آجرهای نسوز سیلیسی جزو دسته محصولات شکل دار غیر قلیایی هستند، این گروه از محصولات شامل مواد خانوده AIO و SIO2 و همچنین مواد دیگری هستند که به دلیل واکنشهای شیمیایی قابلیت دسته بندی ندارد.
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.
در جدول زیر میتوانید تغییرات ساختاری SIO را در طول گرم کردن و سرد کردن آجرهای سیلیسی نشان داده شده است را مشاهده کنید.
| تغییر حجمی (٪) | دمای تبدیل (C) | تبدیلات ساختاری برگشت پذیر برگشت ناپذیر |
| 0.8 – 1.3 | 573 | β – α – quartz |
| 17.4 | 1250 | α – quartz — α -cristobalite |
| 2 – 2.8 | 260= | β – α cristobalite |
| 14.4 | 870= | α – quartz — α – tridymite |
| 0.5 | 163 – 117 | α — Y – tridymite |
| 0 | 1470 | α – tridymite — α – cristoblaite |
| – | 10+- 1713 | α – cristobalite — melt |
| – | 10 +- 1670 | α – tridymite — melt |
| 0 | 1150 = above | Fuse Silica – α – cristobalite |
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.
کابرد آجر نسوز سیلیسی
از جمله کاربردهای مهم آجرهای نسوز سیلیسی میتوان به موارد زیر اجرا کرد.
- کورههای کک سازی
- کورههای گازی
- سقف کورههای ذوب شیشه
- دستگاه دمش هوای گرم کوره بلند (Hot Blast Stove)
- سقف کورههای قوس الکتریکی
