آجر سیلیسی یکی از انواع آجر های نسوز می باشد. این آجر می‌تواند تا دمای ۱۷۰۰ درجه سانتی‌گراد را تحمل کند و در کوره های ساخت کک، فولاد و شیشه مورد استفاده قرار می گیرد. آجر های نسوز در انواع مختلفی ساخته می شوند و هر کدام از آنها درجه حرارت های مختلفی را تحمل می کنند. آجر های نسوز به دلیل مقاومت بالایی که در برابر حرارت از خود نشان می دهند در شومینه ها، پوشش های درونی کوره های صنعتی و… مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه با مقاله آجر دوران همراه باشید تا ویژگی های آجر نسوز سیلیسی را بررسی کنیم.
آجر نسوز سیلیسی چیست؟
جنس کلی آجر های نسوز نما یا آجر نسوز از خاک های نسوز می باشد که یک نوع چینی یا همان سرامیک با کیفیت است. دمای پخت آجر های نسوز در حدود ۱۵۰۰ درجه سانتی گراد است. پایه و اساس مواد به کار گرفته شده در ساخت چنین آجرهایی کانی های خیلی خاص و پوکه های معدنی نسوز می باشند و مواد نسوز مقاومت بالایی برای حفظ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی دارند.
آجر سیلیسی از نوع متداول ترین نوع دیرگدازهای اسیدی می باشد که ماده اولیه اصلی تشکیل دهنده آنها کوارتزیت یا سنگ های سیلیسی نسوز می باشد که در گذشته در صنایع مختلف، خصوصا صنعت فولاد مصرف بالایی داشت. دیرگداز های سیلیسی به دلیل خاصیت دیرگدازی بالا، خود با محیط های کاری با دمای بالا تطابق خوبی دارند و تا دماهایی تقریبا نزدیک به نقطه ذوب خود دارای استحکام مکانیکی و صلبیت بالا می باشند. همچنین قابلیت مقاومت در برابر گرد و غبار، دوده ها و سرباره های اسیدی را دارند.
مشخصات آجر نسوز سیلیسی
از لحاظ وزنی آجر سیلیسی حدود ۹۳ درصد Sio2 تشکیل می‌شود.، اما تفکیک گروه بندی آنها متفاوت و تا اندازه‌ای به استانداردهای هر کشور بستگی دارد.
اما ملاک اصلی برای دسته بندی آجر نسوز سیلیسی را می‌توان A1O دانست که تاثیر بسزایی روی خواص ترمومکانیکی آجرهای سیلیسی دارد.
برای ساخت آجرهای سیلیسی بسیار متراکم با قابلیت هدایت حرارتی بالا، سیلیکون نیترید یا کاربید سیلیسیم به عنوان قسمتی از مخلوط بکار می‌روند. کاربید سیلیسیم کریستالی در طول پخت از طریق اکسیداسیون، شکل می‌گیرد و تخلخل های درون دانه‌ای را پر می‌کند.
به عنوان مواد اولیه جهت ساخت آجرهای سیلیسی از کوارتزیت‌های خاص با میزان بیشتر از ۹۶ درصد SIO2 استفاده می‌شود. تا حدودی هم ماسه سیلیسی با درجه خلوص بالا نیز مصرف می‌شود.
آجرهای سیلیسی در دمای 1420 تا 1480 درجه با یک منحنی حرارتی کنترل شده پخته می‌شوند. انبساط خطی این آجرها در طول پخت تقریبا ۴ الی ۵ ردصد است.
