فرن زجاجي

فرن الزجاجة أو فرن الزجاجة هو نوع من أنواع الأفران . تشير كلمة "زجاجة" إلى شكل الهيكل وليس إلى منتجات الفرن، والتي عادة ما تكون فخارية .

كانت أفران الزجاجات سمةً مميزةً للمشهد الصناعي في ستوك أون ترينت ، حيث لا يزال ما يقارب 50 فرنًا منها محفوظًا كمبانٍ مُدرجة . ^{[ 1 ]} بُني معظمها في أواخر القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، ^{[ 2 ]} على الرغم من أن الأفران المتبقية تشمل نماذج من القرن العشرين. ^{[ 3 ]} ويعكس ارتباطها بستوك أون ترينت حقيقة أن صناعة الخزف البريطانية كانت تتمركز بشكل رئيسي في تلك المدينة. توجد أفران الزجاجات في مواقع أخرى في إنجلترا، على سبيل المثال في مصنع كولبورت للخزف ومصنع فولهام للخزف في لندن. أما في الخارج، فيمكن العثور عليها في دير سانتا ماريا دي لاس كويفاس .

على الرغم من انخفاض الكفاءة الحرارية لأفران الزجاجات، حيث كان يُفقد ما يقارب 70% من الطاقة المُستمدة من الوقود على شكل حرارة مهدرة، إلا أن هذه الأفران ظلت الطريقة الأساسية لحرق الفخار حتى منتصف القرن العشرين. ^{[ 4 ]} وقد تسارع تراجع استخدامها في نهاية المطاف بسبب قانون الهواء النظيف لعام 1956 والتحول المنهجي داخل الصناعة من عمليات حرق الفحم إلى بدائل أنظف، مثل أفران أنفاق الغاز. ^{[ 5 ] [ 6 ]} مُنحت سبع سنوات من تاريخ إقرار القانون للتوقف عن حرق الفخار في أفران الزجاجات، ونتيجة لذلك توقف الحرق بحلول نهاية عام 1963. ^{[ 6 ]} تم توثيق عملية حرق واحدة للفخار في فرن زجاجة وتسجيلها للأجيال القادمة في عام 1978. ^{[ 7 ]}

يُعدّ استمرار استخدام أفران الزجاجات لتكليس الصوان في مصانع فورلونغ ميلز بمدينة بورسلِم في ستوك أون ترينت بإنجلترا مثالًا نادرًا على استمرار التكنولوجيا الصناعية التقليدية حتى أواخر القرن العشرين. فبينما أنهى قانون الهواء النظيف لعام 1956 فعليًا استخدام أفران الفخار التي تعمل بالفحم بحلول أوائل الستينيات، نجحت مصانع فورلونغ ميلز في تكييف فرني التكليس الزجاجيين لديها لتلبية المعايير البيئية الحديثة من خلال التحوّل من الفحم الخام إلى وقود خالٍ من الدخان، وتحديدًا فحم الكوك . ^{[ 8 ]} وظلت هذه الأفران المتخصصة تعمل لتكليس حصى الصوان ، حيث كانت تُسخّن إلى حوالي 1000 درجة مئوية، حتى تسعينيات القرن العشرين. ^{[ 9 ]} وبذلك أصبحت مصانع فورلونغ ميلز آخر موقع تجاري في المملكة المتحدة يستخدم أفران الزجاجات. ^{[ 10 ]}

يُحمي فرن الزجاجة بقبة خارجية تُساعد على توليد تيار هواء صاعد. ^{[ 11 ]} يقع الفرن نفسه داخل القبة، وهو أسطواني الشكل ذو سقف مقبب وجدران سميكة (30 سم). ^{[ 11 ]} تم تدعيم هيكل الفرن المبني من الطوب بأشرطة حديدية تُحيط به. كما استُخدم المزيد من الحديد حول باب الوصول المعروف باسم "الويكيت" أو "الكلامين". ^{[ 11 ]} وُجدت عدة فتحات لإشعال النار في قاعدة الفرن. ^{[ 11 ]}

استغنى نوعٌ يُعرف باسم فرن المدخنة الصاعدة عن معظم أجزاء الفرن، وثُبِّتت المدخنة مباشرةً فوق الفرن. ^{[ 12 ]} أما النوع الآخر، المعروف باسم فرن الزجاجة الهابط، فكان يُعيد توجيه الغازات الساخنة عبر الفرن قبل تصريفها عبر قنوات في قاعدته. ^{[ 13 ]} وقد جعل هذا النوعان أكثر كفاءةً، ووفر تسخينًا أكثر تجانسًا داخل الفرن. ^{[ 13 ]}

يختلف فرن المينا (أو فرن الحرق) في تصميمه، إذ يحتوي على مداخن خارجية، وكان يُسخّن عند درجة حرارة 850 درجة مئوية. ^{[ 14 ]} وكانت الأواني تُكدّس على سبعة أو ثمانية مستويات من الألواح أو الرفوف المقاومة للحرارة. أما الباب فهو مُبطّن بالحديد والطوب.

