ترکیب لعاب بر اساس کاربرد فریت ها یا مواد خام

1.       1)لعاب های سفید براق (Majolicas)

این لعاب ها با میزان اوپک (opacity) فوق العاده که آنها را از فریت های ترانسپارنت متمایز می سازد ، مشخص می شوند . لعاب های فوق الذکر در بدنه های رنگی کاتوفورت (Cottoforte) به کار می روند .

اوپک شدن لعاب یاوارد کردن یک عامل اوپک کننده ( سیلیکات زیرکونیم میکرونیزه ) به درون ترکیب فریت شده یا لعاب ، حاصل می شود . در این مورد ، درصد فریت در لعاب های با دمای پخت پایین بیشتر است ، در حالی که با افزایش دمای پخت لعاب میزان مواد خام افزایش می یابد .

 2)لعاب های مات

این لعاب ها با اشباع کردن شیشه توسط عناصر کریستال ساز و افزاینده سختی بدست می آیند . اکسیدهای روی ، تیتانیم ، کلسیم ، باریم و منیزیم ، توسط کریستالیزاسیون باعث مات شدن لعاب می شوند در حالی که اکسید آلومینیوم و گاهی سیلیکات زیرکونیم بوسیله سخت کردن ، لعاب را مات می کنند .

لعاب هایی که با استفاده از اکسیدهای روی یا تیتانیم مات می شوند . عمدتاً پایه شیشه ای قابل ذوب و بدون سرب دارند . زمانی که عامل مات کننده اکسید روی باشد ، لعاب سفید نیست و زمانی که اکسیدهای تیتانیم به کار برده می شود ، لعاب مایل به خاکستری و زرد رنگ است . لعاب هایی که بوسیله اکسیدهای قلیایی خاکی مات می شوند ، عموماً سفید رنگ و به میزان قابل توجهی ویسکوز هستند .

لعاب هایی که بوسیله سخت کردن مات می شوند ، دارای پایه و ترکیب شیشه ای قابل ذوب هستند ( فریت های گروه 3 را ببینید) که توسط آلومینا ، کورندوم و سیلیکات زیرکونیم کاملاً سخت می شوند .

بسته به نوع عامل مات کننده ، لعاب های satiny ( نوعی لعاب نیمه مات به رنگهای مختلف و اطلس نما )             ( اکسی آلومینیوم یا کورندوم ) یا لعاب های نوع سنگی ( سیلیکات زیرکونیم ) ممکن است تولید شوند .         لعاب های مات (znO-caO) که در دمای پایین پخته می شوند ، از فریت های گروه 6 تهیه می شوند ، در حالی که برای دمای پخت بالاتر ، ترکیب لعاب عمدتاً شامل مواد خام حرارت ندیده می باشد .

 3)لعابهای مرمرین (Marble Glazes)

این لعاب ها می توانند در حکم لعاب های مات دسته بندی شوند ، اما به علت فرمولاسیون منحصر به فرد خصوصیات ویژه ، در بسته جداگانه ای قرار می گیرند . برای بدست آوردن این نوع لعاب ، ماده شیشه ای قابل ذوب (فریتهای گروه 4A/B برای دماهای پخت پایین) ، توسط سیلیکات زیرکونیم میکرونیزه اوپک شده با مخلوطی از اکسیدهای SnO₂-TiO₂-ZnO به نسبت 5 به 6 ، 2 به 3 ، و 1 به 2 مات می شود .

 

1.       4)لعاب های موم مانند و براق (Waxy Glazes)

این مطلب به لعاب هایی مربوط می شود که خصوصیات حد واسط بین لعاب مرمرین و فریت ترانسپارنت را نشان می دهند ( قابل ذوب ، نیمه اوپک ، نیمه براق) . در نتیجه ، ترکیب آنها تقریباً به صورت زیر می باشد:

-  ماده شیشه ای با قابلیت ذوب متوسط ( فریت های گروه 3 یا مخلوط فریت های گروه های 1 و 4 )

-         کمی اوپک شده با استفاده از سیلیکات زیرکو نیم (4-%8)

-         کمی مات شده با استفاده از (1/2-4/5-0/1) TiO₂-ZnO-SnO₂

1.       5)لعاب های کریستالین

فرایند کریستاله شدن ، با پختن ترکیب شیشه ای قابل ذوب غنی از اکسید روی یا اکسید تیتانیم در دمای پخت بالا صورت می گیرد .

 6) لعاب نگه دار Spekled or Torn Glazes ( لعاب فلزی با لکه های رنگی متفاوت از رنگ لعاب که بطور یکنواخت در تمام سطح جسم پخش شده است)

این لعاب ها با اشباع کردن ترکیبات شیشه ای دارای قابلیت ذوب زیاد و واکنشگر ، توسط مقادیر زیاد   سیلیکات زیرکونیم ، بدست می آیند . لعاب های فوق الذکر در دمای پخت پایین ، حاصل می شوند . برای تهیه این لعاب ها از فریت های گروه 6 استفاده می شود . به منظور بهتر نمودن اثر "torn" توصیه شده که یک لایه نازک از لعاب قابل ذوب آماده ، در زیر لعاب ، استفاده شود .

1.       7)لعاب های زمخت (Rustic Glazes)

این گروه شامل کلیه لعاب هایی است که از مواد کمابیش قابل ذوب تشکیل شده اند و با استفاده از مواد درشت (شن و کوراندوم) به شدت سخت می شوند . این مواد معمولاً در پایان عمل خرد کردن و سایش وارد ترکیب     می شوند و بنابراین به میزان کمی با سایر مواد مخلوط می گردند .

  8)آوانتورین (Aventurines)

لعاب هایی هستند که با کریستال ریز در سوسپانسیون مشخص می شوند ( Fe – Cr – Cu ) و با ترکیب اکسید سرب و یا ترکیبات قلیایی – بوریک قابلیت ذوب زیادی دارند . کریستالیزاسیون ، نتیجه اشباع شدن فریت در حالت گرم با یک اکسید و سپس جدا شدن آن طی مرحله سرد شدن است .

 9)زیر لعابی ها (Underglazes)

به لعاب هایی کمابیش قابل ذوب که هرگز به تنهایی استفاده نمی شوند و فقط زیر انواع دیگر لعاب ها به کار برده می شوند ، اطلاق می گردد . ( لعاب های موارد 8-7-6-5-4 را ببینید ) .

 10) انگوب ها

ترکیبات رسمی شیشه ای شده هستند که به بدنه زده می شوند تا تخلخلی بر روی بدنه باقی نماند . انگوب ها معمولاً برای جلوگیری از خروج مواد فرار ( مانند CO₂ و SO₂ ) از بیسکویت یا جلوگیری از آلودگی های حاصل از فرسایش سطح لعاب ( نوع پیریت ) بر روی بدنه ، بکار می روند . انواع لعاب های شرح داده شده بطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند .

اگر چه بسیاری از انواع دیگر لعاب ها در بازار در دسترسند ، اما هر یک از آنها ممکن است در یکی از گروههایی که قبلاً توضیح داده شد ، وجود داشته باشند . با دانستن اصول و ترکیبات پایه میتوان اثرات ، جلوه ها و تغییرات مطلوب و مورد نظر را بدست آورد

انواع اصلی فریت

در صنعت ، اصطلاح " فریت " بیانگر یک مخلوط مذاب شیشه ای است که بطور ناگهانی بوسیله آب سرد         می شود . فریت ها بعنوان ماده اصلی ترکیب لعاب های با دمای پخت پایین ، به منظور پایدار نمودن و ثبات ترکیبات به کار می روند .

فریت های زیادی با ویژگی ها و خصوصیات متفاوتی از لحاظ قابلیت ذوب ، شفافیت ، کدری و ماتی در بازار در دسترسند . فریت ها بر اساس مهم ترین خصوصیاتشان به صورت زیر دسته بندی می شوند :

1. فریت های شفاف یا ترانسپارت براق و ویسکوز (معمولاً " فریت ترانسپارت " نامیده می شوند )

فریت هایی با نقطه ذوب پایین هستند که از مقدار قابل توجهی SiO₂ (50-60%) و مقادیر کمی Flux یا مواد کمک ذوب (20-25%) شامل Na₂O ، K₂O ، pbo ، B₂O₃ ، تشکیل شده اند .

باقی مانده شامل پایدار سازها یا Stabilizer ها ( Mgo ، BaO ، CaO ، ZnO ، Al₂O₃ ) می باشد که در مقادیر بسیار کم ( ماکزیم 7 تا 9% ) موجود است .

این فریت ها عمدتاً برای آماده سازی لعاب های ترانسپارنت به کار می روند ، همچنین گاهی در مقادیر کم وارد ترکیب لعاب های با دمای پخت پایین می گردند . هنگامی که لعاب های با دمای پخت بالا تهیه می شوند ، استفاده از این فریت ها نسبت به فریت های دیگر افزایش می یابد .

این فریت ها تقریباً برای آماده سازی تمام لعاب هایی که در دمای بیش از c1100 پخته می شوند ، مورد استفاده قرار می گیرند تا فرایند شیشه ای کردن (Vitrification) را کامل تر نموده و فراورده را بیشتر و بهتر ذوب کنند .

 2. فریت های اوپک ، براق ، ویسکوز (معمولاً لعاب های سفید زیر کون یا ماژولیکا نامیده می شوند )

این فریت ها فقط از لحاظ اوپک کردن با گروه قبلی تفاوت دارند . سیلیکات زیرکونیم باعث اوپک کردن فریت می گردد که مقدار آن در ترکیب 8 تا 14 % است .

این فریت ها عمدتاً برای تهیه لعاب های براق سفید که هم در دمای بالا و هم در دمای پایین پخته می شوند ، بکار می روند . معمولاً مقدار فریت در ترکیب لعاب با دمای پخت بالا کاهش یافته و مواد کمکی افزایش می یابند . این فریت ها به ندرت برای لعاب هایی که غیر از نوع سفید براق هستند ، به کار می روند .

 3.فریت های ترانسپارنت براق با قابلیت ذوب متوسط

این فریت در مقایسه با گروهی که در بالا شرح داده شد ، قابلیت ذوب بیشتری دارند . در واقع ، در حالی که مقدار سیلیس به 35-%50 کاهش پیدا می کند ، درصد مواد کمک ذوب ( Li₂O ، B₂O₃ ، pbo ، K₂O ، Na₂O )       به 30-%40 افزایش می یابد .

این فریت ها در ترکیب کلیه لعاب هایی که در دمای پایین پخته می شوند ، به فراوانی مورد استفاده قرار می گیرند . گاهی این فریت ها (در مقادیر کم) برای تهیه برخی لعاب های ویژه با دمای پخت بالا مانند لعاب های چرمی "Leather" و سفید مرمری "Marble White" به کار برده می شوند .استفاده گسترده از این فریت ها به علت ماهیت قابل ذوب بودن آنهاست که به ورود مقادیر زیاد مواد خام درون آسیا و فرایند کریستال شدن عوامل مات کننده ، کمک می کند . بنابراین با به کار بردن تنها یک فریت و تغییر دادن مواد کمکی اضافه شده به ترکیب درون آسیا ، امکان بدست آوردن انواع متفاوت لعاب ها هم از نظر تکنیکی و هم از نظر هنری وجود دارد .

 4.فریت های مات Matt Frits (CaO-ZnO-TiO₂)

این فریت ها با کریستالیزاسیون یا تبلور (Devitification) یک عنصر که به میزان زیادی در یک سیستم شیشه ای مناسب وجود دارد ، توصیف می شوند . کلسیم ، باریم ، روی و تیتانیم باعث بلور (Devitification) می گردند.

کریستال شدن کلسیو باریم ، در مواد شیشه ای قلیایی حاوی بور صورت می گیرد در حالی که روی و تیتانیم   در مواد عاری از سرب به کریستال تبدیل می شوند .

فریت های مات کلسیم و باریم معمولاً عاری از سرب ، ویسکوز و اوپک هستند . در عوض ، فریت های مات روی ، قابلیت ذوب کمی دارند ، دارای سرب می باشند (pbo=25-%30) و نیمه اوپک هستند .فریت های مات تیتانیم نیز قابلیت ذوب کمی دارند ، دارای سرب هستند ، اوپک می باشند و رنگ آنها متمایل به زرد است . این فریت ها معمولاً در لعابهای مات ، یا بعنوان عامل اصلاح کننده در ترکیب لعاب هایی که زیاد مات نیستند به کار می روند .

در بسیاری مواقع znO-caO-BaO-TiO₂ ترجیحاً بجای مواد خام معادل وارد ترکیب فریت می شوند . این امر به علت اجتناب از استفاده از مواد خامی مانند کربنات ها (Caco₃-Mgco₃)که دارای مواد فرار مانند Co₂   هستند می باشد .

 5.فریت های دارای ترکیب رنگی

تنها تفاوت این فریت ها با گروه های قبلی در رنگی بودن آنهاست ، بطوریکه ممکن است در گروه های 3 و 4 نیز قرار گیرند . عوامل ایجاد کننده رنگ که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، عبارتند از : آهن ، کبالت ، منگنز ، مس ، کادمیم و سلنیم .

فریت های حاوی کادمیم و سلنیم بدون هیچگونه افزودنی به کار می روند تا لعاب های خاصی بدست آید که به شکل دیگری قابل حصول نیستند . بقیه فریت ها فقط برای تولید فریت های ترانسپارنت رنگی بکار می روند یا به شکل پایدار وارد می شوند ، ترکیب رنگی آنها زمانی استفاده می شود که اثرات تابشی خاصی انتظار داشته باشیم . در جدول 1-1 و 2-1 ، قابلیت ذوب و مشخصات ترکیبات نوعی برخی از فریت ها را مشاهده می کنید.

فرایند تولید فریت ، بطور شماتیک در زیر خلاصه می شود :

-         مواد خام گوناگون تشکیل دهنده فریت ، پس از کنترل کیفیت ، در سیلوها انبار می شوند .

-         ترکیب آمیز (Batching) معمولاً به صورت اتوماتیک انجام می شود .

ترکیبات مختلف به روش خشک مخلوط می شوند .

-         مخلوط حاصل درون کوره ریخته می شود تا کاملاً ذوب شود .

-  سپس ماده گداخته مذاب درون یک محفظه پر از آب ریخته می شود تا سریع با آب سرد شود . این سرد شدن سریع باعث تردی و شکنندگی شیشه می شود تا در مراحل بعدی به راحتی آسیاب شود .

دو نوع کوره فریت وجود دارد :

-         کوره های چرخشی متناوب

-         کوره های پیوسته یا Continous

 

مقدمه

یک عقیده قدیمی وجود دارد که چهار عنصر اصلی جهان آب و آتش و باد و خاک می‌باشد. هر چند که بشر امروزی بطلان این عقیده را ثابت نموده اما ادغام و هماهنگی کامل و زیبای این عناصر را نمی‌توان در پیدایش صنعت سرامیک و محصولات سرامیکی کتمان نمود.

طبق تعاریف قدیم، یک فرآورده سرامیکی محصولی است از دوغاب (مخلوطی از خاک و آب) که در یک محیط گرم و خشک و در نهایت در آتش سخت می‌گردد.

مطابق تعاریف جدید سرامیک‌ها عبارتند از اشیاء جامدی که اجزاء اصلی تشکیل دهنده آنها مواد معدنی غیر فلزی بوده که ابتدا شکل گرفته و سپس در حرارت سخت می‌گردند.

سرامیک‌ها در چهار خانواده بزرگ به شرح زیر طبقه بندی می‌شود:

1.      فرآورده های ویژه و سرامیک‌های تکنیکی

2.      دیر گدازها

3.      فرآورده های زمخت

4.      فرآورده های ظریف

خانواده فرآورده های ظریف به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1.      ظروف خانگی

2.      سرامیک‌های بهداشتی

3.      کاشی‌ها

4.      مقرء ها و عایق‌های الکتریکی

به طور خلاصه پروسه تولید کاشی شامل موارد زیر می‌باشد:

آماده سازی مواد اولیه بدنه کاشی‌ها

مواد اولیه عمده بدنه کاشی‌ها خاک‌های مختلفی است که از معادن کشور تأمین می‌شود.

به طور کلی این مواد شامل سه دسته زیر می‌باشند که بر اساس نقش آنها در بدنه طبقه بندی گردیده‌اند:

·       مواد اولیه پلاستیک

·       پر کننده‌ها (فیلرها Fillers)

·       کمک ذوبها یا گداز آورها (Fluxes)

1. مواد پلاستیک

رس‌ها مهم‌ترین، پر مصرفترین و قدیمیترین مواد اولیه در صنعت سرامیک می‌باشند و اصولاً صنعت سرامیک حیات خود را مدیون رس می‌باشد. اصطلاح رس به کلیه خاکهائی اطلاق می‌شود که دارای خاصیت پلاستیسیته می‌باشند و خاصیت پلاستیسیته به صورت زیر تعریف می‌شود:

خاصیتی است که یک ماده را قادر می‌سازد تا در اثر یک نیروی خارجی بدون شکست و گسستگی تغیر شکل داده و بعد از حذف یا کاهش نیرو همچنان حالت خود را حفظ نماید. خاک رس به خاکی گفته می‌شود که بخش عمده آن کانی‌های رسی می‌باشند. کانی‌های رسی از تجزیه و هوازدگی سنگ‌های آذرین (سنگ‌هایی حاصل از انجماد ماگما) مثل گرانیت، پگماتیت گرانیت و... به وجود می‌آیند. گرانیت ها از سه کانی میکا، کوارتز و فلدسپات با نسبت‌های تقریباً برابر تشکیل شده‌اند. در بین این سه کانی، فلدسپات در برابر آب و هوازدگی از همه ضعیف‌تر و ناپایدارتر بوده و پس از میلیون‌ها سال به کانی‌های رسی تبدیل می‌شود.

بنابراین در خاک‌های رسی علاوه بر کانی رسی، کانی‌های کوارتز و میکا و حتی فلدسپات به مقدار زیادی وجود دارد و هر چند میزان کانی‌های رسی بیشتر باشد خواصی نظیر پلاستیسیته در حد بالاتری قرار خواهد داشت.

مینرالهای (Minerals) رسی را بر اساس ساختمان مینرالی به گروه‌های مختلفی تقسیم بندی می‌کنند که از بحث ما خارج می‌باشد اما جهت یاد آوری مهم‌ترین کانی‌های رسی مصرفی در این صنعت شامل کائولیت ها، مونت موری لونیت ها، ایلیتها، لوئیزیتها و... می‌باشند.

اما دلایل عمده استفاده از رس‌ها در این صنعت به شرح زیر می‌باشد:

·         به علت وجود بنیان‌های مولکولی Sio2,Al203 در ساختمان رس‌ها بعد از پخت فازهای بسیار سخت سیلیکاتی را تولید نموده و موجب افزایش مقاومت در محصولات می‌گردند. کانی‌های رسی با سختی تقریباً یک موجب ورود این بنیان‌ها در فرمول بدنه می‌گردند. در حالی که اگر بخواهیم همین مواد را به طور خالص که بنام کوارتز و کراندم با سختی به ترتیب 7 و 9 می‌باشند در فرمول وارد کنیم سایش آنها تقریباً غیر ممکن و بسیار هزینه بر خواهد بود. بنابراین هزینه خریداری رس‌ها بسیار پایین‌تر از مواد دیگر است.

·         در بین کانی‌های موجود در طبیعت رس‌ها بسیار ریز دانه‌ترند و گاهاً میلیون‌ها برابر کوچک‌ترند و از طرفی به واسطه شکل لایه ای موجب ایجاد یک دوغاب هموژن می‌گردند که زمان ته نشینی آن بسیار طولانی است در حالی که مواد دیگر چنین خاصیتی را ندارند.

·         رس‌ها به واسطه خاصیت پلاستیسیته موجبات شکل پذیری آسان‌تر محصول را فراهم می‌آورند و از طرفی به واسطه چسبندگی بالایی که دارند می‌توانند باعث افزایش استحکام خام و خشک و کاهش ضایعات گردند و این امکان را فراهم آورند که بر روی محصول دکورها و چاپ‌های مختلف اعمال گردد.

2. پرکننده‌ها

مواد غیر پلاستیکی هستند که به بدنه اضافه می‌گردند و معمولاً دارای نقطه ذوب بالا و مقاومت شیمیایی خوبی بوده و مهم‌ترین وظیفه آنها جلوگیری از تغییر شکل بدنه در طول پخت، انبساط حرارتی مناسب و کنترل انقباض‌تر به خشک و خشک به پخت می‌باشد.

علاوه بر این موارد پر کننده‌ها در تعین تخلخل و رنگ (سفیدی) بدنه اتصال مناسب لعاب و بدنه و اصلاح بافت بدنه خام و... نیز نقش بسیار مهمی را ایفا می‌نمایند. مهم‌ترین و رایج‌ترین پر کننده‌ها در صنعت سرامیک سیلیس و آلومین (کروندوم) می‌باشد. مهم‌ترین نقش سیلیس تشکیل فازهای سیلیکاتی سخت و حتی فلز مایع را در حین پخت دارد که باعث چسبیدن ذرات دیگر می‌شود. مصرف آلومین علاوه بر نقش‌های مذکور باعث می‌شود که بتوان محصول نازک‌تر تولید نمود و نیز باعث کاهش تغییر شکل محصول در حین پخت و کاهش ترک‌های پخت و بهبود و رنگ فراورده و نیز افزایش مقاومت شیمیایی می‌گردد.

3. گدازآورها

گدازآورها موادی هستند که به جهت کاهش نقطه ذوب بدنه  و یا لعاب مصرف بالایی در این صنعت دارند. گدازآورها در هنگام پخت بدنه ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه ای را در بدنه به وجود می‌آوردند که کلیه بلورهای موجود در بدنه پخته در بر گرفته و بدین ترتیب موجب افزایش استحکام محصول نهایی می‌گردند.

مهم‌ترین گدازآورهای بدنه، اکسید های سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم می‌باشند که جهت تأمین آنها از فلدسپاتهای سدیک، پتاسیک و کلسیک استفاده می‌شود.

اما غیر از این مواد، موادی نظیر کربنات‌ها مثل کلیست و دولومیت نیز در بدنه کاشی‌های دیواری مصرف می‌شود که نقش تأمین جذب آب را در این کاشی‌ها ایفا می‌نماید.

فرآیند تولید کاشی و سرامیک

1- آماده­سازی مواد

این بخش شامل آماده­سازی مواد اولیه جهت تهیه بدنه کاشی می­باشد. منظور از آماده سازی مواد اولیه اعمالی است که بعد از ورود مواد اولیه به کارخانه و قبل از توزین و اختلاط آنها، انجام می‌گیرد این مرحله اولین مرحله در خط تولید کارخانجات بوده و به طور عمده شامل خرد کردن و آسیاب نمودن مواد است. مراحل مختلف این بخش با توجه به تکنولوژی بکار رفته جهت شکل دادن محصول تولیدی (تهیه بدنه) و همچنین با توجه به نوع محصول تولیدی متفاوت است.

آماده سازی مواد اولیه بسته به نوع مواد و اندازه آنها متفاوت است.

در مرحله خردایش که بیشتر در مورد مواد سخت و دانه درشت بکار می‌رود توسط یکسری از سنگ شکن‌های مختلف مواد درشت به مواد ریز تبدیل می‌گردد. سنگ شکن‌های مختلف رایج در صنعت سرامیک فکی، چکشی، مخروطی و غلطکی و دوار و...می‌باشد.

در مرحله آسیاب کردن عمدتاً از آسیاب‌های گلوله ای استفاده می‌شود.

آسیاب‌های گلوله ای، استوانه های بزرگی از جنس فولاد هستند. ابعاد استوانه به نحوی است که تقریباً طول استوانه برابر قطر آن می‌باشد و جدارهای این آسیاب‌ها به وسیله آستری از جنس لاستیک یا جنس آجر های آلوبیتی پوشیده شده است.

این استوانه‌ها حول محور خود که موازی سطح افق است گردش می‌نمایند. همچنان که از نام آسیاب گلوله ای نیز مشخص است در داخل این آسیاب‌های گلوله‌هایی وجود دارد که هنگام گردش آسیاب با مواد اولیه موجود در آن برخورد نموده و بدین وسیله باعث خرد شدن و سایش آنها می‌گردند.

جنس گلوله‌ها عمدتاً از آلوبیت و در برخی از مواد گلوله های طبیعی سیلیسی (فلینت) می‌باشد.

مقدار گلوله‌ها، شکل و کرویت و دانه بندی و خصوصاً سختی آنها عامل بسیار مهمی در کیفیت سایش مواد می‌باشد.

