خاک نسوز

با سلام خدمت همراهان همیشگی پارس بوته. شاید بتوان گفت ارزشمندترین ماده اولیه برای تولید آجرهای نسوز جهت بکارگیری در صنایع مختلف، خاک نسوز است. این ماده از زمان‌های قدیم برای ساخت خانه، بناهای تاریخی و کاخ‌های عظیم به کار برده شده است.

همانگونه که از نام این خاک برمی‌آید، قاعدتا دارای ویژگی‌های خاص و مقاومی است که جهت استحکام بخشیدن به بناها و سازه‌ها استفاده شده است. امروزه نیز از این خاک رس نسوز و آجرهای نسوز در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند که سبب افزایش کیفیت بناها و محصولات تولیدی شده‌اند.

در ادامه با ما همراه باشید تا شما را با خاک نسوز به صورت تمام و کمال آشنا سازیم.

خاک نسوز چیست؟

به خاک‌های رسی که با تحمل دماهای بسیار بالا در کوره‌های ریخته گری مورد استفاده قرار می‌گیرند، خاک نسوز گفته می‌شود. در زبان انگلیسی به این نوع خاک، Fire Clay به معنای خاک رس آتشی گفته می‌شود. از نام‌های دیگر خاک نسوز نیز می‌توان به خاک رس نسوز و گل آتش‌خوار اشاره کرد.

این خاک‌ها می‌توانند تا دمای کمتر از 1648 درجه سانتی گراد را تحمل کنند و پس از آن نیز وارد نقطه ذوب می‌شوند. این خاک‌ها بیشتر در مواد تشکیل دهنده زغال سنگ یافت می‌شوند. استحکام بالای این خاک‌ها در دمای بالا به حدی است که در ساختار آن‌ها هیچ خلل و شکنندگی ایجاد نمی‌شود.

مواد تشکیل دهنده گل آتش‌خوار

اجزای اصلی گل آتش‌خوار شامل دو عنصر آلومینا (Al₂O₃) و سیلیس (SiO₂) می‌باشد. آلومینا بیش از 24% و کمتر از 36% از این ماده را تشکیل داده و سیلیس نیز بیش از 59% و کمتر از 71% این گل را با ترکیباتی دیگر تشکیل می‌دهند.

با این حساب متوجه می‌شوید که دیگر ترکیبات تشکیل دهنده کمتر از 6% می‌باشند و تعدادی از این عناصر آهن (Fe)، منیزیم (Mg)، کلسیم (Ca)، تیتانیوم (Ti) و پتاسیم (K) هستند. با تغییر نسبت این ترکیبات می‌توان خاک‌هایی با رنگ‌های متفاوت و با کاربردهای گوناگون به وجود آورد.

بسیاری از کارخانه‌های تولید آجر نسوز در نزدیکی دشت‌های مرکزی ایران قرار دارند؛ به این دلیل که درصد زیادی از این گل آتش‌خوار و خاک نسوز در آن زمین‌ها یافت می‌شود.

از دیگر عناصر تشکیل دهنده این گل آتش‌خوار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مونوترمیت
• موریلونیت
• مائول‌نیت
• فلدسپات
• کوارتز
• هیدروسیلیت
• کائولینیت
• هالوسیت
• بوکسیت

هرگونه تغییر در این ترکیبات و استفاده بیش از حد از یک عنصر، می‌تواند سبب کاهش کیفیت آجر تولیدی شده و همچنین ترکیب این مواد به میزان مناسب می‌تواند تولید یک آجر نسوز ایده‌آل را سبب شود.

انواع خاک نسوز

خاک‌های نسوز را حسب میزان عناصر تشکیل دهنده به دو دسته آلومینی و آلومینوسیلیکانی تقسیم بندی می‌کنند. هرچند خاک نسوز را براساس میزان حرارت متحمل نیز به سه دسته تقسیم می‌کنند. این دسته‌ها عبارتند از:

1. خاک زودگداز یا مقاوم در برابر دمای پایین (این خاک‌ها دماهایی با حداکثر 870 درجه سانتی گراد را تحمل می‌کنند)
2. خاک دیرگداز یا مقاوم در برابر دمای متوسط (این خاک‌های نسوز دماهای بین 1315 الی 1482 درجه سانتی گراد را تحمل می‌کنند)
3. خاک نسوز یا مقاوم در برابر دمای بالا (این خاک‌ها دماهای بین 1482 الی 1648 درجه سانتی گراد را تحمل می‌کنند)

ویژگی‌های گل آتش‌خوار ایده‌آل

برای تشخیص بهترین نوع گل آتش‌خوار باید به ارزیابی ویژگی‌های این خاک و گل پرداخت. این ویژگی‌ها عبارتند از:

• اولین ویژگی و شاید مهمترین ویژگی این خاک تحمل حداقل دمای 1500 درجه سانتی گراد بدون از هم پاشیدگی و عدم ترک خوردن پس از بیرون آوردن از کوره آجرپزی است.
• ترکیبات خاک باید مطابق استانداردی که قبل‌تر تعریف کردیم، باشد و 95% این ترکیبات را آلومینا و سیلیس تشکیل دهد.
• عنصر کائولینیت (₄(OH)Al₂Si₂O₅) باید که در این خاک وجود داشته باشد، وگرنه از کیفیت خوبی برخوردار نیست.
• حدود 10 الی 12 درصد وزن خاک را ترکیبات آلی فرار با نقطه جوش پایین به همراه آب تشکیل دهد.

