Was ist ein Flammofen?

Ein Nachhallofen ist eine Art Metallraffinierungs- oder Schmelzofen, der seit der Mitte des 17. Jahrhunderts im Einsatz ist und allgemein als Offenherdofen bekannt ist. Es schmilzt metallhaltiges Erz, indem es heiße Gase in der Nähe der Ofendecke erzeugt, ohne dass das Metall in direkten Kontakt mit der Brennstoffquelle kommt, mit der es erhitzt wird. Da es sich bei einem Nachhallofen um eine jahrhundertealte Konstruktion handelt und der Temperaturbereich begrenzt ist, wird er typischerweise zum Schmelzen von Nichteisenmetallen und Metallen, die weicher als Eisen sind, wie Kupfer, Aluminium und Zinn, verwendet. Die Ofenkonstruktion wurde auch zum Schmelzen von Nickel und umweltschädlicheren Metallen wie Blei verwendet, was ihr einen schlechten Ruf wegen der Menge an Luftverschmutzung einbrachte, die sie verursachen kann.

Industrieöfen können komplexe oder einfache Konstruktionen haben, abhängig von der genauen Temperaturkontrolle, die sie benötigen, und den Erzarten, die sie verarbeiten. Der Nachhallofen ist ein relativ einfaches Modell mit einer im Allgemeinen rechteckigen geschlossenen Kammer mit einer Vertiefung in der unteren Mitte, die als Herd bezeichnet wird. Heiße Flammen oder heiße Gase werden von oben durch den Feuerraum geleitet und die Abgase werden dann durch einen oder mehrere Kanäle auf der gegenüberliegenden Seite aus dem Ofen geleitet. Während die heißen Gase und Flammen in die Ofenkammer gesaugt werden, fungiert die gegenüberliegende Wand als Deflektor, von dem sie abprallen und weiter in der Kammer zirkulieren. Eine der Hauptanforderungen bei der Konstruktion eines Nachhallofens besteht darin, dass der Weg des brennenden Brennstoffs möglichst lang und frei von Hindernissen ist, da dies eine intensivere Erwärmung des Innenraums und ein schnelles Schmelzen des Erzes ermöglicht.

Während ein metallurgischer Ofen auf eine von drei Arten der Wärmeübertragung zum Schmelzen von Erz zurückgreifen kann, von Leitung über Konvektion bis hin zu Strahlung, ist im Allgemeinen die Leitung oder Wärmeübertragung von einer festen Oberfläche auf eine andere am effizientesten. . Der Nachhallofen hingegen basiert fast ausschließlich auf Konvektion und Strahlung, wobei die Wärme über die Umgebungsluft auf das Erz übertragen wird. Dies bedeutet, dass ein Nachhallofen viel mehr Brennstoff zum Erhitzen und Schmelzen des Erzes benötigt als ein feuerfester Ofen, der zum Schmelzen des Metalls auf die in Schamottsteinen gespeicherte Umgebungswärme angewiesen ist. Weichere Metalle wie Bronze oder Verbundwerkstoffe wie Glas werden typischerweise in einem Reverb-Ofen verarbeitet, da sie niedrigere Schmelzpunkte haben, obwohl einige Reverb-Designs in besonderen Fällen auch zur Verarbeitung von Stahl verwendet wurden.

Obwohl Verbesserungen am Nachhallofen, wie die Herstellung der Dachkonstruktion aus feuerfesten Ziegeln zur Erhöhung des Wärmeniveaus, ihn zu einer vielseitigeren Klasse von Prozessöfen gemacht haben, haben sie viel von ihrem jahrhundertealten Design beibehalten. Der Name Nachhall selbst kommt von der gewölbten Form zur Mitte der Decke, die es heißen Gasen ermöglicht, nach oben zu strömen und dann zur Mitte des Ofens zurückzuprallen. Die Abzüge für die Abgase befinden sich im Allgemeinen am tiefsten Punkt der Decke und der höchste Punkt des Deckenbogens befindet sich unmittelbar über der Eintrittsstelle des Feuers und der heißen Gase. Diese Änderungen haben den Temperaturbereich des Ofenrückhalls vergrößert, was der äußeren Dachkonstruktion eine Art längliches, walförmiges Aussehen verleihen kann.

Der Nachhallofen ist eine allgemeine Form eines Pfützenofens, der das gleiche Prinzip der Erhitzung durch heiße Gase zum Schmelzen von Eisenerz nutzt. Seit 2011 besteht die Hauptanwendung von Nachhallöfen jedoch darin, das weiche Metall Blei zu reinem Blei zu schmelzen. Diese Öfen weisen mehrere potenzielle Schwachstellen auf, da die Umgebung durch Blei kontaminiert sein kann. Dazu gehören der Betrieb des Ofens bei Überdruck, Emissionen durch Staub- und Rauchlecks, da der Ofen keine vollständig abgedichtete Kammer ist, und Bleiemissionen in die Umwelt, wenn Erz in den Ofen geleitet und entsorgt wird. Schlacke oder reines Metall.

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