جرم نسوز و انواع آن !

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.‏

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.‏

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 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.‏

انواع جرم نسوز بر اساس ترکیبات تشکیل دهنده کدام است؟  ‏

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

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. ‏

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 :‏