في مجال إنتاج المعادن غير الحديدية على مستوى العالم، لطالما احتل إنتاج الألومنيوم السنوي المرتبة الأولى، متجاوزًا بفارق كبير المعادن غير الحديدية الأخرى. وتفوق كمية المواد المقاومة للحرارة التي تستهلكها صناعة الألومنيوم سنويًّا بكثير إجمالي كمية المواد المقاومة للحرارة المستهلكة في صهر النحاس والرصاص والزنك. ووفقًا لتاريخ تطور صناعة صهر الألومنيوم، تنقسم المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في الصب المستمر إلى نوعين: المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في صهر الألومنيوم بالكهرباء، والمواد المقاومة للحرارة المستخدمة في أفران صهر الألومنيوم.
تشير مصطلح «المواد المقاومة للحرارة المستخدمة في الصب المستمر» إلى المواد التي يتم تصنيعها عن طريق صهر المواد الخام وتبلورها وتليينها وتشكيلها على البارد.
تستخدم صناعة الألمنيوم الكهربائي الحديثة عملية التحليل الكهربائي باستخدام الملح المنصهر المكون من الكريوليت والألومينا.
يُستخدم الكريوليت المنصهر كمذيب، والألومينا كمادة مذابة، والجسم الكربوني كأنود، وسائل الألومنيوم ككاثود. بعد تمرير تيار مباشر قوي، يحدث التفاعل الكهروكيميائي على القطبين في الخلية الإلكتروليتية عند درجة حرارة تتراوح بين 900 و1000 درجة مئوية. يُحفظ كلوريد الألومنيوم والألومنيوم في حالة منصهرة، ويتم تفريغ سائل الألومنيوم بشكل دوري من الخزان، مع إضافة كمية معينة من الألومينا والكريوليت إلى الخزان.
نظرًا لأن الإلكتروليت (مثل الكريوليت) الذي يُضاف أثناء عملية التحليل الكهربائي لا يمكن تحليله كهربائيًّا بالكامل، فإن الجزء الزائد والمرحلة الغازية الموجودة فوق المادة المنصهرة ستتسببان في تآكل شديد للمواد المقاومة للحرارة.
يُعد فرن صهر الألومنيوم هذا نوعًا جديدًا من أفران صهر الألومنيوم عالية الكفاءة والموفرة للطاقة، وقد تم تطويره استنادًا إلى عملية صهر الألومنيوم. وهو قادر على تلبية متطلبات تركيبة السبائك الصارمة، والإنتاج غير المتواصل، والسعة الكبيرة للفرن الواحد في عملية صهر الألومنيوم. كما أنه يقلل من الاستهلاك، ويحد من خسائر الاحتراق، ويحسن جودة المنتج، ويقلل من كثافة اليد العاملة، ويحسن ظروف العمل، ويزيد من كفاءة الإنتاج.
أثناء عملية التشغيل، ونظرًا لأن لزوجة الألومنيوم المنصهر عند درجة حرارة 750 درجة مئوية قريبة جدًّا من لزوجة الماء عند درجة حرارة 20 درجة مئوية، فإنه من السهل أن يتسرب إلى بطانة الفرن ويتسبب في حدوث تفاعلات كيميائية. وعندما يتلامس الألومنيوم المنصهر مع المواد المقاومة للحرارة, ، فإن الأكاسيد الموجودة في المواد المقاومة للحرارة (مثل SiO₂، TiO₂، FeO) تتأكسد بسهولة بفعل الألومنيوم، مما يؤدي إلى تكوّن عقيدات ونتوءات وحطام مترسب على سطح بطانة الفرن.
أثناء تشغيل الفرن، يتعرض المعدن المنصهر داخل الفرن للتحريك والتقليب المستمرين، مما يؤدي إلى الاحتكاك والتآكل المستمرين لبطانة الفرن، كما أن الجزء المغمور في الألومنيوم المنصهر معرض لخطر التسرب والتشقق. وعندما يذوب الألومنيوم داخل الفرن، يتسبب ذلك أيضًا في تقشر البطانة. يتم إيقاف تشغيل الفرن.
لذلك، يجب أن تتمتع مادة البطانة التي تتلامس مع الألومنيوم المنصهر باستقرار حراري عالٍ وأقل قدر ممكن من التشبع، مع الحاجة في الوقت نفسه إلى قوة ميكانيكية وصلابة عاليتين.
