⚜️تفاوت آجر نسوز (آتشی)سبک و سنگین - آجر اصفهان

تفاوت آجر نسوز (آتشی)سبک و سنگین

آجر نسوز چیست؟

آجرهای سنگین و متراکم از خاک رس ساخته می شود. در ترکیب ساختاری خاک رس سیلیس و آلومینا که برای تولید آجر نسوز نیاز است وجود دارد.  هرچه آلومینا در مواد اولیه آجر بیشتر باشد، آجر قدرت تحمل درجه حرارت بالاتری دارد. آجر نسوز می تواند تا 3000 درجه فارنهایت دما را تحممل کند. آجرهای نسوز در صنعت نیاز به ویژگی هایی مانند هدایت حرارتی یا تخلخل دارند. با تنظیم مقدار مواد نسوز ویژگی های مورد نظر قابل دسترسی است. بیشتر آجرهای نسوز دارای مقدار اندکی منیزیم ، کلسیم ، آهن ، پتاسیم و تیتانیوم هستند.

دسته بندی آجر نسوز بنا به مقاومت در برابر آتش انجام می شود. در کوره یا تنور به آجر نسوزی با تحمل بالای دما نیاز است پس باید از خاک رس با چگالی بالا استفاده شود. این نوع آجر به نام آجر نسوز کوره معروف است. 

تولید کنندگان آجر نسوز درصد آلومینا ر40 تا 44 درصد در نظر می گیرند، این نوع آجر جزو محصولات پرفروش است. آجرهای نسوز مورد مصرف در شومینه ها دارای کمترین میزان آلومینا یعنی در حدود ۲۴ تا ۲۶ درصد هستند و در تقریبا ۱۷۵۰ تا ۱۸۰۰ درجه فارنهایت درجه بندی می شوند. این آجرها کم مصرف هستن و به نام آجر نسوز شومینه شناخته می شوند.

بیشتر بخوانید: بلوک سفال فوم دار

دسته بندی آجرهای نسوز :

1. آجرهای نسوز اسیدی

آجر اسیدی  در برابر اسید مقاوم است. استفاده این آجر در جاهایی است که نیاز به مقاومت در برابر اثرات اسیدی مانند اسید سولفوریک، کلریدریک و نیتریک، مواد شیمیایی یا آب و هوا می باشد.

آجر نسوز معمولی که از خاک رس طبیعی ساخته شده یک آجر اسیدی است، برای ایجاد مقاومت بیشتر در برابر اسید، مقدار بیشتری سیلیس به خاک رس اضافه می شود که می تواند تا ۹۷ از ترکیب مواد اولیه را شامل شود. ممکن است ۱ تا ۲ % آهک به عنوان ماده اتصال دهنده نیز اضافه گردد. آجرهای اسیدی در دمای بالا و به مدت طولانی می سوزند.

از انواع آجر نسوز اسیدی می توان به موارد زیر اشار کرد:

آجر نسوز معمولی

آجر سیلیکا

آجر گانیستر

2. آجرهای نسوز بازی یا قلیایی

آجر نسوز قلیایی توان تحمل حرارت بالا را دارد و در برابر خوردگی مقاوم است بطوریکه می توان گفت این نوع آجر جزو قوی ترین مصالح بشر به حساب می آید و طول عمر آن نسبت به مصالحی همچون سنگ آهک، گرانیت و حتی آهن بیشتر است. در ترکیب مواد اولیه آجر نسوز بازی، مقدار زیادی منیزیم و سیلسیم دی اکسید وجود دارد و از آهک به عنوان ماده اتصال دهنده استفاده می شود. انواع مختلف آجرهای نسوز موجود می توان به موارد زیر اشاره کرد:

آجر مگنزیت 

آجر منگنزی 

آجر منیزیم 

آجر کروم 

3. آجرهای نسوز خنثی

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

از انواع آجر نسوز خنثی می توان موارد زیر را نام برد:

آجر کرومیت

آجر Carborundum

آجر مگنزیت کروم

آجر اسپینال

آجر فورستریت

آجر نسوز سبک وزن چیست؟

آجر نسوز کم وزن با چگالی کمتر از 1.3×103 کیلوگرم بر متر مکعب ، وزن سبک و هدایت حرارتی کم برای عایق حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد از جمه می توانآجرهای عایق حرارتی سفالی، آجرهای سبک پلی آلومینا بالا، آجرهای عایق سنگ مولایت، آجرهای مهره‌ای شناور، آجرهای گلوله‌ای توخالی آلومینا و غیره را نام برد که همگی محصولات آجر نسوز سبک وزن هستند.

