صنعت ما

صنعت ما

دیرگداز چیست؟

دیرگداز چیست؟

بدون مواد دیرگداز اغلب نوآوری‌های علمی و تکنولوژیکی که امروزه با آن ها سر و کار داریم وجود نداشتند. همه مصنوعاتی که اطراف همه­‌ی ما دیده می­‌شود و یا از آن ها استفاده می­‌کنیم هرکدام به نوعی به وجود مواد دیرگداز وابسته هستند. دیرگدازها موادی تسهیل کننده و یا توانمند ساز هستند و برای موفقیت همه­‌ی صنایعی که با درجه حرارت های بالا سر و کار دارند عاملی حیاتی است.

بدون مواد دیرگداز اغلب نوآوری‌های علمی و تکنولوژیکی که امروزه با آن ها سر و کار داریم وجود نداشتند. همه مصنوعاتی که اطراف همه­‌ی ما دیده می­‌شود و یا از آن ها استفاده می­‌کنیم هرکدام به نوعی به وجود مواد دیرگداز وابسته هستند. دیرگدازها موادی تسهیل کننده و یا توانمند ساز هستند و برای موفقیت همه­‌ی صنایعی که با درجه حرارت های بالا سر و کار دارند عاملی حیاتی است.

ماده نسوز نوعی از سرامیک های مهندسی است که به عنوان سرامیک صنعتی شناخته می­‌شود. هرچند که مواد نسوز اندازه دانه بزرگتر و تخلخل بیشتری نسبت به سرامیک های مهندسی دارند واز اگرگیت (مصالح دانه ای) تشکیل شده‌اند که توسط یک فاز چسبندگی در کنار یکدیگر قرار می­‌گیرند. هم اگریگیت و هم عامل چسبندگی می­‌توانند چند فازی باشند. توزیع اندازه ذرات به منظور کنترل کردن ریز ساختار مواد به دقت نظارت می­‌شود که بر روی تخلخل و تراکم، استحکام، ظرفیت تحمل بار، مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر شوک تاثیر مستقیم دارد. بازه­‌ی وسیعی از ریز ساختار های پیچیده‌­ی مواد دیرگداز در بازارهای مربوطه قابل خریداری است.

کلمه انگلیسی (Refractory) از کلمه (Refractarius) نشأت گرفته شده و به معنی سِمِج می­‌باشد. این مواد در برابر حرارت‌های بسیار بالا مقاوم هستند و مختصات مکانیکی و گرما مکانیکی با کیفیتی دارند، همچنین این مواد در برابر سایش نیز مقاومت بسیار بالایی دارند. مواد دیرگداز در کوره‌ها وظیفه میانگیری در بین ظرف و مواد مذاب را دارند و از حرارت عملیات محافظت می­‌کنند. قابلیت اطمینان و عمر طولانی فاکتور‌هایی هستند که در زمان عملیات از این مواد انتظار می­‌رود. بنابراین هزینه دیرگداز مصرفی بر پایه عمر مفید و هزینه جایگزینی محاسبه می‌شود.

کلمه انگلیسی (Refractory) از کلمه (Refractarius) نشأت گرفته شده و به معنی سِمِج می­‌باشد. این مواد در برابر حرارت‌های بسیار بالا مقاوم هستند و مختصات مکانیکی و گرما مکانیکی با کیفیتی دارند، همچنین این مواد در برابر سایش نیز مقاومت بسیار بالایی دارند. مواد دیرگداز در کوره‌ها وظیفه میانگیری در بین ظرف و مواد مذاب را دارند و از حرارت عملیات محافظت می­‌کنند. قابلیت اطمینان و عمر طولانی فاکتور‌هایی هستند که در زمان عملیات از این مواد انتظار می­‌رود. بنابراین هزینه دیرگداز مصرفی بر پایه عمر مفید و هزینه جایگزینی محاسبه می‌شود.

