ریخته گری نسوز کم سیمان

جرم نسوز ریخته گری کم سیمان، یک فناوری مهندسی مهم در حوزه مواد ساخت و ساز است که با هدف بهبود خواص ‏محصولات و یا ساختارهای ساختمانی، صنعتی و کاهش مصرف منابع طراحی شده است. در این روش، میزان سیمان به ‏حداقل ممکن کاهش داده می‌شود و به جای آن از ترکیبات پیشرفته‌ای مانند پرکننده‌ها و افزودنی‌ها استفاده می‌شود تا ‏ویژگی‌های مختلف محصول بهبود یابد. اصول اصلی جرم نسوز ریخته گری کم سیمان عبارت‌اند از بهره‌گیری از تکنیک‌های ‏مهندسی برای تنظیم دقیق ترکیبات مواد، مقدار آب و زمان تخلخل‌زدایی. این تنظیمات دقیق باعث بهبود خواص ‏مکانیکی، حرارتی و ساختار نهایی این جرم نسوز ریخته گری می‌شود. همچنین، با کاهش میزان سیمان، مصرف انرژی و ‏منابع در فرآیند تولید کاهش می‌یابد و بهره‌وری افزایش می‌یابد. جرم نسوز ریخته گری کم سیمان، در دسته مواد فرانسوز ‏با عملکرد بی وقفه در دماهای بالای 1300 درجه سانتی گراد طبقه بندی می‌شود. دانه بندی ترکیبات جرم نسوز ریخته ‏گری کم سیمان، امکان استفاده از این جرم به روش ریخته گری در انواع قالب با اشکال منظم و نا منظرم را فراهم ‏می‌سازد. بنابراین، می‌توانید با اطمینان، از این محصول برای ساخت تجهیزات یا قطعات نسوز موردنیازتان در انواع صنایع ‏در معرض حرارت بالا استفاده کنید. با کاهش سیمان در جرم نسوز ریخته گری کم سیمان، مقدار ‏cao‏ کاهش و در پی آن ‏عملکرد جرم در برابر دماهای بالا، افزایش یافته است.‏

دانلود دیتاشیت

دسته: جر‌م نسوز, حفاظت سطوح

از منظر علمی و تخصصی، جرم نسوز ریختنی کم سیمان‎ ‎باعث یک پیشرفت متمایز در عرصه ساخت و ساز به شمار ‏می‌آید. این دسته از انواع محصولات نسوز با بهره‌گیری از ترکیبات پیشرفته از سیمان کلسیم آلومینی، پرکننده‌ها و افزودنی‌ها، با حضور ‏دقیق ذرات نرم پودرهای اکسیدهای بسیار نرم به‌عنوان یک جایگزین مناسب برای سیمان‌های کلسیم آلومیناتی طراحی و ‏تولید می‌شود. این جرم ریختنی کم سیمان، نه‌تنها با کاهش چشم‌گیر مصرف سیمان، بلکه با افزایش مقاومت در برابر ‏حرارت و آتش، به یک محصول با توانمندی‌های منحصربه‌فرد تبدیل می‌شود‎.