مواد اولیه آجر سیلیسی
مواد اولیه این اجر ها دست کم حاوی ۹۳ درصد وزنی اکسید سیلیسیوم می باشد. اما این میزان به‌طور معمول تا ۹۷ درصد نیز گاهی اوقات افزایش می‌یابد. بنابراین مواد اولیه مورد استفاده در ساخت آجر سیلیسی، می‌بایست اکسید سیلیسیوم مورد نیاز را تامین نمایند. دیگر مواد تشکیل دهنده در این آجر عبارتند از: اکسید کلسیوم، اکسید تیتانیوم و اکسید آهن. برای تامین این ترکیب، اغلب از کوارتز خالص با خلوص بیش از ۹۶ درصد استفاده می‌شود. همچنین از ماسه سیلیسی با درجه خلوص بالا نیز می‌توان استفاده کرد. بعد از آنکه آجر سیلیسی شکل گرفت باید در دمایی به حد کافی بالا برای تبدیل به کوارتز به سیلیس پایدار دما بالا پخت گردد.
خواص آجر سیلیسی
خواص فیزیکی آجر سیلیسی
آجر های سیلیسی در دما های ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، انبساط حرارتی معادل ۱۲ تا ۱۵ میلی‌متر بر متر دارند اما در دماهای بالاتر از حودشان انبساط منفی بروز می دهند. این آجرها در دماهای کمتر از ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد، مقاومت بسیار پایینی در برابر شوک حرارتی دارند، ولی در دما های بالاتر از ۶۰۰ یا ۷۰۰ درجه، مقاومتشان نسبت به شوک حرارتی افزایش می‌یابد و شوک پذیری خوب و قابل قبولی را از خودشان نشان می دهند. بنابراین گرم کردن کوره‌هایی که با استفاده از آجرهای سیلیسی پوشیده شده‌اند، می بایستی به آهستگی و دقت بالایی صورت گیرد. چگالی آجر سیلیسی برابر ۲/۲ تا ۳۵/۲ گرم بر سانتی‌متر مکعب می باشد.
خواص شیمیایی آجر سیلیسی
اکسید سیلیسیوم یک اکسید اسیدی می باشد. بنابراین مقاومت شیمیایی آجر سیلیسی در مقابل مذاب های اسیدی بسیار خوب است. اما بخارات و گازهای حاوی ترکیبات قلیایی باعث خوردگی این آجرها می‌شود.
دمای قابل تحمل آجر نسوز سیلیسی
در شرایط کاری مناسب آجرهای سیلیسی با کیفیت مرغوب می‌توانند تا دماهای 1700 درجه سلسیوس مواد استفاده قرار می‌گیرد. این امر در نتیجه حضور فاز مایع کم در دمای بالاست که بسته به درجه ناخالصی ، مقدار آن در دماهای بالاتر از 1650 درجه بطور محسوسی افزایش پیدا می‌کند.
در این راستا گدازآوری شدید قلیایی‌ها و A1O نیز تعیین کننده خواهند بود. در تست دیرگدازی تحت بار قابل توجه می‌باشد که افزایش دما از یک میزان بحرانی ظهور یک دفرماسیون سریع را حدود ۱۰ درجه بین شروع نرم شوندگی تا نرم شوندگی کامل دارند.
کاربرد های آجر سیلیسی
این دسته از آجرهای نسوز بسیار پرفروش می باشد و جایگاه ویژه ای در کارهای اجرایی ساختمانی و صنعتی دارند. در زمان های گذشته از آجرهای نسوز نمای سیلیسی در جهت پوشش جداره درونی کوره های تولید فولاد استفاده می شد. آجر های سیلیسی نما به علت رسانای گرما و نفوذ ناپذیر بودن در مقابل گازها برای پوشش جداره درونی کوره های تولید خمیر شیشه در کارخانه های شیشه سازی، کوره های کک سازی گازسوز و کوره های تولید سرامیک، دستگاه دمش هوای گرم و سقف کوره های الکتریکی از کاربرد ویژه ای برخوردار می باشند.
