سیمان نسوز ( بتن دیرگداز )

همزمان با افزایش تولید این نوع سیمان، تعداد کشورهای صنعتی از جمله ایران که از این نوع محصول جهت مقاصد نسوز استفاده می‌نمایند در حال افزایش است.

در چند سال اخیر استفاده از آستر یکپارچه در کارخانه‌ها معمول شده که تمایل به استفاده از بتن‌ نسوز را بیشتر کرده است. لذا مصرف این نوع مواد در هر شاخه‌ای از صنعت که نیاز به مواد نسوز دارند در حال توسعه و گسترش است.

به همین ترتیب استفاده از این نوع مواد در ساختمان کوره‌ها نیز در حال رشد است، زیرا هم از نظر تکنیکی و هم اقتصادی به صرفه تر است.

تعریف سیمان نسوز چیست ؟

لغت بتن ( Concrete ) به مخلوطی از سیمان، انواع مواد پرکننده و ذرات ریز و آب گفته می‌شود که در درجه حرارت معمولی حالت گیرش دارد ( سخت می‌شود )، تمام موادی را که شامل سیمان نیستند را می‌توان ( شبه بتن Concrete type ) بحساب آورد.

لغت بتن بیان کننده عوامل چسباننده دانه‌های ریز هیدرولیکی که عمدتا شامل ترکیبی از Fe2O3 – Al2O3 – SiO2 – CaO – LiO و … که در استانداردهای مشخص دارای خواص معینی هستند می‌باشد.

ویژگی‌های سیمان نسوز ( بتن دیرگداز ) چیست ؟

تکنولوژی سیمان نسوز ( بتن دیرگداز ) را می‌توان در مقایسه با بتن معمولی یا در مقایسه با مواد نسوز نشان داد. برای تولید کنندگان این بتن، ویژگی‌های اصلی در استفاده از پرکننده‌های دیرگداز خاص با مشخصات معین مورد نظر است.

استفاده از پرکننده‌های خیلی ریز مثل خاک نسوز یا استفاده از سیمان آلومینایی یا حتی چسب‌های غیر معمول‌تر یکی از ویژگی‌های این بتن‌ها است که شرکت دیرگداز اهواز با سالها تجربه در این حوزه یکی از شرکت‌های پیشرو در این صنعت است.

ویژگی‌های سیمان نسوز را می‌توان بطور اختصار بیان کرد:

1. استحکام بالا در دماهای بالا
2. تحمل تنش حرارتی
3. شکل‌دهی پیچیده بدون خطر ترک و تغییر فرم
4. اقتصادی تر به نسبت آجر نسوز
5. حمل آسان
6. کاربرد فراوان و آسان

انواع سیمان نسوز ( بتن دیرگداز ) به چه صورت است ؟

بطورکلی سیمان نسوز را با توجه به مواد اولیه استفاده شده در آن می‌توان به 3 دسته کلی زیر تقسیم بندی نمود:

• سیمان آلومینوسیلیکاتی
• سیمان آلومینی
• سیمان منیزیتی

این 3 دسته هر کدام دارای انواع مختلفی می‌باشند که با توجه به نوع استفاده شما قابل ارائه است. شرکت دیرگداز اهواز توانایی تولید انواع سیمان‌های مختلف را دارد که در صنایع مختلف کاربرد دارد.

همچنین، این سیمان ها را با توجه به نوع استفاده از آنها می‌توان به چند گروه تقسیم بندی نمود:

• ریختنی
• کوبیدنی
• پاشیدنی
• پلاستیک

که اطلاعات موارد بالا را در صفحه جرم نسوز و بتن نسوز می‌توانید مطالعه کنید. این شرکت توانایی تولید انواع جرم ها ، سیمان ها و آجرهای نسوز را دارد و آمادگی دارد تا شما را در امر نسوز راهنمایی نماید.

صنایع و محل‌های مصرف سیمان نسوز ( سیمان کوره ) کدام هستند ؟

بطور کلی هر صنعت و هر جایی که با حرارت بالا سروکار دارد نیاز به استفاده از این محصول و مواد نسوز را دارد.

سیمان نسوز در تکنولوژی کوره‌های معمولی

یکی از مهمترین موارد کاربرد سیمان نسوز ، ساختن انواع دودکش‌ها می‌باشد. بطوریکه خاک نسوز جای خود را به دیوار بتنی ریخته‌گری شونده در محل یا قطعات پیش ساخته شده از آنها داده است.

