آجرهای نسوز چیست؟

آجرهای نسوز آجرهایی هستند که برای تحمل دماهای بالا ساخته می شوند. آجرهای نسوز که آجرهای نسوز نیز نامیده می شوند، با استفاده از مواد نسوز ساخته می شوند که نقطه ذوب بالایی دارند و در برابر تنش حرارتی مقاوم هستند. در حالی که توانایی مقاومت در برابر گرما هدف اصلی آنها است، آجرهای نسوز همچنین دارای رسانایی حرارتی پایینی هستند که باعث می شود انرژی آنها نسبت به سایر مواد مقاوم در برابر آتش کارآمدتر باشد. آجرهای نسوز بیشتر در محیط های با دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرند، اما شرایطی وجود دارد که مهندسان به دلیل خواص عایق، مقاومت شیمیایی و یکپارچگی سازه از آن ها در کاربردهای دمای پایین استفاده می کنند.

آجرهای نسوز در معرض حرارت، فشار یا مواد شیمیایی تجزیه نمی شوند. آنها بخشی از گروه بزرگتری از مواد هستند که علم مواد آنها را به عنوان مواد نسوز تعریف می کند. آجرهای نسوز بخشی از زیر مجموعه "شکل" مواد نسوز هستند.

انواع رایج آجرهای نسوز

آجرهای نسوز کاربردهای متعددی دارند، بنابراین سازندگان انواع متمایز آجر را برای مقاومت در برابر شرایط خاص ایجاد کرده اند. متداول ترین موادی که آنها در تولید آجرهای آتش نشانی استفاده می کنند آلومینا، سیلیس، منیزیم و خاک رس آتشین است. این مواد که به نسبت های مختلف مخلوط شده اند، سه نوع اصلی آجر نسوز را ایجاد می کنند: آجر نسوز اسیدی، آجر نسوز اساسی و آجر نسوز خنثی.

برخی از رایج ترین انواع آجرهای نسوز در این سه دسته کلی ذکر شده است.

آجرهای سفالی آتشین

سازندگان آجرهای سفالی آتش را با استفاده از ترکیبی از خاک رس خرد شده، ماسه، سیلیس و آلومینا می سازند. سازندگان از آجرهای سفالی آتش در کاربردهایی با دمای متوسط مانند شومینه، کوره، اجاق گاز و دودکش استفاده می کنند. آنها می توانند گرما را تا 1600 درجه سانتیگراد تحمل کنند. این رایج ترین نوع آجر نسوز است که مردم استفاده می کنند.

آجرهای آلومینا بالا

آجرهای آلومینا بالا برای تنظیمات با دمای بالا مانند فولادسازی و زباله سوز ایده آل هستند زیرا پایداری حرارتی و مقاومت خوبی در برابر فرسایش شیمیایی دارند. همانطور که از نام آن پیداست، آلومینا جزء اصلی در آجرهای آلومینا بالا است.

آجر سیلیس

سیلیس با خلوص بالا یا دی اکسید سیلیکون جزء اصلی آجرهای سیلیسی است. این نوع آجر نسوز دارای نقطه ذوب بالا با مقاومت دمایی تا 2000 درجه سانتیگراد می باشد. این آجرها همچنین مقاومت بالایی در برابر اسید دارند، بنابراین در کوره‌های شیشه‌سازی، کوره‌های ذوب مس و کوره‌های فولادی فضای باز ایده‌آل هستند.

آجر منیزیا

خاک نسوز که از اکسید منیزیم تشکیل شده است، جزء اصلی آجرهای منیزیمی است. تولیدکنندگان از این آجر در درجه اول به دلیل مقاومت آن در برابر سرباره ها از جمله آهک و سرباره های غنی از آهن استفاده می کنند. این آجرها بیشترین کاربرد را در صنعت فولاد دارند. آنها تا دمای 2100 درجه سانتیگراد مقاومت می کنند.

آجر کروم

سازندگان آجرهای کرومی را با استفاده از خاک رس آتشین حاوی سنگ آهن کروم، اکسید آهن، بوکسیت و سیلیس می سازند. این آجرها بیشترین کاربرد را در محیط های خورنده دارند. این می تواند شامل مناطق خاصی در یک کوره یا کوره باشد. آنها می توانند تا دمای 2000 درجه سانتیگراد مقاومت کنند.

آجر کربن

آجرهای کربنی نوعی آجر نسوز خنثی هستند که از کربن‌های باکیفیت شامل آنتراسیت، کک، گرافیت و یک عامل اتصال تشکیل شده‌اند. آجرهای کربنی دارای مقاومت عالی در برابر ضربه، هدایت حرارتی کم و مقاومت در برابر درجه حرارت و فرسایش بالا هستند. کاربرد اصلی آجرهای کربنی برای صنعت متالورژی است.

