اجر های کوره به جهت ساخت دیواره های کوره ها مورد استفاده دارند
آجر نسوز یکی از انواع آجر می باشد که از خاک نسوز و خاک چینی تشکیل شده است و دارای ساختار مولکولی منظم و مستحکم می باشد.
آجر نسوز در دمای حرارتی بسیار بالا ساخته می شود و از کاربردهای آن می توان در کوره ها و پاتیل ها و در صنعت به عنوان عایقکاری نام برد.
بعضی از آجر نسوز ها در نماهای ساختمان استفاده می شود.
از آجرهای نسوز بدلیل مقاومت حرارتی بالا ، در پوشش درونی کورههای صنعتی استفاده میشود. آجرهای نسوز انواع مختلفی دارد. باتوجه به نوع ماده استفاده شده در ترکیبات آنها ، گسترههای مختلفی را تحمل میکنند. تا دهه ۱۹۶۰ از کربن و خاک نسوز برای پوشش کورهها استفاده میشد، اما امروزه با ساخت انواع آجرهای نسوز از آنها در پوشش داخلی کوره استفاده میشود.
آجرهای سیلیسی
قسمت عمده این آجرها را خاکهای سیلیسی که به کوارتزیت معروف است تشکیل میدهد. کوارتزیت شامل ۹۵% SiO2 و به مقدار جزئی Al2O3 ، Fe2O3 ، TiO2 ، K2O و Na2O میباشد. از این آجرها در گذشته برای پوشش جدار درونی کورههای فولادسازی استفاده میشد.
ولی بدلیل رسانایی گرمایی زیاد در نفوذناپذیری در مقابل گازها ، امروزه بیشتر برای پوشش جدار درونی کورههای تولید خمیر شیشه در کارخانههای شیشه سازی ، کورههای کک سازی گازسوز و کورههای سرامیک سازی استفاده میشود.
آجرهای آلومینیومی
این آجرها ، دارای درصد بالایی از آلومین ( Al2O3) میباشند. آنها را از مخلوط کائولن ، بوکسیت و کروندوم که بیش ار ۷۰% آلومین دارد، تهیه میکنند دمای پخت این آجرها در حدود ۱۲۰۰ تا ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد میباشد. آجرهای نسوز آلومینیومی برای پوشش جداره درونی کورههای ذوب فولاد مصرف میشوند.
در مقابل مواد قلیایی مقاومند، بنابراین از آنها برای پوشش جداره درونی کورههای سیمان سازی و شیشهسازی هم استفاده میشود.
آجرهای نسوز قلیایی
این آجرها شامل اکسید منیزیم (MgO) و SiO2 به فرمول ۲MgO SiO2 میباشند. برای تهیه اکسید منیزیم ، کربنات منیزیم طبیعی (ماگنزیت) یا دولومیت را در دمای بین ۵۵۰ درجه سانتیگراد تا ۱۸۰۰درجه سانتیگراد حرارت میدهند. اضافه کردن مقداری Cr2O3 ( اکسید کروم III ) یا Fe2O3 ( اکسید آهن III ) به مخلوط MgO و SiO2 باعث افزایش مقاومت گرمایی آجرهای نسوز قلیایی میشود.
از این آجرها برای پوشش جدار درونی کورههای باز در فولادسازی ، کورههای دوار در کارخانههای سیمان سازی و در قسمتهای بالای کورههای ذوب شیشه و صنایع فلزات غیرآهنی ، استفاده میشود.
آجرهای نسوز ویژه
این آجرها نوع خاصی از آجرهای نسوز هستند و در صنعت برای منظورهای ویژهای کاربرد دارند. این آجرها از ترکیبات فلزات واسطه میشوند. متداولترین آجرهای این گروه عبارتند از:
آجر زیرکونیوم
این آجر از سولفات زیرکونیوم طبیعی با افزودن مقدار کمی آلومین به کوارتز تهیه میشود. بیشترین کاربرد آن در ساختن کوره ذوب آلومینیوم ، کوره مخزن شیشه مذاب و کورههای دارای دمای بالا میباشد. همچنین از ذوب سولفات زیرکونیوم با آهک ناخالصی آن به همراه سیلیکات کلسیم جدا میشود و میتوان ZrO2 (اکسید زیرکونیوم) خالص بدست آورد. با افزودن مقدار ۵ درصد وزنی از MgO یا CaO ، بلورهای مکعبی آن تشکیل میشود.
ZrO2 مقاومت گرمایی بالایی دارد، بهمین دلیل از آن در ساختن بوتههای ذوب فلز در صنایع ذوب فولاد و در راکتورهای اتمی به عنوان بازتاب دهتده نوترون استفاده میشود.
آجر اکسید کروم – کوروندوم
این آجرها دارای ۵ تا ۱۰ درصد اکسید کروم I , II و ۹۰ تا ۹۵ اکسید آلومینیوم (Al2O3) هستند و در مقابل مواد قلیایی مقاوم هستند. از این نوع آجر برای ساختن بخش درونی کوره بلند ذوب آهن استفاده میشود.
آجرهای اکسید کروم
دارای ۹۵ درصد Cr2O3 میباشد. برای تهیه آن از Cr2O3 سنتزی استفاده میشود. این نوع آجر در ساختن کوره ذوب خمیر شیشه مخزن در صنعت شیشهسازی مصرف دارند.
دمای ذوب انواع آجرهای نسوز
نوع آجر دمای ذوب (درجه کلوین)
آجر نسوز معمولی ۱۶۰۰ – ۱۷۰۰
آجر کائولنی ۲H2O . 2SiO2 . Al2O3 ۱۷۸۵
آجر سیلیسی ۱۷۰۰
آجر رسی غنی از آلومین ۱۸۰۲ – ۱۸۸۰
آجر مولیت ( ۲SiO2 . 3Al2O3 ) ۱۸۱۰
آجر سیلیمانیت (SiO2 . Al2O3) ۱۸۱۶
آجر کرومیت (Cr2O3 . FeO) ۱۷۷۰
آجر آلومین ۲۰۵۰
آجر اسپنیل (Al2O3 . MgO) ۲۱۳۵
آجر منیزی ( MgO) ۲۲۰۰
آجر زیرکونیوم (ZrO2) ۲۲۰۰ -۲۷۰۰