آجر نسوز چیست؟

آجر نسوز چیست؟

آجرهای نسوز به طور خاص برای مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا به منظور جلوگیری از تخریب یا از دست دادن یکپارچگی ساختاری طراحی شده‌اند. آجرهای نسوز که از موادی مانند آلومینا، سیلیس و منیزیا ساخته شده‌اند، عایق حرارتی استثنایی، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر شوک حرارتی و خوردگی شیمیایی از صفات بارز آجرهای نسوز می‌باشد. این ویژگی‌ها، آجر نسوز را برای استفاده در محیط‌های با دمای بالا مانند کوره‌ها، شومینه‌ها و فرآیندهای مختلف صنعتی ایده آل می‌کند.

انواع آجر نسوز بر اساس خواص شیمیایی

• به طور کلی، آجرهای نسوز بنا بر اجزا و عناصر تشکیل دهنده، خواص شیمیایی متفاوتی را در شرایط مختلف ارائه می‌دهند. آجرهای نسوز را می‌توان در سه دسته آجرهای نسوز اسیدی، آجرهای نسوز قلیایی و آجرهای نسوز با خاصیت خنثی، طبقه بندی نمود. هرکدام از این آجرهای نسوز، باید بنا بر خواص شیمیایی، در موقعیت مناسب، مورد استفاده قرار گیرند. این، به دوام، عملکرد و رفتار هرچه بهتر آنها در کاربردهای مختلف، به شدت تاثیر گذار است. در ادامه، خواص شیمیایی انواع آجرهای نسوز آلومینایی، منیزیایی و سیلیسی، به طور عمیق مورد ببرسی قرار گرفته است :
• آجر نسوز اسیدی : ترکیب اصلی آجرهای نسوز اسیدی، سیلیس (SiO2) است. آجر نسوز سیلیسی، مقاومت اسیدی خوبی دارد و می‌تواند در برابر فرسایش محیط‌های اسیدی مقاومت کند. آجرهای نسوز اسیدی (آجرهای نسوز پایه سیلیس)، در صنایعی که به مقاومت در برابر دماهای بالا و شرایط اسیدی خورنده ‏نیاز است، کارآمد هستند. آجرهای نسوز با خاصیت اسیدی، به طور گسترده در صنایع شیمیایی به خصوص در کارخانه‌های ‏تولید اسید که مستقیما در معرض واکنش‌های تولید شیمیایی از جمله تولید اسید سولفوریک، هستند، به عنوان پوشش ‏راکتورها و مخازن کاربرد دارند. آجرهای نسوز سیلیسی در صنعت آهن و فولاد، به عنوان پوشش مخازن اسید ترشی مورد ‏استفاده قرار می‌گیرند و محلول‌های اسیدی را که منظور حذف اکسیدها، زنگ‌زدگی‌ها و آلودگی‌های سطحی از فولاد در ‏دماهای بالا استفاده می‌شوند، تحمل می‌کنند. در کاربردهای پتروشیمی، آجرهای نسوز سیلیسی (آجرهای نسوز اسیدی) ‏برای پوشش کوره‌های کراکینگ اسیدی به کار می‌روند و با مقاومت بالا در برابر فشارهای حرارتی و شرایط اسیدی، فرآیند ‏تجزیه هیدروکربن‌ها را تسهیل می‌بخشند. علاوه بر این، آجرهای نسوز سیلیسی در زباله‌سوزها و کارخانه‌های پردازش زباله ‏ضروری هستند، در چنین کاربردی، آجر نسوز سیلیسی باید شرایط اسیدی ناشی از احتراق مواد زائد حاوی ترکیبات اسیدی را تحمل کند. موارد استفاده از آجر نسوز اسیدی، نشان‌دهنده مزایای خوب استفاده از آجرهای نسوز سیلیسی در حفظ کارایی عملیاتی در محیط‌های صنعتی متنوع ‏است‎.‎
•  آجر نسوز قلیایی : ترکیب اصلی آجرهای نسوز قلیایی، اکسیدهای قلیایی مانند اکسید منیزیم (MgO) و اکسید کلسیم (CaO) است. آجرهای نسوز منیزیایی، علاوه بر ظرفیت حرارتی بالا، در محیط‌های قلیایی، مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند. انعطاف پذیری بالای آجرهای نسوز قلیایی در برابر دماهای بالا و سرباره‌های اساسی خورنده، سبب شده تا این دسته از ‏آجرهای نسوز در فرآیندهای صنعت آهن و فولاد، به خصوص در پوشش کوره اکسیژن قلیایی ‏‏(‏BOF‏)، کوره قوس الکتریکی (‏EAF‏)، پاتیل‌های حمل مذاب و کانال یا تاندیش‌های انتقال مذاب و…  به طور موثر استفاده شود. همچنین، ‏آجرهای نسوز قلیایی منیزیایی در صنعت تولید سیمان، در محیط های کلینکر سیمان قلیایی در کوره‌های ‏دوار و… کاربرد دارند. آجرهای نسوز قلیایی در صنایع متالورژی غیرآهنی در کوره‌های ذوب مس و نیکل، ‏کوره‌های مخزن شیشه‌ای و کوره‌های اصلاح کننده پتروشیمی نیز کارآمد هستند. از دیگر موارد استفاده از ‏آجرهای نسوز منیزیایی قلیایی، می‌توان به کاربرد آنها در ریخته‌گری‌ها، زباله‌سوزها، دیگ‌های بخار، ‏نیروگاه‌ها و سلول‌های الکترولیتی آلومینیومی اشاره نمود‎.‎
• آجر نسوز خنثی :  این نوع از آجرهای نسوز مقاومت اسیدی و قلیایی نسبتاً متعادلی دارند و می توانند با نیازهای محیط های خنثی سازگار شوند. از آجرهای نسوز خنثی در کوره های متالورژی، کوره های شیشه و راکتورهای شیمیایی استفاده می‌شود.آجرهای خنثی، هم برای محیط‌های اسیدی و هم برای محیط‌‎های بازی خوب هستند و مقاومت خوبی در برابر بخارهای اسیدی و همچنین اثرات خورنده دارند. آجرهای خنثی در دو نوع آجرهای آلومینا بالا و آجرهای کرومیت، در صنعت نمایان می‌شوند. آجرهای نسوز با آلومینای بالا حاوی مقدار زیادی آلومینا هستند در حالی که آجرهای کرومیت حاوی کروم، اکسید آهن، سیلیس، بوکسیت و سنگ آهن به نسبت های مختلف هستند.