آجر زیرکونیایی

آجر زیرکونیا نوعی آجر نسوز اسیدی است و از دی اکسید زیرکونیوم تشکیل شده است. این آجرها دارای مقاومت ضربه ای عالی و هدایت حرارتی پایینی هستند. طراحان از این آجرها در جایی استفاده می کنند که تغییرات سریع دما مستلزم پایداری آنها باشد. این کاربردها شامل کوره های متالورژیکی، کوره های شیشه و کوره های سرامیک می باشد.

آجر عایق

آجرهای عایق از مواد متخلخل ساخته می شوند، بنابراین آجرهای نسوز سبک وزن هستند. آنها همچنین دارای رسانایی حرارتی پایینی هستند بنابراین برای به حداقل رساندن اتلاف گرما ایده آل هستند. در مقایسه با آجرهای نسوز، این آجرها چگالی کمتر و مقاومت حرارتی بالاتری دارند. آجرهای نسوز عایق بسیار متنوعی هستند. آجرهای عایق اغلب یک گزینه مقرون به صرفه در مقایسه با سایر آجرهای نسوز هستند.

آجر نسوز کیفیت و خصوصیات

کیفیت و ویژگی های مواد تشکیل دهنده آجرهای نسوز به آنها اجازه می دهد در محیط های با دمای بالا رشد کنند.

نقطه ذوب بالا – موادی که پایه آجرهای نسوز را تشکیل می دهند مانند سیلیس، کربن، آلومینا، زیرکونیا، منیزیم و اکسید کروم همگی دارای نقطه ذوب بالایی هستند. ترکیب این ماده پایه به آجرها اجازه می دهد تا یکپارچگی ساختاری خود را در دماهای بسیار بالا حفظ کنند. پایداری حرارتی – آجرهای نسوز می توانند تغییرات سریع دما را بدون ترک یا شکستن تحمل کنند. این یک کیفیت ارزشمند در کاربردهایی مانند صنایع شیشه، فولاد و سرامیک است که گرمایش و سرمایش بخشی جدایی ناپذیر از فرآیند تولید است. مقاومت شیمیایی – برخی از آجرهای نسوز هنگامی که در معرض مواد شیمیایی قرار می گیرند یکپارچگی ساختاری خود را حفظ می کنند. این باعث می شود آنها در کاربردهایی که در معرض حضور عوامل خورنده و سرباره قرار دارند ارزشمند باشند. عایق حرارتی – برخی از آجرهای نسوز رسانایی حرارتی کمی دارند. این به آنها اجازه می دهد تا انتقال حرارت را به حداقل برسانند، اتلاف انرژی را کاهش دهند و ثبات دما را حفظ کنند. آجرهای نسوز مانند آجرهای عایق عایق موثری را در محیط های با دمای بالا ایجاد می کنند. استحکام مکانیکی – آجرهای نسوز از نظر ساختاری سالم هستند که به آنها اجازه می دهد در هنگام استفاده و سایش مداوم در برابر ترک و کرنش مقاومت کنند. مقاومت در برابر سایش – بسیاری از کاربردهای آجرهای نسوز آنها را در معرض مواد روان یا اعمال مکانیکی قرار می دهد. این آجرها می توانند این سایش مداوم را تحمل کنند بنابراین با یکپارچگی ساختاری بیشتر دوام بیشتری خواهند داشت. تخلخل / چگالی – انواع خاصی از آجرهای نسوز دارای سطوح مختلفی از تخلخل هستند که توانایی آنها را در مقاومت در برابر نفوذ گاز یا مایعات تعیین می کند. آجرهای متراکم مقاومت بیشتری در برابر گاز و مواد شیمیایی دارند، اما آجرهای متخلخل قابلیت عایق بیشتری دارند. یکپارچگی ساختاری – آجرهای نسوز شکل خود را در سخت ترین محیط های شیمیایی و بالاترین دما حفظ می کنند. این کیفیت طول عمر پوشش نسوز را تضمین می کند.

کاربردهای آجر نسوز

کیفیت آجرهای نسوز به این معنی است که آنها برای طیف وسیعی از کاربردها که شامل دماهای بالا و شرایط سخت است، کار می کنند.

صنعت فولاد

صنعت فولاد استفاده کننده اصلی آجرهای نسوز در کاربردهایی مانند کوره بلند، ملاقه فولادی و مبدل های فولادی است. آجرهای نسوز دیوارها، سقف‌ها و کف این تجهیزات را می‌پوشانند تا بتوانند در برابر دماهای بالا و واکنش‌های شیمیایی موجود در تولید فولاد مقاومت کنند.

صنعت شیشه

از آجرهای نسوز در کوره های شیشه سازی و مخازن ذوب شیشه استفاده می شود. آنها عایق و مقاومت در برابر خواص خورنده شیشه مذاب را فراهم می کنند. آجرهای نسوز همچنین یکپارچگی ساختاری خود را در طول تغییر دماهای موجود در گرمایش و سرمایش شیشه حفظ می کنند.

