Servers » Pictures » Urbex » Blast furnace
Urbex hoogovens
Forges de Clabecq
Blast furnace

Elementen van een hoogoven

1a

1b

1c

3

4

5

7

Bespreking van de elementen van een hoogoven

Op deze pagina zie je nog meer foto's van de hoogovens van de Forges de Clabecq, met een korte uitleg over de werking ervan. Voer een zoekopdracht uit op “blast furnace” als je meer informatie wenst. Vooral de filmpjes op Youtube zijn indrukwekkend. De benaming "blast furnace" kan je vertalen door "ontploffingsoven", "oven met windstoten", en eigenlijk zijn deze letterlijke vertalingen niet zo onjuist als je ooit de werking van zo'n oven van dichtbij hebt meegemaakt.

Van alle urbex-fotografen ben ik waarschijnkijk diegene die het meest afweet van de werking van hoogovens. Niet dat ik de funktie van ieder leiding ken, maar de grote onderdelen ken ik wel. Alle hoogovens werken volgens dezelfde principes en zijn nagenoeg identiek gebouwd, maar op de drie cowpertorens na hebben ze niet allemaal dezelfde neven-installaties. Bij oudere installaties wordt de restwarmte niet gebruikt en worden de uitlaatgassen niet gefilterd.

De hoogoven zelf heeft een aantal trappen, iedere trap is zo'n 10 meter hoog, goed zichtbaar op de drie eerste foto's:

  • Afvoer van ovengassen. De ovengassen mogen niet zomaar in de lucht losgelaten worden: de stofdeeltjes moeten verwijderd worden (deze bevatten zware metalen en andere mogelijk giftige bestanddelen). Ook bevatten de ovengassen koolstofmonoxyde dat als brandstof gebruikt kan worden om de lucht die in de oven ingeblazen wordt vooraf op te warmen. Bovenaan de oven zitten veiligheidskleppen die opengaan als er een plotse overdruk in de oven plaatsvindt. Dit kan gebeuren als een lading ergens vastzat en plots naar beneden valt (zo'n indrukwekkend fenomeen (youtube!) heet blast out). De verticale constructie van de afvoerbuizen is een eerste scheidingstrap: die zorgen ervoor dat een deel van de stofdeeltjes in de oven terugvallen.

  • Invoer van grondstoffen. Ijzererts, cokes en verschillende produkten om het ijzer te zuiveren worden bovenaan de oven ingebracht door middel van wagonnetjes of slips (goed zichtbaar op foto 1c). Om ervoor te zorgen dat geen ovengassen zouden vrijkomen wordt er met een sluissysteem gewerkt. De bovenste klep gaat open en de lading valt in de sluis. Dan sluit de bovenste klep, en gaat de onderste open: de lading valt dan in de oven.

  • De oven Hier gebeuren de chemische reakties. Cokes branden en leveren de nodige warmte. De temperatuur stijgt tot 1500°C. Zelfs vuurvaste stenen zouden dit niet lang volhouden. Daarom wordt de buitenmantel sterk gekoeld met een watercirculatie (foto 5). Er vormt zich een laag gietijzer tegen de stenen, en die zorgen voor de bescherming van de stenen van de oven. Onderaan de oven wordt hete lucht ingeblazen en bovenaan worden de ovengassen afgetapt.

  • Gietvloer (foto 2) Hier wordt het vloeibaar gietijzer afgetapt, samen met de slakken (onzuiverheden die in het ijzererts zaten) die op het ijzer drijven. De gloeind hete slakken worden met een waterstraal gekoeld (schrikken); het resultaat is ruw zand dat gebruikt worden in de industrie (cimentproduktie en meststoffen). Het gietijzer wordt afgevoerd met torpedovormige wagonnen. In de staalfabriek zal het verder gezuiverd worden. Aan de bovenkant van de gietvloer heb je de ringvormige buis die de hete lucht aanvoert. Deze lucht zal in de oven ingeblazen worden via een aantal spuitmonden.

    Onder de gietvloer heb je nog een verdiep: hier circuleren de torpedovormige wagonnetjes die het gietijzer afvoeren. De slakken worden gescheiden en komen in een silo terecht waar ze met water gekoeld worden: er ontstaat een granulaat dat in de bouw gebruikt kan worden.

