مواد تشکیل دهنده و خواص نسوزها

مواد نسوز یا دیر گداز به موادی گفته می‌شوند که در دما های بسیار بالا دچار تغییرات فیزیکی و شیمیایی نمی‌شوند و به اصطلاح نقطه ی ذوب مشخصی ندارند. نسوزها موادی هستند که حرارت‌های بالا را به خوبی تحمل کرده (بسته به نوع مصرف مقاومت حرارتی نسوزها متفاوت است.) و در ان حرارت در واکنش‌های شیمیایی فراورده‌ای که در کوره در حال شکل گرفتن می‌باشد شرکت نکرده و در مقابل سایش و ضربه مقاومت نمودهو در ان حرارت به هیچ وجه تغییرات فیزیکی و شیمیایی در ان ظاهر نمی‌شود. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران به موجب استاندارد شماره ۲۶۳۱ موادی را نسوز میداند که بتواند ۱۴۵۰ درجه سانتی گراد را تحمل نماید.

مواد تشکیل دهنده  نسوزها

دولومیت‌ها

رس‌ها

بوکسیت‌ها

کرومیت‌ها

دیاتومیت‌ها

تقریبا ۸۰ تا ۸۵ درصد نسوزهای تولید شده در دنیا در کارخانه‌های ذوب اهن و سیمان پزی مورد استفاده قرار می‌گیرد و ۱۵ تا ۲۰ درصد در کارخانه‌های شیشه گری - کاشی سازی - تونل‌های اجر پزی و غیره مورد استفاده واقع می‌شوند.

امروزه نیازمندی کارخانه ها و تولیدکنندگان به امکانات و شرایط مطلوب جهت پیشروی در اقدامات و عملکرد، نقش مواد نسوز و دیرگداز را بیش از پیش برای صنعت گران مهم می سازد.

مقاومت مواد نسوز هنگام قرار گرفتن در شرایطی با فشارهای بالا، ساییدگی ها، تغییرات ترمومکانیکی، خوردگی های ناشی از واکنش های شیمیایی، شوک های حرارتی و گرمایی_ که به دلیل تغییرات دما، انبساط های غیریکسان در جسم اتفاق می افتد بسیار قابل قبول است به طوری که خاطر سازنده یا محقق را از اعمال هر گونه تغییرات آسیب رسان و ناخواسته آسوده می سازد.

خواص نسوز ها یا دیردازها

درجه حرارت

هرکوره با توجه به حرارتی که برای پخت و به عمل اوردن محصول خود نیاز دارد، محتاج به نسوزی است که بتواند حرارت کوره را به خوبی تحمل نماید، در این صورت نسوزها با توجه به محل مصرف می‌باید بتوانند حرارت کوره را به خوبی تحمل نموده و به مرحله خمیری نرسند در این صورت باد حرارت قابل تحمل برای نسوزها چند درصد بیشتر از حرارت موجود در کوره باشد.

تغییر شکل

می‌دانیم کلیه اجسام در مقابل حرارت‌های بالا تغییر شکل می‌دهند و معمولاً در موقعیکه حرارت بالا می‌رود منبسط شده و در موقع سرد شدن منقبض می‌گردد.  اگر در یک کوره ذوب اهن یا پخت سیمان قطعات نسوز منبسط شوند و به هم فشار وارد کنند در ابتدا موجب محکمتر شدن به یکدیگر و اتصال بیشتر آن‌ها به بدنه کوره می‌شوند ولی رفته رفته در اثر زیاد شدن انبساط، نسوزها به یکدیگر فشار آورده و باعث خرد شدن خود می‌گردند. و اگر از ابتدا نسوزها را با فاصله بچینند تا از این فشار جلوگیری کنند یا نسوزها در اثرانقباض تقلیل حجم پیدا کنند در جای خوذ لق شده و موجب فرو ریختن نسوز می‌گردد. پس ملاحظه می‌گردد که نسوزها مخصوصاً در کوره‌های گردنده باید دارای خاصیتی باشند که انقباض و انبساط آن‌ها موجب خرد شدن یا فروریختن آن‌ها نشود.