تُبنى الجدران الداخلية للفرن من الطوب بسمك 300 مم تقريبًا، وتُدعّم خارجيًا بأحزمة حديدية تُعرف باسم "الروابط". يتألف الهيكل من حجرة دائرية يعلوها سقف مقبب مرتفع وأرضية ترتفع قليلًا باتجاه فتحة مركزية. وتنتشر حول المحيط الداخلي عدة مداخن طوبية منخفضة، تُعرف باسم "الأكياس". ^{[ 15 ]}

تم توفير التدفئة عن طريق مواقد الفحم الموجودة أسفل الهيكل والتي يتم تغذيتها عبر فتحات خارجية. امتدت مداخن من هذه الفتحات أسفل الأرضية إلى البئر المركزي، تشع الحرارة لأعلى عبر قاعدة الفرن. في الوقت نفسه، عملت الأكياس الموجودة مباشرة فوق الفتحات كقنوات داخلية، موجهة الحرارة واللهب الشديدين من النيران لأعلى الجدران لضمان توزيع متساوٍ. ^{[ 16 ]}

تحدد الأبعاد المحددة للفرن، بما في ذلك ارتفاعه وقطره، العدد الإجمالي لفتحات النار المطلوبة. وكان الوصول إلى الداخل يتم عبر فتحة تُسمى "كلامين"، وهي فتحة مصممة لدخول عامل يحمل سلة (عامل يُسمى "ساجار"). وعادةً ما كانت هذه الأفران محمية بغلاف خارجي من الطوب يُسمى "هوفيل"، والذي يمكن أن يكون قائمًا كهيكل مستقل. ^{[ 17 ]}

كان كل مصنع للأواني يصنع قوالبه الخاصة من الطين الناري. في ورشة صانع القوالب، كان الصانع يلف الطين حول قالب خشبي، بينما يقوم صبي بدق قاع القالب باستخدام مدقة وقالب حديدي. كان من المتوقع أن يدوم القالب لحوالي 40 عملية حرق، وبعدها كان لا بد من استبداله. ^{[ 18 ]} أثناء عملية الحرق الأولي، ^{[ 19 ] [ أ ]} كانت أكواب وأوعية المائدة توضع على طبقة رقيقة من غبار الصوان المكلس في قاع القالب، بينما كانت أدوات المائدة تُثبّت كشطيرة بين طبقات من مسحوق الصوان المكلس. وكان لا بد من تكديسها بعناية لمنع تشوهها أثناء الحرق. ثم يُغطى القالب ويُغلق بإحكام لمنع دخول أي أبخرة أو مخلفات من الفرن وتسببها في تغير لون الأواني. خلال عملية الحرق الثانية، وهي حرق التزجيج، كانت الأواني المزججة تُثبّت بدبابيس وسروج ومهاميز وكشتبانات، لأن أي نقطة تلامس ستترك عيبًا على التزجيج. ^{[ 18 ]} وكان فرز الكشتبانات لإعادة استخدامها من أقل المهام شيوعًا في مصنع الفخار. ^{[ 17 ]}

كانت عملية تحميل وتفريغ فرن الزجاجات، والمعروفة على التوالي بالوضع والسحب، من اختصاص عمال يُطلق عليهم اسم "الواضعين". كان هؤلاء العمال ينقلون الأواني الخزفية غير المحروقة، أو ما يُعرف بالأواني الخضراء، من مناطق التجفيف أو ورش التلميع إلى صناديق طينية واقية تُسمى "الساجار". وبمجرد تثبيت الأواني، تُغلق صناديق الساجار وتُحمل إلى فرن الزجاجات متوازنة على رؤوس الواقفين؛ وكان وزن صندوق الساجار المحمل عادةً حوالي 25 كيلوغرامًا. ^{[ 20 ]}

داخل الفرن، رُتِّبت الحُصُر في أعمدة رأسية تُعرف باسم "السدادات"، ووُضِعت في مواقع استراتيجية لحماية المواد الأكثر حساسية من الحرارة المباشرة. ^{[ 21 ]} بلغ ارتفاع كل سدادة اثنتي عشرة أو ثلاث عشرة وحدة، وغالبًا ما كانت تُغطى بحُصُر جديدة غير مُحترقة. بُني ترتيب خاص يُسمى "سدادة الأنبوب" مباشرة فوق فتحة الفرن المركزية؛ يتكون هذا العمود من حُصُر مفتوحة من الأسفل تعمل كمدخنة لتوفير السحب اللازم للاحتراق.

