Horno de reverbero

Un horno de reverbero es un horno metalúrgico o de proceso que aísla el material que se procesa del contacto con el combustible, pero no del contacto con los gases de combustión. El término reverberación se utiliza aquí en un sentido genérico de rebote o reflejo, no en el sentido acústico de hacer eco. .

Operación

La química determina la relación óptima entre el combustible y el material, entre otras variables. El horno de reverbero se puede comparar, por un lado, con el alto horno, en el que el combustible y el material se mezclan en una sola cámara, y, por otro lado, con los hornos de crisol, silenciamiento o de retorta, en los que se aísla el material en cuestión. del combustible y de todos los productos de la combustión, incluidos los gases y las cenizas volantes. Sin embargo, existen muchos diseños de hornos y la terminología de la metalurgia no está definida de manera muy consistente, por lo que es difícil contradecir categóricamente otras opiniones.

Las aplicaciones de estos dispositivos se dividen en dos categorías generales: hornos de fusión metalúrgicos y hornos de procesamiento de temperatura más baja que normalmente se utilizan para minerales metálicos y otros minerales.

Un horno de reverbero está en desventaja desde el punto de vista de la eficiencia en comparación con un alto horno debido a la separación del combustible en combustión y el material en cuestión, y es necesario utilizar eficazmente tanto el calor radiante reflejado como el contacto directo con el escape. gases (convección) para maximizar la transferencia de calor. Históricamente, estos hornos han utilizado combustible sólido y el carbón bituminoso ha demostrado ser la mejor opción. Las llamas claramente visibles, debido al componente volátil sustancial, proporcionan una transferencia de calor más radiante que el carbón de antracita o el carbón vegetal.

El contacto con los productos de la combustión, que pueden agregar elementos indeseables al material en cuestión, se utiliza con ventaja en algunos procesos. El control del equilibrio combustible/aire puede alterar la química de los gases de escape hacia una mezcla oxidante o reductora y, por lo tanto, alterar la química del material que se procesa. Por ejemplo, el hierro fundido se puede charcar en una atmósfera oxidante para convertirlo en acero dulce o barra de hierro con bajo contenido de carbono. El horno Siemens-Martin de solera abierta para la fabricación de acero es también un horno de reverbero.

Los hornos de reverbero (en este contexto, habitualmente llamados hornos de aire) también se utilizaban antiguamente para fundir latón, bronce y arrabio para trabajos de fundición. También fueron, durante los primeros 75 años del siglo XX, el horno de fundición dominante utilizado en la producción de cobre, tratando calcina tostada o concentrado de sulfuro de cobre crudo. Si bien han sido suplantados en esta función, primero por los hornos flash y más recientemente también por los hornos Ausmelt e ISASMELT, ya que son muy eficaces para producir escorias con bajas pérdidas de cobre.

Historia

Los primeros hornos de reverbero fueron quizás en la época medieval y se utilizaban para fundir bronce para fundir campanas. Se aplicaron por primera vez a la fundición de metales a finales del siglo XVII. Sir Clement Clerke y su hijo Talbot construyeron cúpulas u hornos de reverbero en Avon Gorge, debajo de Bristol, alrededor de 1678. En 1687, aunque se les impidió fundir plomo (por un litigio), pasaron al cobre. En las décadas siguientes, se adoptaron ampliamente los hornos de reverbero para fundir estos metales y también el estaño. Tenían la ventaja sobre los métodos más antiguos de que el combustible era carbón mineral, no carbón vegetal o 'carbón blanco' (madera seca picada).

En la década de 1690, ellos (o sus asociados) aplicaron el horno de reverbero (en este caso conocido como horno de aire) para fundir arrabio con fines de fundición. Este se utilizó en Coalbrookdale y en varios otros lugares, pero quedó obsoleto a finales del siglo XVIII con la introducción del horno de cúpula de fundición, que era una especie de alto horno pequeño y una especie bastante diferente del horno de reverbero.

El horno de charco, introducido por Henry Cort en la década de 1780 para reemplazar el antiguo proceso de refinamiento, también era una variedad de horno de reverbero.

Derretimiento del aluminio

Los hornos de reverbero se utilizan ampliamente para fundir chatarra secundaria de aluminio para su uso eventual en las industrias de fundición a presión.

El horno reverberatorio más simple no es más que una caja de acero forrada con ladrillo refractario de alumina con una gripe en un extremo y una puerta de elevación vertical en el otro. El aceite convencional o los quemadores de gas se colocan generalmente a ambos lados del horno para calentar el ladrillo y el eventual baño de metal fundido se vierte en una máquina de fundición para producir ingots.