حتى بداية القرن الثامن عشر كان فحم الخشب[ر] المصدر الوحيد للطاقة الحرارية
اللازمة للتسخين والصهر، ومنذ ذلك الحين بدأ الفحم الحجري[ر] وفحم الكوك[ر] يحلان محله تدريجياً. وفي بداية القرن العشرين بدأت المشتقات النفطية والطاقة الكهربائية تأخذ مكانها في الصناعات التعدينية المختلفة، ومن ضمنها الصهر والسكب. وما تزال جميع هذه المصادر تستخدم، ولكن بنسب تختلف باختلاف حجم الورشات والمصانع التي تقوم بعمليات الصهر وحجم إنتاجها. لذلك فإن التصنيف الغالب على أفران الصهر هو تصنيفها حسب مصادر الطاقة الحرارية، وعلى النحو الآتي:
1ـ أفران الوقود الصلب: وأهمها الفرن المقبب cupola furnace والفرن عاكس اللهب reverberatory furnace. يتكون الفرن المقبب (الشكل ـ1)، من أسطوانة فولاذية طويلة قائمة شاقولياً على قواعد صلبة ومبطنة بالآجر الحراري، وفي نهايتها العليا عند اتصالها بالمدخنة فتحة الملء، يزود الفرن منها بشحنة المعدن المكونة من الحديد الخام وفحم الكوك ومساعدات الصهر (مشكّلات الخبث). وبالحرارة الناتجة من احتراق الفحم عند حزام نفخ الهواء، ينصهر الحديد ويتجمع في الجزء السفلي من الفرن (الحوض)، ومنه يفرغ إلى بواتق السكب، وهذا الفرن خاص بصهر الحديد الخام وتحويله إلى حديد صب ولا يستخدم لصهر المعادن الأخرى. أما الفرن العاكس اللهب (الشكل ـ2) فيتكون من حجرتين متجاورتين من الآجر الحراري، الأولى هي المجمر أو الموقد حيث يحرق الفحم، والثانية حوض الفرن، يجمعهما سقف مشترك يساعد شكله على توجيه اللهب القادم من الموقد باتجاه سطح الحوض لصهر الشحنة المعدنية، وتخرج غازات الاحتراق إلى المدخنة الموجودة في الجانب الآخر من الحوض. يستخدم هذا الفرن لصهر الحديد وغيره من المعادن إلا أنه أصبح نادر الوجود وقليل الاستخدام.
2ـ أفران الوقود السائل والغازي: وأهمها فرن اللهب وفرن البوتقة crucible furnace يتكون فرن اللهب (الشكل ـ3) من حوض طويل من الآجر الحراري والتربة الحرارية المضغوطة في إحدى نهايتيه قناة اللهب والحرّاق، والمدخنة عند النهاية الأخرى. يقوم الحراق بمزج الغاز بالهواء اللازم للاحتراق وإشعاله ضمن قناة اللهب ليتجه باتجاه الشحنة الموضوعة في حوض الفرن، وتخرج الغازات من الجانب الآخر إلى المدخنة. وفي حال استخدام الوقود السائل (المازوت أو النفط الثقيل) يكون الحراق أكثر تعقيداً إذ يقوم بتذرير الوقود أو تبخيره قبل مزجه بالهواء اللازم.
الأربعاء سبتمبر 22, 2010 4:58 am
