بخش اول : کوره کوپل

ذوب کوره کوپل برای تهیه انواع چدن معمولی و چدن چکش خوار مناسب می باشد. اصولا دو نوع کوره کوپل وجود دارد: کوره کوپل سرد دم و کوره کوپل گرم دم. کوره کوپل سرد دم با حرارت هوای محیط  و کوره کوپل گرم دم با هوای پیش گرم شده کار می‌کند. گرمای هوای پیش گرم شده به طور کلی به 400 تا 600 درجه سانتی‌گراد می رسد.  درباره اندازه کوره کوپل در رابطه با راندمان کوره می توان به 6920 Din رجوع نمود.

الف- کوره کوپل هوای سرد ( سرد دم)

1-      ساختمان

در شکل 1، شکل ظاهری یک کوره کوپل سرد دم نشان داده شده است. کوره کوپل از یک جدار استوانه‌ای فلزی تشکیل شده است

به ادامه مطلب مراجعه کنید

بخش اول : کوره کوپل

ذوب کوره کوپل برای تهیه انواع چدن معمولی و چدن چکش خوار مناسب می باشد. اصولا دو نوع کوره کوپل وجود دارد: کوره کوپل سرد دم و کوره کوپل گرم دم. کوره کوپل سرد دم با حرارت هوای محیط  و کوره کوپل گرم دم با هوای پیش گرم شده کار می‌کند. گرمای هوای پیش گرم شده به طور کلی به 400 تا 600 درجه سانتی‌گراد می رسد.  درباره اندازه کوره کوپل در رابطه با راندمان کوره می توان به 6920 Din رجوع نمود.

الف- کوره کوپل هوای سرد ( سرد دم)

1-      ساختمان

در شکل 1، شکل ظاهری یک کوره کوپل سرد دم نشان داده شده است. کوره کوپل از یک جدار استوانه‌ای فلزی تشکیل شده است که قسمت درونی آن از مواد دیرگدازی که معمولا  دارای خاصیت اسیدی یا بازی است، پوشیده شده است. 1 تا 2 سانتی‌متر پایین تر از دریچه ورود بار aجدار زرهی b قرار دارد که به خاطر خنثی کردن ضربات بار کوره کوپل ساخته می‌شود.

دمنده‌های c هوار را از دستگاه دم، لوله‌های هوا و چعبه‌ دم d به داخل کوره هدایت می کنند و در مجموع به کمک مقدار هوا، سرعت هوا را تعیین می‌نماید. این دمنده‌ها غالبا از چدن و به شکل چهارگوش یا گرد ساخته می شوند. مقدار و اندازه آنها بر حسب بزرگی کوره کوپل تعیین می شود.

a-     دریچه ورودی بار

b-     جدار زرهی

c-     لوله‌های دمنده

d-     جعبه دم

e-     تنوره کوره

f-       کف بوته

g-     مجرای تخلیه

h-     پیش گرمگاه

i-        گدازگاه

j-        آتشگاه

k-     بوته

شکل 1

 تعداد لوله‌های دمنده معمولا 4 تا6 عدد است که در یک ردیف هوا را از جعبه دم به داخل کوره کوپل انتقال می‌دهند.

 در بیشتتر کوره‌های کوپل دو ردیف لوله دمنده کار می‌گذارند، به طوری که تعداد آنها را بر جسب بزرگی کوره زیاد می‌کنند. در حالت عادی، لوله‌های دمنده را طوری کار می گذارند که تناسب سطح مقطع آنها به سطح مقطع کوره کوپل به نسبت 1 به 4 تا 1 به 6 برسد. دمنده‌ها در حالت عادی در ارتفاعی معادل  قطر داخلی کوره کوپل از کف کوره به بالا قرار می‌گیرند و اغلب آنها شیب ملایمی به طرف پایین کوره  دارند.

کوره کوپل فاولر دارای این ویژگی است که هدایت هوا در آن به وسیله شکافی صورت می‌گیرد که حلقه‌وار در داخل کوره کوپل نصب گشته  و فقط توسط دنده‌هایی مسدود شده است. در بالای کوره کوپل دودکشی وجود دارد که در بیشتر انواع آن یک جرقه‌گیر نصب شده است تا از خروج ذرات گداخته بار به خارج از کوره کوپل و در نتیجه امکان آتش سوزی جلوگیری شود.  یکی از کوره‌هایی که در اینجا قابل  ذکر است کوره ADS است که در بلژیک ساخته می شود و دارای پوششی بازی است.  ارجحیت کوره ADS در این است که کوره ADSدارای جدار داخلی نازکی است که با هر فرایند گداز جداره توسط لایه‌ای  از سرباره قلیائی جایگزین می‌گردد، به طوری که کوره ADS عملا بدون آستر مورد استفاده  قرار می‌گیرد.

1-      احتراق

 هوایی که از لوله‌های دمنده  به داخل کوره می رسد، خیلی زود  داغ می‌شود و پس از سوزاندن کک، آنرا به گاز کربنیک، (CO₂) تبدیل می‌نماید.این عمل در سوختگاه انجام می‌شود.  شکل 2

اکسیژن هوا در ارتفاعی معادل با پنج برابر قطر متوسط قطعات  کک ( قطر متوسط کک بستگی دارد به مقدار هوای ورودی) می سوزد، در این مرحله مقدار گاز کربنیک به حد ماگزیمم خود می‌رسد.

شکل 2

واکنش Co ₂ + C         2Co  که قبلا به کندی صورت می‌گرفت، در قسمت بالای سوختگاه تبدیل به یک واکنش تعیین کننده برای واکنش‌های بعدی می شود. بر خلاف واکنش‌های احتراق که گرمازا هستند واکنش (بودوار) گرماگیر است. آن قسمت از کوره کوپل که این واکنش در آن انجام می یابد منطقه احیاء نامیده می شود. واکنش‌های گرمازاو گرماگیر در قسمت‌های مختلف کوره کوپل باعث تغییر درجه حرارت می‌شوند. شکل 2 .

منحنی حرارت بعد از مقدار ماکزیمم به علت وجود بودوار که گرماگیر است و سیر نزولی پیدا می کند.

2-      سیر آهن در کوره کوپل

آهن در قسمت فوقانی تنوره در اثر تماس با گازهای متصاعد شده داغ می‌شود. هر چه نسبت سطح خارجی به حجم بیشتر باشد، به همان نسبت هم انتقال گرما از گازها بهتر صورت می ‌گیرد. بعد از آنکه آهن به تدریج به طرف پایین کوره کوپل سرازیر شد، در قسمت احیا یعنی در ابتدای گدازگاه ذوب می‌شود. (گدازگاه). قطرات مذاب از کک‌های داغ گذاشته، از قسمت زیرین محل احیا وارد سوختگاه می‌شود. حرارت آن در این محل بالاتر از نقطه ذوب می باشد و در اینجا تغییراتی در ترکیب شیمیایی آن به وجود می‌آید. در پایان همراه با سرباره تولید شده به بوته می‌رسد و از آنجا  مستقیما وارد حوضچه می گردد.

