أهمية رمل السيليكا في بناء الأفران الحجرية: ان السبب الأساسي في استخدام بودرة رمل السيليكا لصناعة بطانة الأفران والطوب الحراري يرجع الي خصائص وصفات رمل السيليكا.
رمل السيليكا هو الرمل الحراري ( السيليكا – الكوارتز ) الذي يستطيع تحمل أعلي أشكال درجات الحرارة الصناعية في العالم، وقد سبق و استخدمه الإنسان منذ وقتٌ بعيد في أعمال الحدادة و البناء و غيرها من الأعمال التي تكون بحاجة ماسة في التعرّض لدرجة حرارة عالية جدًا.
رمل السيليكا وتحديدًا بودرة رمل السيليكا تتواجد بها 95% SiO2 وأقل من 0.6% من أكسيد حديد. فإذا كان الرمل لا يحتوي علي تلك المعايير، فإنه يسمي في اغلب الأوقات بالرمل العادي.
ويدخل الرمل الحراري ( رمل السيليكا ) عنصرًا رئيسيًا في صناعة الطوب الأصفر المخصص لبناء الآلات التي يتم استخدامها في صهر المعادن ، والأفران الحرارية المتعددة الأستخدامات، و الأفران الحجرية.
أهمية رمل السيليكا (بودرة السيليكا) في صناعة الطوب الحراري
الطوب الحراري هو شكل من أشكال الطوب يتمّ صنعه عن طريق البورسلين والطين الحراري وله بُنية جزيئية كثيفة ودقيقة. ويدخل في المواد الخام الرئيسية.
للطوب الحراري معادن خاصة جدًا وأصداف معدنية تمتلك مُقاومة قوية للحرارة العالية، وتسمّى تلك المواد بأسم الحراريات لأنّه بأستطاعتها أن تصبح مستقرة في درجات حرارة عالية مع المحافظة على الخصائص الفيزيائية والكيميائية المُحتاجة وظروف التشغيل،
ويعتمد اختيار الحراريات المُلائمة للتطبيقات المتنوعة.
أولاً: على درجة حرارة العملية الصناعية، وطريقة الوصول إلى تلك الدرجة، أى معدلات التسخين والتبريد؛ وأيضًا على الطبيعة الكيميائية للمواد الجاري معالجتها؛ وأيضًا على جو العملية والغازات الخارجة منها، فتعمر البطانة الحرارية فترة أطول.
وتتلخّص وسيلة إنتاج الطوب الحراري بطحن الحجارة أولًا حتى تصبح علي شكل تربة ناعمة، من ثمّ يتم وضعها في الفرن الحراري بدرجة حرارة فوق 1500 درجة مئوية لمدة تصل الي 3 أيام.
يتم استخدام الطوب الحراري بشكل رئيسي في صناعة الأفران و المقالي و العزل الصناعي، كما انه يُستخدم في واجهات المباني و الهياكل.
يأتي رمل السيليكا الحراري ضمن انواع الطوب الحراري الأكثر معرفتًا وأستعمالًا، إذ انه يُطلق علي الطوب المصنوع من التربة السليسية رمل السيليكا.
تحتوي مكونات التربة السليسية علي كميات هائلة جدًا من (أكسيد السيليكون) وكميات ضئيلة من (أكسيد الكالسيوم وأكسيد التيتانيوم وأكسيد الحديد).
يُستعمل رمل السيليكا الحراري في التبطين الداخلي للأفران الفولاذية، كما انه يُستعمل في إنتاج الزجاج والسيراميك وأيضًا أفران فحم الكوك، لأن ذلك النوع من الطوب يمتلك موصلية حرارية عالية في نفاذية الغازات
أهمية رمل السيليكا الحراري في صناعة بطانة الأفران
تستعمل الأفران الحرارية لصهر المعادن الحديدية وغير الحديدية عن طريق مجموعة افران مختلفة الأنواع، لدي كل نوع ميزة وخواص معينة و سعته ونوعية المعدن الناتج منه وكميته وطبيعة استعماله.
الصهر melting: هو تحويل المعدن او اي مادة صلبة من الحالة التي هو عليها اي وهي الحالة الصلبة الي الحالة المائعة عن طريق تسخينة بدرجة حرارة تزيد عن درجة حرارة انصهارة.
كما تأتي أفران الخُبز بأشكال و أحجام متنوعة، إذ تتميز الأفران التقليدية بعناصر تسخين اعلي وأسفل تجويف الفرن، في حين تحتوي أفران الحمل الحراري علي تلك العناصر، علاوةً علي مروحة تساعد علي توزيع الحرارة بشكل متساوٍ.
وبطانة الأفران هي الغرف الداخلية للأفران والمواقد (التجويف)، والتي تتلامس باستمرار مع اللهب، بحيث يساعد تبطين الفرن بالطوب الحراري على حماية الجدران من التلف (الميكانيكي أو الكيميائي أو الحراري أو المادي). يساعد الطلاء الزائد على تقليل فقد الحرارة. ومن أجل الوصول إلى نتيجة مُرضية يجب قياس سُمْكْ طبقة الطوب الحراري بدقة بسبب وجود اختلاف في درجات الحرارة والضغط والتغيرات الفيزيائية والكيميائية وتعقيد ظروف العمل التي تعاني منها البطانات على ارتفاعات مختلفة في فرن الصهر.
وتقسم المواد المستعملة في بناء بطانة أفران الصهر إلى أربعة أقسام وهم:
- ثلاث طبقات من الألواح العازلة المقاومة للحرارة العالية.
- قطن عازل للحرارة بكثافة 260.
- ثلاث طبقات من رمل السيليكا الحراري العازل عالي النقاء والذي يستطيع تحمل درجات الحرارة العالية.
- مواد عازلة للحرارة حديثة ومتطورة.