آجر نسوز چیست و چه تفاوتی با آجرهای معمولی دارد؟

آجر نسوز یک بلوک مستطیل شکل از خاک رس است که پخته شده و در برابر حرارت مقاوم شده است. این آجرها برای ساخت شومینه و روکش کوره داخلی کوره ها استفاده می شوند. آجرهای نسوز قادر به حفظ گرمای شدید بدون همجوشی هستند و معمولاً حاوی اکسید آلومینیوم و دی اکسید سیلیکون هستند. فرایند تولید این مصالح شامل پخت آجر در دمای بالا برای ایجاد یک محصول سرامیکی شیشه ای است.

محصولات آجری سنگین و متراکم با خاک رس ساخته می شوند که دارای نسبت محتوای مناسب سیلیس و آلومینا است. این مواد برای مدت بسیار طولانی دوام می آورند و در مصارف کوره های مسکونی ، تجاری و صنعتی و کوره های آتش استفاده می شوند. بسیاری از مصارف صنعتی نیاز به ویژگی های خاصی مانند هدایت حرارتی یا تخلخل دارند که باید به مشخصات خاصی پایبند باشند. ویژگی های آجر نسوز را می توان با افزودن یا تنظیم مقدار مواد نسوز تنظیم کرد. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.

قیمت خرید و فروش آجر نسوز

قیمت خرید و فروش آجر نسوز بر اساس گرید و نوع کاربرد آن متفاوت است. این مصالح ویژگی های مختلفی دارند و شما می توانید بر اساس کاربرد مورد نظر آنها را از مصالح فروشی تهیه کنید.

ترکیبات تشکیل دهنده آجر نسوز

خاک رس از انواع مختلف سنگ های دانه ریز تشکیل شده که در مدت زمان طولانی در زمین تشکیل شده است. مواد طبیعی مانند آلومینا ، سیلیس و کائولینیت می توانند ویژگی های نسوز – توانایی مقاومت در برابر حرارت بالا را خاک را ایجاد کنند. هنگامی که خاک رس دارای مقدار زیادی آلومینا ، سیلیس و کائولینیت باشد ، به آن خاک رس نسوز می گویند.

اولین آجرهای نسوز خاک رسی بودند که از زمین کنده شده و در یک کوره فشرده و پخته می شدند. صنایع برای بهبود کیفیت این آجرها مواد معدنی مانند آهن و کلسیم را برای ایجاد مولیت و سیلیمینیت به بدنه آجر اضافه کردند.

امروزه آجرهای نسوز فرآیند و مقیاس درجه بندی خاصی برای تعیین ویژگی ها و کاربردها به اشتراک می گذارند. خاک رس و سایر مواد باید به دمایی برسند که آنها را با هم ذوب کند که پختن نامیده می شود. در این شرایط یک توده جامد از مواد با حرارت و فشار بدون ذوب شدن آن تا نقطه مایع شدن تشکیل می شود که ویژگی نسوز دارد.

انواع آجر نسوز

بیشتر آجرهای نسوز با خاک رس ساخته می شوند که در درجه اول حاوی سیلیس و آلومینا است. آجرهای نسوز که در بالاترین درجه حرارت ، بیش از ۳۰۰۰ درجه فارنهایت مقاومت می کنند ، حاوی آلومینا بیشتری هستند. بیشتر آجرهای نسوز همچنین حاوی مقادیر کمی منیزیم ، کلسیم ، پتاسیم ، آهن و تیتانیوم هستند. ترکیب شیمیایی موجود در خاک رس آجرهای نسوز چیزی است که آنها را از آجرهای معمولی متمایز می کند.

بسته به نوع مقاومت لازم در برابر آتش آجرهای نسوز معمولاً به چند گرید تقسیم می شود. مثلا داخل کوره یا تنور نیاز به آجر نسوز ساخته شده از خاک رس با چگالی بالا دارد زیرا اینها در معرض دمای بسیار بالا هستند. آنها معمولاً از آجرهایی با محتوای آلومینا بیشتر به اندازه ۴۰ تا ۴۴ درصد استفاده می کنند و فوق العاده پرفروش محسوب می شوند.

انواع آجرهای نسوز نصب شده در شومینه ها معمولاً در حدود ۱۷۵۰ تا ۱۸۰۰ درجه فارنهایت درجه بندی می شوند و دارای کمترین میزان آلومینا حدود ۲۴ تا ۲۶ درصد هستند. اینها آجرهای نسوز کم مصرف محسوب می شوند.

آجرهای نسوز چگونه ساخته می شوند؟

آجرهای نسوز سبک ، متخلخل و نرم می توانند حرارت بیشتری را تحمل کرده و انرژی کمتری نسبت به آجرهای سخت تر جذب کنند. این آجرها چگالی کمتری دارند و عایق بهتری بهتری هستند اما نمی توان از آنها برای ذخیره گرما استفاده کرد. آجرهای نسوز سخت بهتر است در اطراف شعله های باز استفاده شوند که احتمال جذب گرما بیشتر است و در مواقعی که به گرمای شدید نیاز است از آنها استفاده می شود.

