Reverberatory Furnace คืออะไร?

เตาหลอมแบบ reverberatory เป็นเตาหลอมหรือเตาถลุงโลหะที่ใช้มาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 17 และเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเตาเผาแบบเปิด มันละลายแร่ที่มีส่วนประกอบของโลหะโดยการสร้างก๊าซร้อนใกล้กับหลังคาของเตาเผาโดยที่โลหะไม่เคยสัมผัสโดยตรงกับแหล่งเชื้อเพลิงที่ใช้ในการให้ความร้อน เนื่องจากเตาเผาแบบเสียงก้องคือการออกแบบมานานหลายศตวรรษและมีช่วงอุณหภูมิที่ จำกัด จึงมักใช้ในการหลอมโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและนุ่มกว่าเหล็กเช่นทองแดงอลูมิเนียมและดีบุก การออกแบบเตาหลอมยังใช้ในการหลอมนิกเกิลและโลหะที่มีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมเช่นตะกั่วซึ่งทำให้ชื่อเสียงด้านลบของมลพิษทางอากาศที่เกิดขึ้น

เตาเผาอุตสาหกรรมสามารถมีการออกแบบที่ซับซ้อนหรือเรียบง่ายตามปริมาณการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำที่พวกเขาต้องมีและประเภทของแร่ที่ใช้ เตาหลอมเสียงก้องเป็นรูปแบบที่ค่อนข้างง่ายที่มีห้องล้อมรอบเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามักจะมีภาวะซึมเศร้าในศูนย์ด้านล่างที่รู้จักกันเป็นเตา เปลวไฟที่อุ่นหรือก๊าซร้อนจะถูกส่งไปทั่วเตาจากด้านบนและจากนั้นไอเสียที่ปล่อยออกมาจากเตาจะถูกส่งผ่านหนึ่งหรือมากกว่านั้นไปยังด้านไกล เมื่อก๊าซร้อนและเปลวไฟถูกส่งเข้าไปในห้องเผาไหม้ผนังฝั่งตรงข้ามทำหน้าที่เหมือนแผ่นกั้นที่พวกมันกระเด้งกระดอนเพื่อที่จะหมุนเวียนในห้องต่อไป หนึ่งในการออกแบบขั้นต้นที่สำคัญสำหรับเตาเผาแบบ reverberatory คือเส้นทางสำหรับเชื้อเพลิงการเผาไหม้นั้นยาวและปราศจากสิ่งกีดขวางมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งจะช่วยให้ความร้อนภายในและการหลอมแร่รวดเร็วขึ้น

ในขณะที่เตาหลอมโลหะสามารถพึ่งพาการถ่ายโอนความร้อนทั้งสามประเภทไปยังแร่หลอมเหลวตั้งแต่การนำความร้อนจนถึงการพาความร้อนและการแผ่รังสีโดยปกติการนำความร้อนหรือการถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวของแข็งไปยังอีกด้านหนึ่งมีประสิทธิภาพมากที่สุด ในทางกลับกันเตาหลอมแบบ reverberatory อาศัยการพาความร้อนและการแผ่รังสีเกือบทั้งหมดซึ่งความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังแร่ผ่านอากาศโดยรอบ ซึ่งหมายความว่าเตาหลอมที่ใช้เสียงก้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นในการให้ความร้อนและแร่หลอมเหลวมากกว่าเตาเผาวัสดุทนไฟที่อาศัยความร้อนโดยรอบที่เก็บรักษาในอิฐไฟร์เคลย์กับโลหะหลอมเหลว โลหะที่นิ่มกว่าเช่นทองแดงหรือสารประกอบเช่นแก้วมักถูกนำไปผ่านกระบวนการหลอมในเตาเผาแบบ reverberatory เนื่องจากมีจุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าแม้ว่าการออกแบบเสียงสะท้อนบางส่วนก็ถูกนำมาใช้ในการแปรรูปเหล็กในกรณีพิเศษ

แม้ว่าการปรับปรุงเตาเผาแบบสั่นสะเทือนเช่นการสร้างโครงสร้างหลังคาจากอิฐทนไฟเพื่อเพิ่มระดับความร้อนทำให้พวกมันเป็นเตาหลอมที่ใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น แต่พวกเขายังคงการออกแบบเก่าแก่หลายศตวรรษ ชื่อก้องกังวานนั้นมาจากรูปร่างโค้งไปจนถึงกึ่งกลางหลังคาซึ่งทำให้ก๊าซร้อนไหลขึ้นไปแล้วเด้งกลับลงมาที่ศูนย์เตา ตำแหน่งของปล่องควันสำหรับก๊าซไอเสียโดยทั่วไปจะอยู่ที่จุดต่ำสุดของหลังคาและจุดสูงสุดของซุ้มหลังคาจะอยู่เหนือตรงที่มีไฟและก๊าซร้อนติดอยู่การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เพิ่มช่วงอุณหภูมิของเสียงสะท้อนกลับ เตาซึ่งสามารถให้โครงสร้างหลังคาด้านนอกเรียงตัวเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและมีรูปร่างคล้ายปลาวาฬ

Reverberatory Furnace เป็นรูปแบบทั่วไปของเตาเผาพุดดิ้งซึ่งใช้หลักการเดียวกับการให้ความร้อนโดยแก๊สร้อนเพื่อถลุงแร่เหล็ก อย่างไรก็ตามการใช้งานหลักสำหรับเตาเผาแบบ reverberatory ในปี 2011 คือการหลอมโลหะตะกั่วอ่อนให้กลายเป็นตะกั่วบริสุทธิ์ เตาเผาเหล่านี้มีจุดอ่อนที่อาจเกิดขึ้นหลายประการซึ่งสภาพแวดล้อมโดยรอบสามารถปนเปื้อนด้วยตะกั่ว เหล่านี้รวมถึงเตาที่ทำงานภายใต้ความดันเป็นบวกการปล่อยก๊าซที่เกิดจากการรั่วไหลของฝุ่นและควันเนื่องจากเตาไม่ได้เป็นห้องที่ปิดสนิททั้งหมดและการปล่อยสารตะกั่วสู่สิ่งแวดล้อมเมื่อแร่ถูกส่งเข้าไปในเตาหลอม