Metal Volcano

Metal Volcano ist ein Geysir-ähnliches Merkmal, das in regelmäßigen Abständen geschmolzenes Metall und große Mengen Wärme in die Umgebung ausstößt. Metal Volcanoes erscheinen als aktive Schlote, die drei verschiedene Phasen durchlaufen: ruhend, aktiv (einschließlich einer kurzen Ausstoßphase) und inaktiv. Während der Ausstoßphase spucken sie sehr heißes flüssiges Metall und thermische Energie aus; während der inaktiven Phase muss die in irgendwelchen Puffern gespeicherte Wärme entfernt werden, um sich auf den nächsten Ausbruch vorzubereiten; die ruhende Phase erzeugt keine Ausgabe, sollte aber nicht als Verlass darauf dienen, eine Anlage vollständig abzukühlen.

Geschmolzenes Metall aus einem Metal Volcano kühlt, je nach Handhabung, zu veredeltem Metallschutt oder zu festen Kacheln ab. Ausgestoßene Metalle haben unterschiedliche Austrittstemperaturen, Gefrierpunkte und spezifische Wärmekapazitäten, daher benötigt jede Metal Volcano-Art ihre eigene Wärmemanagement-Strategie. Alle Metal Volcano-Typen außer Niob folgen ähnlichen Zeitplänen für Ausbruchszeit und -häufigkeit sowie einer vergleichbaren Gesamtmasse pro Zyklus. Niobium Volcanoes sind eine wichtige Ausnahme: Sie brechen deutlich seltener aus, geben aber riesige Mengen extrem heißen, stark leitfähigen flüssigen Niob ab. Flüssiges Niob erstarrt bereits bei etwa 50 kg Masse zu einer Kachel, wodurch es dazu neigt, den Vulkan bei konventioneller Eindämmung schnell zu begraben; Niob erfordert daher alternative Strategien.

Es gibt zwei grobe Ansätze, um Metall zu gewinnen und Wärme zu beseitigen: passives Materialabladen und aktive Wärmebeseitigung mit einem Dampf-Puffer. Das Abwerfen von Sand auf Ausbrüche ist eine einfache Methode, ausgestoßenes geschmolzenes Metall in Glas und Refined Metal zu verwandeln. Sand hat eine höhere Wärmekapazität als Granit und Sandstein sowie einen höheren Schmelzpunkt; wenn Sand schmilzt, wird er zu Liquid Glass und kann zu Glas-Trümmern abkühlen. Wenn man alle paar Ausbrüche kleine Mengen Sand abwirft, entsteht Glas ungefähr im Verhältnis 1:1 zum ausgestoßenen Metall, und es fällt Refined Metal an, da das Metall beim Abgeben seiner Wärme an den Sand trotzdem noch zu Trümmern erstarrt. Wenn keine Glas-Produktion gewünscht ist, kann das Abwerfen eines großen Sand-Vorrats (>30 t) über viele Zyklen hinweg als langlebiger, wartungsarmer Puffer dienen. Um zu verhindern, dass Wärme in die Basis eindringt, sollte der Vulkan mit Isolierter Ziegel umschlossen und ein Vakuumraum mit einem Gaspumpe aufrechterhalten werden; gesammeltes Refined Metal kann dann von einem Auto-Sweeper ins Lager gekehrt werden.

Für Setups mit höherem Durchsatz und reproduzierbarem Ablauf ist das Puffern von Wasser/Dampf in Kombination mit Dampfturbine das effektivste System zur Wärmevernichtung. Ausgeworfenes Metall tauscht als Flüssigkeit schneller Wärme aus als als Trümmer, daher berechnet man die gesamte zu entfernende Wärme, indem man die spezifische Wärmekapazität des Metalls mit dem Temperaturabfall vom Auslass bis zum Gefrierpunkt multipliziert. Teile diese Wärme durch die Menge an Wärme, die ein Kilogramm Wasser über den zulässigen Temperaturbereich deines Kühlkonzepts für die Turbine aufnehmen kann, um den Wasserpuffer zu dimensionieren. Bei selbstgekühlten Dampfturbine liegt der nutzbare Wassertemperaturbereich bei 125°C–138°C; eine Self-Cooled Steam Turbine vernichtet unter idealen Bedingungen etwa 292,530 DTU/s. Mit von Aquatuner gekühlten Turbinen erweitert sich die zulässige hohe Temperatur auf 275°C (begrenzt durch Stahlausrüstung), wodurch sich die benötigte Wassermenge ungefähr um den Faktor zehn verringert.

Praktische Beispielrechnungen für häufige Vulkane:

• Gold Volcano: 11 kg/s für 27 s; benötigt etwa 1,150 kg Wasser, um einen einzelnen Ausbruch zu puffern, und erfordert für den Dauerbetrieb typischerweise eine Self-Cooled Steam Turbine.
• Iron Volcano: 17 kg/s für 22 s; benötigt etwa 3,100 kg Wasser und erfordert typischerweise drei Self-Cooled Steam Turbines.
• Aluminum Volcano: 8.2 kg/s für 32 s; benötigt etwa 4,700 kg Wasser und erfordert typischerweise vier Self-Cooled Steam Turbines.

Beim Bauen um einen Metallvulkan herum solltest du die Spitzenwärme beim Ausstoß statt der Durchschnittswerte über die gesamte Lebensdauer berücksichtigen: Dimensioniere Puffer so, dass sie die Energie der Ausstoßphase aufnehmen, und die Kühlung (Pumpen, Turbinen, Wärmetauscher) so, dass sie diese gespeicherte Energie während der Leerlaufphase wieder abführt. Isolierung, Vakuumkammern, kontrolliertes Ablagern des Materials und eine zuverlässige automatische Einsammlung (Automatischer Räumer in Lagerbehälter oder Flüssigkeitspools) sind häufige Bestandteile eines effektiven Metallvulkan-Managements. Bei Niobium-Vulkanen solltest du Methoden vermeiden, die es erlauben, dass sich Niob direkt am Vent zu Ziegel ansammelt; entwirf stattdessen Strategien, die flüssiges Niob in Bewegung halten oder Eruptionen in Systeme umleiten, die eine schnelle Verfestigung verkraften können, ohne die Quelle zu versiegeln.