جرم نسوز چیست؟
جرم نسوز (Refractory Mass) که به آن ماتریس دیرگداز نیز میگویند، یک ماده مقاوم به حرارت است. به علاوه، قابلیت عایق حرارتی بسیار خوبی را نیز ارائه میدهد و میتواند به عنوان یک ماده غیر آلی با هدایت حرارتی کم، انرژی را حفظ نماید. در واقع، این جرم دیرگداز بدون تغییر شکل و تضعیف ساختار و خواص مکانیکی در دماهای بالا قابل استفاده است. جرمهای نسوز و انواع آن، میتوانند در دمای بالای 1500 درجه سانتی گراد نیز به راحتی تاب بیاورند و ساختار فیزیکی خود را حفظ کنند.
ترکیبات متنوعی میتوانند برای ایجاد جرم نسوز مورد استفاده قرار گیرند که از جمله آنها، میتوان به سیلیس، آلومینیوم، منیزیم و… اشاره کرد که هر کدام از این ترکیبات، خواص متفاوتی را به جرمهای نسوز میبخشند. ویژگیهای مکانیکی و مقاومت منحصر به فرد جرمهای نسوز، آن را به محصولی موثر و رایج در انواع صنایع در معرض مستقیم حرارت از جمله فولادسازی، پتروشیمی، شیشه سازی، آجرسازی و… تبدیل نموده است.
![مخلوط پودری دیرگداز](https://demo.technopol.ir/wp-content/uploads/2023/10/refractory-mixes-technopol.ir_-1.jpg)
مشخصات و مزایای جرم نسوز کدام است؟
- مقاومت در برابر مواد اسیدی و بازی و به طور کلی مواد شیمیایی
- تولید آسان و سریع بر اساس نیاز صنایع مختلف
- دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و سایش در شرایط مختلف
- عایق بودن در برابر حرارت بالا و عدم انتقال حرارت
- اشتعال ناپذیری در صنایع مختلف
- رسانایی الکتریکی عالی
- صرفه جویی در مصرف انرژی
- کاهش هزینه های تولید
- کاهش خسارات ناشی از حریق و آتش سوزی در ساختمانها
اهمیت استفاده از جرم نسوز در صنایع مختلف
با توجه به اینکه در صنایع مختلف، نیاز به استفاده از فرآیندهای گرماده و در دمای بالا است؛ جرم دیرگداز میتواند تاثیر زیادی روی عملکرد ثابت و بی وقفه صنایع داشته باشد. پس حضور این ماتریسهای دیرگداز در صنایع مختلف، از اهمیت ویژهای برخوردار است. در واقع، جرمهای نسوز این امکان را به صنایع مختلف میدهند که علاوه بر کاهش میزان هدررفت انرژی و حرارت در حین واکنشهای شیمیایی، در برابر بروز حوادث مختلف مانند آتش سوزی یا وقوع آسیب در تجهیزات صنعتی در حین فرآیند، در امان بمانند. این مقاومت جرمهای نسوز در برابر تغییر شکل در اثر گرمای زیاد است که آنها را برای لاینینگ کورهها و دیگر تجهیزاتی که در جریان دمای بالا قرار دارند، بهترین گزینه میکند.
مهمترین کاربرد جرم نسوز کدام است؟
جرمهای نسوز، میتوانند در هر یک از صنایعی که با دمای بالا سر و کار دارند، مورد استفاده قرار گیرند. صنایعی مانند شیشه سازی، نفت و گاز، صنعت آهن، فولاد، صنعت سیمان، تولید آجر و قطعات نسوز و … میتوانند از جرمهای نسوز بر اساس نیاز خود استفاده نمایند؛ اما در حال حاضر میتوانیم مهمترین کاربرد جرم دیرگداز را ساخت کورههای مختلف بدانیم. کورههایی که باید برای مقابله با آسیبهای ناشی از حرارتهای بالا، از مقاومت بالایی در برابر دمای بالا و شرایط خشن این محیط، بهره ببرند.کوره از تجهیزات رایج در صنایع مختلف است که انواع متنوعی را نیز شامل میشوند. جرم های نسوز، بدون هیچگونه محدودیت، میتوانند برای ساخت انواع کوره استفاده شوند. جرمهای نسوز، به طور همه جانبه، نیازهای کوره به یک متریال نسوز را پوشش میدهند.
