Отражательная печь — это металлургическая или технологическая печь , которая изолирует обрабатываемый материал от контакта с топливом , но не от контакта с дымовыми газами . Термин «реверберация» здесь используется в общем смысле отражения или отскока , а не в акустическом смысле эха .
Химия определяет оптимальное соотношение между топливом и материалом, среди прочих переменных. Отражательную печь можно противопоставить, с одной стороны, доменной печи , в которой топливо и материал смешиваются в одной камере, а с другой стороны, тигельным , муфляционным или ретортным печам , в которых обрабатываемый материал изолирован от топлива и всех продуктов сгорания, включая газы и летучую золу. Однако существует множество конструкций печей, а терминология металлургии не была достаточно последовательно определена, поэтому сложно категорически противоречить другим взглядам.
Области применения этих устройств делятся на две основные категории: металлургические плавильные печи и печи для низкотемпературной обработки, обычно используемые для металлических руд и других минералов.
Отражательная печь находится в невыгодном положении с точки зрения эффективности по сравнению с доменной печью из-за разделения горящего топлива и обрабатываемого материала, и необходимо эффективно использовать как отраженное лучистое тепло , так и прямой контакт с отходящими газами ( конвекция ) для максимизации теплопередачи . Исторически эти печи использовали твердое топливо, и битуминозный уголь оказался лучшим выбором. Ярко видимое пламя из-за существенного летучего компонента обеспечивает большую лучистую теплопередачу, чем антрацитовый уголь или древесный уголь .
Контакт с продуктами сгорания, которые могут добавлять нежелательные элементы в обрабатываемый материал, используется с пользой в некоторых процессах. Управление балансом топлива/воздуха может изменить химию отходящих газов в сторону окислительной или восстановительной смеси и, таким образом, изменить химию обрабатываемого материала. Например, чугун можно лить в окислительной атмосфере, чтобы преобразовать его в мягкую сталь с низким содержанием углерода или сортовой чугун . Печь Сименса-Мартена в мартеновском производстве стали также является отражательной печью.
Отражательные печи (в этом контексте обычно называемые воздушными печами ) ранее также использовались для плавки латуни, бронзы и чугуна для литейных работ. Они также были, в течение первых 75 лет 20-го века, доминирующей плавильной печью, используемой в производстве меди, обрабатывая либо обожженный кальцин, либо сырой концентрат сульфида меди. [1] Хотя они были вытеснены в этой роли, сначала печами взвешенного плавления , а в последнее время также печами Ausmelt [1] и ISASMELT [2] , они очень эффективны при производстве шлаков с низкими потерями меди. [1]
Первые отражательные печи, возможно, появились в средневековый период и использовались для плавки бронзы для литья колоколов. Самое раннее известное подробное описание было предоставлено Бирингуччо. [3] Впервые они были применены для плавки металлов в конце 17 века. Сэр Клемент Клерк и его сын Тальбот построили купола или отражательные печи в ущелье Эйвон под Бристолем примерно в 1678 году. В 1687 году, несмотря на препятствия к плавке свинца (из-за судебных разбирательств), они перешли на медь. В последующие десятилетия отражательные печи широко применялись для плавки этих металлов, а также олова. Они имели преимущество перед старыми методами, поскольку топливом был ископаемый уголь, а не древесный уголь или «белый уголь» (измельченная высушенная древесина).
В 1690-х годах они (или их коллеги) применили отражательную печь (в данном случае известную как воздушная печь) для плавки чугуна для литейных целей. Она использовалась в Коулбрукдейле и других местах, но устарела в конце 18 века с введением литейной вагранки , которая была своего рода небольшой доменной печью и совершенно отличалась от отражательной печи. [ требуется цитата ]
Печь для пудлингования , представленная Генри Кортом в 1780-х годах для замены старого процесса литья , также была разновидностью отражательной печи. [ необходима ссылка ]
Отражательные печи широко используются для плавки вторичного алюминиевого лома для последующего использования в литейной промышленности. [4]
Простейшая отражательная печь представляет собой не более чем стальной ящик, облицованный огнеупорным кирпичом из глинозема , с дымоходом на одном конце и вертикально поднимающейся дверью на другом. Обычные масляные или газовые горелки обычно размещаются по обе стороны печи для нагрева кирпича, а затем полученная ванна расплавленного металла заливается в литейную машину для производства слитков . [4]
