مواد نسوز چیست و چه کاربردی در ذوب فلزات دارد؟ انواع آن

ذوب آهن یکی از اساسی‌ترین مراحل در صنعت تولید فولاد به شمار می‌رود. برای تولید شمش فولادی وجود نورد گرم ضروری است. این محصولات در کوره‌هایی تولید می‌شوند که بدنه آن‌ها از موادهای نسوز ساخته شده است. ماده نسوز نقش مهمی در صنایع مختلف بازی می‌کند. مواد نسوز در کوره‌های ذوب مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ طوری که دما در این کوره‌ها به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد و باعث تمرکز حرارت در فضای محدود می‌شود. در این محتوا قصد داریم به توضیحاتی در مورد مواد نسوز و کاربرد آن‌ها در صنعت بپردازیم، در ادامه با ما همراه باشید.

منظور از مواد نسوز چیست؟

ماده نسوز که ماده دیرگداز نیز نامیده می‌شود، به موادی اطلاق می‌شود که در برابر حرارت بالای ۵۰۰۰ درجه فارنهایت مقاوم هستند. تمامی خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و ترمودینامیکی این مواد در برابر حرارت ثابت مانده و دچار تغییر نمی‌شود. از دیگر ویژگی‌های مواد دیرگداز این است که در برابر سایش، خوردگی شیمیایی و یا شوک حرارتی از مقاومت بالایی برخوردارند. مواد دیرگداز به طور گسترده‌ای در صنایع مختلفی مانند متالورژی سرامیک و ساخت شیشه استفاده می‌شوند. این مواد در کوره، راکتور و زباله سوز‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. تقریباً ۷۰ درصد از کل نسوز‌ها در صنایعی همچون آهن، متالورژی و یا ریخته‌گری به کار گرفته می‌شوند.

کاربرد مواد نسوز در صنایع فولاد‌سازی چگونه است؟

همانطور که می‌دانید، فعل و انفعالات شیمیایی و فیزیکی زیادی در صنایعی همچون آهن، شیشه، فولاد، پتروشیمی و سرامیک رخ می‌دهد. علاوه بر این، برای انجام فعالیت در این صنایع به دمای بالا و حرارت زیاد نیاز است که همین امر می‌تواند تاثیرات مخربی بر صنایع داشته باشد. به همین دلیل لازم است بستری مناسب مهیا شود تا بتواند این میزان از حرارت و دمای بالا را تاب بیاورد.

از آن جایی که ماده نسوز از مقاومت بالایی در مقابل فشار بالا، ساییدگی، خوردگی، شوک حرارتی و گرمایی برخوردار است، این پتانسیل را دارد تا از بروز هرگونه تغییرات آسیب‌رسان و مخرب جلوگیری کند. امروزه بیشترین مصرف مواد دیرگداز در صنعت فولاد مشاهده می‌شود، به طوری که برای تولید یک تن فولاد می‌بایست از ۱۰ تا ۲۰ کیلوگرم ماده نسوز استفاده شود. 

یکی دیگر از مزایای مواد دیرگداز، افزایش بهره‌وری کوره است. هنگامی که در صنایع از این مواد استفاده می‌شود، از فریم کوره محافظت شده و همین مسأله منجر به افزایش ایمنی کارگران هنگام نزدیک شدن به کوره خواهد شد.

برای مشاهده قیمت پنبه نسوز کلیک کنید.

منظور از پنبه نسوز چیست؟

پنبه نسوز که آزبست نیز نامیده می‌شود، یک ماده معدنی سیلیکات طبیعی است که از الیاف نرم و الاستیک با مقاومت عالی در برابر حرارت، جریان الکتریکی و خوردگی تشکیل شده است. این الیاف بلند و نازک، از فیبریل‌های میکروسکوپی دیگری تشکیل شده‌اند که از طریق سایش و فرآیند‌های دیگر در هوا آزاد می‌شوند.

پنبه نسوز یک عایق الکتریکی و حرارتی عالی محسوب می‌شود و به همین دلیل سال‌هاست که در تهیه و ساخت مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما با وجود عملکرد ارزشمند و کاربرد‌های فراوان این ماده، به عنوان یک تهدید برای سلامت انسان شناخته شده و کاربرد آن در اکثر کشور‌های جهان ممنوع شده است. استنشاق الیاف ظریف این ماده می‌تواند باعث بیماری‌های ریوی، از جمله سرطان و آزبستوز در کارگران صنعتی شود.

برای خرید پنبه نسوز کلیک کنید.

سیمان نسوز چیست؟

ترکیبات آهک آلومینا از ترکیبات اصلی در سیمان نسوز که به نام سیمان پرآلومین نیز شناخته می‌شود، به شمار ‌می‌رود. ترکیبی از اکسید کلسیم و اکسید سیلیکون، اکسید آلومینیوم و اکسید آهن در ساخت این سیمان به کار گرفته می‌شوند.

سیمان پرآلومین هنگام مخلوط شدن با آب سفت می‌شود و در مجاورت هوا مقاومت آن افزایش می‌یابد. دلیل آن این است که آلومینو سیلیکات کلسیم موجود در سیمان با آب ترکیب می‌شود و هیدرات‌های آلومینات کلسیم را تشکیل می‌دهد که توانایی سخت شدن سیمان را بهبود می‌بخشد.