صنعت فلزات غیرآهنی

صنعت فلزات غیرآهنی به فلزاتی اطلاق می شود که آهن ندارند و یا آهن کمی دارند. آجرهای نسوز در صنعت فلزات غیرآهنی متداول هستند زیرا این فلزات دارای نقطه ذوب بالا، ضایعات شیمیایی خورنده و طیف وسیعی از خواص متمایز هستند که به آجرهایی با تطبیق پذیری نیاز دارد.

صنعت پتروشیمی

سازندگان از آجرهای نسوز در کاربردهای واحدهای کراکینگ کاتالیزوری و کوره های اتیلن رایج در صنعت پتروشیمی استفاده می کنند. آجرهای نسوز دارای مقاومت قوی در برابر خوردگی و سایش و پایداری شیمیایی مورد نیاز برای اطمینان از طول عمر کوره هستند. آنها همچنین دارای عایق حرارتی مورد نیاز برای کنترل دما، بهینه سازی راندمان فرآیند و کاهش مصرف سوخت هستند.

صنعت تولید برق

نیروگاه های تولید برق از آجرهای نسوز برای خط کشی دیگ های بخار، زباله سوزها و سایر تجهیزات با دمای بالا استفاده می کنند. این امر باعث عایق کاری این تجهیزات می شود و از ماشین ها و سازه های حساس در برابر دمای بالا محافظت می کند.

صنعت سرامیک و سیمان

کارخانه های سرامیک و سیمان از آجرهای نسوز برای پوشش کوره ها برای پخت سرامیک، سفال، آجر و بلوک سیمانی استفاده می کنند.

ریخته گری

ریخته گری ها از آجر نسوز در کوره ها و بوته های مورد استفاده برای ذوب و ریختن فلزات مذاب استفاده می کنند.

خواص فیزیکی آجرهای نسوز

شکل – آجرهای نسوز معمولاً شکل مربع یا مستطیل دارند. این امکان انباشتن، هم ترازی و پایداری آسان را فراهم می کند. همچنین اشکال آجری خاص مانند دایره، قوس یا گوه برای کاربردهای خاص وجود دارد. اندازه – آجرهای نسوز در اندازه های مختلف اما استاندارد برای اطمینان از سهولت نصب وجود دارند. ابعاد آجر نسوز معمولی 9 در 4.5 x 2.5 اینچ (LxWxH) یا 230mm x 115mm x 75mm است. وزن – وزن آجرهای نسوز با توجه به مواد دقیق مورد استفاده برای آجر بسیار متفاوت است. به طور معمول، آجرهای عایق سبک ترین آجرهای نسوز هستند و بین 2.2 پوند تا 6.6 پوند (1 کیلوگرم تا 3 کیلوگرم) در هر آجر متغیر هستند. آجرهای کروم به دلیل ترکیب متراکمشان سنگین هستند. آنها از 8.8 پوند تا 17.6 پوند (4 تا 8 کیلوگرم) در هر آجر متغیر هستند. رنگ – رنگ آجرهای نسوز بسته به جنس متفاوت است. رنگ های متداول عبارتند از زرد روشن، بژ، خاکستری روشن، مایل به سفید و مشکی. بافت سطح – آجرهای نسوز جامد و فشرده هستند. بسته به روش ساخت یا نوع آجر، می توانند سطح صاف، کمی خشن یا بافت داشته باشند. الگوی سطح – برخی از آجرهای نسوز به دلیل فرآیند تولید دارای الگوها یا علامت هایی بر روی سطح خود هستند. این علامت گذاری ها می توانند به تراز در مرحله نصب کمک کنند. مقاومت فشاری – مقاومت فشاری آجرهای نسوز بسته به جنس آنها متفاوت است. به طور کلی، آجرهای نسوز دارای مقاومت فشاری از چند صد پوند بر اینچ مربع (psi) تا چند هزار (psi) هستند. آجرهای عایق کمترین مقاومت فشاری را در psi 300 تا 2000 psi دارند. آجرهای کروم بالاترین مقاومت فشاری را از 10000 psi تا 30000 psi دارند. جذب رطوبت – مهندسان آجرهای نسوز را طوری طراحی می کنند که جذب رطوبت پایینی داشته باشند تا اثرات منفی آن بر عملکرد آن ها به حداقل برسد. مانند تمام خواص فیزیکی، جذب به مواد دقیق آجر نسوز بستگی دارد اما همه آنها دارای نرخ جذب رطوبت بین 1 تا 6٪ هستند. آجرهای عایق به دلیل ماهیت متخلخلی که دارند بیشترین میزان جذب را دارند که بین 2 تا 6 درصد است.

اگر از صفحه ما خوشتان آمد لطفا با دوستان خود به اشتراک بگذارید & فیس بوک