el horno de cubilota

ÍNDEX

1. INTRODUCCIÓ (pàg. 2)

2. ESTRUCTURA (pàg. 3, 4)

3. FUNCIONAMENT (pàg. 4, 5)

3.1. L’engegat
3.2. Introducció de la càrrega
3.3. Període d’operació
3.4. Fi de la fusió
3.5. Buidatge del forn

1. INTRODUCCIÓ
La patent del que es considera el forn de cubilot modern va ser concedida a John Wilkingson, natural d’Anglaterra, al 1794.
Aquest tipus de forn és el mésestès en quant a forns de fusió de metall ferrós. S’utilitza, principalment, per a obtenir fosa grisa i, amb l’ajuda d’altres metalls anomenats inoculadors, per obtenir fosa nodular. El forn de cubilot també se sol utilitzar com a element de fusió primari per treballar conjuntament amb forns elèctrics d’inducció.
Utilitza com a combustible el carbó de coc, el carbó mineral o el carbó vegetal (amb elcarbó vegetal aconsegueix que el material fos tingui molt baix contingut en sofre), encara que una empresa anglesa està desenvolupant un cubilot que utilitza cremadors de gas natural, afegint unes boles ceràmiques a l’interior del forn per tal de que els gasos de la combustió puguin ser evacuats. També és important que, a part del combustible, al forn també s’introdueixi pedra calcària per donarmés fluïdesa a l’escòria.
La seva eficiència de fusió és molt elevada respecte a la dels altres forns que tenen la mateixa finalitat: en condicions òptimes té un rendiment del 40% i, en condicions desfavorables, del 30% o menys. Això succeeix a causa de que el combustible sòlid està en contacte directe amb el material que cal fondre. Malgrat això, comparat amb els altres forns que cremencombustible i que tenen un rendiment del 60-70%, el seu rendiment és bastant baix. Això es degut a que no es pot fer un ús total de tot el contingut calòric del carbó de coc sense interferir en els requeriments metal·lúrgics del procés ja que el coc i els gasos que desprèn són elements actius en aquest procés.







2. ESTRUCTURA
El forn de cubilot manté la seva estructura fonamental des del 1794:estructura tubular vertical, amb l’entrada de la càrrega metàl·lica per la part superior i un contacte directe entre el combustible sòlid i la càrrega metàl·lica. Malgrat això, al llarg del temps, s’hi han anat introduint modificacions per intentar perfeccionar-lo.
El forn de cubilot està format per un tub cilíndric i vertical d’acer soldat, d’entre 400mm i 1200mm d’alçada i d’entre 450mm i2m de diàmetre, que serveix d’embolcall per al material refractari. Entre aquests dos, es deixa una capa d’uns 2 cm de sorra seca per a permetre les dilatacions radials i axials del material. Depenent del diàmetre del cubilot, la producció pot variar d’uns centenars de quilos a unes tones cada hora.
Les toveres, de ferro colat o xapes d’acer, tenen forma de capsa foradada i estan adaptades alrevestiment per conduir l’aire a l’interior del cubilot. A la part corresponent a cada tovera, la paret exterior està foradada i proveïda de portells amb espiells per tal de poder vigilar la combustió.
A la part superior del forn trobem la boca de càrrega que és una obertura petita per on s’introdueix el metall a fondre i el carbó. A part d’aquesta obertura, també trobem la boca d’escoriat que ésper on surt l’escòria. Està disposada uns 15 o 20 cm per sota del nivell de les toveres i inclinada uns 30⁰ o 40⁰ respecte a la horitzontal per tal de facilitar la sortida d’aquesta. Una mica per sota de la boca d’escoriat, a la base del forn, trobem un altre orifici, anomenat boca de sagnat, que es per on surt el metall fos del forn i que està inclinat uns 10⁰ respecte de l’horitzontal
El metallfos, abans de sortir del forn, s’emmagatzema en un recipient que es troba a la base, anomenat gresol, que permetrà la separació del ferro colat i de l’escòria. Al fons del cubilot trobem una tapa articulada, anomenada solera i també inclinada 10⁰ respecte de l’horitzontal, que descarrega el carbó, metall i escòria sobrant quan es desitja acabar amb el cicle de fusió.
La caixa de vent, és una...