up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله نقش کانيها PDF
QR code - نقش کانيها

نقش کانيها

نقش کانيها در انواع ديرگدازها

آشنايي
ديرگدازها (Refractories) به موادي اطلاق مي‌گردد که در دماهاي بيش از 1000 درجه سانتيگراد و داراي مقاومتهاي حرارتي ، مکانيکي ، شيميايي و سايشي باشند. عناصر داراي خاصيت ديرگدازي عبارتند از آلومينيوم (Al) ، سيليسيم (Si) ، منيزيم (Mg) ، کلسيم (Ca) ، کروم (Cr) ، زيرکونيوم (Zr) ، بريليوم (Br) ، سزيم (Ce) ، تانتانيوم (Ta) ، لانتانيوم (La) و توريم (Th).
عناصر فوق به صورت ترکيب در ساختمان کانيها يافت مي‌شوند. مهمترين ديرگدازها در صنايع فولاد است. تمامي صنايعي که با حرارت بالاتر از 1000 درجه سانتيگراد سر و کار دارند، مانند صنايع ذوب آهن ، فولاد ، ذوب کانسنگهاي فلزي ، سيمان ، آهک پزي ، صنايع پتروشيمي ، صنايع سراميک و شيشه سازي ، ذوب و ريخته گريها به مواد ديرگداز احتياج دارند. از اينرو مي‌توان گفت که ديرگدازها ، از جمله مواد راهبري هستند که استفاده صحيح از آنها امري گريز ناپذير است.
مشخصات فيزيکي و شيميايي ديرگدازها
مواد ديرگداز در کوره‌هاي ذوب فلزات ، سيمان ، آهک ، مخازن شيشه‌اي ، ديگهاي بخار ، مجاري تصفيه‌اي ، پاتيلها ، کوره‌هاي الکتريکي و ... استفاده مي‌شوند. نقش مواد ديرگداز عبارتند از:
* صيانت از بدنه کوره‌ها ، مجاري تصفيه‌اي و مخازن شيشه‌اي از تاثير شعله يا مواد مذاب و گداخته.
* کاهش ميزان و مقدار انتقال حرارت به خارج.
* جذب حرارت و انتقال آن به مواد گداخته.
ويژگيهاي مهم ديرگدازها
* ديرگدازي : مقاومت حرارتي مواد ديرگداز ، تابع ترکيب شيميايي و ساختمان بلورين است. پايداري حرارتي ديرگدازهاي آلومينيوم‌دار با درصد آلومين آن رابطه مستقيم دارد. به عنوان مثال ، خاک رس آتشخوار حاوي 18 تا 45 درصد Al2O3 است و پايداري حرارتي آن 1600 تا 1750 درجه سانتيگراد مي‌باشد. در صورتي که پايداري حرارتي Al2O3 تا 2050 درجه سانتيگراد مي‌رسد.
* مقاومت شيميايي : اين ويژگي مواد ديرگداز تابع ترکيب شيميايي مواد اوليه ، تخلخل و ساختمان بلوري آنهاست. شرايط محيطي ديرگدازها که شامل تماس با مواد مذاب ، گازها و بخار آب مي‌گردد، موجب تسريع در واکنشهاي شيميايي مي‌شود. استفاده از مواد ديرگداز ، به شرايط فيزيکوشيميايي کوره بستگي دارد. در کوره‌هاي سيمان ، در منطقه پخت به دليل شرايط قليايي از آجرهاي منيزيتي استفاده مي‌شود.
* مقاومت در برابر شوکهاي حرارتي : تغييرات سريع در دماي داخل کوره به شوک حرارتي معروف است. در مورد کوره‌هاي سيمان ، شوک پذيري آجر بدين صورت اندازه گيري مي‌شود که آجر را در مدت 43 دقيقه به دماي 950 درجه سانتيگراد مي‌رسانند، سپس آن را بطور ناگهاني در آب سرد يا در جريان هواي سرد قرار مي‌دهند. اين کار تا آن جا ادامه مي‌يابد که وزن آجر به نصف آن کاهش يابد. تعداد دفعات تکرار شده ، نشانگر ضربه پذيري آجر است.
* مقاومت سايشي : در کوره‌هاي دوار ، مواد داخل کوره موجب ساييدگي مواد ديرگداز مي‌گردد. در اين حالت بايد از موادي که مقاومت سايشي بالا دارند، استفاده نمود.
مواد اوليه ديرگدازها
ديرگدازها را بطور کلي با نام مواد اوليه همراه آنها مي‌شناسند. بر اين اساس ديرگدازها را به انواع زير تقسيم مي‌کنند:
ديرگدازهاي سيليسي ، ديرگدازهاي منيزيتي ، ديرگدازهاي دولوميتي ، ديرگدازهاي گرافيتي ، ديرگدازهاي کروميتي ، ديرگدازهاي بوکسيتي ، ديرگدازهاي سيليمانيتي ، ديرگدازهاي فورستريتي ، خاک نسوز آتشخوار ، ديرگدازهاي کاربيد سيليس ، ديرگدازهاي آلومين.
