आग रोक सामग्री को कुछ उच्च तापमान परिचालन स्थितियों के तहत क्षति के बिना लंबे समय तक उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए। आम तौर पर, इसका प्रदर्शन निम्नलिखित तकनीकी संकेतकों द्वारा मापा जाता है।

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आग रोक

जब दुर्दम्य सामग्री पर्याप्त उच्च तापमान के संपर्क में आती है, तो यह धीरे-धीरे नरम हो जाएगी और एक चिपचिपे तरल में पिघल जाएगी। इसलिए, दुर्दम्य उस तापमान को संदर्भित करता है जिस पर एक दुर्दम्य सामग्री पिघले बिना उच्च तापमान का सामना कर सकती है। यह दुर्दम्य सामग्रियों के प्रदर्शन के मुख्य पहलुओं में से एक है।

एक निश्चित ताप दर पर निर्दिष्ट आकार और आकार के नमूने का उपयोग करके अपवर्तकता को मापा जाता है। यह मानक नमूना एक त्रिकोणीय पिरामिड है जिसकी ऊंचाई 30 मिमी, निचला आधार 8 मिमी और ऊपरी किनारा 2 मिमी है। उच्च तापमान के प्रभाव में, घोल बनने के बाद चिपचिपाहट में कमी के अनुसार नमूना धीरे-धीरे नरम हो जाता है और अपने स्वयं के वजन की कार्रवाई के तहत नीचे की ओर झुक जाता है। वह तापमान जिस पर नमूने के शीर्ष को उसके निचले तल तक उतारा जाता है, का उपयोग दुर्दम्य सामग्री के अनुमानित "पिघलने" तापमान के रूप में किया जाता है। नमूने की ताप दर इस "पिघलने" तापमान को प्रभावित कर सकती है, इसलिए एक निश्चित ताप दर देखी जानी चाहिए।

नमूना तापमान की माप की तुलना समान ताप स्थितियों के तहत एक मानक तापमान मापने वाले शंकु से की जाती है। यह "तापमान मापने वाला शंकु" काओलिन, एल्यूमिना और क्वार्ट्ज की मिश्रित सामग्री से बना है, और कम तापमान वाले शंकु में फ्यूज़िबल पदार्थ भी मिलाए जाते हैं। इस प्रकार, विभिन्न झुकने वाले तापमान वाले तापमान मापने वाले शंकु बनते हैं।

वर्तमान में, यह आम तौर पर मान्यता प्राप्त है कि आग रोक ईंटें 1580°C से ऊपर की दुर्दम्य डिग्री होती है।

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उच्च तापमान पर संरचनात्मक मजबूती

दुर्दम्य उत्पादों की उच्च तापमान संरचनात्मक ताकत आम तौर पर 2 किलोग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर के स्थिर भार के तहत दुर्दम्य सामग्री के कारण होने वाले विरूपण की एक निश्चित मात्रा के तापमान द्वारा व्यक्त की जाती है। विरूपण की मात्रा के अनुसार, इसे प्रारंभिक विरूपण तापमान विरूपण 4% से 10% और अंतिम विरूपण तापमान विरूपण 20% से 40% में विभाजित किया गया है।

दुर्दम्य सामग्रियों का भार नरम करने का तापमान मुख्य रूप से प्राकृतिक दुर्दम्य के रासायनिक-खनिज गुणों (अर्थात, कुछ क्रिस्टलीय चरणों का अस्तित्व), तैयार ईंटों की क्रिस्टलीय संरचना की विशेषताओं, क्रिस्टल और कांच के चरणों (अनाकार) के बीच के अनुपात पर निर्भर करता है। , और ग्लास एक निश्चित तापमान पर एक चरण की चिपचिपाहट। उत्पाद की आम तौर पर दिखाई देने वाली कण संरचना का भी उस पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। सघन और ठोस उत्पादों का आरंभिक नरमी बिंदु अधिक होता है। इसके अलावा, फ़्यूज़िबल सामग्रियों की मात्रा बढ़ाने से दुर्दम्य सामग्री का विरूपण तापमान भी कम हो जाएगा। विरूपण तापमान में कमी की मात्रा मुख्य रूप से फ़्यूज़िबल सामग्री की रासायनिक संरचना और उसके अनुपात पर निर्भर करती है। सबसे प्रभावशाली चीज़ ऑक्साइड है जो तरल चरण की मात्रा बढ़ा सकती है और इसकी चिपचिपाहट कम कर सकती है। यह ऑक्साइड मिट्टी की ईंटों के लिए Na2O और सिलिका ईंटों के लिए Al2O3 है। हालाँकि, खनिज के रूप में उपयोग किए जाने वाले ऑक्साइड जो ईंटों के क्रिस्टलीकरण को बढ़ा और सुधार सकते हैं, नरम तापमान में वृद्धि को बढ़ावा दे सकते हैं।

