Hreinsun mýrarjárns í blástursofni – frá málmgrýti til smíðajárns

Veldu flatt, þurrt land að minnsta kosti 5 metra frá hvers kyns mannvirki eða eldfimu efni. Ofninn gefur frá sér mikinn hita og framleiðir þykkan reyk í marga klukkutíma. Hreinsaðu 3 metra radíus niður á bera jörð. Forðastu lágt liggjandi svæði þar sem vindur er hindraður — náttúrulegur dráttur bætir við belgina.

Grafðu skálarlaga gryfju sem er 30 cm djúp og 40 cm í þvermál. Þessi eldstæðisgryfja safnar gjalli við bræðsluna og styður við ofnskaftið fyrir ofan. Þjappaðu gryfjuveggjunum vel. Ef jarðvegurinn er sandkenndur, klæddu gryfjuna með 2 cm lagi af leir til að koma í veg fyrir hrun.

Blandaðu eldfösturleir saman við fínan sand og smátt skorið hálm í hlutfallinu u.þ.b. 3:1:0,5 miðað við rúmmál. Sandurinn eykur hitaþol og dregur úr rýrnunarsprungum. Hálmurinn brennur upp við brennslu og skilur eftir holrúm sem taka í sig hitaáfall — án hans myndu ofnveggirnir springa við upphitun. Hnoðaðu blönduna vandlega þar til hún er einsleit og bættu við vatni þar til hún hefur stífa, meðfærilega áferð, svipaða og brauðdeig.

Byggðu sívalan skaft miðjaðan á eldstæðisholunni. Byggðu upp með þykkum leirstrengjum eða plötum af leirblöndunni, hvert lag 5-8 cm þykkt. Markmiðsmál: 30 cm innra þvermál, 60-80 cm hátt, með veggjum 5-8 cm þykkum. Hafðu innra byrðið slétt og veggina eins jafna og mögulegt er. Skildu eftir op nálægt botninum (10 cm yfir jörðu) fyrir túyere-opið — ekki loka þessu gati.

Tuyere er loftinntakið þar sem stútur belgsins fer inn í ofninn. Myndaðu hringlaga op 5-7 cm í þvermál, staðsett 10 cm yfir botni skaftsins. Hallaðu því örlítið niður á við (um 15 gráður) svo loftblásturinn lendi á miðju eldstæðisins. Tuyere getur verið gat í gegnum vegginn eða sérstakt leirrör sem er sett inn í vegginn. Gakktu úr skugga um að stútur belgsins passi þétt en sé hægt að fjarlægja hann.

Leyfðu ofninum að þorna í lofti í að minnsta kosti 24 klukkustundir. Ef tími leyfir er betra að hafa 2-3 daga. Hröð þurrkun veldur sprungum. Þegar yfirborðið er orðið þurrt skaltu kveikja lítinn eld inni í ofninum (kveikiefni og nokkra spýtur) og halda honum logandi í 2-3 klukkustundir til að losa raka úr veggjunum. Auktu eldinn smám saman. Gufa sem sleppur úr veggjunum er eðlileg — sprungur má laga með nýjum leir. Ofninn verður að vera alveg þurr áður en full bræðsla fer fram, annars er hætta á sprengikenndri flögnun vegna gufu sem situr föst.

Áður en bráðnun fer fram verður grýtið að vera ristað í opnum eldi. Dreifðu þurrkuðu mýrarjárnshnyðjunum yfir rúm af logandi eldiviði og haltu sterkum eldi í 1-2 klukkustundir. Ristun rekur burt efnabundið vatn úr limóníti (FeOOH → Fe₂O₃ + H₂O) og breytir vatnsbundna grýtinu í vatnslaust járnoxíð. Grýtið breytist úr okkurbrúnu í dökkrautt eða fjólublásvart. Ristað grýti er gljúpara og afoxast hraðar í ofninum.

Þegar málmgrýtið hefur kólnað skaltu brjóta það niður í bita sem eru 1-2 cm á breidd með hamri á sléttum steinfleti. Smærri brot afhjúpa meira yfirborð fyrir afoxandi lofttegundirnar inni í ofninum, sem bætir járnuppskeruna verulega. Fleygðu öllu duftkenndu ryki, því það stíflar loftstreymið. Flokkaðu og leggðu til hliðar u.þ.b. 5 kg af muldu, steiktu málmgrýti.

Brjótið harðviðarkol í einsleita bita 2-3 cm í þvermál. Jöfn stærð tryggir jafnt loftflæði um ofnsúluna — of stórir bitar mynda kaldar blettir, en ryk stíflar drátt. Undirbúið um 15 kg af kolum í réttri stærð. Hlutfall kola og málmgrýtis fyrir mýrarjárn er um 3:1 miðað við þyngd — þú þarft mun meira eldsneyti en málmgrýti.