3-      توان گداز و درجه حرارت آهن

توان گداز و درجه حرارت آهن به مقدار هوای ورودی و کک بارگیری بستگی دارد. رابطه اصولی مقادیر در دیاگرام شبکه‌ای نشان داده شده است. ( رجوع شود به دیاگرام شکبه‌ای) درمقادیر ذکر شده، به ویژه در درجه حرارت آهن، درشتی قطعات رده‌بندی شده، جنس و اندازه قطعات  کک نیز  حائز اهمیت است ( رجوع شود به کک ریخته‌گری).

رابطه بین توان گداز، مقدار هوای ورودی و مقدار به کک به کمک رابطه‌ای از یونگ بلوت و هلر به دست می‌آید: 

 در این رابطه :

S- توان گداز  ( ساعت – تن )

w-  مقدار هوای ورودی، ( دقیقه / متر مکعب)

k- مقدارکک (کیلوگرم /100 کیلوگرم آهن)

N_v – نسبت احتراق

-CO₂ گاز کربنیک

CO – گاز کربن

فاکتور 45/4= مقدار هوایی که یک کیلوگرم کربن لازم دارد تا به گاز کربن تبدیل شود، نسبت = تبدیل 100 کیلوگرم آهن بر دقیقه تن آهن بر ساعت. بین درجه حرارت آهن، مقدار هوای ورودی، مقدار کک و نسبت احتراق  رابطه‌ای وجود ندارد. اما اصولا مشاهده می‌شود که حرارت آهن درست مثل توان گداز، هنگامی‌که مقدار کک بارگیری ثابت و مقدار هوا روبه فزونی است، بالا می رود و افزایش درجه حرارت آهن آنقدر ادامه می‌یابد تا به حد ماگزیمم برسد، بعد از آن، هر چه مقدار هوا بیشتر شود، درجه حرارت آهن کاهش می یابد، حرارت آهن با مقدار هوای ثابت و کک افزوده نیز بالا می‌رود.

لازم است، کار کوره کوپل طوری تنظیم شود که با  مقدار کک انتخاب شده (مورد نظر)، درجه حرارت آهن به حد ماگزیمم برسد. این وضعیت کوره کوپل را بهینه می‌گویند و به همین مناسب، مقدار هوای لازم و توان گداز حاصل را مقدار هوای بهینه و توان گداز بهینه می‌نامند. توان گداز بهینه می‌تواند با توجه به نوع رده‌بندی ساختمان کوره، مقدار کک و نغیره از 7 تا ^t/m².h12 تغییر کند، در حالی که در این رابطه h بر حسب ساعت و m2 مقطعی از کوره در قسمت سوختگاه است که سطح دایره شکل آن معادل یک متر مربع باشد توان گداز باید در هر مورد به خصوص محاسبه شده و مقدار آن معلوم گردد. مقدار کک در کوره کوپل سرد دم بین 10 15٪ است.  مقدار هوای متناسب با بلندی توده کک است و می‌توان آنرا در رابطه بالا به عنوان تابعی از مقدار کک و توان گداز دانست، در حالی که ارزش نسب احتراق (n_v) بر حسب تجربه تخمین زده می‌‌شود.  بهطور کلی درجه حرارت مذاب در کوره کوپل سرد دم بین 1400 تا 1500 در تغییر است که البته 1450 بیشتر معمول است.

4-      طرز کار کوره کوپل سرد دم

کوره کوپل سرد دم، ابتدا از طریق سوختن کک یا جریان هوا، گرم می‌شود. برای این که قبل از ورود بار فلزی کک سرخ شده و به حالت التهاب درآید، لازم است که دستگاه دم برای مدت کوتاهی روشن شود.  سپس زمانی عمل بارگیری کوره انجام می‌شود که بلندی کک بستر به حد لازم رسیده باشد. (بلندی لازم برای کک بستر معمولا برابر است با قطرداخلی کوره از سطح لوله‌های دمنده بالا). در این موقع مواد گداز آور را متناوبا یا یکجا بر روی آهن و کک اضافه می‌نمایند و به محض این که کوره پر شد، جریان هوا را برقرار می‌سازند. آهن مذاب در بوته کوره جمع می‌شود یا مستقیما به دخل حوضچه می ریزد.

5-      دستگاه‌های اندازه‌گیری برای کوره کوپل

برای آن که کار کوره کوپل با اطمینان کامل انجام شود، دستگاه‌های اندازه‌گیری مخصوصی لازم است. برای توزین هر یک از اجزا رده‌بندی، یک ترازوی ثابت یا متحرک به کار می رود. برای کنترل فرایند گداز ( توان گداز و حرارت آهن) دستگاه اندازه‌گیری مقدار هوا لازم است. خرابی‌های کوره کوپل مانند انسداد به وسیله فشارسنجی که غالبا در بدنه کوره کوپل کار می‌گذارند  مشخص می‌ شوند. کنترل درجه حرارت می‌تواند به وسیله  ترموکوپل یا به کمک آذرسنج صورت گیرد. معذالک باید توجه داشت که در اینجا آذرسنجهایی که اساس کار آنها بر طبق اندازه‌گیری انرژی تشعشعی تمام طول موجها و یا آذرسنجهایی که بر اساس اندازه‌گیری انرژی تشعشعی یک طول موج به خصوص کار می‌کنند برای اندازه‌گیری دقیق حرارت مناسب نیستند، زیرا اندازه‌گیری حرارت به وسیله این دستگاه‌ها به میزان تشعشع متغیر مذاب بستگی دارد. محاسبه دقیق درجه حرارت فقط به وسیله آذرسنجهایی که دارای فیلتر برای دو رنگ سبز و قرمز می باشد انجام می گیرد. این فیلتر باعث می شود که جسم به این دو رنگ مشاهده شود با تغییر تدریجی صفحه متحرک مدرجی که باعث مخلوط شدن این دو رنگ می‌شود رنگ سفید مایل به زردی ایجاد می‌شود که  نشان دهنده حرارت مذاب می باشد.