एक औद्योगिक भट्ठे की ऊर्ध्वाधर दीवार पर वास्तविक भार निरीक्षण के दौरान अपनाए गए 2 किलोग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर के भार से बहुत कम है। केवल विशेष परिस्थितियों में ही यह 0.5~1.0 किलोग्राम प्रति वर्ग सेंटीमीटर तक पहुंच सकता है। और जब ईंट की परत के किनारे को गर्म किया जाता है, तो भार का भार चिनाई के ठंडे हिस्से द्वारा वहन किया जाता है। स्तम्भों और तहखानों का प्रभाव अधिक होता है। ज्यादातर मामलों में, स्लैग, ईंधन राख, खनिज पाउडर, गैस इत्यादि मुख्य कारक हैं जो दुर्दम्य ईंटों को नुकसान पहुंचाते हैं। इन चीजों के प्रभाव के कारण, दुर्दम्य ईंटों की रासायनिक-खनिज संरचना को बदला जा सकता है, जिससे इसकी संरचनात्मक ताकत काफी कम हो जाती है।

कोक ओवन पर चिनाई की तापन स्थितियाँ अन्य औद्योगिक भट्टियों से भिन्न होती हैं। संपूर्ण भट्ठी का ढांचा लगभग 10 मीटर ऊंची दुर्दम्य चिनाई से बना है और इसका वजन बहुत भारी है। चिनाई को दोनों तरफ से गर्म किया जाता है और अक्सर यांत्रिक घर्षण के अधीन होता है। इसलिए, भट्ठी की ईंटों के जीवन को बनाए रखने के लिए ऑपरेटिंग तापमान को कम रखा जाना चाहिए और हीटिंग व्यवस्था का सख्ती से पालन किया जाना चाहिए।

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उच्च तापमान पर वॉल्यूम स्थिरता

जब आग रोक ईंटें लंबे समय तक उच्च तापमान पर रहती हैं, तो कुछ शेष चरण घटक और संरचनाएं बदलती रहेंगी, जिसके परिणामस्वरूप पुन: क्रिस्टलीकरण और सिंटरिंग होगी। इन रासायनिक परिवर्तनों के होने से दुर्दम्य उत्पादों की मात्रा में परिवर्तन होता है। इन अपरिवर्तनीय आयामी परिवर्तनों को दुर्दम्य सामग्री का अवशिष्ट विस्तार या संकुचन कहा जाता है।

ये अवशिष्ट विस्तार या संकुचन दुर्दम्य उत्पाद की अपर्याप्त फायरिंग के कारण होते हैं। इसलिए, पर्याप्त फायरिंग तापमान और फायरिंग के तहतसमय, दुर्दम्य सामग्री उच्चतम मात्रा निर्धारण प्राप्त कर सकती है। हालाँकि, जब ईंटों को बहुत अधिक तापमान पर पकाया जाता है, तो इससे ईंटों में विकृति आ सकती है और संरचना में विट्रीफिकेशन हो सकता है। बड़ी मात्रा में अपशिष्ट ईंटों के विरूपण के कारण होता है, और ऊतक के विट्रीफिकेशन से अचानक तापमान परिवर्तन के प्रति इसका प्रतिरोध कम हो जाएगा।

