De Kupeloven: Ontwerp, Bedrijf En Toepassingen

Een kupeloven (cupola furnace) is een cilindervormig apparaat om metalen als ijzer en brons te verhitten en te smelten. Deze blastovens zijn typisch 0,5-4 meter in diameter en lijken op een schoorsteen. Voor bedrijf wordt de cilinder gevuld met afwisselende lagen metaal en cokes, en fluxmaterialen (kalk, koolstofadditieven). Als het metaal smelt, stroomt het naar beneden en kan via een tap aan de voorkant worden afgetapt. Na de run kan de oven geleegd worden via een dumpgate aan de bodem voor overgebleven cokes en materialen.

Historische Ontwikkeling

Archeologische bewijzen suggereren kupelovens in China tijdens de 3e eeuw v.Chr. (Chunqiu-periode) voor bronsgieten. In Europa vanaf 17e eeuw voor gietijzer. Tot midden 20e eeuw de primaire methode voor gietijzer. Meeste gieterijen schakelden over op inductieovens, maar kupels worden nog gebruikt.

Campagne: Een Productierun

Een actieve kupeloven heet een campagne. Start: cokes inoven, ontbranden. Tuyeres (luchtpoorten) blazen lucht in brandende cokes → blastoven. Lucht maakt cokes extreem heet, metaal kan toegevoegd worden. Extra lagen cokes voor doorlopende vertering, kalk/flux voor oxidatiereductie.

Smeltproces En Afvoering

Warmte van onderste lagen rijdt op, verwarmt en smelt bovenste metaallagen. Koolstof uit cokes bindt aan vloeibaar metaal dat naar beneden stroomt en op de bodem verzamelt. Soms silicumcarbide voor hogere koolstofinhoud. Na voldoende vloeibaar metaal: operator opent kraan voor afvoer naar vangvat. Hogere kraan achteraan voor slakafvoer.