در آسیاب‌ها مواد به اضافه آب و مقادیر کمی روان ساز نظیر سیلیکات سدیم، تری پلی فسفات سدیم Tpp، کربنات سدیم و پس از مدتی سایش با دور مشخص و سرعت مشخص تبدیل به دوغ آب می‌گردد. مقادیر این مواد دقیقاً از قبل تست شده و مشخص شده می‌باشد.

نکته قابل توجه اینکه در هر یک از مراحل آماده سازی بازرسی‌ها و کنترل‌های لازم جهت عدم عدول از استاندارد های کارخانه ای صورت می‌گیرد.

کیفیت مواد ورودی، درصدهای اختلاط، مشخصه های محصول سنگ شکن و خصوصاً مشخصه های دوغاب پس از آسیاب نظیر دانسیته، ویسکوزیته و دانه بندی دقیقاً کنترل می‌شود.

2- آماده سازی پودر

جهت آماده سازی پودر از دوغاب از خشک کن‌های افشان یا پاشنده یا اسپری درایر استفاده می‌شود. دوغاب حاصل از آسیاب‌ها پس از دپو در مخازن دوغاب که موجب هموژن شدن دوغاب و بهبود خاصیت پلاستیسیته آن می‌گردد وارد مخازن دوغاب اسپری درایر می‌گردد. پمپ‌های پیستونی با فشار نسبتاً بالا دوغاب را به محفظه استوانه ای اسپری درایر که داغ می‌باشد اسپری نموده و دوغاب پس از برخورد با هوای داغ و تبخیر آب به پودر با رطوبت مشخص و دانه بندی مشخص تبدیل می‌شود. هوای محفظه و بخار آب پس از عبور از سلیکن ها و گردگیری از خروجی اسپری درایر خارج می‌شود و محصول آن که پودر می‌باشد از زیر قلف بر روی نوار نقاله ریخته و در داخل سیلوهای پودر دپو می‌شود.

کیفیت پودر به عوامل زیر بستگی دارد:

·         کیفیت دوغاب و فرمول بدنه و خصوصاً پلاستیسیته آنها و دانسیته و وسیکوزیته و دانه بندی دوغاب.

·         نوع اسپری درایر

·         نوع  نازل‌های پاشنده و تعداد و انداز سوراخ  و آرایش آنها

·         جنس نازل‌ها و سایر اجزاء نازل

·         ابعاد محفظه

·         کیفیت پمپاژ و فشار پمپ

·         رطوبت پودر و دانه بندی پودر

·         استحکام پودر و هموژن بودن رطوبت آنها

·         ماندگاری پودر

·         حرارت داخل محفظه، فشار داخل محفظه و میزان رطوبت محفظه

·         ثبات فشار گاز

3- شکل دهی یا پرس پودر

اساس این روش به طور ساده بدین ترتیب است که مخلوط مواد اولیه به صورت پودر با دانه بندی مناسب در حفره های قالب قرار گرفته و تحت فشار قرار می‌گیرد. بدین ترتیب مواد اولیه شکل حفره را به خود می‌گیرد. رطوبت پودر مورد استفاده حدوداً پنج درصد و دانه بندی پودر مشخص و باید ثابت باشد. امروزه در صنایع تولید کاشی، پرس‌های بسیار مدرن و با توانمندی‌های بالا وجود دارد که حتی می‌توان طرح را در مرحله پرس کردن اعمال نماید (به عنوان مثال طرح‌های vein در کاشی‌های گرانیتی) و قالب‌های رستیک در کاشی‌های کف و دیوار و پرسلان قسمت پرس در کارخانجات تولید کاشی به عنوان یکی از مهم‌ترین قسمت‌ها بوده و علت آن برمی گردد به اینکه در این قسمت کلاً ماده ای با یک ماهیت پودری به بدنه کاشی تبدیل می‌شود و این تغیر ماهیت با مشکلات زیادی همراه می‌باشد، نظیر:

·         دو پوست شدن محصول: به علت هوا گیری ناقص محصول که آن هم به ماهیت پودر و کیفیت پودر و حتی وضعیت قالب‌ها و سرعت‌های پرسینگ و خاک گیری و نیز فشارها و زمان‌های هواگیری بستگی دارد

·         ترک و شکستگی

·         لب ریختگی و گوشه پریدگی

·         تغیرات تراکم و در نهایت پس از پخت تغیرات ابعادی و نا گونیایی

عیوب مذکور اکثراً به راحتی در محصول قابل رویت و تشخیص و جدایش بوده و عمدتاً به کاهش‌های ضایعاتی و درجات پایین تبدیل می‌شوند. اما برخی از عیوب محصولات پرس مثلاً نا گونیایی به واسطه خاک گیری نامناسب می‌تواند در قسمت‌های بعدی خصوصاً پخت، خود را نشان دهند و به صورت مشکلاتی نظیر نا گونیایی و اختلاف سایز نمایان شوند.

4- خشک کردن محصول

خشک کن‌های جدید عمودی توانسته‌اند مشکل خشک کردن طولانی را در خشک کن‌های تونلی قدیمی که گاهاً تا چند روز طول می‌کشیده به کوتاه‌ترین زمان ممکن و حدود 20 دقیقه و حتی کمتر کاهش دهند.

ضایعات در خشک کن‌های تونلی که به صورت ترک و شکستگی خود را نشان می‌داده گاهاً به دلایل مختلف خیلی خیلی بالا می‌رفته و مشکلات دیگری به علت سیستم پیل چینی کاشی‌های خام (روی هم قرار دادن کاشی‌ها) اثر برجستگی‌های پشت کاشی بر روی سطح کاشی‌های زیرین نقش می‌بسته و پس از لعاب خوردن و پختن‌های کاملاً روی سطح لعاب دیده می‌شده در حالی که این مشکلات در سیستم جدید خشک کردن تقریباً حذف شده است.

5- اعمال لعاب و دکور

در کاشی‌های تک پخت نظیر کاشی‌های دیواری منوپروزآ، کاشی‌های کف و پرسلان های لعاب دار پس از مرحله خشک شدن کاشی‌ها وارد خط آبی می‌شوند و پس از اعمال انگوب (لعاب آستری) و لعاب و چاپ‌های مختلف توسط دستگاه‌های چاپ مختلف، پخت صورت می‌گیرد. هر رنگ چاپ را باید توسط یک دستگاه چاپ اعمال نمود و تعدد چاپ‌ها عمدتاً بستگی به استحکام خشک کاشی‌ها نوع دستگاه های چاپ و طول خط لعاب دارد در کارخانجات کاشی، عمدتاً دستگاه چاپ Flat سیلک اسکرین وجود دارد که حداکثر توانایی آنها اعمال 3 چاپ در کاشی‌های تک پخت است و هر چه تعدد چاپ‌ها زیاد شود ضایعات شکسته و ترک نیز افزایش می‌یابد.

ماشین‌های چاپ جدید نظیر روتو کالر یا سیلک اسکرین دوار توانسته امکان زدن چاپ‌های بیشتر را روی سطح کاشی فراهم آورد. در کاشی‌های دیواری دو پخت امکان اعمال چاپ‌های بیشتر بر روی سطح بیسکویت بدنه پخته شده حتی توسط دستگاه های چاپ مسطح وجود دارد.

لعاب لایه نازکی است که سطح روی کاشی را پوشانده و به وسیله ذوب مواد معدنی در سطح بدنه به وجود می‌آید و هدف از پوشاندن سطح بدنه به وسیله لعاب به طور عمده زیباتر نمودن محصول، افزایش مقاومت شیمیایی و مکانیکی آنها، غیر قابل نفوذ نمودن بدنه های متخلخل و بالاخره بهداشتی نمودن سطح فراورده می‌باشد لعاب‌ها با توجه به ساختمان آنها جزئی از انواع شیشه‌ها می‌باشند.

انگوب نیز نوعی لعاب با نقطه ذوب بالاتر می‌باشد که وظیفه آن پوشاندن رنگ بدنه و نیز اتصال قوی‌تر لایه لعاب اصلی با بدنه می‌باشد.

بمانند واحد آماده سازی مواد بدنه واحد لعاب سازی نیز یکی از قسمت‌های مهم کارخانه بوده که دارای سیستم توزین، آسیاب و مخازن ذخیره دوغاب آماده شده لعاب می‌باشد. پروسه آماده سازی به عنوان یکی از فرآیند های مهم تأثیرگذار بر کیفیت باید کلیه مراحل آن تحت کنترل باشد. این مرحله شامل:

·         انتخاب مواد اولیه

·         فرمول لعاب شامل درصد و مقدار اجزاء تشکیل دهنده بارگیری روان‌سازهای مربوط

·         زمان سایش با سمیل دانسته و وسکوزیته و دانه بندی دوغاب لعاب

·         عبور دادن لعاب از الک

·         هوا گیری و ماندگاری لعاب

از جمله پارامترهایی است که باید تحت کنترل باشد.

بسته به نوع محصول کاشی (دیواری یا کف، پرسلان و...) دستگاه‌های اعمال لعاب متفاوت است. مهم‌ترین روش‌های اعمال لعاب اسپری کردن و اعمال لعاب به روش آبشاری ریزشی می‌باشد.

6- پخت

پس از اعمال لعاب و دکور کاشی‌ها باید پخته شوند. البته بعضی از کوره های امروزی در ابتدای آنها یک منطقه خشک کردن و حتی یک کوره خشک کن افقی رولری وجود دارد که خود موجب ارتقاء کیفیت محصول شود.

مرحله پخت نیز یکی از مراحل بسیار ظریف تولید کاشی می‌باشد. منحنی پخت کاشی که به صورت منحنی زمان-دما تعریف می‌شود اساس پخت را تشکیل می‌دهد. نوع منحنی پخت برای محصولات مختلف و کاشی‌های مختلف متفاوت است. منحنی پخت بر اساس دما های مختلف کوره که توسط ثبات‌های متصل به ترموکوپل‌های موجود در دیواره‌ها یا سقف کوره ثبت می‌شوند رسم می‌شود. دیاگرام دارای جزئیات زیادی از جمله تعداد ترموکوپل‌های موجود در کوره می‌باشد.

راندمان پخت به مقداری انرژی گرمایی جذب شده توسط محصول بستگی دارد.

در کوره های قدیمی که از نوع تونلی بوده به علت کم بودن مقدار انرژی جذب شده توسط کاشی‌ها مشکلات زیادی وجود داشته از جمله :

یکنواخت نبودن هوا، مصرف زیاد انرژی، هزینه زیاد و نگهداری، مشکلات مکانیکی، دامنه متغیر ابعاد و مقادیر کم محصولات درجه یک

اما در کوره های امروزی که از نوع رولری می‌باشد این مشکل تا حد زیادی کم شده است.

کوره رولر شامل یک ساختار فولادی است که تکیه گاه کف، دیواره‌ها و سقف آن از مواد مختلفی مانند دیر گداز، عایق و سرامیک ساخته شده‌اند.

عایق بودن بالا و مقاومت بسیار خوب در برابر شوک حرارتی از ویژگی‌های این کوره‌ها می‌باشد. تمامی این‌ها اینرسی  گرمایی کوره را به حد اقل رسانده و موجب کاهش تغیرات منحنی پخت می‌شود و سرعت گرم شدن و سرد شدن کوره را تسهیل می‌نماید. سیستم محرکه و گرداننده رولری های کوره که شامل موتورهای که سرعت آنها قابل تنظیم بوده و بهره برداری بهینه از منحنی پخت را امکان پذیر می‌سازد؛ و امکان تنظیم سرعت موتورها که هر یک به مجموعه ای از رولرها متصل می‌باشد تنظیم سرعت رولرها و در نهایت کاشی را ممکن می‌سازد. سرعت موتورها دائماً توسط کامپیوتر کنترل می‌شود.

سیستم احتراق که شامل مشعل‌های مختلفی است که با گاز و دمیده شدن هوا کار می‌کند نیز توسط کامپیوتر کنترل می‌گردد.

هر منطقه شامل یک دسته مشعل در زیر روی رولرها می‌باشد و شامل تجهیزاتی نظیر وسایل کنترل دستی یا اتوماتیک گاز، سیستم احتراق الکترونیکی توسط الکترودهای وارد شده به محفظه احتراق مشعل و تنظیم اتوماتیک دما برای قسمت‌های مورد نظر در مسیر پخت می‌باشد.

این تنظیمات توسط یک سیستم اتوماتیک و خود کنترل مرکب از ترموکوپل‌های مختلف کنترل می‌شود که میزان گاز مشعل‌ها را تنظیم می‌نماید.

فعل و انفعالات مختلف در مراحل مختلف دمایی از ابتدا تا انتهای پخت شامل: حذف رطوبت یا آب جذب شده از محیط و حتی باقیمانده پس از خشک کردن و حتی جذب شده از لعاب ـ خارج شدن آب زئولیتی- سوختن و احتراق ترکیبات آلی که در خاک‌های رسی به وفور دیده می‌شود و آزاد شدن سولفات که خود تولید اسیدهای گوگردی می‌نماید.

تغییر شکل کریستالی کواتر از آلفا به بتا که با افزایش حجم ناگهانی مواجه بوده کربنات‌ها و آزاد شدن co2 تشکیل فازهای جدید سیلیکاتی و ... می‌باشد.

چنانچه مراحل مختلف پخت و حتی مراحل قبلی تولید و مواد اولیه تحت کنترل نباشد عیوب مختلف در محصول می‌تواند ایجاد شود از جمله:

·         دفرمگی تابدار شدن کاشی‌ها و سایر موارد مربوط به مسطح بودن

·         خراب شدن کیفیت سطح لعاب و ایجاد سوراخ‌های سوزنی

·         لعاب نگرفتگی و لعاب پریدگی

·         ترک‌های مویی لعاب ترک‌های مکانیکی و شکستگی و گوشه پریدگی

·         نقاط سیاه و Black core

·         کثیفی‌های سطح لعاب

·         نا گونیایی و اختلاف سایز

·         تغیر طیف چاپ و زمینه

·         شفافیت و موارد مربوط به درخشندگی سطح بیشتر در مورد لعاب‌های تراس و اپک

·         استحکام کم و ترد و شکننده بودن

7- پولیش

این مرحله تنها در مورد کاشی‌های گرانیتی بدون لعاب اعمال می‌شود.

کاشی گرانیتی به گروهی از کاشی‌ها اطلاق می‌شود که جذب آب آنها کمتر از 0.5 درصد باشد. در عمل کارخانجات تولید کاشی گرانیتی جذب آب کاشی‌ها را زیر 0.2 درصد تعریف می‌نمایند.

مشکلی که جذب آب (تخلخل باز) در کاشی‌های گرانیتی خصوصاً کاشی پولیش خورده ایجاد می‌نماید لک پذیری کاشی‌هاست.

تفاوت نسبت کاشی‌های گرانیتی با کاشی‌های دیگر بدون لعاب بودن این کاشی‌هاست که همین موضوع باعث شده که تمیز کردن این کاشی‌ها نسبت به کاشی‌های لعاب دار کمی مشکل‌تر باشد و حتماً باید از محلول‌های شوینده در بر طرف کردن بعضی از لکه‌ها استفاده نمود. در این خصوص تولیدکنندگان کاشی گرانیتی یک سری اطلاعات مربوط به تمیز کردن انواع لکه را در اختیار مشتریان خود قرار می‌دهند. برای اینکه موضوع لک پذیری کاشی‌ها که مورد سؤال اکثر مشتریان می‌باشد بیشتر باز شود باید خاطر نشان نماییم که در کاشی‌ها دو نوع تخلخل وجود دارد یکی تخلخل باز و دیگری بسته.

در تخلخل باز چنانچه اگر آب روی کاشی ریخته شود به مرور از کاشی عبور می‌نماید ولی در تخلخل‌های بسته آب نفوذ نمی‌نماید.

مقدار عبور آب از تخلخل‌های باز به درجه حرارت آب نیز بستگی دارد و چنانچه آب گرم‌تر باشد میزان نفوذ بیشتر خواهد بود. مقدار تخلخل در کاشی‌ها از سطوح خارجی به داخلی متفاوت است و از سطح به داخل بیشتر می‌شود.

و سطح کاملاً خارجی کاشی‌ها خصوصاً در کاشی‌های با جذب آب زیر 50% به هیچ وجه تخلخل باز ندارد. بنابراین در کاشی‌های مات یا پولیش نخورده سطح کاملاً خارجی نفوذ ناپذیر است و کمتر لک می‌گیرد. اما در کاشی‌های مات پولیش نخورده به علت پرزدار بودن و ناصاف بودن سطح مقدار کثیف شدن سطح بیشتر از کاشی‌های پولیش خورده است. اما این کثیفی را می‌توان به راحتی تمیز نمود.

در کاشی‌های پولیش خورده به علت اینکه حدود 0.5 تا 0.8 میلی‌متر از لایه رویی کاشی‌ها ساب داده می‌شود تخلخل‌های بسته به سطح باز می‌کنند و همین منافذ می‌توانند لک و کثیفی را جذب نمایند اما همین مورد نیز در کاشی‌ها با جذب آب زیر 0.1 درصد مشکل خاصی ایجاد نمی‌نماید

توصیه: مشتریانی که از کاشی‌ها گرانیتی برای پوشش کف استفاده می‌نماید باید توجه داشته باشند که این منافذ ریز در روزهای اولیه پس از نصب می‌تواند با جذب گرد و غبار کاملاً نفوذ ناپذیر شوند که با توجه به آنالیزی که از سوابق لک‌ها صورت گرفته اکثر لکه‌ها در مرحله نصب ایجاد می‌شود. بنابراین توجه مشتریان را به موارد زیر جلب می‌نماییم:

·         به هیچ وجه از بندهای رنگی برای کاشی‌های گرانیتی استفاده نشود

·         از دوغاب رنگی برای پر کردن درزها استفاده نشود

·         سطح کاشی‌ها پس از نصب کاملاً تمیز شود

·         در روزهای ابتدایی از ریختن مواد لک کننده خودداری شود

 

 

عنوان :

استاندارد دیرگدازها

تهیه و تنظیم :

عظیم کریمی طاهر، عباسعلی خدادادی، سعید علی اصغرزاده

 

 

سال 1391

تعریف مواد نسوز (Refractory Materials)

مواد نسوز، موادی هستند غیر آلی و غیرفلزی که مشخصات فنی خود را در دمای بالا به سختی از دست می دهند و به عنوان مواد سازنده بدنه کوره های صنعتی کاربرد دارند. دمای بالا در سیستم های استاندارد مختلف دنیا بر اساس نقطه ذوب آهن تعریف شده است. بعنوان مثال در سیستم DIN آلمان 1580 درجه سانتی گراد (معادل مخروط زگر 26) و در سیستم ASTM آمریکا 1430 درجه سانتی گراد (معادل PCE15) بعنوان دمای بالا تعریف شده است.

 

کانیهای نسوز (Refractory Minerals)

کانیهای صنعتی با خواص نسوز در بین سایر کانی ها دارای بازار خوبی بوده و علاوه بر آن بسیاری از افزودنی ها، بایندرها (چسب ها) و سایر مواد شیمیایی برای تولید کنندگان محصولات نسوز مورد نیاز می باشند.

در صنایع مصرف کننده کیفیت از جایگاه خاصی برخوردار است، کیفیت مطلوب میتواند روی قیمت تمام شده محصولات از جمله آهن، فولاد، سیمان و ... اثرگذار باشد. با توجه به بحث بهره وری و کاهش قیمت تمام شده حجم ویژه مصرفی نسوز معنی پیدا می کند، به عبارتی مشتریان بدنبال کاهش مصرف نسوز برای هر تن محصول خود می باشند، از این رو کیفیت محصولات جدید با طول عمر بالا جایگاه پیدا می کند و بدنبال خود مواد معدنی مربوطه را تحت تأثیر قرار می دهد.

 

طبقه بندی مواد اولیه نسوز

الف) اسیدی

ب) قلیائی

ج) ویژه

د) عایق

الف) مواد اولیه نسوز اسیدی (Acidic Redractory Raw Materiaals)

               (مجموعه : SiO₂ – Al₂O₃)

1. مواد اولیه سیلیسی (Silica)

2. مواد اولیه آلومین پایین (Low Alumia)

3. مواد اولیه آلومین بالا (High – Alumina)

 

1) مواد اولیه سیلیسی (Silica) :

1-1) کوارتز (Quartz)

* آمار تولید جهانی در این کتاب مربوط به سال 2008 می باشید.

 

زمین شناسی

کوارتز یکی از فراوان ترین کانی های مقاوم شیمیایی بوده که از توده های رسوبی، آذرین و دگرگونی در پوسته زمین بوجود می آید.

 

 

سه نوع اصلی این سنگ ها عبارتند از :

·        سنگ های دگرگونی متشکل از توده بلوری درشت

·        سنگ های رسوبی متشکل از بلورهای ریز متراکم شده

·        ماسه های سیلیسی که از هوازدگی طبیعی و یا فرآوری سنگ های رسوبی و دگرگونی بوجود می آیند.

 

درجه بندی نسوز

* رسوبات سیلیسی :

با بیش از 96 درصد SiO₂ که با افزودن حداکثر 4 درصد Cas بعنوان کمک ذوب در دمای 600 درجه سانتی گراد تشکیل ولاستونیت میدهد.

* سیلیس ذوبی :

با بیش از 5/99 درصد SiO₂ که از طریق ذوب ماسه های سیلیسی توسط الکترود کربنی، قوس کربنی، قوس پلاسما یا اکستروژن پیوسته گازی تولید می گردد و دارای انبساط حرارتی و مقاومت به شوک بسیار پایین می باشند.

 

کاربردها

ترکیب شیمیایی آجرهای سیلیسی

 

در پخت آجرهای سیلیسی، درجه تغییرات کریستالی کوارتز به عنوان یک نکته کلیدی محسوب میگردد، این آجرها دارای مقاومت شوک حرارتی مناسب در بالای 600 درجه سانتیگراد و همچنین کیفیت مطلوب تا دمای 1700 درجه سانتی گراد بوده، علاوه بر این دارای مقاومت خوبی در مقابل خورندگی سرباره های اسیدی می باشند، در ترکیب آجرهای سیلیسی با انتقال حرارت و تراکم بسیار بالا، سیلیکون کاربید یا سیلیکون نیترید استفاده می شود. سیلیس ذوبی در نسوزهای صنعت شیشه، کوره های کک سازی و مناطق حساس صنایع فلزات غیرآهنی استفاده می شوند.

 

2) مواد اولیه آلومین پایین (Low Alumia)

1-2) آلومینو ـ فیلوسیلیکات ها (Alumino-Phyllosilicates)

1-1-2) گروه رس ها (Clay Croup)

1-1-1-2) پایروفیلیت (Pyrophyllite)

2-1-1-2) کائولینیت (Kaolinite)

 

1-1-1-2) پ پایروفیلیت (Pyrophyllite)

 

 

 

زمین شناسی

بطور مشخص پایروفیلیت محصول دگرسانی هیدروترمال اسیدی سنگ های آلومینو ـ سیلیکات در دمای بالای 400 درجه سانتی گراد می باشد.

 

انواع پایروفیلیت

* Agalmatolite :

بصورت توده متنوع با ترکیبات جزیی دیگری نظیر مسکویت، میکا، کوارتز، کائولین و کیانیت بوده که غالباً در چین یافت می شود.

* Roseki :

نوعی پایروفیلیت با حداقل سر یزیت، کائولین و کوارتز که غالباً در ژاپن و کره جنوبی یافت می شود.

* Wonderston :

نوعی پایروفیلیت با حداقل کلریت، رتیل و اپیدت که غالباً در آفریقای جنوبی یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

خواص نسوز این گروه از مواد اولیه بستگی به مقدار کانی ها دارد، این ماده اولیه در دمای 1200 درجه سانتیگراد تجزیه و تشکیل ترکیبی از کانی های کریستوبالیت و مولایت میدهد که باعث افزایش سختی از 1 به 8-7 موس می شود، کاهش مقدار سریزیت و قلیائی ها و همچنین تعدیل Fe₂O₃ و TiO₂ به زیر یک درصد و افزایش Al₂O₃ به 21 درصد از الزامات است. میزان Al₂O₃ پایروفیلیت کلسینه بین 29-25 درصد می باشد.

 

کاربردها

پایروفیلیت در مواد ویژه نسوز آلومینو سیلیکات، آجرهای شاموتی عایق و در واگن های کوره استفاده می شود.

