Gepubliceerd op 28-02-2021

Ovens

betekenis & definitie

Bakkers-ovens

Eeuwenlang waren de bakkersovens van steen opgetrokken; zij werden in de bakruimte zelve gloeiend gestookt. Het vuur werd er vervolgens uitgehaald en door het te bakken deeg vervangen. Als brandstof gebruikte men hout. Men heeft deze bakovens verbeterd door den vuurhaard er van gescheiden te houden, met het doel voortdurend te kunnen doorwerken, den oven zindelijk te houden, brandstof te besparen, en om het meestal dure hout door goedkooper brandstof (turf, bruinkool, steenkool) te kunnen vervangen. Ook legde men zich op het construeeren van ijzeren ovenS toe. Een verdere verbetering was het aanbrengen van een uittrekbaren bakhaard, zoodat men gemakkelijk den oven kon vullen en ledigen.

Voor verwarming kwam men tot het gebruik van heete lucht en van warm water. Ook bij de warmwaterovens is de verwarmingsruimle geheel en al van de bakruimte gescheiden. De verwarming van laatstgenoemde wordt door tal van smeedijzeren of stalen buizen verkregen; deze worden aan een der uiteinden in een met vuurvasten steen bekleeden vuurhaard verwarmd. De ijzeren haard van den oven is op rails beweegbaar.

Bessemer-O.

Deze ovens dienen voor de bereiding van hl et zoogenaamde Bessemerstaal. De verandering van ruw-ijzer in een smeedbaar product kan slechts met behulp van lucht plaats hebben (haardfrischen, puddelen). Henry Bessemer kwam nu in 1855 op het idee de inwerking der lucht krachtiger te maken door deze door het vloeibare ijzer te blazen, waarin hij na vele proefnemingen en met hulp van den Zweed Göranson slaagde. Deze vinding bracht groote verandering in de smeed jjzerindustrie; immers dezelfde hoeveelheid ruw-ijzer, (ongeveer 3 ton), die een puddeloven in 24 uren verwerken kon, werd door Bessemer in 20 minuten gefrischt. Het bleek echter dat niet uit ieder ruw-ijzer goed staal te vervaardigen was, men kon niet alle bijbestanddeelen weg krijgen. Vooral het voor smeedbaar ijzer zoo lastige phosphorus, waardoor het staal bros en koudbreukig wordt, bleef onaangetast.

Men Was dus genoodzaakt van een soort ijzer gebruik te maken, dat zeer arm aan phosphorus was. Ofschoon de puddeloven voortdurend op hooge temperatuur gehouden wordt, werd het ontkoolde, smeedbaar geworden ijzer toch vast, daar de warmtegraad niet voldoende is om het vloeibaar te houden. De Bessemeroven nu werd niet verwarmd, maar aan zijn inhoud wordt door de ingeblazen lucht, die de temperatuur van het vloeibare ijzer aanneemt, een 'groote hoeveelheid warmte onttrokken. Dit is mogelijk door de ontwikkeling van zeer veel warmte bij het proces zelve, door de uiterst snel plaats hebbende verbranding van die bestanddeelen van het ruw-ijzer, die een zeer hooge verbrandingswarmte hebben, (silicium en mangaan) en ook door verbranding van een gedeelte van het ijzer zelf.

Het ruwe ijzer ontneemt men voor iedere smelting, bij hoeveelheden van 10 è, 16 t. direct aan den hoogoven en smelt het met cokes in koepelovens, voor het in de Bessemerovens komt. De Bessemeroven heeft ook nu nog zijn oorspronkelijken vorm, dien van een met het steeleinde naar boven gekeerde peer, waarvan het boveneinde eenigszins schuin staat, en afgeknot is. Daarom spreekt men ook van de Bessemerpeer. Om de er in plaats hebbende omsmelting voert deze oven ook den naam van konverter. In tegenstelling met alle andere metallurgische ovens staat hij gewoonlijk niet vast, doch hangt draaibaar aan twee sterke tappen in kussenblokken. Een dezer tappen is hol en dient tot verbinding van oven en windleiding.

De oven wordt voor het inbrengen en uitgieten van den inhoud door een stoommachine en een wurmwiel om zijn tappen gedraaid. Is de oven uit de koepelovens gevuld, dan zet men de windleiding aan, en zoodra de wind ongeveer een atmosfeer overdruk heeft, richt men den oven plotseling vertikaal. De wind werkt dadelijk oxydeerend en verbrandt eerst silicium en mangaan, waardoor de temperatuur eenige honderden graden stijgt. Na enkele minuten begint oen krachtige oxydatie (verbranding) van de koolstof van het ruw-ijzer tot koolzuur. Na ongeveer 10 minuten is ook de koolstof afgescheiden, de vlam gaat uit en het proces is geëindigd.