जब शेष संकोचन बहुत बड़ा होता है, तो यह चिनाई वाली ईंटों के जोड़ों में दरारें पैदा कर देगा, चिनाई की जकड़न को नष्ट कर देगा, जिसके परिणामस्वरूप चिनाई संरचना ढीली और नष्ट हो जाएगी।

अवशिष्ट विस्तार कम हानिकारक होता है। हालाँकि, यदि यह बहुत बड़ा है, तो इससे चिनाई में सूजन आ जाएगी, इसकी ज्यामिति और समान रूप से वितरित तनाव नष्ट हो जाएगा।

आग रोक सामग्री के अवशिष्ट संकोचन और विस्तार को एक निश्चित तापमान पर बार-बार शांत करके मापा जाता है। प्रत्येक समूह और प्रत्येक उत्पाद का सत्यापन तापमान उत्पाद की आवश्यकताओं और उपयोग की शर्तों के आधार पर निर्धारित किया जाता है। विभिन्न राज्यों में मिट्टी और अर्ध-सिलिसियस दुर्दम्य सामग्री के लिए, यह 1250 ~ 1450 ℃ है, और सिलिका ईंटों के लिए यह 1250 ~ 1450 ℃ है। 1450℃. कैल्सीनेशन से पहले और बाद में मात्रा परिवर्तन को मापा जाता है, रैखिक संकोचन में परिवर्तित किया जाता है, और प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। विभिन्न दुर्दम्य सामग्रियों के अवशिष्ट संकोचन या विस्तार की स्वीकार्य संख्या उनके उपयोग की प्रकृति पर निर्भर करती है, और आम तौर पर 0.5 ~ 1.0 से अधिक नहीं होनी चाहिए।

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अचानक तापमान परिवर्तन का प्रतिरोध

ताप तापमान में परिवर्तन के कारण, रुक-रुक कर चलने वाले औद्योगिक भट्टों में, या लगातार चलने वाले उपकरणों में, तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण, आग रोक उत्पादों में दरारें आ जाएंगी और यहां तक कि ईंटें भी ताप सतह के समानांतर छिल सकती हैं। बिना किसी क्षति के बार-बार तापमान में उतार-चढ़ाव का विरोध करने की दुर्दम्य उत्पादों की क्षमता को अचानक तापमान परिवर्तन का प्रतिरोध कहा जाता है।

इस प्रकार की दरार का कारण हीटिंग तापमान में परिवर्तन के बाद उत्पाद के अंदर तापमान अंतर से उत्पन्न तनाव के कारण होता है। यह सीधे तौर पर तापीय विस्तार प्रदर्शन और दुर्दम्य उत्पादों की तापीय चालकता से संबंधित है।

अचानक तापमान परिवर्तन के प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए कम्प्यूटेशनल तरीकों का उपयोग जटिल और अधूरा है। इसलिए, आम तौर पर प्रत्यक्ष माप पद्धति का उपयोग किया जाता है। इस विधि में एक मानक आकार के दुर्दम्य उत्पाद के एक सिरे को एक विद्युत भट्टी में रखा जाता है और इसे तेजी से 850$ तक गर्म किया जाता है, और फिर इसे बहते पानी में ठंडा किया जाता है। OCT-3267 की मानक विधि के अनुसार, दुर्दम्य सामग्री के तेजी से तापमान परिवर्तन प्रतिरोध को तेजी से ठंडा करने और गर्म करने के समय की संख्या से संकेत मिलता है जिसे छीलने वाला हिस्सा प्रारंभिक कुल वजन के 20% तक पहुंचने से पहले झेल सकता है।

ऐसी माप पद्धति स्पष्ट रूप से औद्योगिक भट्टों की परिचालन स्थितियों के साथ असंगत है। हालाँकि, परीक्षण समय की सीमा के कारण, इस पद्धति का उपयोग आमतौर पर निरीक्षण के लिए किया जाता है।

कुछ अन्य परीक्षण विधियाँ भी हैं। इन परीक्षणों के परिणाम इस संबंध में एक निश्चित दुर्दम्य सामग्री का प्रदर्शन प्रदान कर सकते हैं। कोक ओवन के विभिन्न भागों में उपयोग की जाने वाली दुर्दम्य सामग्री का चयन करते समय इसे महत्वपूर्ण शर्तों में से एक माना जाना चाहिए। .