بدیهی است که با استفاده از این روش در ساختن دودکش‌ها صرفه جویی زیادی می‌شود، به دلیل اینکه درجه حرارت‌هایی که دودکش‌ها در معرض آنها قرار می‌گیرند معمولا کمتر از درجه حرارت قابل تحمل سیمان نسوز است و همین امر موجب شده تا استفاده از این محصول عمر دودکش را بالا برده و هزینه نهایی را کاهش دهد.

گزارشات حاصله از کارخانجات مختلفی که از این مواد در ساختن دودکش استفاده نموده‌اند حکایت از موفقیت آمیز بودن مواد نسوز شرکت دیرگداز اهواز بوده است. همچنین در کشورهای مختلف نیز از این نوع سیمان برای مقاصد فوق استفاده شده است که نمونه‌ای از آن استفاده از سیمان پرتلند با مواد پرکننده شاموتی، بازالتی، دیابسی و … می‌باشد.

با توجه به تجربیات بدست آمده و بررسی منابع فنی، استفاده از سیمان نسوز ( سیمان کوره ) در ساخت دودکش‌ها بسیار اقتصادی تر از استفاده از مواد دیرگداز معمولی با فولاد می‌باشد، چرا که نوع گازهای خروجی و ابعاد دودکش می‌تواند تغییرات زیادی ایجاد نماید.

یکی دیگر از موارد استفاده این نوع سیمان در سقف کوره‌های تولید کننده گاز می‌باشد که جنس بتن از نوع سیمان پرتلند و مواد افزودنی بوده که در این حالت ماده مصرفی کمتر و دوام آستر بهتر از آجر‌ نسوز مصرفی بوده است، همچنین از این نوع بتن در ساخت مبدل‌های حرارتی نیز استفاده می‌شود.

 بتن و سیمان نسوز در کارخانجات فورج و نورد

از کاربرد بتن دیرگداز ساخته شده با سیمان آلومینایی و شاموت در کارخانجات مختلف شکل دادن فلزات در کشور نتایج بسیار رضایت بخشی بدست آمده است که یکی از موارد، استفاده از سیمان نسوز آلومینایی ذوب شده برای آستر یک کوره فورج با درجه حرارت 1450 درجه بوده است، از این بتن جهت آستر کوره‌های عملیات حرارتی و آنیل استفاده می‌شود.

در ابتدا بتن کرومیتی به جای بتن های معمولی در قسمت‌های مختلف کوره بکار برده شده که نتایج خوبی بدست آمد، همچنین نتایج حاصله از استفاده بتن‌های سیمان پرتلند – شاموتی برای آستر کوره‌ها بسیار رضایت بخش بود.

عدم سایش و مقاومت در مقابل سرباره این نوع بتن باعث گسترش استفاده از آن به جای آستر شاموتی گردید.

گزارشات رسیده حاکی از سه برابر شدن دوام آستر بتنی بکار رفته در کوره جهنمی نسبت به آسترهای قبلی دارد. همچنین بکار بردن آن بعنوان پوشش مشعل‌ها و قسمتی از دیواره کوره موفقیت آمیز بوده است.

پیشرفت‌های مشابهی نیز در کوره‌های عملیات حرارتی و نورد کاری مشاهده شده است. بکار بردن بتن با بنیان سیلیسی در ساخت آستر کوره‌های جهمنی موفقیت آمیز بوده است. این بتن از نظر خواص و کیفیت با نوع آجرهای سیلیسی برابری می‌نماید، همچنین در کشور نیز بکار گیری بتن دیرگداز در ساخت آستر کوره‌های جهنمی در حال افزایش است.

از بتن‌های مسلح دیرگداز ریخته شده به صورت شمش از سیمان پرتلند با افزودنی ‌های استاندارد نسوز در کوره‌های آنیل که در درجه حرارت 1250 کار می‌کنند نیز استفاده می‌شود.

سیمان نسوز ( سیمان کوره ) در صنایع شیمیایی

بتن دیرگداز به مقدار زیادی به علت بالا بودن حرارت اغلب کارخانه‌های وابسته، در صنایع شیمیایی مورد استفاده است. در نتیجه، مشکل اساسی در کاربرد این نوع سیمان نسوز ( سیمان کوره ) به استحکام حرارتی بتن کمتر مربوط می‌شود و بیشتر این مشکل در خواص مکانیکی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت شیمیایی بتن مربوط می‌شود.

با جایگزین نمودن سیمان نسوز مناسب به جای آستر از جنس مواد نسوز معمولی مخارج تولید آستر تا 40 الی 50 درصد کاهش یافته و عمر مفید آن دو یا سه برابر می‌شود.

