مشخصات، مزایا و انواع جرم های نسوز

جرم های نسوز از خواصی چون مقاومت بالا و نصب ساده تر برخوردار هستند که این نسوزها به چند دسته تقسیم می شوند که با توجه به ویژگی خاص خود، در صنایع مختلف به کار گرفته می شوند.

جرم نسوز

جرم نسوز یا خاک نسوز که از  آنها به عنوان جرم ‌های کوره نیز یاد می کنند، دسته ای از مواد به شمار می‌ روند که از ذرات ریز تشکیل یافته اند. این مواد بخش وسیعی از خاک های اسپینلی، سیلیکاتی و جرم ‌های آلومینایی را شامل می شوند. 

در گذشته از جرم نسوز به عنوان آسترهای مقاوم به حرارت در کوره‌ القایی، ساخت بلوک ‌های کوره، نازل ‌های تاندیش و پاتیل‌ ها استفاده می کردند، ولی هم اکنون این مواد به صنایع شیمیایی، برقی و حتی لوازم خانگی نیز راه پیدا  و مورد استفاده قرار می گیرند.

مشخصات جرم نسوز

جرم های نسوز دارای ویژگی‌ های مانند استحکام فشاری و خمشی بالا، ترمومکانیکی مناسب، خواص مقاومت به شوک حرارتی مناسب، مقاومت به خوردگی و سایش مناسب و خواص ژئولوژیکی و قابلیت نصب مناسب را دارند.

کاربرد‌ جرم نسوز

جرم های نسوز در کوره های صنعتی و صنایعی مرتبط با فلزات آهنی و غیرآهنی، آلومینیوم، شیشه و سرامیک، شیمیایی و پتروشیمی، مواد معدنی و سیمان به کار گرفته می شوند. 

مزایای استفاده از جرم نسوز

جرم های نسوز دارای مزایایی زیر هستند:

- به دلیل نیاز نداشتن به فرآیندهای شکل ‌دهی و پخت تولید، این نسوزها بسیار راحت و بهای تمام شده‌ آنها در سطح پایینی است.

- در این نسوزها به دلیل استفاده از سیستم های نگهدارنده متنوع، امکان ساخت لایه های بزرگتر و قوی تر بیشتر فراهم می شود. 

- در کوره هایی که ساختار هندسی پیچیده ای دارند، نصب این جرم ها سریع ‌تر و راحت تر از آجرهای نسوز انجام می گیرد.

- با توجه به اینکه دیواره های نسوز با این جرم ها به صورت یکپارچه نصب می شوند، عایق بهتری در برابر نفوذ حررات و گاز به بیرون و داخل کوره به شمار می‌ روند.

- معمولا لایه های ساخته شده با جرم نسوز مقاوم تر از آجر نسوز هستند، حتی اگر نازک تر ساخته شده باشند.

 مشاهده شرکت های تولیدکننده محصولات عایق

انواع جرم های نسوز

جرم های  نسوز دارای انواع زیر هستند:

جرم های نسوز آلومینایی 

پایه اصلی این نوع جرم‌ ها آلومینا هستند. آلومینای مصرفی در جداره کوره القایی باید حداقل از ۸۰ درصد اکسید آلومینیم تشکیل شده باشد که از‌ مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به خاک سیلیسی داشته باشد، البته  قیمت بالاتری نیز نسبت به آن دارد.

 این نسوز از نظر میل ترکیبی و خواص شیمیایی دارای خاصیت خنثی است و در مقابل سرباره ‌های اسیدی و بازی مقاوم است به همین دلیل در ذوب چدن و فولاد به کار گرفته می شود.

جرم های نسوز زیرکن پچ

زیرکن یکی از مواد نسوز مورد استفاده در دماهای بالاست که مقاومت شوک حرارتی آن نیز در سطح بالایی قرار دارد که دارای هدایت حرارتی خوبی نیز است. 

این جرم ها به دلیل داشتن مقاومت حرارتی بالا، استحکام بالا و مقاومت به خوردگی مناسب، معمولا در کوره هایی با دمای بالا کاربرد دارند. از جمله موارد استفاده از آن در کوره های ذوب کارخانه های شیشه است. 

جرم های نسوز اسپینلی‌

این جرم های نسوز با وجود فاز‌های اسپینلی دارای دیرگدازی بالاتر است و به علت پایین بودن ضریب انبساط حرارتی اسپینل‌، مقاومت به شوک حرارتی آن از سایر نسوزها بهتر و از نظر میل ترکیبی و خاصیت شیمیایی خنثی می باشد.‌ از این نوع جرم های نسوز به دلیل مقاومت آنها در برابر سرباره‌های اسیدی‌ و قلیایی توصیه می شود که برای تولید انواع فولادها و چدن‌های آلیاژی‌، فولادهایی با نقطه ذوب بالا‌، فولادهای ساده کربنی‌، فولادهای نسوز و ضدسایش استفاده شود.