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मुख्य भौतिक गुण

1. थर्मल विस्तार:

आग रोक उत्पाद सभी भौतिक वस्तुओं के समान होते हैं - गर्म होने पर वे फैलते हैं और ठंडा होने पर सिकुड़ जाते हैं। इस प्रकार का विस्तार एक प्रतिवर्ती भौतिक परिवर्तन है, जो उपरोक्त "अवशिष्ट विस्तार" से भिन्न है। पूर्व का विस्तार चरण संरचना और संरचना में परिवर्तन के कारण होने वाला एक अपरिवर्तनीय परिवर्तन है, जबकि थर्मल विस्तार सामग्री की रासायनिक-खनिज संरचना पर निर्भर करता है, और ईंटों के संरचनात्मक गुणों, घनत्व और ताकत पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

दुर्दम्य सामग्रियों के गुणों का मूल्यांकन करते समय, हमें न केवल इसके विस्तार गुणांक के आकार पर विचार करना चाहिए, बल्कि संपूर्ण विस्तार प्रक्रिया के दौरान संतुलन पर भी विचार करना चाहिए। विशेष रूप से कोक ओवन में जिन्हें घनी चिनाई संरचनाओं, लंबी सेवा जीवन की आवश्यकता होती है, और सिलिका ईंटों से बने होते हैं, थर्मल विस्तार और भी महत्वपूर्ण हो जाता है।

2. तापीय चालकता:

दुर्दम्य उत्पादों के तापीय चालकता गुणांक को "तापीय चालकता गुणांक" के रूप में व्यक्त किया जाता है। इसकी इकाई की गणना तकनीकी इकाई - किलो कैलोरी/घंटा·घंटा·डिग्री, या भौतिक इकाई में -मिलीकैलोरी/सेमी·सेकेंड·डिग्री में की जा सकती है।

ताप तापमान बढ़ने के साथ तापीय चालकता λ का मान बढ़ता है। उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान पर सिलिका ईंटों का λ मान लगभग 1 kcal/m·hour·डिग्री है, और 1000~1200°C पर बढ़कर 1.5 kcal/m·hour·डिग्री हो जाता है। मिट्टी की ईंटों के मूल्यों में भी ऐसा ही परिवर्तन होता है। हालाँकि, क्रिस्टलीय संरचना वाले कुछ दुर्दम्य उत्पादों के लिए, जब तापमान बढ़ता है, तो λ मान कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान पर मैग्नीशिया ईंटों का λ मान 4~5, kcal/m·hour·डिग्री है, लेकिन 1000°C पर यह घटकर 2~3 kcal/m·hour·डिग्री हो जाता है। सिलिकॉन कार्बाइड ईंटें विशेष रूप से ध्यान देने योग्य हैं।

जैसे-जैसे दुर्दम्य उत्पादों की सरंध्रता बढ़ती है तापीय चालकता कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, 1.95 के आयतन विशिष्ट गुरुत्व वाली सघन मिट्टी की ईंट का λ मान 0.9 kcal/m·hour·डिग्री है, लेकिन जब आयतन विशिष्ट गुरुत्व 2.2 तक बढ़ जाता है, तो λ मान बढ़कर 1.10 kcal/m·hour·डिग्री हो जाता है। डिग्री।

कोक ओवन कार्बोनाइजेशन चैम्बर की हीटिंग दीवार के निर्माण के लिए तापीय चालकता एक बहुत ही महत्वपूर्ण तकनीकी संकेतक है।

3. ताप क्षमता:

ताप क्षमता किलो कैलोरी/किग्रा, डिग्री में व्यक्त की जाती है। कोक ओवन रीजेनरेटर चेकर ईंटों और फर्नेस दीवार ईंटों की गर्मी सामग्री की गणना करते समय यह उपयोगी है। यह निकास गैस से गर्मी को अवशोषित करने की चिनाई की क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है।

