9 مواد حرارية لأفران الزجاج

قوالب السيليكا لأفران الزجاج:
المكونات الرئيسية: ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، ويجب أن تتجاوز نسبته 94%. درجة حرارة التشغيل: أعلى درجة حرارة تشغيل تتراوح بين 1600 و1650 درجة مئوية. المميزات: مقاومة جيدة لتآكل الخبث الحمضي، ولكن مقاومة ضعيفة لتآكل المواد المتطايرة القلوية. يُستخدم بشكل أساسي في بناء الأقواس الكبيرة، والجدران الجانبية، والأفران الصغيرة.

طوب من الطين الناري لأفران الزجاج:
المكونات الرئيسية: أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) وثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، حيث تتراوح نسبة أكسيد الألومنيوم بين 30% و45%، ونسبة ثاني أكسيد السيليكون بين 51% و66%. درجة حرارة التشغيل: أعلى درجة حرارة تشغيل تتراوح بين 1350 و1500 درجة مئوية. المميزات: مادة حرارية حمضية ضعيفة تتميز بمقاومة جيدة للحرارة، وثبات حراري عالٍ، وموصلية حرارية منخفضة. تُستخدم بشكل أساسي في بناء قاع حوض الفرن، وجدران حوض الجزء العامل والممر، وجدران وأقواس وألواح الطوب السفلية، ومدخنة غرفة تخزين الحرارة.

طوب عالي الألومينا لأفران الزجاج:
المكونات الرئيسية: ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) وأكسيد الألومنيوم (Al2O3)، على أن تتجاوز نسبة أكسيد الألومنيوم 46%. درجة حرارة التشغيل: تتراوح درجة حرارة التشغيل القصوى بين 1500 و1650 درجة مئوية. المميزات: مقاومة جيدة للتآكل، بما في ذلك التآكل الناتج عن الخبث الحمضي والقلوي. يُستخدم بشكل أساسي في غرف تخزين الحرارة، بالإضافة إلى ملحقات المواد الحرارية لأحواض العمل وقنوات المواد والمغذيات.

طوب الموليت:
المكون الرئيسي لطوب الموليت هو أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃)، وتبلغ نسبته حوالي 75%. يُطلق عليه اسم طوب الموليت لأنه يتكون أساسًا من بلورات الموليت. تبلغ كثافته 2.7-32 غ/سم³، ومساميته المفتوحة 1-12%، وأقصى درجة حرارة تشغيل له 1500-1700 درجة مئوية. يُستخدم الموليت المُلبّد بشكل أساسي في بناء جدران غرف تخزين الحرارة، بينما يُستخدم الموليت المنصهر بشكل أساسي في بناء جدران المسابح، وفتحات المراقبة، ودعامات الجدران، وغيرها.

طوب من الزركونيوم المنصهر:
تُعرف طوب الزركونيوم كوروندوم المصهور أيضًا باسم طوب الحديد الأبيض. ويُصنف هذا النوع من الطوب عمومًا إلى ثلاث درجات حسب نسبة الزركونيوم فيه: 33%، 36%، و41%. يحتوي طوب الزركونيوم كوروندوم المستخدم في صناعة الزجاج على نسبة تتراوح بين 50% و70% من أكسيد الألومنيوم (Al₂O₃) ونسبة تتراوح بين 20% و40% من أكسيد الزركونيوم (ZrO₂). تبلغ كثافته من 3.4 إلى 4.0 غ/سم³، ومساميته الظاهرية من 1% إلى 10%، وتصل درجة حرارة تشغيله القصوى إلى حوالي 1700 درجة مئوية. تُستخدم طوب الزركونيوم كوروندوم المصهور، بنسبة زركونيوم تتراوح بين 33% و36%، في بناء جدران أحواض الأفران، وجدران تجاويف اللهب، وفتحات نفخ الأفران الصغيرة، والأقواس المسطحة للأفران الصغيرة، ومداخن الأفران الصغيرة، والأقواس اللسانية، وغيرها. أما طوب الزركونيوم كوروندوم المصهور، بنسبة زركونيوم 41%، فيُستخدم في بناء زوايا جدران الأحواض، وفتحات التدفق، وغيرها من الأجزاء التي يتعرض فيها الزجاج السائل لتآكل شديد للمواد الحرارية. وتُعد هذه المادة أكثر المواد الحرارية المصبوبة المصهورة استخدامًا في صناعة الزجاج.

قوالب من الألومينا المنصهرة:
يشير هذا المصطلح بشكل أساسي إلى الطوب الحراري المصنوع من الكوروندوم المنصهر من نوع ألفا وبيتا، والذي يتكون أساسًا من 92% إلى 94% من طور بلوري الكوروندوم Al2O3، بكثافة تتراوح بين 2.9 و3.05 غ/سم³، ومسامية ظاهرية تتراوح بين 1% و10%، ودرجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ حوالي 1700 درجة مئوية. يتميز الألومينا المنصهر بمقاومة ممتازة لنفاذية الزجاج، ويكاد لا يُسبب أي تلوث للزجاج السائل. يُستخدم على نطاق واسع في جدار حوض العمل، وقاع الحوض، وقناة التدفق، وجدار حوض قناة المواد، وقاع حوض قناة المواد، وغيرها من أجزاء فرن صهر الزجاج التي تتلامس مع الزجاج السائل، والتي لا تتطلب أي تلوث حراري.

طوب الكوارتز:
المكون الرئيسي هو ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، بنسبة تزيد عن 99%، بكثافة تتراوح بين 1.9 و2 غ/سم³، ومقاومة للحرارة تصل إلى 1650 درجة مئوية، ودرجة حرارة تشغيل تبلغ حوالي 1600 درجة مئوية، ومقاومة للتآكل الحمضي. يُستخدم في بناء جدران أحواض السباحة المصنوعة من زجاج البورون الحمضي، وطوب فتحات المزدوجات الحرارية في غرف اللهب، وغيرها.

المواد الحرارية القلوية:
تشمل المواد الحرارية القلوية بشكل رئيسي طوب المغنيسيا، وطوب الألومينا-المغنيسيا، وطوب المغنيسيا-الكروم، وطوب الفورستريت. وتتميز هذه المواد بمقاومتها لتآكل المواد القلوية، وتتراوح درجة حرارتها الحرارية بين 1900 و2000 درجة مئوية. وتُستخدم على نطاق واسع في الجدار العلوي لمجدد حرارة فرن صهر الزجاج، وقوس المجدد، وجسم الشبكة، وهيكل الأجزاء الصغيرة من الفرن.

طوب عازل لأفران الزجاج:
تتميز أفران صهر الزجاج بمساحة تبديد حرارة كبيرة وكفاءة حرارية منخفضة. ولتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك، يلزم استخدام كميات كبيرة من مواد العزل لتحقيق عزل شامل. ويجب عزل جدار حوض الصهر وقاعه والقوس والجدران في وحدة التجديد وجزء الصهر وجزء التشغيل، وغيرها، لتقليل فقدان الحرارة. تتميز طوب العزل بمسامية عالية ووزن خفيف، وكثافة لا تتجاوز 1.3 جم/سم³. ونظرًا لضعف قدرة الهواء على نقل الحرارة، فإن طوب العزل ذو المسامية العالية يوفر عزلًا فعالًا. معامل التوصيل الحراري له أقل بمرتين إلى ثلاث مرات من معامل التوصيل الحراري للمواد الحرارية العامة، لذا كلما زادت المسامية، كان العزل أفضل. تتنوع أنواع طوب العزل، منها طوب العزل الطيني، وطوب العزل السيليسي، وطوب العزل عالي الألومينا، وغيرها.