جر‌م ‌های پیشرفته

جرم ‌های پیشرفته‌‌ از خواص بسیار قابل توجهی نسبت به جرم های معمولی برخوردار هستند که می‌توان به قابلیت طراحی خاص برای هر مشتری و هر تجهیز براساس درخواست مشتریان، نصب راحت و سریع، مقاومت بالاتر و انعطاف در دانستیه و تولید جرم ‌های عایق پیشرفته اشاره کرد.

جرم نسوز آلومینایی کم سیمان

استفاده از این نسوز آلومینایی به علت نصب آسان و خواص نسوز  بالا در بیشتر صنایع کاربرد یافته‌اند. در ترکیبات این نوع نسوز، آب و سیمان به کار رفته است.‌ این نسوز از بوکسیت و ‌آلومینای خالص با مقادیر مختلفی از ترکیب پایه نسوز، افزودنی و همچنین سیمان تهیه می شود.

جرم نسوز اسیدی سیلیسی بر پایه اکسید بور

کوره‌های القایی بدون هسته که امروزه در صنعت چدن ریزی مورد استفاده قرار می گیرند، تا ظرفیت ‌های ۶۵ تن دارای جداره‌های نسوز به ضخامت‌ ۸ تا ۲۰ سانتیمتر می باشند. معمولی ‌ترین جداره نسوز برای این کوره ‌ها، خاک نسوز خشک اسیدی از جنس کوراتزیت دانه بندی شده است. این نسوزها از دانه‌های گوشه دار با دانه بندی صفر تا ۴ میلیمتر برای کوره‌های تا ظرفیت ۱۵ تن چدن، و صفر تا ۷ میلیمتر برای کوره‌های بالاتر از ۱۵ تن به کار گرفته می شوند.

جرم نسوز سیلیسی

جرم‌ های سیلیسی معمولا مقاومت بالایی در برابر سرباره ‌های حاوی اکسیدهای آهن‌، آلومینیوم، سیلیسیم و کروم از خود نشان می دهند. از دیگر ویژگی ‌های بارز این نوع نسوزها‌، هدایت حرارتی پایین این جرم‌هاست. بنابراین این نسوزها برای کوره‌های القایی با ظرفیت ‌های متفاوت و برای تولید چدن و فولادهای ساده کربنی مناسب هستند. با توجه به نوع مذاب و درجه حرارت کاربردی جرم های سیلیسی به ۴ گروه تقسیم می‌شوند‌.

جرم نسوز سنگین‌

جرم  نسوز سنگین، در مقایسه با جرم عایق سبك از ‏‌دانسیته بالاتر و درصد بیشتری از آلومینا برخوردار است. انواع جرم‌ های سنگین ریختنی و پاشیدنی برای کاربردهای با دمای بالا تولید می‌کنند. 

این محصولات به سیستم گیرش هیدرولیک مجهز هستند و شامل انواع جرم ‌های با سیمان معمولی، جرم‌های کم سیمان و جرم‌ های فوق کم سیمان می شوند. انواع مختلفی از این محصولات بر پایه ترکیبات آلومینایی و آلومینوسیلیکاتی  نیز تولید و عرضه می شوند.

‌جرم ریختنی نسوز‌

مخلوطی از دانه ‌های نسوز با سیمان را هیدرولیک نسوز گویند. این مخلوط، هنگام بکارگیری، با آب مخلوط شده و در محل ریخته پاشیده یا کوبیده می شود. جرم های ریختنی به دو دسته سنگین و سبک تقسیم می شوند. 

جرم‌ های ریختنی سنگین یک ساختار یکپارچه فشرده را به وجود می‌آورند که استحکام بالایی دارد که ضربه و سایش و بار را در دما بالا تحمل می‌کند.

جرم‌های ریختنی سبک دارای یک ساختار متخلخل است که به خاطر این ساختارش از آن عایق می ‌سازند.

مقاله معرفی جرم نسوز ریختنی

جرم های نسوز منولیتیکی

نسوزهای منیزیت کرومیت در صنایع مختلفی مانند فولاد، مس، سیمان و ... به کار گرفته می شوند.  ضایعات این نسوزها به دلیل دارا بودن یون کروم ۶ ظرفیتی، سمی و آلوده کننده محیط زیست به شمار می رود. از همین رو  بازیابی این نسوزها اهمیت دارد. 

در دهه‌های اخیر، توجه ویژه‌ای به دیرگدازهای مونولیتیک شده است، چراکه این نسوزها به دلیل عدم نیاز به هرگونه عملیات برای شکل دادن و عملیات پیش از پخت قابل توجه هستند.