Отражательная печь

Отражательная печь — металлургическая или технологическая печь , изолирующая обрабатываемый материал от контакта с топливом , но не от контакта с дымовыми газами . Термин реверберация используется здесь в общем смысле отражения или отражения , а не в акустическом смысле эха .

Операция

Химия определяет оптимальное соотношение между топливом и материалом, среди других переменных. Отражательную печь можно противопоставить, с одной стороны, доменной печи , в которой топливо и материал смешиваются в одной камере, и, с другой стороны, тигельным , глушительным или ретортным печам , в которых изолируется обрабатываемый материал. от топлива и всех продуктов сгорания, включая газы и летучую золу. Однако конструкций печей великое множество, а терминология металлургии не очень последовательно определена, поэтому трудно 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 уступает 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 в этих печах использовалось твердое топливо, и битуминозный уголь оказался лучшим выбором. Ярко видимое пламя из-за значительного содержания летучих компонентов обеспечивает более лучистую передачу тепла, чем антрацит или древесный уголь .

Контакт с продуктами сгорания, которые могут добавлять нежелательные элементы к обрабатываемому материалу, используется с пользой в некоторых процессах. Контроль баланса топлива и воздуха может изменить химический состав выхлопных газов в сторону окислительной или восстановительной смеси и, таким образом, изменить химический состав обрабатываемого материала. Например, чугун можно обработать в окислительной атмосфере, чтобы превратить его в низкоуглеродистую мягкую сталь или прутковый чугун . Печь Сименса-Мартина в мартеновском производстве стали также является отражательной печью.

Отражательные печи (в этом контексте обычно называемые воздушными печами ) раньше также использовались для плавки латуни, бронзы и чугуна в литейных работах. Кроме того, в течение первых 75 лет 20-го века они были доминирующей плавильной печью, используемой при производстве меди, обрабатывая либо обожженный огарок, либо сырой сульфидный концентрат меди. ^[1] Хотя в этой роли они были вытеснены сначала флэш-печами , а в последнее время и Ausmelt. ^[1] и ISASMELT , печи ^[2] они очень эффективны при производстве шлаков с низкими потерями меди. ^[1]

История

Первые отражательные печи появились, вероятно, в средневековый период и использовались для плавки бронзы для отливки колоколов. Самое раннее известное подробное описание было предоставлено Бирингуччо. ^[3] Впервые их применили для выплавки металлов в конце 17 века. Сэр Клемент Клерк и его сын Талбот построили купола или отражательные печи в ущелье Эйвон ниже Бристоля примерно в 1678 году. В 1687 году, несмотря на препятствия в выплавке свинца (из-за судебного разбирательства), они перешли к меди. В последующие десятилетия отражательные печи получили широкое распространение для выплавки этих металлов, а также олова. У них было преимущество перед более старыми методами: в качестве топлива использовался минеральный уголь, а не древесный уголь или «белый уголь» (колотая 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 Колбрукдейле и других местах, но устарела в конце 18 века с появлением литейной вагранки , которая представляла собой своего рода небольшую доменную печь и совершенно отличалась от отражательной печи. ^{[ нужна ссылка ]}

, Пудлинговая печь представленная Генри Кортом в 1780-х годах для замены более старого процесса отделки , также представляла собой разновидность отражательной печи. ^{[ нужна ссылка ]}

Плавка алюминия

Отражательные печи широко используются для плавки вторичного алюминиевого лома для последующего использования в отраслях литья под давлением. ^[4]

Простейшая отражательная печь представляет собой не что иное, как стальной ящик, облицованный глиноземным огнеупорным кирпичом , 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 ванна с расплавленным металлом выливается в литейную машину для производства слитков . ^[4]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с У. Г. Давенпорт, «Добыча меди с 60-х годов по 21 век», в: Материалы Международной конференции Copper 99 – Cobre 99. Том I — Пленарные лекции/Движение меди и перспективы отрасли/Применение и производство меди, ред. Г.А. Элтрингем, Н.Л. Пирет и М. Саху (Общество минералов, металлов и материалов: Уоррендейл, Пенсильвания, 1999), 55–79.
^ Дж. Л. Билл, Т. Э. Бриффа, А. С. Берроуз, CR Фонтан, Д. Реталлик, Дж. М. Туппурайнен, Дж. С. Эдвардс и П. Партингтон, «Isasmelt — информация о ходе работы медеплавильного завода в Маунт-Айза», в: Sulfide Smelting 2002, Eds RL Stephens и HY Sohn ( Общество минералов, металлов и материалов: Уоррендейл, Пенсильвания), 2002, 181–193.
^ Ванноччо Бирингуччо, "Де ла Пиротехника", Libro Settimo, MDXL (1540).
^ Jump up to: ^а ^б Д. Флорес-Оррего и др., (2023) «Системное исследование по улучшению утилизации отходящего тепла и интеграции возобновляемых источников энергии в целях декарбонизации алюминиевой промышленности». в: Материалы 36-й Международной конференции по эффективности, стоимости, оптимизации, моделированию и воздействию энергетических систем на окружающую среду – ECOS 2023, 25–30 июня. Лас-Пальмас-де-Гран-Канария, Испания.

Библиография

Британская энциклопедия , 14-е изд.
Дж. Дэй и РФ Тайлекот (ред.), Промышленная революция в металлах (1991)
П. У. Кинг, «Купол в Бристоле», Сомерсетская археология и естественная история 140 (за 1997 г.), 37–52.
П. У. Кинг, «Сэр Клемент Клерк и использование угля в металлургии», Труды Общества Ньюкомена 73 (1) (2001–2), 33–53

Внешние ссылки

«Печь» . Британская энциклопедия . Том. 11 (11-е изд.). 1911. стр. 358–362.

[Davenport-1] Jump up to: ^а ^б ^с У. Г. Давенпорт, «Добыча меди с 60-х годов по 21 век», в: Материалы Международной конференции Copper 99 – Cobre 99. Том I — Пленарные лекции/Движение меди и перспективы отрасли/Применение и производство меди, ред. Г.А. Элтрингем, Н.Л. Пирет и М. Саху (Общество минералов, металлов и материалов: Уоррендейл, Пенсильвания, 1999), 55–79.

[2] Дж. Л. Билл, Т. Э. Бриффа, А. С. Берроуз, CR Фонтан, Д. Реталлик, Дж. М. Туппурайнен, Дж. С. Эдвардс и П. Партингтон, «Isasmelt — информация о ходе работы медеплавильного завода в Маунт-Айза», в: Sulfide Smelting 2002, Eds RL Stephens и HY Sohn ( Общество минералов, металлов и материалов: Уоррендейл, Пенсильвания), 2002, 181–193.

[3] Ванноччо Бирингуччо, "Де ла Пиротехника", Libro Settimo, MDXL (1540).

[Florez-Orrego-4] Jump up to: ^а ^б Д. Флорес-Оррего и др., (2023) «Системное исследование по улучшению утилизации отходящего тепла и интеграции возобновляемых источников энергии в целях декарбонизации алюминиевой промышленности». в: Материалы 36-й Международной конференции по эффективности, стоимости, оптимизации, моделированию и воздействию энергетических систем на окружающую среду – ECOS 2023, 25–30 июня. Лас-Пальмас-де-Гран-Канария, Испания.

[1]

[2]

[3]

[4]