 

2-1-1-2) کائولینیت (Kaolinite)

 

زمین شناسی

کائولینیت حاصل دگرسانی سنگ های غنی از آلومینو سیلیکات بدون آب نظیر فلدسپار پتاسیک در گرانیت ناشی از هوازدگی یا هیدروترمال یا هر دو است، این ذخایر ممکن است در محل طبیعی خود بجا مانده (مانند کورن وال انگلستان) و یا تغییر مکان داده و تشکیل لایه های ضخیم بصورت سنگ های رسوبی نرم را بدهند. (مانند جورجیانی آمریکا).

درجه کائولینیتی شدن، سنگی شدن و فرایندهای پس از آن باعث ایجاد منابع گوناگون کانی های نسوز حاوی کائولین با نام رس های نسوز همانند کائولین پرخلوص، کائولین های بوکسیتی، رس فیلینیتی (Flint Clay)، رس نسوز (Fire clay) و بال کلی (Ball Clay) می گردد.

 

درجه بندی نسوز

کائولینت خام دارای بیش از 38-35 درصد Al₂O₃ و کائولینیت کلسینه معمولاً دارای 47-42 درصد Al₂ با آلکالی ها و آهن کم می باشند. کائولینیت با درجه خلوص بسیار بالا در دمای 1500-1200 درجه سانتیگراد در کوره های دوار یا قائم کلسینه شده و محصول آن شاموت یا کائولین کلسینه می باشد. مقادیر فازهای شیشه ای، مولایت و کریستوبالیت در این کانی بیار با اهمیت است.

 

کاربردها

کائولینت در آجرهای شاموتی با کمتر از 45 درصد آلومین (بصورت آجرهای شاموتی با نسوزندگی متوسط، خوب و عالی) و آجرهای آلومین بالا با بیش از 45 درصد آلومین (با درصد آلومین : 50، 60، 70، 80) و همچنین طیف وسیعی از جرم های مونولیتیک استفاده می شود.

 

3) مواد اولیه آلومین بالا (High-Alumina)

1-3) آلومینو ـ نزوسیلیکات ها (Alumino – Nesosilicates)

2-3) هیدراکسیدهای آلومینیم (Aluminium – Hydroxides)

 

1-3) آلومینو ـ نزوسیلیکات ها (Alumino – Nesosilicates)

1-1-3) گروه سیلیمانیت (Silimanite Group) :

1-1-1-3) آندالوزیت (Andalusite) :

2-1-1-3) کیانیت (Kyanite)

3-1-1-3) سیلیمانیت (Silimanite)

4-1-1-3) مولایت (Mullite)

 

 

1-1-1-3) آندالوزیت (Andalusite) :

 

زمین شناسی

آندالوزیت بصورت کانی دگرگون شده مجاورتی در رسوبات غنی از رس که در معرض حرارت ناشی از توده آذرین درونی قرار گرفته و همچنین در سنگ های دگرگونی ناحیه ای نظیر شیست و گنایس و به شکل رگه ای در مجاورت پگماتیت ها یافت می گردد.

 

2-1-1-3) کیانیت (Kyanite)

 

زمین شناسی

کیانیت در سنگ های رسوبی غنی از رس که بصورت ناحیه ای دگرگون شده (مانند گنایس و شیست) به همراه گارنت، استائورلیت، میکا، کوارتز و همچنین بصورت کریستال های کشیده بزرگ در رگه های پگماتیت، کوارتز و بعضی رسوبات ماسه ای ساحلی یافت می شود.

 

3-1-1-3) سیلیمانیت (Silimanite)

 

زمین شناسی

نمونه ای از سیلیمانیت بصورت دگرگونی در حرارت بالا در شیست ها و گنایس ها یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت خام مستلزم 65-60 درصد Al₂O₃ و قلیایی های کم می باشد.

 

کاربردها

کاربرد سیلیمانیت در آجرهای آلومین بالا (با 85-45 درصد آلومین) باعث عالی شدن مقاومت خزشی، مقاومت به شوک حرارتی و مقاومت در مقابل سرپاره هایی با درصد پایین آهن و آهک می شود. نسوزهای سیلیمانیتی در صنایع آهن و فولاد، کوره های زبانه سوز، صنعت شیشه و کوره های مهندسی استفاده می گردد. آندالوزیت جانشین بوکسیت در برخی از کاربردها می باشد.

 

4-1-1-3) مولایت (Mullite)

زمین شناسی

مولایت از جمله کانی های کمیاب است که با ذوب طبیعی مجدد رس های دوره ترشیاری تشکیل شده است، استخراج ذخایر مولایتی اقتصادی نیست.

 

درجه بندی نسوز

مولایت مصنوعی از طریق مخلوط کانی های آلومینا سیلیکات منتخب شامل کیانیت، بوکسیت، آلومینای کلسینه، ماسه سیلیسی و کائولین بروش کلسینه (بنام مولایت زینتر شده) و بروش ذوبی (بنام مولایت ذوبی) حاصل می گردد.

مولایت مصنوعی اقتصادی دارای 40، 50 و 70 درصد آلومین، کمتر از یک درصد اکسید آهن، کریستوبالیت کم و 87-65 درصد فازمولایت می باشد.

 

کاربردها

آجرهای نسوز با مولایت زینتر شده دارای 72 درصد آلومین بوده در حالیکه درصد آلومین در آجرهای نسوز با مولایت ذوبی به 75 درصد می رسد. مولایت بدست آمده از کلسینه کردن بوکسیت و سیلیس بعنوان مواد نسوز در صنعت شیشه و فولاد استفاده می شوند.

 

 

2-3) هیدراکسیدهای آلومینیم (Aluminium – Hydroxides)

1-2-3) گروه بوکسیت (Bauxite Group)

1-1-2-3) بوکسیت (Bauxite)

2-1-2-3) اکسیدهای آلومینیوم (Aluminas)

1-1-2-3) بوکسیت (Bauxite)

یک توده بوکسیتی اصولاً شامل مخلوطی از سه نوه هیدراکسید آلومینیوم بنام های بوهمیت، دیاسپور و ژیپسیت در اندازه های متنوع توام با ناخالصی هایی نظیر اکسیدهای آهن، تیتانیوم، سیلیس و کانی های رسی می باشد.

 

بوهمیت (Bohemite)

 

دیاسپور (Diaspor)

 

 

 

 

 

 

ژیپسیت (Gibsite)

 

 

زمین شناسی

بوکسیت در توده های جوانتر مزوزوئیک و ترشیاری یافت می گردد و حاصل هوازدگی استوایی سنگهای آلومینیوم دار می باشد. فاکتورهای گوناگونی در شکل ذخائر بوکسیتی، جدایش سازه های اصلی و درجه بوکسیتی شدن موثر می باشد.

 

درجه بندی نسوز

بوکسیت در دمای 1650 درجه سانتی گراد در کوره های دوار یا قایم کلسینه می گردد.

 

کاربردها

آجرهای بوکسیتی تا 95 درصد آلومین در پاتیل ها، سقف کوره قوس های الکتریکی، کوره دوار سیمان و آجرهای بوکسیتی فسفات باند در کوره های ذوب آلومینیوم و کوره های دوار سیمان استفاده می شوند.

 

2-1-2-3) اکسیدهای آلومینیوم (Aluminas) :

* آلومینای کلسینه مصنوعی (Synthetic Alumina)

* تبولار آلومینا (Tabular Alumina)

* آلومینای ذوبی قهوه ای (Brown Fused Alumina)

* آلومینای ذوبی سفید .(White Fused Alumina)

 

* آلومینای کلسینه مصنوعی (Synthetic Alumina)

این نوع آلومینا طی فرایند بایر بصورت مراحل خردایش بوکسیت، جدایش هیدراکسید آلومینیم و کلسینه کردن آن بدست می آید.

 

درجه بندی نسوز

آلومینای کلسینه مصنوعی با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

* تبولار آلومینا (Tabular Alumina)

تبولارآلومینا از طریق آسیاب و گندله سازی آلومینای کلسینه و زینتر کردن آن در کوره عمودی در دمای 1925-1815 درجه سانتی گراد حاصل می شود، این ماده اولیه از نظر ترکسیب شیمیایی تقریباً دارای صد در صد Al₂O₃ بوده و کریستال های آن به شکل قرص های هگزاگونال بزرگ و پهن می باشند.

 

* آلومینای ذوبی قهوه ای (Brown Fused Alumina)

آلومینای ذوبی قهوه ای از طریق کلسینه کردن بوکسیت با درصد سختی بالا در دمای 1100 و سپس ذوب آن بهمراه آلومینای کلسینه، کک و آهن در دمای بالای 2000 بدست می آید.

 

 

درجه بندی نسوز

آلومینای ذوبی قهوه ای با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

* آلومینای ذوبی سفید (White Fused Alumina)

آلومینای ذوبی سفید نسبت به آلومینای ذوبی قهوه ای بسیار پرخلوص تر است و با ذوب آلومینای تولید شده به روش بایر در کوره قوس الکتریکی در دمای بالای 2000 درجه سانتیگراد بدست   می­آید.

 

 

 

 

 

 

درجه بندی نسوز

آلومینای ذوبی سفید با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

 

کاربردها (انواع آلومینا)

آلومینا با درجات متنوع دارای مقاومت بالا در مقابل خورندگی شیمیایی و مکانیکی بوده و بطور گسترده در نسوزهای شکل دار (آجرها)، نسوزهای مونولیتیک و سیمانهای کلسیم آلومینات استفاده می شوند.

 

 

ب) مواد اولیه نسوز قلیایی (Basic Refractory Raw Materials)

            (مجموعه Fe₂O₃ – MgO/C_aO – Cr₂O₃ – SiO₂)

1. منیزیت (Magnesite)

2. کرومیت (Chromite)

3. اولیوین (Olivine)

4. دولومیت (Dolomite)

 

1. منیزیت (Magnesite)

 

 

زمین شناسی

رسوبات منیزیتی دو نوعند :

- رسوبات منیزیتی نهان بلورین توده ای که از دگرسانی سرنتین و هوازدگی سنگ های فوق قلیایی تشکیل می گردند.

- رسوبات منیزیتی بلورین که از دگرسانی سنگ های آهکی و دولومیتی سیال غنی از MgO تشکیل می گردند.

 

درجه بندی نسوز

اکسید منیزیوم طبیعی از سنگ منیزیتی و اکسید منیزیوم مصنوعی از آب دریا و ذخایر شور غنی از MgO فعل و انفعال یافته با سنگ آهک یا دولومیت سرچشمه می گیرند.

 

منیزیای زینتر شده [Dead Burned Magnesia (D.B.M)] :

ابتدا منیزیت خام را در کوره دوار یا قائم کلسینه و سپس بصورت هیدراکسید، بریکت نموده و در دمای 1700 درجه سانتیگراد زینتر می کنند، این منیزیا دارای 88 تا 99 درصد MgO و مقادیر جزیی اکسیدهایی نظیر SiO₂, CaO, B₂O₃, Al₂O₃, Fe₂O₃ می باشد. بعلت منشا مواد اولیه و نحوه کلسینه و زینتر کردن، این نوع منیزیا از نظر : نسبت (C/S)، وزن حجمی و اندازه دانه های بلورین متنوع می باشد.

منیزیای زینتر شده پرخلوص بیش از 97 درصد MgO، در حالیکه منیزیای زینتر شده با خلوص متوسط یا کم خلوص دارای 97-90 درصد MgO است، وزن حجمی منیزیای زینتر شده پرخلوص بیش از 40/3 گرم بر سانتیمتر مکعب و اندازه دانه های بلورین 120 میکرون می باشد.

 

 

منیزیای ذوبی الکتریکی [Fused Magnesia F.M)] :

معمولاً با ذوب منیزیت خام، کلسینه یا زینتر شده در کوره قوس الکتریکی بدست می آید. مقدار MgO از 96 تا 99 درصد، نسبت C/S معادل 1/2، وزن حجمی بیشتر از 5/3 گرن بر سانتیمتر مکعب و اندازه دانه های بلورین بیشتر از 1000 میکرون می باشد.

 

کاربردها

منیزیا در آجرهای کم آهن (با 99-90 درصد MgO) و پرآ]ن (با 95-88 درصد MgO) و همچنین در آجرهای منیزیا ـ کربن، منیزیا ـ کرومیت، منیزیا ـ اسپینل، اسپینل، منیزیا ـ زیرکونیا، منیزیا ـ زیرکون، منیزیا ـ دولومیت استفاده می شود، منیزیای زینتر شده کم خلوص در مواد نسوز مونولیتیک کاربرد دارند.

آجرهای منیزیایی دارای استحکاک حرارتی بالا و مقاومت رضایت بخش بوده و در بخش هایی از صنعت فولاد، سیمان که با خوردگی و سایش شدید مواجه می باشند استفاده می گردند.

 

2) کرومیت (Chromite)

 

 

زمین شناسی

این کانی در سنگ های فوق قلیایی نظیر : پریدوتیت، دونیت یا سرپنتین یافت می شود، 98 درصد ذخایر کرومیتی و مواد همراه آن جزء رسوبات بزرگ چینه ای محسوب می شوند. همچنین بصورت رسوبات کوچکتر و غیر هموار در مخلوط های افیولیتی پدیدار می گردد.

 

درجه بندی نسوز

کرومیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

کاربردها

کرومیت باعث افزایش مقاومت شوک حرارتی و مقاومت در مقابل خورندگی سرباره می شود، آجرهای کرومیتی با کمتر از 30 درصد MgO و بیشتر از 30 درصد Cr₂O₃ و همچنین آجرهای پیکروکرومیتی با بیشتر از 75 درصد Cr₂O در صنایع متالوژی فلزی و غیرفلزی و شیشه کاربرد دارند، در صنعت سیمان بصورت گسترده آجر منیزیت ـ اسپینل و منیزیت ـ هر سینیت جایگزین آجر منیزیت کرومیتی شده است.

 

 

 

 

 

 

3) اولیوین (Olivine)

 

زمین شناسی

بیش از 9 درصد اولیوین شامل ترکیبات اصلی سنگ های قلیایی و فوق قلیایی همراه با دونیت  می­باشد، فورستریت در توده های دولومیتی که در معرض دگرگونی هستند پدید می آید، بیشترین بهره برداری و استخراج اقتصادی اولیوین های دگرسان شده سرپانتینی هستند.

 

درجه بندی نسوز

اغلب اولیوین های نسوز از نوع فورستریتی بوده و با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی میشوند:

 

 

 

کاربردها

اولیوین به شکل آجر و جرم های متنوع پاشیدنی، کوبیدنی و ریختنی کاربرد دارد بعنوان مثال : جرم پر کننده مجرای خروج مذاب کوره های قوس الکتریکی EBT و جرم روکش تاندیش.

 

4) دولومیت

 

زمین شناسی

معمولاً دولومیت بصورت لایه های ضخیم در توده های رسوبی تجمع می کند علاوه بر این به روش دولومیتی شدن یعنی واکنش Mg⁺⁺ آّ دریا بر روی سنگ های آهکی تشکیل می گردد، در هر حال دولومیت با کیفیت نسوز نسبتاً کمیاب می باشد.

درجه خلوص دولومیت که تعیین کننده پتانسیل حد نسوزندگی محصول نهایی است تحت تأثیر عواملی نظیر : ترکیب شیمیایی، درجه تبلور و کل ساختار کانی شناسی می باشد.

 

 

 

درجه بندی نسوز

دولومیت زینتر شده : دولومیت خام در کوره های دوار یا عمودی تا دمای 2000-1800 کلسینه و زینتر و با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود.

 

همچنین به روش دو مرحله ای یعنی ابتدا کلسینه کردن تا دمای 1000 درجه سانتیگراد و بعد از هیدراته شدن و تولید بریکت، محصول نهایی را معمولاً در کوره عمودی تا 1600 درجه سانتیگراد بدست می آورند.

 

کاربردها

دولومیت نسوز بصورت انواع آجر و مواد ویژه کاربرد دارد بعنوان مثال : آجرهای دولومیتی با اتصال شیمیایی و سرامیکی با 70-40 درصد MgO. بخش دیگری از فرآورده های نسوز دولومیتی همراه با کربن، منیزیا، زیر کونیا، اکسیدهای آهن و کانیهای ذوبی در صنایع آهن و فولاد، سیمان و آهک استفاده می شوند.

 

ج) مواد اولیه نسوز ویژه (Special Refractory Raw Materials)

1. گرافیت (Graphite)

2. زیرکون (Zircon)

3. بادلیت (Baddeleyite)

4. سیلیکون کاربید (Silicon Carbide)

1. گرافیت (Graphite)

 

زمین شناسی

گرافیت بصورت کریستال های بسیار ریز تا درشت حاصل دگرگونی ناحیه ای و مجاورتی سنگ های رسوبی کربن دار بوده و بصورت ورقه ای درشت و پرخلوص در سیستم های رگه ای هیدروترمال یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

گرافیت متبلور ورقه ای (به ابعاد 5 میلی متر) با 97-75 درص کربن و گرافیت غیر متبلور با 99-75 درصد کربن و همچنین گرافیت مصنوعی و فرآورده های کربنی از : معادن کک، انتراسیت کلسینه توسط گاز و برق، کک نفتی و کک قطرانی بدست می آید.

 

 

 

 

کاربردها

گرافیت دارای هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار خوب و ضریب انبساط حرارتی کم می باشد، گرافیت غیرمتبلور با 92 درصد کربن و بخشی از گرافیت با 94 درصد کربن و همچنین با 99 درصد کربن در آجرهای کربمی و گرافیتی استفاده می شوند.

فرآورده های نسوز کربنی و گرافیتی بصورت بلوک های کربنی در کف کوره بلند، بصورت جرم های ویژ] کوبیدنی در مخازن الکترولیز آلومینیوم و همچنین در کوره های قوس الکتریکی و مخازن مقاوم به اسید کاربرد دارند.

 

2. زیرکون (Zircon)

 

زمین شناسی

منابع اصلی و اقتصادی زیرکون در ماسه های ساخلی و رودخانه هاست، زیرکون یک کانی معمول و همراه در سنگ های آذرین اسیدی مانند گرانیت، سینیت و یک سازه اصلی در بعضی نفلین سینیت هاست.

 

درجه بندی نسوز

زیرکون با 66 درصد ZrO₂ و دانه های کمتر از 3 میلیمتر

 

3. بادلیت (Baddeleyite)

 

زمین شناسی

بادلیت یک کانی نسبتاً نادر همراه با توده های آذرین اسیدی و نیمه قلیایی و همچنین بصورت ترکیبات نفوذی کربناته شامل : آپاتیت، فورسترین و مگنتیت می باشد.

 

درجه بندی نسوز

بادلیت با 66 درصد ZrO₂

 

کاربردها

زیرکن و بادلیت دارای حد نسوزندگی بسیار بالا و نقطه ذوب بیش از 2430 درجه سانتی گراد    می باشد. پایداری شیمیایی همراه با ضریب حرارتی قابل پیش بینی و کم و همچنین ترشوندگی پایین توسط فلز مذاب و نفوذ حرارتی عالی، فرآورده های نسوز زیرکونی را قابل کاربرد در آستر نسوز پاتیل فولادسازی، نازل های ریخته گری مداوم، کوره های ذوب شیشه و سیمان نسوز کرده است، علاوه بر این بادلیت همراه با سایر مواد اولیه نسوز نظیر : سیلیس و آلومینا بصورت نسوزهای :

آلومینا ـ زیرکونیا و آلومینا ـ زیر کونیا ـ سیلیس قابل استفاده است.

زیرکونیهای ذوبی :

از نظر درجه خلوص، سختی، وزن حجمی و تراکم بسیار بالا بوده و نقطه ذوب آن بالاتر از آلومینا و بیش از 2700 درجه سانتیگراد می باشد. بهمین دلیل دارای کاربردهای ویژه و متنوع است.

 

4. سیلیکون کاربید (Silicon Carbide)

 

زمین شناسی

سیلیکون کاربید یک کانی بسیار نادر بوده که بنام موی ساینت (...) معروف است و به مقدار جزیی فقط در بعضی از کیمبرلیت ها یافت می شود که بنام سازه های شهاب سنگ معروف است.

 

درجه بندی نسوز

تمام کانی های سیلیکون کاربید بصورت مصنوعی تولید می گردند، سیلیکون کاربید به روش Acheson از طریق حرارت دادن ماسه سیلیسی و کک در دمای بالای 2300 درجه سانتیگراد در اطراف الکترود کربنی بدست می آید. سیلیکون کاربید سیاه دارای 98-95 درصد SiC می باشد (93% = حداقل SiC).

 

کاربردها

سیلیکون کاربید در دمای 2700 درجه سانتیگراد تصعید می گردد، مواد نسوز سیلیکون کاربیدی دارای مقاومت بسیار زیاد در مقابل : حرارت های بالا، شوک حرارتی، سایش و خورندگی در مقابل فلز مذاب، اسیدها، سرباره و گازهای مختلف و همچنین هدایت حرارتی بالا می باشند.

انواع آجرها و جرم های ویژه سیلیکون کاربید دار اعم از جرم های کوبیدنی، ریختنی، پاشیدنی، گل ها و ملات ها قابل استفاده در صنایع متالوژی و کوره های زباله سوز می باشند.

 

د) مواد اولیه نسوز عایق (Insulating Refractory Raw Materials)

1. دیاتمه (Diatomite)

2. پرلیت (Perlite)

3. ورمیکولیت (Vermiculite)

 

1) دیاتمه (Diatomite)

دیاتمه، سنگی سیلیسی است که از اسکلت های ریز گیاهان دریایی بنام دیاتوم ها تشکیل شده و دارای بیش از 75 درصد SiO₂ می باشد.

زمین شناسی

دیاتمه عمدتاً بصورت لایه های جوان در توده های رسوبی دوران ترشیاری با ضخامت متغیر توام با مقدار متنوع شیل ها، رس ها یا سنگ های آهکی و همچنین بصورت خالص ترین رسوبات که تقریباً بطور ویژه پوسته دیاتمه ها هستند تجمع می کند.

 

درجه بندی نسوز

دیاتمه با بیش از 70 درصد SiO₂

 

کاربردها

آجرهای نسوز دیاتمه بعنوان لایه نسوز عایق در صنایع مختلف کاربرد داشته و غالباً با افزودن 30 درصد خاک چسبنده به دیاتمه تولید می گردد.

 

2) پرلیت (Perlite)

پرلیت یک سنگ آتشفشانی غنی از سیلیس بوده که حاوی آب ذخیره شده می باشد.

 

زمین شناسی

پرلیت به شکل گنبدهای آتشفشانی پرشیب و عریض بوده که از مواد مذاب درونی و گداره های غلیظ غنی از سیلیس سریع سرد شده تشکیل و سپس با آب های جوی هیدراته می گردد.

 

درجه بندی نسوز

پرلیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود.

 

کاربردها

پرلیت خرد شده در دمای حدود 1000 درجه سانتی گراد منبسط شده و تشکیل دانه های کروی پوک و سفید رنگ را می دهد که قابلیت کاربردی نسوز بصورت های متنوع آجر یا جرم در دمای کمتر از 1100 درجه سانتیگراد را می یابد مواد نسوز پرلیتی بعنوان لایه عایق قبل از لایه ایمنی نسوز استفاده می شوند.

 

3) ورمیکولیت (Vermiculite)

 

زمین شناسی

ورمیکولیت بصورت ذخایر کم عمق ناشی از هوازدگی یا دگرسانی هیدروترمال فلوگوپیت، بیوتیت و سایر کانی های آهندار موجود در ترکیبات فوق قلیایی و رسوبات کربناته تشکیل می گردد.

 

درجه بندی نسوز

ورمیکولیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

کاربردها

ورمیکولیت در دمای حدود 1000-900 انبساط یافته و حجم آن نسبت به حجم اولیه تا ده مرتبه افزایش و وزن حجمی آن کاهش می یابد، نقطه ذوب آن 1315 درجه سانتیگراد و دمای زینتر شدن 1260 درجه سانتیگراد می باشد.

ورمیکولیت منبسط شده ورقه ای در صنایع مختلف بعنوان عایق استفاده می شود، این کاربرد می تواند صنایع ساختمانی را هم شامل شود.