‎‏ یکی از ویژگی‌های حیاتی جرم نسوز ریخته ‏گری کم سیمان، توانایی دقیق در کنترل میزان آب مورد نیاز برای تهیه‌ی جرم می‌باشد. با وجود ذرات نرم در ترکیبات ‏جرم ریخته گری نسوز کم سیمان، مقدار ضروری آب به‌طور معنی‌داری کاهش یافته و این عمل بهبودی عمده در تخلخل، ‏دانسیته و استحکام مکانیکی این جرم فرانسوز را به‌همراه دارد. این مزیت به‌علاوه منجر به بهره‌برداری بهینه از منابع آبی و ‏انرژی می‌شود، و در نتیجه بهبودی محسوس در محیط زیست نیز حاصل می‌گردد‎.‎‏ مهم‌ترین ویژگی این جرم، کاهش ‏محتوای‎ Cao ‎به‌نسبت کربنات‌های سیمان کلسیم آلومیناتی است. با کاهش محتوای‎ Cao ‎به میزان کمتر از 2.5٪، این جرم ‏را قادر به تحمل دماهای بالا و محیط‌های خورنده می‌کند. برآیند این نوآوری پیشرفته، قابلیت عملکرد مطمئن در شرایط ‏دماهای بسیار بالا (1300 تا 1800 درجه سانتی‌گراد) را برای جرم نسوز ریختنی کم سیمان به ارمغان آورده است. در ‏همین راستا، زمان تنظیم سریع این جرم باعث می‌شود که در مدت کوتاهی (6 تا 8 ساعت) از قالب قابل جدا شدن باشد و ‏پس از 24 ساعت، سختی نهایی خود را به‌نمایش بگذارد تا به مرحله بهره‌برداری برسد‎.‎‏ این جرم ریختنی کم سیمان با ‏مقاومت بالا در برابر سایش و محیط‌های خورنده، به واسطه ویژگی‌های منحصربه‌فردش، به انتخاب ایده‌آلی برای صنایع ‏مختلف، از ساخت و ساز تا صنایع تولیدی، تبدیل شده است. نقش اساسی این جرم در بهبود کارایی و عملکرد مواد ‏ساختمانی و قطعات تجهیزات صنعتی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌گردد. در این راستا، به‌واسطه ترکیبی که به‌طور یکتا ‏دارد و مزایای چشمگیرش، این نوآوری به عنوان یک گزینه متمایز در عرصه مواد ساختمانی و صنعتی شناخته می‌شود و ‏باعث بهبود بهره‌وری و پایداری در انواع کاربردها می‌شود.‏

