جرم نسوز یکی از مواد دیرگداز (Refractory) است که بهصورت پودر یا دانهبندیهای مختلف تولید میشود و در برابر دمای بالا، شوک حرارتی، سایش و خوردگی مقاومت زیادی دارد. این ماده معمولاً هنگام مصرف با آب یا چسبهای مخصوص مخلوط میشود و به شکل ملات، آجر، لایهی پوششی یا بتن نسوز مورد استفاده قرار میگیرد.
کورههای صنایع فولاد (کوره قوس الکتریکی، پاتیلها، تاندیشها)
کورههای صنایع سیمان و آهک (آسترکاری نواحی پخت و پیشگرم)
کورههای صنایع شیشه و سرامیک
دیگهای بخار و بویلرهای نیروگاهی
ذوبفلزات غیرآهنی (مس، آلومینیوم، روی و …)
ساخت و تعمیر آجرهای نسوز و لایههای محافظ حرارتی
در صنعت نسوز، محصولها را اغلب بر اساس روش اجرا یا کاربرد دستهبندی میکنند — چون همین روش نصب تعیینکننده نیازهای فنی، خواص شیمیایی و فیزیکی و انتخاب محصول نهایی است. در ادامه دستهبندی متداول و توضیح هر گروه همراه با مواد معمول، مزایا/معایب و کاربردهای نمونه آورده شده است.
جرم نسوز کوبیدنی (به انگلیسی: Ramming refractory mass یا Ramming mix) نوعی جرم دیرگداز است که بهصورت پودر یا خمیر برای نصب با روش کوبش/روکش کوبیدنی طراحی شده و پس از کوبیدن و پخت، لایهای متراکم، چگال و مقاوم در برابر دمای بسیار بالا و شوک حرارتی ایجاد میکند. این محصول در صنایع فولاد، آهن، شیشه، آلومینیوم و صنایع ریختهگری کاربرد گسترده دارد.
جرم نسوز ریختنی (Castable Refractory) نوعی ماده دیرگداز است که بهصورت خمیری یا پودری ریخته میشود و پس از پخت، لایهای یکپارچه، مقاوم در برابر حرارت بالا و شوک حرارتی ایجاد میکند. این محصول برای کف، دیواره و پوشش داخلی کورهها و تجهیزات صنعتی در صنایع فولاد، شیشه و ریختهگری مناسب است.
جرم نسوز پاشیدنی یا اسپری (Sprayable Refractory) بهصورت مخلوط آماده برای پاشش با تجهیزات مخصوص طراحی شده و پس از پخت، پوششی مقاوم، چسبنده و متراکم ایجاد میکند. این نوع جرم برای تعمیرات سریع، پوشش داخلی کورهها و محافظت از سطوح در برابر حرارت و فرسایش کاربرد دارد.
جرم نسوز ماله کشی (Trowelable Refractory) نوعی ملات دیرگداز است که با ماله روی سطوح مورد نظر کشیده میشود و پس از خشک شدن و پخت، لایهای مقاوم در برابر دما و شوک حرارتی ایجاد میکند. این محصول برای تعمیرات، پوشش دیوارهها و کف کورهها که نیاز به دقت بالا دارند، بسیار مناسب است.
ملات نسوز (Refractory Mortar) یک ترکیب دیرگداز آماده است که برای چسباندن آجرها و قطعات نسوز یا پر کردن درزها و ترکها استفاده میشود. این ملات پس از پخت، مقاومت حرارتی و چسبندگی بالایی دارد و در صنایع فولاد، شیشه و سیمان کاربرد گسترده دارد.
جرمهای نسوز موادی اند که در دماهای بالا پایدار بوده و در صنایع فولاد، سیمان، شیشه، سرامیک، کورههای حرارتی و … برای حفاظت سازهها و افزایش عمر تجهیز بهکار میروند. یکی از روشهای رایج دستهبندی آنها، طبقهبندی بر اساس مواد اولیه و فازهای اصلی سازنده است. در ادامه خلاصهای از اصلیترین گروهها به همراه خصوصیات کلیدی و کاربردهای معمول آورده شده است.
1. جرم نسوز پر سیمان (High Cement Castable — HCC)
جرم نسوز پر سیمان (High Cement Castable) نوعی جرم دیرگداز با محتوای سیمان بالا است که بعد از پخت، مقاومت مکانیکی خوبی دارد و برای کف، دیواره و پوشش داخلی کورهها و تجهیزات صنعتی با شوک حرارتی متوسط مناسب است.
