Fornax Hoffmaniana (in Sinis fornax rotaria appellata) est genus fornacis a Gustavo Hoffman, ingeniario Germanico, anno 1856 inventum ad coquendum laterum et tegularum continuam. Structura principalis constat ex cuniculo circulari clauso, typice ex lateribus coctis constructo. Ad productionem faciliorem reddendam, plures portae fornacis aequaliter spatiatae in parietibus fornacis instituuntur. Cyclus coctionis singularis (unus caput ignis) 18 portas requirit. Ad condiciones laboris emendandas et lateribus finitis plus temporis ad refrigerandum dandum, fornaces cum 22 vel 24 portas constructae sunt, et fornaces duorum ignis cum 36 portas etiam constructae sunt. Moderando valvas aeris, caput ignis ad movendum dirigi potest, productionem continuam efficiens. Ut genus fornacis machinationis thermalis, fornax Hoffmaniana etiam in zonas praecalefactionis, coctionis et refrigerationis dividitur. Attamen, dissimiliter fornacibus cunicularibus, ubi laminae laterum in curribus fornacis quae moventur ponuntur, fornax Hoffmaniana operatur secundum principium "lamina movetur, ignis quiescit." Tres zonae laboris — praecalefactio, coctio et refrigeratio — stationariae manent, dum laminae laterum per tres zonas moventur ad processum coctionis complendum. Fornax Hoffmaniana aliter operatur: lateres intra fornacem congesti immobiles manent, dum caput ignis a valvulis aeris ad movendum dirigitur, secundum principium "ignis movetur, laminae immobiles manent." Ergo, zonae praecalefactionis, ignitionis, et refrigerationis in fornace Hoffmaniana continenter positiones mutant dum caput ignis movetur. Area ante flammam est ad praecalefactionem, flamma ipsa ad ignitionem, et area post flammam ad refrigerationem. Principium operationis involvit aptationem valvulae aeris ad dirigendam flammam ad lateres intra fornacem congestos ordine igniendos.
I. Rationes Operandi:
Praeparatio ante ignitionem: materiae ignitoriae ut ligna et carbo. Si lateres combustionis internae adhibentur, circiter 1100–1600 kcal/kg caloris requiruntur ad unum kilogramma materiae rudis ad 800–950°C comburendum. Lateres ignitorii paulo altiores esse possunt, cum contento humiditatis ≤6%. Lateres idonei in tribus vel quattuor ostiis fornacis accumulandi sunt. Accumulatio laterum principium "artior supra et laxior infra, artior ad latera et laxior in medio" sequitur. Canalem ignis 15-20 cm inter acervos laterum relinque. Operationes ignitionis optime in sectionibus rectis perficiuntur, ita caminus ignitorius post flexuram, ad secundam vel tertiam ostium fornacis, construi debet. Caminus ignitorius cameram fornacis et ostium extractionis cineris habet. Foramina carbonis alimentandi et parietes vento resistentes in canalibus ignis obsignandi sunt ne aer frigidus intret.
Ignitio et calefactio: Ante ignitionem, corpus fornacis et valvulas aeris inspice num rimae sint. Ventilatorem accende et adapta ut levis pressio negativa in foco ignitionis creetur. Lignum et carbones in foco accende ut celeritatem calefactionis modereris. Igne parvo per horas 24-48 coques, lateres siccans dum humiditatem e fornace removes. Deinde, fluxum aeris paulum auge ut celeritatem calefactionis acceleres. Genera carbonis diversa puncta ignitionis diversa habent: carbo fuscus ad 300-400°C, carbo bituminoso ad 400-550°C, et anthracitus ad 550-700°C. Cum temperatura supra 400°C attingit, carbo intra lateres ardere incipit, et quisque later fons caloris fit sicut globus carbonarius. Postquam lateres ardere incipiunt, fluxus aeris ulterius augeri potest ut temperaturam normalem ignitionis attingat. Cum temperatura fornacis ad 600°C attingit, valvula aeris adaptari potest ut flammam ad cameram proximam dirigat, processum ignitionis perficiens.
Usus Fornacis: Fornax Hoffmaniana ad lateres fictiles coquendos adhibetur, cum frequentia coquendi quattuor ad sex cameras fornacis per diem. Cum caput ignis perpetuo moveatur, functio cuiusque camerae fornacis etiam continuo mutatur. Cum ante caput ignis sita est, functio est zona praecalefactionis, cum temperaturis infra 600°C, valvula aeris normaliter aperta ad 60-70%, et pressione negativa a -20 ad 50 Pa variante. Dum humiditas removetur, cautiones severae adhibendae sunt ne lateres findantur. Zona temperaturae inter 600°C et 1050°C est zona coquendi, ubi lateres transformationem subeunt. Sub temperaturis altis, argilla mutationes physicas et chemicas subit, in lateres perfectos cum proprietatibus ceramicis transformans. Si temperatura coquendi propter insufficientem combustibilis non attingitur, combustibile per partes addendum est (pulvis carbonis ≤2 kg per foramen singulis vicibus), sufficiens copia oxygenii (≥5%) ad combustionem curata, pressione fornacis ad pressionem negativam levem (-5 ad -10 Pa) servata. Temperaturam constantem altam per horas quattuor ad sex serva ut lateres plene coquantur. Postquam per zonam coquendi transierint, lateres in lateres perfectos transformantur. Foramina carbonis adducta deinde clauduntur, et lateres in zonam insulationis et refrigerationis ingrediuntur. Celeritas refrigerationis non debet excedere 50°C/h ne rimae ob refrigerationem rapidam fiant. Cum temperatura infra 200°C descendit, ianua fornacis prope aperiri potest, et post ventilationem et refrigerationem, lateres perfecti e fornace removentur, processu coquendi perfecto.
