انکر نسوز

با سلام خدمت دوستان و همراهان همیشگی پارس بوته. امروز نیز با یک مطلب آموزشی دیگر در خدمت شما هستیم. انکر نسوز (refractory anchors) به طور معمول از فلز یا سرامیک نسوز بوده که جنس مدل فلزی آن فولاد ضد زنگ یا از آلیاژهایی مانند تیتانیوم، آلومینیوم و نیکل تشکیل می‌شود.

انکرهای نسوز مقاومت بالایی در برابر خوردگی، حرارت و زنگ زدگی دارند که برای نصب فیبرهای سرامیکی بر روی دیواره کوره‌ها، تقویت کردن عایق‌های مونولیتیک و بدون تغییر نگه داشتن آجر دیرگداز مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای شناخت بیشتر انکر نسوز و ویژگی‌های آن در ادامه مطلب با ما همراه باشید.

انکر نسوز چیست

انکر نسوز که از لحاظ لغوی به لنگر انداختن معنی می‌دهند معمولا از جنس فولاد ضد زنگ یا سرامیک نسوز بوده و برای مستحکم کردن اجسام مانند بوته گرافیتی به دیواره‌های کوره مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این وسیله در صنایع مختلفی مانند پتروشیمی، فولادسازی، شیشه‌سازی، ریخته‌ گری و سایر نیروگاه‌ها صورت می‌گیرد.

آن ها مقاومت خوبی در برابر حرارت، انبساط دما و تنش مکانیکی وارد شده بر جسم یا جرم را از خود نشان می‌دهند و علاوه بر عایق بودن کمک می‌کنند تا خراب شدن دیرگدازها به تعویق بیفتد. انکرها با توجه به نوع آن اشکال و اندازه مختلفی دارند که متناسب با نیاز صنایع به کار گرفته می‌شوند.

انواع انکر نسوز

انکر نسوز دارای اشکال مختلفی مانند

• انکرهای V
• Y
• شکاف‌دار
• مارپیچی
• کروک

هستند. هر کدام از این انکرهای نسوز کاربردهایی مشخص دارند که انتخاب درست موجب افزایش طول عمر و دوام آسترهای نسوز می‌شوند. نقش این ها کمک به حفظ یکپارچه نگه داشتن ساختار مواد نسوز و افزایش فعالیت‌های صنایع در دماهای بالا نیز بوده است. در ادامه به معرفی دو نوع فلزی و سرامیکی می‌پردازیم.

انکر فلزی

رایج‌ترین نوع استفاده شده در صنعت ریخته‌گری، نوع فلزی است. این نوع در اشکال V شکل طراحی شده و عمق نفوذ به مواد در آن‌ها بسیار زیاد بوده تا حدی که بتواند از آسیب رسیدن موادی که در معرض حرارت شدید هستند جلوگیری کند.

از ویژگی‌های انکرهای فلزی دوام بالا و چند منظوره بودن آن است و به خوبی می‌توانند در برابر دماهای بالای موجود در محیط عمل کنند. این ها معمولا درون عایق ریخته‌گری قرار می‌گیرند و پس از خشک شدن مواد ریخته‌گری نمی‌توان مواد را از آن جدا کرد. ریخته‌گری آلیاژی نیز به طور سنتی برای پلاستیک در کاربردهای دمای پایین تا متوسط استفاده می‌شود.

نوع فلزی به طور معمول با درپوش‌هایی پلاستیکی ارائه می‌شوند و می‌توانند به مدیریت تفاوت در انبساط حرارتی بین مواد انکر و مواد نسوز کمک کنند. پلاستیک بکار رفته شده در درپوش‌ها از نوع پلی اتیلن است که ذوبی تمیز و بدون کلر دارد.

کلر برای مواد ریخته‌گری یا آلیاژهای فولادی مناسب نبوده و می‌تواند باعث خرابی این مواد شود. درپوش‌های آن نقطه ذوب پایینی داشته و پس از ذوب، فضایی خالی برای انبساط انکرهای فلزی ایجاد می‌کند و همچنین آسیب انبساط به آستر را کاهش می‌دهد.

متداول‌ترین نوع فلز استفاده شده در انکر نسوز اینکونل است که آلیاژی فولادی همراه با نیکل بالا که نقطه ذوب بسیار بالایی دارد. اینکونل از لحاظ قیمت نسبتا ارزان و قابل اعتماد هستند.

انکر سرامیکی

انکرهای سرامیکی در ضخامت‌های بالای 9 اینچ و دماهای بالای 2000 درجه فارنهایت ترجیح داده می‌شوند. این نوع حرارت بیشتری را نسبت به نوع فلزی تحمل می‌کنند و به صورت سفارشی ساخته می‌شوند.

آن‌ها به طور معمول در محل قالب خود و بوسیله یک براکت فلزی به دیوار محکم می‌شوند. انتخاب نوع مناسب انکرهای نسوز برای اینکه دیوار در برابر حرارت مقاوم باشد بسیار حائز اهمیت است. بنابراین شناخت آن ها و کاربرد مورد نیاز برای استفاده در صنایع مختلف ریخته‌گری کمک به تولیدات بهینه می‌کند.