ویژگی

کاهش محتوای سیمان : یکی از مزایای اولیه ریخته گری نسوز کم سیمان، کاهش قابل توجه سیمان آن در مقایسه با ‏ریخته گری های سنتی است. این منجر به بهبود خواص نسوز بدون شکنندگی بیش از حد می شود.‏
استحکام بالا : مواد نسوز ریختنی کم سیمان می‌تواند استحکام مکانیکی بالاتری از خود نشان دهد که این دوام و ‏مقاومت را در برابر تنش های مکانیکی افزایش می‌دهد.‏
مقاومت در برابر شوک حرارتی : جرم‌ نسوز ریخته‌گری کم سیمان، در مقایسه با جرم‌های ریخته‌گری معمولی و یا با مقدار ‏سیمان متوسط، مقاومت بهتری در برابر شوک‌های حرارتی دارند. آنها می‌توانند تغییرات سریع دما را بدون ترک یا ‏پوسته شدن تحمل کنند و برای گرمایش و سرمایش چرخه‌ای مناسب هستند.‏
دمای استفاده بالاتر : این مواد ریخته گری به دلیل مکانیسم های پیوند بهبود یافته و بسته بندی ذرات بهینه می توانند ‏به طور موثر در دماهای بالا بین 1300 تا 1800 درجه سانتی گراد کار کنند. این به آنها اجازه می‌دهد تا یکپارچگی ‏خود را در شرایط گرمای شدید حفظ کنند.‏
بهبود مقاومت در برابر سایش : کاهش محتوای سیمان اغلب منجر به نسبت بیشتری از سنگدانه‌های نسوز می‌شود که ‏منجر به افزایش مقاومت سایشی می‌شود. این باعث می‌شود که جرم ریخته‌گری با سیمان کم برای کاربردهایی که ‏شامل مواد ساینده یا جریان‌های گاز با سرعت بالا هستند، مناسب باشند.‏
تخلخل کاهش یافته : مواد نسوز ریخته گری با سیمان کم، تخلخل کمتری نسبت به ریخته گری‌های نسوز معمولی نشان ‏می‌دهند که مقاومت آنها را در برابر نفوذ گازها، مایعات یا سرباره افزایش می‌دهد. این ویژگی به ویژه در کاربردهایی با ‏محیط های خورنده مفید است.‏
انعطاف پذیری نصب : جرم نسوز ریختنی با مقدار سیمان کم، به دلیل نیاز کمتر به آب و جریان پذیری بهتر، نصب و ‏شکل دهی آسان‌تر دارند. این امکان نصب پوشش دقیق تر و چسبندگی بهتر به اشکال پیچیده را فراهم می‌کند.‏
مقاومت شیمیایی : ریخته گری‌های نسوز کم سیمان، می‌توانند مقاومت بهتری در برابر حملات شیمیایی ناشی از مواد یا ‏گازهای مختلف داشته باشند و برای کاربردهایی که شامل محیط‌های خورنده یا واکنش‌های شیمیایی می‌شوند، مناسب ‏هستند.‏
مصرف کمتر انرژی : کاهش محتوای سیمان نسوز در جرم نسوز ریختنی کم سیمان، منجر به کاهش هدایت حرارتی کلی ‏می‌شود و در نتیجه خواص عایق را بهبود می‌بخشد. این می‌تواند منجر به کاهش مصرف انرژی و مهار گرمای کارآمدتر ‏شود.‏
کاهش زمان خشک شدن و عمل آوری : به دلیل نیاز کمتر به آب و دانه بندی مهندسی شده ذرات در ریخته گری نسوز ‏کم سیمان، اغلب زمان خشک شدن و پخت کوتاه‌تری نسبت به ریخته گری های نسوز با مقدار سیمان ‏متوسط دارند.‏
طول عمر بالا : ترکیبی از بهبود خواص مکانیکی، مقاومت در برابر شوک حرارتی و مقاومت در برابر تنش های مختلف ‏می‌تواند طول عمر بالای مواد ریخته گری نسوز کم سیمان را تضمین کند.‏

