تغییر محل کارخانه کیمیا کاران عتیق به شرکت صنعتی رازی اصفهان
نوامبر 30, 2021
دستور العمل مصرف انواع جرمهای ریختنی آلومینایی
آوریل 6, 2022

مواد دیرگداز و نسوز

مواد دیرگداز و نسوز

 

مواد دیرگداز عبارتند از مواد غیر فلزی که توانایی پایداری در درجه حرارت های بالا دارند. بنابراین لازم است مواد نسوز قابلیت حفظ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی مورد نظر را در دما های بالا و شرایط محیط پیاده سازی شده داشته باشند . در شرکت کیمیا کاران عتیق ما سعی داریم با تولید مواد دیرگداز و نسوز با بهترین ویژگی های کیفی بالاترین کیفیت را برای تولید کنندگان و مصرف کنندگان به ارمغان آوریم.

بطور کلی لازم است یک ماده نسوز پایداری مناسبی در دماهای بالا و همچنین در برابر نیرو های مخرب دیگری که در شرایط فرایند های تولیدی موردنظر ایجاد می­شود، داشته باشد. عوامل مخرب می­توانند شامل ضربه، سایش، واکنش های شیمیایی، ضربه های حرارتی، و بار مکانیکی زیاد در دمای بالا باشند.

موارد استعمال گوناگون مواد نسوز، شدت وضعیت نسوزندگی را برای استفاده در شرایط موردنیاز را روشن می گرداند. همچنین انواع محصولات دیرگداز که با توجه به کاربرد های گوناگون و نامحدود مختلف به دست می­آید متنوع بوده و لازم است در طبقه بندی مناسبی تقسیم شوند.

مواد دیرگداز و نسوز را به چندین روش می توان دسته بندی کرد ولی مناسب ترین آنها تقسیم بندی بر پایه ترکیبات کلی و همچنین شرایط فیزیکی و خواص آنها می باشد.

نمونه های اولیه آجر نسوز شامل موارد زیر است :

  • آجر های آلومینا سیلیکاتی
  • آجرهای بازی
  • آجرهای سیلیسی
  • آجرهای عایق بندی

آجرها معمولاً قبل از مصرف در درجه دمای بالا حرارت داده می شوند ولی در بعضی موارد گرما ندیده و با پیوند های شیمیایی محکم می گردند مانند گروهی از آجرهای دولومیتی و منیزیتی زفت اندود شده که اساس به هم پیوستگی آنها پیوند های شیمیایی می­باشد.

آجرها از نظر ابعاد و شکل فیزیکی نیز طبقه بندی می شوند و معمولاً در قالب ها و اندازه های استاندارد و شکل های مخصوص به کار می روند.

از نگاهی دیگر می توان محصولاتی را که در دما های بالا (بین 600 تا 2000درجه سانتیگراد ) در کوره های صنایع مختلف به حرارت داده می­شوند را به عنوان دیرگدازها درنظر گرفت و چهار گروه از موارد دیرگداز را به صورت تفکیک کرد :

  • محصولات بی شکل(مونولیتیک): شامل جرم های سازه ای و تعمیراتی و مواد اتصال دهنده می­باشند.
  • محصولات شکل دار (آجرها)
  • محصولات ویژه (المان های سازه ای)
  • محصولات عایق

از آنجایی که نقطه خمیری شدن مواد نسوز در بکارگیری آنها اهمیت ویژه ای دارد نمونه آزمایشی آن را به صورت مخروطهای زگر می سازند و ابتدا در آزمایشگاه نقطه خمیری شدن آن را بدست می آورند . مخروط زگر یک مخروط سه گوش مثلث القاعده باریک و بلندی می باشد و روی قاعده اش در کوره آزمایش قرار داده می شود . مخروط بر حسب ترکیب خود در درجه حرارت معینی نرم شده و به سمت قاعده خم می­گردد. هنگام آزمایش با بهره گیری از نمودارهای استاندارد که درجه حرارت خمیری شدن آنها مشخص شده است، درجه حرارت کوره را به تدریج بالا برده و زمانی که نمونه آزمایشی نرم و خمیری گردید در مقایسه با چند مخروط استاندارد دیگر در شرایط و میزان های مختلف خمیری شدن، به درجه حرارت خمیری شدن ماده نسوز مورد آزمایش پی می برند.

مواد اصلی تشکیل دهنده دیرگداز ها

مواد دیرگداز بر پایه شش اکسید اصلی عنصر های زیرکونیم، کروم، کلسیم، منیزیم، آلومینیوم و سیلیسیم شامل SiO2,AL2O3 ,MgO CaO,Cr2O3 ,ZrO2 و ترکیبات بین آنها قرار دارند.