2

Foto 3: dit is de eerste fase van de reiniging van de uitlaatgassen in een enorme cycloon (een reuze Dyson stofzuiger). De vliegassen moeten verwijderd worden, want die zouden anders de Cowperovens verstoppen. Vaak is een tweede stap nodig (reinigen door de gassen door een waterreservoir te laten bubbelen of electrostatische reiniging). Dagelijks werden er een paar tonnen fijn stof opgevangen. Voor de verplichte installatie van de filters werd het stof gewoon uitgespuwd met de verbrandingsgassen.

Cowpers

Cowpertorens (foto 4 en links achteraan foto 1c) zijn enorme warmtewisselaars, bijna even groot als de oven zelf.

In Clabecq is er een noodreservoir water gemonteerd op de warmtewisselaar het dichtst bij de hoogoven (witte cylinder boven de cowper). Bij een stroomonderbreking moet dit noodrantsoen dienen om de stalen omhulsel van de oven te koelen (natuurlijke circulatie door de zwaartekracht) totdat de noodgeneratoren opgestart zijn.

Blast furnace

De engelse benaming "bast furnace" komt het het feit dat er lucht in de oven ingeblazen wordt. Deze luchtinspuiting zorgt ervoor dat de oven voldoende warm kan worden om ijzer te smelten. Vòòr deze technologische doorbraak zat het ijzer vast in de afvalstoffen en moest het vrijgemaakt worden door op de roodgloeiende massa te hameren. Eerst gebruikte men gewoon koude lucht, maar de heer Cowper had opgemerkt dat men een hoger rendement kon bekomen (minder cokes nodig) door hete lucht in te blazen. Cokes werden dan vooral gebruikt wegens hun sterk reducerende eigenschappen, en minder wegens de verbrandingswarmte.

Waterkoeling

De hoogoven zelf wordt gekoeld door een geforceerde watercirculatie (foto 5). De groene leidingen die je op sommige foto's kan zien vervoeren allemaal koelwater naar de oven. De temperatuur in de oven bedraagt ongeveer 1500°, en zelfs voor de hittebestendige stenen is dit een te hoge temperatuur.

Door de sterke afkoeling van de buitenmantel wordt een deel van het geproduceerde gietijzer vast en vormt zo een beschermende laag tussen de ruwe materialen in de oven en de binnenbekleding in vuurvaste stenen. Zonder deze beschermende laag zouden de vuurvaste stenen binnen de korste keren verslijten door de ruwe grondstoffen. Het gietijzer moet verwijderd worden met gasbranders als de oven onderhouden wordt (vervangen van de binnenbekleding).

Op de vergroting zie je een temperatuuropnemer (thermokoppel). Het signaal van de thermokoppel wordt versterkt in een schakelkast op het verdiep zelf en dan naar de controlekamer doorgestuurd.

Foto 6: de hete lucht loopt via dergelijke buizen. Een vuurvaste binnenbekleding si noodzakelijk, want staal zou zacht worden aan dergelijke hoge temperaturen.

6

De hoogoven werkt in continu gedurende zijn volledige cyclus (tussen twee onderhoudsbeurten die om de 10 jaar moeten plaatsvinden). In deze tijdspanne heeft de oven ongeveer 10 miljoen ton ruw ijzer geproduceerd.

Grondstoffen worden meermalen per dag ingebracht en het gietijzer wordt éénmaal per dag afgetapt. De onderhoudsploegen moeten dus dag en nacht paraat zijn. Op regelmatige tijdstippen moeten de filters gecontroleerd worden, moeten de turbocompressoren gesmeerd worden, enz.

Op foto 7 zie je de klassieke muren van de hoogoven, met de bakstenen die voldoende gaten bevatten om een goede verluchting mogelijk te maken. Een dergelijke constructie zie je op de gietvloer van de meeste hoogovens: lucht mag vrij circuleren, maar de regen moet tegengehouden worden. Ook Duisburg heeft dergelijke muren rond de gietvloer.

“coulée du loup”

Het stilleggen van de oven is een complexe procedure (indien de bedoeling is dat de oven opnieuw opgestart zou kunnen worden): werking onder verminderde belasting (minder erts). Dan worden er geen grondstoffen meer ingebracht en bij iedere aftapoperatie zakt het niveau van de materialen in de oven (descente de charge). La “coulée du loup” is een moment vol emotie: de laatste afname van gietijzer. Er wordt afgetapt volledig onderaan de haard om de oven leeg te krijgen. Het gecontroleerd stopzetten van de oven duurt een kleine week, vanwege de enorme warmte die in de oven opgeslagen is. Pas dan kunnen er mensen in de oven gaan.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's