کاربرد

جرم ریخته گری نسوز کم سیمان، در انواع کاربردهای صنعتی با دمای بالا که ترکیبی از دوام، مقاومت حرارتی و استحکام ‏مکانیکی بسیار مهم است، استفاده می شود. برخی از کاربردهای رایج ریخته گری نسوز کم سیمان عبارتند از :‏

آستر انواع کوره : جرم نسوز ریخته گری کم سیمان، اغلب برای لاینیگ انواع مختلف سطوح در کوره‌ها از جمله ‏کوره‌های دوار، کوره‌های پاتیلی،کوره‌های القایی و… استفاده می‌شود. آنها عایق و محافظت در برابر دماهای بالا، چرخه ‏حرارتی و خوردگی شیمیایی را فراهم می‌کنند.‏
صنعت فولاد : در فولادسازی، از مواد ریخته گری کم سیمان به عنوان آستر در پاتیل‌های فولادی، تاندیش ها و ‏کوره‌های قوس الکتریکی استفاده می‌شود. این قطعات ریخته گری می‌توانند گرمای شدید و تنش‌های مکانیکی مرتبط ‏با فرآیندهای تولید فولاد را تحمل کنند.‏
صنعت سیمان و آهک : آسترهای کوره در تاسیسات تولید سیمان و آهک به دلیل نیاز به مقاومت در برابر دمای بالا و ‏مقاومت در برابر تماس با مواد قلیایی از مواد ریخته گری نسوز کم سیمان بهره می‌برند.‏
صنعت پتروشیمی : از کاربردهای جرم نسوز ریختنی با مقدار سیمان کم در صنعت پتروشیمی می‌توان به آستر برای ‏واحدهای کراکینگ کاتالیستی سیال، ریفرمرها و انواع مختلف راکتورها اشاره کرد. استفاده از جرم نسوز ریخته گری ‏کم سیمان، مقاومت قطعات ریخته گری در برابر حملات شیمیایی و چرخه حرارتی آنها را برای این محیط‌ها مناسب ‏می‌کند.‏
زباله سوزها : جرم نسوز ریخته گری کم سیمان برای پوشش محفظه‌های احتراق زباله سوزها و کارخانه‌هایی که زباله‌ها ‏را به انرژی تبدیل می‌کنند، انتخاب می‌شوند. مقاومت جرم نسوز کم سیمان در برابر شوک حرارتی و توانایی آنها در ‏کنترل گازهای خورنده، آنها را برای این کاربردها مناسب می‌کند.‏
صنعت آجر و بلوک نسوز : جرم نسوز کم سیمان همچون دیگر مخلوط‌های دیرگداز ریختنی، در ساخت انواع بلوک یا آجر نسوز، رایج است. جرم نسوز کم سیمان در تولید آجرهای نسوز، به مراتب از جرم‌های ریختنی نسوز معمولی و جرم نسوز ریخته‌گری با مقدار سیمان متوسط ، بهتر عمل می‌کند. اما اگر به مقاومت بیشتر در برابر حرارت نیاز است، باید محتوا سیمان کاهش داده شود. پس برای بهره‌وری از مقاومت بیشتر آجر در برابر حرارت‌های شدید، استفاده از جرم‌های ریخته‌گری فوق‌العاده کم سیمان و جرم‌های نسوز بدون سیمان پیشنهاد می‌گردد.
صنعت شیشه : کوره‌های ذوب شیشه و سازه‌های نسوز در تولید شیشه به دلیل پایداری در دمای بالا و مقاومت در برابر ‏مذاب شیشه از مواد ریخته گری کم سیمان بهره می‌برند.‏
صنعت فلزات غیرآهنی : کاربردها در صنعت فلزات غیرآهنی، مانند ذوب آلومینیوم، شامل استفاده از جرم‌های نسوز کم ‏سیمان در روکش کوره‌های ذوب، کوره‌های نگهدارنده و کوره‌های پخت آند است‎.‎
نیروگاه برق : در نیروگاه‌ها می‌توان از مواد ریخته گری نسوز کم سیمان در پوشش دیگ‌ها، مشعل‌ها و محفظه‌های ‏احتراق استفاده کرد. در این کاربرد، جرم ریخته گری نسوز کم سیمان، عایق و مقاومت در برابر دماهای بالا را فراهم ‏می‌کنند.‏
صنعت سرامیک : در آستر کوره‍‌های تولید سرامیک برای اطمینان از فرآیندهای پخت یکنواخت و کنترل شده از مواد ‏ریخته گری نسوز کم سیمان استفاده می‌شود.‏

روش اجرا

بطور کلی، جرم ریختنی نسوز کم سیمان، با استفاده از روش‌های ریخته‌گری تحت ارتعاش یا بدون آن، قابل اجرا و نصب ‏است. برای انجام این عملیات، طبق مراحل زیر پیش رویید :‏

مرحله اول: آماده‌سازی قالب

قبل از ریخته گری جرم نسوز کم سیمان، ابتدا قالب را هر نوع آلودگی مانند باقی‌مانده مواد در دیواره‌ها و گرد و غبار را با ‏استفاده از برس سیمی، پاکسازی کنید. همچنین، قالب را باید با روغن مناسبی روغن‌کاری کرده تا پس از خشک شدن ‏جرم، به دیواره قالب نچسبد. قطعات قالب، چه از چوب و چه از فلز، باید به طور دقیق و محکم به هم متصل شوند تا در ‏حین ریختن جرم، پایداری خوبی داشته باشند.