ب: کوره‌های  کوپل هوای گرم (گرم دم)

1-      ساختمان

ساختمان کوره‌های کوپل گرم دم در اصل شبیه ساختمان کوره‌های کوپل سرد دم است. با این فرق که کوره کوپل گرم دم همیشه استوانه‌ای نیست. اولین کوره کوپل گرم دم در اینجا قابل ذکر است، به وسیله شورمن کامل شد.

شکل 3

کوره کوپل گرم دم به کمک گرم‌کننده‌هایی که به طریق بازگشتی هوا را گرم می‌کنند کار می‌کند شکل 3 یک کوره کوپل شورمن را نشان می‌دهد که به گرم کننده‌های جانبی آن متناوبا گاز گرم و هوا داده می‌شود. کوره کوپل گرم دم ، امروزه به ندرت مورد استفاده  قرار می گیرد. یکی دیگر از کوره‌های کوپل گرم دم که امروزه به ندرت مورد استفاده  قرار می گیرد، کوره فرائن کنشت است.

گازهای گرم کوره به لوله‌هایی که دور تا  دور کوره فرائن کنشت را در بر گرفته‌اند وارد می شود و آنها را گرم می‌نماید. از طرف دیگر، در جهت عکس حرکت گازها که از پایین به بالا است، هوای سرد از کنار لوله‌های حامل گاز گذشته، وارد کوره فرائن کنشت می شود. حرارت هوا هنگام ورود به کوره فرائن کنشت به 100 تا 150 می‌رسد.

شکل 4

 هوای سرد در اغلب کور‌ه‌‌هایی که امروزه متداولند، به وسیله رکوپراتور (گرم‌کننده‌های هوا که طریق رکوپراتیو هوا را گرم کی‌کنند) گرم می شود.  برای گرم کردن هوا غالبا از حرارت گازهای گلوگاه استفاده  می شود، به طوری که گازهای گلوگاه را به وسیله دستگاه مکنده به رکوپراتور می رسانند تا در آنجا عمل انتقال گرما از گازها به هوای سرد صورت گیرد.

عمل مکیدن  گازهای خروجی ممکن است به سه صورت انجام گیرد:

الف- کمی پایین تر از دریچه ورود بار ( شکل 5)

 ب- کمی بالاتر از سوختگاه ( شکل 6)

ج- کمی بالاتر از دریچه ورود بار ( شکل 7)

 برای پیش گرم کردن هوا در حالت الف و ج از حرارتی استفاده  می‌شود که در اثر واکنشهای شیمیایی تولید شده است در صورتی که در حالت «ب» هوا بدون دخالت واکنش شیمیایی یعنی فقط به کمک گرمای محسوس گازهای کوره کوپل گرم می شود. گذشته از آن کوره‌های کوپل گرم دمی وجود دارند با رکوپراتورهایی که گرمای آنها از خارج از کوره  تامین می‌شود (شکل 8) و به حرارت ایجاد شده از سوختن گاز داخل کوره بستگی ندارند. امتیاز این نوع کوره‌ها در این است که آسانتر تنظیم می‌شوند.

 شکل 5

برای ثابت نگهداشتن شکل داخلی کوره اکثرا از یک سیستم خنک کننده‌ آبی نیز استفاده  می شود که جنس لوله‌های آن معمولا مسی است. در کنار کوره‌های معمولی که دارای آستراسیدی هستند و در آلمان ساخته می شوند در فرانسه و بلژیک هم در سالهای اخیر کوره‌هایی به نام کوره‌های کوپل متالوژیکی متداول شده است.

شکل 9 یک چنین دستگاهی را که با رکوپراتورهای لوله‌ای و مارپیچی مجهز است، نشان می‌دهد. این کوره‌ها در بعضی موارد با سرباره بازی کار می‌کنند و اغلب در قسمت پایین دارای آستر خنثی هستند، در حالی که در بالای سوختگاه اصولا فاقد آستر دیرگداز می باشند.

به علت آن که این کوره‌های از خارج به وسیله آب خنک می‌شوند، در طرف داخلی بدنه آنها لایه‌ای از آهن و سرباره تشکیل می‌شود  که بر حسب شدت خنک کنندگی آب، دارای ضخامت معینی می‌شود و به جای آستر دیرگداز به کار می‌رود.

شکل 6

این کوره‌ها برعکس کوره‌های سرد دم متداول که فرایند گداز آنها به مدت دو شیفت طول می‌کشد، می‌توانند برای مدت طولانی تری کار کنند.

شکل 7 شکل 8 شکل 9

 2 – عمل احتراق

عمل احتراق در اصل مانند احتراق در کوره‌های سرد دم است، اما ختلاف اصلی در این است که سوختگاه در کوره کوپل گرم دم، به علت استفاده  از هوای پیش گرم شده به سطح دمنده‌ها نزدیکتر می شود. با کوچک شدن گدازگاه، حرارت کوره گرم دم از حد ماکزیمم کوره سرد دم تجاوز می‌کند و در نتیجه واکنش بودوار، شدیدتر صورت می‌گیرد. در چنین شرایطی نسبت احتراق در کوره‌‌های گرم دم کوچکتر می‌شود.

3-      سیر آهن

رجوع شود به بخش یک

4-      توان گداز و موقعیت‌های حرارتی بار

 موقعیت حرارتی بار کوره کوپل گرم دم در اصل مانند کوره کوپل سرد دم است. در اثر ورود هوای پیش گرم شده به کوره کوپل گرم دم، حرارت بار آن ( در صورتی که مقدار کک در دو کوره ثابت باشد) از حرارت بار کوره کوپل سرد دم بیشتر می شود.

درصد مقدار کک را در کوره کوپل گرم دم، اغلب به 8 تا 12٪ می رسانند.  تحت این شرایط حرارت آهن به 1450 تا 1550 می‌رسد. در کوره‌های کوپل گرم دمی که جداره آنها بازی است، مقدار بیشتری کک به کار برده می‌شود. (15 تا 25٪). بدین جهت کربن دهی در کوره کوپل گرم دم بیشتر انجام می‌گیرد. و با این ترتیب می‌توان بار آنها را در مقایسه با بار کوره کوپل اسیدی از موادی که دارای کربن کمتری هستند انتخاب نمود. امتیاز دیگر کوره کوپل گرم دم این است  که به علت خاصیت بازی سرباره آنها، درصد گوگرد آهن پایین‌ می‌آید.

5-      طرز کار

رجوع شود به بخش 1

در آغاز ذوب، هوای گرم وجود ندارد، مگر آن که یک رکوپراتور با گرم کننده خارجی یا یک دستگاه گرم کننده دیگری موجود باشد. بالا رفتن درجه حرارت هوا با گرم شدن رکوپراتور به وسیله گازهای خروجی نسبت مستقیم دارد.

