Reverberatory furnace

A type of furnace used for smelting and melting metals, in which high-temperature combustion gases are pumped into the furnace to heat the materials charged. It is named after the fact that heat is stored in the furnace ceiling and the resulting radiant heat is used. A distinctive feature of this type of furnace is that the heat source is located separately from the materials inside, so it does not matter what type of fuel it is used for. However, the direct thermal efficiency is low, so it is common to use a boiler to recover waste heat.

Early reverberatory furnaces, called puddle furnaces, were used for steelmaking. In Japan, reverberatory furnaces of this type were built throughout the country at the end of the Edo period and were used to melt bronze for cannon casting. The most famous reverberatory furnace was the one built by Egawa Hidetatsu (Tarozaemon) in Nirayama, Izu (1858).

The open hearth furnace was widely used around the world as a reverberatory furnace for steelmaking until the current converter furnace became the mainstream. Open hearth furnaces have regenerators filled with large amounts of bricks on both sides of the furnace, and the direction of gas flow is occasionally changed to improve thermal efficiency.

The reverberatory furnaces used in copper smelting are long and have many burners lined up at one end, where the copper ore is melted and some oxidation reactions take place. The heat from the large amount of exhaust gas, which exceeds 1300°C, is recovered in a boiler as steam or electricity. The furnace ceiling is a suspended ceiling made of high-grade bricks, which allows replacement and repairs to be made while the furnace is in operation.

In addition to being used for smelting, this furnace is also commonly used as a melting furnace for metals and alloys such as copper and aluminum.

[Azagami Takeshi]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

金属の製錬や溶融に用いる炉の一種で、高温の燃焼ガスなどを炉内に送り装入物を加熱する。炉天井に蓄熱してその輻射(ふくしゃ)熱を利用するところからこの名がある。その特徴は、熱源が内容物と別の場所にあるため、燃料の種類を問わないことで、反面、直接熱効率は低く、ボイラーによる廃熱回収を行うのが通例である。

　パドル炉とよばれる初期の反射炉は、製鋼用として用いられた。日本でも江戸末期各地につくられた反射炉はこの型のもので、大砲鋳造用の青銅を溶解するのに用いられた。江川英龍(ひでたつ)（太郎左衛門）が伊豆韮山(にらやま)に建設した（1858）反射炉がもっとも有名である。

　製鋼用反射炉としては、現在の転炉が主力となるまで世界中で広く用いられた平炉がある。平炉は、炉の両側に大量のれんがを積んだ蓄熱室をもち、ガスの流れ方向をときどき切り換えて熱効率の向上を図っている。

　銅製錬で用いる反射炉は、長大な炉の一端には数多くのバーナーを並べ、銅鉱石を溶融するとともに一部酸化反応も行う。1300℃を超える大量の排ガスの熱は、ボイラーで蒸気あるいは電力として回収される。炉天井は高級れんがの吊天井(つりてんじょう)としてあり、操業しながら交換、修理が可能である。

　このような製錬用のほか、銅、アルミニウムなど金属・合金の溶融炉としてもよく用いられる炉である。

［阿座上竹四］

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