تغییر عناصر متشکله در اثر حرارت

نسوزهایی که در مواد اولیه آن‌ها بعضی از اکسیدهای اهن مانند اکسید آهن (III) و اکسید آهن (II) وجود دارد اگر از مواد موجود در کوره گازCO تولید شود این گاز با اکسیژن موجود در اکسید اهن ترکیب شده و به گاز کربن دی‌اکسید تبدیل گردیده و متصاعد می‌شود و اهن موجود در نسوزها را ازاد نموده و موجب تغییر ماهیت نسوزها می‌شود از این رو حداکثر مقدار مجموع این اکسیدها و سایر اکسیدهای گداز اور مانند آهک واکسید منیزیم نباید در نسوزها از ۵ درصد تجاوز کند.

واکنش های شیمیایی

نسوزها نباید در واکنش‌های شیمیایی که در مواد داخل کوره صورت می‌گیرد شرکت نموده و روی خواص محصول اث بگذارند. بدین لحاظ باید قبلاً محیط کوره از نظر انکه اکسیدکننده است یا احیاکننده تشخیص داده شود و نسوز مناسب انتخاب گردد.

مقاومت در برابر نیروهای موجود در کوره

نسوزها باید در مقابل نیروهایی (مانند سایش - فشار - ضربه و...) که از طرف مواد داخل کوره به آن‌ها وارد می‌شود به خوبی مقاوم بوده و مخصوصاً باید قابلیت تحمل بار کوره را داشته باشند.

صنعت سیمان و نقش دیرگداز ها در آن

یکی از کاربردی ترین پایه های اصلی ساخت و سازها سیمان است .

آنچه که از تصویر و پیش فرض ذهنی افراد نسبت به سیمان وجود دارد؛ آن ماده ی به وجود آمده از خاک رس و آهک است که در ساختمان سازی و عملیات عمرانی استفاده می شود .

اما اگر بخواهیم سیمان را به صورت کلی و جامع تعریف کنیم ، میتوانیم این چنین بگوییم که سیمان‌ها مواد چسبنده و لزجی هستند که می توانند ذرات پراکنده از ماده ایی را کنار هم قرار دهند و طوری به هم بچسبانند که یک بافت منسجم از مواد تشکیل دهنده ی اولیه را به وجود آورند .

پس با توجه به تعریف بالا می توانیم حتی گونه ایی از چسب هایی که آجر نسوز ( آجر صنعتی یا آجر کوره) را به دیواره‌ی کوره های مختص به تولید سیمان می چسبانند را نیز نوعی از سیمان ها تلقی کنیم .

در سال 2020 میزان تولید سیمان به 4.1  میلیارد تن در جهان رسید ، که این خود بیانگر میزان اهمیت این دسته از مصالح است .

در ارتباط با تولید سیمان می توان این چنین گفت که مهم ترین قسمت کارخانه‌ی  تولید سیمان، مربوط به قسمت کوره می باشد چرا که بیشترین مصرف انرژی گرمایی و حرارت در کوره اتفاق می افتد و کنترل دما و نحوه توزیع حرارت در بخش های مختلف از بدنه ی کوره از اهمیت فراوانی برخوردار است.

پس آنچه که حائز اهمیت است ساختار و متریال بدنه‌ی کوره است که همان طورکه در بالا اشاره شد نیاز مبرم کوره به مواد دیرگداز یا همان نسوز کاملا مشهود می شود.

فراورده های نسوز کاف با توجه به نیاز بازار به تامین فراورده های نسوز کورهای صنعتی، فعالیت خود را در جهت تامین و تولید انواع آجرهای نسوز از قبیل آجر نسوز شاموتی کوره، آجر منیزیتی، آجر سیلیسی و آجر کوره آلومینی، آجر عایق حرارتی و انواع جرم های سبک و سنگین ریختنی و کوبیدنی آغاز توسعه داد. جهت دریافت هرگونه مشاوره و یا خرید مواد نسوز با کارشناسان گروه صنعتی کاف در ارتباط باشید.

منابع : فردا نیوز و شما نیوز