6-      دستگاه‌های اندازه‌گیری

دستگاه‌های اندازه‌گیری که در بخش یک برای کوره کوپل سرد دم ذکر شد، برای کوره‌‌ کوپل گرم دم تغییرات قابل توجهی پیدا می‌کنند، زیرا کوره کوپل گرم دم مراقبت و دقت بیشتری را لازم دارند.  آنالیز گاز در کوره کوپل گرم دم با کمک رکوپراتورهای مجهز به دستگاه‌های اندازه‌گیری خودکار تعیین می‌شود . اندازه‌گیری‌های پی در پی حرارت هوا  در ثابت نگه داشتن حرارت مورد نظر های تاثیر بسیار دارد، علاوه  بر آن این دستگاه‌های اندازه‌گیری حرارت تا حدی هم کار تنظیم کننده‌ها را انجام می‌دهند، یعنی در صورت بالا بودن حرارت هوای احتراقی در رکوپراتور جریان هوای سرد را باز می کنند و در صورت پایین بودن حرارت  هوا، دستگاه‌های گرم کننده ذخیره به کار می‌افتند.

بخش دوم : مواد نسوز در کوره کوپل

1-      بررسی عوامل تخریب مواد نسوز در قسمتهای مختلف کوره کوپل

عوامل  تخریب در کوره کوپل به طور کلی به سه بخش عمده مکانیکی، شیمیایی و حرارتی تقسیم می‌شوند مجموعه عوامل فوق‌الذکر و شدت و ضعف هر یک از عوامل در هر منطقه از کوره کوپل سبب انتخاب  نوع به خصوصی از مواد نسوز در کوره کوپل می‌شود در زیر به شرح منطقه ‌های مختلف کوره کوپل و عوامل تخریب هر منطقه می‌پردازیم.

1-1              پایه یا کف بوته کوره کوپل

در این قسمت تخریب مکانیکی فقط در هنگام اولین شارژ کوره کوپل وجود دارد. تخریب  حرارتی در هنگام ذوب و تخریب شیمیایی به ندرت اتفاق می‌افتد.

2-1 دیواره بوته کوره کوپل

 در این قسمت تخریب شیمیایی و حرارتی در اثر تماس مستقیم با سرباره و آهن مذاب وجود دارد.

3-1 منطقه ذوب ( گدازگاه) کوره کوپل

در این قسمت حداکثر تخریب شیمیایی و حرارتی به وجود می‌آید  لیکن میزان تخریب مکانیکی به حداقل می‌رسد در این قسمت به طور کلی درصد  عمده‌ای از تخریب  ایجاد می گردد.

4-1- منطقه پیش گرم ( پیش گرمگاه) کوره کوپل

در این قسمت از میزان تخریب شیمیایی و حرارتی کاهش یافته، لیکن تخریب مکانیکی شدیدا افزایش می‌یابد.

5-1- دهانه کوره کوپل

در این قسمت شدیدترین تخریب مکانیکی به علت شارژ مواد و کمترین تخریب حرارتی وجود دارد.

6-1- کانال‌های گاز کوره کوپل

در این قسمت به علت وجود حرارت تا C⁰1200 و ترکیب گرد و غبار موجود در آنها انتخاب نوعی مواد نسوز می‌باشد که  قابلیت هدایت گرمایی آنها کم باشد تا بتواند باعث عدم انتقال حرارت به خارج گردد.

2-      مواد نسوز  در کوره کوپل اسیدی

1-2- آجر نسوز  سیلیسی

حاوی بیش از 93 درصد Sio₂ و مقدار کمی آهک به عنوان چسب وزن مخصوص انواع آن بین 34/2 – 45/2 می‌باشد. این نوع آجر برای آستر کردن کوره کوپل به علت گرانی مقرون به صرفه نمی‌باشد.

2-2- آجر نسوز Deva

مانند آجری سیلیسی می‌باشد که به صورت خام مصرف می‌گردد.

3-2- ماسه سنگ طبیعی

بیشتر مورد استفاده  در کارگاه ریخته‌گری می‌باشد.

4-2 – سنگ  کوارتز و زیرکون

به صورت خاک نسوز  و خاک نسوز افشان مورد استفاده  قرار می گیرد. زیرکون حاوی 66 درصدZro₂ و 33 درصد Sio₂ می باشد.

5-2- خاک نسوز کوارتزیت

این نوع مواد نسوز که جهت کوبیدن آستر و یا افشاندن مواد آستر به کار می‌روند دارای مشخصات ذیل می باشند.

Al₂o₃     Fe₂o₃       Mgo + Cao   Seger Kegel

33-30          ٪5/0 – 2/0        ٪5/3 – 5/0      ٪7 – 4    مخصوص کوبیدن

33-30          ٪5/0 – 2/0        ٪5/3 – 1         ٪8 – 5    مخصوص کوبیدن

 6-2- سنگهای شاموتی

سنگهای شاموتی حاوی ٪45 – 15 آلومین و مقدار کمی ٪6  - 5 اکسید آهن و اکسید کلسیم و حدود ٪70 – 50 سیلیس می باشد.  یکی از مشخصات عمده سیلیس که در موقع کاربرد آن به عنوان مواد نسوز باید مورد توجه قرار گیرد افزایش حجم آن در اثر افزایش درجه حرارت می باشد و این به علت تغییر فاز در مقاطع  مختلف حرارتی می‌باشد.  تغییرات حجمی و درجه حرارت‌های تغییر فاز  به شرح زیر می‌باشد.

شیشه کوارتزی (کریستوبالیت)                  (تریدیمت)                       (کوارتز)            (کوارتز)

C⁰ 1725                              C⁰ 1470                       C⁰ 870             C⁰ 573

3-      مواد نسوز در کوره کوپل بازی

در ساختمان این نوع کوره ها می‌توان از آستر با مواد خنثی و یا مواد نسوز بازی استفاده  نمود.

1-3- خاک نسوز کربن‌دار

این خاک در مقابل تاثیرات شیمیایی حرارتی سرباره مقاومت بسیاری دارد خاصیت چسبندگی در این خاک توسط قطران تامین می‌گردد.

2-3- آجر سلیسیوم کاربید

این ماده نسوز حاوی 40 الی 90 درصد Sic می‌باشد.

3-3 دولومیت

خاک دولومیتی که حاوی اسید منیزیم و اکسید کلسیوم Cao است دارای تجزیه شیمیایی به شرح زیر می باشد:

Cao             40%     , 38%  Fe₂o₃ + AL₂o₃ = 11% Sio = 11%

4-3 منیزیت (پری کلاس)

قسمت اعظم  این خاک نسوز از Mgo تشکیل شده و بقیه عناصر شامل AL₂o₃ و Cao و Sio₂می‌باشد.