![جرم نسوز در کورهای مذاب](https://demo.technopol.ir/wp-content/uploads/2023/10/refractory-mass-melting-furnaces-technopol.ir_.jpg)
انواع دسته بندی های رایج جرم نسوز به چه گونه است؟
جرمهای نسوز از جمله مصالحی هستند که به واسطه داشتن مقاومت بالا در برابر حرارت، میتوانند برای هر صنعتی استفاده شوند؛ اما قبل از خرید و استفاده، مصرف کنندگان باید در ابتدا با انواع آنها آشنایی داشته باشند. مهندسین و افراد متخصص در این حوزه، انواع جرمهای نسوز را شناخته و با علم بر آن، میتوانند بهترین نوع جرم نسوز را متناسب با نیازهای پروژه معرفی کنند. پس، ما در مجموعه مقاوم سازی تکنوپل، پیشنهاد میکنیم تا قبل از تهیه مواد نسوز، از کارشناسان و متخصصین ما مشورت بگیرید تا مواد نسوز را متناسب با نیازتان تهیه کنید. جرمهای نسوز، بنا بر دستهبندیهای زیر، به انواع گوناگون تقسیم میشوند.
دسته بندی جرم نسوز بر اساس ترکیبات تشکیل دهنده
جرمهای نسوز، از نظر ترکیبات تشکیل دهنده، در انواع مختلفی تقسیم بندی میشوند. در این دسته بندی، اجزا یا مواد اولیهای که برای ساخت جرم دیرگداز مورد استفاده قرار میگیرند، مشخص میشوند. آنها میتوانند از عناصر کرومی، سیلیکاتی، سرامیکی و … باشند.
دسته بندی جرم نسوز بر اساس خواص شیمیایی
جرمهای نسوز، بنا بر نوع طرح اختلاط و همچنین جنس ترکیبات، از نظر خواص شیمیایی در سه دسته بازی، اسیدی و خنثی تقسیم بندی میشوند. هر یک از این جرمها، متناسب با نیازهای محیط اسیدی و قلیایی و برای مقاومت در برابر واکنشهای شیمیایی هر کدام از این محیطها، طراحی شدهاند. توجه داشته باشید که یکی از عوامل حائز اهمیت در انتخاب و تهیه جرم نسوز، محیطی است که قرار است جرم در آن عمل کند.
دسته بندی جرم نسوز بر اساس روش مصرف
جرم یا ماتریسهای نسوز را میتوان از نظر نحوه اجرا، به انواع مختلفی تقسیم بندی کرد. جرمهای نسوز، عمدتا متناسب با نیازهای اجرا به روش کوبیدنی، پاشیدنی، ریختنی و پوششی، دانهبندی و طراحی میشوند. تنوع نحوه مصرف جرمهای نسوز، یکی از عوامل رشد روز افزون کاربردهای آن در صنایع مختلف است. این ویژگی، استفاده از جرمهای نسوز را در انواع شرایط صنعتی، امکان پذیر میسازد.
انواع جرم نسوز بر اساس خواص شیمیایی کدام است؟
یکی از دسته بندیهای مهم در مورد جرم دیرگداز، تقسیم بندی آنها بر اساس خواص شیمیایی است. در واقع، این جرمها به سه دسته مختلف زیر از نظر خواص شیمیایی تقسیم بندی میشوند که عبارتند از:
- جرمهای نسوز اسیدی : جرم نسوز اسیدی، برای مواقعی که جرم در برابر شرایط اسیدی قرار میگیرد، بهترین گزینه است. در واقع جرمهای نسوز اسیدی، میتوانند مقاومت بالایی در برابر شرایط اسیدی داشته باشند. به طوری که در هنگام قرار گرفتن در معرض این شرایط، تغییر شکل نمیدهند و مشخصات مکانیکی پایداری را ارائه میدهند. عمدتا، این جرمها از ترکیباتی چون سیلیس و رس هستند که هر کدام خاصیت اسیدی دارند.