مرحله دوم : آماده‌سازی نسوز ریخته گری با مقدار سیمان کم

برای تهیه جرم ریخته گری کم سیمان، باید با دقت و حساسیت بیشتری نسبت به جرم‌های نسوز معمولی اقدام کرد. این ‏نوع جرم به تغییرات در میزان آب و دمای محیط حساسیت نشان می‌دهد. به منظور آماده‌سازی جرم، کافیست مخلوط ‏خشک را از داخل کیسه بیرون آورده و آن را درون میکسر یا روی یک سطح صاف قرار دهید. امکان تهیه این جرم به ‏صورت دستی یا با استفاده از میکسر وجود دارد. پس از باز کردن کیسه، مخلوط خشک را به مدت 1 دقیقه به‌صورت ‏خشک مخلوط کنید. در مرحله بعد، به تدریج آب را به میزان 5 الی 7 درصد وزنی اضافه کنید و به مدت 5 دقیقه، آن را ‏مخلوط کنید. برای اطمینان از آماده‌بودن جرم، یک مقدار از آن را در دست گرفته و به ارتفاع 30 سانتی‌متر پرتاب کنید. ‏اگر پس از گرفتن گلوله جرم با کف دست باز، جرم نسوز ریخته گری کم سیمان در دست ترک نخورد و از لا به لای ‏انگشتان دست شره نکند، این جرم آماده برای مصرف است.‏

مرحله سوم : ریختن جرم ریختنی کم سیمان

بر اساس میزان جریان پذیری، ممکن است این جرم با یا بدون استفاده از ویبره ریخته‌گری شود. در هر دو حالت، جرم ‏ریختنی آماده شده باید به‌صورت مرحله‌ای به داخل قالب منتقل شود. پس از انجام ریختن، جرم‌ را به مدت 6 تا 7 ساعت ‏در دمای 35 درجه سانتی‌گراد قرار دهید. برای اطمینان از تنظیم کامل جرم، قالب‌ها می‌توانند 8 تا 10 ساعت بعد از ‏ریختن جدا شوند.‏ همچنین، در حین انجام این عملیات به نکات زیر توجه داشته باشید:‏

از آب با دمای میانگین 15 تا 25 درجه سانتی‌گراد و میزان ‏PH‏ بین 6 تا 8 برای آماده‌سازی جرم استفاده کنید.‏
مقدار آب اضافه‌شده به جرم باید در بازه‌ی تعیین‌شده در دیتاشیت محصول باشد.‏
قالب‌های مورد استفاده باید بدون خوردگی و صاف باشند.‏
از میکسرهای پارویی برای حفظ دانه‌بندی بهتر جرم استفاده کنید.‏
در صورت استفاده از روش ریخته‌گری ارتعاشی، طولانی‌ترین مدت زمان ویبره‌دهی را به‌گونه‌ای تنظیم کنید که ‏دانه‌بندی جرم به هم نریزد.‏
دمای محیط برای استفاده از جرم ریختنی کم سیمان باید بین 10 تا 30 درجه سانتی‌گراد باشد؛ در صورت دمای ‏پایین‌تر از 10 درجه، مشاوره کارشناسی برای استفاده از شتاب‌دهنده‌ها توصیه می‌شود.‏
ریخته گری جرم نسوز کم سیمان باید در مدت 15 دقیقه انجام شود.‏
برای صاف کردن سطح نهایی جرم، از ماله استفاده نکنید.‏
جهت حفظ از یخ‌زدگی، جرم ریختنی کم سیمان را محافظت کنید؛ در صورت انجماد آب درون جرم، ساختار آن ‏خراب می‌شود.‏

5/5 - (1 امتیاز)

