Vad är en efterklangsugn?

En efterklangsugn är en typ av smält- eller metallraffineringsugn som har använts sedan mitten av 17-talet och är mer allmänt känd som en öppen härdsugn. Den smälter metallhaltig malm genom att generera heta gaser nära ugnens tak utan att metallen någonsin kommer i direkt kontakt med bränslekällan som används för att värma den. Eftersom en efterklangsugn är en hundraårig design och har ett begränsat temperaturområde, används den vanligtvis för att smälta icke-järnhaltiga, mjukare metaller än järn, såsom koppar, aluminium och tenn. Ugnsdesignen har också använts för att smälta nickel och mer miljöfarliga metaller som bly, vilket har gett den ett negativt rykte för mängden luftföroreningar som den kan generera.

Industriella ugnar kan ha komplexa eller enkla konstruktioner baserat på den exakta mängden temperaturkontroll som de måste ha och de typer av malm som de bearbetar. Efterklangsugnen är en ganska enkel modell som har en vanligtvis rektangulär sluten kammare med en fördjupning i mitten nedtill som kallas en härd. Uppvärmda lågor eller heta gaser riktas över härden från ovan, och avgaser kanaliseras sedan ut ur ugnen genom en eller flera rökkanaler längs den bortre sidan. När de heta gaserna och lågorna leds in i ugnskammaren, fungerar den motsatta väggen som en baffel från vilken de studsar för att fortsätta cirkulera i kammaren. Ett av de primära designbehoven för en efterklangsugn är att vägen för det brinnande bränslet ska vara så lång och så fri från hinder som möjligt, eftersom detta möjliggör en mer intensiv uppvärmning av det inre och snabb smältning av malmen.

Medan en metallurgisk ugn kan lita på någon av de tre typerna av värmeöverföring till smältmalm, från ledning till konvektion och strålning, är vanligtvis ledning eller överföring av värme från en fast yta till en annan mest effektiv. Efterklangsugnen däremot bygger nästan helt på konvektion och strålning där värmen överförs till malmen genom den omgivande luften. Detta innebär att en efterklangsugn tar mycket mer bränsle för att värma och smälta malm än en eldfast ugn som är beroende av den omgivande värmen som hålls kvar i lersten för att smälta metall. Mjukare metaller som brons eller föreningar som glas bearbetas vanligtvis i en efterklangsugn eftersom de har lägre smältpunkter, även om vissa efterklangsdesigner också har använts för att bearbeta stål i speciella fall.

Även om förbättringar av efterklangsugnen, som att göra takkonstruktionen av eldfast tegel för att öka värmenivån, har gjort dem till en mer mångsidig klass av processugnar, har de behållit mycket av sin hundra år gamla design. Själva efterklangsnamnet kommer från den välvda formen till mitten av taket som låter heta gaser strömma uppåt och sedan studsa tillbaka ner i ugnens centrum. Placeringen av rökkanalen eller rökkanalerna för avgaser är vanligtvis på den lägsta punkten av taket och den högsta punkten på takbågen är omedelbart över där elden och heta gaserna leds in. Dessa förändringar har ökat temperaturområdet för efterklangen ugn, som kan ge den yttre takkonstruktionen ett slags avlång, valformad look.

Efterklangsugnen är en allmän form av pölugnen, som använder samma princip för uppvärmning med heta gaser för att smälta järnmalm. En primär användning för efterklangsugnar från och med 2011 är dock att smälta den mjuka metallen av bly till rent bly. Dessa ugnar har flera potentiella svagheter där den omgivande miljön kan vara förorenad av bly. Dessa inkluderar ugnen som arbetar under övertryck, utsläpp orsakade av damm och rökläckor eftersom ugnen inte är en helt sluten kammare, och utsläpp av bly till miljön när malm slussas in i ugnen och slagg eller ren metall avlägsnas.