- کوره‌های کک سازی
- کوره‌های گازی
- سقف کوره‌های ذوب شیشه
- دستگاه دمش هوای گرم کوره بلند (Hot Blast Stove)
- سقف کوره‌های قوس الکتریکی
مزایای آجر سیلیسی
از سری مزایایی که این اجر دارد می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- دمای ذوب نسبتا بالا
- توانایی تحمل فشار
- مقاومت بالا نسبت به محیط ها و سرباره های اسیدی
- ثبات ابعادی در دماهای بالا
- عدم پوسته پوسته شدن
- دیرگدازی تحت بار بالا
- ازرانی و فرآوانی مواد اولیه
- وزن حجمی کم و هدایت حرارتی بالا در مقایسه با سایر دیرگدازها
- مقاومت شوک حرارتی بالا در دماهای بالای ۶۰۰ یا ۷۰۰ درجه و انقباض بسیار ناچیز در این دماها
معایب آجر سیلیسی
علاوه بر مزایایی که این اجر دارد از ضعف هایی نیز برخوردار است که این عیب ها در مقابل مزایای آجر بسیار ناچیز می باشند. از جمله این ضعف ها مقاومت شوک حرارتی پایین آنها می باشد که در دمای کمتر از ۵۰۰ درجه، شوک پذیری پایینی را از خود نشان می دهند. دیگر عیب این آجر ضعف در محیط های قلیایی و در تماس (مجاورت) با سرباره های بازی می باشد.
قیمت آجر سیلیسی
آجر های نسوز سیلیسی از انواع آجر های نسوزی می باشند که در صنعت فولاد کاربرد زیادی دارند. آجر های نسوز سیلیسی در هر شهرستان و هر استان دارای قیمت متفاوتی می باشند. شما برای خرید انواع آجر های سیلیسی در هر منطقه باید اطلاعات به روزی در رابطه با قیمت هر یک از آن ها در دست داشته باشید، چرا که آجر ها نیز مانند هر محصول دیگری امکان تغییر قیمت در هر روز را دارند. برای اطلاع از به روز ترین قیمت آجر نسوز سیلیسی می توانید به فروشگاه آجر دوران مراجعه نمایید.
استفاده از آجر نسوز در نمای ساختمان
شما با کاربرد آجر نسوز در نمای ساختمان می‌توانید اطمینان خاطر داشته باشید که نمای ساختمان شما برای نسل‌های آینده و فرزندانتان هم جذاب و هم مانند روز اول می باشد. ناگفته نماند که این مورد در صورتی امکان پذیر می باشد که شما از آجر نسوز های استاندارد استفاده نمایید. در بازار انواع آجرهای نما با نام آجر نسوز موجود می باشد ولی کیفیت لازم را در درازمدت نداشته و بعد از گذشت چند سال از زمان نصب، تغییر رنگ و شکل می‌دهند، جلبک می‌بندند یا شوره می‌زنند.
نصب آجر نسوز
شما می توانید برای نصب آجر های نسوز از چسب استفاده کنید، اما با استفاده از ملات و سیمان هم قابل نصب می باشند. نکته مهم این است که طرح و ترکیب رنگ ها و همچنین ترکیب سنگ و آجر باعث می شود تا کار زیبایی را در نهایت ارائه دهید.
در نظر داشته باشید که اگر از گران ترین آجر نسوز هم برای نمای ساختمان استفاده کنید، اما در زمان اجرا، طرح و ترکیب مناسبی را در نظر نداشته باشید، بی فایده خواهد بود و تمام هزینه هایی که کردید به هدر خواهد رفت. از این رو توصیه می کنیم که برای نمای ساختمان طرحی مناسب و زیبا را با کمک طراحان در نظر گرفته و اجرا نمایید.
رنگ آجر های نسوز
از معروفترین رنگ های آجر نسوز رنگ های قرمز و قهوه ای می باشد، اما فراموش نکنید که تنوع رنگ در آجر های نسوز زیاد بوده و از مشکی تا سفید می توانند تغییر رنگ داشته باشند. حتی وجود رنگ های زنده و به رنگ طبیعت هم در آجر های نسوز به چشم می خورد که باعث می شود یک نمای منحصر به فردی را ایجاد کند.
