Apa Itu Tungku Reverberatory?

Tungku reverberatory adalah jenis tungku peleburan atau pemurnian logam yang telah digunakan sejak pertengahan abad ke-17 dan lebih dikenal sebagai tungku perapian terbuka. Ini melelehkan bijih yang mengandung logam dengan menghasilkan gas panas di dekat atap tungku tanpa logam yang pernah bersentuhan langsung dengan sumber bahan bakar yang digunakan untuk memanaskannya. Karena tungku reverberatory adalah desain berusia berabad-abad dan memiliki kisaran suhu yang terbatas, biasanya digunakan untuk melebur logam non-ferro yang lebih lunak daripada besi, seperti tembaga, aluminium, dan timah. Desain tungku juga telah digunakan untuk melebur nikel dan logam yang lebih berisiko terhadap lingkungan seperti timbal, yang telah memberikan reputasi negatif untuk jumlah polusi udara yang dapat dihasilkannya.

Tungku industri dapat memiliki desain yang kompleks atau sederhana berdasarkan jumlah kontrol suhu yang tepat yang harus dimiliki dan jenis bijih yang diproses. Tungku reverberatory adalah model yang agak sederhana yang biasanya memiliki ruang tertutup persegi panjang dengan lekukan di tengah bawah yang dikenal sebagai perapian. Api panas atau gas panas diarahkan melintasi perapian dari atas, dan gas buang kemudian disalurkan keluar dari tungku melalui satu atau lebih cerobong asap di sepanjang sisi yang jauh. Saat gas panas dan api disalurkan ke ruang tungku, dinding yang berlawanan bertindak sebagai penyekat yang memantulkan mereka untuk terus bersirkulasi di dalam ruang. Salah satu kebutuhan desain utama untuk tungku reverberatory adalah bahwa jalur untuk bahan bakar yang terbakar harus sepanjang dan sebebas mungkin, karena hal ini memungkinkan pemanasan bagian dalam yang lebih intens dan pelelehan bijih yang cepat.

Sementara tungku metalurgi dapat mengandalkan salah satu dari tiga jenis perpindahan panas ke bijih peleburan, dari konduksi ke konveksi dan radiasi, biasanya konduksi atau perpindahan panas dari satu permukaan padat ke permukaan padat lainnya paling efisien. Tungku reverberatory sebaliknya bergantung hampir seluruhnya pada konveksi dan radiasi di mana panas dipindahkan ke bijih melalui udara sekitarnya. Ini berarti bahwa tungku reverberatory membutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk memanaskan dan melebur bijih daripada tungku refraktori yang bergantung pada panas sekitar yang tertahan di batu bata fireclay untuk melebur logam. Logam yang lebih lunak seperti perunggu atau senyawa seperti kaca biasanya diproses dalam tungku reverberatory karena memiliki titik leleh yang lebih rendah, meskipun beberapa desain reverberatory juga telah digunakan untuk memproses baja dalam kasus khusus.

Meskipun perbaikan pada tungku reverberatory, seperti membuat struktur atap dari bata tahan api untuk meningkatkan tingkat panas, telah menjadikannya kelas tungku proses yang lebih serbaguna, mereka telah mempertahankan sebagian besar desain mereka yang berusia berabad-abad. Nama reverberatory sendiri berasal dari bentuk lengkung ke tengah atap yang memungkinkan gas panas mengalir ke atas dan kemudian memantul kembali ke pusat tungku. Lokasi cerobong atau cerobong untuk gas buang umumnya berada di titik terendah atap dan titik tertinggi lengkungan atap tepat di atas tempat pipa api dan gas panas masuk. Perubahan ini telah meningkatkan kisaran suhu dengung tungku, yang dapat memberikan struktur atap eksterior semacam tampilan berbentuk ikan paus lonjong.

Tungku reverberatory adalah bentuk umum dari tungku puddling, yang menggunakan prinsip pemanasan yang sama dengan gas panas untuk melebur bijih besi. Namun, penggunaan utama untuk tungku reverberatory pada tahun 2011, adalah untuk melebur logam lunak timbal menjadi timbal murni. Tungku ini memiliki beberapa potensi kelemahan dimana lingkungan sekitar dapat terkontaminasi oleh timbal. Ini termasuk tungku yang beroperasi di bawah tekanan positif, emisi yang disebabkan oleh debu dan kebocoran asap karena tungku tidak sepenuhnya tertutup, dan pelepasan timbal ke lingkungan ketika bijih disalurkan ke tungku dan terak atau logam murni dihilangkan.