یک آجر نسوز استاندارد ۹ اینچ در ۴.۵ اینچ در ۲.۵ اینچ است. اندازه معمول دیگر ۹ اینچ در ۴.۵ اینچ در ۳ اینچ است. استثنائاتی در این مورد وجود دارد و اندازه هایی برای لبه ها و کناره ها تعیین شده است.

ویژگی های آجر نسوز

آجرهای نسوز با آجرهایی که برای ساخت خانه یا حیاط استفاده می شود، متفاوت هستند. حتی در بین آجرهای نسوز تفاوت هایی وجود دارد تا آنجا که از آنها برای کوره ، شومینه یا کوره استفاده می شود. اطمینان حاصل کنید که نوع مناسب آجر نسوز را برای محل مورد نظر انتخاب کرده اید.

آجرهایی که می خواهید برای شومینه خود استفاده کنید باید بتوانند دمای ۱۸۰۰ درجه را تحمل کنند. آجرهای رسی متخلخل تر از آجرهای نسوز هستند و در دمای حدود ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد شروع به ترک خوردن می کنند.

شکل آجرهای سفالی متنوع تر از آجرهای نسوز است. همچنین رنگ آجرهای سفالی بسته به نوع خاک مورد استفاده ممکن است متفاوت باشد. رنگ آجرهای نسوز معمولاً سفید تا سفید مایل به زرد است. اگر رنگ آنها متفاوت است ، به این دلیل است که در طول فرآیند تولید رنگ آمیزی شده اند.

سیستم درجه بندی آجر نسوز صنعتی:

• عایق کاری
• کاربرد کم
• کاربرد متوسط
• کاربرد بالا
• کاربرد فوق العاده

آجر نسوز با قدرت بالا باعث افزایش مقاومت ، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر سایش می شود اما تخلخل را از دست می دهد. تولید کنندگان از استانداردهای گواهینامه ISO پیروی می کنند اما فرمولاسیون واقعی آنها اختصاصی است. به عنوان مثال ، سرامیک حرارتی ۱۰ فرمولی برای آجرهای نسوز متراکم ارائه می دهد که می توانند به ۹۰+ درصد محتوای آلومینا برسند. بنابراین آنچه که برند X آن را کار متوسط می نامد ممکن است تفاوت قابل توجهی با نام تجاری Y داشته باشد.

آجر نسوز مدرن

برای تولید آجر نسوز مدرن عناصری که تولید کننده می تواند کنترل کند عبارتند از اندازه دانه ، میزان آب ، مواد افزودنی ، فشار و دما. در نهایت ، محتوای آلومینا بهترین روش برای درجه بندی کیفیت آجر با ۳۸ درصد آلومینا به عنوان حداقل سطح برای ایجاد یک آجر نسوز قوی است.

مانند همه رساناها ، یک آجر نسوز می تواند از یک عایق سبک وزن (چگالی کم ، تخلخل زیاد ، استحکام کم ، محتوای آلومینای کم) تا یک رسانای سنگین قوی تر از فولاد (بسیار متراکم ، تخلخل کم ، فوق العاده قوی و محتوای آلومینای زیاد) متغیر باشد.

طبقه بندی آجر نسوز

آجرهای نسوز به سه دسته طبقه بندی می شوند:

آجرهای نسوز اسیدی

آجر اسیدی  که به عنوان آجر مقاوم در برابر اسید نیز نامیده می شود به ویژه برای مقاومت در برابر اثرات اسیدی مواد شیمیایی یا آب و هوا استفاده می شود.

به طور کلی ، آجر نسوز معمولی ساخته شده از خاک رس طبیعی در واقع یک آجر اسیدی است ، اما در صورت نیاز به مقاومت بیشتر در برابر اسید ، مقدار بیشتری سیلیس به خاک رس اضافه می شود که ممکن است تا ۹۷ از ترکیب آن متغیر باشد. برای مقاصد اتصالی ۱ تا ۲ % آهک ممکن است اضافه شود. آجرهای اسیدی در دمای زیاد به مدت طولانی می سوزند.

آجرهای نسوز بازی

این آجرها برای مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت شیمیایی بسیار خوب هستند. آنها حاوی مقدار زیادی منیزیم هستند و در اینجا نیز از آهک به عنوان ماده اتصال دهنده استفاده می شود. انواع مختلف آجرهای نسوز موجود عبارتند از آجر مگنزیت ، آجر منگنزی ، آجر منیزیم و کروم و غیره.

