آجر نسوز چیست و کاربرد آن

حال قبل از اینکه با انواع آجر نسوز آشنا شویم بهتر است با معنای آجر نسوز چیست نیز آشنا شویم؛ آجر نسوز یا Firebrick، آجری است که مقاومت بالایی در برابر گرما، سرما و تغییرات هوایی دارد و به دلیل پخت کامل آجر، از استحکام بالایی نیز برخوردار است. در تعاریف علمی، به هر آجری که مقاومت حرارتی از ۹۵۰ درجه سانتی گراد به بالا دارد آجر نسوز می‌گویند؛ این مقاومت حرارتی معمولا ۱۳۵۰ درجه سانتی گراد است و حداکثر آن نیز ۳۵۰۰ درجه سانتی گراد است.

آجرهای نسوز بر اساس مواد تشکیل دهنده و نوع خاک تولید شده، انواع مختلفی دارند؛ البته انواع آجر نسوز تنها به این موارد ختم نشده و در بازار ایران نیز انواع مختلفی موجود است که در ادامه بعد از معرفی انواع آجرهای آتش نشانی (نسوز) به معرفی انواع آجر نسوز موجود در بازار نیز پرداخته‌ایم.
به طور کلی انواع این مدل آجرها که بر اساس نوع خاک ما دسته بندی کرده‌ایم به دسته‌بندی‌هایی همچون آجر نسوز ضد اسید، آجر نسوز منیزیتی و نسوز بوکسیتی (آلومینا درجه بالا) تقسیم شده‌اند.
در ادامه به طور خلاصه راجع‌به هر یک از آجرها توضیح خواهیم داد؛ با ما همراه باشید

یکی از مدل‌های اجرهای نسوز، آجر نسوز ضد اسید است که در برابر اثرات اسیدی مواد شیمیایی یا آب و هوا دارای مقاومت بالایی است؛ به طور کلی آجرهای معمولی از خاک نسوز تهیه می‌شوند که اگر بخواییم آن را در برابر اسید مقاوم سازیم باید مقدار بیشتری سیلیس نسبت به خاک رس نسوز ترکیب شود که ممکن است تا ۹۷ درصد از کل آن این ترکیب شکل بگیرد. اگر بخواهید این آجر را در مقاصد صحافی نیز مورد استفاده قرار بدهید باید به آن ۱ الی ۲ درصد آهک اضافه نمایید؛ آجرهای ضد اسید در دماهای بالا و سنگین مورد پخت قرار می‌گیرند.

از دیگر مدل‌های آجر نسوز می‌توان به آجر نسوز بوکسیتی اشاره کرد؛ بوکسیت یک ماده طبیعی و ناهمگن است که عمدتا از یک یا چند ماده معدنی تشکیل شده است البته به روایتی Bauxite یک کانی فلزی است که به عنوان یک کانی صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آجرهایی که با آلومینا درجه بالا تولید می‌شوند به آجر نسوز بوکسیتی معروف هستند که حاوی مقدار زیادی آلومینا هستند در حالی که آجرهای کرومیت حاوی کروم، اکسید آهن، سیلیس و سنگ آهن به نسبت‌های مختلف هستند.

آجرهای منیزیتی یکی از انواع آجرهای نسوز بر اساس نوع خاک هستند که در برابر خوردگی و مواد شیمیایی مقاومت خوبی را از خود نشان می‌دهند. آجرهای نسوز منیزیتی حاوی مقدار زیادی منیزیم هستند و یکی دیگر از ماده‌های اصلی تولید این نوع آجر، آهک است.
انواع آجرهای منیزیتی نیز شامل آجر منیزیت، آجر منیزیم کربن، آجر منیزیم کروم و غیره است.

همان طور که اشاره شد، سازندگان این آجرها بسته به محل کاربرد آن، از سبک‌های متفاوتی در روش نصب، نوع اتصال (معتدل، پخته شده) و ترکیب شیمیایی (اسیدی، اساسی یا خنثی) استفاده خواهند کرد. به طوری که این موضوع موجب تفاوت قیمت آجر نسوز شده و با درجه مقاومت‌های مختلف و در طیف‌های متنوعی از رنگ بندی‌های اصلی چون قرمز، قهوه‌ای، مشکی و شاموتی به بازار عرضه می‌شوند.