مشخصات مکانیکی

	LCC 40	LCC 60	LCC 70	LCC 80	LCC 94
مواد اصلی	خاک نسوز، بوکسیت	بوکسیت	بوکسیت	بوکسیت	تبولار آلومینا
حداکثر دمای سرویس °C	1300	1640	1650	1680	1700
ابعاد دانه (mm)	8 – 0	6 – 0	8 – 0	7 – 0	5 – 0
مقدار آب مورد نیاز (%)	6.6 – 5.6	6.8 – 5.6	6.5 – 5.6	6 – 4.8	5.9 – 4.9
(%) Al2O3‎	‎≥55.1‎	‎≥58.4‎	‎≥70.1‎	‎≥80.1‎	‎≥94.6‎
(%) SiO2‎	‎≤37.7‎	‎≤34.5‎	‎≤23.1‎	‎≤11.2‎	≤2.9‎
(%) Fe2‎O3‎	‎≤1.9‎	‎≤1.8‎	‎≤1.7‎	‎≤2.1‎	‎≤0.1‎
(%) TiO‎2‎	‎≤1.9‎	‎≤2.1‎	‎≤2‎	‎≤3.1‎	‎≤0.02‎
(%) Cao	‎≤2.4‎	‎≤2.2‎	‎≤2.7‎	≤2.4‎	‎≤1.9‎
(%) Alkalis	‎≤1‎	‎≤1‎	‎≤1‎	‎≤1‎	‎≤0.4‎
چگالی ‏ظاهری ‏پس ‏از ‏خشک ‏شدن ‏در ‏دمای ‏‏110°c	2.25 g/cm³	2.42 g/cm³	2.6 g/cm³	2.8 g/cm³	2.95 g/cm³
مقاومت ‏نهایی ‏در ‏دمای ‏اتاق (kg/cm²)	550 –400 ‏ ‏(در ‏دمای ‏‏C‏110°‏‏)	‏750 –550 ‏‏‏‎)‎در ‏دمای ‏‏‏‏C‏110°‏‏‎(‎	‏900 – 700 ‏‏‏‏‏‎)‎در ‏دمای ‏‏‏‏‏‏C‏110°‏‏‎(‎	‏800 – 650 ‎‏‏‎)‎در ‏دمای ‏‏‏‏‏‏‏C‏110°‏‏‎(‎	‏900 – 700 ‎‏‏‎)‎در ‏دمای ‏‏‏‏‏‏‏‏‏C‏110°‏‏‎(‎
مقاومت ‏نهایی ‏در ‏دمای ‏اتاق (kg/cm²)	700 – 500 ‏‏ ‎(در ‏دمای ‏‏‏C‏1260°‏‏)‏‎‏ ‏	‏1000– 800 ‏‏‏(در ‏‏دمای ‏‏‏‏C‏1430°‏‏)‏‎‏ ‏	‏1000– 800 ‏‏‏‏‏(در ‏‏‏‏دمای ‏‏‏‏‏‏C‏1430°‏‏)‏‎‏ ‏	‏900– 750 ‏‏‏‏‏‏ ‎‏(در ‏‏‏‏‏دمای ‏‏‏‏‏‏‏C‏1430°‏‏)‏‎‏ ‏	‏1200– 900 ‏(در ‏‏‏‏‏‏‏دمای ‏‏‏‏‏‏‏‏‏C‏1600°‏‏)‏‎‏ ‏

5/5 - (1 امتیاز)

مشخصات فیزیکی

شکل ظاهری	مخلوط پودری خشک
زمان مجاز برای نگهداری	8 ماه
شرایط نگهداری	در فضایی سرپوشیده به دور از رطوبت و نور مستقیم خورشید، نگه‌داری شود.

5/5 - (1 امتیاز)

نحوه نگهداری و انبار

برای نگه‌داری از جرم نسوز ریختنی کم سیمان، باید کیسه‌هایی که توسط سازنده تعبیه شده‌اند را در محیطی خشک و ‏محافظت‌شده از رطوبت و نور مستقیم خورشید قرار داد. در زمان انبار‌کردن و نگه‌داری، بهتر است از تجمع بیش از 3 پالت ‏از این جرم خودداری کنید، زیرا ممکن است باعث فشار و سفت شدن مخلوط خشک درون کیسه‌ها شود. همچنین، در ‏هنگام حمل و جابجایی، از پرتاب کردن کیسه‌ها خودداری کنید؛ چرا که این عمل ممکن است توزیع دانه‌بندی مخلوط را ‏تغییر دهد. در شرایط ایده آل، می‌توان جرم نسوز ریخته گری کم سیمان را تا 8 ماه نگه‌داری کرد.‏