آجرهای نسوز از چه موادی تشکیل شده‌اند؟

• آلومینا (اکسید آلومینیوم، Al₂O₃) : نقطه ذوب بالا (2050 درجه سانتی‌گراد)، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی عالی آلومینا (Al₂O₃)‎، آن را به یکی از ‏عناصر نسوز اساسی تشکیل دهنده انواع محصولات نسوز بی شکل (مونولیتیک) و انواع محصولات نسوز شکل‌دار، ‏تبدیل کرده است. آلومینا‎ (Al₂O₃‎)‎در آجرهای نسوز، دوام و استحکام را به مراتب افزایش می‌دهد. به علاوه، مقاومت عالی ‏آجرهای نسوز حاوی آلومینا در برابر شوک حرارتی، خنثی بودن آن‌ها در برابر انواع سرباره‌های اسیدی و بازی و همچنین ‏دوام و عمر مفید بالای این نوع از آجرهای نسوز، آنها را برای استفاده در کاربردهایی با شرایط حرارتی، مکانیکی و شیمیایی حساس، ‏مثل کاربردهای صنایع فولاد، صنعت شیشه، صنعت پتروشیمی و… ایده آل می‌کند. عمدتا، آلومینا بیشتر از نیمی از اجزای تشکیل دهنده آجرهای نسوز را تشکیل می‌دهد.
• سیلیس (سیلیکون دی اکسید، SiO₂) : سیلیس (‏SiO₂) به دلیل خواص حرارتی استثنایی، جزء اساسی و تشکیل دهنده آجرهای نسوز است. آجرهای نسوز حاوی ‏سیلیس، با نقطه ذوب بالایشان در حدود 1710 درجه سانتی‌گراد، شناخته می‌شوند و برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت ‏در برابر دماهای شدید دارند، بسیار مناسب هستند. مزیت اصلی وجود سیلیس در اجزای تشکیل دهنده آجرهای نسوز، ‏پایداری حرارتی عالی آن است. این ویژگی سیلیس، به آجرهای نسوز حاوی سیلیس اجازه می‌‍دهد تا یکپارچگی خود را ‏تحت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای بالا، حفظ کنند. به علاوه، انبساط حرارتی کم سیلیس، خطر ترک ‏خوردگی آجر نسوز را در طول تغییرات سریع دما، به شدت کاهش و دوام آجرهای نسوز را افزایش می‌دهد. سیلیس ‏‏(‏SiO₂)، مقاومت قابل توجهی در برابر سرباره‌های اسیدی ارائه می‌دهد. آجرهای نسوز پایه سیلیسی، رسانایی حرارتی نسبتاً ‏کمی دارند. بنابراین، در کاربردهایی که عایق کاری بسیار مهم است، آنها می‌توانند به طور موثر، بکار گرفته شوند. از طرفی، ویژگی انبساط حرارتی ناچیز آجرهای نسوز سیلیسی، مقاومت خوب آنها در برابر شوک‌های حرارتی وارده، تضمین می‌کند. در آجرهای نسوز سیلیسی، محتوای سیلیس به بیش از 90٪ نیز می‌رسد.
• منیزیم (اکسید منیزیم، MgO) :اکسید منیزیم (‏MGO‏)‏‎ ‎یا همان منیزیای معروف، نقطه ذوبی تقریبا 2800 درجه سانتی‌گراد را ارائه می‌دهد. این نقطه‌ی ‏ذوب فوق‌العاده بالا و منحصر به فرد منیزیا (اکسید منیزیم)، آجر نسوز منیزیایی را برای فرآیندهای صنعتی در معرض ‏دمای بسیار بالا و در کنار آن شوک حرارتی زیاد، ایده‌آل می‌کند. چرا که، آجرهای منیزیایی، با توجه به ویژگی ذاتی اکسید ‏منیزیم، هدایت یا رسانایی حرارتی بالایی را ارائه می‌‍دهند. رسانایی حرارتی بالای آجر نسوز اکسید منیزیم (منیزیا)، گرما را ‏به سرعت انتقال ‏می‌دهد و اختلاف دمای پوسته بیرونی و پوسته داخلی آجر نسوز را کاهش دهد. بنابراین، در کاربردهایی ‏با سیکل حرارتی زیاد (گرمایش و سرمایش پی در پی)، استفاده از آجرهای ‏نسوز منیزیایی، می‌تواند یکپارچگی ساختار و ‏مقاومت در برابر پوسته شدن و ترک خوردن را به ‏مراتب افزایش دهد‎.‎‏ اما باید توجه داشته باشید، رسانایی حرارتی بالا، ‏اتلاف گرمای شدیدی را در پی دارد. پس بدین منظور است که تجهیزات صنعتی در معرض حرارت و دمای بالا، برای ‏جلوگیری از اتلاف حرارت، عمدتا از چندین لایه اساسی تشکیل می‌شوند. آجر نسوز منیزیایی، با خواص مکانیکی ویژه‌اش، ‏معمولا به عنوان نزدیک‌ترین لایه به شدید‌ترین حرارت و شرایط سخت موجود، استفاده می‌شود. اکسید منیزیم ‏‎(MgO)‎، ‏خاصیت قلیایی داشته و پایداری شیمیایی عالی آجرهای نسوز را در محیط‌های در معرض سرباره‌های قلیایی (بازی)، برآورد ‏می‌کند.‏
