Ce este un cuptor cu reverberație?

Un cuptor cu reverberație este un tip de cuptor de topire sau de rafinare a metalelor care a fost folosit încă de la mijlocul secolului al XVII-lea și este mai frecvent cunoscut ca un cuptor cu vatră deschisă. Acesta topește minereul care conține metal prin generarea de gaze fierbinți în apropierea acoperișului cuptorului, fără ca metalul să intre vreodată în contact direct cu sursa de combustibil care este folosită pentru a-l încălzi. Deoarece un cuptor cu reverberație este un design vechi de secole și are un interval de temperatură limitat, este de obicei folosit pentru a topi metale neferoase, mai moi decât fierul, cum ar fi cuprul, aluminiul și staniul. Designul cuptorului a fost, de asemenea, folosit pentru a topi nichel și metale mai periculoase pentru mediu, cum ar fi plumbul, ceea ce i-a conferit o reputație negativă pentru cantitatea de poluare a aerului pe care o poate genera.

Cuptoarele industriale pot avea modele complexe sau simple bazate pe cantitatea precisă de control al temperaturii pe care trebuie să o aibă și pe tipurile de minereu pe care le prelucrează. Cuptorul cu reverberație este un model destul de simplu, care are o cameră închisă de obicei dreptunghiulară, cu o depresiune în centrul de jos cunoscută sub numele de vatră. Flăcările încălzite sau gazele fierbinți sunt direcționate peste focar de sus, iar gazele de eșapament sunt apoi canalizate în afara cuptorului printr-unul sau mai multe coșuri de-a lungul părții îndepărtate. Pe măsură ce gazele fierbinți și flăcările sunt introduse în camera cuptorului, peretele opus acționează ca un deflector de care sară pentru a continua să circule în cameră. Una dintre nevoile principale de proiectare pentru un cuptor cu reverberație este ca calea combustibilului de ardere să fie cât mai lungă și cât mai lipsită de obstacole, deoarece acest lucru permite o încălzire mai intensă a interiorului și o topire rapidă a minereului.

În timp ce un cuptor metalurgic se poate baza pe oricare dintre cele trei tipuri de transfer de căldură la minereu topit, de la conducție la convecție și radiație, de obicei conducția sau transferul de căldură de la o suprafață solidă la alta este cea mai eficientă. În schimb, cuptorul cu reverberație se bazează aproape în întregime pe convecție și radiație, unde căldura este transferată minereului prin aerul din jur. Aceasta înseamnă că un cuptor cu reverberație necesită mult mai mult combustibil pentru a încălzi și a topi minereu decât un cuptor refractar care se bazează pe căldura ambientală reținută în cărămizile de argilă refractă pentru a topi metalul. Metalele mai moi, cum ar fi bronzul sau compușii precum sticla, sunt de obicei prelucrate într-un cuptor cu reverberație, deoarece au puncte de topire mai mici, deși unele modele cu reverberație au fost, de asemenea, folosite pentru procesarea oțelului în cazuri speciale.

Deși îmbunătățirile aduse cuptorului cu reverberație, cum ar fi realizarea structurii acoperișului din cărămidă refractară pentru a crește nivelul de căldură, le-au făcut o clasă mai versatilă de cuptor de proces, ei și-au păstrat o mare parte din designul lor vechi de secole. Numele reverberator în sine provine de la forma arcuită către centrul acoperișului, care permite gazelor fierbinți să curgă în sus și apoi să revină în jos în centrul cuptorului. Amplasarea coșului sau a coșurilor pentru gazele de evacuare se află, în general, în punctul cel mai de jos al acoperișului, iar punctul cel mai înalt al arcului acoperișului este imediat deasupra locului unde sunt introduse focul și gazele fierbinți. Aceste modificări au mărit intervalul de temperatură al reverberației. cuptor, care poate da structurii exterioare a acoperișului un fel de aspect alungit, în formă de balenă.

Cuptorul cu reverberație este o formă generală a cuptorului de bălți, care folosește același principiu de încălzire cu gaze fierbinți pentru a topi minereul de fier. Cu toate acestea, o utilizare principală pentru cuptoarele cu reverberație din 2011 este topirea metalului moale al plumbului în plumb pur. Aceste cuptoare au mai multe deficiențe potențiale în care mediul înconjurător poate fi contaminat cu plumb. Acestea includ cuptorul care funcționează sub presiune pozitivă, emisiile cauzate de scurgerile de praf și fum, deoarece cuptorul nu este o cameră complet etanșă și eliberările de plumb în mediu atunci când minereul este canalizat în cuptor și zgura sau metalul pur sunt îndepărtate.