ماده نسوز نوعی از سرامیک های مهندسی است که به عنوان سرامیک صنعتی شناخته می­‌شود. هرچند که مواد نسوز اندازه دانه بزرگتر و تخلخل بیشتری نسبت به سرامیک های مهندسی دارند واز اگرگیت (مصالح دانه ای) تشکیل شده‌اند که توسط یک فاز چسبندگی در کنار یکدیگر قرار می­‌گیرند. هم اگریگیت و هم عامل چسبندگی می­‌توانند چند فازی باشند. توزیع اندازه ذرات به منظور کنترل کردن ریز ساختار مواد به دقت نظارت می­‌شود که بر روی تخلخل و تراکم، استحکام، ظرفیت تحمل بار، مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر شوک تاثیر مستقیم دارد. بازه­‌ی وسیعی از ریز ساختار های پیچیده‌­ی مواد دیرگداز در بازارهای مربوطه قابل خریداری است.

بسیاری از مواد دیرگداز پایه اکسیدی دارند اما به طور فزاینده‌ای در حال تبدیل شدن به مواد مرکب (کامپوزیت) هستند که مواد غیر اکسیدی نیز در ترکیبشان وجود دارد، از جمله گرافیت، کاربید سیلیسیوم، رزین و ذرات فلزی.

مواد نسوز بر اساس مواد تشکیل دهنده پایه خود دسته بندی می­‌شوند. این دسته بندی بر اساس ایزو (سازمان کمیته بین المللی استاندارد) به سه بخش مواد بازی، غیر بازی (اسیدی)، اکسید کربن و مواد تخصصی است.

مواد دیرگداز به دو صورت شکل دار و بدون شکل (مونولیتیک) ساخته می‌­شوند. مواد نسوز شکل دار شامل مواد پخته شده و پخته نشده با شکل های از پیش تعیین شده، پیش ساخته و Fusion cast هستند. مواد دیرگداز مونولیتیکی شامل مواد ریختنی، کوبیدنی، پوششی، مواد خشک ویبره شونده، پلاستیکی، لکه گیری و ملات هستند. مواد دیرگداز مونولیتیکی با آجرهای دیرگداز از این جهت که قبل از استفاده شکل دهی و حرارت دهی نمی­‌شوند متفاوت اند. بنابر این نیازمند انرژی بالایی نیستند، بیشتر در دسترس اند، زمان کمتری برای نصب نیاز دارند، قابل تعمیر در محل هستند و به نیروی کار کمتری نیز احتیاج دارند.

انواع دیرگداز

انواع دیرگداز

دسته بندی مواد دیرگداز، بر اساس ترکیب بندی، بر طبق دسته بندی ایزو

مواد نسوز شکل دار (i) و بدون شکل (ii)

بزرگ ترین مصرف کننده های مواد دیرگداز، صنایع فولاد و چدن هستند که به طور تقریبی 79 درصد از کل مصرف این مواد را تشکیل می­‌دهند. باقی مصرف کنندگان عمده مواد دیرگداز صنایع سیمان و آهک، سرامیک، شیشه، مواد شیمیایی، مواد غیرآهنی و صنایع ریخته گری هستند. در نتیجه، هرگونه پیشرفت در تولیدات چدن و فولاد تاثیرات متقابلی بر روی صنعت دیرگداز دارد.

یکی از موضوعات مهم در تکنولوژی دیرگداز، افزایش مصرف مواد دیرگداز مونولیتیکی است که بیش از نیمی از کل تولیدات در بسیاری از کشورها را شامل می‌شود. دلیل این افزایش، سرعت بیشتر و هزینه نصب کمتر و همچنین خواص این مواد که به مواد دیرگداز شکل دار نزدیک تر شده‌اند می­‌باشد. مواد دیرگداز مونولیتیکی با کارایی بالا و صرفه اقتصادی که به مصرف کنندگان عرضه می­‌کنند در طی سال های گذشته تبدیل به محصولات پر استفاده‌ای در صنایع شده‌اند. اگرچه تولیدات مواد دیرگداز در صنایع در دوره‌ای از زمان (1985- 2004) کاهش داشته است، تولیدات فولاد خام و مواد دیرگداز مونولیتیکی در آن دوره ثابت بوده است. این ثبات به دلیل کم شدن واحد‌های مصرفی دیرگداز از 12 به 10 کیلوگرم به ازای هر تن  فولاد در این دوره بوده است. به دلیل تولید مواد دیرگداز توسط کشور های در حال توسعه و استفاده از نیروهای کار با هزینه پایین و در نتیجه تولید محصولات دیرگداز با قیمت‌های مقرون به صرفه،  واردات مواد دیرگداز نیز به طور مداوم در حال افزایش است. اگرچه میزانی افزایش تولید در مواد ریخنتی و پاششی و همچنین میزانی کاهش در تولید محصولات دیرگداز پلاستیکی و کوبیدنی وجود داشته است. این شرایط در کشور های امریکا و برزیل نیز برقرار بوده است.

