‏المواد المقاومة للحرارة :

‏تضم المواد المقاومة للحرارة ، التي نطلق عليها تسميات حمضية وقاعدية ومعتدلة وايضا المواد الفائقة المقاومة للحرارة ، تلك المواد التي تستخدم لمقاومة ‏المؤثرات الحرارية ، والكيميائية ، والفيزيائية التي نجدها في اجراءات الافران .

‏تباع هذه المواد على شكل طوب حراري ، وسليكا ، ومغنسيت ، وكروميت واجر مغنسيت - كروميت ، ومواد كربيد السليكون والزركونيا المقاومة للحرارة ، ومنتجات سليكات الالومنيوم والالومينا . يحافظ على كمية المواد المساعدة للصهر اللازمة لربط جزيئات المواد المقاومة للحرارة مع بعضها عند حدها الادنى لتخفيف التزجج . ادت امكانية تشكيل مواد مصنوعة من قوامات bodies  بدون طين وحتى بدون مرونة طبيعية الى تصنيع خزفيات ذات مقوم واحد بمواصفات ممتازة ، كالأكاسيد النقية المقاومة للحرارة . تعد هذه المواد احادية البلورة وذاتية الربط مقارنة بالمواد التقليدية المقاومة للحرارة الزجاجية الربط .

‏الصورة1-1 ‏. مخطة مبسط للإنتاج بطريقة التشكيل .

‏(a) ضغط جاف للمواد المقاومة للحرارة ، (b) انية فنية بالصب الانزلاقي .

‏خواص المواد المقاومة للحرارة : عند تصنيع المادة المقاومة للحرارة التي تناسب على افضل وجه عمليا محددة ، من الضروري دراسة المواد ، ودرجة حرارة التشغيل في الفرن حيث تكون المادة المقاومة للحرارة لازمة ، ومعدل تغير درجات الحرارة ، والحمل المستخدم اثناء التسخين ، والتفاعلات الكيميائية التي نواجهها .

‏نحتاج عادة الى عدة نماذج من هذه المواد لبناء الفرن ، لأنه ما من مادة مفردة مقاومة للحرارة يمكنها ان تصمد عادة للشروط المختلفة التي تسود في مختلف اجزاء الفرن .

‏الخواص الكيميائية : تقسم المواد المقاومة للصهر وفقا لتصنيفها التجاري الى مجموعات حمضية ، وقاعدية ، ومعتدلة ، مع انه لا يمكن في حالات كثيرة التمييز ‏بينها بشكل واضح . لاريب في ان طوب السليكا حمضي ، وان اجر المغنسيت عالي القلوية ، ولكن اجر الطين الحراري يصنف عادة في المجموعة المعتدلة ، مع انه قد ينتمي الى كلتا الفئتين ، اعتمادا على نسبة السليكا الى الالومينا فيه .

‏لا ينصح عادة ‏باستخدام الاجر الحمضي بالتماس مع الناتج القلوي ، او العكس ولا يمكن اعتبار التفاعلات الكيمائية ولا الخواص الفيزيائية معياراً للسلوك المقبول ويجب دراسة كليهما قد يعزى التأثير الكيميائي الى التماس مح الخبث ، ورماد الوقود ، وغازت الافران اضافة الى التماس مع نواتج كالزجاج والفولاذ .

‏المسامية : ترتبط المسامة مباشره بكثير من الخواص الاخرى الفزيائية للآجر ، بما فها مقاومة الهجوم الكيميائي . وكلما كانت مسامية الاجر اكبر ، كلما سهل اخترته من قبل المواد المنصهرة والغازات . وفي صنف ما من الاجر ، يكون الاجر الاقل مسامية اكثر متانة ، وموصلية حرارية ، وسعة حرارية .

‏نقاط الانصهار : نكتشف نقاط الانصهار باستخدام مخاريط القياس الحرارية لنقاط التلين المقررة سلفاً . يجري تليين معظم المواد التجارية المقاومة للحرارة تدريجياً ضمن مدى واسع ولس لها نقاط انصهار واضحا لأنها تتركب من عدة فلزات مختلفة ، متبلورة ولا متبلوره . يمكن الحصول على نقاط انصهار هذه المخاريط الحرارية من المراجع . ونجد في الجدول 9 ‏- 3 ‏نقاط الانصهار النموذجية للمواد المقاومة للحرارة ، النقية منها والنواتج التجارية .

‏التشظية spalling : معرف تصدع ، او تقشر الاجر او الكتل المقاومة للحرارة الذي منجم عن عدم تساوى الاجهاد او الضغوط الحرارية بسبب كمة الحرارة د العالية . تتمدد المواد المقاومة للصهر عاده عند تسخينها. والاجر الذى مخضع الى تمدد اكبر، عند معدل التشكيل النهائي ، هو اكثر تعرضا للتشظية عند اخضاعه لتسخين وتبريد سريعين .

‏المتانة : تؤثر المثانة على البار بشكل طفيف فقط على المثانة عند درجات الحرارة العالية . ومقاومة الحك او التأكل مهما ايضاً بالنسبة لكثير من مباني الافران ، مثل جدران افران الكوك للنواتج الثانوية وبطانة طرف التفريغ في افران الاسمنت ‏الدوارة .

‏مقاومة التبدلات الحرارية : الاجر منخفض التمدد بالحرارة والذي يحمل بنية اكثر خشونة ، يكون اكثر مقاومة لسرعة التبدلات الحرارية ، كما يظهر اجهاداً اقل

الجدول 1-1 ‏. درجات حرارة انصهار المواد المقاومة للصهر.

‏الموصلية الحرارية : يتميز الاجر الاشد كثافة والاقل مسامية بموصليته العالية للحرارة . ومع ان الموصلية الحرارية مرغوبة في بعض مباني الافران ، كما في جدران الكظم muffle walls ، فهي غير مرغوبة كبعض الخواص الاخرى للمواد المقاومة للحرارة ، كمقاومة ظروف الاشعال . والعزل مرغوب في بعض المواد الخاصة المقاومة للحرارة .

‏السعة الحرارية : تعتمد السعة الحرارية للأفران على الموصلية الحرارية ، والحرارة النوعية ، والوزن النوعي للمادة المقاومة للحرارة . يعتبر انخفاض كمية الحرارة التي يمتصها الاجر الخفيف الوزن صفة حسنة عندما تشغل الافران بشكل متقطع ، لأنه يمكن الحصول على درجة الحرارة اللازمة لتشغيل الفرن بزمن اقل ووقود اقل . وعلى العكس ، يفضل اجر الطوب الحراري الكثيف الثقيل لشغل مربعات التجديد regenerator checkerwork ، كما في افران الكوك ، وافران الزجاج ، ومواقد الافران العالية .