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ईंट ऊतक का घनत्व सूचकांक

कण संरचना घनत्व और दुर्दम्य उत्पादों की यांत्रिक शक्ति एक और महत्वपूर्ण पहलू है जो दुर्दम्य सामग्रियों के प्रदर्शन को इंगित करता है। ऊतक घनत्व और ताकत में वृद्धि का मतलब है कि यह दुर्दम्य उत्पाद क्षतिग्रस्त हुए बिना कठोर उत्पादन और परिचालन स्थितियों का सामना कर सकता है।

1. घनत्व:

दुर्दम्य उत्पादों का घनत्व निम्नलिखित मूल्यों द्वारा व्यक्त किया जाता है: जल अवशोषण, थोक घनत्व, स्पष्ट सरंध्रता और वास्तविक सरंध्रता। विभिन्न दुर्दम्य सामग्रियों के मूल्यांकन के लिए आयतन घनत्व और स्पष्ट सरंध्रता महत्वपूर्ण संकेतक हैं।

एक ही प्रकार की ईंटें, विशेष रूप से वे जो निर्धारित प्रक्रियाओं के अनुसार एक ही कच्चे माल के साथ एक ही कारखाने में बनाई जाती हैं, उत्पादों के आयतन घनत्व में बहुत कम उतार-चढ़ाव होता है। इसलिए, आग रोक उत्पादों की फायरिंग, कच्चे माल की गुणवत्ता, या कच्चे माल की गुणवत्ता को अक्सर वॉल्यूम वजन मूल्य के आधार पर आंका जा सकता है। क्या अन्य उत्पादन प्रक्रियाएँ अच्छी स्थिति में हैं?

वॉल्यूमेट्रिक भार सामग्री का इकाई आयतन भार है, जिसमें रिक्त स्थान भी शामिल है, जिसे ग्राम/सेमी3 में व्यक्त किया जाता है, और ईंटों से ली गई छोटी ईंटों के साथ ईंटों को संतृप्त करने के बाद हाइड्रोस्टैटिक वजन विधि का उपयोग करके मापा जाता है।

उबालने के बाद ईंट द्वारा अवशोषित पानी की मात्रा को जल अवशोषण कहा जाता है और इसे ईंट के सूखे वजन के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।

उबलते पानी से भरे ईंट के आयतन और ईंट के पूरे आयतन के अनुपात को स्पष्ट सरंध्रता कहा जाता है। यदि पानी का विशिष्ट गुरुत्व 1.0 है, तो स्पष्ट सरंध्रता अवशोषित पानी के वजन को ईंट की मात्रा (प्रतिशत के रूप में व्यक्त) से विभाजित करके प्राप्त की जाती है।

सच्ची सरंध्रता सभी छिद्रों का योग है - इसमें वे छिद्र भी शामिल हैं जिनमें उबलता पानी प्रवेश कर सकता है और वे छिद्र जो बंद हैं, और इसके विशिष्ट गुरुत्व का अनुपात, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। गणना विधि इस प्रकार है:

किसी सामग्री के प्रति इकाई आयतन के भार (रिक्त स्थान को छोड़कर) को वास्तविक विशिष्ट गुरुत्व कहा जाता है।

2. सांस लेने की क्षमता:

जब किसी दुर्दम्य उत्पाद के दोनों पक्ष अलग-अलग दबाव वाली गैसों के संपर्क में होते हैं, तो गैस अपवर्तक उत्पाद में छिद्रों के माध्यम से उच्च दबाव वाले पक्ष से कम दबाव वाले पक्ष की ओर प्रवाहित होगी। दुर्दम्य उत्पादों की इस संपत्ति को वायु पारगम्यता कहा जाता है, जो दुर्दम्य ईंटों की सरंध्रता कम होने के साथ कम हो जाती है। इसके अलावा, सांस लेने की क्षमता छिद्रों के आकार और उनके अंतर्संबंध पर भी निर्भर करती है। इसलिए, छिद्रों की मात्रा को इंगित करने के अलावा, वायु पारगम्यता भी छिद्रों की प्रकृति का संकेत दे सकती है।