2. جرم نسوز متوسط سیمان (Medium Cement Castable — MCC)
جرم نسوز متوسط سیمان (Medium Cement Castable) ترکیبی متعادل از سیمان و مواد دیرگداز است که بعد از پخت لایهای مقاوم در برابر دمای بالا و شوک حرارتی ایجاد میکند و کاربرد گستردهای در صنایع فولاد، شیشه و ریختهگری دارد.
3. جرم نسوز کم سیمان (Low Cement Castable — LCC)
جرم نسوز کم سیمان (Low Cement Castable) محصولی دیرگداز با درصد کم سیمان است که پس از پخت، چگالی و مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به انواع پر سیمان دارد و مناسب پوشش داخلی کورهها و محیطهای با دمای بالا و ساینده است.
4. جرم نسوز فوق کم سیمان (Ultra Low Cement Castable — ULCC)
جرم نسوز فوق کم سیمان (Ultra Low Cement Castable – ULCC) ترکیبی دیرگداز با حداقل سیمان است که پس از پخت، مقاومت حرارتی بسیار بالا و شوک حرارتی عالی ارائه میدهد و برای محیطهای صنعتی با دمای شدید و فرسایش مکانیکی بالا مناسب است.
جرم نسوز سیلیسی (Silica Refractory) از دانهها و پودر سیلیس با خلوص بالا ساخته میشود و به دلیل داشتن درصد بالای SiO₂، مقاومت عالی در برابر حرارت تا حدود ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد دارد. این جرم بیشتر در محیطهای اسیدی و در کورههای شیشه، ککسازی و صنایع متالورژی استفاده میشود. ویژگی مهم آن مقاومت خوب در برابر شوک حرارتی و پایداری در دماهای بالا است که باعث میشود گزینهای اقتصادی و کاربردی برای پوشش کورهها و تجهیزات حرارتی باشد.
جرم نسوز آلومینایی (Alumina Refractory) بر پایه آلومینا (Al₂O₃) ساخته شده و یکی از پرکاربردترین مواد نسوز در صنایع فولاد، سیمان، شیشه و ریختهگری به شمار میرود. این جرم نسوز به دلیل درصد بالای آلومینا، مقاومت بالایی در برابر دمای بسیار زیاد، شوک حرارتی و سایش دارد. همچنین چگالی مناسب و طول عمر بالای آن باعث شده در پوشش داخلی کورهها، بویلرها و راکتورهای صنعتی بهطور گسترده استفاده شود. آلومیناییها انتخابی ایدهآل برای محیطهایی هستند که همزمان نیاز به مقاومت مکانیکی و حرارتی دارند.
جرم نسوز منیزیتی (Magnesia Refractory) از ترکیبات اکسید منیزیم (MgO) ساخته شده و یکی از مقاومترین انواع جرم نسوز در برابر محیطهای قلیایی و دمای فوقالعاده بالا است. این جرم به دلیل تحمل حرارتی بالای ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد و مقاومت شیمیایی عالی در برابر سربارههای قلیایی، بهطور ویژه در صنایع فولاد، ذوب فلزات و سیمان مورد استفاده قرار میگیرد. خواص دیرگدازی منیزیتی آن را به انتخابی کلیدی برای کورههای قوس الکتریکی و کورههای آهک تبدیل کرده است.
جرم نسوز زیرکونیایی (Zircon Refractory) بر پایه زیرکونیا (ZrO₂) تولید میشود و به دلیل ساختار کریستالی پایدار و مقاومت بالای خود، گزینهای ایدهآل برای محیطهایی با دمای بسیار بالا و تغییرات حرارتی شدید است. این جرم نسوز دارای مقاومت شیمیایی بالا در برابر سربارهها، فلزات مذاب و محیطهای خورنده است. به همین دلیل در صنایع شیشه، ریختهگری دقیق، فولاد و آلومینیوم بهطور گسترده کاربرد دارد. عمر طولانی، مقاومت مکانیکی و پایداری حرارتی از مزایای کلیدی این نوع جرم نسوز محسوب میشود.
جرم نسوز کرومی (Chromite Refractory) از اکسید کروم (Cr₂O₃) به همراه ترکیبات دیرگداز دیگر ساخته میشود و به دلیل مقاومت حرارتی بالا، پایداری شیمیایی و توانایی تحمل شوک حرارتی شدید، در صنایع فولاد، شیشه و سیمان کاربرد دارد. این نوع جرم بهویژه در محیطهایی که دما و فشار بسیار زیاد است و نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و سایش وجود دارد، استفاده میشود. از ویژگیهای مهم آن میتوان به پایداری در برابر سربارهها و فلزات مذاب و طول عمر زیاد در شرایط کاری سخت اشاره کرد.