Fylltu ofnsskaftið með eldiviði og viðarkolum og kveiktu í frá toppnum. Leyfðu ofninum að brenna frjálslega í 30-60 mínútur þar til innveggir glóa appelsínugulir. Þetta skref hitar eldfasta veggina smám saman upp í vinnuhita og kemur í veg fyrir hitasprungur. Ofninn er tilbúinn fyrir bræðsluna þegar þú sérð appelsínugulrauðan hita stafa frá blásturopinu.

Festu belgstútinn í blástursopið (tuyere). Þéttu allar glufur í kringum stútinn með blautum leir til að koma í veg fyrir loftleka. Byrjaðu að dæla belgnum á jöfnum hraða, 60-80 slög á mínútu. Þvingaði loftblásturinn eykur bruna inni í ofninum og hækkar hitann úr u.þ.b. 800°C (náttúrulegur dráttur) í 1100-1300°C (þvingaður dráttur). Þú heyrir ofninn drynja þegar loftblásturinn fer að virka.

Með belgjunum í gangi og ofninum á fullum hita, fyllið upp með kolum til að fylla skaftið. Bætið síðan við fyrstu málmgrýtishleðslunni — u.þ.b. 500 g af muldu ristuðu málmgrýti dreifðu jafnt ofan á kolin. Hyljið strax með öðru 5 cm lagi af kolum. Málmgrýtið sígur hægt í gegnum kolasúluna og fer um afoxunarsvæðið þar sem kolmónoxíð tekur súrefnið af: CO + Fe₂O₃ → Fe + CO₂.

Á 10-15 mínútna fresti skal bæta við öðrum 500 g skammti af málmgrýti og síðan kolum til að halda skaftinu fullu. Kolin brenna stöðugt niður, þannig að súlan sígur. Haldið stöðugum takti: hlaða, dæla, hlaða, dæla. Bræðslan krefst 3-5 klukkustunda af samfelldri hleðslu, eftir magni málmgrýtis. Haldið blásaranum í gangi án truflana — jafnvel stutt hlé lækkar hitastigið undir afoxunarmörkin.

Eftir 1-2 klukkustundir af hleðslu byrjar fljótandi gjall að myndast í eldstónni. Gjall er glerkennd blanda af járnsílíkötum (fayalít, Fe₂SiO₄) sem skilur sig frá málmjárninu. Það getur runnið frá botni ofnsins sem glóandi appelsínugulur-gulur vökvi, eða safnast saman í eldstóarholunni. Ef gjall stíflar blásturskrókinn skaltu nota töng eða langan staf til að hreinsa hann. Rennandi gjall er gott merki — það þýðir að ofninn er nógu heitur og afoxunin virkar.

Eftir að allri málmgrýtishleðslu hefur verið bætt við, haltu áfram að dæla belgjunum í 30-60 mínútur til viðbótar. Þessi lokabrennsla þjappar járnögnunum saman í einn kepp (bloom) neðst í ofninum. Keppurinn myndast rétt fyrir ofan gjallpolluna, þar sem reyrð járnagnir hnoðast saman við háan hita án þess að bráðna að fullu. Hættu að dæla belgjunum þegar síðasta kolahleðslan hefur brunnið niður að hæð blásturshólksins.

Brjóttu upp framhlið ofnsins við botninn með töngum og hamri. Blómstrandi ofnar eru yfirleitt einnota — skaftið er fórnað til að komast að blóminu. Seildu inn með löngum töngum og dragðu út glóandi blómann. Hann verður grófur, svampkenndur, óreglulegur massi sem glóir appelsínugult-hvítt, fullur af kolabrotum og föstum gjalli. Meðhöndlaðu með mikilli varúð — blómið er 1000°C+ og gjall getur skvettst.

Færðu glóandi blómann strax yfir á flata steinhellu eða steðja. Slá á hann með sleggju með föstum, jöfnum höggum. Hvert högg þrýstir út föstum vökvagjalli (sem þeytist út sem heitir neistar — notaðu hlífðarbúnað). Járnagnirnar sameinast í suðu undir samverkandi áhrifum hita og þrýstings. Snúðu blómanum á milli högga til að vinna allar hliðar. Ef hann kólnar niður fyrir appelsínugulan hita, hitaðu hann aftur í kolaeldi áður en haldið er áfram. Endurtaktu þar til blóminn þéttist í þéttan, nokkurn veginn stangarlaga stöng.

Þegar blómið hefur verið þjappað í fastan stöng, kældu það í fötu af vatni. Hraðkælingin læsir járninu í unnu ástandi sínu. Skoðaðu yfirborðið — gott blómajárn sýnir silfurgráan málmlit með trefjakenndri kornun sem sést á brotnum brúnum. Dæmigerð 5 kg málmgrýtishleðsla gefur 500-1500 g af nothæfu blómajárni (10-30% nýting er eðlileg fyrir mýrarjárn). Þetta smíðajárn má nú smíða í verkfæri, vopn, nagla eða önnur járnáhöld.