Il rivestimento del forno è uno strato protettivo e isolante di materiale resistente al calore attaccato all’interno del guscio, del focolare e dei fori per i rubinetti di un forno. Questo strato serve a proteggere le parti del forno dal calore estremo sviluppato durante le operazioni di fusione. Inoltre previene l’eccessiva perdita di calore dalle superfici esterne del forno rendendo il processo più efficiente. Conosciuti anche come materiali refrattari, i materiali di rivestimento del forno sono tipicamente ceramici o una combinazione metallo/ceramica. Questi strati protettivi possono essere costituiti da singoli mattoni, aggregati fluidi colati o aggregati semiumidi che vengono piantati in posizione.
La fusione dei metalli richiede temperature dei forni estremamente elevate con medie comprese tra 1,500° e 2,000° Celsius (2,730° e 3,630° Fahrenheit). Per evitare la distruzione dell’involucro del forno a causa di queste alte temperature, l’assieme è dotato di un rivestimento del forno. Questa fodera è composta da materiali in grado di resistere a questo calore estremo senza degradarsi. Oltre a proteggere la struttura del forno, il rivestimento isola anche il forno per evitare inutili perdite di calore. Ciò riduce la quantità di riscaldamento esterno necessaria per mantenere le temperature di fusione e rende il forno più efficiente.
Il rivestimento del forno viene generalmente applicato a tutte le superfici interne. Ciò include la cupola, il guscio, il focolare e i fori per il rubinetto utilizzati per versare o drenare il metallo fuso. I rivestimenti del forno possono essere di costruzione composita con materiali separati utilizzati in diverse parti del forno. Questa costruzione composita dipende dai tipi di metallo fuso, dalla capacità e dalla configurazione del forno. Questa è una considerazione importante poiché diversi carichi termici, chimici e meccanici sono posti su parti separate del forno. Tipicamente il bordo, il focolare e i fori per la rubinetteria sono rivestiti con materiali diversi da quelli utilizzati sui lati del guscio del forno.
I materiali di rivestimento dei forni sono scelti principalmente per la loro capacità di resistere a un’esposizione prolungata a temperature estreme. Altre caratteristiche desiderabili includono la resistenza agli urti meccanici, all’abrasione e alle reazioni chimiche all’interno del metallo fuso. I materiali di rivestimento dei forni più comunemente usati sono i composti ceramici e le combinazioni metallo/ceramica. I materiali di rivestimento in ceramica sono realizzati con una varietà di materie prime, ciascuna con i suoi particolari punti di forza. I comuni materiali di rivestimento dei forni in ceramica includono ossido di alluminio, magnesite, carburo di silicio e dolomite.
Le combinazioni di metallo e ceramica, note anche come cermet, uniscono l’elevata resistenza al calore della ceramica con le desiderabili caratteristiche fisiche dell’acciaio. Le ceramiche utilizzate in queste combinazioni di cermet includono carburo di tungsteno, bromuro di zirconio e ossido di alluminio. I componenti in acciaio dei cermet includono ferro, cobalto, cromo e nichel.
I rivestimenti dei forni sono fissati all’interno dei forni in diversi modi. Questi includono il versamento o la compattazione di aggregati liquidi o inumiditi in forme all’interno del forno. Un’altra forma comune di rivestimento del forno è l’installazione di strati di singoli mattoni ignifughi che sono fissati con un’adeguata malta resistente al calore.