Horno de reverbero

Las llamas y productos de la combustión atraviesan el horno y son dirigidos, por la bóveda de forma adecuada hacia la solera del horno, donde está situada la carga del metal que se desea fundir.

En metalurgia, el horno de reverbero tal como se entiende hoy aparece en Gran Bretaña, y más precisamente en el límite de Gales e Inglaterra, en el último tercio del siglo XVII.

Se utilizaba en Francia para la reducción de plomo desde los años 1730, probablemente alimentado con madera; las temperaturas más bajas obtenidas de esta manera probablemente explican por qué no se usó entonces para la fusión.

Posteriormente se construyeron hornos del mismo tipo en Ruelle, en Angoumois y en Creusot (Borgoña).

Aun así continúan empleándose, especialmente en países menos desarrollados y con normativas de protección ambiental más laxas.

Las rejillas inclinadas o escalonadas pueden ser alimentadas automáticamente por un dispositivo colocado fuera del horno, que permite el flujo del carbón por gravedad o por la acción de una persona.

El altar es el murete que separa la solera (y por tanto, los materiales a tratar) del combustible.

A veces hay cierta ambigüedad sobre la definición exacta de esta parte.

Grüner lo llama en su tratado de metalurgia el puente o el altar mayor.

El altar (o el puentecito) es un pequeño dique que separa la solera de la rampa.

Se recubre con escoria básica, lo que mejora el refinado de la fundición.

La bóveda, también construida con material refractario, tiene una doble misión: en primer lugar, conduce el humo caliente producido en el hogar una vez que supera el altar hacia la cámara de trabajo, donde cede su calor; y en segundo lugar, su forma abombada permite reflejar la radiación infrarroja generada por el fuego en el hogar hacia la cámara de trabajo, incrementando la temperatura de la misma.

En siderurgia, el horno de reverbero se utilizó en todo siglo XIX en el proceso de pudelación, que permitía transformar el arrabio en hierro pudelado trabajando sobre un metal calentado hasta que se vuelve pastoso.

El proceso se abandonó al comienzo del siglo XX, cuando los convertidores permitieron iniciar la producción masiva de acero.

El horno de reverbero se utiliza tanto para tostar como para fundir minerales.

En efecto, siendo el contacto con la atmósfera caliente y oxidante relativamente bajo, el tostado es lento e incompleto, incluso si la carga se renueva regularmente.

Como solo la capa superior se somete a un tostado oxidativo, es necesario efectuar un paleado manual o mecánico, pero esto a menudo es insuficiente para lograr un tostado rápido y completo.

[3]​ Sin embargo, este fenómeno es mucho menos penalizador en los hornos de reverbero que en otros procesos (horno de cuba, tostado en cubilote o en apilamiento) ya que los gases abandonan la carga más rápidamente.

El aire frío, más denso, circula bajo los humos, en contacto con la carga que oxida.

Destaca frente al horno de reverbero, primero por consideraciones ecológicas, y sobre todo por el ahorro energético que permite.

[4]​ Como el horno de reverbero quema principalmente hidrocarburos, logra la fusión en un ambiente con poco oxígeno libre.

El rendimiento es bajo porque al estar el baño poco agitado, los intercambios de calor son menos efectivos.

Por otro lado, la separación entre el metal y la lechada es buena: la escoria, que contiene menos del 0,6% de cobre, no se reprocesa.

Principio del horno de reverbero. Esquema efectuado a partir de la plano XXIV de la obra Descripción del arte de fabricar cañones de Gaspard Monge (1794)
Diagrama de un horno de reverbero
Esquema de un horno de reverbero:
a: Rejilla
a1: Tronera
b: Altar
c: Cámara de trabajo
d: Rampa
e: Chimenea
f: Puerta que permite cargar el horno con la materia prima a tratar
(Manuel théorique et pratique de la métallurgie du fer" de Adolf Ledebur, 1895)
Horno de reverbero utilizado para la pudelación . En la sección vertical, se puede ver el altar que separa el hogar de la cámara de trabajo con su solera donde se recoge el hierro fundido. En la planta de sección, se puede ver la tronera y la puerta que permite intervenir el horno, la rampa y la chimenea a la derecha)
Esquema procedente del Manuel théorique et pratique de la métallurgie du fer (Adolf Ledebur, 1895)
“...Para hacer este experimento, coloquemos pedazos de carbón al rojo en un tubo de gres. Calentemos este tubo en toda su superficie exterior por medio de trozos de carbón al rojo colocados en un horno de cerámica provisto de una cúpula (horno de reverbero). ("Lecciones de química para niñas en la escuela secundaria"; página 46)
Horno de reverbero utilizado en 1883 para tostar mineral de plomo, entonces llamado "diseño moderno"
Horno de reverbero utilizado para tostar mineral de plata, comercializado en 1897 por la Anaconda Mining Company .
Horno de reverbero con solera inclinada a 18° (horno de Ferras), utilizado para la calcinación de cascarilla fina a principios del siglo XX
Horno de reverbero de solera múltiple (horno de mesa), utilizado a finales del siglo XIX para la tostación de minerales sulfurosos de plomo. La carga pasa sucesivamente del hogar superior al hogar inferior, circulando en sentido contrario a los humos
Vista en sección del sistema de silleta giratoria del horno Edwards, tal como se usó en 1921
Evolución de los procesos utilizados en la metalurgia extractiva del cobre , en comparación con el número de fundiciones que los utilizan en el mundo