Metalürji fırınlarının yapımında kullanılacak tuğlalar, çeşitli etmenlere göre belirlenir:

En yüksek pişirme derecesi; atmosfer koşulları; erimiş metal, cüruf ve yanma gazlarının sıcağa dayanıklı(refrakter) duvarlarla yapacağı tepkime. Fırının, ısıtma ve soğutma sonucu genleşip büzülmeyecek yapıda olması gerekir.
Apansız sıcaklık değişikliğine yolaçan işlemlerde, ısıl şoka dayanıklı kaplama malzemesi kullanılır. Tuğla yapının kararlılığını sağlamada genleşme bağlantıları, bağlantı çubukları ve kirişler büyük önem taşır.

Çimento benzeri maddeler püskürtülerek monolit bir tabaka oluşturma ve seramik elyafından örtülerin taşıyıcı tuğla yapışma tutturulması gibi yöntemler, günümüzde çok kullanılmaktadır.

Porselen kili ile ateş kili, ısıya dayanıklı maddelerdir ve ancak 1 700°C'm üstündeki sıcaklıklarda erirler. Kullanılan öteki malzemeler silis, magnezit, dolomit ve alümin'dir.
Yakıtlar: En çok kullanılan yakıt kömürdür; ama hava kirliliğinin gündeme gelmesi, yakma yöntemlerinin değiştirilmesine yolaçmıştır. Izgaralara kürekle katı yakıt atma işlemi, yerini mekanik ateşçilere bırakmıştır. Ne var ki, külleri atma sorunu ve metal borular ile vantilatör kanatlarını aşmdırabilen kükürt oksitlerinin zararlı etkileri sürmektedir. Günümüzde birçok santralda toz kömür kullanılmakta ve atmosfere atılan zehirli gazlar ile toz miktarını en aza indirmek için, önlemler alınmaktadır.

Birçok yerde fırınlar, katı yakıttan sıvı ya da gaz yakıta çevrilmiş ve bu yakıtların kullanımı, daha gelişmiş fırın ve yakıcı tasarımlarının ortaya çıkmasına neden olmuştur. Yakıcının tasarımı, yakıt ve havanın doğru oranda karıştırılmasına bağlıdır. İki gazı karıştırmak (metan gazının hava ile yanmasında olduğu gibi), bir katı ile bir gazı (kömür ile hava) karıştırmaktan çok daha kolaydır. Günümüzde bazı yakıcılar, küçük bir ayarlamayla heı gaz, hem de sıvı yakıtla çalışabilmektedir. Son yirn yılda hem kömür, hem akaryakıt, hem de gazla çalışan fırınlar yapılmıştır; ama büyük bir olasılıkl gelecekte katı yakıta dönülecektir.
Kömür, gaz ve petrolün yanma sürecinde,' tc melde karbon ve hidrojenden oluşan yakıt yanar çıkan ısı iletim, taşınım ve ışınım yoluyla ısınacak maddeye ulaşır. İletim, bir demir çubuğun ısınmasında olduğu gibi, ısının katılardan geçişi sırasında olur.Taşınım, sözgelimi fırındaki sıcak gazların çevresinde dolaştıkları maddelere ısılarını vermeleriyle sağlanır. Isı ışınımının geçişiyse, elektrik ocaklarındakine, benzer.
Yanma ürünleri, karbon dioksit ve yanma havasındaki azotla karışmış su buharıdır. Pırın denetimi yakıt ve hava girişinin bir yakıcıda ayarlanmasıyla yapılır. Böylece,, iyi yanma koşullarının sağlanması İçin, yakıt-hava oranı uygun biçimde belirlenir. Söz konusu yanma sürecinin biçimine göre, fırındaki atmosfer koşulları, fazla hava varsa yükseltgen, hava azsa ve. yanmamış gazlar varsa indirgen, hava-yakıt oranı tam ise etkisizdir.
Fırındaki yanma gazlarının, oksijen ya da karbon dioksit yüzdesi ölçülerek, fırından en yüksek verim elde edilebilir.

Elektrik fırınları:

Ana şebekeden gelen elektrik, doğrudan ısı enerjisine çevrildiğinden, bu fırınlar bir yakma işlemi gerektirmez.
Üç temel elektrik fırını tipi vardır: Elektrik direnç fırını; elektrik ark fırını; elektrik indüksiyon fırını. En sık raslananı, içinden elektrik akımı geçince ısınan tel sarılmış elemanlar ile bir kutudan oluşan elektrik direnç fırınıdır. Çıkan ısı, elemanın direnci ve akımın karesi ile orantılıdır. Elemanlar, ısıya dayanıklı taşıyıcı yapının içine yerleştirilir. En yüksek çalışma sıcaklığı, elemanlarda kullanılan tele bağlıdır. Silisyum karbür (145Û°C) ve molibden disilisür (1 700°C) gibi, metal olmayan elemanlar da kullanılabilir. Bu tip fırınların denetimi otomatik olarak yapılır.

Elektrik ark fırınında, fırının iç kaplaması, ısıya dayanıklnnitelikli malzemeden yapılır. Kömür ve grafitten yapılan elektrotlar, genellikle fırın tavanına yerleştirilir ve fırının içine sarkıtılır. Elektrotlar kısaldıkça, fırının içine doğru indirilir.
Bir ark oluşturulur ve ortaya çıkan ısı, metalleri eritir. Eriyen metaller, musluklardan dışarı alınır. Bazı durumlarda fırın yana da yatırılabilir.

Metal eritme ve ısıl işlem için kullanılan elektrik indüksiyon fırınında, enerji kaynağı ile fırındaki malzemeler arasında elektrik bağlantısı yoktur. Fırının çalışma ilkesi transformatörlerinkine benzer: Bobin, birincil; fırın içindeki metal malzemeler ise, ikincil sarımdır. Metalin eritildiği kap, suyla soğutulan bir sargıyla çevrilidir. Aradaki boşluk, yalıtım maddesiyle doludur. Sargıya yüksek frekanslı bir güç uygulanır ve metalde indüklenen enerji, yüksek sıcaklıklara yükselebilecek ısı olarak ortaya çıkar.


kaynak 4
3.cilt / s.783-787