 

 

 

 

 

 

 

طبقه بندی محصولات نسوز

 

طبقه بندی نسوزها بر اساس شکل فیزیکی

1. نسوزهای شکل دار (Bricks/Shaped Refractories)

2- نسوزهای بی شکل (Monolithic/Unshaped Refractories)

3. مواد عایق و الیافی (Insulating And Fiber Materials)

 

1) نسوزهای شکل دار

1-1) طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

2) نسوزهای بی شکل

1-2) طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

2-2) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

3-2) طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

3) مواد عایق و الیافی

1-3) آجرهای نسوز عایق

2-3) الیاف های سرامیکی

 

1) نسوزهای شکل دار

1-1) طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری

 

 

 

 

 

 

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

* نسوزهای اسیدی (Acide Refractories)

* نسوزهای خنثی (Neutral Refractories)

* نسوزهای قلیایی (Basic Refractories)

* نسوزهای دارای کربن (Carbon Containing Refractories)

* نسوزهای ذوبی ریختنی (Fused Cast Refractories)

* نسوزهای غیراکسیدی (Non-oxide Refractories)

 

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

 

·   نوعی کلینکر مشترک منیزیا ـ کرومیت می باشد که با واکنش منیزیا و کرومیت به وسیله ذوب در یک کوره قوس الکتریکی در دمای 2200-200 درجه سانتیگراد تهیه می شود. در این ماده اولیه مصنوعی دانه های کرومیت هنگام سرد شدن مجدداً متبلور می گردند. آجرهای تولید شده با اینگونه مواد اولیه را اصطلاحاً آجرهای Rebonded می نامند.

 

ادامه جدول (2-1)

 

* کریستال های مخلوط نیترید سیلیسیوم در سیستم Si₃N₄-AlN-Al₂O₃-SiO₂ با کمک زینترهای معینی تحت عنوان سیالون (Sialon) نامیده می شوند.

 

2) نسوزهای بی شکل (Monolithic/Unshaped Refractories)

این مواد شامل مخلوطی از مواد اولیه نسوز دانه بندی شده یا پودر همراه با سیمان یا مواد اتصال دهنده شیمیایی می باشند، بصورتی که کلیه نیاز دیرگدازی مشتری را بر اساس استاندارد تعیین شده برآورد نماید. این مواد بصورت خشک یا مخلوط با آب کاربرد دارند و بر اساس شرایط مصرف در کیسه، پاکت، کارتن و ... به مصرف کننده عرضه می گردد.

1-2. طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

2-2. طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

3-2. طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

1-2) طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

* فرآیندی است که طی واکنش های تدریجی شیمیایی، حل شدن و کریستاله شدن اجزای سیمان و همچنین ایجاد جاذبه سطحی که توام با حرارت می باشد انجام می شود.

 

2-2) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-2) طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

 

 

 

ادامه جدول (3-2)

3) مواد عایق و الیافی (Insulating And Fiber Materials)

  
مقدمه
کائولن واژه ا ی است که معنای مختلف دارد از نظر کانی شناسی کائولن جزء گروه کانی های آلومینا سیلیکات آبدار است که شامل کانی های کائولیت، ناکریت، دیکیت و هالوئیزئت  میباشد.کائولن به عنوان کانی های رسی میباشد که با خصوصیات نظیر سفیدی،درخشندگی،توزیع دانه بندی، پلاستیسیته مناسب به عنوان یکی از کانی های صنعتی کاربردهای متفاوتی دارد.کائولن یک کانی بی نظیر صنعتی است،زیرا دارای دامنه ی گسترده ای ازPH که خنثی میباشد و از نظر شیمیایی مقاوم بوده و در جدول موس دارای سختی حدود 2.5 میباشد و به رنگ سفید بوده دارای خاصیت پوشش دهی خوبی است و به عنوان رنگدانه می توان استفاده نمود.کائولن به صورت نرم بوده و هدایت الکتریکی و حرارتی کمی دارد و قیمت آن نسبت به سایر موادی که با آن رقابت می کنند کمتر است.
خاک کائولن در ابتدا در سرزمین چین شناخته شده است و لغت آن از کلمه – کائولینگ    Kao-liang(سلسله جبال بلند)مشتق یافته و چون برای اولین بار این خاک در منطقه چین یافت شده به این جهت لغت خاک چینی(China clay)به آن اطلاق یافته است و درواژه تجارتی این کلمه مختص کائولن انکستان(کورنوال)(corn wall)میباشد.
تقریبا نیمی از کائولن استخراج شده از معادن مختلف در صنعت سرامیک کاربرد دارد و مابقی به صورت یک ماده ی پرکننده در صنایع شیمیایی-کاغذ سازی و داروسازی و لاستیک سازی،نساجی و برخی از صنایع دیگر کاربرد دارد.
در صورت خصوصیات شیمیایی کائولن می توان به فرمول آن اشاره نمود که دارای فرمولAl2o3 2sio 2H2o که دارای ترکیب نظری فوق می باشد.Al2 o3=39.8%، 2Sio=46.3% ،2H2 O =18.9%
شکل ذرات کائولن به صورت ورقه های هگزاگونال است که ابعاد آن از5%تا10میکرون تغییر می کند و قطر متوسط آن 0.5میکرون است.
وزن مخصوص کائولن بین2/2تا6/2گرم بر سانتیمترمکعب تغییر می کند در حالت خاص رنگ آن به صورت سفیداست.
خواص پخت کائولن هنگام پخت بشدت منقبض می شو د بنابراین به تنهایی مورد استفاده قرار نمیگیرد انقباض طول  کائولن در1300 درجه معمولا از 6%تا17% متغیر است.نقطه ذوب آن 1750تا 1770 درجه است.
 

   معرفی کارخانه
کارخانه کائولن زنوز در ۵ كيلومتري شهرستان مرند در استان آذربایجان شرقی واقع شده است. دسترسی به کارخانه از طریق جاده تبریز - مرند امکان پذير مي باشد. خوراک کارخانه توسط معدن کائولن زنوز كه در فاصله ۱۳ کیلومتری شمال شرق کارخانه واقع شده است، تامين مي گردد. ميزان استخراج ساليانه معدن حداقل ۲۰۰ هزار تن و حداکثر ۵۰۰ هزار تن مي باشد.كارخانه از سال ۱۳۷۲ و قبل از کارهاي اکتشافي ثانويه راه اندازي و شروع به فعاليت نموده است. اين کارخانه از واحدهاي سنگ شکني، همگن سازي، آسيا، هيدروسيکلون، آبگيري و آزمايشگاه تشکيل شده است. ماشين آلات موجود در اين كارخانه عبارتند از : سنگ شکن فکي و مخروطي، استکر، ريکلايمر، آسياي غلطکي، آسياي پاندولي، هيدروسيکلون، تيکنر، فيلتر، دستگاه رشته ساز و خشك كن. هدف از ايجاد اين كارخانه، توليد كائولن با عيارهاي مختلف جهت مصرف در صنايع گوناگون مي باشد. در اين کارخانه ۷ نوع محصول با ويژگيهاي مختلف توليد مي شود که شامل ۴ محصول تصفيه شده و ۳ محصول خام مي باشد. محصول توليدي معمولا در بسته بنديهاي ۵۰ کيلوگرمي و ۱ تني به بازار عرضه مي شود. اين کارخانه متعلق به شرکت صنايع خاک چيني (سهامي عام) و سهام دار عمده آن سازمان تأمین اجتماعی مي باشد. سد باطله اين کارخانه از نوع بالا رو است و روش انباشت مواد به شکل خاکريز مي باشد.

 

 

۱- مشخصات عمومی كائولن
۱-۱- تاریخچه
واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولینگ به معنی قله مرتفع در ناحیه جیان كسی در كشور چین گرفته شده است كه از خاك چینی سفید رنگ تشكیل شده است.
كائولن در ایران نیز از دیر باز مورد توجه بوده و آثار حفریات قدیمی از قبیل تونل و گودالهای متعدد، حكایت بر شناخت آن نزد پیشینیان ایران زمین دارد. تاریخ معدنكاری بر روی كائولن در ایران به درستی معلوم نیست.

۱-۲- مشخصات كائولن
۱-۲-۱- مشخصات فیزیكی و مكانیكی كائولن
كائولن از نظر صنعتی به رسهائی كه دارای مقدار قابل توجهی كائولینیت باشند اطلاق می گردد. كائولینیت ماده ای است (كانه) که در حالت خلوص به رنگ سفید و غالبا خاكستری متمایل به زرد و بصورت خاك رس بسیار نرم و ظریفی است كه در اثر فشردن بین انگشتان خرد شده و پودر می گردد. سختی آن ۱ و در حالت متبلور به ۵/۲-۲ می رسد. وزن مخصوص آن ۶/۲ و نقطه ذوب آن ١٧٨۵ درجه سانیتگراد است. بسهولت در آب و عموما در مایعات پراكنده می شود. نفوذ ناپذیر است و در حالت خشك مقدار زیادی آب حذف میكند. اما منبسط نمی گردد، همین خاصیت كائولن را از گروه اسمكتیت متمایز می نماید. خمیر آن با آب شكل پذیر است و با پختن شكل و رنگ آن تغییر نمی كند. در اثر دمیدن بر روی آن، بوی خاك می دهد. شكستگی و كلیواژ آن قاعدهای كامل دارد و جلای آن تیره (خاكی) تا مرواریدی تیره می باشد. دارای لمس چوب و صابونی است مزه خاك رسی دارد. قابلیت هدایت جریان الكتریسته و گرمای آن اندك است. انقباض طولی آن در ١٣٠٠ درجه سانتیگراد از ٦ درصد تا ١٧ درصد متغیر می باشد و در شیشه سازی این مقدار حتی به ٢٠ درصد هم می رسد. هنگام پخت بشدت منقبض می شود و رفتار آن در برابر دما عموما مرتبط به آب موجود در آن، خصوصا آب بشكه ای، بسیار قابل توجه است. بی آب شدن كانه های رسی از جمله كائولینیت عموما در برابر دما، دگرگونیهایی را در ساختمان این كانه پدید می آورد.

چسبندگی یكی دیگر از خواص مهم فیزیكی كائولن است زیرا این ویژگی با درجه خلوص آن نسبت مستقیم دارد، یعنی هر چه درجه و میزان چسبندگی در كائولن بیشتر باشد به همان نسبت درجه خلوص كائولن نیز افزایش می یابد. كائولن مرغوب كائولنی است كه اگر یك تكه از آن را به زبان بزنیم روی زبان بچسبد و این خود یكی از بهترین ساده ترین روشهای تشخیص كائولن است.

. كائولن در اثر هوازدگی رنگ اصلی خود را از دست داده و رفته رفته قهوه ای می گردد.
از خصوصیات شیمیائی دیگر كائولینیت آن است كه در گستره وسیعی از تغییرات PH تغییر نمی كند ولی در اسید سولفویك غلیظ حل شده، ژل سیلیسی از خود بجا می گذارد. گداخته آن در اسید كلریدریك نیز حل می شود. كائولینیت در دمای ٣٠٠-٢۵٣ درجه سانتیگراد بخش زیادی از آب خود را از دست می دهد و در دمای ٦۵٠ درجه سانتیگراد تمامی مولكولهای آب موجود در شبكه ساختمانی آن بخار می شود. در دمای ٨٠٠ درجه سانتیگراد این عمل پایان می یابد.

كائولن بر حسب نوع پیوندهایش به دو گروه تقسیم می شوند:
١- كائولن دارای پیوندهای نرم كه عمدتا در صنایع كاشی سازی و چینی سازی و سرامیك سازی و مجسمه سازی مورد استفاده قرار میگیرند. پیوند در این نوع كائولن فقط با هیدرات میسر است.
٢- كائولن دارای پیوندهای سخت كه عمدتا در صنایع لاستیك سازی و كاغذ سازی مصرف دارند.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

تکنولوژی سرامیک های ظریف 1                                 

گزارشات کار آموزی های خاک چینی

شرکت نانوسرام (Nanoceram) به پشتوانه ی سال ها تجربه در عرضه انواع کاشی دیوار، سرامیک کف و لوازم بهداشتی درجه یک خارجی به مشتریان محترم و نیز با برخورداری از کادری مجرب، متخصص و کارآزموده توانسته، طرحها و مدلهای چشمگیر و ارزنده ای را برای واحدهای مسکونی، تجاری و اداری عرضه نماید.
این شرکت با کشف علایق و ذائقه های ایرانی، کالاهای مورد نیاز مشتریان خود را با نازلترین قیمت تهیه، در خدمت هموطنان عزیز در سراسر کشور قرار می دهد.
سرامیک های کف با استفاده از تکنولوژی نانو تولید گردیده، بنابراین ضد خش و لک می باشد و برای دوام طولانی مدت در شرایط سخت کاری است.
الگوی طراحی کاشیها، اکثراً اسپانیایی بوده و در کشور چین با استفاده از فناوری روز دنیا و با کیفیت عالی تولید می شود.
کلیه کالاهای شرکت درجه یک بوده و از کیفیت و درخشندگی بی نظیری برخوردار می باشند و از طریق شبکه نمایندگی ها در سراسر کشور با نازلترین قیمت مصوب در اختیار مصرف کنندگان محترم قرار می گیرد. کسب اطلاع از کیفیت و قیمت کاشی و سرامیک نانوسرام به نفع خریداران محترم می باشد.
کارشناسان شرکت آماده پاسخگویی به سوالات مشتریان گرامی در مورد خرید یا اخذ نمایندگی فروش می باشند.

حوزه میان رشته‌ای است که در آن رابطه بین ساختار و خواص مواد به منظور طراحی مواد جدید برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون فناوری مورد بررسی قرار می‌گیرد. امروزه با افزایش تحقیقات در زمینه فناوری‌هایی در مقیاس نانو، مهندسی مواد به یکی از رشته‌های پیشرو در عرصه دانش بدل شده‌است. به طور خلاصه یک مهندس مواد در اولین گام به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتو ایکس و یا تجهیزات مشابه به شناسایی و بررسی ساختار میکروسکوپیک مواد می‌پردازد. در گام بعدی خواص مختلف مواد مورد اندازه گیری قرار می‌گیرند و در ادامه روش‌های تولید مواد جدید یا بهبود خواص مواد قبلی  مورد مطالعه قرار می‌گیرد و در نهایت یک مهندس مواد برای کاربردهای گوناگون مشغول به انتخاب مواد مناسب می‌شود ^[۱]. ماده‌های مورد مطالعه در مهندسی مواد در شش گروه مختلف شامل فلزات، سرامیک‌ها ، پلیمرها، کامپوزیتها، بیومواد و نیمه‌رساناها دسته بندی می‌شوند.

 

 

عنوان :

استاندارد دیرگدازها

تهیه و تنظیم :

عظیم کریمی طاهر، عباسعلی خدادادی، سعید علی اصغرزاده

 

 

سال 1391

تعریف مواد نسوز (Refractory Materials)

مواد نسوز، موادی هستند غیر آلی و غیرفلزی که مشخصات فنی خود را در دمای بالا به سختی از دست می دهند و به عنوان مواد سازنده بدنه کوره های صنعتی کاربرد دارند. دمای بالا در سیستم های استاندارد مختلف دنیا بر اساس نقطه ذوب آهن تعریف شده است. بعنوان مثال در سیستم DIN آلمان 1580 درجه سانتی گراد (معادل مخروط زگر 26) و در سیستم ASTM آمریکا 1430 درجه سانتی گراد (معادل PCE15) بعنوان دمای بالا تعریف شده است.

 

کانیهای نسوز (Refractory Minerals)

کانیهای صنعتی با خواص نسوز در بین سایر کانی ها دارای بازار خوبی بوده و علاوه بر آن بسیاری از افزودنی ها، بایندرها (چسب ها) و سایر مواد شیمیایی برای تولید کنندگان محصولات نسوز مورد نیاز می باشند.

در صنایع مصرف کننده کیفیت از جایگاه خاصی برخوردار است، کیفیت مطلوب میتواند روی قیمت تمام شده محصولات از جمله آهن، فولاد، سیمان و ... اثرگذار باشد. با توجه به بحث بهره وری و کاهش قیمت تمام شده حجم ویژه مصرفی نسوز معنی پیدا می کند، به عبارتی مشتریان بدنبال کاهش مصرف نسوز برای هر تن محصول خود می باشند، از این رو کیفیت محصولات جدید با طول عمر بالا جایگاه پیدا می کند و بدنبال خود مواد معدنی مربوطه را تحت تأثیر قرار می دهد.

 

طبقه بندی مواد اولیه نسوز

الف) اسیدی

ب) قلیائی

ج) ویژه

د) عایق

الف) مواد اولیه نسوز اسیدی (Acidic Redractory Raw Materiaals)

               (مجموعه : SiO₂ – Al₂O₃)

1. مواد اولیه سیلیسی (Silica)

2. مواد اولیه آلومین پایین (Low Alumia)

3. مواد اولیه آلومین بالا (High – Alumina)

 

1) مواد اولیه سیلیسی (Silica) :

1-1) کوارتز (Quartz)

* آمار تولید جهانی در این کتاب مربوط به سال 2008 می باشید.

 

زمین شناسی

کوارتز یکی از فراوان ترین کانی های مقاوم شیمیایی بوده که از توده های رسوبی، آذرین و دگرگونی در پوسته زمین بوجود می آید.

 

 

سه نوع اصلی این سنگ ها عبارتند از :

·        سنگ های دگرگونی متشکل از توده بلوری درشت

·        سنگ های رسوبی متشکل از بلورهای ریز متراکم شده

·        ماسه های سیلیسی که از هوازدگی طبیعی و یا فرآوری سنگ های رسوبی و دگرگونی بوجود می آیند.

 

درجه بندی نسوز

* رسوبات سیلیسی :

با بیش از 96 درصد SiO₂ که با افزودن حداکثر 4 درصد Cas بعنوان کمک ذوب در دمای 600 درجه سانتی گراد تشکیل ولاستونیت میدهد.

* سیلیس ذوبی :

با بیش از 5/99 درصد SiO₂ که از طریق ذوب ماسه های سیلیسی توسط الکترود کربنی، قوس کربنی، قوس پلاسما یا اکستروژن پیوسته گازی تولید می گردد و دارای انبساط حرارتی و مقاومت به شوک بسیار پایین می باشند.

 

کاربردها

ترکیب شیمیایی آجرهای سیلیسی

 

در پخت آجرهای سیلیسی، درجه تغییرات کریستالی کوارتز به عنوان یک نکته کلیدی محسوب میگردد، این آجرها دارای مقاومت شوک حرارتی مناسب در بالای 600 درجه سانتیگراد و همچنین کیفیت مطلوب تا دمای 1700 درجه سانتی گراد بوده، علاوه بر این دارای مقاومت خوبی در مقابل خورندگی سرباره های اسیدی می باشند، در ترکیب آجرهای سیلیسی با انتقال حرارت و تراکم بسیار بالا، سیلیکون کاربید یا سیلیکون نیترید استفاده می شود. سیلیس ذوبی در نسوزهای صنعت شیشه، کوره های کک سازی و مناطق حساس صنایع فلزات غیرآهنی استفاده می شوند.

 

2) مواد اولیه آلومین پایین (Low Alumia)

1-2) آلومینو ـ فیلوسیلیکات ها (Alumino-Phyllosilicates)

1-1-2) گروه رس ها (Clay Croup)

1-1-1-2) پایروفیلیت (Pyrophyllite)

2-1-1-2) کائولینیت (Kaolinite)

 

1-1-1-2) پ پایروفیلیت (Pyrophyllite)

 

 

 

زمین شناسی

بطور مشخص پایروفیلیت محصول دگرسانی هیدروترمال اسیدی سنگ های آلومینو ـ سیلیکات در دمای بالای 400 درجه سانتی گراد می باشد.

 

انواع پایروفیلیت

* Agalmatolite :

بصورت توده متنوع با ترکیبات جزیی دیگری نظیر مسکویت، میکا، کوارتز، کائولین و کیانیت بوده که غالباً در چین یافت می شود.

* Roseki :

نوعی پایروفیلیت با حداقل سر یزیت، کائولین و کوارتز که غالباً در ژاپن و کره جنوبی یافت می شود.

* Wonderston :

نوعی پایروفیلیت با حداقل کلریت، رتیل و اپیدت که غالباً در آفریقای جنوبی یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

خواص نسوز این گروه از مواد اولیه بستگی به مقدار کانی ها دارد، این ماده اولیه در دمای 1200 درجه سانتیگراد تجزیه و تشکیل ترکیبی از کانی های کریستوبالیت و مولایت میدهد که باعث افزایش سختی از 1 به 8-7 موس می شود، کاهش مقدار سریزیت و قلیائی ها و همچنین تعدیل Fe₂O₃ و TiO₂ به زیر یک درصد و افزایش Al₂O₃ به 21 درصد از الزامات است. میزان Al₂O₃ پایروفیلیت کلسینه بین 29-25 درصد می باشد.

 

کاربردها

پایروفیلیت در مواد ویژه نسوز آلومینو سیلیکات، آجرهای شاموتی عایق و در واگن های کوره استفاده می شود.

 

2-1-1-2) کائولینیت (Kaolinite)

 

زمین شناسی

کائولینیت حاصل دگرسانی سنگ های غنی از آلومینو سیلیکات بدون آب نظیر فلدسپار پتاسیک در گرانیت ناشی از هوازدگی یا هیدروترمال یا هر دو است، این ذخایر ممکن است در محل طبیعی خود بجا مانده (مانند کورن وال انگلستان) و یا تغییر مکان داده و تشکیل لایه های ضخیم بصورت سنگ های رسوبی نرم را بدهند. (مانند جورجیانی آمریکا).

درجه کائولینیتی شدن، سنگی شدن و فرایندهای پس از آن باعث ایجاد منابع گوناگون کانی های نسوز حاوی کائولین با نام رس های نسوز همانند کائولین پرخلوص، کائولین های بوکسیتی، رس فیلینیتی (Flint Clay)، رس نسوز (Fire clay) و بال کلی (Ball Clay) می گردد.

 

درجه بندی نسوز

کائولینت خام دارای بیش از 38-35 درصد Al₂O₃ و کائولینیت کلسینه معمولاً دارای 47-42 درصد Al₂ با آلکالی ها و آهن کم می باشند. کائولینیت با درجه خلوص بسیار بالا در دمای 1500-1200 درجه سانتیگراد در کوره های دوار یا قائم کلسینه شده و محصول آن شاموت یا کائولین کلسینه می باشد. مقادیر فازهای شیشه ای، مولایت و کریستوبالیت در این کانی بیار با اهمیت است.

 

کاربردها

کائولینت در آجرهای شاموتی با کمتر از 45 درصد آلومین (بصورت آجرهای شاموتی با نسوزندگی متوسط، خوب و عالی) و آجرهای آلومین بالا با بیش از 45 درصد آلومین (با درصد آلومین : 50، 60، 70، 80) و همچنین طیف وسیعی از جرم های مونولیتیک استفاده می شود.

 

3) مواد اولیه آلومین بالا (High-Alumina)

1-3) آلومینو ـ نزوسیلیکات ها (Alumino – Nesosilicates)

2-3) هیدراکسیدهای آلومینیم (Aluminium – Hydroxides)

 

1-3) آلومینو ـ نزوسیلیکات ها (Alumino – Nesosilicates)

1-1-3) گروه سیلیمانیت (Silimanite Group) :

1-1-1-3) آندالوزیت (Andalusite) :

2-1-1-3) کیانیت (Kyanite)

3-1-1-3) سیلیمانیت (Silimanite)

4-1-1-3) مولایت (Mullite)

 

 

1-1-1-3) آندالوزیت (Andalusite) :

 

زمین شناسی

آندالوزیت بصورت کانی دگرگون شده مجاورتی در رسوبات غنی از رس که در معرض حرارت ناشی از توده آذرین درونی قرار گرفته و همچنین در سنگ های دگرگونی ناحیه ای نظیر شیست و گنایس و به شکل رگه ای در مجاورت پگماتیت ها یافت می گردد.

 

2-1-1-3) کیانیت (Kyanite)

 

زمین شناسی

کیانیت در سنگ های رسوبی غنی از رس که بصورت ناحیه ای دگرگون شده (مانند گنایس و شیست) به همراه گارنت، استائورلیت، میکا، کوارتز و همچنین بصورت کریستال های کشیده بزرگ در رگه های پگماتیت، کوارتز و بعضی رسوبات ماسه ای ساحلی یافت می شود.

 

3-1-1-3) سیلیمانیت (Silimanite)

 

زمین شناسی

نمونه ای از سیلیمانیت بصورت دگرگونی در حرارت بالا در شیست ها و گنایس ها یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت خام مستلزم 65-60 درصد Al₂O₃ و قلیایی های کم می باشد.

