Понимание отражательных печей:их роль в рафинировании металлов

Отражательная печь — это тип плавильной или рафинирующей печи, которая используется с середины 17 века и более известна как мартеновская печь. Он плавит металлосодержащую руду, генерируя горячие газы возле свода печи, при этом металл никогда не вступает в прямой контакт с источником топлива, которое используется для его нагрева. Поскольку отражательная печь имеет многовековую историю и имеет ограниченный температурный диапазон, ее обычно используют для плавки цветных металлов, более мягких, чем железо, таких как медь, алюминий и олово. Конструкция печи также использовалась для плавки никеля и более экологически опасных металлов, таких как свинец, что дало ей отрицательную репутацию из-за количества загрязнения воздуха, которое она может вызвать.

Промышленные печи могут иметь сложную или простую конструкцию в зависимости от точного контроля температуры, который они должны иметь, и типов руды, которую они обрабатывают. Отражательная печь представляет собой довольно простую модель, обычно имеющую закрытую камеру прямоугольной формы с углублением в центре дна, называемым подом. Нагретое пламя или горячие газы направляются поперек очага сверху, а затем выхлопные газы выводятся из печи через один или несколько дымоходов вдоль дальней стороны. Когда горячие газы и пламя подаются в камеру печи, противоположная стена действует как перегородка, от которой они отскакивают, продолжая циркулировать в камере. Одним из основных требований к проектированию отражательной печи является то, чтобы путь горения топлива был как можно более длинным и свободным от препятствий, поскольку это обеспечивает более интенсивный нагрев внутренней части и быстрое плавление руды.

Хотя металлургическая печь может использовать любой из трех типов теплопередачи к расплавленной руде:от проводимости до конвекции и излучения, обычно наиболее эффективной является проводимость или передача тепла от одной твердой поверхности к другой. Отражательная печь, напротив, почти полностью основана на конвекции и излучении, при которых тепло передается руде через окружающий воздух. Это означает, что отражательная печь требует гораздо больше топлива для нагрева и плавления руды, чем огнеупорная печь, которая использует тепло окружающей среды, сохраняемое в шамотных кирпичах, для выплавки металла. Более мягкие металлы, такие как бронза, или такие соединения, как стекло, обычно обрабатываются в отражательной печи, поскольку они имеют более низкую температуру плавления, хотя в особых случаях некоторые отражательные конструкции также используются для обработки стали.

Хотя усовершенствования отражательных печей, такие как изготовление конструкции крыши из огнеупорного кирпича для повышения уровня нагрева, сделали их более универсальным классом технологических печей, они сохранили большую часть своей многовековой конструкции. Само громкое название происходит от дугообразной формы в центре крыши, которая позволяет горячим газам течь вверх, а затем отражаться обратно в центр печи. Дымоход или дымоходы для выхлопных газов обычно находятся в самой нижней точке крыши, а самая высокая точка свода крыши находится непосредственно над местом, куда подаются огонь и горячие газы. Эти изменения увеличили температурный диапазон отражательной печи, что может придать внешней конструкции крыши своего рода продолговатый вид в форме кита.

Отражательная печь представляет собой общую форму пудлинговой печи, в которой используется тот же принцип нагрева горячими газами, что и при выплавке железной руды. Однако с 2011 года отражательные печи в основном используются для плавки мягкого металла свинца в чистый свинец. У этих печей есть несколько потенциальных слабых мест, из-за которых окружающая среда может быть загрязнена свинцом. К ним относятся печь, работающая под положительным давлением, выбросы, вызванные утечками пыли и дыма, поскольку печь не является полностью герметичной камерой, а также выбросы свинца в окружающую среду, когда руда направляется в печь и удаляется шлак или чистый металл.

Компания About Mechanics стремится предоставлять точную и достоверную информацию. Мы тщательно отбираем авторитетные источники и применяем строгий процесс проверки фактов для поддержания самых высоких стандартов. Чтобы узнать больше о нашем стремлении к точности, прочтите наш редакционный процесс.

Ссылка на источники

• https://www.dictionary.com/browse/refractory
• https://www.merriam-webster.com/dictionary/reverberatory%20furnace