Comprensión de los hornos de reverbero:su papel en el refinado de metales

Un horno de reverbero es un tipo de horno de fundición o refinación de metales que se utiliza desde mediados del siglo XVII y que se conoce más comúnmente como horno de hogar abierto. Funde mineral que contiene metal generando gases calientes cerca del techo del horno sin que el metal entre en contacto directo con la fuente de combustible que se utiliza para calentarlo. Debido a que un horno de reverbero es un diseño centenario y tiene un rango de temperatura limitado, generalmente se usa para fundir metales no ferrosos y más blandos que el hierro, como cobre, aluminio y estaño. El diseño del horno también se ha utilizado para fundir níquel y metales más peligrosos para el medio ambiente, como el plomo, lo que le ha dado una reputación negativa por la cantidad de contaminación del aire que puede generar.

Los hornos industriales pueden tener diseños complejos o simples según la cantidad precisa de control de temperatura que deben tener y los tipos de mineral que procesan. El horno de reverbero es un modelo bastante simple que tiene una cámara cerrada generalmente rectangular con una depresión en el centro inferior conocida como hogar. Las llamas calentadas o los gases calientes se dirigen a través del hogar desde arriba, y los gases de escape luego se canalizan fuera del horno a través de uno o más conductos de humos a lo largo del lado opuesto. A medida que los gases calientes y las llamas ingresan a la cámara del horno, la pared opuesta actúa como un deflector en el que rebotan para continuar circulando en la cámara. Una de las principales necesidades de diseño de un horno de reverbero es que el camino para quemar el combustible sea lo más largo y libre de obstrucciones posible, ya que esto permite un calentamiento más intenso del interior y una rápida fusión del mineral.

Si bien un horno metalúrgico puede depender de cualquiera de los tres tipos de transferencia de calor para fundir el mineral, desde conducción hasta convección y radiación, generalmente la conducción o la transferencia de calor de una superficie sólida a otra es la más eficiente. Por el contrario, el horno de reverbero se basa casi exclusivamente en la convección y la radiación, donde el calor se transfiere al mineral a través del aire circundante. Esto significa que un horno de reverbero requiere mucho más combustible para calentar y fundir el mineral que uno refractario que depende del calor ambiental retenido en los ladrillos de arcilla refractaria para fundir el metal. Los metales más blandos, como el bronce, o compuestos como el vidrio, normalmente se procesan en un horno de reverbero, ya que tienen puntos de fusión más bajos, aunque algunos diseños de reverbero también se han utilizado para procesar acero en casos especiales.

Aunque las mejoras al horno de reverbero, como hacer la estructura del techo con ladrillo refractario para aumentar el nivel de calor, los han convertido en una clase de horno de proceso más versátil, han conservado gran parte de su diseño centenario. El nombre del reverbero en sí proviene de la forma arqueada en el centro del techo que permite que los gases calientes fluyan hacia arriba y luego reboten hacia el centro del horno. La ubicación del conducto o conductos de humos para los gases de escape se encuentra generalmente en el punto más bajo del techo y el punto más alto del arco del techo está inmediatamente encima de donde se canalizan el fuego y los gases calientes. Estos cambios han aumentado el rango de temperatura del horno de reverbero, lo que puede darle a la estructura exterior del techo una especie de apariencia oblonga con forma de ballena.

El horno de reverbero es una forma general de horno de charco, que utiliza el mismo principio de calentamiento mediante gases calientes para fundir mineral de hierro. Sin embargo, un uso principal de los hornos de reverbero a partir de 2011 es fundir el metal blando del plomo hasta convertirlo en plomo puro. Estos hornos tienen varias debilidades potenciales donde el ambiente circundante puede estar contaminado por plomo. Estos incluyen el horno que funciona bajo presión positiva, las emisiones causadas por fugas de polvo y humo, ya que el horno no es una cámara completamente sellada, y las liberaciones de plomo al medio ambiente cuando el mineral se canaliza hacia el horno y se elimina la escoria o el metal puro.

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Enlace a fuentes

• https://www.dictionary.com/browse/refractory
• https://www.merriam-webster.com/dictionary/reverberatory%20furnace