 

کاربردها

کاربرد سیلیمانیت در آجرهای آلومین بالا (با 85-45 درصد آلومین) باعث عالی شدن مقاومت خزشی، مقاومت به شوک حرارتی و مقاومت در مقابل سرپاره هایی با درصد پایین آهن و آهک می شود. نسوزهای سیلیمانیتی در صنایع آهن و فولاد، کوره های زبانه سوز، صنعت شیشه و کوره های مهندسی استفاده می گردد. آندالوزیت جانشین بوکسیت در برخی از کاربردها می باشد.

 

4-1-1-3) مولایت (Mullite)

زمین شناسی

مولایت از جمله کانی های کمیاب است که با ذوب طبیعی مجدد رس های دوره ترشیاری تشکیل شده است، استخراج ذخایر مولایتی اقتصادی نیست.

 

درجه بندی نسوز

مولایت مصنوعی از طریق مخلوط کانی های آلومینا سیلیکات منتخب شامل کیانیت، بوکسیت، آلومینای کلسینه، ماسه سیلیسی و کائولین بروش کلسینه (بنام مولایت زینتر شده) و بروش ذوبی (بنام مولایت ذوبی) حاصل می گردد.

مولایت مصنوعی اقتصادی دارای 40، 50 و 70 درصد آلومین، کمتر از یک درصد اکسید آهن، کریستوبالیت کم و 87-65 درصد فازمولایت می باشد.

 

کاربردها

آجرهای نسوز با مولایت زینتر شده دارای 72 درصد آلومین بوده در حالیکه درصد آلومین در آجرهای نسوز با مولایت ذوبی به 75 درصد می رسد. مولایت بدست آمده از کلسینه کردن بوکسیت و سیلیس بعنوان مواد نسوز در صنعت شیشه و فولاد استفاده می شوند.

 

 

2-3) هیدراکسیدهای آلومینیم (Aluminium – Hydroxides)

1-2-3) گروه بوکسیت (Bauxite Group)

1-1-2-3) بوکسیت (Bauxite)

2-1-2-3) اکسیدهای آلومینیوم (Aluminas)

1-1-2-3) بوکسیت (Bauxite)

یک توده بوکسیتی اصولاً شامل مخلوطی از سه نوه هیدراکسید آلومینیوم بنام های بوهمیت، دیاسپور و ژیپسیت در اندازه های متنوع توام با ناخالصی هایی نظیر اکسیدهای آهن، تیتانیوم، سیلیس و کانی های رسی می باشد.

 

بوهمیت (Bohemite)

 

دیاسپور (Diaspor)

 

 

 

 

 

 

ژیپسیت (Gibsite)

 

 

زمین شناسی

بوکسیت در توده های جوانتر مزوزوئیک و ترشیاری یافت می گردد و حاصل هوازدگی استوایی سنگهای آلومینیوم دار می باشد. فاکتورهای گوناگونی در شکل ذخائر بوکسیتی، جدایش سازه های اصلی و درجه بوکسیتی شدن موثر می باشد.

 

درجه بندی نسوز

بوکسیت در دمای 1650 درجه سانتی گراد در کوره های دوار یا قایم کلسینه می گردد.

 

کاربردها

آجرهای بوکسیتی تا 95 درصد آلومین در پاتیل ها، سقف کوره قوس های الکتریکی، کوره دوار سیمان و آجرهای بوکسیتی فسفات باند در کوره های ذوب آلومینیوم و کوره های دوار سیمان استفاده می شوند.

 

2-1-2-3) اکسیدهای آلومینیوم (Aluminas) :

* آلومینای کلسینه مصنوعی (Synthetic Alumina)

* تبولار آلومینا (Tabular Alumina)

* آلومینای ذوبی قهوه ای (Brown Fused Alumina)

* آلومینای ذوبی سفید .(White Fused Alumina)

 

* آلومینای کلسینه مصنوعی (Synthetic Alumina)

این نوع آلومینا طی فرایند بایر بصورت مراحل خردایش بوکسیت، جدایش هیدراکسید آلومینیم و کلسینه کردن آن بدست می آید.

 

درجه بندی نسوز

آلومینای کلسینه مصنوعی با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

* تبولار آلومینا (Tabular Alumina)

تبولارآلومینا از طریق آسیاب و گندله سازی آلومینای کلسینه و زینتر کردن آن در کوره عمودی در دمای 1925-1815 درجه سانتی گراد حاصل می شود، این ماده اولیه از نظر ترکسیب شیمیایی تقریباً دارای صد در صد Al₂O₃ بوده و کریستال های آن به شکل قرص های هگزاگونال بزرگ و پهن می باشند.

 

* آلومینای ذوبی قهوه ای (Brown Fused Alumina)

آلومینای ذوبی قهوه ای از طریق کلسینه کردن بوکسیت با درصد سختی بالا در دمای 1100 و سپس ذوب آن بهمراه آلومینای کلسینه، کک و آهن در دمای بالای 2000 بدست می آید.

 

 

درجه بندی نسوز

آلومینای ذوبی قهوه ای با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

* آلومینای ذوبی سفید (White Fused Alumina)

آلومینای ذوبی سفید نسبت به آلومینای ذوبی قهوه ای بسیار پرخلوص تر است و با ذوب آلومینای تولید شده به روش بایر در کوره قوس الکتریکی در دمای بالای 2000 درجه سانتیگراد بدست   می­آید.

 

 

 

 

 

 

درجه بندی نسوز

آلومینای ذوبی سفید با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

 

کاربردها (انواع آلومینا)

آلومینا با درجات متنوع دارای مقاومت بالا در مقابل خورندگی شیمیایی و مکانیکی بوده و بطور گسترده در نسوزهای شکل دار (آجرها)، نسوزهای مونولیتیک و سیمانهای کلسیم آلومینات استفاده می شوند.

 

 

ب) مواد اولیه نسوز قلیایی (Basic Refractory Raw Materials)

            (مجموعه Fe₂O₃ – MgO/C_aO – Cr₂O₃ – SiO₂)

1. منیزیت (Magnesite)

2. کرومیت (Chromite)

3. اولیوین (Olivine)

4. دولومیت (Dolomite)

 

1. منیزیت (Magnesite)

 

 

زمین شناسی

رسوبات منیزیتی دو نوعند :

- رسوبات منیزیتی نهان بلورین توده ای که از دگرسانی سرنتین و هوازدگی سنگ های فوق قلیایی تشکیل می گردند.

- رسوبات منیزیتی بلورین که از دگرسانی سنگ های آهکی و دولومیتی سیال غنی از MgO تشکیل می گردند.

 

درجه بندی نسوز

اکسید منیزیوم طبیعی از سنگ منیزیتی و اکسید منیزیوم مصنوعی از آب دریا و ذخایر شور غنی از MgO فعل و انفعال یافته با سنگ آهک یا دولومیت سرچشمه می گیرند.

 

منیزیای زینتر شده [Dead Burned Magnesia (D.B.M)] :

ابتدا منیزیت خام را در کوره دوار یا قائم کلسینه و سپس بصورت هیدراکسید، بریکت نموده و در دمای 1700 درجه سانتیگراد زینتر می کنند، این منیزیا دارای 88 تا 99 درصد MgO و مقادیر جزیی اکسیدهایی نظیر SiO₂, CaO, B₂O₃, Al₂O₃, Fe₂O₃ می باشد. بعلت منشا مواد اولیه و نحوه کلسینه و زینتر کردن، این نوع منیزیا از نظر : نسبت (C/S)، وزن حجمی و اندازه دانه های بلورین متنوع می باشد.

منیزیای زینتر شده پرخلوص بیش از 97 درصد MgO، در حالیکه منیزیای زینتر شده با خلوص متوسط یا کم خلوص دارای 97-90 درصد MgO است، وزن حجمی منیزیای زینتر شده پرخلوص بیش از 40/3 گرم بر سانتیمتر مکعب و اندازه دانه های بلورین 120 میکرون می باشد.

 

 

منیزیای ذوبی الکتریکی [Fused Magnesia F.M)] :

معمولاً با ذوب منیزیت خام، کلسینه یا زینتر شده در کوره قوس الکتریکی بدست می آید. مقدار MgO از 96 تا 99 درصد، نسبت C/S معادل 1/2، وزن حجمی بیشتر از 5/3 گرن بر سانتیمتر مکعب و اندازه دانه های بلورین بیشتر از 1000 میکرون می باشد.

 

کاربردها

منیزیا در آجرهای کم آهن (با 99-90 درصد MgO) و پرآ]ن (با 95-88 درصد MgO) و همچنین در آجرهای منیزیا ـ کربن، منیزیا ـ کرومیت، منیزیا ـ اسپینل، اسپینل، منیزیا ـ زیرکونیا، منیزیا ـ زیرکون، منیزیا ـ دولومیت استفاده می شود، منیزیای زینتر شده کم خلوص در مواد نسوز مونولیتیک کاربرد دارند.

آجرهای منیزیایی دارای استحکاک حرارتی بالا و مقاومت رضایت بخش بوده و در بخش هایی از صنعت فولاد، سیمان که با خوردگی و سایش شدید مواجه می باشند استفاده می گردند.

 

2) کرومیت (Chromite)

 

 

زمین شناسی

این کانی در سنگ های فوق قلیایی نظیر : پریدوتیت، دونیت یا سرپنتین یافت می شود، 98 درصد ذخایر کرومیتی و مواد همراه آن جزء رسوبات بزرگ چینه ای محسوب می شوند. همچنین بصورت رسوبات کوچکتر و غیر هموار در مخلوط های افیولیتی پدیدار می گردد.

 

درجه بندی نسوز

کرومیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

کاربردها

کرومیت باعث افزایش مقاومت شوک حرارتی و مقاومت در مقابل خورندگی سرباره می شود، آجرهای کرومیتی با کمتر از 30 درصد MgO و بیشتر از 30 درصد Cr₂O₃ و همچنین آجرهای پیکروکرومیتی با بیشتر از 75 درصد Cr₂O در صنایع متالوژی فلزی و غیرفلزی و شیشه کاربرد دارند، در صنعت سیمان بصورت گسترده آجر منیزیت ـ اسپینل و منیزیت ـ هر سینیت جایگزین آجر منیزیت کرومیتی شده است.

 

 

 

 

 

 

3) اولیوین (Olivine)

 

زمین شناسی

بیش از 9 درصد اولیوین شامل ترکیبات اصلی سنگ های قلیایی و فوق قلیایی همراه با دونیت  می­باشد، فورستریت در توده های دولومیتی که در معرض دگرگونی هستند پدید می آید، بیشترین بهره برداری و استخراج اقتصادی اولیوین های دگرسان شده سرپانتینی هستند.

 

درجه بندی نسوز

اغلب اولیوین های نسوز از نوع فورستریتی بوده و با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی میشوند:

 

 

 

کاربردها

اولیوین به شکل آجر و جرم های متنوع پاشیدنی، کوبیدنی و ریختنی کاربرد دارد بعنوان مثال : جرم پر کننده مجرای خروج مذاب کوره های قوس الکتریکی EBT و جرم روکش تاندیش.

 

4) دولومیت

 

زمین شناسی

معمولاً دولومیت بصورت لایه های ضخیم در توده های رسوبی تجمع می کند علاوه بر این به روش دولومیتی شدن یعنی واکنش Mg⁺⁺ آّ دریا بر روی سنگ های آهکی تشکیل می گردد، در هر حال دولومیت با کیفیت نسوز نسبتاً کمیاب می باشد.

درجه خلوص دولومیت که تعیین کننده پتانسیل حد نسوزندگی محصول نهایی است تحت تأثیر عواملی نظیر : ترکیب شیمیایی، درجه تبلور و کل ساختار کانی شناسی می باشد.

 

 

 

درجه بندی نسوز

دولومیت زینتر شده : دولومیت خام در کوره های دوار یا عمودی تا دمای 2000-1800 کلسینه و زینتر و با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود.

 

همچنین به روش دو مرحله ای یعنی ابتدا کلسینه کردن تا دمای 1000 درجه سانتیگراد و بعد از هیدراته شدن و تولید بریکت، محصول نهایی را معمولاً در کوره عمودی تا 1600 درجه سانتیگراد بدست می آورند.

 

کاربردها

دولومیت نسوز بصورت انواع آجر و مواد ویژه کاربرد دارد بعنوان مثال : آجرهای دولومیتی با اتصال شیمیایی و سرامیکی با 70-40 درصد MgO. بخش دیگری از فرآورده های نسوز دولومیتی همراه با کربن، منیزیا، زیر کونیا، اکسیدهای آهن و کانیهای ذوبی در صنایع آهن و فولاد، سیمان و آهک استفاده می شوند.

 

ج) مواد اولیه نسوز ویژه (Special Refractory Raw Materials)

1. گرافیت (Graphite)

2. زیرکون (Zircon)

3. بادلیت (Baddeleyite)

4. سیلیکون کاربید (Silicon Carbide)

1. گرافیت (Graphite)

 

زمین شناسی

گرافیت بصورت کریستال های بسیار ریز تا درشت حاصل دگرگونی ناحیه ای و مجاورتی سنگ های رسوبی کربن دار بوده و بصورت ورقه ای درشت و پرخلوص در سیستم های رگه ای هیدروترمال یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

گرافیت متبلور ورقه ای (به ابعاد 5 میلی متر) با 97-75 درص کربن و گرافیت غیر متبلور با 99-75 درصد کربن و همچنین گرافیت مصنوعی و فرآورده های کربنی از : معادن کک، انتراسیت کلسینه توسط گاز و برق، کک نفتی و کک قطرانی بدست می آید.

 

 

 

 

کاربردها

گرافیت دارای هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار خوب و ضریب انبساط حرارتی کم می باشد، گرافیت غیرمتبلور با 92 درصد کربن و بخشی از گرافیت با 94 درصد کربن و همچنین با 99 درصد کربن در آجرهای کربمی و گرافیتی استفاده می شوند.

فرآورده های نسوز کربنی و گرافیتی بصورت بلوک های کربنی در کف کوره بلند، بصورت جرم های ویژ] کوبیدنی در مخازن الکترولیز آلومینیوم و همچنین در کوره های قوس الکتریکی و مخازن مقاوم به اسید کاربرد دارند.

 

2. زیرکون (Zircon)

 

زمین شناسی

منابع اصلی و اقتصادی زیرکون در ماسه های ساخلی و رودخانه هاست، زیرکون یک کانی معمول و همراه در سنگ های آذرین اسیدی مانند گرانیت، سینیت و یک سازه اصلی در بعضی نفلین سینیت هاست.

 

درجه بندی نسوز

زیرکون با 66 درصد ZrO₂ و دانه های کمتر از 3 میلیمتر

 

3. بادلیت (Baddeleyite)

 

زمین شناسی

بادلیت یک کانی نسبتاً نادر همراه با توده های آذرین اسیدی و نیمه قلیایی و همچنین بصورت ترکیبات نفوذی کربناته شامل : آپاتیت، فورسترین و مگنتیت می باشد.

 

درجه بندی نسوز

بادلیت با 66 درصد ZrO₂

 

کاربردها

زیرکن و بادلیت دارای حد نسوزندگی بسیار بالا و نقطه ذوب بیش از 2430 درجه سانتی گراد    می باشد. پایداری شیمیایی همراه با ضریب حرارتی قابل پیش بینی و کم و همچنین ترشوندگی پایین توسط فلز مذاب و نفوذ حرارتی عالی، فرآورده های نسوز زیرکونی را قابل کاربرد در آستر نسوز پاتیل فولادسازی، نازل های ریخته گری مداوم، کوره های ذوب شیشه و سیمان نسوز کرده است، علاوه بر این بادلیت همراه با سایر مواد اولیه نسوز نظیر : سیلیس و آلومینا بصورت نسوزهای :

آلومینا ـ زیرکونیا و آلومینا ـ زیر کونیا ـ سیلیس قابل استفاده است.

زیرکونیهای ذوبی :

از نظر درجه خلوص، سختی، وزن حجمی و تراکم بسیار بالا بوده و نقطه ذوب آن بالاتر از آلومینا و بیش از 2700 درجه سانتیگراد می باشد. بهمین دلیل دارای کاربردهای ویژه و متنوع است.

 

4. سیلیکون کاربید (Silicon Carbide)

 

زمین شناسی

سیلیکون کاربید یک کانی بسیار نادر بوده که بنام موی ساینت (...) معروف است و به مقدار جزیی فقط در بعضی از کیمبرلیت ها یافت می شود که بنام سازه های شهاب سنگ معروف است.

 

درجه بندی نسوز

تمام کانی های سیلیکون کاربید بصورت مصنوعی تولید می گردند، سیلیکون کاربید به روش Acheson از طریق حرارت دادن ماسه سیلیسی و کک در دمای بالای 2300 درجه سانتیگراد در اطراف الکترود کربنی بدست می آید. سیلیکون کاربید سیاه دارای 98-95 درصد SiC می باشد (93% = حداقل SiC).

 

کاربردها

سیلیکون کاربید در دمای 2700 درجه سانتیگراد تصعید می گردد، مواد نسوز سیلیکون کاربیدی دارای مقاومت بسیار زیاد در مقابل : حرارت های بالا، شوک حرارتی، سایش و خورندگی در مقابل فلز مذاب، اسیدها، سرباره و گازهای مختلف و همچنین هدایت حرارتی بالا می باشند.

انواع آجرها و جرم های ویژه سیلیکون کاربید دار اعم از جرم های کوبیدنی، ریختنی، پاشیدنی، گل ها و ملات ها قابل استفاده در صنایع متالوژی و کوره های زباله سوز می باشند.

 

د) مواد اولیه نسوز عایق (Insulating Refractory Raw Materials)

1. دیاتمه (Diatomite)

2. پرلیت (Perlite)

3. ورمیکولیت (Vermiculite)

 

1) دیاتمه (Diatomite)

دیاتمه، سنگی سیلیسی است که از اسکلت های ریز گیاهان دریایی بنام دیاتوم ها تشکیل شده و دارای بیش از 75 درصد SiO₂ می باشد.

زمین شناسی

دیاتمه عمدتاً بصورت لایه های جوان در توده های رسوبی دوران ترشیاری با ضخامت متغیر توام با مقدار متنوع شیل ها، رس ها یا سنگ های آهکی و همچنین بصورت خالص ترین رسوبات که تقریباً بطور ویژه پوسته دیاتمه ها هستند تجمع می کند.

 

درجه بندی نسوز

دیاتمه با بیش از 70 درصد SiO₂

 

کاربردها

آجرهای نسوز دیاتمه بعنوان لایه نسوز عایق در صنایع مختلف کاربرد داشته و غالباً با افزودن 30 درصد خاک چسبنده به دیاتمه تولید می گردد.

 

2) پرلیت (Perlite)

پرلیت یک سنگ آتشفشانی غنی از سیلیس بوده که حاوی آب ذخیره شده می باشد.

 

زمین شناسی

پرلیت به شکل گنبدهای آتشفشانی پرشیب و عریض بوده که از مواد مذاب درونی و گداره های غلیظ غنی از سیلیس سریع سرد شده تشکیل و سپس با آب های جوی هیدراته می گردد.

 

درجه بندی نسوز

پرلیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود.

 

کاربردها

پرلیت خرد شده در دمای حدود 1000 درجه سانتی گراد منبسط شده و تشکیل دانه های کروی پوک و سفید رنگ را می دهد که قابلیت کاربردی نسوز بصورت های متنوع آجر یا جرم در دمای کمتر از 1100 درجه سانتیگراد را می یابد مواد نسوز پرلیتی بعنوان لایه عایق قبل از لایه ایمنی نسوز استفاده می شوند.

 

3) ورمیکولیت (Vermiculite)

 

زمین شناسی

ورمیکولیت بصورت ذخایر کم عمق ناشی از هوازدگی یا دگرسانی هیدروترمال فلوگوپیت، بیوتیت و سایر کانی های آهندار موجود در ترکیبات فوق قلیایی و رسوبات کربناته تشکیل می گردد.

 

درجه بندی نسوز

ورمیکولیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

کاربردها

ورمیکولیت در دمای حدود 1000-900 انبساط یافته و حجم آن نسبت به حجم اولیه تا ده مرتبه افزایش و وزن حجمی آن کاهش می یابد، نقطه ذوب آن 1315 درجه سانتیگراد و دمای زینتر شدن 1260 درجه سانتیگراد می باشد.

ورمیکولیت منبسط شده ورقه ای در صنایع مختلف بعنوان عایق استفاده می شود، این کاربرد می تواند صنایع ساختمانی را هم شامل شود.

 

 

 

 

 

 

 

طبقه بندی محصولات نسوز

 

طبقه بندی نسوزها بر اساس شکل فیزیکی

1. نسوزهای شکل دار (Bricks/Shaped Refractories)

2- نسوزهای بی شکل (Monolithic/Unshaped Refractories)

3. مواد عایق و الیافی (Insulating And Fiber Materials)

 

1) نسوزهای شکل دار

1-1) طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

2) نسوزهای بی شکل

1-2) طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

2-2) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

3-2) طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

3) مواد عایق و الیافی

1-3) آجرهای نسوز عایق

2-3) الیاف های سرامیکی

 

1) نسوزهای شکل دار

1-1) طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری

 

 

 

 

 

 

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

* نسوزهای اسیدی (Acide Refractories)

* نسوزهای خنثی (Neutral Refractories)

* نسوزهای قلیایی (Basic Refractories)

* نسوزهای دارای کربن (Carbon Containing Refractories)

* نسوزهای ذوبی ریختنی (Fused Cast Refractories)

* نسوزهای غیراکسیدی (Non-oxide Refractories)

 

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

 

·   نوعی کلینکر مشترک منیزیا ـ کرومیت می باشد که با واکنش منیزیا و کرومیت به وسیله ذوب در یک کوره قوس الکتریکی در دمای 2200-200 درجه سانتیگراد تهیه می شود. در این ماده اولیه مصنوعی دانه های کرومیت هنگام سرد شدن مجدداً متبلور می گردند. آجرهای تولید شده با اینگونه مواد اولیه را اصطلاحاً آجرهای Rebonded می نامند.

 

ادامه جدول (2-1)

 

* کریستال های مخلوط نیترید سیلیسیوم در سیستم Si₃N₄-AlN-Al₂O₃-SiO₂ با کمک زینترهای معینی تحت عنوان سیالون (Sialon) نامیده می شوند.

 

2) نسوزهای بی شکل (Monolithic/Unshaped Refractories)

این مواد شامل مخلوطی از مواد اولیه نسوز دانه بندی شده یا پودر همراه با سیمان یا مواد اتصال دهنده شیمیایی می باشند، بصورتی که کلیه نیاز دیرگدازی مشتری را بر اساس استاندارد تعیین شده برآورد نماید. این مواد بصورت خشک یا مخلوط با آب کاربرد دارند و بر اساس شرایط مصرف در کیسه، پاکت، کارتن و ... به مصرف کننده عرضه می گردد.

1-2. طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

2-2. طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

3-2. طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

1-2) طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

* فرآیندی است که طی واکنش های تدریجی شیمیایی، حل شدن و کریستاله شدن اجزای سیمان و همچنین ایجاد جاذبه سطحی که توام با حرارت می باشد انجام می شود.

 

2-2) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-2) طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

 

 

 

ادامه جدول (3-2)

3) مواد عایق و الیافی (Insulating And Fiber Materials)

  
مقدمه
کائولن واژه ا ی است که معنای مختلف دارد از نظر کانی شناسی کائولن جزء گروه کانی های آلومینا سیلیکات آبدار است که شامل کانی های کائولیت، ناکریت، دیکیت و هالوئیزئت  میباشد.کائولن به عنوان کانی های رسی میباشد که با خصوصیات نظیر سفیدی،درخشندگی،توزیع دانه بندی، پلاستیسیته مناسب به عنوان یکی از کانی های صنعتی کاربردهای متفاوتی دارد.کائولن یک کانی بی نظیر صنعتی است،زیرا دارای دامنه ی گسترده ای ازPH که خنثی میباشد و از نظر شیمیایی مقاوم بوده و در جدول موس دارای سختی حدود 2.5 میباشد و به رنگ سفید بوده دارای خاصیت پوشش دهی خوبی است و به عنوان رنگدانه می توان استفاده نمود.کائولن به صورت نرم بوده و هدایت الکتریکی و حرارتی کمی دارد و قیمت آن نسبت به سایر موادی که با آن رقابت می کنند کمتر است.
خاک کائولن در ابتدا در سرزمین چین شناخته شده است و لغت آن از کلمه – کائولینگ    Kao-liang(سلسله جبال بلند)مشتق یافته و چون برای اولین بار این خاک در منطقه چین یافت شده به این جهت لغت خاک چینی(China clay)به آن اطلاق یافته است و درواژه تجارتی این کلمه مختص کائولن انکستان(کورنوال)(corn wall)میباشد.
تقریبا نیمی از کائولن استخراج شده از معادن مختلف در صنعت سرامیک کاربرد دارد و مابقی به صورت یک ماده ی پرکننده در صنایع شیمیایی-کاغذ سازی و داروسازی و لاستیک سازی،نساجی و برخی از صنایع دیگر کاربرد دارد.
در صورت خصوصیات شیمیایی کائولن می توان به فرمول آن اشاره نمود که دارای فرمولAl2o3 2sio 2H2o که دارای ترکیب نظری فوق می باشد.Al2 o3=39.8%، 2Sio=46.3% ،2H2 O =18.9%
شکل ذرات کائولن به صورت ورقه های هگزاگونال است که ابعاد آن از5%تا10میکرون تغییر می کند و قطر متوسط آن 0.5میکرون است.
وزن مخصوص کائولن بین2/2تا6/2گرم بر سانتیمترمکعب تغییر می کند در حالت خاص رنگ آن به صورت سفیداست.
خواص پخت کائولن هنگام پخت بشدت منقبض می شو د بنابراین به تنهایی مورد استفاده قرار نمیگیرد انقباض طول  کائولن در1300 درجه معمولا از 6%تا17% متغیر است.نقطه ذوب آن 1750تا 1770 درجه است.
 