- جرمهای نسوز بازی ( قلیایی ) : جرمهای نسوز بازی، همانطور که از نامشان مشخص است، در دسته بازها قرار میگیرند و میتوانند مقاومت بالایی در محیطهای قلیایی و بازی داشته باشند. ترکیبات مختلفی، این نوع از ماتریس یا جرم دیرگداز را تشکیل میدهند. از جمله آنها، میتوان به منیزیم کلسیم، دولومیت کلسیم، منیزیت دولومیت و… اشاره کرد. در صنایعی با محیط قلیایی، استفاده از جرم نسوز با خاصیت بازی، پیشنهاد میگردد.
- جرم های نسوز خنثی : جرم یا مخلوط نسوز خنثی، یکی از دسته انواع جرمهای فرانسوز است که در صنایع مختلف استفاده میشود. آنها از نظر خواص شیمیایی خنثی است. این جرم ها در دو شرایط قلیایی و بازی مقاومت و پایداری خودشان را حفظ میکنند. ، عمدتا در ترکیبات جرمهای نسوز با خاصیت خنثی، اجزایی چون اکسید کروم، کربن و آلومینا، مشاهده میشوند.
انواع جرم نسوز بر اساس روش مصرف کدام است؟
جرم نسوز را میتوان از نظر نحوه و روش مصرف به انواع مختلفی تقسیم بندی کرد که هر کدام، نیازهای صنایع مختلفی را پوشش میدهند. به طور کلی، انواع جرم دیرگداز بر اساس روش مصرف به چندین دسته زیر تقسیم بندی می شوند:
جرم نسوز ریختنی
جرم نسوز ریختنی، یکی از انواع جرمهای نسوز طراحی شده برای اجرا به روش ریختهگری است که میتواند مقاومت بالایی در برابر حرارت داشته باشد. جرم نسوز ریختنی، مخلوطی از پیش آماده پودری و بی شکل است. جرم نسوز ریختنی، خود به دو دسته جرم نسوز ریختهگری سبک و سنگین تقسیم میشوند. جرمهای نسوز ریختنی، عمدتا به عنوان آستر یا عایق در تجهیزات صنایع مختلف، مورد استفاده قرار میگیرد. ماتریس نسوز ریختنی، حاوی ترکیبات متنوعی از جمله سیلیکات و آلومینات هستند. آنها بر اساس طرح اختلاط و جنس مواد تشکیل دهنده، انواع متنوعی چون جرم نسوز ریختنی معمولی، ماتریس نسوز ریختهگری با سیمان متوسط، جرم نسوز ریختنی با سیمان کم، جرم ریختنی فوق العاده کم سیمان و جرم ریختنی بدون سیمان را شامل میشوند.
جرم نسوز پاشیدنی
جرم نسوز پاشیدنی که به آن جرم دیرگداز پاششی نیز میگوییم، یکی از انواع خانواده بزرگ مخلوطهای دیرگداز هستند که متناسب با نیازهای اجرا به روش پاشش، طراحی و مهندسی شدهاند. این، آنها را به بهترین گزینه برای لاینینگ سریع جداره کورهها، تبدیل نموده است. طرح اختلاط جرمهای نسوز پاششی، عمدتا از مواد نسوز شاموتی، آلومینایی و منیزیتی بهره میبرد. هر کدام از اجزا، کاربردهای خاص خودشان را دارند. به طور کلی، ساختار فیزیکی جرمهای نسوز پاششی مانند پودر با دانه بندیهای بسیار ریز و مناسب برای عملیات پاشش است.
جرم نسوز کوبیدنی
جرم دیرگداز کوبیدنی به عنوان سومین نوع جرمهای نسوز، بر اساس نحوه مصرف شناخته میشود. جرم نسوز کوبشی، از ظاهری پودری و بیشکل بهره میبرد. آنها در دماهای بالا و طبق برنامه از پیش تنظیم شده، عمل آوری یا کیورینگ میشوند. عمدتا، جرمهای نسوز کوبیدنی از اجزای منیزیتی، آلومینایی و سیلیسی با نسبت اختلاطهای از پیش طراحی شده، تشکیل میشوند. ترکیبات این دسته جرمهای نسوز، متناسب با نیازهای اجرا به روش کوبیدن و برای سخت شدن در حین حرارت، دانهبندی و طراحش شدهاند. در حال حاضر، ماتریسهای دیرگداز کوبیدنی، از پرکاربردترین جرمهای نسوز در صنایع فولاد هستند که در ساخت پاتیلها و کورههای این صنعت، استفاده میشوند.