قسمت عمده مصرف سیمان نسوز ( سیمان کوره ) برای آستر خطوط لوله و سایر قسمت‌های کارخانه به منظور ممانعت از اثر حرارتی، خوردگی و ساییدگی می‌باشد. سالها تجربه این شرکت نشان داده است که ملات نسوز و بتن برای این منظور بسیار مناسب است.

 بتن دیرگداز متالوژی آهن و فولاد

در صنایع آهن بتن‌های دیرگداز کاربردهای متنوعی یافته‌اند. در حال حاضر حجم بسیار زیادی از سیمان نسوز ریخته‌گری شونده در محل پیش ساخته جهت تعمیر آستر کوره‌ها، در حین کار کوره مصرف می‌شود که نتایج حاصله بسیار رضایت‌بخش بوده است.

بطورکلی در کلیه شاخه‌های متالوژی آهن و فولاد به میزان کم و بیش از بتن‌های دیرگداز استفاده می‌شود. نتایج موفقیت آمیز بدست آمده از کاربرد آنها باعث علاقه و توجه بیشتر در کاربرد این مواد در کارخانه‌ها شده است.

آزمایشهای متعددی بر روی سیمان‌های نسوز شرکت دیرگداز اهواز انجام گرفته که بر حسب نوع خواص مورد نیاز انواع آن انتخاب شده و در صنایع مختلف تولید آهن و فولاد مصرف می‌شود.

سیمان نسوز در تولید فولاد

اولین استفاده بتن‌های دیرگداز در صنایع فولادسازی بوده است، در سال 1942 در آمریکا تعمیر شکم کوره بلند با استفاده از بتن شاموت – سیمان آلومینایی انجام گرفته است. در کانال‌های خروج گاز به تدریج از آسترهای بتنی جهت پوشش استفاده گردیده است، اندکی بعد استفاده از سیمان نسوز در ساختن پی کوره بلند در شوروی معمول گردید که در ابتدا جهت ایت امر از بتن سیمان پرتلند استفاده می‌شد.

سپس در کف کوره بلند از این نوع بتن بهره گرفتند که صخامت 30 سانت جهت این منظور مناسب بوده است و در بدترین شرایط، درجه حرارت قسمت بیرونی کوره از 100 درجه تجاوز نمی‌کند.

گزارشات رسیده از کارخانجاتی که این نوع بتن را در ساخت کف کوره مصرف کرده‌اند حکایت از نتایج رضایت بخش آن دارد، از بتن دیرگداز همچنین در ساخت کانال‌های شارژ کننده کوره بلند، دودکش‌های خروج گاز و آستر لوله‌های حاوی گاز‌های داغ استفاده شده است.

از سیمان نسوز ساخته شده با سیمان آلومینایی در جهت تعمیر کوره بلند استفاده می‌شود، در اتمسفر احیاء کننده، جهت ایزوله کردن بدنه کوره و پر ساختن سوراخ‌های خروج مذاب نیز استفاده می‌شود.

همچنین از این محصول بتن شاموتی ساخته شده با سیمان آلومینایی جهت دمش گرم کوره بلند با موفقیت انجام شده است ( جرم نسوز و بلوک‌های پیش ریخته ) .

نتایج بسیار خوبی از استفاده بتن نسوز در صنایع مختلف بویژه فولاد بدست آمده است، از مزایای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :

• افتصادی این روش کاهش مخارج ساخت
• کاهش قیمت مواد اولیه
• کاهش اتلاف حرارت
• بدست آمدن دمای هوای دمشی بالاتر
• ساده بودن شرایط عمل

سابقا از آجر نسوز استفاده می‌شد ولی در حال حاضر حدود 60% آستر از بتن‌های دیرگداز می‌باشد که از نظر افتصادی بسیار با صرفه بوده است.

جهت ساخت درب پاتیل‌های حاوی مذاب از سیمان آلومینایی که دارای دوام زیادی می‌باشد استفاده شده است، در ساخت بوته‌ها نیز از این نوع بتن دیرگداز استفاده می‌شود که از نظر زمان تولید و هزینه نسبت به نوع مشابه مواد نسوز بسیار بهتر است.

همچنین این نوع محصول در ساخت قالب‌های شمش ریزی از بالا ریخته‌گری شونده نیز بکار می‌رود، در مخلوط کننده‌های آهن خام نیز از این نوع سیمان نسوز ساخته شده با آلومینا استفاده می‌شود که حدود 20% هزینه تولید را کاهش می‌دهد.

در کوره‌ لانه زنبوری و واگن‌های حمل کننده سرباره نیز از بتن دیرگداز که درجه حرارت بالا را تحمل می‌کنند استفاده شده است.