علاوه بر کربن و کاربید سیلسیم مقدار کمی کاربید بور (B4C) و نیترید ها (Si3N4) و (BN) نیز برای کاربرد های ویژه به مجموعه بالا اضافه می­شوند. این مواد و ترکیبات اصلی به واسطه این حقیقت که در دماهای بالا ذوب می شوند، اهمیت دارند. به منظور درک رفتار پیچیده نرم شوندگی مواد چند فازی ساخته شده از مواد نسوز ، می توان از دیاگرام های فازی استفاده کرد.

شناسایی دیرگداز ها بر اساس رفتار شیمیایی

شناسایی رفتار واکنشی یا مواد شیمیایی مواد دیرگداز برای اطمینان از کاربرد صحیح این محصولات اهمیت بسیاری دارد. بیشترین سازگاری این مواد با سرباره ها و ذرات معلق، که جزیی از محصولات فرایند هستند مطرح است تا کمترین واکنش را داشته باشند و در نتیجه، فرسایش حاصل از خوردگی کاهش یابد. از دیدگاه شیمیایی مواد دیرگداز با عنوان اسیدی، قلیایی و یا تقریباً خنثی نامگذاری می­شود.

اجسامی که مواد دیرگداز مورد حمله قرار می دهند نیز اغلب بر اساس رفتار واکنش های شیمیایی نام گذاری می شوند. در رابطه با سرباره ها نسبت مولی CaO/SiO2 پایین تر از یک، به عنوان سرباره اسیدی و نسبت دو و بالاتر به عنوان سرباره قلیایی مطرح هستند. محدوده میانی برای هر دو نوع اکسیدهای قلیایی و اسیدی مقدار کمی خورنده است.

دسته بندی مواد دیرگداز

دسته بندی مواد دیرگداز بر اساس خصوصیات اصلی آنها که معمولاً دارای محدودیت هستند انجام صورت می­پذیرد. همچنین علاوه بر خصوصیات، مواد اولیه مصرفی و همچنین روش های ساخت و کاربرد، عوامل موثر دیگری بر معیار های دسته بندی مواد دیرگداز می­باشند.

خواص زیر به عنوان معیارهای دیگری برای تعیین ویژگی های مواد دیرگداز بکار می روند :

  • دسته بندی گروهی بر طبق اجزای شیمیایی اصلی (یعنی AL2O3 یا MgO)
  • نوع ماده اولیه اصلی که شامل چند دسته طبیعی، سنتز شده یا ماده مرکب، کلیسینه شده، زینتر شده یا ذوب شده می­باشند.
  • نوع اتصال شامل سرامیکی با پخت در دمای کمتر از 800 درجه سانتیگراد، شیمیایی، معدنی با واکنش در دمای بیشتر از 800 درجه سانتیگراد، هیدرولیک (گیرش در دمای اتاق ) و آلی و ذوب شده
  • نوع عملیات نهایی (عملیات حرارتی شده تا دمای 800 درجه سانتیگراد و غوطه ور شده)
  • وضعیت هنگام تحویل شامل شکل دار و بی شکل
  • تخلخل واقعی
  • روش نصب (برای مواد بی شکل)
  • مورد مصرف
  • نوع کاربردهای مواد دیرگداز
محصولات دیرگداز برای کاربرد های زیر مورد استفاده قرار می­گیرند:
  • جداره دستگاه هایی که فرایند های حرارتی دارند (کوره های ذوب، پخت و عملیات حرارتی ) و مخازن حمل مذاب
  • ساخت قطعات طراحی شده (محصولات ویژه)
  • بازیافت گرما (ژنراتورها و رکوپراتورها)
  • عایق کاری گرمایی

صنعت آهن و فولاد بزرگترین مصرف کننده محصولات دیر گداز خصوصاً دیرگدازهای بی شکل (مونولیتیک) است. طول عمر، قابل دسترس بودن و اقتصادی بودن هر پوشش دیرگدازی وابسته به :

  • کیفیت و انتخاب صحیح محصولات دیرگداز
  • نصب صحیح (شیوه طراحی و نصب )
  • شرایط کارکرد

این نیازها همکاری بین اپراتور دستگاه یا کوره، تولید کننده مواد دیر گداز و شرکت های مهندسی سازنده ماشین آلات یا کوره ها را می طلبد.

فرایند های تولید مواد دیرگداز

گام هایی که در ارتباط با تولید محصولات دیرگداز بکار می­رود بصورت زیر می­باشند:

  • تولید محصولات به روش سرامیک های درشت دانه و به اندازه دانه حدود 6 میلی متر و حتی در موارد خاص حدود 25 میلی متر (آجرها و مواد دیرگداز بی شکل )
  • تولید محصولات به روش سرامیک های ریز دانه با استفاده از مواد اولیه سرامیکی با اندازه دانه ریز حدود 1 میلی متر (آجرها و قطعات فرمی)
  • تولید مواد دیرگداز به روش ذوب (محصولات ریخته گری ذوبی)
  • تولید محصولات متخلل، مانند آجرهای دیرگداز عایق
  • تولید مواد سرامیکی الیافی
  • تولید به روش سرامیک های درشت دانه

 

منبع : مگ ایرانز – magirans

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.