• کرومیت (Cr2O3): کرومیت ‎ (Cr₂O₃)‎یا همان اکسید کروم‎ (III) ‎، عمدتا به عنوان یک افزودنی برای افزایش مشخصات مکانیکی و عملکرد آجر ‏نسوز، به ترکیبات تشکیل دهنده آجر نسوز، اضافه می‌شود. کرومیت هنگامی که با موادی مانند منیزیا‎ (MgO) ‎، آلومینا ‏‏(‏Al₂O₃‎)، سیلیس (‏SiO₂) و… ترکیب می شود، پایداری حرارتی، مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی آجرهای نسوز ‏را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخشد. نقطه ذوب 2435 درجه سانتی گرادی کرومیت، پایداری حرارتی آجر نسوز را ‏تضمین می‌کند. به علاوه، کرومیت ‏‎(Cr₂O₃)‎‏ در برابر انواع سرباره‌های اسیدی و بازی (قلیایی) مقاوم است، پس ترکیب آن با ‏سایر عناصر نسوز، دوام آجر نسوز را در شرایط سخت شیمیایی افزایش می‌دهد. اکسید کروم‎ (III) ‎در آجرهای نسوز، ‏مقاومت در برابر شوک حرارتی را بهبود و به آنها اجازه می‌دهد تا تغییرات سریع دما (سیکل گرمایش و سرمایش) را بدون ‏ترک خوردگی تحمل کنند. به طور کلی، وجود کرومیت در اجزای تشکیل دهنده آجرهای نسوز، عملکرد آن را به مراتب ‏ارتقا می‌دهد. از معایب کرومیت، تنها می‌توان به هزینه بالای آن اشاره نمود. با این وجود، ویژگی‌ها و مزایای کرومیت، ‏استفاده از آن را برای تأمین نیازهای اساسی صنایع، الزامی می‌سازد.
• زیرکونیا (زیرکونیوم دی اکسید، ZrO2): زیرکونیا یا دی اکسید زیرکونیوم‎ (ZrO2)‎، از دسته عناصر نسوز است که هم به طور مستقل و هم به به عنوان افزودنی با ‏سایر مواد نسوز در ساخت آجرهای نسوز، استفاده می‌شود. زیرکونیا، نقطه ذوبی حدود 2700 درجه سانتی‌گراد را شامل ‏می‌شود. دی اکسید زیرکونیوم، (ZrO2)‎در اجزای تشکیل دهنده آجرهای نسوز، عمدتا با سایر اجزای نسوز از جمله آلومینا ‏‏(‏Al₂O₃‎) یا سیلیس (‏SiO₂)، ترکیب می‌شود. توجه داشته باشید که منیزیا (‏MgO‏) و زیرکونیا، خواص و رفتارهای شیمیایی ‏متفاوتی در دماهای بالا دارند. در حالی که منیزیا به دلیل مقاومت عالی در برابر محیط‌های قلیایی و پایداری در دمای بالا ‏شناخته شده است، زیرکونیا خواصی مانند مقاومت در برابر شوک حرارتی و استحکام مکانیکی را افزایش می‌دهد. بنابراین، ‏ترکیب آنها ممکن است مزایای قابل انتظار را برآورد نکند و یا ممکن است در کاربردهای خاص از نظر شیمیایی سازگار ‏نباشد. ترکیب زیرکونیا با دیگر عناصر نسوز، استحکام مکانیکی، دوام و مقاومت در برابر شوک حرارتی آجرهای نسوز را در ‏شرایط سخت صنعتی افزایش می‌دهد. هدایت حرارتی زیرکونیا نسبتا از سیلیس نیز کمتر است. بنابراین، زیرکونیا با ‏کاهش سرعت انتقال حرارت، می‌تواند برای کاربردهایی با هدف عایق، در پوشش های نسوز ایده آل باشد. یکی از پر ‏رنگ‌ترین مزایای زیرکونیا، پایداری شیمیایی آن در برابر سرباره‌های بازی (قلیایی) و اسیدی است. خاصیت شیمیایی تقریبا ‏خنثی زیرکونیا، می‌تواند در افزایش عمر مفید ساختارهای نسوز ساخته شده از آجرهای نسوز حاوی زیرکونیا، موثر باشد. ‏علاوه بر این، پایداری فازی زیرکونیا در دماهای مختلف، سبب افزایش استحکام مکانیکی و بهبود مقاومت در برابر شوک ‏حرارتی در آجرهای نسوز حاوی زیرکونیا می‌شود‎.‎

