Mikä on jälkikaiunta -uuni?

Jälkikaiunta-uuni on eräänlainen sulatus- tai metallinjalostusuuni, jota on käytetty 17-luvun puolivälistä lähtien ja joka tunnetaan yleisemmin avotakka-uunina. Se sulaa metallia sisältävää malmia tuottamalla kuumia kaasuja lähellä uunin kattoa ilman, että metalli koskaan joutuisi suoraan kosketuksiin sen lämmittämiseen käytettävän polttoaineen lähteen kanssa. Koska jälkikaiunta-uuni on vuosisatoja vanha malli ja sen lämpötila-alue on rajallinen, sitä käytetään yleensä ei-rautapitoisten, rautaa pehmeämpien metallien, kuten kuparin, alumiinin ja tinan, sulattamiseen. Uunin suunnittelua on käytetty myös nikkelin ja ympäristölle riskialttiimpien metallien, kuten lyijyn, sulattamiseen, mikä on antanut sille negatiivisen maineen sen aiheuttaman ilmansaasteiden määrän suhteen.

Teollisuusuuneissa voi olla monimutkaisia ​​tai yksinkertaisia ​​rakenteita, jotka perustuvat tarkkaan vaadittuun lämpötilan säätöön ja käsiteltäviin malmityyppeihin. Jälkikaiunta -uuni on melko yksinkertainen malli, jossa on yleensä suorakulmainen suljettu kammio, jonka alaosassa on syvennys, joka tunnetaan tulisijana. Lämmitetyt liekit tai kuumat kaasut ohjataan tulisijan poikki ylhäältä, ja pakokaasut johdetaan sitten ulos uunista yhden tai useamman savukaasun kautta pitkin sivua. Kun kuumat kaasut ja liekit putkistetaan uunikammioon, vastakkainen seinä toimii välilevynä, josta se pomppii kiertämään edelleen kammiossa. Yksi jälkikaiuntauunin ensisijaisista suunnittelutarpeista on, että polttavan polttoaineen polku on mahdollisimman pitkä ja esteetön, koska tämä mahdollistaa sisätilan voimakkaamman lämmityksen ja malmin nopean sulamisen.

Vaikka metallurginen uuni voi luottaa mihin tahansa kolmesta lämmönsiirtotyypistä malmiin, johtumisesta konvektioon ja säteilyyn, yleensä johtaminen tai lämmön siirtäminen kiinteältä pinnalta toiselle on tehokkainta. Kaikuuuni sen sijaan perustuu lähes kokonaan konvektioon ja säteilyyn, jossa lämpö siirretään malmiin ympäröivän ilman kautta. Tämä tarkoittaa sitä, että jälkikaiunta -uuni vie paljon enemmän polttoainetta malmin lämmittämiseen ja sulattamiseen kuin tulenkestävä uuni, joka perustuu palomuurikiviin jääneeseen ympäristön lämpöön metallin sulattamiseen. Pehmeämmät metallit, kuten pronssi tai yhdisteet, kuten lasi, käsitellään tyypillisesti jälkikaiunta -uunissa, koska niiden sulamispisteet ovat alhaisemmat, vaikka eräissä tapauksissa teräksen käsittelyssä on käytetty myös joitain jälkikaiunta -malleja.

Vaikka kaiku-uunin parannukset, kuten kattorakenteen tekeminen tulenkestävästä tiilestä lämmön lisäämiseksi, ovat tehneet niistä monipuolisemman prosessiuunin, ne ovat säilyttäneet suuren osan vuosisatoja vanhasta suunnittelustaan. Jälkikaiunta -nimi itsessään tulee kaarevasta muodosta katon keskelle, jolloin kuumat kaasut voivat virrata ylöspäin ja sitten palata takaisin uunin keskelle. Pakokaasujen savu- tai savuhormien sijainti on yleensä katon alimmassa kohdassa ja katon kaaren korkein kohta on heti tulen ja kuumien kaasujen putkiston päällä. Nämä muutokset ovat lisänneet jälkikaiuttimen lämpötila -aluetta uunin, joka voi antaa ulkoiselle kattorakenteelle jonkinlaisen pitkänomaisen, valaanmuotoisen ilmeen.

Jälkikaiunta -uuni on lätäkköuunin yleinen muoto, joka käyttää samaa periaatetta kuumentaa kuumilla kaasuilla rautamalmin sulattamiseen. Ensisijainen käyttö jälkikaiunta -uuneissa vuodesta 2011 on kuitenkin lyijyn pehmeän metallin sulattaminen puhtaana lyijynä. Näillä uuneilla on useita mahdollisia heikkouksia, joissa ympäröivä ympäristö voi saastua lyijystä. Näitä ovat uuni, joka toimii ylipaineessa, pölyn ja savun vuotojen aiheuttamat päästöt, koska uuni ei ole täysin suljettu kammio, ja lyijyn vapautuminen ympäristöön, kun malmi upotetaan uuniin ja kuona tai puhdas metalli poistetaan.