مواد نسوز

طبق تعرف بین‌المللی مواد سرامیکی غیر فلزی هستند (سرامیکهایی که حاوی یک جز فلزی می‌باشند نیز مشمول این تعریف هستند).
مواد نسوز معمولا نقطه ذوب مشخصی ندارند و غالبا در یک دامنه دمایی کم و بیش باریک ذوب یا نرم می‌شوند در نتیجه به جای بیان یک نقطه ذوب مشخص دمای نرم شدن به وسیله تعیین شاخص مخروط زگر اندازه‌گیری می‌شود.
این مواد را می‌توان به چهار گروه تقسیم کرد
۱)محصولات شکل دار ۲)محصولات بی‌شکل (مونولیتیک)
۳)محصولات ویژه ۴)محصولات عایق
این مواد بر پایه شش اکسید اصلی SiO 2 Al 2 o 3 , Mgo , cao , Cr 2 o 3,
علاوه بر کربن و کاربید سیلسیم مقدار کمی کاربید بور و نیتریدها نیزبرای کاربردهای ویژه به مجموعه فوق اضافه می‌شود.
(شیمیایی) مواد نسوز بر اطمینان از کاربرد صحیح محصولات اهمیت زیادی دارد
بیش‌ترین سازگاری این مواد با سر باره‌ها و ذرات معلق که جزئیاز محصولات فرایند هستند مطرح است تا کمترین واکنش را داشته باشد و در نتیجه فرسایش حاصل از خوردگی کاهش یابد از دید گاه شیمیایی این مواد با عنوان اسیدی قلیایی یا تقریبا خنثی نامگذاری می‌شوند.
نام گذاری
تا کنون محصولات دیر گداز به ویژه محصولات قلیایی کاملا متفاوت و اغلب گیج کننده نام گذاری شده‌اند فقط نام گذاری‌هایی که به طور واضح ویژگی‌های قسمت اعظم این محصولات را بیان می‌کند باید به طور یکسان استفاده شود.
کاربرد
- جداره دستگاه‌های حرارتی (کوره‌های ذوب، پخت، عملیات حرارتی) و مخازن حمل مذاب
- ساخت قطعات طراحی شده (محصولات ویژه)
- بازیافت گرما (رژنراتورها و رکوپراتورها)
- عایق کاری گرمایی
- صنعت فولاد و آهن بزرگترین مصرف‌کننده محصولات نسوز خصوصا دیر گدازهای بی‌شکل است. طول عمر، قابل دسترس بودن و اقتصادی بودن هر پوشش نسوز وابسته است به:
۱)کیفیت و انتخاب محصول نسوز
۲)شرایط کارکرد
صنعت نسوز در کشور ایران صنعتی جدید محسوب می‌شود.
از مواد نسوزدر کوره‌های صنعتی استفاده می‌شود که مرغوبیت و نصب صحیح آن از عوامل مهمی است که مورد بررسی قرار می‌گیرد زیرا در صورت عدم نصب صحیح باز دهی مناسبی نخواهد داشت
مواد نسوز کاربرد گسترده‌تری دارند و صنایع مختلف وابستگی بسیاری به آنها دارند مخصوصا صنایع سیمان، شیشه، مس وآلومینیوم به همین دلیل به عنوان کالای استراتژیک نام برده می‌شود.
تولید و مصارف ویژه محصولات دیر گداز
سالیانه تقریبا ۲۲ تا ۲۴ میلیون تن محصولات دیر گداز تولید می‌شود. بیان ارزشی این مقدار ممکن نیست زیرا آمار اعتباری در همه کشورها وجود ندارد.
بر خلاف رشد تولید در صنایع مصرف‌کننده تولید مواد دیر گذاز از سال ۷۰ از رشد منفی برخوردار بوده است.
دلایل رشد منفی تولید مواد دیر گداز عبارت اند از:
۱_ بهبود روهای تولید در صنایع مصرف‌کننده که اغلب موجب کاهش مصرف مواد دیر گداز شده است.
۲_ بهبود خواص مواد دیر گداز که موجب افزایش صول عمر آنها گردیده است.
هر دو این عوامل سبب کاهش ضریب مصرف مواد دیر گداز خصوصا در صنعت آهن و فولاد شده است البته باید ذکر کرد که تفاوت‌های منطقه‌ای جالب توجه‌ای در زمینه مصرف مواد دیر گداز وجود دارد.
معمولا در کشورهای صنعتی غربی ضریب مصرف مواد دیر گداز در طول زمان تغییر زیادی از خود نشان نمی‌دهد.
روش‌های تولید
- تولید محصولات به روش سرامیکی درشت دانه (زمخت)
- تولید محصولات به روش سرامیکهای ریزدانه (ظریف) با استفاده از مواد مواد سرامیکی
- تولید محصولات دیرگداز به روش ذوب
- تولید محصولات متخلخل مثلا آجرهای دیر گداز
- تولید محصولات سرامیکی الیافی
طبقه‌بندی دیگر
- دیر گدازهایی که با پرس تولید می‌شوند
- دیرگدازهایی که با اکستروژن تولید می‌شوند
- دیر گدازهایی که با پرس گرم تولید می‌شوند
تولید به روش سرامیک‌های درشت دانه
آماده‌سازی
شکل دادن
خشک کردن
عملیات حرارتی با پخت تا دمای ۸۰۰
بسته‌بندی و حمل
آماده‌سازی
خردایش مواد اولیه از طریق خرد کردن یا آسیاب کردن همه مواد به انداره مورد نظر به وسیله طبقه‌بندی و الک کردن و سپس ایجاد یک مخلوط شکل پذیر بر اساس ماده اولیه خاص و اندازه ذرات مورد نیاز است که با اختلاط همگن توسط آب یا یک چسب مناسب این مرحله کامل می‌شود.
شکل دادن
انتخاب نوع روش شکل دهی بستگی به خاصیت شکل پذیری مخلوط، خواص مورد نظر محصول نهایی، تعداد قطعات مورد نیاز و پیچیدگی شکل محصول نهایی دارد.
عملیات حرارتی با پخت تا دمای ۸۰۰
تقریبا همه قطعات پرس شده خصوصا قطعات بزرگ باید به دقت خشک شوند. بدین ترتیب از ایجاد ترک‌های مرحله خشک کردن یا عیوب بعد از پخت جلوگیری می‌شود.
ساخت به روش سرامیکهای ریزدانه
روش سرامیک‌های ظریف نیز در موارد محدودی در تولید محصولات دیر گداز به کار می‌رود. قطعات کوچک‌تری که شکل پیچیده دارند هم چنین اجرها و بلوکهای بزرگتر از مواد اولیه‌ای ساخته می‌شوند که ممکن است تا اندازه‌ای ریز شده یا به شکل پودر باشند درمورد این قطعات عموما از پرس ایزوستاتیک یا یا ریخته‌گری دوغابی استفاده می‌شود.
لازمه دیر گدازی
۴)تحمل دمای بالا
۵)تحمل تغییرات ناگهانی دما
۶)تحمل برخورد با فلزات مذاب
۱)تحمل فشار در شرایط کارکرد
۲)ضریب انساط حرارتی پایین
۳)قابلیت نگهداری حرارت