5-3- کرم منیزیت

 این نوع سنگ مقاومت زیادی در مقابل سرباره‌های ذوب فولاد که حاوی مقدار زیادی اکسید آهن هستند، دارد لیکن در کوره‌های کوپل به علت گرانی آن مصارف زیادی ندارد.

بخش سوم: اطلاعات تکمیلی

1-   بهبود توان گداز در کوره‌های کوپل گرم دم از طریق افزایش حرارت هوای گرم در دمنده‌ها تا ⁰c600 . برای این که در کوره کوپل از انرژی و مخارج صرفه‌جوئی کرد،  باید از مقدار کک بارگیری کاست و به مقدار قراضه فولاد ارزانتر در رده‌بندی  اضافه نمود. این مشکل جدیدی نیست، اما با پیشرفت و تکامل تکنیک باید طوری حل شود که هم از نظر تکنیکی و هم از نظر اقتصادی رضایت بخش باشد. در رده‌بندی یک کوره کوپل  مقدار کک بارگیری به وسیله دو معیار تعیین می‌شود،  مقدار کک مورد نیاز برای ذوب و مقدار کک مورد نیاز برای عمل کربن‌دهی.

معیار اول تعیین کننده مقدار گرمایی که برای دستیابی به حرارت مورد نیاز آهن لازم است، این مقدار کک مورد نیاز در مورد کوره کوپل سرد دم به حداکثر مقدار خود می‌رسد. با استفاده  از هوای گرم،  مقدار کک کاهش می‌یابد  و در حقیقت این کاهش مقدار با ثابت ماندن توان گداز و هوای  ⁰c 600 در دمنده‌ها به حدود 50٪ خواهد رسید.  در صورتی که در این کار از کاهش مقدار کک بارگیری صرفنظر شود، می‌توان توان گداز را از طریق افزایش مقدار هوا تا حدود 80٪  بهبود بخشید.

از این مسئله نتیجه می‌شود که با افزایش حرارت هوای گرم در دمنده‌ها تا  0c 600 یا مخارج کاهش می یابد و یا در صورتی که امکانات رده بندی مواد و بارگیری  اجازه دهد،  می‌توان به افزایش ظرفیت قابل توجهی نائل آمد. کاهش مقدار کک بارگیری در صورتی که کک بستر به قدر کافی باشد باعث می‌شود که بتوان  مقدار قراضه فولاد را که از آهن خام ارزانتر است تا حدود 75٪ زیاد کرد. در این جا معلوم می‌شود که تا چه اندازه مخارج ذوب را  کاهش داد، به خصوص این که کک ریخته‌گری یک منبع انرژی گرانقیمت است.  امروز به علت وجود دستگاه‌های مدرن این امکان وجود دارد که حرارت 600 درجه‌ای هوای گرم را در حین فرایند گداز کاملا ثابت نگه‌داشت. شکل 10

 استوانه کک بستر در کوره کوپل به صورت ستونی عمل می‌نماید که به کمک آن بار فلز در ارتفاع  لازم نگه داشته می‌شود.  در این حالت سطح فوقانی کک بستر قسمت تحتانی گدازگاه را تشکیل می دهد.

ارتفاع کک بستر بستگی دارد به : قطر داخلی کوره کوپل، فاصله بین سطح دمنده‌ها با ارتفاع سرباره و کف کوره ( سیفون هم سطح با کف) ( سیفوت فشار) و علاوه بر آن به مقدار کک‌بارگیری، جنس و اندازه قطعات کک، مقدار و حرارت هوا، فشار هوا، و اجزا رده‌بندی در صورتی که شرایط ذوب ثابت باشد، استوانه‌ کک بستر نیز ثابت خواهد ماند. بین ارتفاع کک بستر ( منطقه چکیدن مذاب) با میزان جذب کربن مذاب رابطه مستقیمی وجود دارد.  نوع شارژ (رده‌بندی) و ارتفاع کک بستر ( منطقه چکیدن مذاب) مقدار کربن را در آهن مذاب تعیین می‌کند. تغییرات بهینه در شرایط ذوب ارتفاع به رده‌بندی صحیح، و فاصله دمنده‌ها از کف کوره کوپل و یا سطح فوقانی سرباره، یعنی به ارتفاع منطقه چکیدن مذاب دارد. به وسیله هوای پیش گرم شده و به کمک ککی که به مصرف سوخت می رسد، گرمایی بیشتری در کوره کوپل ذخیره می شود و مورد استفاده  قرار می‌گیرد. هر چه حرارت هوای گرم  افزایش یابد به همان نسبت هم مقدار گرما بیشتر شود. به همین مناسبت توان موثر گرمایی دستگاه کلا نیز افزایش می‌یابد.  با افزایش حرارت هوای گرم نه فقط به حرارت منطقه اکسیداسیون افزوده می‌شود،

شکل 10

الف- حرارت گاز سوختنی (a)

ب- حرارت هوای گرم در پشت گرم کننده ( رکوپراتور ) پیشین (b)

ج- حرارت هوای گرم در پشت گرم کننده ( رکوپراتور ) اصلی c

د- حرارت هوای گرم در دمنده‌ها

ح- حرارت گاز خروجی در پشت گرم کننده‌های  (رکوپراتورهای) اصلی e

و- حرارت گاز متصاعد کوره کوپل در سطح بار f

ز- مقدار هوای گرمی که به کوره وارد می‌شود. G (m_n 3/ h * 80)

ه. مقدار هوای سردی که وارد گرم کننده‌ها ( رکوپراتورها) می‌شود (h ) ( m _n 3/ h * 120) .

بلکه همزمان  آن حرارت گازهای خروجی کوره نیز، همانطور که شکل  2 هر دو منحنی مربوطه را نشان می‌دهد، افزایش می یابد.

در نتیجه سوخت بهتر، منطقه اکسیداسیون کوچکتر می‌شود، یعنی در صورت ثابت ماندن دیگر شرایط ذوب ، ارتفاع کک بستر کمتر می‌شود. شکل 11.

در صورتی که ارتفاع دمنده‌ها به مقدار  افزایش یابد . شکل 12 ، ارتفاع کک بستر نیز به همان مقدار زیاد می‌شود.