![جرم نسوز کوبیدنی](https://demo.technopol.ir/wp-content/uploads/2023/10/ramminig-refractory-masses-technopol.ir_.jpg)
جرم نسوز پوششی
جرم نسوز پوششی، از دیگر انواع مخلوطهای نسوز است که نسبتا از عملیات یا فرآیند سادهتری برای نصب یا اجرا، بهره میبرد. مخلوط دیرگداز پوششی، همچون دیگر انواع مواد نسوز، مقاومت بالایی در برابر حرارت دارد و از ساختار فیزیکی پودری بی شکل، بهره میبرد. آلومینا، از اجزای اساسی تشکیل دهنده جرمهای نسوز پوششی است. ترکیبات و حتی دانهبندی جرمهای نسوز پوششی برای اجرا با استفاده از روش ماله کشی، طراحی شده است. اعمال جرم نسوز پوششی با استفاده از ماله به انواع سطح، در نهایت منجر به پدید آمدن پوششی سخت و مقاوم در برابر حرارت میگردد. از جرمهای نسوز پوششی، میتوانید برای حفاظت از سیم پیچهای کویلها، پوشش کورهها و… استفاده نمایید. جرمهای نسوز پوششی پس از ماله کشی نیاز به 1 الی 4 ساعت گیرش اولیه و 2 الی 6 ساعت گیرش نهایی دارند. میتوان این جرمهای نسوز را با حداکثر ضخامت 20 میلی متر در یک فضا اجرا کرد.
![جرم نسوز پوششی در لاینینگ انواع کوره](https://demo.technopol.ir/wp-content/uploads/2023/10/coating-refractory-masses-in-furnace-lining-technopol.ir_.jpg)
جرمهای نسوز را میتوان از نظر ترکیبات تشکیل دهنده به انواع مختلفی تقسیم بندی کرد که هر کدام، خواص خاص خودشان را شامل میشوند. هر نوع طرح اختلاط، میتواند ویژگی یا مشخصات مکانیکی متفاوتی را در جرمهای نسوز خلق نماید. از این رو، توجه به ترکیبات تشکیل دهنده این جرمها نیز بسیار حائز اهمیت میباشد.
جرم نسوز سیمانی
یکی از انواع جرمهای نسوز موجود در بازار که کاربردهای بسیاری زیادی در صنایع مختلف دارد، ماتریس یا جرم دیرگداز سیمانی است. این ماده نسوز، از ترکیب متریالهای مختلفی از جمله اکسید آهن، سیمانهای کلسیم و مواد دیگر ساخته میشود. جرمهای نسوز سیمانی را بر اساس محتوا یا مقدار سیمان، میتوان در دستههای جرمهای نسوز پر سیمان، جرم نسوز با سیمان متوسط، جرم نسوز کم سیمان، جرم نسوز فوق العاده کم سیمان و جرم نسوز بدون سیمان طبقهبندی کرد. جرمهای نسوز کم سیمان، حاوی 5 الی 10 سیمان و نمونه پرسیمان آن دارای 30 الی 40 درصد سیمان میباشند. جرمهای نسوز پرسیمان، عمدتا سختی بالاتری دارند و میتوانند برای پخت قطعات فولادی، عایق کاری کورههای ذوب و عایق حرارتی در صنایع مختلف استفاده شوند. همچنین امکان اجرای این جرمهای نسوز برای سازههای ضد حریق نیز وجود دارد.
جرم نسوز سیلیسی
یکی دیگر از انواع جرمهای نسوز پرکاربرد، جرم نسوز سیلیسی و سیلیکاتی است. اساس این دسته از جرمهای نسوز، ترکیب سیلیس، منگنز و سیلیکات آلومینیوم، تشکیل میشود. جرمهای نسوز سیسلسی را میتوان برای ساخت کورههای سرامیک، صنعت فولادسازی و همچنین کورههای القایی فرکانس متوسط مورد استفاده قرار داد.
