Compreendendo os fornos reverberatórios:seu papel no refino de metais

Um forno reverberatório é um tipo de forno de fundição ou refino de metal que tem sido usado desde meados do século XVII e é mais comumente conhecido como forno de lareira. Ele derrete minério contendo metal gerando gases quentes perto do teto do forno, sem que o metal entre em contato direto com a fonte de combustível usada para aquecê-lo. Como um forno reverberatório é um projeto centenário e tem uma faixa de temperatura limitada, ele geralmente é usado para fundir metais não ferrosos e mais macios que o ferro, como cobre, alumínio e estanho. O projeto do forno também tem sido usado para fundir níquel e metais mais perigosos para o meio ambiente, como o chumbo, o que lhe confere uma reputação negativa pela quantidade de poluição atmosférica que pode gerar.

Os fornos industriais podem ter projetos complexos ou simples com base na quantidade precisa de controle de temperatura que devem ter e nos tipos de minério que processam. O forno reverberatório é um modelo bastante simples que possui uma câmara fechada geralmente retangular com uma depressão na parte inferior central conhecida como lareira. Chamas aquecidas ou gases quentes são direcionados através da lareira a partir de cima, e os gases de exaustão são então canalizados para fora da fornalha através de uma ou mais condutas ao longo do lado oposto. À medida que os gases quentes e as chamas são canalizados para dentro da câmara do forno, a parede oposta atua como um defletor do qual eles saltam para continuar circulando na câmara. Uma das principais necessidades de projeto de um forno reverberatório é que o caminho para a queima do combustível seja o mais longo e livre de obstruções possível, pois isso permite um aquecimento mais intenso do interior e um rápido derretimento do minério.

Embora um forno metalúrgico possa contar com qualquer um dos três tipos de transferência de calor para o minério fundido, da condução à convecção e radiação, geralmente a condução ou transferência de calor de uma superfície sólida para outra é mais eficiente. O forno reverberatório, por outro lado, depende quase inteiramente de convecção e radiação, onde o calor é transferido para o minério através do ar circundante. Isso significa que um forno reverberatório consome muito mais combustível para aquecer e fundir o minério do que um refratário, que depende do calor ambiente retido em tijolos refratários para fundir o metal. Metais mais macios, como bronze ou compostos como vidro, são normalmente processados ​​em um forno reverberatório, pois possuem pontos de fusão mais baixos, embora alguns projetos reverberatórios também tenham sido usados ​​para processar aço em casos especiais.

Embora melhorias no forno reverberatório, como fazer a estrutura do telhado com tijolos refratários para aumentar o nível de calor, tenham tornado-os uma classe mais versátil de forno de processo, eles mantiveram muito de seu design centenário. O próprio nome reverberatório vem da forma arqueada do centro do telhado, que permite que os gases quentes fluam para cima e depois retornem para o centro do forno. A localização da chaminé ou das chaminés dos gases de exaustão é geralmente no ponto mais baixo do telhado e o ponto mais alto do arco do telhado fica imediatamente acima de onde o fogo e os gases quentes são canalizados. Essas mudanças aumentaram a faixa de temperatura do forno reverberatório, o que pode dar à estrutura externa do telhado uma espécie de aparência oblonga em forma de baleia.

O forno reverberatório é uma forma geral de forno de poça, que usa o mesmo princípio de aquecimento por gases quentes para fundir minério de ferro. Um uso principal para fornos reverberatórios a partir de 2011, entretanto, é fundir o metal macio do chumbo em chumbo puro. Esses fornos apresentam vários pontos fracos potenciais onde o ambiente circundante pode ser contaminado por chumbo. Isso inclui o forno operando sob pressão positiva, emissões causadas por vazamentos de poeira e fumaça, uma vez que o forno não é uma câmara totalmente selada, e liberações de chumbo no meio ambiente quando o minério é canalizado para o forno e a escória ou metal puro é removido.

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Link para fontes

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