انواع آجر نسوز عبارت است از:

* آجر نسوز شاموتی
* آجر نسوز سیلیسی (قلیایی)
* انواع آجر نسوز منیزیتی (قلیایی) که شامل آجر نسوز کروم منیزیتی، آلومین منیزیتی و منیزیت کربنی می‌شود
* آجر نسوز آلومینایی
* آجر نسوز زیرکونیوم
* آجر نسوز مشکی
* آجر نسوز سفید
* آجر نسوز سمیرم (انگلیسی)
* آجر نسوز عایق

از انواع آجرهای نسوز بالا برای طراحی و دیزاین انواع نمای داخلی و خارجی ساختمان نیز استفاده می‌شود.
هرچند که از نقطه نظر ابعاد نیز سایز بندی‌های گسترده‌ای ارائه می‌شود، با این وجود مهم‌ترین نوع دسته بندی این کالا، بر حسب ماده به کار رفته شده در هنگام ساخت آن است.
به عبارت دیگر خاک رس موجود در این آجر حاوی درصدی از سیلیس و آلومینا “غیر مضر” و مقداری از تیتانیوم و سایر اکسیدهای فلزی است که در نسبت‌های گوناگون به کار می‌روند.
به طوری که بر این اساس شاهد 7 نوع Firebrick به شرح زیر هستیم:

آجر نسوز قلیایی

در صدر جدول انواع آجرهای نسوز موجود در بازار، نوع قلیایی قرار گرفته است چرا که به علت وجود موادی چون اکسیدهای غیر اسیدی، بالاترین سطح مقاومتی را در برابر دما و سایش از خود به نمایش می‌گذارند.
این مقاومت به گونه‌ای است که می‌توان طول عمر نوع قلیایی را نسبت به بسیاری از مصالح مطرح چون سنگ آهک، گرانیت و حتی آهن بالاتر دانست.
به این ترتیب آجر قلیایی گزینه‌ای مناسب جهت استفاده در پوشش داخلی کوره‌های باز فولاد سازی، صنایع فلزات غیر آهنی، کوره‌های ذوب شیشه و… خواهد بود.

آجرهای نسوز ویژه

نوع دوم از مدل‌های پر کاربرد آجر نسوز با نام ویژه شناخته می‌شود که خود سه مدل اصلی اکسید کروم کوروندوم، زیرکونیوم و آجر نسوز اکسید کروم را در بر می‌گیرد.
این نوع از آجر نیز بیشتر مصارف صنعتی داشته، به طوری که نوع اول آن با چیزی در حدود ۹۵ درصد اکسید آلومینیوم و ۵ درصد اکسید کروم در پوشش داخلی کوره‌های بلند ذوب آهن مقاومت مناسبی را از خود نشان می‌دهند.
همچنین نوع دوم آن از جهت حضور ترکیب سولفات زیکونیوم به شدت در برابر گرما مقاوم بوده و در مصارفی مانند کوره‌های ذوب آلومینیوم، کوره مخزن شیشه مذاب، راکتور‌های اتمی و.. خواهد درخشید.
در نهایت همان طور که از نام مدل سوم مشخص است، با ۹۰-۹۵ درصد اکسید کروم یک محصول فوق‌العاده برای به‌کارگیری در صنعت شیشه سازی، ذوب شیشه و ذوب آهن آلومینیوم است.

آجر نسوز آلومینیومی

همان طور که ذکر شد، کاربرد آجرهای نسوز در وهله اول، مقاومت بالای آن در برابر حرارت است.
بنابراین چه گزینه‌ای بهتر از آلومینا یا AL2O3 که با پخت در دمای حدود 1200-1800 درجه سانتی گرادی تبدیل به یکی از بهترین نوع آجر نسوز در برابر گرما و مواد قلیایی خواهد شد.