جرم نسوز آلومینایی
جرم نسوز آلومینایی، یکی از رایجترین انواع جرمهای نسوز موجود در بازار است. این نوع از جرمهای نسوز، از ترکیباتی چون آلومینا و سیلیسیم ساخته شدهاند. البته درصد خلوص آلومینا در هر یک از این جرمهای نسوز با هم متفاوت است. ترکیبات و به خصوص درصد محتوا آلومینا جرمهای نسوز آلومینایی را میتوان بر اساس نیاز صنایع، طراحی و تهیه کرد.
جرم نسوز منیزیتی
جرم نسوز منیزیتی، یکی از انواع دیرگدازهای خانواده بزرگ مواد فرانسوز است که میتواند، نیازهای صنایع مختلفی را پوشش دهد. پایه اصلی ترکیبات این نوع از جرمهای نسوز، منیزیت است که میتواند مقاومت بالایی در برابر شوک حرارتی و خوردگی داشته باشد. جرم نسوز منیزیتی، از طول عمر مفید بالایی بهره میبرد و میتواند در ساخت انواع کوره و دیگر تجهیزات در معرض حرارت در صنایع مختلف، مورد استفاده قرار بگیرد.
نقش جرم نسوز در صنعت صنعت پتروشیمی
جرمهای نسوز در صنایع مختلفی قابل استفادهاند که یکی از مهمترین آنها صنعت پتروشیمی، نفت و گاز است. در صنایع پتروشیمی، عملیات یا فرآیندهای آن، به شدت حرارت زا هستند. از طرفی، در این صنایع، عملکرد ثابت و بدون وقفه تجهیزات بسیار مهم است. به علاوه، فرآیندهای صنعت پتروشیمی، بسیار حساس هستند و میتوانند باعث ایجاد حریق و اشتعال شوند. از این رو استفاده از متریالهای نسوز و مقاوم به حریق، برای حفظ ایمنی کارکنان و تجهیزات ضروری است. در صنایع پتروشیمی، از جرم دیرگداز به منظور عایق کاری حرارتی و ساخت کورههای حرارتی نفت و گاز استفاده میکنند. جرمهای نسوز، در عایق کاری اتصالات، لولهها و مخازن پالایشگاهها بسیار موثرند. با کمک جرمهای نسوز، میتوان از هدررفت انرژی جلوگیری کرد و راندمان را در صنایع پتروشیمی افزایش داد.
نقش جرم نسوز در صنعت صنایع آهن و فولاد
کاربرد ماتریس دیرگداز، در صنایع آهن و فولاد به طور گسترده دیده میشود. اساسیترین کاربرد جرمهای نسوز در کورههای فولادی است. دقیقا جایی که به مقاومت بالا در برابر حرارت زیاد، نیاز است. هر ماده دیگری به غیر از جرمهای نسوز در محیط خشن این کورهها استفاده شوند، به راحتی دچار خوردگی و آسیب خواهند شد. استفاده از انواع جرمهای نسوز در لایههای مختلف کوره، میتواند باعث جلوگیری از آسیب و خوردگی کورهها شود. این در نهایت، منجر به تولید محصولات بالاترین حد کیفی، میگردد.
![جرم نسوز در پاتیلهای مذاب](https://demo.technopol.ir/wp-content/uploads/2023/10/refractory-mass-molten-ladle-technopol.ir_.jpg)
نقش جرم نسوز در صنعت سیمان
جرم نسوز، میتواند در صنعت سیمان برای ساخت بخشهای مختلف خط تولید سیمان مورد استفاده قرار گیرد. معمولا از جرمهای نسوز مقاوم به قلیا و با محتوا آلومینای بالا در صنعت سیمان استفاده میشود. در حال حاضر در بسیاری از کورهها، سیلیکونهای بالایی و پایینی، گریت کولرها و… از جرمهای نسوز استفاده می شود.
