חומרים עקשן הם הבסיס החומרי של תנורי זכוכית, המשפיעים ישירות על היעילות הכוללת שלהם. בתנורי התכת זכוכית, כמות החומרים העקשניים בהם נעשה שימוש גדולה, ועלותם מהווה חלק עיקרי מסך עלות התנור. לכן, הבחירה של חומרים עקשנים חייבת להיות מוגדרת באופן רציונלי.
המטרה הכוללת של בחירת חומרים עקשן עבור תנורי זכוכית היא לשקול באופן מקיף גורמים טכניים וכלכליים כאחד. זה כולל ביסוס הבחירה על המאפיינים הפיזיקליים-כימיים, הצורה המבנית והביצועים הקריטיים של החומרים העקשנים, פרמטרי סביבת ההפעלה של חלקים שונים של התנור, ומנגנוני הקורוזיה ואינטראקציות של חומרים בטמפרטורות גבוהות. זה גם דורש שילוב של ידע מפורט וניסיון מעשי שנצבר לגבי ביצועי ההפעלה בפועל של תנורים וחומרים חסינים כדי לבחור ולהתאים באופן רציונלי חומרים עקשנים לחלקים שונים של תנור ההיתוך, השגת קורוזיה מאוזנת, הארכת חיי השירות והפחתת עלויות לביצועים מיטביים. הדרישות הספציפיות הן כדלקמן:
① עמוד בדרישות הביצועים הנחוצות, כגון ביצועי טמפרטורה- גבוהים, יציבות כימית, יציבות תרמית, יציבות נפח וחוזק מכני.
② אל תזהם את הזכוכית המותכת ותהיה לו השפעה מינימלית על איכותה.
③ לספק את חיי השירות הארוכים ביותר האפשריים.
④ לא אמורה להיות תגובת מגע בין חומרים עקשנים מחומרים שונים כאשר הם מונחים יחד בטמפרטורות גבוהות.
⑤ צמצם את השימוש בחומרים ואיבוד חום.
⑥ השתמש בחומרים- באיכות גבוהה עבור חלקים פגיעים, ובחומרים כלליים עבור חלקים אחרים, כדי להשיג "התאמה סבירה וחיי כבשן מסונכרנים".
בעת בחירת חומרים עקשן עבור תנורי היתוך זכוכית, יש להקפיד על הכללים הבאים:
① יש לבחור ולהגדיר חומרים עקשנים בהתאם לסביבת ההפעלה שצוינה בתכנון התנור (הרכב חומרי גלם ודרישות התכה של אצווה, משטר טמפרטורה, אטמוספירה, לחץ ותנאי להבה של שריפת דלק וכו') והגורמים לשריפת חומר עקשן- ושחיקה.
② יש לבחור ולהגדיר חומרים עקשניים בהתאם לחיי הכבשן המתוכננים ולשיעורי- השריפה והשחיקה של החומרים העקשנים המשמשים בחלקים שונים של התנור, כדי להבטיח שהמאפיינים הפיזיקליים והמראה הממדיים עומדים בדרישות להשגת חיי הכבשן המתוכנן והפחתת השריפה והשחיקה{1}.
③ בטמפרטורת הפעולה, יש להימנע משני חומרים עקשנים שונים שיגיבו כימית יחד. במידת הצורך, יש להתקין לבני מעבר או שכבות מעבר בין שני חומרי הבנייה השונים. אחרת, תיווצר נקודה אאוקטית מינימלית, שתאיץ את השריפה והשחיקה של החומר העקשן, ומשפיעה באופן משמעותי על תוחלת החיים של תנור הזכוכית.
④ החומר העמיד בשימוש באזורים במגע עם זכוכית מותכת צריך למזער חיבורי לבנים אופקיים כדי למנוע שחיקת קידוח כלפי מעלה (במיוחד עםלבני קורונדום-מזירקוניה מתמזגות), אחרת קצב השחיקה יואץ.
⑤ בעת הנחת חומרים עקשן, טיט עקשן המשמש צריך להיות בעל תכונות זהות לחומר הלבנים. אסור לערבב חומרים עקשנים ומרגמות עקשן מחומרים שונים.
⑥ בעת בחירה והגדרה של חומרים עקשנים, יש להבטיח רציונליות כלכלית והתאמה מתאימה. יש להשתמש בחומרים חסינים בדרגה גבוהה-במידת הצורך. אחרת, זה ישפיע על תוחלת החיים של תנור הזכוכית ויגרום לבזבוז גדול, וכתוצאה מכך רציונליות כלכלית ירודה.
⑦ אדם מסור צריך להיות אחראי על הניהול הטכני של תנור הזכוכית. במהלך תחזוקת הכבשן, יש להקפיד על תנאי השריפה והשחיקה של הכבשן כדי לזהות נקודות תורפה לשיפור בתכנון הכבשן העתידי ובחירת החומרים העקשנים. בינתיים, צוות ייעודי אחראי על הקמת ארכיונים מיוחדים לכל הדרישות הטכניות הרלוונטיות של חומרים עקשנים, דוחות בדיקה פיזיים וכימיים, ונתונים הקשורים לבנייה עקשן, ירי כבשנים, שימוש ותחזוקה, ופירוק ותיקון כבשנים. זה מאפשר צבירת ניסיון ושיפור מתמיד בבחירה ובתצורה של חומרים עקשנים.
