مواد نسوز و دیرگداز

صنایع ذوب فلزات یکی از حوزه‌هایی است که نیاز به تکنولوژی‌های پیشرفته و مقاوم به شرایط حرارتی دما بالا دارد. در این زمینه، آجرهای نسوز در ساخت کوره‌های صنعتی جزء عناصر اساسی به منظور دستیابی به کارایی و دوام بالا محسوب می‌شوند. از انوع‌های معروف آجرهای نسوز میتوان به آجرهای شاموتی، آجر آلومینی، آجرهای نسوز سیلیسی آجر عایق و انواع آجرهای منیزیتی اشاره کرد. از طرفی، این آجرهای صنعتی به بهبود عملکرد کوره‌ها کمک می‌کنند و از طرف دیگر، ایمنی و دوام ساختار کوره را تضمین می‌نمایند.

صنایع ذوب فلزات به دلیل فرآیندهای ذوب و فلزگری، و استفاده از حرارت بسیار زیاد برای ذوب فلزات نیاز به ساختارهای مقاوم به دما و حفاظت از حرارت برای کوره ای صنعتی و انواع پاتیل های ذوب دارند. آجر نسوز به عنوان یک جزء اساسی در این صنایع به کار می‌رود و نقش بسیار مهمی در بهینه‌سازی کاربرد کوره‌ها و کاهش مصرف انرژی ایفا می‌کند.

یکی از کاربردهای متداول آجر نسوز در صنایع ذوب فلزات، استفاده در کوره‌های ذوب و ذوب مجدد فلزات است. آجر نسوز با خصوصیات حرارتی مناسب، مقاومت در برابر فشار و شوک حرارتی، و عمر طولانی، امکان ساخت ساختارهای دیواره کوره را با کیفیت و کارایی بالا فراهم می‌آورد. این عملکرد برتر، منجر به بهبود کارایی کوره، کاهش خسارات حرارتی، و در نتیجه، کاهش هزینه‌های انرژی می‌شود.

صنعت نفت و گاز به‌عنوان یکی از صنایع بزرگ و پیچیده در سراسر جهان، نقش حیاتی در تأمین انرژی و توسعه اقتصادی دارد. با توسعه فناوری‌ها و پیشرفت‌های علمی، استفاده از مواد عایق حرارتی پیشرفته و مقاوم در برابر آتش در صنعت نفت و گاز اهمیت بیشتری یافته است. جرم نسوز به‌عنوان یک ماده عایق حرارتی با ویژگی‌های استثنایی، توانسته است جایگاه برجسته‌ای در این صنعت‌ها بدست آورد.

در این مقاله به بررسی کاربردهای جرم نسوز در صنعت پتروشیمی، نفت و گاز می‌پردازد. در این بخش، کاربردهای اصلی جرم نسوز در این صنعت‌ها را بررسی خواهیم کرد. همچنین، مزایا و فواید استفاده از جرم نسوز در مقایسه با مواد دیگر نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت. با ارائه اطلاعات تخصصی و علمی، هدف این مقاله افزایش آگاهی خوانندگان درباره مزایا و کاربردهای جرم نسوز در صنعت نفت و گاز است.

کوره قوس الکتریکی (به انگلیسی: Electric Arc Fuace) که به صورت مخفف EAF نامیده می‌شود، کوره‌ای است که مواد فلزی با استفاده از یک قوس الکتریکی ذوب می‌شود. این کوره‌ها اندازه‌های متفاوتی داشته و در ایران به صورت کوره‌های قوس الکتریکی سنتی (تخلیه از ناودان) و EBT (تخلیه از کف) استفاده می‌گردند. دمای ذوب و تخلیه در کوره‌های قوس در حدود ۱۶۰۰ درجه و در بعضی از کوره‌های آزمایشگاهی گاهی دما به ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد.

ملات نسوز ملاتی است که به عنوان اتصال دهنده برای چيدن آجرهای نسوز در كوره های مختلف صنعتی‌ مورد استفاده قرار می گیرد. ملات نسوز به صورت کلی به دو دسته ملات های سفت شونده در حرارت (گرما خودگیر) و ملات های سفت شونده در هوا (هوا خودگیر) تقسیم می شوند.  ملات های گرما خودگیر، مجموعه سرامیکی با اتصالات قوی را تنها در دماهای کوره ایجاد می کنند. این ملات دارای خاصیت انعطاف پذیری در انبساط و انقباض ناشی از تغییرات کوره را ارائه می دهند. با توجه به اینکه ملات گرما خودگیر با ترکیبات متنوعی موجود است، در دیوارهای آجری که در آنها حداقل بودن میزان انقباض تمام اتصالات ضروری است، استفاده می شود.

آجر نسوز صنعتی نوعی آجر است که از خاکهای چینی و نسوز تولید میشود و با ساختار مولکولی متراکم و ظریف است. و نحوه تولید این نوع آجر صنعتی کوره به این صورت است که ابتدا سنگ ها را آسیاب کرده و سپس به خاک نرم تبدیل می شود و پس از 3 روز پخت در کوره در دمای بالای ۱۵۰۰ درجه سانتیگراد ساخته میشود. همانطور که از اسم آن برمی آید این آجر با مقاومت حرارتی بالایی که دارد در کوره ها و پاتیل ها و عایقکاری صنعتی کاربرد فراوان دارد.

آجر عایق حرارتی یکی از محصولات کاربردی و پرمصرف در صنعت میباشد و معمولا از خاک نسوز دیرگداز یا سیلیس ساخته میشوند. این آجر دانسیته کمتری نسبت به آجر نسوز شاموتی و آجر آلومینی دارند. فرآورده های نسوز کاف تولید کننده انواع آجر عایق نسوز و آجر دیاتومیتی با کیفیت و شوک پذیری بالا.

این نوع آجر سبک، دارای شوک پذیری و کیفیت بالا، تخلخل بالا و ضریب انتقال حرارتی پایین می‌باشند. این ویژگیها در آجر عایق نسوز حرارتی سبک سبب ایجاد یک مزیت ویژه است که باعث میشود از این آجر در لایه های دوم و لایه پشتیبان کورههای مختلف استفاده گردد. البته در بسیاری از کوره ها از انواع آجر سبک حرارتی با گریدهای مختلف حرارتی نیز در لایه اول کوره استفاده میگردد.