   معرفی کارخانه
کارخانه کائولن زنوز در ۵ كيلومتري شهرستان مرند در استان آذربایجان شرقی واقع شده است. دسترسی به کارخانه از طریق جاده تبریز - مرند امکان پذير مي باشد. خوراک کارخانه توسط معدن کائولن زنوز كه در فاصله ۱۳ کیلومتری شمال شرق کارخانه واقع شده است، تامين مي گردد. ميزان استخراج ساليانه معدن حداقل ۲۰۰ هزار تن و حداکثر ۵۰۰ هزار تن مي باشد.كارخانه از سال ۱۳۷۲ و قبل از کارهاي اکتشافي ثانويه راه اندازي و شروع به فعاليت نموده است. اين کارخانه از واحدهاي سنگ شکني، همگن سازي، آسيا، هيدروسيکلون، آبگيري و آزمايشگاه تشکيل شده است. ماشين آلات موجود در اين كارخانه عبارتند از : سنگ شکن فکي و مخروطي، استکر، ريکلايمر، آسياي غلطکي، آسياي پاندولي، هيدروسيکلون، تيکنر، فيلتر، دستگاه رشته ساز و خشك كن. هدف از ايجاد اين كارخانه، توليد كائولن با عيارهاي مختلف جهت مصرف در صنايع گوناگون مي باشد. در اين کارخانه ۷ نوع محصول با ويژگيهاي مختلف توليد مي شود که شامل ۴ محصول تصفيه شده و ۳ محصول خام مي باشد. محصول توليدي معمولا در بسته بنديهاي ۵۰ کيلوگرمي و ۱ تني به بازار عرضه مي شود. اين کارخانه متعلق به شرکت صنايع خاک چيني (سهامي عام) و سهام دار عمده آن سازمان تأمین اجتماعی مي باشد. سد باطله اين کارخانه از نوع بالا رو است و روش انباشت مواد به شکل خاکريز مي باشد.

 

 

۱- مشخصات عمومی كائولن
۱-۱- تاریخچه
واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولینگ به معنی قله مرتفع در ناحیه جیان كسی در كشور چین گرفته شده است كه از خاك چینی سفید رنگ تشكیل شده است.
كائولن در ایران نیز از دیر باز مورد توجه بوده و آثار حفریات قدیمی از قبیل تونل و گودالهای متعدد، حكایت بر شناخت آن نزد پیشینیان ایران زمین دارد. تاریخ معدنكاری بر روی كائولن در ایران به درستی معلوم نیست.

۱-۲- مشخصات كائولن
۱-۲-۱- مشخصات فیزیكی و مكانیكی كائولن
كائولن از نظر صنعتی به رسهائی كه دارای مقدار قابل توجهی كائولینیت باشند اطلاق می گردد. كائولینیت ماده ای است (كانه) که در حالت خلوص به رنگ سفید و غالبا خاكستری متمایل به زرد و بصورت خاك رس بسیار نرم و ظریفی است كه در اثر فشردن بین انگشتان خرد شده و پودر می گردد. سختی آن ۱ و در حالت متبلور به ۵/۲-۲ می رسد. وزن مخصوص آن ۶/۲ و نقطه ذوب آن ١٧٨۵ درجه سانیتگراد است. بسهولت در آب و عموما در مایعات پراكنده می شود. نفوذ ناپذیر است و در حالت خشك مقدار زیادی آب حذف میكند. اما منبسط نمی گردد، همین خاصیت كائولن را از گروه اسمكتیت متمایز می نماید. خمیر آن با آب شكل پذیر است و با پختن شكل و رنگ آن تغییر نمی كند. در اثر دمیدن بر روی آن، بوی خاك می دهد. شكستگی و كلیواژ آن قاعدهای كامل دارد و جلای آن تیره (خاكی) تا مرواریدی تیره می باشد. دارای لمس چوب و صابونی است مزه خاك رسی دارد. قابلیت هدایت جریان الكتریسته و گرمای آن اندك است. انقباض طولی آن در ١٣٠٠ درجه سانتیگراد از ٦ درصد تا ١٧ درصد متغیر می باشد و در شیشه سازی این مقدار حتی به ٢٠ درصد هم می رسد. هنگام پخت بشدت منقبض می شود و رفتار آن در برابر دما عموما مرتبط به آب موجود در آن، خصوصا آب بشكه ای، بسیار قابل توجه است. بی آب شدن كانه های رسی از جمله كائولینیت عموما در برابر دما، دگرگونیهایی را در ساختمان این كانه پدید می آورد.

چسبندگی یكی دیگر از خواص مهم فیزیكی كائولن است زیرا این ویژگی با درجه خلوص آن نسبت مستقیم دارد، یعنی هر چه درجه و میزان چسبندگی در كائولن بیشتر باشد به همان نسبت درجه خلوص كائولن نیز افزایش می یابد. كائولن مرغوب كائولنی است كه اگر یك تكه از آن را به زبان بزنیم روی زبان بچسبد و این خود یكی از بهترین ساده ترین روشهای تشخیص كائولن است.

. كائولن در اثر هوازدگی رنگ اصلی خود را از دست داده و رفته رفته قهوه ای می گردد.
از خصوصیات شیمیائی دیگر كائولینیت آن است كه در گستره وسیعی از تغییرات PH تغییر نمی كند ولی در اسید سولفویك غلیظ حل شده، ژل سیلیسی از خود بجا می گذارد. گداخته آن در اسید كلریدریك نیز حل می شود. كائولینیت در دمای ٣٠٠-٢۵٣ درجه سانتیگراد بخش زیادی از آب خود را از دست می دهد و در دمای ٦۵٠ درجه سانتیگراد تمامی مولكولهای آب موجود در شبكه ساختمانی آن بخار می شود. در دمای ٨٠٠ درجه سانتیگراد این عمل پایان می یابد.

كائولن بر حسب نوع پیوندهایش به دو گروه تقسیم می شوند:
١- كائولن دارای پیوندهای نرم كه عمدتا در صنایع كاشی سازی و چینی سازی و سرامیك سازی و مجسمه سازی مورد استفاده قرار میگیرند. پیوند در این نوع كائولن فقط با هیدرات میسر است.
٢- كائولن دارای پیوندهای سخت كه عمدتا در صنایع لاستیك سازی و كاغذ سازی مصرف دارند.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

تکنولوژی سرامیک های ظریف 1                                 

گزارشات کار آموزی های خاک چینی

مقدمه

یک عقیده قدیمی وجود دارد که چهار عنصر اصلی جهان آب و آتش و باد و خاک می‌باشد. هر چند که بشر امروزی بطلان این عقیده را ثابت نموده اما ادغام و هماهنگی کامل و زیبای این عناصر را نمی‌توان در پیدایش صنعت سرامیک و محصولات سرامیکی کتمان نمود.

طبق تعاریف قدیم، یک فرآورده سرامیکی محصولی است از دوغاب (مخلوطی از خاک و آب) که در یک محیط گرم و خشک و در نهایت در آتش سخت می‌گردد.

مطابق تعاریف جدید سرامیک‌ها عبارتند از اشیاء جامدی که اجزاء اصلی تشکیل دهنده آنها مواد معدنی غیر فلزی بوده که ابتدا شکل گرفته و سپس در حرارت سخت می‌گردند.

سرامیک‌ها در چهار خانواده بزرگ به شرح زیر طبقه بندی می‌شود:

1.      فرآورده های ویژه و سرامیک‌های تکنیکی

2.      دیر گدازها

3.      فرآورده های زمخت

4.      فرآورده های ظریف

خانواده فرآورده های ظریف به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1.      ظروف خانگی

2.      سرامیک‌های بهداشتی

3.      کاشی‌ها

4.      مقرء ها و عایق‌های الکتریکی

به طور خلاصه پروسه تولید کاشی شامل موارد زیر می‌باشد:

آماده سازی مواد اولیه بدنه کاشی‌ها

مواد اولیه عمده بدنه کاشی‌ها خاک‌های مختلفی است که از معادن کشور تأمین می‌شود.

به طور کلی این مواد شامل سه دسته زیر می‌باشند که بر اساس نقش آنها در بدنه طبقه بندی گردیده‌اند:

·       مواد اولیه پلاستیک

·       پر کننده‌ها (فیلرها Fillers)

·       کمک ذوبها یا گداز آورها (Fluxes)

1. مواد پلاستیک

رس‌ها مهم‌ترین، پر مصرفترین و قدیمیترین مواد اولیه در صنعت سرامیک می‌باشند و اصولاً صنعت سرامیک حیات خود را مدیون رس می‌باشد. اصطلاح رس به کلیه خاکهائی اطلاق می‌شود که دارای خاصیت پلاستیسیته می‌باشند و خاصیت پلاستیسیته به صورت زیر تعریف می‌شود:

خاصیتی است که یک ماده را قادر می‌سازد تا در اثر یک نیروی خارجی بدون شکست و گسستگی تغیر شکل داده و بعد از حذف یا کاهش نیرو همچنان حالت خود را حفظ نماید. خاک رس به خاکی گفته می‌شود که بخش عمده آن کانی‌های رسی می‌باشند. کانی‌های رسی از تجزیه و هوازدگی سنگ‌های آذرین (سنگ‌هایی حاصل از انجماد ماگما) مثل گرانیت، پگماتیت گرانیت و... به وجود می‌آیند. گرانیت ها از سه کانی میکا، کوارتز و فلدسپات با نسبت‌های تقریباً برابر تشکیل شده‌اند. در بین این سه کانی، فلدسپات در برابر آب و هوازدگی از همه ضعیف‌تر و ناپایدارتر بوده و پس از میلیون‌ها سال به کانی‌های رسی تبدیل می‌شود.

بنابراین در خاک‌های رسی علاوه بر کانی رسی، کانی‌های کوارتز و میکا و حتی فلدسپات به مقدار زیادی وجود دارد و هر چند میزان کانی‌های رسی بیشتر باشد خواصی نظیر پلاستیسیته در حد بالاتری قرار خواهد داشت.

مینرالهای (Minerals) رسی را بر اساس ساختمان مینرالی به گروه‌های مختلفی تقسیم بندی می‌کنند که از بحث ما خارج می‌باشد اما جهت یاد آوری مهم‌ترین کانی‌های رسی مصرفی در این صنعت شامل کائولیت ها، مونت موری لونیت ها، ایلیتها، لوئیزیتها و... می‌باشند.

اما دلایل عمده استفاده از رس‌ها در این صنعت به شرح زیر می‌باشد:

·         به علت وجود بنیان‌های مولکولی Sio2,Al203 در ساختمان رس‌ها بعد از پخت فازهای بسیار سخت سیلیکاتی را تولید نموده و موجب افزایش مقاومت در محصولات می‌گردند. کانی‌های رسی با سختی تقریباً یک موجب ورود این بنیان‌ها در فرمول بدنه می‌گردند. در حالی که اگر بخواهیم همین مواد را به طور خالص که بنام کوارتز و کراندم با سختی به ترتیب 7 و 9 می‌باشند در فرمول وارد کنیم سایش آنها تقریباً غیر ممکن و بسیار هزینه بر خواهد بود. بنابراین هزینه خریداری رس‌ها بسیار پایین‌تر از مواد دیگر است.

·         در بین کانی‌های موجود در طبیعت رس‌ها بسیار ریز دانه‌ترند و گاهاً میلیون‌ها برابر کوچک‌ترند و از طرفی به واسطه شکل لایه ای موجب ایجاد یک دوغاب هموژن می‌گردند که زمان ته نشینی آن بسیار طولانی است در حالی که مواد دیگر چنین خاصیتی را ندارند.

·         رس‌ها به واسطه خاصیت پلاستیسیته موجبات شکل پذیری آسان‌تر محصول را فراهم می‌آورند و از طرفی به واسطه چسبندگی بالایی که دارند می‌توانند باعث افزایش استحکام خام و خشک و کاهش ضایعات گردند و این امکان را فراهم آورند که بر روی محصول دکورها و چاپ‌های مختلف اعمال گردد.

2. پرکننده‌ها

مواد غیر پلاستیکی هستند که به بدنه اضافه می‌گردند و معمولاً دارای نقطه ذوب بالا و مقاومت شیمیایی خوبی بوده و مهم‌ترین وظیفه آنها جلوگیری از تغییر شکل بدنه در طول پخت، انبساط حرارتی مناسب و کنترل انقباض‌تر به خشک و خشک به پخت می‌باشد.

علاوه بر این موارد پر کننده‌ها در تعین تخلخل و رنگ (سفیدی) بدنه اتصال مناسب لعاب و بدنه و اصلاح بافت بدنه خام و... نیز نقش بسیار مهمی را ایفا می‌نمایند. مهم‌ترین و رایج‌ترین پر کننده‌ها در صنعت سرامیک سیلیس و آلومین (کروندوم) می‌باشد. مهم‌ترین نقش سیلیس تشکیل فازهای سیلیکاتی سخت و حتی فلز مایع را در حین پخت دارد که باعث چسبیدن ذرات دیگر می‌شود. مصرف آلومین علاوه بر نقش‌های مذکور باعث می‌شود که بتوان محصول نازک‌تر تولید نمود و نیز باعث کاهش تغییر شکل محصول در حین پخت و کاهش ترک‌های پخت و بهبود و رنگ فراورده و نیز افزایش مقاومت شیمیایی می‌گردد.

3. گدازآورها

گدازآورها موادی هستند که به جهت کاهش نقطه ذوب بدنه  و یا لعاب مصرف بالایی در این صنعت دارند. گدازآورها در هنگام پخت بدنه ذوب گردیده و در هنگام سرد شدن فاز شیشه ای را در بدنه به وجود می‌آوردند که کلیه بلورهای موجود در بدنه پخته در بر گرفته و بدین ترتیب موجب افزایش استحکام محصول نهایی می‌گردند.

مهم‌ترین گدازآورهای بدنه، اکسید های سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم می‌باشند که جهت تأمین آنها از فلدسپاتهای سدیک، پتاسیک و کلسیک استفاده می‌شود.

اما غیر از این مواد، موادی نظیر کربنات‌ها مثل کلیست و دولومیت نیز در بدنه کاشی‌های دیواری مصرف می‌شود که نقش تأمین جذب آب را در این کاشی‌ها ایفا می‌نماید.

فرآیند تولید کاشی و سرامیک

1- آماده­سازی مواد

این بخش شامل آماده­سازی مواد اولیه جهت تهیه بدنه کاشی می­باشد. منظور از آماده سازی مواد اولیه اعمالی است که بعد از ورود مواد اولیه به کارخانه و قبل از توزین و اختلاط آنها، انجام می‌گیرد این مرحله اولین مرحله در خط تولید کارخانجات بوده و به طور عمده شامل خرد کردن و آسیاب نمودن مواد است. مراحل مختلف این بخش با توجه به تکنولوژی بکار رفته جهت شکل دادن محصول تولیدی (تهیه بدنه) و همچنین با توجه به نوع محصول تولیدی متفاوت است.

آماده سازی مواد اولیه بسته به نوع مواد و اندازه آنها متفاوت است.

در مرحله خردایش که بیشتر در مورد مواد سخت و دانه درشت بکار می‌رود توسط یکسری از سنگ شکن‌های مختلف مواد درشت به مواد ریز تبدیل می‌گردد. سنگ شکن‌های مختلف رایج در صنعت سرامیک فکی، چکشی، مخروطی و غلطکی و دوار و...می‌باشد.

در مرحله آسیاب کردن عمدتاً از آسیاب‌های گلوله ای استفاده می‌شود.

آسیاب‌های گلوله ای، استوانه های بزرگی از جنس فولاد هستند. ابعاد استوانه به نحوی است که تقریباً طول استوانه برابر قطر آن می‌باشد و جدارهای این آسیاب‌ها به وسیله آستری از جنس لاستیک یا جنس آجر های آلوبیتی پوشیده شده است.

این استوانه‌ها حول محور خود که موازی سطح افق است گردش می‌نمایند. همچنان که از نام آسیاب گلوله ای نیز مشخص است در داخل این آسیاب‌های گلوله‌هایی وجود دارد که هنگام گردش آسیاب با مواد اولیه موجود در آن برخورد نموده و بدین وسیله باعث خرد شدن و سایش آنها می‌گردند.

جنس گلوله‌ها عمدتاً از آلوبیت و در برخی از مواد گلوله های طبیعی سیلیسی (فلینت) می‌باشد.

مقدار گلوله‌ها، شکل و کرویت و دانه بندی و خصوصاً سختی آنها عامل بسیار مهمی در کیفیت سایش مواد می‌باشد.

در آسیاب‌ها مواد به اضافه آب و مقادیر کمی روان ساز نظیر سیلیکات سدیم، تری پلی فسفات سدیم Tpp، کربنات سدیم و پس از مدتی سایش با دور مشخص و سرعت مشخص تبدیل به دوغ آب می‌گردد. مقادیر این مواد دقیقاً از قبل تست شده و مشخص شده می‌باشد.

نکته قابل توجه اینکه در هر یک از مراحل آماده سازی بازرسی‌ها و کنترل‌های لازم جهت عدم عدول از استاندارد های کارخانه ای صورت می‌گیرد.

کیفیت مواد ورودی، درصدهای اختلاط، مشخصه های محصول سنگ شکن و خصوصاً مشخصه های دوغاب پس از آسیاب نظیر دانسیته، ویسکوزیته و دانه بندی دقیقاً کنترل می‌شود.

2- آماده سازی پودر

جهت آماده سازی پودر از دوغاب از خشک کن‌های افشان یا پاشنده یا اسپری درایر استفاده می‌شود. دوغاب حاصل از آسیاب‌ها پس از دپو در مخازن دوغاب که موجب هموژن شدن دوغاب و بهبود خاصیت پلاستیسیته آن می‌گردد وارد مخازن دوغاب اسپری درایر می‌گردد. پمپ‌های پیستونی با فشار نسبتاً بالا دوغاب را به محفظه استوانه ای اسپری درایر که داغ می‌باشد اسپری نموده و دوغاب پس از برخورد با هوای داغ و تبخیر آب به پودر با رطوبت مشخص و دانه بندی مشخص تبدیل می‌شود. هوای محفظه و بخار آب پس از عبور از سلیکن ها و گردگیری از خروجی اسپری درایر خارج می‌شود و محصول آن که پودر می‌باشد از زیر قلف بر روی نوار نقاله ریخته و در داخل سیلوهای پودر دپو می‌شود.

کیفیت پودر به عوامل زیر بستگی دارد:

·         کیفیت دوغاب و فرمول بدنه و خصوصاً پلاستیسیته آنها و دانسیته و وسیکوزیته و دانه بندی دوغاب.

·         نوع اسپری درایر

·         نوع  نازل‌های پاشنده و تعداد و انداز سوراخ  و آرایش آنها

·         جنس نازل‌ها و سایر اجزاء نازل

·         ابعاد محفظه

·         کیفیت پمپاژ و فشار پمپ

·         رطوبت پودر و دانه بندی پودر

·         استحکام پودر و هموژن بودن رطوبت آنها

·         ماندگاری پودر

·         حرارت داخل محفظه، فشار داخل محفظه و میزان رطوبت محفظه

·         ثبات فشار گاز

3- شکل دهی یا پرس پودر

اساس این روش به طور ساده بدین ترتیب است که مخلوط مواد اولیه به صورت پودر با دانه بندی مناسب در حفره های قالب قرار گرفته و تحت فشار قرار می‌گیرد. بدین ترتیب مواد اولیه شکل حفره را به خود می‌گیرد. رطوبت پودر مورد استفاده حدوداً پنج درصد و دانه بندی پودر مشخص و باید ثابت باشد. امروزه در صنایع تولید کاشی، پرس‌های بسیار مدرن و با توانمندی‌های بالا وجود دارد که حتی می‌توان طرح را در مرحله پرس کردن اعمال نماید (به عنوان مثال طرح‌های vein در کاشی‌های گرانیتی) و قالب‌های رستیک در کاشی‌های کف و دیوار و پرسلان قسمت پرس در کارخانجات تولید کاشی به عنوان یکی از مهم‌ترین قسمت‌ها بوده و علت آن برمی گردد به اینکه در این قسمت کلاً ماده ای با یک ماهیت پودری به بدنه کاشی تبدیل می‌شود و این تغیر ماهیت با مشکلات زیادی همراه می‌باشد، نظیر:

·         دو پوست شدن محصول: به علت هوا گیری ناقص محصول که آن هم به ماهیت پودر و کیفیت پودر و حتی وضعیت قالب‌ها و سرعت‌های پرسینگ و خاک گیری و نیز فشارها و زمان‌های هواگیری بستگی دارد

·         ترک و شکستگی

·         لب ریختگی و گوشه پریدگی

·         تغیرات تراکم و در نهایت پس از پخت تغیرات ابعادی و نا گونیایی

عیوب مذکور اکثراً به راحتی در محصول قابل رویت و تشخیص و جدایش بوده و عمدتاً به کاهش‌های ضایعاتی و درجات پایین تبدیل می‌شوند. اما برخی از عیوب محصولات پرس مثلاً نا گونیایی به واسطه خاک گیری نامناسب می‌تواند در قسمت‌های بعدی خصوصاً پخت، خود را نشان دهند و به صورت مشکلاتی نظیر نا گونیایی و اختلاف سایز نمایان شوند.

4- خشک کردن محصول

خشک کن‌های جدید عمودی توانسته‌اند مشکل خشک کردن طولانی را در خشک کن‌های تونلی قدیمی که گاهاً تا چند روز طول می‌کشیده به کوتاه‌ترین زمان ممکن و حدود 20 دقیقه و حتی کمتر کاهش دهند.

ضایعات در خشک کن‌های تونلی که به صورت ترک و شکستگی خود را نشان می‌داده گاهاً به دلایل مختلف خیلی خیلی بالا می‌رفته و مشکلات دیگری به علت سیستم پیل چینی کاشی‌های خام (روی هم قرار دادن کاشی‌ها) اثر برجستگی‌های پشت کاشی بر روی سطح کاشی‌های زیرین نقش می‌بسته و پس از لعاب خوردن و پختن‌های کاملاً روی سطح لعاب دیده می‌شده در حالی که این مشکلات در سیستم جدید خشک کردن تقریباً حذف شده است.

5- اعمال لعاب و دکور

در کاشی‌های تک پخت نظیر کاشی‌های دیواری منوپروزآ، کاشی‌های کف و پرسلان های لعاب دار پس از مرحله خشک شدن کاشی‌ها وارد خط آبی می‌شوند و پس از اعمال انگوب (لعاب آستری) و لعاب و چاپ‌های مختلف توسط دستگاه‌های چاپ مختلف، پخت صورت می‌گیرد. هر رنگ چاپ را باید توسط یک دستگاه چاپ اعمال نمود و تعدد چاپ‌ها عمدتاً بستگی به استحکام خشک کاشی‌ها نوع دستگاه های چاپ و طول خط لعاب دارد در کارخانجات کاشی، عمدتاً دستگاه چاپ Flat سیلک اسکرین وجود دارد که حداکثر توانایی آنها اعمال 3 چاپ در کاشی‌های تک پخت است و هر چه تعدد چاپ‌ها زیاد شود ضایعات شکسته و ترک نیز افزایش می‌یابد.