अधिकांश कोक ओवन की चिनाई विभिन्न दबावों के वायु प्रवाह के अंतर्गत होती है, जैसे पुनर्योजी दीवारें, कार्बोनाइजेशन कक्ष की दीवारें, आदि। उत्पादन के दौरान इन चिनाई उत्पादों की जकड़न सुनिश्चित करने के लिए, दुर्दम्य ईंटों में न्यूनतम वायु पारगम्यता होनी चाहिए।

3. संपीड़न शक्ति:

अधिकांश औद्योगिक भट्टियों और कोक ओवन में, आग रोक उत्पादों द्वारा सहन किया जाने वाला भार बड़ा नहीं होता है, आमतौर पर 1 ~ 2 किग्रा/सेमी 2 से अधिक नहीं होता है। वास्तव में, अधिकांश दुर्दम्य उत्पादों की संपीड़न शक्ति 250 और 350 किग्रा/सेमी² या इससे अधिक के बीच होती है। इसलिए, उत्पाद की संपीड़न शक्ति किसी भी तरह से भट्टी की दीवार पर उत्पन्न स्थैतिक भार का विरोध करने के लिए डिज़ाइन नहीं की गई है। उच्च संपीड़न शक्ति मुख्य रूप से मोल्डिंग सामग्री की प्रसंस्करण गुणवत्ता, ईंट संरचना की एकरूपता और फायरिंग की डिग्री का संकेतक है। उच्च शक्ति वाले कुछ उत्पादों में अक्सर पुन: क्रिस्टलीकरण, ईंट सिंटरिंग, अवशिष्ट संकोचन प्रक्रियाओं को कम करने आदि के लिए उच्च फायरिंग तापमान होना चाहिए। घर्षण, प्रभाव और अन्य यांत्रिक प्रभावों का विरोध करने के लिए उच्च संपीड़न शक्ति की भी आवश्यकता होती है।

संपीड़न शक्ति सरंध्रता को पूरक करती है और उत्पाद संरचना की एकरूपता और संचालन प्रक्रिया की शुद्धता की जांच के लिए एक विश्वसनीय संकेतक बन जाती है। इसलिए, प्रत्येक दुर्दम्य उत्पाद का संपीड़न शक्ति के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए।

विशेष परीक्षणों के अनुसार, यह निर्धारित किया गया है कि तापमान बढ़ने के साथ अधिकांश दुर्दम्य उत्पादों की ताकत बढ़ जाती है, जो 1000 डिग्री सेल्सियस ~ 1100 डिग्री सेल्सियस पर उच्चतम ताकत तक पहुंच जाती है। यह अधिकतम मान सामान्य तापमान पर प्राप्त मान का 200~300% हो सकता है। लेकिन तापमान बढ़ने के साथ इसमें काफी कमी आती है।

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रसायन विज्ञान - खनिज

गुण

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ईंटों की रासायनिक और चरण संरचना और क्रिस्टलीकरण की संरचनात्मक विशेषताएं दुर्दम्य उत्पादों के विभिन्न गुणों को निर्धारित करती हैं। दुर्दम्य उत्पादों के भौतिक गुण भी कुछ हद तक रासायनिक-खनिज गुणों द्वारा सीमित होते हैं। उच्च तापमान पर दुर्दम्य उत्पादों की संरचनात्मक ताकत, फायरिंग के दौरान मात्रा निर्धारण और स्लैग प्रतिरोध भी रासायनिक-खनिज गुणों से काफी हद तक प्रभावित होते हैं।

समग्र आयामों की शुद्धता

कुछ क्षतिग्रस्त औद्योगिक भट्टियों के अनुसार, दुर्दम्य चिनाई के ईंट जोड़ आमतौर पर क्षति का प्रारंभिक बिंदु होते हैं। इसलिए, अच्छी गुणवत्ता वाली चिनाई को ईंट जोड़ों की चौड़ाई और एकरूपता सुनिश्चित करनी चाहिए, जो कोक ओवन दुर्दम्य चिनाई के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। ईंट जोड़ों की शुद्धता बनाए रखना दुर्दम्य ईंटों के आयामों की सटीकता पर निर्भर करता है।