بعد ملء الفرن بالكامل، تم إغلاق المدخل، أو ما يُعرف بـ"الكلامين"، بالطوب. وتم ترك فتحة واحدة، أو ما يُعرف بـ"ثقب المراقبة"، للسماح لرجال الإطفاء بمراقبة حلقات بولر ، التي كانت بمثابة مؤشرات لقياس درجة الحرارة الداخلية أثناء عملية الحرق. ^{[ 22 ]}

كان مصنع الخزف يوظف عاملًا يُدعى "مُرَشِّحًا" للإشراف على العمل، لكن العمال الذين كانوا يتقاضون أجورهم بحسب العمل كانوا ينتظرون خارج المصنع للحصول على عمل. كان يتم سحب الطلاء بعد 48 ساعة من انتهاء عملية الحرق، ولكن في أوقات الشدة، كان العمال يُرسلون إلى فرن لا يزال متوهجًا باللون الأحمر بعد 24 ساعة. كان الرجال يرتدون خمس طبقات من الملابس وقطع قماش مبللة على رؤوسهم. كان متوسط ​​العمر المتوقع للعامل في "المُرَشِّح" منخفضًا. ^{[ 17 ]}

كان فرن الزجاجة يُشعل عادةً مرةً واحدةً في الأسبوع. وكان رجال الإطفاء يُشعلون النار في كل فتحة من فتحات الفرن. وبمجرد اشتعالها، كان الفرن يُسخن ببطء حتى يتبخر الماء من الطين، وهي عملية تُعرف باسم "التدخين". ثم يُرفع الفرن إلى درجة حرارته القصوى، ويُحافظ عليها لمدة ثلاث ساعات، ثم يُترك ليبرد. استغرقت عملية حرق البسكويت ثلاثة أيام، بينما استغرقت عملية حرق الجلوست يومين. ^{[ 17 ]} بعد 48 ساعة، كان الفرن قد برد بما يكفي ليتمكن عمال الصهر من سحبه وفحص المنتجات. وكان ربح عمال الصهر يعتمد على نجاح عملية الحرق.

كانت كل عملية حرق تستهلك 14 طنًا (13 طنًا متريًا) من الفحم. كانت هذه العملية غير فعالة من حيث استهلاك الطاقة، إذ ذكر منشور صادر عن اتحاد مصنعي الفخار البريطاني عام 1937 أن 11% فقط من الطاقة الناتجة عن حرق الفحم في فرن ذي تيار صاعد كانت تُستخدم لتسخين الأوعية الفخارية والأواني الفخارية التي تحتويها. ^{[ 23 ]} يُعد حرق الفحم عملية شديدة التلوث؛ إذ كان الدخان المتصاعد من فرن الزجاجات يتصاعد حول قمته، ثم ينساب إلى مستوى الأرض إما في ساحة مصنع الفخار أو في الشوارع والمنازل المجاورة. ^{[ 17 ]}

يوجد في ستوك أون ترينت 47 فرنًا قائمًا من أفران الزجاجات ، وجميعها مدرجة الآن ضمن المباني التاريخية. وتوجد أكبر مجموعة منها في لونغتون ضمن منطقة محمية تحمي عددًا من مصانع الفخار التي تعود إلى القرن التاسع عشر.

تشمل أفران الزجاجات المفتوحة للجمهور تلك الموجودة في:

• متحف غلادستون للخزف في لونغتون، ستوك أون ترينت.
• متحف شارب للخزف في سوادلينكوت، ديربيشاير.
• مصنع ميدلبورت للخزف ، بورسلِم، ستوك أون ترينت.
• متحف كولبورت للخزف ، وهو جزء من وادي آيرونبريدج في شروبشاير .

• معلومات وصور عن أفران الزجاجات في مصانع الفخار بشمال ستافوردشاير
• دليل رويال ستافورد لصنع أدوات المائدة: عملية صنع أدوات المائدة الحديثة.
• قاموس بوتبانك مؤرشف للمكتبة البريطانية.