آجر نسوز، یک نوع آجر با ساختار مولکولی متراکم و ظریف است که از خاکهای چینی و نسوز تولید می‌شود. فرآیند تولید این آجر ابتدا با آسیاب سنگ‌ها شروع شده و سپس به خاک نرم تبدیل می‌شود. پس از ۳ روز پخت در کوره با دمای بالای ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد، آجر نسوز با مقاومت حرارتی بسیار بالا تولید می‌شود.
این نوع آجر به خاطر مقاومت حرارتی بی‌نظیر، در کوره‌ها، پاتیل‌ها و عایق‌کاری‌های صنعتی به عنوان یک ماده اساسی واقعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد این آجر، در صنایع حرارتی و فرایندهای صنعتی که نیاز به مقاومت در برابر دما و حرارت دارند، کاربردهای گسترده‌ای دارد.
از آنجایی که آجر نسوز با ترکیب مناسب خاکهای چینی و نسوز تولید می‌شود و پس از پخت در کوره دمایی بسیار بالا، ساختار مولکولی فوق‌العاده‌ای دارد، این محصول به عنوان یک ماده ساختمانی با عمر مفید طولانی و کارایی بالا شناخته می‌شود.
طبقه‌بندی آجر کوره نسوز بر اساس ماده اولیه اصلی که در تولید آن به کار می‌رود، انجام می‌شود. در حال حاضر، تولیدکنندگان از مواد متنوعی برای ساخت آجرهای نسوز استفاده می‌کنند. این مواد شامل موادی نظیر سیلیکات آلومینا، سیلیس، و زیرکان می‌شوند که معمولاً در دماهای پایین به کار می‌روند.
علاوه بر مواد نسوز اساسی، موادی مانند منیزیا، دولوما و اسپینل نیز به طور متداول با کربن و گرافیت ترکیب می‌شوند و در محیط‌های بسیار اسیدی به کار می‌روند. این مواد قابلیت تحمل بالاترین درجات حرارت عملکرد را دارند، اما به هیدراتاسیون حساس بوده و بنابراین نیاز به مراقبت مناسب دارند.
آجرهای نسوز صنعتی برای استفاده در کوره‌های صنعتی از ترکیبات و مواد اولیه مختلفی تشکیل شده‌اند. این آجرها به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند و در این مقاله، به بررسی انواع مختلف آجرهای نسوز می‌پردازیم.
آجر نسوز شاموتی از جمله آجرهای مورد استفاده در کوره‌های صنعتی است که ترکیبات خاصی از مواد اولیه در ساخت آن به کار گرفته می‌شود. این نوع آجر به دلیل هزینه تولید پایین، یکی از محصولات پر مصرف در این دسته محصولات محسوب می‌شود. اگرچه هدایت و انبساط حرارتی این آجر کمتر از سایر آجرهای نسوز است، اما قیمت مناسب آن باعث شده تا در صنایع مختلف بسیاری از این آجرها به کار روند.
آجرهای نسوز شاموتی از مواد اصلی چون شاموت تشکیل شده‌اند که به آن Chamotte Refractory Brickنیز معروف است. این مواد شامل ترکیبات معدنی و فلزی متنوعی مثل اکسید آلومینیوم با فرمول Al۲O۳ و سیلیس با فرمول SiO۲ می‌شوند.
در زمینه آجرهای شاموتی، معمولاً به پنج دسته اصلی زیر اشاره می‌شود:
لو دیوتی (Low Duty)
شبه سیلیسی
مدیوم دیوتی (Medium Duty)
های دیوتی (High Duty)
سوپر دیوتی
هر یک از این دسته‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و در صنایع مختلف به منظور تأمین نیازهای حرارتی و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی استفاده می‌شوند.
آجرهای نسوز سمیرم اغلب از ترکیبات اصلی مانند SiO۲ و Al۲O۳ ساخته می‌شوند. در ترکیب این آجرها، مقدار سیلیس و آلومین به نسبت آجرهای شاموتی کمتر است. علاوه بر این، آجرهای سمیرم حاوی موادی نظیر Fe۲O۳، TiO۲ و مقادیر کمی اکسید منیزیم، اکسید کلسیم، اکسید سدیم و اکسید پتاسیم نیز می‌باشند.
آجر نسوز سیلیسی از سنگ‌های نسوز سیلیسی تولید می‌شود و حدود 93 درصد از ترکیبات آن اکسید سیلیسیوم (SiO2) را تشکیل می‌دهد.
این نوع آجرها به عنوان یک دیرگداز اسیدی محسوب می‌شوند و تا دمای ۱۷۰۰ درجه سانتی گراد قابل تحمل هستند. به دلیل مقاومت بالا در برابر گرما و حرارت، این آجرها در صنایع مختلف از جمله صنعت سیمان استفاده می‌شوند.