از مزایای استفاده از آجر نسوز سبک در کوره می توان به موارد زیر اشاره نمود:

در حدود 24 تا 45 درصد از مصرف سوخت کوره ساختماني كوره هاي صنعتي به دلیل اتلاف حرارت در سطح بدنه كوره عملا هدر می رود. استفاده از آجرهای سبک وزن با هدایت حرارتی کم و ظرفیت حرارتی کم در بدنه کوره می تواند در مصرف سوخت صرفه جویی کند. مورد دیگر این که کوره می تواند به سرعت گرم و خنک شود و استفاده از این آجرها می تواند باعث کارایی بیشتری در تولید شود. وزن بدنه کوره نیز با استفاده از آجر نسوز سبک کاهش می یابد، ساختار کوره را ساده می کند، کیفیت محصول را بهبود می بخشد، دمای محیط را کاهش می دهد و شرایط کار را بهبود می بخشد.

ویژگی های آجر نسوز سبک

1. چگالی کوچک و وزن سبک که باعث می شود وزن بدن کوره  کاهش یابد و ساختار کوره را ساده می کند.

2. تخلخل بالا، هدایت حرارتی کم، عایق حرارتی مناسب، که باعث صرفه جویی در مصرف سوخت و بهبود بهره وری تولید تجهیزات خواهد شد.

3. مقاومت مکانیکی کمی دارد برای سازه های باربر قابل استفاده نیست.

4. در برابر سایش مقاومت کمی دارد 

5. تخلخل زیادی دارد و برای تماس مستقیم با سرباره مذاب و قطعات فلزی مایع مناسب نیست.

6. این آجرها عایق حرارتی سبکی هستند، اما قوی نیستند و به دلیل مقاومت کم در برابر سایش  نباید در معرض شعله های آتش با دمای بالا قرار بگیرند. 

7. نسبت به آجرهای نسوز سنگین، قابلیت عایق حرارتی و عایق حرارتی ضعیفی دارند، اما در برابر سایش و مقاومت در برابر حرارت، استحکام بالا و مقاومت بالایی دارند. 

8. برای تجهیزات با دمای بالا می توان از ترکیب آجرهای نسوز سبک و آجرهای نسوز سنگین را با توجه به وضعیت و نیاز، استفاده کرد.

تولید آجرهای نسوز سبک

1. درتولید آجر نسوز سبک از روش افزودنی های قابل احتراق استفاده می شود به این صورت مواد قابل احتراق مانند خرده چوب یا پودر کک در تطبیق به مواد اولیه اضافه می شود. این مواد در فرایند پخت آجر می سوزد ومنافذ زیادی در آجر باقی می گذارد.

2.روش کف کردن، مواد کف کننده مانند صابون رزین در فرمولاسیون در مواد اولیه اضافه می شود و با پختن آجر، تخلل مورد نظر ایجاد می شود.

3. روش شیمیایی، با افزودن ماده خاصی در مواد اولیه، یک واکنش شیمیایی بوجود می آید که باعث ایجاد کف خواهد شد، مثل دولومیت یا پریکلاز به علاوه گچ. با استفاده از اسید سولفوریک رقیق به عنوان عامل ایجاد کف، مقدار زیادی CO2 تولید می شود و کف و تخلل را بوجود می آورد.

مزایای آجر سبک:

1. از نظراقتصادی می تواند هزینه اصلی را کاهش دهد. 

2. استفاده از آجرهای سبک می تواند سطح استفاده را افزایش دهد. در تابستان گرم، دمای داخل ساختمان 2تا 3 درجه کمتر از آجرهای رسی جامد است که قابلیت صرفه جویی در مصرف انرژی را دارد.

3. آجرهای سبک وزن کارایی عالی و ساخت آسانی دارند. چون به شکل بلوک های بزرگ و وزن سبک تولید می شوند سرعت ساخت سازه را افزایش می دهند. 

