¿Qué es un horno reverberatorio?

Un horno reverberatorio es un tipo de horno de fundición o refinación de metales que se ha utilizado desde mediados del siglo XVII y se conoce más comúnmente como horno de hogar abierto. Derrite el mineral que contiene metal al generar 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 reverberatorio es un diseño centenario y tiene un rango de temperatura limitado, generalmente se utiliza para fundir metales no ferrosos y más blandos que el hierro, como el cobre, el aluminio y el 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 basados ​​en la cantidad precisa de control de temperatura que deben tener y los tipos de mineral que procesan. El horno reverberatorio 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 se canalizan fuera del horno a través de uno o más conductos a lo largo del lado opuesto. A medida que los gases calientes y las llamas se canalizan hacia la cámara del horno, la pared opuesta actúa como un deflector del que rebotan para continuar circulando en la cámara. Una de las principales necesidades de diseño para un horno reverberatorio 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 confiar en cualquiera de los tres tipos de transferencia de calor para fundir mineral, desde la conducción hasta la convección y la radiación, generalmente la conducción o la transferencia de calor de una superficie sólida a otra es más eficiente. El horno reverberatorio, en cambio, depende casi por completo de la convección y la radiación, donde el calor se transfiere al mineral a través del aire circundante. Esto significa que un horno reverberatorio requiere mucho más combustible para calentar y fundir el mineral que un horno refractario que depende del calor ambiental retenido en los ladrillos de arcilla para fundir el metal. Los metales más blandos, como el bronce o compuestos como el vidrio, generalmente se procesan en un horno reverberatorio, ya que tienen puntos de fusión más bajos, aunque algunos diseños reverberatorios también se han utilizado para procesar acero en casos especiales.

Aunque las mejoras en el horno reverberatorio, como hacer que la estructura del techo sea de 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 reverberatorio en sí proviene de la forma arqueada del centro del techo que permite que los gases calientes fluyan hacia arriba y luego reboten hacia el centro del horno. La ubicación de la chimenea o de los conductos de gases de escape generalmente se encuentra en el punto más bajo del techo y el punto más alto del arco del techo se encuentra inmediatamente sobre donde se canalizan el fuego y los gases calientes. Estos cambios han aumentado el rango de temperatura del reverberatorio horno, que puede darle a la estructura del techo exterior una especie de aspecto oblongo con forma de ballena.

El horno reverberatorio es una forma general del horno de charcos, que utiliza el mismo principio de calentamiento por gases calientes para fundir mineral de hierro. Sin embargo, un uso principal para los hornos reverberatorios a partir de 2011 es fundir el metal blando del plomo en plomo puro. Estos hornos tienen varias debilidades potenciales en las que el entorno puede contaminarse con 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.