نقش جرم نسوز در صنعت شیشه
در صنعت شیشهسازی، ساخت شیشه نیاز به دمای بالا دارد و قطعا این موضوع احتمال حریق را افزایش میدهد. نقش جرم دیرگداز در صنعت شیشه بسیار حائز اهمیت است. چرا که ماتریس یا جرمهای نسوز، میتوانند مقاومت بالایی در برابر حرارت را ارائه دهند. جرم نسوز سیلیسی، آلومینا و منیزیت، نمونه هایی از جرم های نسوز رایج در کورههای صنعت شیشه هستند.
قیمت جرم نسوز چقدر است؟
کاربردهای متنوع جرم نسوز در صنایع مختلف باعث شده تا این محصولات بسیار پرفروش باشند. قیمت جرم دیرگداز در بازار کشور ایران بر اساس عوامل متنوعی از جمله عوامل زیر محاسبه میشوند :
- نوسانات بازار : نوسانات موجود بازار، از اساسیترین عللهای افزایش یا کاهش قیمت جرمهای نسوز هستند. این عامل، سبب میشود تا ارائه یک قیمت واحد برای جرمهای نسوز، امکان پذیر نباشد. بدین منظور است که پیشنهاد میشود تا برای کسب اطلاعات از قیمت دقیق و به روز محصولات نسوز، حتما استعلام بگیرید.
- تکنولوژی شرکت سازنده : جرمهای نسوز، میتوانند بر اساس تکنولوژی شرکتهای سازنده، قیمت گذاری شوند. مسلما، هر چقدر تکنولوژیهای حرفهایتر در ساخت جرمهای نسوز به کار رود، قیمت آنها نیز به مراتب افزایش پیدا خواهد کرد. جالب است بدانید، نوع تکنولوژی ساخت در کیفیت نهایی مخلوطهای نسوز، به شدت موثر است. جرمهای نسوز با کیفیت، از طرح اختلاطهای پیشرفته و مهندسی شده بهره میبرند. این میتواند عملکرد هرچه بهتر جرمهای نسوز را در کاربردهای مختلف تضمین کند.
- ویژگیهای فنی و مکانیکی : مشخصههای فنی و مکانیکی جرمهای نسوز، بر اساس طرح اختلاط و ترکیبات موجود در آنها مشخص میشود. هر چقدر ویژگیهای فنی و مکانیکی این جرمها بهتر باشد، متعاقبا، قیمت جرم نسوز نیز به مراتب بالاتر خواهد رفت.
- نوع و جنس جرم نسوز : همانطور که در این مقاله بحث شد، جرمهای نسوز چه از نظر ترکیبات و طرح اختلاط و چه از نظر نوع اجرا، انواع مختلفی را شامل میشوند. پس، نوع جرم نسوز، از اصلیترین عوامل موثر در قیمت آن است. پس، قبل از تهیه، حتما باید نوع و جنس جرم نسوز، متناسب با نیازهای پروژه تعیین گردد. این میتواند در کنترل و بهینهسازی هزینههای ساخت و ساز به شدت موثر باشد.
- اندازه یا مقدار جرم نسوز : بدیهی است که حجم مصالح مخصوصا مخلوطهای پودری چون جرمهای نسوز، میتواند در تعیین قیمت فاکتور خرید آن موثر باشد. جرمهای نسوز با واحد کیلوگرم به فروش میرسند. آنها عمدتا در کیسههای 25 کیلوگرمی به بازار عرضه و به فروش میرسند. مسلما هر چقدر حجم مورد نیاز از جرمهای نسوز بیشتر شود، قیمت نیز به طور مستقیم بالاتر میرود. پس، پیشنهاد میشود تا قبل از تهیه جرمهای نسوز، با متره و برآورد پروژه، حجم مورد نیاز جرم نسوز را محاسبه و طبق آن، به طور بهینه خرید کنید. این در کنترل هزینههای پروژه، گامی موثر است.
- گرید جرمهای نسوز : گرید جرمهای نسوز نیز میتواند بر روی قیمت آنها موثر باشد. به طوری که هر چقدر برای ساخت یک گرید جرم نسوز، متریال یا مواد اولیه بیشتر و باکیفیت تری به کار رود، قیمت آن نیز به مراتب بالاتر خواهد رفت.