• خاک نسوز: خاک نسوز نوعی از خاک رس با ظرفیت تحمل دماهای بالا، بدون ذوب یا تغییر شکل است که به طور گسترده، در تولید انواع محصولات نسوز شکل دار به خصوص آجرهای نسوز، استفاده می‌شود. خاک نسوز (خاک رس)، عمدتاً از سیلیکات‌های آلومینیوم هیدراته مانند کائولینیت تشکیل شده است، محتوای آلومینا بالای خاک نسوز باعث افزایش قابل توجه مقاومت حرارتی و استحکام مکانیکی در آجرهای نسوز می‌شود. در واقع به آجرهای نسوز اجازه می‌دهد تا یکپارچگی ساختاری خود را در برابر حرارت بالا حفظ کرده و در برابر سایش فیزیکی و حملات شیمیایی موجود در محیط کوره و دیگر تجهیزات صنایع در معرض دما، مقاومت کنند. خاک نسوز، پایداری شیمیایی عالی را ارائه می‌دهد و دوام را در شرایط اسیدی و بازی رایج در فرآیندهای صنعتی تضمین می‌کند. خاک نسوز یا رس در ترکیب با آب، به راحتی امکان شکل‌دهی به فرم‌های مختلف را فراهم می‌کند. به همین دلیل، از این خاک نسوز برای تولید انواع جرم‌های نسوز ریختنی آماده، مانند جرم نسوز ریختنی معمولی که در ساخت آجرهای نسوز کاربرد دارد، استفاده می‌شود.