مقدار بسیار کمی سیمان نسوز به چسباننده‌ای همچون سیمان پرتلند اضافه می‌گردد تا سرعت گیرش آن افزایش یابد. این سیمان رنگ خود را مدیون اکسید آهن موجود در آن است. اگر میزان اکسید آهن در سیمان زیاد باشد، رنگ آن از قهوه‌ای تا خاکستری تیره متغیر است. اما اگر مقدار اکسید آهن کم باشد، رنگ سیمان از قهوه‌ای تا خاکستری روشن متغیر خواهد بود.

برای مشاهده قیمت خرید سیمان نسوز کلیک کنید.

سیمان نسوز دارای چه ویژگی‌هایی است؟

سیمان نسوز خواص بسیار خوبی دارد که با سیمان‌های دیگر کاملاً متفاوت است. این خواص عبارتند از:

زمان گیرش سیمان پرآلومین مانند سیمان پرتلند است، تنها تفاوت بین این دو این است که سیمان پرآلومین سریعتر سخت می‌شود.

بتن سیمان پرآلومین مقاومت مکانیکی خود را در دما‌های بالاتر حفظ می‌کند و در برابر شوک حرارتی مقاومت می‌کند.

سیمان نسوز از مقاومت بسیار بالایی در مقابل مواد خورنده‌ای همچون آب اسیدی و سولفاته و آب دریا برخوردار است.

بتن که بر پایه سیمان پرآلومین است، مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و ضربه داشته و به همین علت برای کف سالن‌های صنعتی از آن استفاده می‌شود.

منظور از خاک نسوز چیست؟

خاک نسوز اصلی‌ترین ماده اولیه برای تولید آجر‌های نسوز به شمار می‌رود. این ماده معدنی از جمله باارزش‌ترین موادی است که در صنایع آجر نسوز به کار گرفته می‌شود. صنعت ساخت و ساز ساختمان یکی دیگر از حیطه‌هایی است که در آن از این نوع خاک استفاده می‌شود. این خاک با نام‌های دیگری همچون گل آتشخوار و خاک رس نسوز نیز شناخته می‌شود. این خاک در حقیقت نوعی خاک رس است که می‌تواند در برابر دمای بسیار بالا مقاومت کند و در دمای ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد در کوره پخته می‌شود، بدون آنکه در هنگام حرارت دادن ترک بخورد یا شکافته شود.

در زیر لایه‌های زغال سنگ، یکی از مکان‌هایی است که می‌توان خاک نسوز را پیدا کرد. این نوع خاک شامل دو جزء اصلی همچون سیلیس و آلومینا است. درصد سیلیس ۶۰ تا ۷۰ درصد و درصد آلومینا ۲۵ تا ۳۵ درصد متغیر خواهد بود.

برای مشاهده قیمت خرید خاک نسوز کلیک کنید.

از ترکیبات دیگری که در خاک‌های نسوز یافت می‌شود، می‌توان به اکسید کلسیم، منیزیم و آهن و همچنین پتاسیم و تیتانیوم اشاره کرد. چنانچه خاکی نسوز از نوع باکیفیت می‌خواهید، باید توجه داشته باشید درصد ترکیباتی غیر از سیلیس و آلومینا نباید از ۵ درصد بیشتر باشد.

این نوع خاک یکی از مهمترین اجزای آجر نسوز است. با تغییر درصد ترکیب مواد معدنی می‌توان این خاک را به رنگ‌های مختلف درآورد و در قالب‌های مختلف در کوره قرار داد و بدین ترتیب به آجر‌های نسوز در تنوع بسیار بالا دست یافت. این خاک با ارزش اغلب در قسمت مرکزی کشورمان ایران یافت می‌شود و همین مساله باعث شده است بسیاری از بزرگترین کارخانه‌های تولید آجر نسوز در نزدیکی منابع بزرگ خاک نسوز ساخته شوند.

کاربرد خاک نسوز چیست؟

خاک نسوز به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت در بسیاری از صنایع استفاده می‌شود، از جمله:

ساخت کوره آجرپزی، تولید آهن و سرامیک

تعمیر کوره‌هایی که از درجه حرارت بالا برخوردارند

ساخت و تولید باربیکیو و شومینه

تولید کوره‌های الکتریکی و همچنین دیگ‌های بخار

تولید آجر نسوز، صنعت کاشی و سرامیک و همچنین انواع چینی

ساخت و تولید مخزن‌های شیشه‌ای

صنایعی همچون ذوب فلزات، مواد و متالوژی

سخن پایانی

از آن جایی که صنایعی همچون فولاد و سیمان از رشد روز افزونی در کشور برخوردارند، می‌توان گفت که یکی از مصرف‌کنندگان مواد نسوز همین صنایع هستند. البته صنعت نسوز نیز توانسته طی دهه‌های گذشته جایگاه بسیار خوب و ویژه‌ای را به خود اختصاص دهد و در این حیطه همچنان شاهد پیشرفت‌های زیادی هستیم.

ماده نسوز که از جمله آن‌ها می‌توان به پنبه نسوز، سیمان نسوز و خاک نسوز اشاره کرد، از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است. همچنین به دلیل ویژگی‌هایی همچون محافظت از جان کارگرانی که در نزدیکی کوره کار می‌کنند، مواد دیرگداز توانسته‌اند طرفداران زیادی را در صنایع مختلف به خود جلب کنند.

برای مشاهده قیمت پنبه نسوز کلیک کنید.