافظت می‌کند. از آب باران

پوسته گنبد از فولاد ساخته شده و از آجر نسوز و مواد وصله نسوز پلاستیکی تشکیل شده است. کف این پوسته با مخلوطی از خاک رس و ماسه اندود شده و آستر موقتی است. گاهی اوقات زغال سنگ را با پوشش خاک مخلوط می کنند به طوری که وقتی زغال سنگ گرم می شود پوسیده می شود و پیوند شکننده می شود.

طراحی کوره کوپولا

طراحی کوره گنبدی


ساخت گنبد

ساخت گنبد

  • بیرونی ترین قسمت کوره گنبدی یک پوسته فولادی استوانه ای است.
  • قطر این پوسته بسته به اندازه کوره از 1.5 تا 13 فوت متغیر است.
  • آنها با لبه داخلی کوره آجر نسوز و مواد وصله نسوز پلاستیکی اندود شده اند.
  • این کوره ها بر روی پایه های چدنی نصب شده بر روی پایه بتنی پشتیبانی می شوند.
  • در پایین کوره، دو درب چدنی با صفحه تخت کوره لولا شده است.
  • نزدیک به پایین، بستری را در بالا فرستاده است که دارای جریان آهن مذاب است.
  • این تخت شنی نوار چسب است.
  • در نزدیکی قسمت بالاتر بستر ماسه ای نواری، سوراخ های سرباره ای وجود دارد که از آن سرباره های ساخته شده از ناخالصی ها خارج می شود.
  • در زیر تخت پایین، سوراخی وجود دارد که آهن مذاب از آن خارج می شود.
  • در بالای بستر ارسال، تیونرهایی وجود دارد که از طریق آنها هوا به کوره می رسد و به احتراق کمک می کند.
  • یک درپوش یا کلاهک در بالای جرقه کوره وجود دارد که ذرات در حال سوختن را به دام می اندازد و تنها گازها را در محیط آزاد می کند.
  • در نزدیکی بالای کوره، یک درب شارژ وجود دارد که از طریق آن فلز، کک و سنگ آهک وارد کوره می شود.

هدف گنبد

در اینجا، هدف از کوره کوپولا به شرح زیر است.

  1. مشابه کوره‌های بلند، گنبد یک پشته فولادی نسوز به ارتفاع 20 تا 35 فوت (6 تا 11 متر) است که بر روی یک صفحه پایه چدنی با چهار پایه فولادی قرار دارد.
  2. در زیر کوره گنبد دو درب لولایی وجود دارد که در یک موقعیت بسته توسط یک پایه مرکزی پشتیبانی می شوند. بسترهای کک، فلز مذاب و ماسه بسته برای پشتیبانی از شارژهای موفق قالب گیری می شوند.
  3. هوای وادار به احتراق از طریق منافذ (لاستیک) اطراف لبه قسمت پایینی گنبد وارد گنبد می شود.

اصل کار کوره کوپولا:

اصل کار کوره کوپولا

  • چوب ابتدا روی یک بستر شنی مشتعل می شود.
  • هنگامی که چوب به درستی شروع به سوختن کرد، کک از بالا به چاه در ارتفاع از پیش تعیین شده حدود 40 اینچ پرتاب می شود. این یک تخت کک 40 اینچی می سازد.
  • سپس احتراق در بستر کک با استفاده از آتش ناشی از سوختن چوب و هوای درختان آغاز می شود.
  • در این زمان، انفجارهای هوایی با سرعت کمتر از حد معمول برای تحریک کک انجام شده است.
  • هنگامی که کک پس از حدود 3 ساعت سوختن به درستی شروع به سوختن کرد، لایه‌های متناوب سنگ آهک، آهن خام و کک شارژ می‌شوند تا به سطح درب شارژ برسد.
  • در این زمان، یک انفجار هوا با سرعت دمیدن طبیعی انجام می شود و احتراق با سرعت بیشتری در بستر کک رخ می دهد.
  • تمام اکسیژن حاصل از انفجار هوا توسط احتراق در منطقه احتراق مصرف می شود.
  • واکنش شیمیایی که رخ می دهد C + O2 -> CO2 + Heat است.
  • این یک واکنش گرمازا است و درجه حرارت در منطقه احتراق از 1150 تا 1850 درجه سانتیگراد متغیر است.
  • قسمتی از بستر کک بالای ناحیه احتراق یک ناحیه کاهنده است.
  • این ناحیه از اکسید شدن بار فلزی در حالی که بارها و بارها از آن خارج می شود، جلوگیری می کند.
  • دی اکسید کربن هو از طریق این منطقه بالا می رود. مقداری از آن با واکنش زیر کاهش می یابد، CO2 + C -> 2CO
  • منطقه رقیق شدن آهن در بالای منطقه، منطقه ذوبی است که در آن آهن جامد به آهن مذاب تبدیل می شود.
  • این آهن مذاب از بستر کک به پایین می افتد و در چاه جمع می شود.
  • در این منطقه، فشرده‌های کربنی کافی توسط فلز مذاب استخراج می‌شوند و با واکنش شیمیایی زیر مشخص می‌شوند: – 3 Fe + 2 CO -> Fe3 C + CO2
  • در بالای منطقه ذوب، یک منطقه پیش گرمایش وجود دارد که در آن گازهای به سمت داخل قبل از آن قرار دارند و دمای این منطقه حدود 1900 درجه سانتیگراد است.
  • علاوه بر سنگ آهک، فلورسپار و خاکستر سودا نیز به عنوان مواد شار استفاده می شود.
  • عملکرد اصلی فلاکس حذف ناخالصی ها از آهن و محافظت از آهن در برابر اکسیداسیون است.
  • برای سرعت معمولی انفجار، اولین آهن مذاب در سوراخ شیر ظرف 5 تا 10 دقیقه پس از شروع انفجار هوا ظاهر می شود.
  • درب شارژ تا زمانی که فلز ذوب شود بسته می ماند.
  • محتوای شارژ با ادامه ذوب کاهش می یابد.
  • سرعت شارژ، یعنی سرعت افزودن لایه های بار، برابر با سرعت ذوب است. کوره در طول فرآیند نگهداری می شود.
  • هنگامی که فرآیند ذوب به پایان رسید و دیگر نیازی به آهن های مذاب نیست، فیدرهای شارژ متوقف می شوند و انفجار هوا نیز متوقف می شود.
  • صفحه زیرین با برداشتن پایه باز می شود و سرباره جدا می شود.
  • کوره کوپولا معمولاً بیش از 4 ساعت استفاده نمی شود اما ممکن است برای 10 ساعت کار مداوم استفاده شود.
  • کوره کوپولا بر اساس یک اصل ساده کار می کند که دی اکسید کربن و گرما را از احتراق کک تولید می کند و باعث ذوب آهن می شود.
  • آهن زمانی که به سمت پایین جریان می یابد ذوب می شود.

مزایای کوره کوپولا

در اینجا، مزایای کوره کوپولا به شرح زیر است.

  1. ساده در ساخت و ساز
  2. طیف وسیعی از مواد را می توان ذوب کرد.
  3. فضای کف کمتر مورد نیاز است.
  4. به اپراتورهای بسیار ماهر نیاز نیست.
  5. به راحتی توسط افراد کم مهارت قابل استفاده است.
  6. هزینه کم عملیات.
  7. هزینه نگهداری پایین
  8. هزینه ساخت پایین.

معایب کوره کوپولا

در اینجا، معایب کوره های گنبدی به شرح زیر است.

  1. عیب اصلی این است که گاهی اوقات کنترل دما در این کوره بسیار سخت است.
  2. عناصر فلزی به اکسید خود تبدیل می شوند که برای ریخته گری مناسب نیست.

کاربردهای کوره کوپولا

در اینجا کاربردهای مختلف کوره های کوپولا به شرح زیر است.

  1. عمدتاً برای تبدیل چدن به آهن مذاب استفاده می شود.
  2. انواع بیشتری از چدن ها از این چدن چکش خوار و خاکستری کوره مانند تولید می شود.
  3. آلیاژ پایه مس نیز توسط این دستگاه تولید می شود.

جهت سفارش این کوره با من تماس بگیرید 09123730052 شعبانی