Un horno de reverbero es un horno metalúrgico o de proceso que aísla el material que se procesa del contacto con el combustible , pero no del contacto con los gases de combustión . El término reverberación se utiliza aquí en un sentido genérico de rebote o reflexión , no en el sentido acústico de eco .
La química determina la relación óptima entre el combustible y el material, entre otras variables. El horno de reverbero se puede contrastar por un lado con el alto horno , en el que el combustible y el material se mezclan en una sola cámara, y, por otro lado, con los hornos de crisol , de mufla o de retorta , en los que el material en cuestión se aísla del combustible y de todos los productos de la combustión, incluidos los gases y las cenizas volantes. Sin embargo, existen muchos diseños de hornos y la terminología de la metalurgia no se ha definido de manera muy uniforme, por lo que es difícil contradecir categóricamente otros puntos de vista.
Las aplicaciones de estos dispositivos se dividen en dos categorías generales: hornos de fusión metalúrgica y hornos de procesamiento de temperatura más baja, normalmente utilizados para minerales metálicos y otros minerales.
Un horno de reverbero está en desventaja desde el punto de vista de la eficiencia en comparación con un alto horno debido a la separación del combustible en combustión y el material en cuestión, y es necesario utilizar de manera efectiva tanto el calor radiante reflejado como el contacto directo con los gases de escape ( convección ) para maximizar la transferencia de calor . Históricamente, estos hornos han utilizado combustible sólido, y el carbón bituminoso ha demostrado ser la mejor opción. Las llamas claramente visibles, debido al componente volátil sustancial, brindan una transferencia de calor más radiante que el carbón antracita o el carbón vegetal .
El contacto con los productos de la combustión, que pueden añadir elementos indeseables al material en cuestión, se aprovecha en algunos procesos. El control del equilibrio combustible/aire puede alterar la química de los gases de escape hacia una mezcla oxidante o reductora , y así alterar la química del material que se está procesando. Por ejemplo, el hierro fundido se puede dejar encharcado en una atmósfera oxidante para convertirlo en acero dulce con bajo contenido de carbono o hierro en barras . El horno Siemens-Martin en la fabricación de acero de hogar abierto también es un horno de reverbero.
Los hornos de reverbero (en este contexto, generalmente llamados hornos de aire ) también se usaban antiguamente para fundir latón, bronce y arrabio para trabajos de fundición . También fueron, durante los primeros 75 años del siglo XX, el horno de fundición dominante utilizado en la producción de cobre, tratando tanto calcina tostada como concentrado de sulfuro de cobre crudo. [1] Si bien han sido reemplazados en esta función, primero por los hornos flash y más recientemente también por los hornos Ausmelt [1] e ISASMELT [2] , son muy efectivos para producir escorias con bajas pérdidas de cobre. [1]
Los primeros hornos de reverbero datan de la época medieval y se utilizaban para fundir bronce para la fundición de campanas. La primera descripción detallada conocida la proporcionó Biringuccio. [3] Se utilizaron por primera vez para fundir metales a finales del siglo XVII. Sir Clement Clerke y su hijo Talbot construyeron cubilotes u hornos de reverbero en Avon Gorge, debajo de Bristol , alrededor de 1678. En 1687, mientras se les impedía fundir plomo (por un litigio), pasaron a fundir cobre. En las décadas siguientes, los hornos de reverbero se adoptaron ampliamente para fundir estos metales y también estaño. Tenían la ventaja sobre los métodos más antiguos de que el combustible era carbón mineral, no carbón vegetal o "carbón blanco" (madera seca picada).
En la década de 1690, ellos (o sus asociados) aplicaron el horno de reverbero (en este caso conocido como horno de aire) para fundir arrabio con fines de fundición . Este se utilizó en Coalbrookdale y en varios otros lugares, pero quedó obsoleto a fines del siglo XVIII con la introducción del horno de cubilote de fundición , que era una especie de alto horno pequeño y una especie bastante diferente del horno de reverbero. [ cita requerida ]
El horno de pudling , introducido por Henry Cort en la década de 1780 para reemplazar el antiguo proceso de refinamiento , también era una variedad de horno de reverbero. [ cita requerida ]
Los hornos de reverbero se utilizan ampliamente para fundir chatarra de aluminio secundario para su posterior uso en industrias de fundición a presión. [4]
El horno de reverbero más simple no es más que una caja de acero revestida de ladrillos refractarios de alúmina con un conducto de humos en un extremo y una puerta que se levanta verticalmente en el otro. Los quemadores convencionales de petróleo o gas se colocan generalmente a ambos lados del horno para calentar el ladrillo y el baño de metal fundido resultante se vierte luego en una máquina de colada para producir lingotes . [4]