دماي پايداري ديرگدازها
ديرگدازها را بر اساس دماي ديرگدازي آنها به سه گروه مهم تقسيم مي‌نمايند:
* ديرگدازهاي حرارت پايين (1580 تا 1780 درجه سانتيگراد) مانند آجر رسي آتشخوار ، ديرگدازهاي سيليسي.
* ديرگدازهاي حرارت متوسط (1780 تا 2000) مانند ديرگدازهاي سيليمانيتي ، بوکسيتي ، کائولينيتي ، فورستريتي.
* ديرگدازهاي حرارت بالا (بيش از 2000 درجه) همچون ديرگدازهاي گرافيتي ، کاربيدي ، سيليسي ، آلوميني و منيزيتي.
ديرگدازهاي آلومينيوم سيليکاته
ديرگدازهاي آلومينيوم سيليکاتي عمدتا از Al2O3 و SiO2 تشکيل شده اند. ميزان Al2O3 از حداقل 25 درصد (شاموت ضعيف) تا 100 درصد (نسوزهاي کرنرومي) تغيير مي‌کند. مواد اوليه ديرگدازهاي آلومينيوم سيليکاته عبارتند از خاکهاي رس آتشخوار ، بوکسيت ، کانيهاي سيليمانيت ، آندالوزيت و کيانيت و کرندوم. پايداري حرارتي اين ديرگدازها به درصد Al2O3 مواد اوليه بستگي دارد. با افزايش Al2O3 و کاهش SiO2 پايداري حرارتي افزايش مي‌يابد.
ديرگدازهاي سيليسي
مواد اوليه
ديرگدازهاي سيليسي حاوي بيش از 90 درصد سيليس هستند. بر اساس طيقه بندي استاندارد ، ديرگدازهاي سيليسي حاوي آلومين (Al2O3) به ميزان کمتر از 1.5 درصد ، اکسيد تيتانيم (TiO2) به مقدار کمتر از 0.2 درصد ، اکسيد آهن (FeO3) تا کمتر از 2.5 درصد و اکسيد کلسيم (CaO) به مقدار کمتر از 0.4 درصد هستند. مواد اوليه اين ديرگدازها شامل رگه‌هاي کوارتز ، کوارتزيت و ماسه سنگ سيليسي مي‌شود.
کاربرد
ديرگدازهاي سيليسي به دليل تغييرات پلي مورفي که موجب ايجاد تغييراتي در حجم مي‌گردد، مصارف محدود دارد. مقاومت سايشي ديرگدازهاي سيليسي در سطح بالاست و به همين علت است که در محيطهاي اسيدي بکار مي‌روند. پيش از اين از آجرهاي سيليسي در بخش سقفي کوره‌هاي روباز و الکتريکي استفاده شده است.
ديرگدازهاي منيزيتي
مواد اوليه و طرز ساخت
منيزيت مهمترين ماده اوليه براي ساخت ديرگدازهاي منيزيتي است. ديرگدازهاي منيزيتي بيشتر منيزيت مرده و به مقدار کمتر کروميت دارند. ابتدا منيزيت را تا 1700 حرارت مي‌دهند تا به پريکلاز (MgO) پايدار تبديل گردد. سپس پريکلاز را به کمک سنگ شکن و آسياب به پودر تبديل مي‌کنند. پودر را دانه بندي و حدود 5 تا 15 درصد کروميت بر آن مي‌افزايند تا مقاومت آن در برابر شوکهاي حرارتي افزوده گردد. پودر همگن در قالبهاي مخصوص ريخته مي‌شود تا به کمک پرسهاي هيدروليک و يا مکانيکي به آن شکل دهند. آجر پرس شده را در دماي 1500 تا 1800 پخت مي‌کنند تا در بيشتر اتصالهاي ايجاد شده پيوند سراميکي برقرار گردد.
مواد مصرف
ديرگدازهاي منيزيتي در محيطهاي قليايي استفاده مي‌شوند. بيشترين مصرف آنها در صنعت فولاد سازي ، کوره‌هاي الکتريکي و کوره‌هاي روباز است. مصارف مهم ديگر آنها در کوره‌هاي سيمان و ذوب مس و نيکل است. در بازيابهاي حرارتي مخزن شيشه‌اي و مجاري تصفيه‌اي نيز ، ديرگدازهاي منيزيتي بکار مي‌روند.
ديرگدازهاي دولوميتي
ديرگدازهاي دولوميتي از سنگ دولوميت که به نسبت ارزان است ساخته مي‌شوند. مواد اصلي تشکيل دهنده اين ديرگدازها ، اکسيدهاي منيزيم و کلسيم است. اين ديرگدازها دماي 1700 و فشار ايستايي بالا را تحمل مي‌نمايند. مقاومت در برابر شوکهاي حرارتي آنها کم است. در نقاط ضعف آجرهاي دولوميتي ، پايين بودن مقاومت در برابر شوکهاي حرارتي و وجود CaO همراه آن است که هنگام جذب آب شکفته گرديده و موجب متلاشي شدن آن مي‌گردد.