II. Notae Magni Momenti
Laterum stratificatio: "Tribus partibus coquendi, septem partibus stratificatio." In processu coquendi, stratificatio laterum maximi momenti est. Interest "densitatem rationabilem" consequi, invenire aequilibrium optimum inter numerum laterum et intervalla inter eos. Secundum normas nationales Sinenses, optima densitas stratificationis laterum est 260 partes per metrum cubicum. Stratificatio laterum principiis "densi supra, rari infra," "densi lateribus, rari in medio," et "spatium aeris fluxui relinquendis" sequi debet, dum inaequalitas ubi supra gravis est et inferius levis vitatur. Ductus aeris horizontalis cum spiraculo exhaustorio congruere debet, latitudine 15-20 cm. Deviatio verticalis acervi laterum 2% non excedere debet, et diligenter agendum est ne acervus corruat.
Imperium Temperaturae: Zona praecalefactionis lente calefacienda est; celeres temperaturae incrementi stricte prohibentur (celeribus temperaturae incrementis umor effugere et latera findere potest). Per metamorphismum quartzi, temperatura stabilis servanda est. Si temperatura infra temperaturam requisitam cadit et carbo extrinsecus addendus est, additio carbonis concentrati prohibetur (ne localiter nimia combustio fiat). Carbo parvis quantitatibus per singulum foramen multipliciter addendus est, unaquaeque additio 2 kg per partem existente, et unaquaeque pars saltem 15 minuta inter se distans.
Salus: Fornax Hoffmaniana etiam spatium relative clausum est. Cum concentratio monoxidi carbonii 24 PPM excedit, operarii evacuare debent, et ventilatio augenda est. Post sinterizationem, lateres perfecti manu removendi sunt. Post aperturam ianuae fornacis, primum oxygenii quantitatem (oxygenii quantitatem > 18%) metire antequam ad laborem intres.
III. Vitia Communia et Difficultates Resolvendae
Problemata communia in productione fornacis Hoffmanniae: accumulatio humoris in zona praecalefactionis et ruina acervorum laterum humidorum, praesertim propter magnum humoris contentum in lateribus humidis et malam drainage humoris. Modus drainage humoris: utere lateribus siccis (cum humore residuo infra 6%) et valvula aeris adapta ut fluxum aeris augeas, temperaturam ad circiter 120°C elevans. Tarda celeritas ignis: Vulgo "ignis non comprehendet" appellata, hoc praesertim propter combustionem oxygenio carentem fit. Solutiones pro fluxu aeris insufficiente: Aperturam valvulae auge, celeritatem ventilatoris eleva, rimas corporis fornacis repara, et sordes accumulatas e camino purga. In summa, cura ut satis oxygenii camerae combustionis praebeatur ut combustio oxygenio dives et condiciones celeris ascensus temperaturae efficiantur. Decoloratio corporis lateris (flavescentia) propter temperaturam sinterizationis insufficientem: Solutio: Quantitatem combustibilis rite auge et temperaturam ignis eleva. Lateres nigri cordis ob plures causas formari possunt: additiva combustionis internae excessiva, defectus oxygenii in fornace atmosphaeram reducentem creans (O₂ < 3%), vel lateres non plene cocti. Solutiones: Quantitatem internam combustibilis minue, ventilationem auge ut satis combustio oxygenii fiat, et durationem temperaturae altae constantis rite extende ut lateres plene coquantur. Deformatio laterum (nimia combustio) imprimis a temperaturis altis localibus causatur. Solutiones includunt aperitionem valvae aeris anterioris ut flamma antrorsum moveatur et aperitionem operculi ignis posterioris ut aer frigidus in fornacem introducatur ut temperatura deprimatur.
Fornax Hoffmaniana per annos CLXIX ab inventione sua in usu est, et numerosas emendationes et innovationes subiit. Una talis innovatio est additio ductus aeris in fundo fornacis ad introducendum aerem calidum siccum (100°C–300°C) in cameram siccationis durante processu fornacis rotae unius ignis. Alia innovatio est usus laterum interne coctorum, quos Sinenses inventi sunt. Postquam carbo contritus est, materiis crudis additur secundum valorem caloricum requisitum (circiter 1240 kcal/kg materiae crudae necessariae sunt ad temperaturam 1°C elevandam, quod aequivalet 0.3 kcal). Machina alimentationis fabricae laterum "Wanda" carbonem et materias crudas in proportionibus rectis miscere potest. Mixtor pulverem carbonis cum materiis crudis diligenter miscet, curans ut deviatio valoris calorici intra ±200 kJ/kg moderetur. Praeterea, systemata moderationis temperaturae et PLC instituta sunt ad automatice fluxum aeris amortitoris et ratem alimentationis carbonis adaptandam. Hoc gradum automationis auget, tria principia stabilitatis operationis fornacis Hoffmanianae melius curans: "pressio aeris stabilis, temperatura stabilis, et motus flammae stabilis." Operatio normalis adaptationes flexibiles secundum condiciones intra fornacem requirit, et operatio diligens lateres perfectos idoneos producere potest.
Tempus publicationis: XXI Iunii MMXXXV