علاوه بر این، آجر نسوز سیلیسی عملکرد بسیار بهتری در مقابل گرد و غبار و دوده‌ها دارد. نقطه قوت اصلی این آجر در مقابله با شرایط محیطی است، اما ضعف آن در عدم مقاومت در برابر محیط‌های قلیایی قرار دارد.
آجر نسوز آلومینیومی یک نوع آجر ویژه است که دارای غنی‌ترین مقدار آلومینیوم است و در دمای حدود ۱۷۵۰ درجه سانتیگراد آبکاری می‌شود. این آجر با بیش از ۷۰ درصد آلومینیوم، مقاومت بیشتری در برابر گرما و مواد قلیایی دارد. کاربرد اصلی این آجر در پوشش داخلی کوره‌های ذوب فلزات، کوره‌های آهن، و واحدهای شیشه‌سازی بزرگ است. همچنین، این نوع آجر در ساخت دیواره‌های داخلی کوره‌های سیمان و شیشه نیز به کار می‌رود.
آجر منیزیتی یا آجر منیزیایی، به عنوان یکی از انواع آجرهای نسوز مورد استفاده در کوره‌ها، خصوصیات قلیایی را داراست. این نوع آجر با مقاومت مناسب در مقابل سرباره‌های قلیایی و حساسیت کم نسبت به اکسید آهن و مواد قلیایی شناخته می‌شود.
برای تولید آجرهای قلیایی، مواد اولیه اصلی شامل منیزیت و کلرید منیزیم به کار می‌رود. فرمول شیمیایی منیزیت به صورت 3MgCO و فرمول شیمیایی کلرید منیزیم به صورت 2MgCl می‌باشد. همچنین، کلرید منیزیم از منابع مانند آب دریاها، دریاچه‌های نمک، و ذخایر نمکی استخراج می‌شود. اضافه به این موارد، کلرید منیزیم قابل جمع‌آوری از فاضلاب‌های صنعتی نیز می‌باشد.
آجر نسوز زیرکونیوم با ترکیباتی از سولفات زیرکونیوم طبیعی، مقدار کمی آلومینیوم و کوارتز تهیه می‌شود. این نوع آجر، به خاطر مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، در ساخت کوره‌هایی که نیاز به دماهای بسیار بالا دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلز زیرکونیوم به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر گرما، در کوره‌های ذوب آلومینیوم، کوره‌های مخزن شیشه مذاب، راکتورهای اتمی، بوته‌های ذوب فلزات و به طور کلی در صنایع ذوب فولاد و فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در ساخت کوره‌های صنعتی، ملات‌های نسوز مختلف نقش مهمی ایفا می‌کنند. انواع ملات نسوز شامل سیمان نسوز، خاک نسوز دما بالا، خاک شاموتی و سایر اجزاء معدنی به عنوان ملات در ساختار کوره‌های صنعتی استفاده می‌شوند. برای درخواست قیمت سیمان نسوز، خاک نسوز و دیگر ملات‌ها، می‌توانید با گروه صنعتی زیکو تماس بگیرید.
آجرهای نسوز به تنها خاصیت مقاومت در برابر حرارت محدود نمی‌شوند، بلکه دارای خصوصیات دیگری نیز می‌باشند که در زیر به توضیح آنها می‌پردازیم.
توانایی آجرهای نسوز در مقاومت به دما و تغییرات حرارتی.
ترکیب و آنالیز شیمیایی و فازی:
تحلیل ترکیبات شیمیایی و فازهای مختلف آجرهای نسوز.
چگالی و تخلخل:
میزان چگالی و تخلخل مواد تشکیل دهنده آجرهای نسوز.
استحکام فشاری سرد:
توانایی آجر در تحمل فشار در شرایط سرد.
استحکام خمشی گرم:
توانایی آجر در تحمل فشارهای خمشی در دماهای بالا.
استحکام خمشی سرد:
توانایی آجر در تحمل فشارهای خمشی در شرایط سرد.
هدایت حرارتی:
توانایی انتقال حرارت در آجرهای نسوز.
انبساط حرارتی:
میزان انبساط آجرها در تاثیر دما.
تغییرات ابعادی و در حرارت دادن مجدد:
مقاومت در برابر شوک حرارتی:
توانایی آجر در مقابله با شوک‌های حرارتی ناگهانی.
مقاومت به خوردگی:
مقاومت آجر در برابر واکنش با عوامل خورنده مانند رطوبت.
مقاومت در برابر ضربه:
توانایی آجر در مقابله با ضربات مکانیکی.
مقاومت در برابر خزش:
میزان مقاومت آجرها در برابر تغییر شکل تحت فشار.
مقاومت سایشی:
توانایی مقاومت آجر در برابر فرایند سایش.
قابلیت عبور دهی گاز:
توانایی آجر در عبور یا حفظ گازهای خاص در برخورد با حرارت.