از این نوع سیمان نسوز در بخش‌های مختلف موره روباز نظیر کانال‌های عبور گاز و غیره مصرف می‌شود، جهت ساخت دربهای شارژ کوره از بتن کرومیتی با عامل اتصال سولفیدی به جای آجر شاموتی استفاده می‌شود.

مواد دیرگداز معمولی در طی کار کوره به مقدار زیادی خورده شده و وارد سرباره می‌گردند، که این امر باعث افزایش هدایت الکتریکی در صنایع ذوب که به طریق الکتریکی کار می‌کنند شده و این موضوع باعث اتصال کوتاه در کوره می‌شود که با استفاده از سیمان نسوز این مسئله کمتر و دیرتر به وقوع می‌پیوندد.

همچنین استفاده از بتن‌های پاشیدنی ( جرم نسوز ) جهت تعمیر کوره، مدت زمان تعمیر کوره را از 3 هفته به 8 ساعت تقلیل داده است.

صنایع سیمان و آهک

افزایش در کاربرد بتن دیرگداز به استفاده آن در ساخت آستر کوره سیمان بر می‌گردد، هم به صورت ریخته گری شونده در عمل و هم به آجرهای ریخته شده. بتن کلینگر در صنعت تولید سیمان به جای آجر با کیفیت بسیار بالای دیرگداز جایگزین شده بود که مخلوط بتن مصرفی دارای خواص حرارتی مکانیکی لازم برای مقاومت در شرایط سخت کوره دوار پخت سیمان بوده است.

سیمان نسوز همچنین در قسمت خشک کن و تکلیس نیز بکار برده شده است، کاربرد آنها در ابتدای امر در کوره‌های زینتر به علت درجه حرارت بالا و شرایط موجود کم بوده است که به مرور، استفاده از این محصول رو به افزایش است.

در کوره‌ پخت آهک نیز سیمان نسوز نتایج رضایت بخشی نشان داده است و تحمل سیکل حرارتی زاید باعث افزایش دوام آستر و بهبود استحکام آن شده است.

از طرفی، به علت نفوذ سنگ آهک به درون درزهای آجر و اعمال نیرو، باعث از هم پاشیدگی آستر کوره شده، که عمر کارکرد آستر کوره آهک با جایگزین کردن بتن دیرگداز به جای آجر نسوز معمولی چندین مرتبه افزایش یافته است.

صنایع کک سازی و تولید گاز

استفاده از سیمان نسوز در صنایع کک سازی گسترش یافته است و جهت ساخت قسمت‌های مختلف کوره استفاده می‌شود.

بطور مثال حهت ساخت پی، درب‌ها، قالب‌های درب شارژها و پنچره‌های کوره کک سازی و همینطور واگن‌های مورد استفاده برای خنک کردن کک از این نوع بتن استفاده می‌گردد.

در کارخانجات تولید گاز نیز از بتن‌های دیرگداز برای آستر قرع‌ها، لوله‌ها، کف خنک کننده‌، اطاقک احیاء و ساخت پی مصرف می‌شود. همچنین در ساختن پی باطری‌های کک سازی اخیرا از سیمان نسوز استفاده گردیده است.

استفاده از بتن‌ها در ساخت درب‌های کوره کک سازی در حال گسترش است زیرا عمر و پایداری بالاتری در مقابل شوک‌های حرارتی نسبت به آجرهای دیرگداز معمولی دارند، در دستگاه‌های حفاظت گرما و کانال‌های خروج گاز نیز مصرف می‌شوند.

سیمان نسوز ( سیمان کوره ) صنعت نیرو ( نیروگاه ها )

کاربرد سیمان نسور در صنایع تولید برق بدوت اینکه به مشکلی برخورد نماید در حال افزایش است، مهمترین کاربرد آن در ساخت خود کارخانه بطور کلی و ساخت بویلرها به خصوص بوده است.

امکان استفاده از این نوع بتن‌ها در قسمت‌های مختلفی از این صنعت وجود دارد به خصوص که در آن با درجه حرارت‌های خیلی بالا سر و کار خواهند داشت.

بتن‌ها با پرکننده‌های مختلفی در این صنعت مورد استفاده است. از جمله بتن‌های کرومیتی با اتصال چسب شیشه، بتن‌های سبک وزن سیمان آلومینایی، عمر این مواد مورد استفاده در آسترسازی بسیار خوب بوده است. نسبت به آجر نسوز شاموتی این نوع بتن درای مزایای اقتصادی قابل ملاحظه‌ای است. همچنین در ساخت بویلرها عمر آستر به مقدار 35 درصد و کاهش مخارج به مقدار 15 درصد بوده است.