Cement-O.

Zie Portlandcement.

Electrische-O

In de electrische ovens maakt men voor smelten van den electrisehen stroom gebruik. De eerste, die de warmtewerking van den stroom toegepast was William Siemens. Hij gebruikte hiervoor een lichtboog dien hij in een toestel op stukken staal liet inwerken. Zijn fornuis bestond uit een smeltkroes in welks bodem een geleiding van kool of platina was bevestigd', die met de positieve pool der dynamo verbonden was. De stukken staal werden in de kroes gedaan, en kwamen daardoor met de positieve pool in aanraking. De andere pool was met een koolstaaf verbonden, die loodrecht boven het staal hing, en de stukken met de onderste spits aanraakte. Zoodra de stroom door het toestel ging, werd de koolstaaf door een zelfwerkenden regulateur eenige m.m. in de hoogte getild, zoodat een lichtboog ontstond, die ook gedurende het smelten van het staal door de werking van den regulateur bleef bestaan.

Een eenigzins vereenvoudigde en verbeterde smeltoven, was die van Gebr. Cowles, en op hem volgde Heroult, die bij zijn aluminiumfabricage eveneens de electrische smelting toepaste. In de laatste jaren heeft ook Taussig getracht door den electrisehen stroom metalen in het luchtledige te smelten, om ze aldus voor de inwerking der zuurstof te beschutten. Ook hij maakt van den lichtboog gebruik; zoo ook Ducretet en Lejeune, die een fornuis construeerden, waarmede zeer hooge temperaturen kunnen worden verkregen voor het vloeibaar maken van moeilijk smeltbare stoffen. Ook hiérbij werd met den lichtboog gewerkt; zoo ook in het toestel van Henri Moissan, die daarmede verschillende zeer belangrijke proeven nam. Hij heeft er verschillende metalen mede afgescheiden, die vroeger bijna niet te verkrijgen waren, bijv. uranium. Ook gelukte het hem op deze manier kleine diamantjes te vervaardigen. (Zie verder het werk over electriciteit van Arthur Wilke, in ’t Nederlandsch vertaald door P. van Cappelle).

Hoog-O

zie fig. 1 van de plaat) zijn schachtovens, waarmee uit afwisselende lagen van ijzererts vermengd met kalksteen (dit mengsel noemt men in bet duitsch „Möller”) en kool (houtskool of cokes), dat ontstoken wordt, het ruwe ijzer verkregen wordt, terwijl als bijproduct de slakken ontstaan, en er gassen, de „gichf’gassen, van boven uit de laadruimte (duitsch „der Gicht”) ontwijken. De slakken vloeien, behalve een korten tijd na iedere aftapping van ijzer, voortdurend uit een iets onder de plaatsen waar .wind wordt ingeblazen gelegen opening, die men voor beschutting van het metselwerk met een koel gehouden bronzen buis, den Lürmannschen slakkenpot bekleedt. In wagentjes vangt men de vloeibare slakken op, en wanneer deze in vasten toestand zijn overgegaan, stort men ze nit op den stort, soms ook wel in stroomend water. De slakken worden thans veel gebruikt voor de vervaardiging van cement, metselsteen en -specie, ook dienen ze voor verharding van wegen.

Het hoofdbestanddeel, het ruw-ijzer, zamelt men in het onderstuk zoolang op, tot dat zijn oppervlak de uitvloeiopening der slakken bijna bereikt heeft. Dan opent men een in den ovenwand, onmiddellijk boven den bodem gelegen gat 9. De oven wordt dan „aangestoken” (d. w. z. afgetapt), en men laat den inhoud in greppels, in vooraf gereed gemaakte zandvormen of in ijzeren schalen loopen, waarin het in den vorm van staven en platen vast wordt, of men zamelt het op in gemetselde groote pannen, om er in nog vloeibaren toestand staal van te vervaardigen.

Men onderscheidt twee soorten ruw-ijzer (of gietijzer) wit en grauw. Het eerstgenoemde is gelegeerd met al de er in voorkomende koolstof, in het laatstgenoemde komt de koolstof grootendeels als graphiet voor. Behalve koolstof spelen echter ook de in het ijzer voorkomende hoeveelheden mangaan en silicium een belangrijke rol, het al of niet voorkomen van deze stoffen bepaalt de soort van het ijzer. Mangaan bevordert het binden van de koolstof; in wit ruw-ijzer komt dus steeds een meer of minder groote hoeveelheid mangaan voor. Het oefent ook invloed uit op de vorming van een straalvormig weefsel en tabletvormige kristallen, zooals in het spiegelijzer voorkomen. Naar de breuk onderscheidt men mat (niet kristallijn) straalvormig wit-ijzer en spiegelijzer, dat met toenemend mangaangehalte in ijzermangaan overgaat.

< >