انواع آجر نسوز بر اساس چگالی و خواص حرارتی

آجرهای نسوز به طور کلی بر اساس چگالی و خواص حرارتی به دو دسته تقسیم می‌شوند آجرهای نسوز نرم و آجرهای نسوز سخت. هر نوع دارای ویژگی ها و کاربردهای متمایز است که در ادامه به بررسی انها می‌پردازیم :

آجرهای نسوز نرم( آجرهای نسوز عایق)

آجرهای نسوز نرم بسیار سبک و متخلخل هستند. این گونه از آجرهای نسوز با استفاده از نوع خاصی از خاک رس ساخته می‌شوند. از آجرهای نسوز نرم، می‌توان در پوشش داخل انواع کوره استفاده کرد. آجرهای نسوز عایق، نه تنها وزن کمتری نسبت به آجرهای نسوز سخت دارند، بلکه برش آنها نیز بسیار آسان‌تر است. در واقع، می‌توانید با استفاده از ابزارهای دستی اولیه، آنها را برش دهید. این به شما اجازه می‌دهد تا آجرهای نسوز را به هر اندازه یا شکلی که نیاز دارید و متناسب با محل نصب آنها بدون نیازبه ابزار خاصی شکل دهید.

آجرهای نسوز سخت( آجر نسوز متراکم)

آجرهای نسوز سخت، بسیار متراکم‌تر از آجرهای نسوز نرم هستند و عمدتا از آلومینا و سیلیس ساخته شده‌اند. از آنجایی که بسیار قوی‌تر از آجرهای نسوز نرم هستند، معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به پشتیبانی ساختاری زیادی دارند استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، این آجرها اغلب برای ساختن دیوارهای بیرونی کوره‌ها یا کوره های بزرگ استفاده می‌شوند. همچنین در فرآیندهایی که مستقیماً در معرض شعله‌های آتش قرار می‌گیرند بسیار محبوب هستند. به دلیل چگالی بالاتر، برش آنها بسیار دشوارتر از آجرهای نسوز نرم است و برای بریدن آنها باید از ابزار برقی استفاده شود. این امر، نصب آجرهای نسوز متراکم را نسبت به آجرهای نسوز نرم بسیار دشوارتر می‌کند. با توجه به تراکم بالای این نوع از آجر‌های نسوز، کوره‌هایی که با آجرهای سخت ساخته می‌شوند نسبت به کوره‌هایی که با آجرهای نسوز نرم ساخته می‌شوند، کندتر گرم می‌شوند.

انواع آجر نسوز از نظر هندسه

آجرهای نسوز، در اشکال و هندسه‌های متنوعی، تولید و به بازار عرضه می‌شوند. به علاوه، آجرهای نسوز مطابق با نیازهای مختلف صنعتی، در هندسه‌‌های سفارشی نیز، قابل تولید هستند. این تنوع اشکال آجرهای نسوز و  امکان سفارشی سازی آن، تطابق هرچه بیشتر آجر نسوز با طرح‌های موجود برآورد می‌کند. در ادامه رایج‌ترین انواع اشکال آجرهای نسوز، آورده شده است :

• آجر نسوز استاندارد : آجرهای نسوز با هندسه استاندارد، به شکل منشور مستطیلی هستند و بسته به ضخامت مورد نیاز برای کف و دیواره انواع کوره مورد استفاده قرار می‌گیرند. نکته قابل توجه در هنگام استفاده از آجر نسوز استاندارد، این است که در حین آجرچینی، هرگز نباید از آجرهای نسوز استاندارد، به عنوان گوه استفاده شود. چرا که ممکن است در مراحل ابتدایی عملیات و گرمایشش، آجر نسوز چیده شده، از محل خود خارج شود. آجرهای نسوز استاندارد، بنا بر موقعیت نصب، می‌توانند با استفاده از ملات نسوز و یا بدون استفاده از ملات نسوز، توسط نسوز چین ماهر، اجرا شوند.

• آجر نسوز قوسی شکل(سریp)(Arch brick): به منظور تشکیل قوس یا منحنی از این آجر استفاده می‌شود. در این گونه از آجرهای نسوز، ارتفاع از ضخامت و عرض آجر بیشتر است. به علاوه در اروپا به آجرهای سری pشناخته می‌شود که در پاتیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع از آجر ها بهترین نوع آجر برای نسوزچینی حلقوی پاتیل به شمار می‌آید و برای نصب نیاز به فرد نسوزکار با مهارت بالا می‌باشد. توجه داشته باشید، استفاده از ملات نسوز در نسوز چینی آجرهای قوسی شکل، بسیار رایج است. آجرهای قوسی شکل، بر اساس طراحی و موقعیت چیدن، می‌توانند با استفاده از ملات نسوز و یا بدون استفاده از آن، نصب یا اجرا شوند.