افزایش حرارت گازهای خروجی باعث انتقال منطقه احیا به قسمتهای بالاتری در کوره کوپل میشود و در نتیجه  مقدار گاز کربن موجود در این گاز بیشتر از گازهای خروجی کوره‌هایی است که حرارت هوای پیش گرم شده آنها کمتر باشد.  ازدیاد گاز کربن را می‌توان از طریق افزایش مقدار هوا به شرط ثابت ماندن مقدار کک بدین ترتیب خنثی نمود  که برای هر کیلوگرم  کک اکسیژن بیشتری به کوره کوپل عرضه شود. این عمل باعث تشدید ذوب و افزایش  توان گداز نیز می‌گردد.  با استفاده  از این طریقه نه تنها حرارت گازهای خروجی به علت حرارت بیشتر هوای پیش‌گرم شده افزایش می‌یابد بلکه عمل احتراق نیز شدیدتر شده و باعث کاهش مقدار اضافی گاز کربن نیز می‌گردد.

همزمان با آن در نتیجه افزایش مقدار هوای پیش‌گرم شده، منطقه اکسیداسیون نیز وسیعتر می شود و این بدان معنی است که عمل ذوب تشدید شده و توان گداز در اثر بهتر شدن توان موثر گرمایی و ثابت ماندن ارتفاع کک بستر افزایش می‌یابد. ذوب در کوره کوپلی که حرارت هوای گرم دمنده‌های آن ⁰c600  است، نسبت به ذوب در کوره کوپلی که هوای گرم دمنده‌های آن کمتر است، دارای امتیازهای زیر می باشد:

مذاب  با  درجه حرارت بیشتری خارج می‌گردد.

-         توان موثر گرمایی بهتر و کاهش مصرف کک ( برا هر تن آهن)

-         توان گداز بیشتر

-         سوختگی کمتر آهن، سیلیسیوم  و منگنز.

به طور خلاصه می‌توان گفت: اگر منطقه چکیدن مذاب که در اثر افزایش حرارت هوای گرم کوچکتر می‌شود، از طریق پایین آوردن کف کوره کوپل یا بالا بردن سطح دمنده‌ها وسعت یابد، به طوری که کربن دهی یا کاهش سوخت سیلیسیون در این منطقه

شکل 11

به طور دلخواه میسر گردد، مشاهده می شود که اگر صرفه‌جویی در کک با هوای گرم 450 درجه سانتی‌گراد 3٪ بوده است، در این حالت تا10٪  افزایش می یابد. کاهش مصرف کک برای حرارت هوای گرم  ⁰c600 باعث بهبود یافتن توان موثر گرمایی می شود به شرط این که توان ثابت باشد.  

شکل 12

 نظر به این که کاهش مقدار کک بازدهی به میزان  10٪  حدود 10 تا 13٪ کاهش مقدار گاز کربن موجود گاز گلوگاه کوره کوپل را به همراه دارد. بنابراین گرمای محسوس برای سوزاندن گاز گلوگاه اهمیت بسزائی پیدا می کند، زیرا از گلوکاه کوره کوپل می‌تواند با حرارتی معادل 250 تا 300  و مقدار کربنی در حدود 8 تا 10٪ بدون اشکال در یک  مخزن صورت مقدار بخار آب در این گاز افزایش می یابد.  سوختن گاز خنک گلوگاه کوره که دارای 8 تا 10٪  کربن است، به کمک شعله گاز سنگین یا شعله نفت سبک انجام می‌گیرد. این امر به دلایل امنیتی  و خطر انفجار که مشکلات بسیاری را موجب می‌شود باید با دقت کافی انجام پذیرد. سوزاندن گاز گلوکاه کوره کوپل، در صورتی که آلودگی و گرد و غبار آن به وسیله  رطوبت گرفته شده باشد، زمانی بدون کمک شعله اضافی میسر خواهد بود که مقدار کربن آن از 8٪ بیشتر باشد. برای تعیین روش گرد و غبارگیری از گاز گلوگاه کوره کوپل باید دید که چه راهی با مشکلات کمتر مواجه می‌شود:

الف- گرد و غبارگیری گرم کننده که با گاز آلوده کوره کوپل کار کرده است.

ب- افزای درصد گاز معمولی

ج- کوره کوپل را طوری تنظیم کنند، که گاز گلوگاه بعد از خنک  شدن هم گاز کربن کافی در برداشته باشد.

مقدار گرمای حاصل از سوخت گاز گلوگاه  به طریقه استفاده  از رطوبت گردگیری شده و مقدار گاز کربن آن به میزان کافی باشد، می‌تواند حرارت هوای داخل گرم کننده‌ها  را آنقدر افزایش دهد که حرارت هوای پیش گرم شده در دمنده به 600 درجه سانتی‌گراد برسد.

ذوب در کوره کوپل زمانی ارزانتر تمام می شود که:

الف- مصرف کک تا حد امکان کاهش یابد.

ب- منطقه چکیدن مذاب کربن‌دهی، دلخواه را موجب شود.

ج- حرارت مورد نظر برا ذوب به وسیله حرارت هوای گرم تامین گردد.

د- مقدار بار فلز ارزان قیمت بیش از 50٪ باشد.

ح- به علت حرارت هوای گرم ⁰c600 در دمنده‌ها، ذخیره گرما و در نتیجه توان موثر گرمایی مجموع دستگاه ذوب افزایش یابد.

برای ریخته‌گر، به کار بردن یک دستگاه کوپل گرم دم که حرارت هوای گرم آن در دمنده‌ها ⁰c600 باشد، در رابطه با مخارج ذوب روش منطقی‌تری جهت  ذوب عرضه می‌کند ( در ضمن تمام مقررات مربوط به حفاظت محیط زیست نیز توجه شده است) .

2-      امکانات استفاده  از کندوله پیش احیا شده یا آهن اسفنجی بریکت شد در کوره کوپل

1-        طرح مطلب

کوشش‌های صنایع ریخته‌گری برای تهیه آهن، بدون استفاده  از کوره بلند به تولیدی منتهی می‌شود که به آن بر حسب شکل گندله پیش احیا شده یا آهن اسفنجی می‌گویند. روشهای گوناگون ذوب تحت مفهوم احیا مستقیم خلاصه می شوند و در مقابل روش معمولی استفاده  از کک در کوره بلند طریقه دومی را برای تهیه آهن ارائه می‌دهند.  عامل مشخص کننده روشهای گوناگون احیا مستقیم جدا کردن اکسیژن از ماده احیا شونده ( اکسید آهن) در حالت جامد می‌باشد، در حالتی که شکل ظاهری آن کاملا باقی بماند. وجود اختلاف دراین روشها به ترکیب شیمیایی عامل احیا و نوع ساختمان کوره بستگی دارد. 75 تا 98 درصد از محصولات احیا را فلز تشکیل می دهد. مابقی آن به صورت اکسید آهن و یا به صورت  مواد فرعی می باشد که جدا کردن آن از آهن چنانچه که در کوره بلند هم مشابه می‌شود میسر نیست. به علت جدا شدن اکسیژ=ن سنگ معدن، قطعات آهن اسفنجی یا گندوله پیش احیا شده دارای حفره‌هایی هستند که حجم آنها 50 درصد بوده در نتیجه سطح ویژه از 3 تا cm ²/cm ³5/3 تا c_m ²/cm^3 35 افزایش می‌یابد، قابلیت هدایت گرما 3 تا 4 kcal / mhc^o کاهش می یابد .