آجر نسوز سیلیسی

سیلیس (SiO2) در دمای حدود 2800 درجه سانتیگراد نرم شده و در نهایت در دمای حدود 3300 درجه سانتیگراد ذوب و تبدیل به یک ماده شیشه‌ای می‌شود. وجود چنین نقطه نرمی و ذوب بالا، آن را به عنوان یک ماده اصلی جهت تولید آجرهای نسوز سیلیسی بدل کرده است. به طوری که این محصول با حدود ۹۵ درصد سیلیس و افزودن ۲ تا ۳ درصد آهک به عنوان ماده اتصال دهنده و شار، عملکرد خوبی را در پوشش کوره‌های تولید شیشه، دیواره کوره‌های فولادی و کوره‌های ذوب مس خواهد داشت.

آجرهای نسوز صنعتی

صرف نظر از دیدگاه مواد سازنده و کاربرد آجر نسوز صنعتی، تولید این محصولات از نقطه نظر اشکال فیزیکی نیز با یکدیگر متفاوت است. به ‌طوری که می‌توان آن‌ها را در دسته بندی با دو نوع آجر صنعتی شکل داده شده یا همان آجر کوره و آجر بی شکل نیز قرار داد. به عبارت دیگر تولید آجرهای کوره عمدتاً توسط ماشین‌های پرس با خواص هموژن و یا به صورت قالب گیری دستی با خواص غیر هموژن انجام شده و دارای شکل و ابعاد مشخص و استاندارد شده‌ای هستند. این در حالی است که آجرهای بی شکل که به عنوان «نسوزهای مونولیتیک» نیز شناخته می‌شوند، بسته به نوع نیازمندی و سفارش شرکت‌های درخواست کننده، ساخته و به فروش می‌رسند. همچنین لازم به ذکر است که آجر کوره علاوه بر اشکال استاندار مشخص که توسط تولیدکنندگان استفاده می‌شود، در اشکال خاص دیگری نیز طراحی می‌شود.

آجر دستی

آجر دستی یکی دیگر از انواع آجر می‌باشد که همچون مدل نسوز نام آجر را با خود یدک می‌کشد، اما در خصوصیاتی چون ترکیبات شیمیایی، رنگ، شکل و رسانایی حرارت تفاوت‌هایی اساسی با یکدیگر دارند. همین امر موجب شده تا قیمت آجر نسوز و کاربردهای آن به طور کلی از مسیر ساخت آجر دستی جدا شده و با دو بخش مجزا از هم روبرو باشیم. در حقیقت آجر کوره با در اختیار داشتن مواد بسیار مقاوم و خاک نسوز در ساختار خود، کیفیتی بسیار بالاتر از مدل دستی داشته و امکان ارائه در رنگ بندی‌های مختلف با اندازه‌های یک پارچه را دارد. در حالی که آجر دستی با محدودیت رنگ مواجه بوده و همچنین در قیاس با آجر کوره از مقاومت بسیار پایین‌تر و وزن بالاتری برخوردار است. به این ترتیب برای انتخاب هر یک باید دقت عمل به خرج داده و چنانچه خواهان طول عمر بالای مصالح، طراحی زیبای نمای ساختمان و.. هستید، کاربرد آجر نسوز را دست کم نگیرید.

آجر نسوز سنتی

با نگاهی به سازه‌های باستانی ایران و شهرهای مشهور در حوزه معماری ایران، می‌توان به راحتی متوجه نقش پررنگ آجرها در طراحی معماری ساختمان، تزئین نما و.. شد.
اما این امر تنها متعلق به زمان‌های قدیم نبوده و امروزه یکی از محبوب‌ترین نوع آجر نسوز، با نام آجر سنتی (آجر قزاقی) شناخته می‌شود که همچنان از پایه‌های تزئین نمای داخلی و خارجی ساختمان است. این آجرها نیز از خاک رس مرغوب بدون آهک ساخته شده و با طراحی سنتی خود، حال و هوایی قدیمی و گرم به ساختمان‌ها می‌بخشند.