• آجر نسوز گوه‌ای شکل(Wedge brick) : این آجر نسوز در پاتیل‌های حمل مذاب مخروطی که قطر آن‌ها از بالا به پایین کاهش پیدا می‌کند به همراه آجرهای قوسی استفاده می‌‎شود. از این نوع آجر نسوز، فقط به مقدار لازم استفاده می‌شود و تعداد آن‌ها در یک دور حلقوی باید زوج باشد. همچنین هنگام چیدن یک دور آجر نسوز گوه‌ای شکل، آنها باید کنار یکدیگر قرار گیرند و وقتی یک دور کامل گردید باید با ضربه در جای خود محکم شوند. نسوز چینی آجرهای گوه‌ای شکل، نیاز به نیروی کار با تجربه و ماهر دارد. نسوز چین‌های ماهر، عمدتا آجرهای گوه‌ای شکل را با و یا بدون استفاده از ملات نسوز، اجرا می‌کنند.

• آجر نسوز کلیدی یا مینی-کلیدی(MK) : اجرهای کلیدی اجرهای بلندی هستند که طول آن‌ها بزگ‌تر از ضخامت و عرض آن‌هاست. این گونه از آجرهای نسوز، دارای یک قسمت بیرون زده هستند که در یک فرورفتگی مربوطه در آجر دیگری قرار می‌گیرند. آجرهای نسوز خیلی بلند(کلیدی) در کنورتورها و کوره های قوس و انواع کوچک‌تر(مینی-کلیدی) آجرهای نسوز در تاندیش و پاتیل‌های حمل مذاب فولاد استفاده می‌شوند. این آجرها نسبت به نوع قوسی شکل سبک تر هستند و استفاده از آن‌ها در ساخت کوره ها ارجحیت دارد. در نصب آجر نسوز کلیدی یا مینی-کلیدی(MK) توسط نسوز چین‌ها، بسته به هدف از کاربرد و همچنین موقعیت آجر نسوز کلیدی یا مینی-کلیدی(MK)، ممکن است آن‌ها با و یا بدون به کارگیری از ملات‌های نسوز، اجرا شوند.

• آجرهای نسوز قوسی-کلیدی-گوه‌ای : این دسته از آجرهای نسوز به صورت خاص برای کف کوره BOF یا سقف EAF استفاده م‍ی‌شوند و اثر مخروطی شکل مضاعف ایجاد می‌کنند. همچنین نصب آن‌ها به فردی ماهر نیاز دارد. نصب آجرهای نسوز قوسی-کلیدی و گوه‌ای، عمدتا بدون استفاده از ملات نسوز، صورت می‌گیرد. اما، در صورت صلاح دید طراح و نسوز چین، استفاده از ملات نسوز در اجرای آجر نسوز قوسی-کلیدی و گوه‌ای، محدودتی ندارد.

• آجر نسوز شبه یونیورسال(SU) : این گونه از آجرها برای زمانی که آجرچینی به صورت مارپیچی انجام می‌گیرد، استفاده می‌شوند. همچنین از ساده ترین آجرهای نسوز از نظر نصب در پاتیل حمل مذاب کوره بلند و کانال‌ها یا تاندیش‌های انتقال دهنده مذاب فولاد است. چراکه با حداقل آموزش به کارکنان قابل نصب می‌باشد. از نقاط ضعف این آجرها می‌توان گفت که با کاهش 25 درصدی ضخامت، امکان افتادن و خروج از محل نصب آجر ها وجود دارد به دلیل اینکه حالت مخروطی ندارند تا در کنار یکدیگر چفت شوند.

آجرهای نسوز در رنگ‌های متفاوت

آجرهای نسوز در رنگ‌های مختلفی وجود دارند که می‌تواند ترکیبات و خواص متفاوتی را نشان دهد. رنگ‌های مختلف همچنین می‌تواند ناشی از تغییرات در مواد خام مورد استفاده، دمای پخت و هر نوع پوشش یا پوشش اضافی روی آجر باشد. از متداول ترین رنگ‌ها در آجرهای نسوز می‌توان به زرد یا بژ که نشان دهنده خاک رس مصرفی در این آجر‌ها، رنگ قرمز حاوی آهن و خاک رس، سفید شامل مواد نسوز با آلومینا بالا، آبی و خاکستری شامل مواد سیلیسی و در نهایت رنگ سیاه که حاوی کربن می‌باشد، اشاره کرد.

ابعاد آجرهای نسوز

آجرهای نسوز دارای ابعاد مختلفی هستند و ابعاد آن ممکن است بسته به سازنده و کاربرد مورد نظر متفاوت باشد. با این حال، در اینجا ابعاد رایج برای آجرهای نسوز استاندارد وجود دارد:

• طول : معمولاً حدود 9 اینچ (229 میلی متر) تا 9.5 اینچ (241 میلی متر) است.
• عرض: معمولاً حدود 4.5 اینچ (114 میلی متر) تا 4.75 اینچ (121 میلی متر).
• ارتفاع : معمولاً از 2.5 اینچ (64 میلی متر) تا 3 اینچ (76 میلی متر) متغیر است.