افزایش سطح ویژه مشکلاتی از نظر محل و طرز نگهداری مواد ایجاد می‌کند که لزوم بریکت کردن برای جلوگیری از دوباره اکسید شدن را ایجاب می‌کند.

بریکت‌های معمولی به میزان دو برابر آهن اسفنجی پرس نشده، تراکم دارند.  قابلیت اکسیده شدن این بریکت‌ها تقریبا مانند قطعات قراضه هم اندازه خود می باشد.

مقدار انرژی لازم برای انجام کارهای متالوژیکی در کوره‌‌های کوپلی که با مواد پیش احیا شده بارگیری شده‌اند، به مقدار اکسیژن باقمیانده در مواد پیش احیا شده به میزان زنگ زدگی مقدار فرعی و درجه قلیائی آن در سنگ معدن بستگی دارد. اکسیژن باقی مانده در مواد پیش احیا شده به میزان 2 درصد به معنی آن است که درجه احیا در حدود 95 درصد بوده است. بیشتر مواد کانی که برای تهیه آهن اسفنجی مورد نظر می‌باشند درجه قلیائی آنها کمتر از 5/0 و مقدار مواد فرعی آنها در حدود 4 تا 8 درصد می باشد. هدف از این آزمایشها پیدا کردن جوابی برای این سوال است که تحت چه فرضیه ترموتکنیکی و متالوژیکی می‌توان بریکت‌های آهن اسفنجی و گندوله پیش احیا شده را در کوره‌های کوپل به کار برد.

در ضمن باید رابطه فیزیکی و متالوژیکی آنها را در هنگام ذوب با توجه خاص بدین مضوع سنجید که مقدار و ترکیب شیمیایی سرباره بر حسب نوع مواد فرعی در سنگ معدن تغییر پذیر می باشد.ازطرفی باید تحقیق شود که آهن اسفنجی به علت بالا بردن درجه خلوص آن تا چه مقداری می‌تواند جایگزین قراضه فولاد و حتی آهن خام گردد. چون مقدار کربن، سیلیسیوم و منگنز آهن اسفنجی کم است، بایستی تحقیق شود که غیر یکنواخت بودن رده‌بندی در رابطه با محصول نهایی، چه تاثیری بر روی ترکیب شیمیایی خواهد داشت.

علاوه بر آن باید روشن شود که زیادی جرم مخصوص توده آهن اسفنجی بریکت شده  با گندله‌‌های پیش احیا شده چه تاثیری  در عبور هوای کوره دارد و این امر در رابطه با پر منفذ بودن و کاهش یافتن قابلیت هدایت گرما در جسم، چه اثری روی انتقال گرما از گازهای کوره می‌گذارد.

سرانجام باید اثر ازدیاد مقدار سرباره را که توسط وجود مواد فرعی تشکیل  می‌شود، از نظر ترموتکنیکی ، متالوژیکی و تکنولوژیکی بررسی کرد. کاهش  مقدار عناصر کم غلظت در گدازه آهن به علت زیاد بودن درجه خلوص مواد پیشاحیا شده سبب استفاده  بیشتر این مواد برای تولید چدن با گرافیت کروی شده است.

2-        آماده سازی کوره کوپل جهت بارگیری و تخلیه

1-      روشن کردن کوره

بیشتر ریخته‌گری‌ها دست کم از دو کوره کوپل برخوردارند که به تناوب مورد استفاده  قرار می‌گیرند. در ریخته گری‌های کوچک که دارای یک کوره کوپل هستند، هر دو یا سه روز یکبار ریخته‌گری انجام می‌شود. کوره کوپل را که بعد از آخرین ذوب به خوبی بازسازی و خشک شده باشد، به وسیله  هیزم، گاز یانفت معمولی و ... گرم می‌کنند. چنانچه هیزم به کار ببریم،  ابتدا تراشه‌های هیزم یا تراشه‌ چوب را روی بستر ماسه‌ای (کف کوره) قرار می‌دهند، سپس کنده‌های هیزم و سرانجام روی کنده‌ها را مقداری کک بستر اضافه می‌کنند. آنگاه عمل سوختن آغاز می‌شود، از راه گلوگاه آنقدر کک اضافه می‌کنند تا ارتفاع کک بستر بلندی مورد نظر را تا بالای دمنده‌ها به دست آورد.  می‌توان در مصرف چوب صرفه‌جویی کرد، به شرطی که به جای قسمتی از آن، مقداری زغال سنگ جایگزین گردد. برای گرم کردن کوره کوپل به وسیله نفت، هنگام بارگیری کک، به کمک یک ماهیچه دوکی شکل که بعدا برداشته می شود مجرایی برای مشعل گازی یا نفتی ایجاد می‌کنند. دریچه‌ بازسازی ، دریچه تخلیه بار، دریچه بار و دمنده‌های هوا تا شروع ذوب اصلی باز باقی می‌مانند.  گداخته کردن کک بستر حداقل دو تا سه ساعت طول می‌کشد.آستر کوره کوپل به تدریج گرما را می گیرد و در پی ان حرارت به اعماق آستر نفوذ می کند و این چیزی است که برای گرم نگه داشتن آهن حائز اهمیت بسیاری است بعد از این که کک بستر در جلوی دمنده‌ها به گداخته سفید رنگی تبدیل شد به آن کک می‌افزایند تا به ارتفاع لازم برسد و سپس بارگیری را شروع می‌نماید.

توصیه  می شود که در روی کک بستر به میزان 50 کیلوگرم سنگ آهک اضافه کنند، تا تشکیل سرباره بهتر صورت گیرد.  اخیرات دمیدن کک بستر به مدت 15 دقیقه  پرس شده با زاویه  120 از راه دریچه تخلیه بار معمول شده است. بدین طریق کک بستر از کف به بالا داغتر شده و قسمتی از گوگرد آن سوخته می شود. بنابراین اولین آهن تخلیه شده داغتر و کمی گودتر است و مستقیما برای تهیه قطعه ریخته‌گری به کار می‌رود،  در حالی که تا آن زمان مجبود بودند در بعضی از ریخته‌گری‌ها، اولین بار را به صورت شمش بریزند.