ریخته گری

همزمان با پیشرفت و گسترش، استفاده از سیمان نسوز در صنعت ریخته گری نیز افزایش یافته است. از این نوع بتن در ساخت کف کارگاه‌های ریخته گری که همیشه احتمال ریختن مذاب روی آن می‌رود استفاده می‌شود، همچنین در حاهایی که شوک‌های حرارتی وارد می‌شود استفاده از این نوع بتن گسترش یافته است.

کارخانجات تولید فلزات غیر آهنی

در صنایع فلزات غیر آهنی مخصوصا در کارخانجات تولید آلومینیم از این نوع بتن استفاده می‌شود، در کشور چین در تعداد زیادی از کارخانجات تولید آلومینیم از سیمان نسوز ( سیمان کوره ) استفاده می‌شود.

در کشورهای شرقی در ساخت کوره‌های بوته‌ای جهت ذوب دوباره آلومینیم از این نوع بتن زیاد مصرف می‌شود. این کوره در عمل نتایج رضایت بخشی داده و پایداری ( عمر ) آن به مدت 2.5 ماه تا 15 بار ذوب در روز است، از موارد مشابه نیز جهت ساخت بوته‌های ذوب فلزات غیر آهنی که درجه حرارت بالا باشد استفاده می‌شود.

در انگلستان از سیمان نسوز در ساخت آستر، صفحات پوشش، آجرهای مشعل در تعداد زیادی از کوره‌های صنعتی تولید فلزات غیر آهنی استفاده می‌شود.

صنایع سرامیک

در ابتدا از سیمان نسوز در کوره‌ها و خشک‌کن‌های صنایع سرامیکی استفاده می‌شد و سپس جهت ساخت سطح واگن‌های کوره‌های تونلی جای خاصی باز نمود چرا که نتیجه حاصله بسیار بهتر از نوع مواد نسوز معمولی بوده است.

جهت ساخت واگن‌های کوره‌های تونلی به علت اینکه واگن‌های این واگن‌ها در معرض شوک حرارتی می‌باشند از این نوع سیمان استفاده می‌شود که در این زمینه خواص بهتری را نسبت به آجرهای نسوز نشان می‌دهد.

موفقیت دیگر این نوع بتن‌ها مقاومت در مقابل سایش است که باعث طولانی‌تر شدن عمر آستر می‌شود و همچنین آسان‌تر بودن تعمیر و تعویض آستر، اگر از سیمان نسوز استفاده شود قیمت تولید ارزانتر از آجر خواهد بود.

از این بتن‌ها در ساخت آجرها، کالاهای بهداشتی و صنایع چینی سازی نیز استفاده می‌شود. اگرچه درجه حرارت عمل در این نوع کوره‌ها نسبتا کم می‌باشد، ولی لازم است در اولین مرتبه کوره را تا درجه حرارت‌های بالا حرارت دهند تا بتن دارای خواص مطلوب شود.

تجربه شرکت دیرگداز اهواز نشان داده است که جهت ساخت کوره تونلی با استفاده از بتن دیرگداز ، از 7 کارگر به مدت 10 روز لازم است، ولی اگر آستر کوره از آجرهای نسوز انتخاب شود 20 کارگر به مدت 30 روز مورد نیاز است.

مصارف خانگی

سیمان نسوز نه تنها مقاصد صنعتی، بلکه در ساخت اجاق‌های خانگی نیز مفید بوده است. از این مواد جهت ساخت اجاق‌های خانگی استاندارد که از بتن پیش ساخته سیمان پرتلند با پر کننده‌های نسوز می‌باشد استفاده می‌شود.

همچنین از نوع پیش ساخته آن در ساخت دودکش‌های ساختمان‌ها که از بهم پیوستن چند تکه از آنها درست می‌شود استفاده می‌نمایند، در ساخت لوله بخاری از آنها استفاده شده که بسیار به صرفه بوده است. همچنین در عمل استفاده از این نوع بتن‌ها نتایج رضایت بخشی داشته است.

دیگر مصرف ها

سیمان نسوز ( سیمان کوره ) برای تعمیرات انواع کوره زباله سوز، دیگ بخار ، چینی سازی ، شیشه سازی ، کوره‌ ذوب ، کوره القایی ، کوره آزمایشگاهی ، کوره آنیل ، کوره قوس ،کوره تونلی ، کوره بوته ای ، کوره دوار ، کوره مقاومتی ، کوره هوفمن ، کوره رولر ، کوره عملیات حرارتی ، کوره تمپر ، کوره زیمنس مارتین ، و ……. کاربرد دارد .