تاريخ المواد الخام الحرارية

منذ العصر البرونزي ، استخدم البشر معادن الطين لبناء أفران صهر النحاس. في بعض الأماكن ، تُستخدم الأحجار الحرارية المحلية لبناء الأفران. تم العثور على فرن صناعة الحديد المبطن مع الطين أو رمال السيليكا أو قشر الأرز أو الفحم المكسور في موقع صناعة الحديد في شرق هان في ضاحية تشنغتشو ، الصين. في عام 1615 ، صنعت بريطانيا بوتقة لصهر الزجاج من طين Stubborog ، وسرعان ما صنعت لبنة مقاومة للصهر وجربتها بنجاح على فرن صهر النحاس. بسبب توسع حجم الفرن ، يتلف الطوب بسرعة كبيرة. من الناجح استخدام رمل السيليكا والجير الموثق بدلاً من ذلك. في عام 1822 ، صنع WW Young لبنة السيليكا عن طريق إضافة الجير إلى رمال السيليكا ، ثم صنع طوب السيليكا من صخور السيليكا. في عام 1838 ، استخدم JL Norton ، وهو أمريكي ، الكاولين كمادة خام وحوله إلى الكلنكر لصنع الطوب الطيني. اخترع Bessemer طريقة تحويل الصلب في عام 1855 ، واخترعت شركة Siemens الفرن الانعكاسي بالطوب المقاوم للصهر والمولد (الآن فرن الموقد المفتوح) في عام 1856 ، وظهرت طريقة صناعة الحديد الخام. ومع ذلك ، نظرًا لطبيعة الطوب الحراري في ذلك الوقت ، يمكن استخدام الحديد الزهر منخفض الفوسفور فقط في صناعة الصلب ، أي طريقة تصنيع الفولاذ الحمضي. لم ينجح البريطانيون حتى عام 1879 في ربط قاع الفرن بالدولوميت المكلس والقطران حيث تم استخدام عملية صناعة الفولاذ القلوي.
في عام 1868 ، اقترح كاران أن المغنسيت مادة خام مقاومة للحرارة ، وقدم طريقة صنع الطوب من المغنسيت. اكتشف كال سباتلون ، النمسا ، رواسب كبيرة من المغنسيت في ستيريا. هذا النوع من الخام هو خليط من المغنسيت والسيدريت. بسبب محتواها العالي من الحديد ، فمن السهل تلبيدها. في أوروبا ، تم استخدام هذا النوع من المغنسيت المتكلس الممزوج بالقطران بنجاح لربط قاع الفرن وتم الترويج له بسرعة.
الجزء السفلي من الفرن مصنوع من مادة مقاومة للحرارة القلوية ، والجزء العلوي من الفرن مصنوع من مادة مقاومة للحمض. يكون التآكل خطيرًا في منطقة التلامس بين الاثنين ، ثم يتم استخدام رمل خام الكروم للفصل بينهما بنجاح. في عام 1886 ، نجحت بريطانيا في صنع الطوب من الكروميت. في عام 1915 ، قدمت براءة اختراع Werham ، إنجلترا ، أن طوب المغنيسيا والكروم والكروم المغنيسيا تم تصنيعه باستخدام 20 في المائة ~ 80 في المائة من الكروميت والمغنيسيا الملبدة. ومع ذلك ، لم يتم بيع طوب المغنيسيا الكروم أو الكروم المغنيسيا كسلع في بريطانيا والولايات المتحدة وألمانيا ودول أخرى حتى الثلاثينيات.
قبل عام 1915 وبعده ، تم تحسين مقاومة التشظي لطوب المغنيسيا من ماركة A. Radex المصنوعة في النمسا بإضافة كمية صغيرة من Al2O3. في وقت لاحق ، وجد أن معادن المغنيسيا والألومينا الإسبنيل (MgO · Al2O3) تشكلت أثناء إطلاق الطوب. بسبب معامل التمدد الخطي المنخفض والقوة الهيكلية العالية لمعادن المغنيسيا والألومينا الإسبنيل ، تم تحسين مقاومة تقشير الطوب.
في عام 1821 ، تم اكتشاف البوكسيت أو البوكسيت في Lebox ، فرنسا. وهي تتكون أساسًا من البوكسيت والجيبسايت والمعادن الأخرى.
الكوراندوم معدن طبيعي ، وتأتي صلابته في المرتبة الثانية بعد الألماس ، ولونه لامع. أطلق عليها الإنسان اسم جوهرة في وقت مبكر ، لكنها نادرة في الطبيعة. في عام 1896 ، اخترع الموكات الألماني طريقة تصنيع اكسيد الالمونيوم الاصطناعي.
في عام 1924 ، اكتشف الرجل البريطاني بوين وآخرون معدنًا جديدًا 3Al2O3 · 2SiO2 في مادة الطين التي تم إطلاقها عند درجة حرارة عالية ، وسرعان ما نشروا مخطط حالة التوازن لنظام Al2O 3- SiO2. في وقت لاحق ، تم العثور على هذا المعدن في جزيرة مور في إنجلترا. أطلق بوين على الموليت المعدني 3Al2O 3-2 SiO2. صُنع الموليت الصناعي عن طريق الصهر الكهربائي في عام 1926 والموليت الملبد في عام 1928.
على الرغم من أن الألمان استخرجوا هيدروكسيد المغنيسيوم من مياه البحر في وقت مبكر من عام 1881 ، إلا أن إنتاج المغنيسيا الاصطناعية من مياه البحر كمادة خام مقاومة للحرارة على نطاق صناعي بدأ في عام 1938 من قبل شركة Stetley البريطانية.
في بداية القرن العشرين ، تم دمج السيليكا في زجاج الكوارتز (أي الكوارتز المنصهر) ، والذي تم استخدامه بنجاح في الفوهة المغمورة للصب المستمر في الستينيات.