آجرهای نسوز خنثی

این آجرها برای اهداف اسیدی و هم برای پوشش اولیه خوب هستند. آنها مقاومت خوبی در برابر بخارات اسیدی و همچنین خوردگی دارند. آجرهای خنثی دو نوع هستند: آجرهای آلومینا بالا و آجرهای کرومیتی. آجرهای آلومینای بالا حاوی مقادیر زیادی آلومینا هستند در حالی که آجرهای کرومیت حاوی کروم ، اکسید آهن ، سیلیس ، بوکسیت و سنگ آهن در نسبت های مختلف هستند.

کاربردهای آجر نسوز

استفاده های فراوان از محصولات آجر نسوز آنها را به محصولی همه کاره و ضروری تبدیل می کند. تولید فولاد و آلومینیوم به محصولات نسوز متراکم نیاز دارد. کوره ها اتاقک های آجری عایق حرارتی هستند که برای پخت و خشک کردن محصولات سفالی و سرامیکی استفاده می شوند. همه چیز ، از اجاق های پیتزا گرفته تا شومینه از آجرهای نسوز استفاده می کند. حتی سپر حرارتی روی شاتل فضایی یک محصول آجر نسوز است. از آجرهای نسوز برای اهداف زیر استفاده می شود:

• برای پوشش داخلی کوره ها ، دودکش ها و غیره استفاده می شود.
• ایجاد سازه های مقاوم در برابر آتش و در نتیجه کاهش آسیب سازه در برابر حوادث آتش سوزی.
• برای پوشش داخلی کوره های چوبی.
• به عنوان یک ماده عایق برای کوره ها به دلیل هدایت حرارتی پایین تر هستند.

تفاوت بین آجر نسوز و آجر معمولی

آجر نسوز بلوک هایی از سرامیک نسوز هستند که با آجرهای معمولی بنایی تفاوت دارند زیرا می توانند تا دمای ۱۸۰۰ درجه فارنهایت را تحمل کنند. ترکیب شیمیایی ، رنگ ، شکل و رسانایی حرارتی آجرهای نسوز نیز با آجرهای معمولی تفاوت دارد.

رنگ و شکل

آجر نسوز به طور طبیعی سفید است. رنگ ها در دوغاب مخلوط می شوند تا آجر را در طول مراحل تولید رنگ کنند. برخی از رنگ های محبوب تر عبارتند از اسپرسو ، سبز خزه ای ، قرمز و مشکی. این رنگ به آجرها اجازه می دهد تا با برنامه های اطراف خود مطابقت داشته باشند، همانطور که آجرهای معمولی در رنگ های مختلف تولید می شوند. رنگ آجرهای معمولی با توجه به نوع خاک مورد استفاده متفاوت است. آجرهای نسوز به طور یکنواخت مستطیل شکل هستند در حالی که آجرهای معمولی ممکن است شکل ناهمواری داشته باشند.

هدایت حرارتی

رسانایی گرمایی آجرهای معمولی بسیار بیشتر از آجرهای نسوز است. آجرهای نسوز می توانند دمای بالا را تحمل کنند زیرا سرامیک ، اکسید آهن و سایر افزودنی های شیمیایی دمای بالا را جذب کرده و منتقل نمی کنند. هدایت حرارتی پایین بازده انرژی و ارزش عایق بیشتری را ارائه می دهد.

بنابراین آجرهای متراکم در محیط هایی با فشار مکانیکی یا حرارتی شدید استفاده می شوند. کوره چوبی یا کوره های مختلف برخی از مواردی هستند که به آجر نسوز نیاز دارند. ویژگی های متراکم تر نیز باعث مقاومت بیشتر آجر در برابر آسیب ناشی از سایش می شود. آجرهای معمولی برای این کاربردها مناسب نیستند.

دما

آجرهای نسوز دارای خواص نسوز هستند. آنها همچنین به عنوان آجر شومینه شناخته می شوند. از آنها در ساخت اتاق های آشپزی در کوره های چوبی ، جعبه های آتش و برای ایجاد شومینه استفاده می شود. آنها همچنین برای خط کوره های کوچک یا بزرگ صنعتی استفاده می شوند. آنها سنگین هستند و تخلخل کمی دارند. از طرف دیگر آجرهای معمولی یا بنایی متخلخل تر هستند. آجرهای معمولی در دمای ۱۲۰۰ درجه فارنهایت شروع به تجزیه می کنند.

ترکیب بندی

ترکیب شیمیایی آجر نسوز شامل ۲۳ درصد آلومینا و ۷۳ درصد سیلیس است. اکسید آهن ، تیتانیوم و دیگر اکسیدهای فلزی قسمت باقی مانده را تشکیل می دهند. ترکیب شیمیایی اصلی آجر معمولی سیلیس ، آلومینا ، منیزیم ، آهک ، اکسید آهن و قلیاها است. اگر مقدار بیشتر یا کمتر از مقدار مورد نیاز هر یک از این اجزا وجود داشته باشد ، ممکن است آسیب جدی به آجر وارد کند. این ترکیب در مورد آجرهای معمولی به راحتی ترکیب می شود در حالی که آجرهای نسوز بسیار متراکم تر هستند.