البته این مسئله را نیز باید در نظر گرفت که در صورتی می‌توان خاکی نسوز با ویژگی‌های بالا به دست آورد که در دمای مناسب و با روش درست و اصولی تولید و پخت شود. برای اینکار می‌توان از بوته گرافیتی جهت انتقال مواد مذاب به کوره آجرپزی استفاده کرد که از مزایای بسیاری برخوردار است و سبب افزایش کیفیت آجر نسوز می‌شود.

کاربرد گل آتش‌خوار

به طور کلی با توجه به ویژگی‌هایی که گل آتش‌خوار به همراه دارد، می‌توان از آن در تولید محصولات باکیفیت و در صنایع گوناگونی مورد استفاده قرار داد. تعدادی از این کاربردها عبارتند از ساخت موارد زیر است:

• کوره‌های الکتریکی
• بویلرهای مقاوم
• کوره‌های آجرپزی
• کاشی، آجر نسوز، سرامیک و ظروف چینی
• مخازن شیشه‌ای مقاوم و نشکن
• باربیکیو
• شومینه

همچنین از گل آتش‌خوار در صنایع ذوب آهن و متالورژی نیز استفاده می‌شود.

مزایای خاک رس نسوز

با اینکه تعداد بسیاری از کاربردهای خاک رس نسوز را در قسمت قبل برایتان آوردیم؛ اما این خاک مزایای بسیار دیگری نیز به همراه دارد که سبب استفاده از آن در صنایع گوناگون می‌شود. تعدادی از این مزایا عبارتند از:

• مقاومت این خاک در برابر حرارت‌های بالا سبب شده تا در دمای بالا نیز خاصیت شکنندگی پیدا نکند.
• به دلیل انقباض حدودا 10 درصدی خاک رس نسوز، حالت پلاستیکی به خود می‌گیرد.
• خاصیت پلاستیکی خاک رس نسوز بستگی به میزان درصد رس‌های فیلیتی در خاک دارد.
• خاک رس نسوز به دلیل خاصیت اسیدی خود قابلیت تغییر رنگ نیز دارد.
• همچنین این خاک به دلیل قابلیت خمیری و مخلوط شدن با آب، قابلیت تغییر شکل نیز دارد و می‌توان اشکال مختلفی از آن پدید آورد.

انواع کوره آجرپزی

پس از آنکه خاک رس نسوز را درون قالب‌های مخصوص قرار داده، آن را درون کوره‌های آجرپزی قرار می‌دهند. این کوره‌های آجرپزی تاثیر بسزایی در کیفیت آجرهای نسوز دارند. این کوره‌های آجرپزی عبارتند از:

• کوره آجرپزی دودکشی با آجر ثابت و آتش ثابت
• کوره آجرپزی هوفمن (هوفمان) با آجر ثابت و آتش متحرک
• کوره آجرپزی تونلی با آجر متحرک و آتش ثابت

کوره آجرپزی دودکشی

در این کوره‌ها با توجه به فضای زیاد تنور و ارتفاع کوتاه آن، آجرها در فاصله مشخص و منظم در کوره چینش شده و همانند یک برج بلند چون قلعه قرار می‌گیرند. این فاصله‌ها سبب تفاوت رنگ و تغییر رنگ در آجرها می‌شود. اما از معایب این کوره می‌توان به مصرف انرژی زیاد برای پختن آجرها اشاره کرد.

کوره آجرپزی هوفمن (هوفمان)

دلیل نامگذاری این کوره شخصی بنام هوفمن است که برای اولین بار این کوره را ساخت. در این کوره‌ها به سبب چینش حلقه‌ای آجرها و به دلیل آتش متحرک مورد استفاده، انرژی کمتری مصرف می‌شود.

کوره آجرپزی تونلی

به دلیل حالت تونلی این کوره، آجرها از یک طرف کوره وارد و از طرف دیگر به صورت کاملا خشک و پخته خارج می‌شوند. البته آتش در این کوره‌ها در وسط کوره‌ها قرار گرفته است و مصرف انرژی تا حد زیادی کاهش می‌یابد.

قیمت خاک رس نسوز

حال که به تمامی جوانب خاک رس پرداخته‌ایم؛ قاعدتا تفاوت خاک رس مرغوب و بی‌کیفیت را نیز متوجه شده‌اید. پس لازم است تا در خرید آجر نسوز دقت لازم را به کار برده و ویژگی‌ها و نوع خاک نسوز بکار برده شده در تولید این آجرها را ارزیابی کنید. همچنین نوع کوره‌ای که آجرهای نسوز در آن‌ها پخته می‌شوند نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. ضمن اینکه نوع سوختی که به هنگام پخت آجر به این خاک‌ها افزوده می‌شود، تاثیر بسزایی بر کیفیت و رنگ آجرهای نسوز دارد.

جمع‌بندی

در این مقاله سعی شد تا شما را تمام و کمال با خاک نسوز آشنا کنیم. در ابتدای مقاله برایتان در مورد مواد تشکیل دهنده گل آتش‌خوار و پس از آن، انواع خاک نسوز، کاربرد و مزایای خاک نسوز توضیحاتی ارائه دادیم. همچنین شما را با کوره‌های آجرپزی آشنا ساخته و شما را در خرید و قیمت خاک رس نسوز راهنمایی نمودیم.

از آنجا که در فرآیند تولید خاک نسوز باید از مواد مذاب استفاده کرد؛ جهت انتقال این مواد، ما به شما بوته ذوب را پیشنهاد کردیم. جهت کسب اطلاعات بیشتر و خرید این بوته‌های نسوز با کارشناسان ما در پارس بوته تماس حاصل کنید.