2-      خاموش کرده کوره کوپل

برای خاموش کردن کوره کوپل عملیات  زیر انجام می‌گیرد: قطع کردن جریان هوا، خالی کردن تنوره و در کوره‌های دارای اجاق پیشین ، تخلیه سرباره باقمیانده به وسیله باز کردن درب حوضچه، در صورتی که کوره کوپل خوب تنظیم شده باشد، افت اهن به وجود نمی‌آید  و یا افت کمی ایجاد می شود، زیرا تا آن اندازه آهن در کوره کوپل ریخته‌ و ذوب می‌شود که برای ریخته‌گری لازم است.

تا زمانی که کک شارژ در کوره باقی است، مقدار و فشار هوا بدن تغییر باقی می مانند. بنابراین تا پایان ذوب عمل دمش با فشار  ثابت ادامه می‌یابد. بعد  از قطع جریان هوا، دریچه‌های  دمنده را باز می کنند، تا گازها وارد لوله هوا نشود. همزمان با آن ، دریچه تخلیه بار را باز کرده، مذاب آهن باقیمانده را تخلیه می‌نمایند. چفت دریچه کف را شل کرده، کوره کوپل زیر آن را با یک قلاب بلند  یا زنجیر می‌کشند. معمولا دریچه خود به خود به علت وزن خود می‌افتد. در صورتی تمام بار کوره کوپل ذوب شده باشد، فقط کک  بستر ملتهب از دریچه می ریزد و در غیر این حالت، آهن باقیمانده ذوب نشده نیز با آن می ریزد. قطعات به هم چسبیده آهن را باید با میله‌های قلاب‌دار از هم جدا نمود. توده ملتهب کک، آهن و سرباره را باید با فشار آب خنک نمود. جدا کردن مواد تخلیه شده را در روزهای بعد انجام می‌دهند. برای خاموش کوره نباید آب زیاد مصرف کرد، تا کف بیش از حد مرطوب  نشود.

بخش چهارم- محاسبه رده‌بندی مواد ( محاسبات شارژ کوره)

تحت عنوان رده‌بندی تهیه مخلوطی از مواد خام  فلزی فهمیده می‌شود که در اثر ذوب  در کوره کوپل و چدن ریزی دقیق، چدنی با ترکیب شیمیایی دلخواه و مقاومت معین به دست می‌آید. بنابراین، با محاسبه رده‌بندی مواد مقدار لازم هر یک از مواد خام تشکیل دهنده مخلوط معلوم می شود. برای این کار روشهای جدول‌بندی، محاسبه‌ای و نموداری به کار می‌رود. نکته مهم  درهرمحاسبه  رده‌بندی ترکیب شیمیایی چدنی است که باید جنس مورد نظر را ارائه دهد. مشخص کردن ترکیب شیمیایی در این جا شرح داده نمی شود، بلکه فقط به این مسئله پردخته می‌شود که چگونه در کوره کوپل از فلزهای خام مورد دسترس چدنی با خواص دلخواه به دست آورد. ترکیب شیمیایی انواع آهن خام در هر بار واگن متفاوت است، در حقیقت ترکیب شیمیایی حتی در یک بار واگن یکسان نیست. ترکیب شیمیایی آهن برگشتی موسوم به قراضه‌های داخلی نیز متفاوت است که هر چه دررده‌بندی آنها دقت کمتری مبذول شود، به همان اندازه نیز اختلاف ترکیب شیمیایی بیشتر خواهد شد، به ویژه در انجائیکه بخواهند دسته‌های زیادی از مواد خام را ذوب کنند یا هنگامی که به علت اختلال در کار کوره کوپل آهن غیر قابل استفاده‌ای به وجود آید که باید دوباره به کار برده شود. نامطمئن قسمت هر رده‌بندی محاسبه قراضه‌های چدن است، زیرا در لیست قسمت‌بندی این قراضه‌ها نیز، ترکیب شیمیایی یک نوع چدن معین از این لیست یکسان نمی باشد. بنابراین رعایت دقت بیش از اندازه در محاسبه رده‌بندی کار اشتباهی است. در صحت رقم دوم اعشاری همیشه تردید وجود دارد. اگر محاسبه در مثالهای زیر با دقت زیادی انجام شده است، فقط به خاطر آن است که طرز محاسبه را بیشتر روشن و قابل درک سازد.

1-      جدول رده‌بندی گ. مایر

جدول مایر با وجودی که برای تقسیم کردن اجزا رده‌بندی به کار نمی رود، بلکه از آن فقط به عنوان وسیله ای برای تعیین مقدار کربن و سیلیسیوم در چدنی با ساختمان پرلیتی به ضخامت  و شکل معین استفاده  می‌شود، اما بیش از سایر از جدول‌ها متداول شده است. یک مثال کاربرد این جدول را روشن می‌سازد.  مشخصات فیزیکی و شیمیایی محصول به شرح زیر است:

ضخامت  4 تا 14 میلی‌متر باشد، قالب ماسه‌ای خشک، مقدار کربن در حدود 2/3٪ و مقدار فسفر 8/0٪ .

از جدول زیر نتیجه میشود:

امتیاز 22                                            =                      mm 14 تا 4 ضخامت دیواره

امتیاز 9-                                            =                      2/3٪ کربن

امتیاز 5-                                            =                      8/0٪ فسفر

امتیاز 1-                                            =                      چدن خشک  (چدن ریزی در قالب ماسه‌ای خشک)

امتیاز 7 = امتیاز 15- امتیاز 22

مطابق جدول 1:

سیلیسیوم 85/1٪ = امتیاز 7

 جدول 1 : جدول رده‌بندی برای تهیه چدن‌های با بافت اصلی پرلیتی ( طبق گ. مایر)

استفاده  از جدول مزبور می تواند در رابطه با کار کوره کوپل مفید واقع شود. زیرا با ترکیب معلوم چدن به طور مثال به طریق تجزیه طیفی به دست‌ می‌آید، می‌توان تعیین کرد که آهن مورد استفاده  برای چه نوع از قطعات چدن مناسب خواهد بود. در مثال فوق‌الذکر مجموع امتیازها برای کربن سیلیسیوم و فسفر امتیاز است. بنابراین آهن برای چدن ریزی قطعاتی به ضخامت 4 تا 14 میلی‌متر قابل استفاده  است، برای قالب ماسه‌ای مرطوب باید ضخامت 4 تا 17 میلی‌متر باشد.

2-      روش محاسبه&zw