ویژگی‌های انکر نسوز

انکر نسوز با توجه به اشکال و نوع‌های متفاوت آن در صنایع مختلفی به منظور تولید قطعات بهینه و باکیفیت مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای شناخت خصوصیات و ویژگی‌های انکر نسوز به موارد زیر توجه کنید:

• مقاومت بسیار بالای در برابر تنش‌های شیمیایی و اکسیداسیون
• عدم شکل‌پذیری در برابر تنش‌های مکانیکی و حرارت بالا
• بازه دمایی مناسب در محدوده 800 تا 1600 درجه سانتی‌گراد

تولید انکر نسوز

روش استفاده شده برای تولید انکر نسوز فلزی، کشش سرد است. در این روش شرایط مستحکم بودن کشش استیل بسیار اهمیت داشته به طوری که باید تنش مکانیکی در آن کم شود و مانع  از بوجود آمدن میکروترک‌ها در آن شود.

علاوه‌براین در ساخت قطعات فلزی باید نوک آن‌ها با ماده‌ای پلیمری پوشش داده شود تا سوختن آن در دماهای بالا سبب ایجاد انبساط و انقباض فلز در فضاهای خالی شود. در صورتی که این اتفاق رخ ندهد، ایجاد ترک‌هایی در دیرگداز را به دلیل انبساط فلز مشاهده خواهید کرد.

عوامل موثر در عملکرد انکر نسوز

سه عامل مهم در عملکرد انکر نسوز وجود دارد که شامل

1. انبساط حرارتی
2. خواص مکانیکی
3. فاصله بین قطعات

است. باید توجه کرد که انبساط حرارتی در انکر نسبت به دیرگداز ها بیشتر است. همین موضوع سبب ایجاد ترک و حتی تخریب دیرگداز می‌شود.

برای جلوگیری از این اتفاق تمام قطعه را با موادی مانند پلیمر و قیر پوشش می‌دهند. با سوختن این مواد در دمای کم، فضا و حفره‌های خالی ایجاد می‌شود. در برخی از موارد پلیمر را در نوک قطعه قرار داده که این امر برای انبساط طولی مهم است نه انبساط در تمام قطعه.

برای بهبود پیدا کردن خواص مکانیکی قطعات، روشی وجود دارد که بوسیله دستگاه CNC، قطعات را خم می‌کنند و بدون صرف هزینه‌های زیاد می‌توان طرح‌های مختلفی را ایجاد کرد. همچنین در هر متر مربع حدود 4 تا 6 قطعه قرار می‌گیرد که فاصله بین انکرها به طور تقریبی 15 تا 40 سانتی‌متر است. در صورت زیاده‌روی در استفاده، دیرگداز دچار ترک یا تخریب می‌شود.

محل نصب انکر نسوز

• انکر نسوز فلزی را با توجه به
• نوع کاربرد
• وزن
• شرایط جداره

مشخص می‌کنند. روشی که برای نصب انکرهای نسوز به کار می‌رود باید محل نصب به گونه‌ای باشد که اشکال مربع یا لوزی در ترسیم قطعات آن بوجود آید و همچنین این قطعات با هم زاویه‌ای 90 درجه داشته باشند. لازم به ذکر است که بدانید قسمت‌هایی که منحنی شکل هستند به نسبت دیگر قسمت‌ها بیشتر در معرض اکسیداسیون قرار دارند.

برای جوشکاری انکر نسوز فلزی از چهار روش

1. جوشکاری دستی
2. میخی
3. قلاب
4. بولت

استفاده می‌شود. از بین این 4 روش، جوشکاری میخی سریع بوده و هزینه الکترودهای آن کم است در صورت که برای این نوع جوشکاری به مهارت بالایی نیاز است. همچنین برای محل نصب نوع قلاب‌دار از سقف و دیواره کوره‌ها استفاده می‌شود. قبل از جوشکاری باید اطمینان حاصل نمود تا محل نصب انکر نسوز از دچار روغن، گرد و غبار و هر نوع آلودگی دیگر نباشد.

برای استفاده از انکر نسوز سرامیکی باید از براکت، پیچ و مهره استفاده کرد. به همین منظور ابتدا میل‌های پیچ‌دار را به دیوار کوره جوش می‌زنند و سپس با استفاده از براکت، پیچ و مهره را به میل‌ها وصل می‌کنند.

سخن پایانی

انکر نسوز کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف داشته و از مهم‌ترین قطعات سیستم‌های عایق حرارتی و نسوز در این صنایع هستند. در صورت انتخاب مناسب انکرها و نصب درست آن می‌توان موجب افزایش طول عمر تجهیزات و بهبود عملکرد آن‌ها شد.

بنابراین با توجه به جنس مواد بکار رفته شده، دمای استفاده شده، مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی، می‌توان سبب تولید قطعات بهینه با بازدهی بالا در صنایع مختلف شد.