پیدایش دیرگدازها

پیدایش دیرگدازها

‌پیشرفت تکنولوژیکی بشر از زمانی آغاز شد که توانست آتش را در اختیار خودش داشته باشد. در همان زمان هم تاریخ استفاده از مواد دیرگداز شروع شد. انسان ها دریافتند که بعضی از نواحی پس از تماس با آتش در برابر نفوذ آب مقاوم شده بودند. سپس آتشکده های بزرگ‌تری ساخته شدند و تکنولوژی دیرگداز تکامل یافت. قدیمی ترین اجاق پخت و پز 30000 سال ق.م در سرزمین چین یافت شده است. همچنین این اجاق‌ها در خاور میانه نیز 10000 سال ق.م متداول بوده‌اند. در 6500 سال ق.م اولین تمدن‌ها توسط هنر سفالگری، توسط حرارت به سفال شکل می­‌دادند. مدارک باستان شناسی نشان می­‌دهد که ساکنان آسیای غربی در 6000 سال ق.م اجاق‌هایی از جنس خشت را درون گودال‌هایی در زمین ایجاد کرده بودند که از آن برای پخت و پز غذا استفاده می‌شده است. بعد ها مردم برای افزایش مقاومت حرارتی و ترمیم ترک‌ها این اجاق‌ها را با گِل می­‌پوشاندند. این از اولین مواد استفاده از گل‌های نسوز در تاریخ است که در آن توسط حرارت عملیات یک پیوند سرامیکی در مواد دیرگداز استفاده شده به وجود آمد. همچنین مدارکی موجود است که نشان می­‌دهد که مصریان و رومیان باستان از ملات و بتن برای عملیات های حرارت دهی استفاده می­‌کردند. هزاران سال است که انسان‌ها از کوره‌ها استفاده می­‌کنند. کوره‌ای در 4000 الی 4500 ق.م در تِپِه گاورا (شهرک باستانی بین النهرین در شمال غربی عراق) پیدا شد که باستان شناسان معتقدند نوعی درب دائمی داشته است.

سنگ‌های طبیعی که به مانند آجر شکل داده شده‌اند، خشت‌ها و شن‌ها برای هزاران سال به عنوان مواد دیرگداز مصرف می‌­شدند، در حالی که کوره‌ها همچنان با آتش چوب گرم می­‌شدند. در حدود سال 600 ق.م در اروپا کوره‌های بلندی مورد استفاده بودند که با ذغال سنگ کار می­‌کردند. در حالی که در آن زمان چدن ذوب، پرداخت و ریخته می‌­شد، از سنگ و خشت همچنان به عنوان مواد دیرگداز استفاده می‌­شد.

جدید ترین نوع مواد دیرگداز که در آمریکا استفاده می­‌شود میکاشیست یا سنگ سیلیسی نام دارد که در کوره‌های چدن و آهنگری استفاده می‌­شود. اولین تلاش موفق در ساخت کوره ذوب آهن در سال 1645 میلادی در شهر ساگو، ایالت ماساچوست بود. تا قرن 19 ام به دلیل هزینه بالای آجرهای نسوز، برای ساختن کوره‌ها و کوره‌های  آهنگری از سنگ‌های محلی استفاده می­‌کردند. حتی تا سال 1968 برای مبدل‌های بسمر نیز از سنگ استفاده می­‌شد.

ارتباط با ما

ایران، تهران، شهرک غرب، میدان صنعت، بلوار فرحزادی، ابتدای خیابان سیمای ایران، ساختمان تجاری-اداری لیدوما سنتر، طبقه 7، واحد 9

021-86091225
021-86091363

ارتباط با ما