توجه !! این ابعاد آجرهای نسوز تقریبی هستند و بسته به سازنده و کابردهای خاص می‌توانند کمی متفاوت باشند. علاوه بر این، ضخامت این نوع از آجرهای نسوز از 1 اینچ (25 میلی متر) تا 4.5 اینچ (114 میلی متر) متغیر است.

تفاوت آجر نسوز با آجر معمولی

آجرهای معمولی و آجرهای نسوز به طور قابل توجهی از نظر ترکیب، خواص حرارتی، کاربردها و هزینه متفاوت هستند. آجرهای معمولی که از خاک رس، شیل یا بتن ساخته شده اند، برای ساخت و ساز استاندارد طراحی شده اند و می‌توانند گرمای متوسط ​​را تحمل کنند و برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری مناسب هستند. آنها دارای استحکام مکانیکی مناسبی هستند اما در معرض حرارت بالا مستعد خراب شدن هستند. در مقابل، آجرهای نسوز از انواع جرم یا مواد نسوز ریختنی مانند جرم نسوز ریختنی معمولی، جرم نسوز ریختنی سیمان متوسط، جرم نسوز ریختنی کم سیمان، جرم نسوز ریختنی فوق کم سیمان و جرم نسوز ریختنی بدون سیمان که عمدتا مبتنی بر عناصر نسوزی چون خاک نسوز، آلومینا، منیزیا و سیلیس هستند، ساخته می‌شوند که این به آن‌ها اجازه می‌دهد دماهای شدید و تغییرات سریع دما را تحمل کنند. آجرهای نسوز عایق حرارتی و دوام بسیار خوبی را در شرایط سخت ارائه می‌دهند. نقطه ذوب آجر نسوز بسیار بالاتر از آجر معمولی است. نقطه ذوب آجر نسوز معمولاً بیش از 1470 درجه سانتی‌گراد (2700 درجه فارنهایت)  است. آجر نسوز توانایی تحمل دمای 982 درجه سانتی‌گراد (1800 درجه فارنهایت) قرار گیرد و عملکرد خود را حفظ کند، در حالی که آجر معمولی در حدود 649 درجه سانتی‌گراد (1200 درجه فارنهایت) شروع به شکستن می‌کند. آجر نسوز علاوه بر نقطه ذوب بالاتر، مقاومت بسیار خوبی در برابر شوک حرارتی دارد. این بدان معنی است که نه تنها می‌تواند در معرض حرارت زیاد قرار گیرد، بلکه می‌تواند تغییرات سریع دما را بدون ترک یا شکستن نیز تحمل کند. آجر معمولی زمانی که در معرض گرمای شدید یا تغییرات ناگهانی دما قرار می‌گیرد، بیشتر مستعد آسیب خواهد بود.

آیا میتوان آجر عادی را به آجر نسوز تبدیل کرد؟

خیر، هر نوع آجری را نمی‌توان به آجر نسوز تبدیل کرد. آجرهای نسوز به طور خاص با استفاده از انواع مواد یا جرم‌های نسوز تخصصی، ساخته می‌شوند که برای مقاومت در برابر دماهای بالا و تحمل شوک حرارتی طراحی شده‌اند. این مواد شامل آلومینا بالا، سیلیس، منیزیم و سایر ترکیبات تخصصی است. از سوی دیگر، آجرهای معمولی معمولاً از خاک رس، شیل یا بتن ساخته می‌شوند که برای تحمل گرمای شدیدی که در کوره‌های صنعتی، کوره‌ها و شومینه‌ها وجود دارد، مناسب نیستند. تلاش برای استفاده از آجرهای معمولی در کاربردهای با دمای بالا می‌تواند منجر به ترک خوردگی، پوسته شدن و شکست ساختاری به دلیل مقاومت حرارتی و رسانایی حرارتی کمتر آنها شود. استفاده از آجرهای معمولی به جای آجرهای نسوز، می‌تواند به سرعت منجر بر توقف در عملیات شود. بنابراین، استفاده از آجرهای معمولی به جای آجر های نسوز، کاملا غیر حرفه‌ای و امکان ناپذیر است.