کاني کانيها ترکيبات طبيعي هستند که طي فرايندهاي زمين شناختي بوجود مي آيند. واژه کاني به ترکيباتي اطلاق مي گردد که از يک سو ترکيب شيميايي و از سوي دي ...

هر چند وقت يک بار ورود يک تکنولوژي جديد انقلابي در رشته نقشه برداري ايجاد مي کند که باعث مي شود انجام کارهاي غير ممکن يا سخت به کارهاي روز مره و عادي ...

● تعاريف جنگل ▪ تعريف اول جنگل ناحيهاي که از درختهاي انبوه پوشيده باشد را جنگل مينامند. در جنگل طبيعي معمولاً درختان کوچک و بزرگ وتنومند بطور نامنظم و ...

روي (Zn) نقش روي در خاک: مقدار روي در کره خاکي تقريباً 80 ميلي گرم در کيلو گرم است. و در خاک مقدار آن از 10 تا 300 و به طور متوسط 50 ميلي گرم در کيلو ...

● تعاريف جنگل ▪ تعريف اول جنگل ناحيه اي که از درختهاي انبوه پوشيده باشد را جنگل مي نامند. در جنگل طبيعي معمولاً درختان کوچک و بزرگ وتنومند بطور نامنظم ...

داشتن ريه هايي سالم، ميزان بالايي اکسيژن براي خونتان فراهم مي کند و باعث مي شود بتوانيد کار کنيد، فعاليت کنيد و به خوبي زندگي کنيد. همچنين دي اکسيد … ...

حوضه آبريز ميقان اراک حوضه بسته اي بوده که در بخش مرکزي خود داراي کوير ميقان اراک و بزرگترين معدن سولفات سديم است. از نظر اقتصادي شهرستانهاي اراک ، آش ...

● انواع نفتگيرهاي تاقديسي يا چين خورده ▪ تاقديس هاي فشرده تاقديس هاي فشرده شده غالبا در ارتباط با نواحي از پوسته زمين که در مجاورت گودالهاي فرورانش قر ...

دانلود نسخه PDF - نقش کانيها