ماشین‌های چاپ جدید نظیر روتو کالر یا سیلک اسکرین دوار توانسته امکان زدن چاپ‌های بیشتر را روی سطح کاشی فراهم آورد. در کاشی‌های دیواری دو پخت امکان اعمال چاپ‌های بیشتر بر روی سطح بیسکویت بدنه پخته شده حتی توسط دستگاه های چاپ مسطح وجود دارد.

لعاب لایه نازکی است که سطح روی کاشی را پوشانده و به وسیله ذوب مواد معدنی در سطح بدنه به وجود می‌آید و هدف از پوشاندن سطح بدنه به وسیله لعاب به طور عمده زیباتر نمودن محصول، افزایش مقاومت شیمیایی و مکانیکی آنها، غیر قابل نفوذ نمودن بدنه های متخلخل و بالاخره بهداشتی نمودن سطح فراورده می‌باشد لعاب‌ها با توجه به ساختمان آنها جزئی از انواع شیشه‌ها می‌باشند.

انگوب نیز نوعی لعاب با نقطه ذوب بالاتر می‌باشد که وظیفه آن پوشاندن رنگ بدنه و نیز اتصال قوی‌تر لایه لعاب اصلی با بدنه می‌باشد.

بمانند واحد آماده سازی مواد بدنه واحد لعاب سازی نیز یکی از قسمت‌های مهم کارخانه بوده که دارای سیستم توزین، آسیاب و مخازن ذخیره دوغاب آماده شده لعاب می‌باشد. پروسه آماده سازی به عنوان یکی از فرآیند های مهم تأثیرگذار بر کیفیت باید کلیه مراحل آن تحت کنترل باشد. این مرحله شامل:

·         انتخاب مواد اولیه

·         فرمول لعاب شامل درصد و مقدار اجزاء تشکیل دهنده بارگیری روان‌سازهای مربوط

·         زمان سایش با سمیل دانسته و وسکوزیته و دانه بندی دوغاب لعاب

·         عبور دادن لعاب از الک

·         هوا گیری و ماندگاری لعاب

از جمله پارامترهایی است که باید تحت کنترل باشد.

بسته به نوع محصول کاشی (دیواری یا کف، پرسلان و...) دستگاه‌های اعمال لعاب متفاوت است. مهم‌ترین روش‌های اعمال لعاب اسپری کردن و اعمال لعاب به روش آبشاری ریزشی می‌باشد.

6- پخت

پس از اعمال لعاب و دکور کاشی‌ها باید پخته شوند. البته بعضی از کوره های امروزی در ابتدای آنها یک منطقه خشک کردن و حتی یک کوره خشک کن افقی رولری وجود دارد که خود موجب ارتقاء کیفیت محصول شود.

مرحله پخت نیز یکی از مراحل بسیار ظریف تولید کاشی می‌باشد. منحنی پخت کاشی که به صورت منحنی زمان-دما تعریف می‌شود اساس پخت را تشکیل می‌دهد. نوع منحنی پخت برای محصولات مختلف و کاشی‌های مختلف متفاوت است. منحنی پخت بر اساس دما های مختلف کوره که توسط ثبات‌های متصل به ترموکوپل‌های موجود در دیواره‌ها یا سقف کوره ثبت می‌شوند رسم می‌شود. دیاگرام دارای جزئیات زیادی از جمله تعداد ترموکوپل‌های موجود در کوره می‌باشد.

راندمان پخت به مقداری انرژی گرمایی جذب شده توسط محصول بستگی دارد.

در کوره های قدیمی که از نوع تونلی بوده به علت کم بودن مقدار انرژی جذب شده توسط کاشی‌ها مشکلات زیادی وجود داشته از جمله :

یکنواخت نبودن هوا، مصرف زیاد انرژی، هزینه زیاد و نگهداری، مشکلات مکانیکی، دامنه متغیر ابعاد و مقادیر کم محصولات درجه یک

اما در کوره های امروزی که از نوع رولری می‌باشد این مشکل تا حد زیادی کم شده است.

کوره رولر شامل یک ساختار فولادی است که تکیه گاه کف، دیواره‌ها و سقف آن از مواد مختلفی مانند دیر گداز، عایق و سرامیک ساخته شده‌اند.

عایق بودن بالا و مقاومت بسیار خوب در برابر شوک حرارتی از ویژگی‌های این کوره‌ها می‌باشد. تمامی این‌ها اینرسی  گرمایی کوره را به حد اقل رسانده و موجب کاهش تغیرات منحنی پخت می‌شود و سرعت گرم شدن و سرد شدن کوره را تسهیل می‌نماید. سیستم محرکه و گرداننده رولری های کوره که شامل موتورهای که سرعت آنها قابل تنظیم بوده و بهره برداری بهینه از منحنی پخت را امکان پذیر می‌سازد؛ و امکان تنظیم سرعت موتورها که هر یک به مجموعه ای از رولرها متصل می‌باشد تنظیم سرعت رولرها و در نهایت کاشی را ممکن می‌سازد. سرعت موتورها دائماً توسط کامپیوتر کنترل می‌شود.

سیستم احتراق که شامل مشعل‌های مختلفی است که با گاز و دمیده شدن هوا کار می‌کند نیز توسط کامپیوتر کنترل می‌گردد.

هر منطقه شامل یک دسته مشعل در زیر روی رولرها می‌باشد و شامل تجهیزاتی نظیر وسایل کنترل دستی یا اتوماتیک گاز، سیستم احتراق الکترونیکی توسط الکترودهای وارد شده به محفظه احتراق مشعل و تنظیم اتوماتیک دما برای قسمت‌های مورد نظر در مسیر پخت می‌باشد.

این تنظیمات توسط یک سیستم اتوماتیک و خود کنترل مرکب از ترموکوپل‌های مختلف کنترل می‌شود که میزان گاز مشعل‌ها را تنظیم می‌نماید.

فعل و انفعالات مختلف در مراحل مختلف دمایی از ابتدا تا انتهای پخت شامل: حذف رطوبت یا آب جذب شده از محیط و حتی باقیمانده پس از خشک کردن و حتی جذب شده از لعاب ـ خارج شدن آب زئولیتی- سوختن و احتراق ترکیبات آلی که در خاک‌های رسی به وفور دیده می‌شود و آزاد شدن سولفات که خود تولید اسیدهای گوگردی می‌نماید.

تغییر شکل کریستالی کواتر از آلفا به بتا که با افزایش حجم ناگهانی مواجه بوده کربنات‌ها و آزاد شدن co2 تشکیل فازهای جدید سیلیکاتی و ... می‌باشد.

چنانچه مراحل مختلف پخت و حتی مراحل قبلی تولید و مواد اولیه تحت کنترل نباشد عیوب مختلف در محصول می‌تواند ایجاد شود از جمله:

·         دفرمگی تابدار شدن کاشی‌ها و سایر موارد مربوط به مسطح بودن

·         خراب شدن کیفیت سطح لعاب و ایجاد سوراخ‌های سوزنی

·         لعاب نگرفتگی و لعاب پریدگی

·         ترک‌های مویی لعاب ترک‌های مکانیکی و شکستگی و گوشه پریدگی

·         نقاط سیاه و Black core

·         کثیفی‌های سطح لعاب

·         نا گونیایی و اختلاف سایز

·         تغیر طیف چاپ و زمینه

·         شفافیت و موارد مربوط به درخشندگی سطح بیشتر در مورد لعاب‌های تراس و اپک

·         استحکام کم و ترد و شکننده بودن

7- پولیش

این مرحله تنها در مورد کاشی‌های گرانیتی بدون لعاب اعمال می‌شود.

کاشی گرانیتی به گروهی از کاشی‌ها اطلاق می‌شود که جذب آب آنها کمتر از 0.5 درصد باشد. در عمل کارخانجات تولید کاشی گرانیتی جذب آب کاشی‌ها را زیر 0.2 درصد تعریف می‌نمایند.

مشکلی که جذب آب (تخلخل باز) در کاشی‌های گرانیتی خصوصاً کاشی پولیش خورده ایجاد می‌نماید لک پذیری کاشی‌هاست.

تفاوت نسبت کاشی‌های گرانیتی با کاشی‌های دیگر بدون لعاب بودن این کاشی‌هاست که همین موضوع باعث شده که تمیز کردن این کاشی‌ها نسبت به کاشی‌های لعاب دار کمی مشکل‌تر باشد و حتماً باید از محلول‌های شوینده در بر طرف کردن بعضی از لکه‌ها استفاده نمود. در این خصوص تولیدکنندگان کاشی گرانیتی یک سری اطلاعات مربوط به تمیز کردن انواع لکه را در اختیار مشتریان خود قرار می‌دهند. برای اینکه موضوع لک پذیری کاشی‌ها که مورد سؤال اکثر مشتریان می‌باشد بیشتر باز شود باید خاطر نشان نماییم که در کاشی‌ها دو نوع تخلخل وجود دارد یکی تخلخل باز و دیگری بسته.

در تخلخل باز چنانچه اگر آب روی کاشی ریخته شود به مرور از کاشی عبور می‌نماید ولی در تخلخل‌های بسته آب نفوذ نمی‌نماید.

مقدار عبور آب از تخلخل‌های باز به درجه حرارت آب نیز بستگی دارد و چنانچه آب گرم‌تر باشد میزان نفوذ بیشتر خواهد بود. مقدار تخلخل در کاشی‌ها از سطوح خارجی به داخلی متفاوت است و از سطح به داخل بیشتر می‌شود.

و سطح کاملاً خارجی کاشی‌ها خصوصاً در کاشی‌های با جذب آب زیر 50% به هیچ وجه تخلخل باز ندارد. بنابراین در کاشی‌های مات یا پولیش نخورده سطح کاملاً خارجی نفوذ ناپذیر است و کمتر لک می‌گیرد. اما در کاشی‌های مات پولیش نخورده به علت پرزدار بودن و ناصاف بودن سطح مقدار کثیف شدن سطح بیشتر از کاشی‌های پولیش خورده است. اما این کثیفی را می‌توان به راحتی تمیز نمود.

در کاشی‌های پولیش خورده به علت اینکه حدود 0.5 تا 0.8 میلی‌متر از لایه رویی کاشی‌ها ساب داده می‌شود تخلخل‌های بسته به سطح باز می‌کنند و همین منافذ می‌توانند لک و کثیفی را جذب نمایند اما همین مورد نیز در کاشی‌ها با جذب آب زیر 0.1 درصد مشکل خاصی ایجاد نمی‌نماید

توصیه: مشتریانی که از کاشی‌ها گرانیتی برای پوشش کف استفاده می‌نماید باید توجه داشته باشند که این منافذ ریز در روزهای اولیه پس از نصب می‌تواند با جذب گرد و غبار کاملاً نفوذ ناپذیر شوند که با توجه به آنالیزی که از سوابق لک‌ها صورت گرفته اکثر لکه‌ها در مرحله نصب ایجاد می‌شود. بنابراین توجه مشتریان را به موارد زیر جلب می‌نماییم:

·         به هیچ وجه از بندهای رنگی برای کاشی‌های گرانیتی استفاده نشود

·         از دوغاب رنگی برای پر کردن درزها استفاده نشود

·         سطح کاشی‌ها پس از نصب کاملاً تمیز شود

·         در روزهای ابتدایی از ریختن مواد لک کننده خودداری شود

 

حوزه میان رشته‌ای است که در آن رابطه بین ساختار و خواص مواد به منظور طراحی مواد جدید برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون فناوری مورد بررسی قرار می‌گیرد. امروزه با افزایش تحقیقات در زمینه فناوری‌هایی در مقیاس نانو، مهندسی مواد به یکی از رشته‌های پیشرو در عرصه دانش بدل شده‌است. به طور خلاصه یک مهندس مواد در اولین گام به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتو ایکس و یا تجهیزات مشابه به شناسایی و بررسی ساختار میکروسکوپیک مواد می‌پردازد. در گام بعدی خواص مختلف مواد مورد اندازه گیری قرار می‌گیرند و در ادامه روش‌های تولید مواد جدید یا بهبود خواص مواد قبلی  مورد مطالعه قرار می‌گیرد و در نهایت یک مهندس مواد برای کاربردهای گوناگون مشغول به انتخاب مواد مناسب می‌شود ^[۱]. ماده‌های مورد مطالعه در مهندسی مواد در شش گروه مختلف شامل فلزات، سرامیک‌ها ، پلیمرها، کامپوزیتها، بیومواد و نیمه‌رساناها دسته بندی می‌شوند.

 

شرکت نانوسرام (Nanoceram) به پشتوانه ی سال ها تجربه در عرضه انواع کاشی دیوار، سرامیک کف و لوازم بهداشتی درجه یک خارجی به مشتریان محترم و نیز با برخورداری از کادری مجرب، متخصص و کارآزموده توانسته، طرحها و مدلهای چشمگیر و ارزنده ای را برای واحدهای مسکونی، تجاری و اداری عرضه نماید.
این شرکت با کشف علایق و ذائقه های ایرانی، کالاهای مورد نیاز مشتریان خود را با نازلترین قیمت تهیه، در خدمت هموطنان عزیز در سراسر کشور قرار می دهد.
سرامیک های کف با استفاده از تکنولوژی نانو تولید گردیده، بنابراین ضد خش و لک می باشد و برای دوام طولانی مدت در شرایط سخت کاری است.
الگوی طراحی کاشیها، اکثراً اسپانیایی بوده و در کشور چین با استفاده از فناوری روز دنیا و با کیفیت عالی تولید می شود.
کلیه کالاهای شرکت درجه یک بوده و از کیفیت و درخشندگی بی نظیری برخوردار می باشند و از طریق شبکه نمایندگی ها در سراسر کشور با نازلترین قیمت مصوب در اختیار مصرف کنندگان محترم قرار می گیرد. کسب اطلاع از کیفیت و قیمت کاشی و سرامیک نانوسرام به نفع خریداران محترم می باشد.
کارشناسان شرکت آماده پاسخگویی به سوالات مشتریان گرامی در مورد خرید یا اخذ نمایندگی فروش می باشند.

حوزه میان رشته‌ای است که در آن رابطه بین ساختار و خواص مواد به منظور طراحی مواد جدید برای پاسخگویی به نیازهای روزافزون فناوری مورد بررسی قرار می‌گیرد. امروزه با افزایش تحقیقات در زمینه فناوری‌هایی در مقیاس نانو، مهندسی مواد به یکی از رشته‌های پیشرو در عرصه دانش بدل شده‌است. به طور خلاصه یک مهندس مواد در اولین گام به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، پراش پرتو ایکس و یا تجهیزات مشابه به شناسایی و بررسی ساختار میکروسکوپیک مواد می‌پردازد. در گام بعدی خواص مختلف مواد مورد اندازه گیری قرار می‌گیرند و در ادامه روش‌های تولید مواد جدید یا بهبود خواص مواد قبلی  مورد مطالعه قرار می‌گیرد و در نهایت یک مهندس مواد برای کاربردهای گوناگون مشغول به انتخاب مواد مناسب می‌شود ^[۱]. ماده‌های مورد مطالعه در مهندسی مواد در شش گروه مختلف شامل فلزات، سرامیک‌ها ، پلیمرها، کامپوزیتها، بیومواد و نیمه‌رساناها دسته بندی می‌شوند.

 

 

عنوان :

استاندارد دیرگدازها

تهیه و تنظیم :

عظیم کریمی طاهر، عباسعلی خدادادی، سعید علی اصغرزاده

 

 

سال 1391

تعریف مواد نسوز (Refractory Materials)

مواد نسوز، موادی هستند غیر آلی و غیرفلزی که مشخصات فنی خود را در دمای بالا به سختی از دست می دهند و به عنوان مواد سازنده بدنه کوره های صنعتی کاربرد دارند. دمای بالا در سیستم های استاندارد مختلف دنیا بر اساس نقطه ذوب آهن تعریف شده است. بعنوان مثال در سیستم DIN آلمان 1580 درجه سانتی گراد (معادل مخروط زگر 26) و در سیستم ASTM آمریکا 1430 درجه سانتی گراد (معادل PCE15) بعنوان دمای بالا تعریف شده است.

 

کانیهای نسوز (Refractory Minerals)

کانیهای صنعتی با خواص نسوز در بین سایر کانی ها دارای بازار خوبی بوده و علاوه بر آن بسیاری از افزودنی ها، بایندرها (چسب ها) و سایر مواد شیمیایی برای تولید کنندگان محصولات نسوز مورد نیاز می باشند.

در صنایع مصرف کننده کیفیت از جایگاه خاصی برخوردار است، کیفیت مطلوب میتواند روی قیمت تمام شده محصولات از جمله آهن، فولاد، سیمان و ... اثرگذار باشد. با توجه به بحث بهره وری و کاهش قیمت تمام شده حجم ویژه مصرفی نسوز معنی پیدا می کند، به عبارتی مشتریان بدنبال کاهش مصرف نسوز برای هر تن محصول خود می باشند، از این رو کیفیت محصولات جدید با طول عمر بالا جایگاه پیدا می کند و بدنبال خود مواد معدنی مربوطه را تحت تأثیر قرار می دهد.

 

طبقه بندی مواد اولیه نسوز

الف) اسیدی

ب) قلیائی

ج) ویژه

د) عایق

الف) مواد اولیه نسوز اسیدی (Acidic Redractory Raw Materiaals)

               (مجموعه : SiO₂ – Al₂O₃)

1. مواد اولیه سیلیسی (Silica)

2. مواد اولیه آلومین پایین (Low Alumia)

3. مواد اولیه آلومین بالا (High – Alumina)

 

1) مواد اولیه سیلیسی (Silica) :

1-1) کوارتز (Quartz)

* آمار تولید جهانی در این کتاب مربوط به سال 2008 می باشید.

 

زمین شناسی

کوارتز یکی از فراوان ترین کانی های مقاوم شیمیایی بوده که از توده های رسوبی، آذرین و دگرگونی در پوسته زمین بوجود می آید.

 

 

سه نوع اصلی این سنگ ها عبارتند از :

·        سنگ های دگرگونی متشکل از توده بلوری درشت

·        سنگ های رسوبی متشکل از بلورهای ریز متراکم شده

·        ماسه های سیلیسی که از هوازدگی طبیعی و یا فرآوری سنگ های رسوبی و دگرگونی بوجود می آیند.

 

درجه بندی نسوز

* رسوبات سیلیسی :

با بیش از 96 درصد SiO₂ که با افزودن حداکثر 4 درصد Cas بعنوان کمک ذوب در دمای 600 درجه سانتی گراد تشکیل ولاستونیت میدهد.

* سیلیس ذوبی :

با بیش از 5/99 درصد SiO₂ که از طریق ذوب ماسه های سیلیسی توسط الکترود کربنی، قوس کربنی، قوس پلاسما یا اکستروژن پیوسته گازی تولید می گردد و دارای انبساط حرارتی و مقاومت به شوک بسیار پایین می باشند.

 

کاربردها

ترکیب شیمیایی آجرهای سیلیسی

 

در پخت آجرهای سیلیسی، درجه تغییرات کریستالی کوارتز به عنوان یک نکته کلیدی محسوب میگردد، این آجرها دارای مقاومت شوک حرارتی مناسب در بالای 600 درجه سانتیگراد و همچنین کیفیت مطلوب تا دمای 1700 درجه سانتی گراد بوده، علاوه بر این دارای مقاومت خوبی در مقابل خورندگی سرباره های اسیدی می باشند، در ترکیب آجرهای سیلیسی با انتقال حرارت و تراکم بسیار بالا، سیلیکون کاربید یا سیلیکون نیترید استفاده می شود. سیلیس ذوبی در نسوزهای صنعت شیشه، کوره های کک سازی و مناطق حساس صنایع فلزات غیرآهنی استفاده می شوند.

 

2) مواد اولیه آلومین پایین (Low Alumia)

1-2) آلومینو ـ فیلوسیلیکات ها (Alumino-Phyllosilicates)

1-1-2) گروه رس ها (Clay Croup)

1-1-1-2) پایروفیلیت (Pyrophyllite)

2-1-1-2) کائولینیت (Kaolinite)

 

1-1-1-2) پ پایروفیلیت (Pyrophyllite)

 

 

 

زمین شناسی

بطور مشخص پایروفیلیت محصول دگرسانی هیدروترمال اسیدی سنگ های آلومینو ـ سیلیکات در دمای بالای 400 درجه سانتی گراد می باشد.

 

انواع پایروفیلیت

* Agalmatolite :

بصورت توده متنوع با ترکیبات جزیی دیگری نظیر مسکویت، میکا، کوارتز، کائولین و کیانیت بوده که غالباً در چین یافت می شود.

* Roseki :

نوعی پایروفیلیت با حداقل سر یزیت، کائولین و کوارتز که غالباً در ژاپن و کره جنوبی یافت می شود.

* Wonderston :

نوعی پایروفیلیت با حداقل کلریت، رتیل و اپیدت که غالباً در آفریقای جنوبی یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

خواص نسوز این گروه از مواد اولیه بستگی به مقدار کانی ها دارد، این ماده اولیه در دمای 1200 درجه سانتیگراد تجزیه و تشکیل ترکیبی از کانی های کریستوبالیت و مولایت میدهد که باعث افزایش سختی از 1 به 8-7 موس می شود، کاهش مقدار سریزیت و قلیائی ها و همچنین تعدیل Fe₂O₃ و TiO₂ به زیر یک درصد و افزایش Al₂O₃ به 21 درصد از الزامات است. میزان Al₂O₃ پایروفیلیت کلسینه بین 29-25 درصد می باشد.

 

کاربردها

پایروفیلیت در مواد ویژه نسوز آلومینو سیلیکات، آجرهای شاموتی عایق و در واگن های کوره استفاده می شود.

 

2-1-1-2) کائولینیت (Kaolinite)

 

زمین شناسی

کائولینیت حاصل دگرسانی سنگ های غنی از آلومینو سیلیکات بدون آب نظیر فلدسپار پتاسیک در گرانیت ناشی از هوازدگی یا هیدروترمال یا هر دو است، این ذخایر ممکن است در محل طبیعی خود بجا مانده (مانند کورن وال انگلستان) و یا تغییر مکان داده و تشکیل لایه های ضخیم بصورت سنگ های رسوبی نرم را بدهند. (مانند جورجیانی آمریکا).

درجه کائولینیتی شدن، سنگی شدن و فرایندهای پس از آن باعث ایجاد منابع گوناگون کانی های نسوز حاوی کائولین با نام رس های نسوز همانند کائولین پرخلوص، کائولین های بوکسیتی، رس فیلینیتی (Flint Clay)، رس نسوز (Fire clay) و بال کلی (Ball Clay) می گردد.

 

درجه بندی نسوز

کائولینت خام دارای بیش از 38-35 درصد Al₂O₃ و کائولینیت کلسینه معمولاً دارای 47-42 درصد Al₂ با آلکالی ها و آهن کم می باشند. کائولینیت با درجه خلوص بسیار بالا در دمای 1500-1200 درجه سانتیگراد در کوره های دوار یا قائم کلسینه شده و محصول آن شاموت یا کائولین کلسینه می باشد. مقادیر فازهای شیشه ای، مولایت و کریستوبالیت در این کانی بیار با اهمیت است.

 

کاربردها

کائولینت در آجرهای شاموتی با کمتر از 45 درصد آلومین (بصورت آجرهای شاموتی با نسوزندگی متوسط، خوب و عالی) و آجرهای آلومین بالا با بیش از 45 درصد آلومین (با درصد آلومین : 50، 60، 70، 80) و همچنین طیف وسیعی از جرم های مونولیتیک استفاده می شود.

 

3) مواد اولیه آلومین بالا (High-Alumina)

1-3) آلومینو ـ نزوسیلیکات ها (Alumino – Nesosilicates)

2-3) هیدراکسیدهای آلومینیم (Aluminium – Hydroxides)

 

1-3) آلومینو ـ نزوسیلیکات ها (Alumino – Nesosilicates)

1-1-3) گروه سیلیمانیت (Silimanite Group) :

1-1-1-3) آندالوزیت (Andalusite) :

2-1-1-3) کیانیت (Kyanite)

3-1-1-3) سیلیمانیت (Silimanite)

4-1-1-3) مولایت (Mullite)

 

 

1-1-1-3) آندالوزیت (Andalusite) :

 

زمین شناسی

آندالوزیت بصورت کانی دگرگون شده مجاورتی در رسوبات غنی از رس که در معرض حرارت ناشی از توده آذرین درونی قرار گرفته و همچنین در سنگ های دگرگونی ناحیه ای نظیر شیست و گنایس و به شکل رگه ای در مجاورت پگماتیت ها یافت می گردد.

