Kupol ocağı, dökme demiri kok kömürü yakarak ergiten dikey bir şaft ocağıdır. Yüz yılı aşkın süredir kullanılıyor ve yüksek tonajda sürekli sıvı metal veren en ucuz yöntemlerden biri olmaya devam ediyor. Türkiye'de ise çevre şartları ve kalite kontrolü yüzünden tesislerin büyük kısmı indüksiyon ocağına geçti.
Nasıl çalışır
Ocak çelik bir gövdeden ve içindeki refrakter astardan oluşur. Üstten sırayla kok, pik demir, hurda, çelik hurdası ve kireç taşı şarj edilir. Alttaki tüyerlerden hava üflenir, kok yanar ve çıkan ısı metali ergitir. Sıvı metal ocağın altında toplanır ve deliğinden sürekli ya da aralıklı alınır. Kireç taşı curuf oluşturur, curuf ayrı bir delikten alınır.
Soğuk ve sıcak hava üflemeli kupol
Soğuk hava kupolünde ortam havası doğrudan üflenir. Yapısı basittir, yatırımı düşüktür. Kok tüketimi metal şarjının kabaca yüzde 10–15'i kadardır.
Sıcak hava kupolünde baca gazının ısısıyla hava 400–600 °C'ye ısıtılıp üflenir. Kok tüketimi düşer, metal sıcaklığı yükselir ve daha fazla çelik hurdası kullanılabilir. Yatırım ve bakım daha pahalıdır, büyük tonajlı tesislerde kendini öder.
Kok yerine doğalgazla çalışan kupol tipleri de var ama Türkiye'de yaygın değil.
Kupolün avantajları
- Sürekli ve yüksek tonajda metal verir. Saatte 5–20 ton ve üstü kapasiteler var.
- Elektrik altyapısı gerektirmez. Trafo gücünün yetmediği bölgelerde tek seçenek olabilir.
- Ucuz ve paslı hurdayı tolere eder.
Dezavantajları
- Baca gazı ve toz emisyonu yüksektir. Toz filtresi ve gaz arıtma olmadan bugün çevre izni almak çok zordur.
- Kimyasal analizi tutturmak indüksiyona göre zordur. Kok kükürt verir, sfero dökümde kükürt giderme ayrıca gerekir.
- Kısa süreli ya da az tonajlı üretimde verimsizdir. Ocak bir kere yakılınca uzun süre çalışmalıdır.
- Alaşım değişimi yavaştır.
Kupol mü indüksiyon mu
Karar üç soruya bağlı:
- Günde kaç ton ve kaç saat döküyorsunuz? Günde 2 vardiya, saatte 10 tonun üstünde sürekli üretimde kupol hâlâ rekabetçidir. Daha küçük ve kesintili üretimde indüksiyon öndedir.
- Elektrik gücü ve fiyatı ne durumda? İndüksiyonda ton başına 550–650 kWh harcanır. Bölgenizde trafo artırımı mümkün mü, ne kadar sürer?
- Hangi malzemeyi döküyorsunuz? Sfero ve alaşımlı dökümlerde indüksiyonun analiz hassasiyeti büyük avantajdır.
Çoğu tesis için karma çözüm de mümkün: kupolde ergitip indüksiyonda bekletme ve alaşımlama (dupleks düzen).
Kupolden indüksiyona geçiş
Kupolden indüksiyona geçen tesislerde en sık atlanan kalemler:
- Trafo ve OG hücreleri, elektrik dağıtım şirketinden güç artırımı
- Kapalı devre soğutma sistemi
- Şarj düzeni: kupol için hazırlanmış şarj malzemesi indüksiyonda farklı boyut ve temizlik ister
- Personel eğitimi: astar sinterleme, ocak işletme
ZENES geçiş projelerinde güç hesabını, ocak seçimini, trafo ve soğutma planını birlikte çıkarır. İkinci el indüksiyon ocağı ile yatırımı yarıya indirmek de mümkün. Satıştaki ocaklar için İkinci El Makineler sayfasında ergitme grubuna bakın.
Sık sorulan sorular
Kupol ocağı ton başına ne kadar kok harcar?
Soğuk hava kupolünde metal şarjının yaklaşık yüzde 10–15'i kadar. Sıcak hava kupolünde daha az.
Türkiye'de kupol ocağı hâlâ kullanılıyor mu?
Evet, özellikle yüksek tonajlı gri döküm yapan bazı tesislerde. Ama yeni yatırımların çoğu indüksiyon ocağı.
Kupol ocağı için çevre izni gerekir mi?
Evet. Toz ve baca gazı emisyonu için filtre ve ölçüm şartı var. İzin süreci yatırım planına baştan konmalı.
