Technisch Werken

Wat is een puddeloven en waar wordt deze oven voor gebruikt?

De puddeloven is een oven die wordt gebruikt voor het maken van smeedijzer of staal. Het is een liggende vlamoven die is uitgevonden in 1784 door Henry Cort. In een puddeloven wordt ijzer verhit door een vlam die er overheen strijkt. Hierdoor verandert het ijzer in een deegachtige massa die vervolgens in de juiste vorm kan worden gesmeed. Het ijzer wordt dus in een puddeloven niet gesmolten tot een vloeibare massa. Het smeden van het ijzer werd door een smid gedaan voor het vervormen en voor het verwijderen van de slak.

Een puddeloven werd over het algemeen verhit met steenkool. Door steenkool te verbranden ontstaat een groot vuur. De vlammen van het vuur worden gebruikt voor het verhitten van het ijzer dat in de over wordt gebracht. Daardoor wordt de puddeloven een vlamoven genoemd. De puddeloven heeft vroeger de Frischhaard vervangen. De Frischhaard werd vooral gestookt op houtskool. Deze brandstof werd echter steeds schaarser. Steenkool was als brandstof makkelijker verkrijgbaar vandaar dat de puddeloven efficiënter werd dan de Frischhaard.

Puddelstaal
Het verwerkingsproces van gietijzer naar smeedijzer of staal wordt ook wel puddelen genoemd. Het product dat door dit proces wordt vervaardigd noemt men ook wel puddelijzer. Henry Cort vond in 1784 het dry puddling uit. Later werd in 1839 door Joseph Hall het wet puddling-procedé ontwikkelt. Hierbij werd aan het puddelen ook schroot toegevoegd en later ook ijzerschilfers. Door deze toevoeging werd het puddelproces heftiger en verliep het sneller en efficiënter. Er kon meer worden geproduceerd.

Puddelijzer bevatte in eerste instantie meer koolstof dan smeedijzer. Pas sinds 1835 werd het mogelijk om tijdens het puddelen het koolstofpercentage zover om laag te brengen dat puddelstaal ontstond. Puddelstaal heeft een lager koolstofpercentage dan puddelijzer en gietijzer. De bereiding van puddelstaal vond pas sinds 1850 op industriële schaal plaats. Toch is puddelstaalbereiding nooit heel populair geworden. Er werden namelijk nieuwe processen ontwikkelt voor de bereiding van staal.

Bessemerprocedé
In 1855 deed het Bessemerprocedé zijn intrede. Dit proces werd ontwikkeld door Henry Bessemer (1813-1898’. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een convertor die ook wel Bessemerconverter wordt genoemd. Deze wordt met ruwijzer gevuld dat uit hoogovens afkomstig is. Tijdens het Bessemerprocedé wordt dit ruwijzer omgezet in staal. Het koolstofpercentage wordt omlaag gebracht door de koolstof te laten oxideren. Daarvoor wordt lucht door het gesmolten ruwijzer geblazen. Hierdoor verbrand de koolstof en dient de koolstof tevens als brandstof. Dit is een zeer economisch systeem. Als het proces eenmaal in werking werd gezet bleef het op gang.

Vlamoven
Vlamovens werden echter steeds beter en efficiënter. Uiteindelijk zouden vlamovens het Bessemerproces verdringen. Hierbij worden ruwijzer uit de hoogoven vermengd met ijzererts en schroot. De verhoudingen tussen deze verschillende onderdelen van het mengsel dienen zo optimaal mogelijk te zijn. Als dat het geval is verdwijnt een groot deel van de koolstof en zuurstof uit het mengsel in de vorm van koolstofmonoxide. Dit gas werd vervolgens gebruikt om de luchtstroom te verhitten.

Siemens-Martinproces
In 1865 werd het voor het eerst het Siemens-Martinproces toegepast op industriële schaal. Dit is een  raffinageproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een oven. Deze oven wordt op temperatuur gehouden door warmte extern toe te voegen. Hiervoor wordt brandstof in de vorm van olie of gas verstookt. De oven wordt gevuld met schroot, kalksteen en ruwijzer. De kalksteen zorgt er voor dat de silicaten uit het ganggesteente worden gebonden tot een slak. De slak drijft op het vloeibare staal en wordt afgegoten in een slakkenpan. Door de oxidatie en verbranding reduceert het koolstofpercentage van het gesmolten ruwijzer en schroot. Hierdoor ontstaat staal.

Oxystaalproces
Het oxystaalproces heeft in de twintigste eeuw vrijwel geheel het Siemens-Martinproces vervangen. Tijdens dit proces wordt oxystaal vervaardigd. Dit wordt ook wel geschreven als oxistaal. Dit staal wordt vervaardigd in een convector die gevuld is met staalschroot en vloeibaar ruwijzer. Het percentage schroot is vijfentwintig procent en de overige vijfenzeventig procent bestaat uit vloeibaar ruwijzer. Aan de bovenkant van de convector wordt met een lans zuiver zuurstof op het gesmolten schroot en ruwijzer geblazen. Dit zorgt er voor dat de koolstof oxideert en verbrand. Dit gebeurd ook met de magnesium en silicium die zich in het mengsel bevinden. Het oxystaalproces verloopt heel snel. Daardoor kan ik een korte tijd veel oxystaal worden geproduceerd. De snelle productie zorgt er voor dat een groot deel van het staal in de wereld wordt vervaardigd doormiddel van het oxystaalproces.

Deel dit artikel!

Als senior intercedent bij een groot technisch uitzendbureau is Pieter Geertsma verantwoordelijk voor het bemiddelen van personeel in het marktsegment werktuigbouwkunde. Daarnaast is hij landelijk aanspreekpunt voor vragen over dit marktsegment en de ontwikkelingen die daarin plaatsvinden. Door intensieve samenwerking met interne en externe collega’s heeft hij een goed beeld van de totale technische markt. Hierdoor krijgt hij naast nieuws over techniek, innovaties en arbeidsmarkt ook actuele vacatures binnen.

Getagd met , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,
Geplaatst in Techniek
Like ons op Facebook!