انواع موارد کاربرد آجرهای نسوز در صنعت

با توجه به خاصیت ارتجاعی و حرارتی آجرهای نسوز، آنها برای عملکرد کارآمد فرآیندهای صنعتی شامل گرما و واکنش‌های شیمیایی بسیار حیاتی هستند. نقش و کاربرد آجرهای نسوز در صنعت تولید شیشه، فولاد، سیمان، پتروشیمی، تولید برق، سرامیک سازی، ریخته گری و… به طور گسترده، دیده می‌شود. آجرهای نسوز، به عنوان آستر در کوره‌ها، پاتیل‌ها، تاندیش‌ها و سایر تجهیزاتی که دماهای بالا را تحمل می‌کنند کاربرد دارند. در برابر خوردگی شیمیایی مقاومت می‌کنند و عایق حرارتی هستند. آجرهای نسوز در صنعت فولاد، کوره بلند و تاندیش‌ها، در صنعت شیشه، کوره های ذوب و بازپخت را پوشش می‌دهند و در صنعت سیمان، در پوشش کوره‌های دوار کاربرد دارند. این تنها به بخشی از کاربردهای آجرهای نسوز اشاره می‌کند. ویژگی و مزایای آجرهای نسوز، کاربرد این دسته از جرم‌های نسوز شکل دار را روز به روز افزایش می‌دهد.

مزایا و محدودیت های آجر نسوز

آجرهای نسوز به دلیل قابلیت تحمل دمای بیش از 1200 درجه سانتیگراد (2192 درجه فارنهایت) برای کاربردهای در دمای بالا بسیار ضروری هستند. آنها عایق حرارتی عالی، کاهش اتلاف حرارت و بهبود بهره وری انرژی را ارائه می‌دهند. آنها که به دلیل دوام خود شناخته می‌شوند، می‌توانند شرایط سخت و تغییرات سریع دما را بدون آسیب تحمل کنند. آجرهای نسوز در برابر خوردگی شیمیایی مقاومت می‌کنند و یکپارچگی ساختاری را تحت تنش حفظ می‌کنند و این آجرهای نسوز را برای فرآیندهای مختلف صنعتی مناسب می‌کند. تطبیق پذیری آجرهای نسوز در شکل‌ها و اندازه‌ها مختلف، امکان سفارشی سازی را فراهم می‌کند و عملکرد مطلوب را در صنایعی مانند فولاد، شیشه، سرامیک و پتروشیمی تضمین می‌کند. به طور کلی، آجرهای نسوز کارایی انرژی و قابلیت اطمینان را در محیط‌های سخت افزایش می‌دهند. آجرهای نسوز علیرغم مزایایی که دارند، دارای معایبی هستند. آنها می‌توانند به دلیل هدایت حرارتی بالا از دست دادن گرما را تجربه کنند و برای جلوگیری از نقاط ضعیف نیاز به نصب ماهرانه دارند. آنها مستعد سایش مکانیکی و تخریب شیمیایی در محیط های خشن هستند که منجر به نگهداری و تعویض مکرر می‌شود. آجرهای نسوز می‌توانند پرهزینه باشند، به‌ویژه آجرهای باکیفیت، برخی از آجرهای نسوز حاوی مواد خطرناکی هستند که خطرات بهداشتی و زیست‌محیطی را به همراه دارند. علاوه بر این، صلبیت آجرهای نسوز، آن را برای کاربردهایی که نیاز به اتصالات انعطاف پذیر یا انبساط دارند نامناسب می‌کند.

انبار و نگهداری آجرهای نسوز

نگهداری آجرهای نسوز از موارد حایز اهمیت می‌باشد که موجب افزایش و حفظ دوام آجرهای نسوز خواهد شد. آجرهای نسوز، باید در یک منطقه خشک و سرپوشیده در دمای بین 10 درجه سانتیگراد (50 درجه فارنهایت) تا 25 درجه سانتیگراد (77 درجه فارنهایت) نگهداری شوند. همچنین آنها را روی یک سطح صاف و با دقت روی هم قرار دهید تا آسیب نبیند و از تهویه مناسب برای جلوگیری از تجمع رطوبت اطمینان حاصل کنید. از قرار گرفتن در معرض دمای انجماد یا گرمای بیش از حد خودداری کنید و نوسانات دما را به حداقل برسانید تا کیفیت آنها حفظ شود.

قیمت آجر نسوز چگونه تعیین می‌شود؟

قیمت گذاری آجرهای نسوز با توجه به معیارهای متعددی نظیر هزینه مواد خام، ویژگی‌های ساخت، نوع و ابعاد آجر نسوز و همچنین عواملی مانند کیفیت و ویژگی‌های خاص آجرهای نسوز، قیمت مواد اولیه و هزینه‌های تولید و حمل و نقل تعیین می‌شود.