بیشتر بخوانید: آجر ده سوراخی عراقی

آجر نسوز سنگین 

آجر نسوز سنگین که با نام آجر آلومینایی هم شناخته می شود دارای ترکیبات پیچیده‌ای نیستند اما چون از مواد اولیه آلومینایی در تولید این نوع آجر استفاده شده است، دارای دانسیته بالایی می‌باشد و به این دلیل آجر نسوز سنگین نامیده می شوند. 

ویژگی های آجر نسوز سنگین 

1. دمای بسیار بالا و نیز قرارگیری طولانی مدت در معرض شعله مستقیم مقاوم است. این آجرها اغلب برای ساخت انواع مختلف اتاقک‌های سوخت و دیگ‌های بخار و کوره های زغال سنگ یعنی بصورت معمول در خط‌های تماس مستقیم با مشعل مصرف می شوند. 

2. آجرهای سنگین آلومینایی تغییر شکل نمی‌یابند و حتی با گرم شدن طولانی مدت نیز دچار خردایش نمی‌شود. 

3. اگر ماده اولیه آجر نسوز سنگین بیش از حد در کوره بماند، یک ورقه شیشه‌ای نازک روی سطح آن ایجاد می شود. این ورقه مقاومت ویژه‌ای در برابر آسیب مکانیکی به آجر سنگین می‌دهد. اما باعث کاهش خاصیت دیرگدازی که کار اصلی این آجر است خواهد شد.

4. رنگ محصول باکیفیت زرد روشن می باشد و ساختار دانه داری دارد.

5. با ایجاد ضربه به این آجر، صدای زنگ دار مثل ضربه به فلز می‌شنوید

6. ساختار داخلی آجر به دلیل مقاومت به گرما و هدایت حرارتی پایین با قرارگیری طولانی مدت در معرض دمای بالا تخریب نمی شود.

7. آجر سنگین نسوز تا ۱۶۵۰ درجه مقاومت دارد.

کاربردهای آجر نسوز سنگین

1. کوره های ذوب فلزات، شیشه سازی و صنعت مصالح ساختمانی

2. پوشش داخلی دیواره های کوره بلند در ذوب آهن

3. کوره های سیمان سازی و پخت کک

4. کوره های ریخته گری و پالایش گاه های نفت و گاز

تفاوت آجر نسوز سبک و آجر نسوز سنگین

1. آجرهای نسوز سبک به آجرهای نسوز با چگالی ظاهری کمتر از 1.3 گرم در متر گفته می شود. 

2. آجرهای نسوز سبک، آجرهای نسوز عایق حرارت نامیده می شود که معمولا برای حفظ حرارت و عایق حرارتی  و کاهش اتلاف حرارت و اتلاف حرارت کوره ها یا تجهیزات حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. این آجرها به عنوان لایه های دائمی تجهیزات حرارتی یا کوره ها استفاده می شوند.

3. عملکرد اصلی آجرهای نسوز سنگین مقاومت در برابر فرسایش گاز یا مایع، محافظت از خانه های کوره یا تجهیزات حرارتی در برابر فرسایش گاز یا مایع و اطمینان از عملکرد طبیعی کوره می باشد. می توان گفت آجر نسوز سنگین در لایه کاری تجهیزات حرارتی یا کوره ها استفاده می شود.

4. به دلیل استفاده های متفاوت این دو نوع آجر، آجر نسوز سبک نمی تواند جایگزین آجر نسوز سنگین شود.

5. آجرهای نسوز سبک وزن ظاهری کمی دارند و تخلخل زیادی دارند. می توانند گرما را در کوره ذخیره کنند، اما به دلیل مقاومت فشاری کم، برای قطعاتی که توسط گاز یا مایع شسته می شوند قابلیت استفاده ندارند. 

6. آجرهای نسوز سنگین چگالی ظاهری بالا، تخلخل کم، مقاومت فشاری بالا، مقاومت در برابر سایش بالایی دارند و مقاومت بهتری در برابر فرسایش و اصطکاک گاز یا مایع دارا می باشند.

7. از آجرهای سبک برای دیوارهای پارتیشن داخلی معمولی استفاده می شود و عایق صدای بسیار خوبی است.