 

2-1-1-3) کیانیت (Kyanite)

 

زمین شناسی

کیانیت در سنگ های رسوبی غنی از رس که بصورت ناحیه ای دگرگون شده (مانند گنایس و شیست) به همراه گارنت، استائورلیت، میکا، کوارتز و همچنین بصورت کریستال های کشیده بزرگ در رگه های پگماتیت، کوارتز و بعضی رسوبات ماسه ای ساحلی یافت می شود.

 

3-1-1-3) سیلیمانیت (Silimanite)

 

زمین شناسی

نمونه ای از سیلیمانیت بصورت دگرگونی در حرارت بالا در شیست ها و گنایس ها یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت خام مستلزم 65-60 درصد Al₂O₃ و قلیایی های کم می باشد.

 

کاربردها

کاربرد سیلیمانیت در آجرهای آلومین بالا (با 85-45 درصد آلومین) باعث عالی شدن مقاومت خزشی، مقاومت به شوک حرارتی و مقاومت در مقابل سرپاره هایی با درصد پایین آهن و آهک می شود. نسوزهای سیلیمانیتی در صنایع آهن و فولاد، کوره های زبانه سوز، صنعت شیشه و کوره های مهندسی استفاده می گردد. آندالوزیت جانشین بوکسیت در برخی از کاربردها می باشد.

 

4-1-1-3) مولایت (Mullite)

زمین شناسی

مولایت از جمله کانی های کمیاب است که با ذوب طبیعی مجدد رس های دوره ترشیاری تشکیل شده است، استخراج ذخایر مولایتی اقتصادی نیست.

 

درجه بندی نسوز

مولایت مصنوعی از طریق مخلوط کانی های آلومینا سیلیکات منتخب شامل کیانیت، بوکسیت، آلومینای کلسینه، ماسه سیلیسی و کائولین بروش کلسینه (بنام مولایت زینتر شده) و بروش ذوبی (بنام مولایت ذوبی) حاصل می گردد.

مولایت مصنوعی اقتصادی دارای 40، 50 و 70 درصد آلومین، کمتر از یک درصد اکسید آهن، کریستوبالیت کم و 87-65 درصد فازمولایت می باشد.

 

کاربردها

آجرهای نسوز با مولایت زینتر شده دارای 72 درصد آلومین بوده در حالیکه درصد آلومین در آجرهای نسوز با مولایت ذوبی به 75 درصد می رسد. مولایت بدست آمده از کلسینه کردن بوکسیت و سیلیس بعنوان مواد نسوز در صنعت شیشه و فولاد استفاده می شوند.

 

 

2-3) هیدراکسیدهای آلومینیم (Aluminium – Hydroxides)

1-2-3) گروه بوکسیت (Bauxite Group)

1-1-2-3) بوکسیت (Bauxite)

2-1-2-3) اکسیدهای آلومینیوم (Aluminas)

1-1-2-3) بوکسیت (Bauxite)

یک توده بوکسیتی اصولاً شامل مخلوطی از سه نوه هیدراکسید آلومینیوم بنام های بوهمیت، دیاسپور و ژیپسیت در اندازه های متنوع توام با ناخالصی هایی نظیر اکسیدهای آهن، تیتانیوم، سیلیس و کانی های رسی می باشد.

 

بوهمیت (Bohemite)

 

دیاسپور (Diaspor)

 

 

 

 

 

 

ژیپسیت (Gibsite)

 

 

زمین شناسی

بوکسیت در توده های جوانتر مزوزوئیک و ترشیاری یافت می گردد و حاصل هوازدگی استوایی سنگهای آلومینیوم دار می باشد. فاکتورهای گوناگونی در شکل ذخائر بوکسیتی، جدایش سازه های اصلی و درجه بوکسیتی شدن موثر می باشد.

 

درجه بندی نسوز

بوکسیت در دمای 1650 درجه سانتی گراد در کوره های دوار یا قایم کلسینه می گردد.

 

کاربردها

آجرهای بوکسیتی تا 95 درصد آلومین در پاتیل ها، سقف کوره قوس های الکتریکی، کوره دوار سیمان و آجرهای بوکسیتی فسفات باند در کوره های ذوب آلومینیوم و کوره های دوار سیمان استفاده می شوند.

 

2-1-2-3) اکسیدهای آلومینیوم (Aluminas) :

* آلومینای کلسینه مصنوعی (Synthetic Alumina)

* تبولار آلومینا (Tabular Alumina)

* آلومینای ذوبی قهوه ای (Brown Fused Alumina)

* آلومینای ذوبی سفید .(White Fused Alumina)

 

* آلومینای کلسینه مصنوعی (Synthetic Alumina)

این نوع آلومینا طی فرایند بایر بصورت مراحل خردایش بوکسیت، جدایش هیدراکسید آلومینیم و کلسینه کردن آن بدست می آید.

 

درجه بندی نسوز

آلومینای کلسینه مصنوعی با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

* تبولار آلومینا (Tabular Alumina)

تبولارآلومینا از طریق آسیاب و گندله سازی آلومینای کلسینه و زینتر کردن آن در کوره عمودی در دمای 1925-1815 درجه سانتی گراد حاصل می شود، این ماده اولیه از نظر ترکسیب شیمیایی تقریباً دارای صد در صد Al₂O₃ بوده و کریستال های آن به شکل قرص های هگزاگونال بزرگ و پهن می باشند.

 

* آلومینای ذوبی قهوه ای (Brown Fused Alumina)

آلومینای ذوبی قهوه ای از طریق کلسینه کردن بوکسیت با درصد سختی بالا در دمای 1100 و سپس ذوب آن بهمراه آلومینای کلسینه، کک و آهن در دمای بالای 2000 بدست می آید.

 

 

درجه بندی نسوز

آلومینای ذوبی قهوه ای با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

* آلومینای ذوبی سفید (White Fused Alumina)

آلومینای ذوبی سفید نسبت به آلومینای ذوبی قهوه ای بسیار پرخلوص تر است و با ذوب آلومینای تولید شده به روش بایر در کوره قوس الکتریکی در دمای بالای 2000 درجه سانتیگراد بدست   می­آید.

 

 

 

 

 

 

درجه بندی نسوز

آلومینای ذوبی سفید با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

 

کاربردها (انواع آلومینا)

آلومینا با درجات متنوع دارای مقاومت بالا در مقابل خورندگی شیمیایی و مکانیکی بوده و بطور گسترده در نسوزهای شکل دار (آجرها)، نسوزهای مونولیتیک و سیمانهای کلسیم آلومینات استفاده می شوند.

 

 

ب) مواد اولیه نسوز قلیایی (Basic Refractory Raw Materials)

            (مجموعه Fe₂O₃ – MgO/C_aO – Cr₂O₃ – SiO₂)

1. منیزیت (Magnesite)

2. کرومیت (Chromite)

3. اولیوین (Olivine)

4. دولومیت (Dolomite)

 

1. منیزیت (Magnesite)

 

 

زمین شناسی

رسوبات منیزیتی دو نوعند :

- رسوبات منیزیتی نهان بلورین توده ای که از دگرسانی سرنتین و هوازدگی سنگ های فوق قلیایی تشکیل می گردند.

- رسوبات منیزیتی بلورین که از دگرسانی سنگ های آهکی و دولومیتی سیال غنی از MgO تشکیل می گردند.

 

درجه بندی نسوز

اکسید منیزیوم طبیعی از سنگ منیزیتی و اکسید منیزیوم مصنوعی از آب دریا و ذخایر شور غنی از MgO فعل و انفعال یافته با سنگ آهک یا دولومیت سرچشمه می گیرند.

 

منیزیای زینتر شده [Dead Burned Magnesia (D.B.M)] :

ابتدا منیزیت خام را در کوره دوار یا قائم کلسینه و سپس بصورت هیدراکسید، بریکت نموده و در دمای 1700 درجه سانتیگراد زینتر می کنند، این منیزیا دارای 88 تا 99 درصد MgO و مقادیر جزیی اکسیدهایی نظیر SiO₂, CaO, B₂O₃, Al₂O₃, Fe₂O₃ می باشد. بعلت منشا مواد اولیه و نحوه کلسینه و زینتر کردن، این نوع منیزیا از نظر : نسبت (C/S)، وزن حجمی و اندازه دانه های بلورین متنوع می باشد.

منیزیای زینتر شده پرخلوص بیش از 97 درصد MgO، در حالیکه منیزیای زینتر شده با خلوص متوسط یا کم خلوص دارای 97-90 درصد MgO است، وزن حجمی منیزیای زینتر شده پرخلوص بیش از 40/3 گرم بر سانتیمتر مکعب و اندازه دانه های بلورین 120 میکرون می باشد.

 

 

منیزیای ذوبی الکتریکی [Fused Magnesia F.M)] :

معمولاً با ذوب منیزیت خام، کلسینه یا زینتر شده در کوره قوس الکتریکی بدست می آید. مقدار MgO از 96 تا 99 درصد، نسبت C/S معادل 1/2، وزن حجمی بیشتر از 5/3 گرن بر سانتیمتر مکعب و اندازه دانه های بلورین بیشتر از 1000 میکرون می باشد.

 

کاربردها

منیزیا در آجرهای کم آهن (با 99-90 درصد MgO) و پرآ]ن (با 95-88 درصد MgO) و همچنین در آجرهای منیزیا ـ کربن، منیزیا ـ کرومیت، منیزیا ـ اسپینل، اسپینل، منیزیا ـ زیرکونیا، منیزیا ـ زیرکون، منیزیا ـ دولومیت استفاده می شود، منیزیای زینتر شده کم خلوص در مواد نسوز مونولیتیک کاربرد دارند.

آجرهای منیزیایی دارای استحکاک حرارتی بالا و مقاومت رضایت بخش بوده و در بخش هایی از صنعت فولاد، سیمان که با خوردگی و سایش شدید مواجه می باشند استفاده می گردند.

 

2) کرومیت (Chromite)

 

 

زمین شناسی

این کانی در سنگ های فوق قلیایی نظیر : پریدوتیت، دونیت یا سرپنتین یافت می شود، 98 درصد ذخایر کرومیتی و مواد همراه آن جزء رسوبات بزرگ چینه ای محسوب می شوند. همچنین بصورت رسوبات کوچکتر و غیر هموار در مخلوط های افیولیتی پدیدار می گردد.

 

درجه بندی نسوز

کرومیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

کاربردها

کرومیت باعث افزایش مقاومت شوک حرارتی و مقاومت در مقابل خورندگی سرباره می شود، آجرهای کرومیتی با کمتر از 30 درصد MgO و بیشتر از 30 درصد Cr₂O₃ و همچنین آجرهای پیکروکرومیتی با بیشتر از 75 درصد Cr₂O در صنایع متالوژی فلزی و غیرفلزی و شیشه کاربرد دارند، در صنعت سیمان بصورت گسترده آجر منیزیت ـ اسپینل و منیزیت ـ هر سینیت جایگزین آجر منیزیت کرومیتی شده است.

 

 

 

 

 

 

3) اولیوین (Olivine)

 

زمین شناسی

بیش از 9 درصد اولیوین شامل ترکیبات اصلی سنگ های قلیایی و فوق قلیایی همراه با دونیت  می­باشد، فورستریت در توده های دولومیتی که در معرض دگرگونی هستند پدید می آید، بیشترین بهره برداری و استخراج اقتصادی اولیوین های دگرسان شده سرپانتینی هستند.

 

درجه بندی نسوز

اغلب اولیوین های نسوز از نوع فورستریتی بوده و با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی میشوند:

 

 

 

کاربردها

اولیوین به شکل آجر و جرم های متنوع پاشیدنی، کوبیدنی و ریختنی کاربرد دارد بعنوان مثال : جرم پر کننده مجرای خروج مذاب کوره های قوس الکتریکی EBT و جرم روکش تاندیش.

 

4) دولومیت

 

زمین شناسی

معمولاً دولومیت بصورت لایه های ضخیم در توده های رسوبی تجمع می کند علاوه بر این به روش دولومیتی شدن یعنی واکنش Mg⁺⁺ آّ دریا بر روی سنگ های آهکی تشکیل می گردد، در هر حال دولومیت با کیفیت نسوز نسبتاً کمیاب می باشد.

درجه خلوص دولومیت که تعیین کننده پتانسیل حد نسوزندگی محصول نهایی است تحت تأثیر عواملی نظیر : ترکیب شیمیایی، درجه تبلور و کل ساختار کانی شناسی می باشد.

 

 

 

درجه بندی نسوز

دولومیت زینتر شده : دولومیت خام در کوره های دوار یا عمودی تا دمای 2000-1800 کلسینه و زینتر و با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود.

 

همچنین به روش دو مرحله ای یعنی ابتدا کلسینه کردن تا دمای 1000 درجه سانتیگراد و بعد از هیدراته شدن و تولید بریکت، محصول نهایی را معمولاً در کوره عمودی تا 1600 درجه سانتیگراد بدست می آورند.

 

کاربردها

دولومیت نسوز بصورت انواع آجر و مواد ویژه کاربرد دارد بعنوان مثال : آجرهای دولومیتی با اتصال شیمیایی و سرامیکی با 70-40 درصد MgO. بخش دیگری از فرآورده های نسوز دولومیتی همراه با کربن، منیزیا، زیر کونیا، اکسیدهای آهن و کانیهای ذوبی در صنایع آهن و فولاد، سیمان و آهک استفاده می شوند.

 

ج) مواد اولیه نسوز ویژه (Special Refractory Raw Materials)

1. گرافیت (Graphite)

2. زیرکون (Zircon)

3. بادلیت (Baddeleyite)

4. سیلیکون کاربید (Silicon Carbide)

1. گرافیت (Graphite)

 

زمین شناسی

گرافیت بصورت کریستال های بسیار ریز تا درشت حاصل دگرگونی ناحیه ای و مجاورتی سنگ های رسوبی کربن دار بوده و بصورت ورقه ای درشت و پرخلوص در سیستم های رگه ای هیدروترمال یافت می شود.

 

درجه بندی نسوز

گرافیت متبلور ورقه ای (به ابعاد 5 میلی متر) با 97-75 درص کربن و گرافیت غیر متبلور با 99-75 درصد کربن و همچنین گرافیت مصنوعی و فرآورده های کربنی از : معادن کک، انتراسیت کلسینه توسط گاز و برق، کک نفتی و کک قطرانی بدست می آید.

 

 

 

 

کاربردها

گرافیت دارای هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار خوب و ضریب انبساط حرارتی کم می باشد، گرافیت غیرمتبلور با 92 درصد کربن و بخشی از گرافیت با 94 درصد کربن و همچنین با 99 درصد کربن در آجرهای کربمی و گرافیتی استفاده می شوند.

فرآورده های نسوز کربنی و گرافیتی بصورت بلوک های کربنی در کف کوره بلند، بصورت جرم های ویژ] کوبیدنی در مخازن الکترولیز آلومینیوم و همچنین در کوره های قوس الکتریکی و مخازن مقاوم به اسید کاربرد دارند.

 

2. زیرکون (Zircon)

 

زمین شناسی

منابع اصلی و اقتصادی زیرکون در ماسه های ساخلی و رودخانه هاست، زیرکون یک کانی معمول و همراه در سنگ های آذرین اسیدی مانند گرانیت، سینیت و یک سازه اصلی در بعضی نفلین سینیت هاست.

 

درجه بندی نسوز

زیرکون با 66 درصد ZrO₂ و دانه های کمتر از 3 میلیمتر

 

3. بادلیت (Baddeleyite)

 

زمین شناسی

بادلیت یک کانی نسبتاً نادر همراه با توده های آذرین اسیدی و نیمه قلیایی و همچنین بصورت ترکیبات نفوذی کربناته شامل : آپاتیت، فورسترین و مگنتیت می باشد.

 

درجه بندی نسوز

بادلیت با 66 درصد ZrO₂

 

کاربردها

زیرکن و بادلیت دارای حد نسوزندگی بسیار بالا و نقطه ذوب بیش از 2430 درجه سانتی گراد    می باشد. پایداری شیمیایی همراه با ضریب حرارتی قابل پیش بینی و کم و همچنین ترشوندگی پایین توسط فلز مذاب و نفوذ حرارتی عالی، فرآورده های نسوز زیرکونی را قابل کاربرد در آستر نسوز پاتیل فولادسازی، نازل های ریخته گری مداوم، کوره های ذوب شیشه و سیمان نسوز کرده است، علاوه بر این بادلیت همراه با سایر مواد اولیه نسوز نظیر : سیلیس و آلومینا بصورت نسوزهای :

آلومینا ـ زیرکونیا و آلومینا ـ زیر کونیا ـ سیلیس قابل استفاده است.

زیرکونیهای ذوبی :

از نظر درجه خلوص، سختی، وزن حجمی و تراکم بسیار بالا بوده و نقطه ذوب آن بالاتر از آلومینا و بیش از 2700 درجه سانتیگراد می باشد. بهمین دلیل دارای کاربردهای ویژه و متنوع است.

 

4. سیلیکون کاربید (Silicon Carbide)

 

زمین شناسی

سیلیکون کاربید یک کانی بسیار نادر بوده که بنام موی ساینت (...) معروف است و به مقدار جزیی فقط در بعضی از کیمبرلیت ها یافت می شود که بنام سازه های شهاب سنگ معروف است.

 

درجه بندی نسوز

تمام کانی های سیلیکون کاربید بصورت مصنوعی تولید می گردند، سیلیکون کاربید به روش Acheson از طریق حرارت دادن ماسه سیلیسی و کک در دمای بالای 2300 درجه سانتیگراد در اطراف الکترود کربنی بدست می آید. سیلیکون کاربید سیاه دارای 98-95 درصد SiC می باشد (93% = حداقل SiC).

 

کاربردها

سیلیکون کاربید در دمای 2700 درجه سانتیگراد تصعید می گردد، مواد نسوز سیلیکون کاربیدی دارای مقاومت بسیار زیاد در مقابل : حرارت های بالا، شوک حرارتی، سایش و خورندگی در مقابل فلز مذاب، اسیدها، سرباره و گازهای مختلف و همچنین هدایت حرارتی بالا می باشند.

انواع آجرها و جرم های ویژه سیلیکون کاربید دار اعم از جرم های کوبیدنی، ریختنی، پاشیدنی، گل ها و ملات ها قابل استفاده در صنایع متالوژی و کوره های زباله سوز می باشند.

 

د) مواد اولیه نسوز عایق (Insulating Refractory Raw Materials)

1. دیاتمه (Diatomite)

2. پرلیت (Perlite)

3. ورمیکولیت (Vermiculite)

 

1) دیاتمه (Diatomite)

دیاتمه، سنگی سیلیسی است که از اسکلت های ریز گیاهان دریایی بنام دیاتوم ها تشکیل شده و دارای بیش از 75 درصد SiO₂ می باشد.

زمین شناسی

دیاتمه عمدتاً بصورت لایه های جوان در توده های رسوبی دوران ترشیاری با ضخامت متغیر توام با مقدار متنوع شیل ها، رس ها یا سنگ های آهکی و همچنین بصورت خالص ترین رسوبات که تقریباً بطور ویژه پوسته دیاتمه ها هستند تجمع می کند.

 

درجه بندی نسوز

دیاتمه با بیش از 70 درصد SiO₂

 

کاربردها

آجرهای نسوز دیاتمه بعنوان لایه نسوز عایق در صنایع مختلف کاربرد داشته و غالباً با افزودن 30 درصد خاک چسبنده به دیاتمه تولید می گردد.

 

2) پرلیت (Perlite)

پرلیت یک سنگ آتشفشانی غنی از سیلیس بوده که حاوی آب ذخیره شده می باشد.

 

زمین شناسی

پرلیت به شکل گنبدهای آتشفشانی پرشیب و عریض بوده که از مواد مذاب درونی و گداره های غلیظ غنی از سیلیس سریع سرد شده تشکیل و سپس با آب های جوی هیدراته می گردد.

 

درجه بندی نسوز

پرلیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود.

 

کاربردها

پرلیت خرد شده در دمای حدود 1000 درجه سانتی گراد منبسط شده و تشکیل دانه های کروی پوک و سفید رنگ را می دهد که قابلیت کاربردی نسوز بصورت های متنوع آجر یا جرم در دمای کمتر از 1100 درجه سانتیگراد را می یابد مواد نسوز پرلیتی بعنوان لایه عایق قبل از لایه ایمنی نسوز استفاده می شوند.

 

3) ورمیکولیت (Vermiculite)

 

زمین شناسی

ورمیکولیت بصورت ذخایر کم عمق ناشی از هوازدگی یا دگرسانی هیدروترمال فلوگوپیت، بیوتیت و سایر کانی های آهندار موجود در ترکیبات فوق قلیایی و رسوبات کربناته تشکیل می گردد.

 

درجه بندی نسوز

ورمیکولیت با درصد آنالیز شیمیایی زیر درجه بندی می شود :

 

کاربردها

ورمیکولیت در دمای حدود 1000-900 انبساط یافته و حجم آن نسبت به حجم اولیه تا ده مرتبه افزایش و وزن حجمی آن کاهش می یابد، نقطه ذوب آن 1315 درجه سانتیگراد و دمای زینتر شدن 1260 درجه سانتیگراد می باشد.

ورمیکولیت منبسط شده ورقه ای در صنایع مختلف بعنوان عایق استفاده می شود، این کاربرد می تواند صنایع ساختمانی را هم شامل شود.

 

 

 

 

 

 

 

طبقه بندی محصولات نسوز

 

طبقه بندی نسوزها بر اساس شکل فیزیکی

1. نسوزهای شکل دار (Bricks/Shaped Refractories)

2- نسوزهای بی شکل (Monolithic/Unshaped Refractories)

3. مواد عایق و الیافی (Insulating And Fiber Materials)

 

1) نسوزهای شکل دار

1-1) طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

2) نسوزهای بی شکل

1-2) طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

2-2) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

3-2) طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

3) مواد عایق و الیافی

1-3) آجرهای نسوز عایق

2-3) الیاف های سرامیکی

 

1) نسوزهای شکل دار

1-1) طبقه بندی بر اساس شکل ظاهری

 

 

 

 

 

 

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

* نسوزهای اسیدی (Acide Refractories)

* نسوزهای خنثی (Neutral Refractories)

* نسوزهای قلیایی (Basic Refractories)

* نسوزهای دارای کربن (Carbon Containing Refractories)

* نسوزهای ذوبی ریختنی (Fused Cast Refractories)

* نسوزهای غیراکسیدی (Non-oxide Refractories)

 

2-1) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

 

·   نوعی کلینکر مشترک منیزیا ـ کرومیت می باشد که با واکنش منیزیا و کرومیت به وسیله ذوب در یک کوره قوس الکتریکی در دمای 2200-200 درجه سانتیگراد تهیه می شود. در این ماده اولیه مصنوعی دانه های کرومیت هنگام سرد شدن مجدداً متبلور می گردند. آجرهای تولید شده با اینگونه مواد اولیه را اصطلاحاً آجرهای Rebonded می نامند.

 

ادامه جدول (2-1)

 

* کریستال های مخلوط نیترید سیلیسیوم در سیستم Si₃N₄-AlN-Al₂O₃-SiO₂ با کمک زینترهای معینی تحت عنوان سیالون (Sialon) نامیده می شوند.

 

2) نسوزهای بی شکل (Monolithic/Unshaped Refractories)

این مواد شامل مخلوطی از مواد اولیه نسوز دانه بندی شده یا پودر همراه با سیمان یا مواد اتصال دهنده شیمیایی می باشند، بصورتی که کلیه نیاز دیرگدازی مشتری را بر اساس استاندارد تعیین شده برآورد نماید. این مواد بصورت خشک یا مخلوط با آب کاربرد دارند و بر اساس شرایط مصرف در کیسه، پاکت، کارتن و ... به مصرف کننده عرضه می گردد.

1-2. طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

2-2. طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

3-2. طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

1-2) طبقه بندی بر اساس نوع اتصال

* فرآیندی است که طی واکنش های تدریجی شیمیایی، حل شدن و کریستاله شدن اجزای سیمان و همچنین ایجاد جاذبه سطحی که توام با حرارت می باشد انجام می شود.

 

2-2) طبقه بندی بر اساس ترکیب شیمیایی

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-2) طبقه بندی بر اساس شکل مصرف

 

 

 

 

ادامه جدول (3-2)

3) مواد عایق و الیافی (Insulating And Fiber Materials)