کاربردهای کائولن در دیرگدازها

کائولن یکی از تعدادی خاک رس آلومینو سیلیکات است که توسط صنایع نسوز مصرف می شود. این خاک‌ها دارای محتوای آلومینا (Al2O3) در حدود 20% تا 45.9% برای کائولن خالص هستند. به طور کلی، هر چه میزان آلومینا بیشتر باشد، مواد نسوز بیشتری دارند.

دیرگدازها مواد مقاوم در برابر حرارت هستند که برای خط کشی کوره های با دمای بالا، راکتورها و سایر واحدهای پردازش استفاده می شوند. مهمترین ویژگی دیرگدازها توانایی آنها در حفظ شکل و استحکام در دماهای بالا تحت تنش مکانیکی و حمله انواع گازهای داغ، مایعات و مواد مذاب یا مایع است.

دیرگدازها به دو دسته اسیدی و بازی تقسیم می شوند. اصطلاح "بازی" یا "اسید" به محیطی که دیرگداز در آن استفاده می شود به جای ترکیب آن اشاره دارد. تمایز بین دو نوع دیرگداز در صنعت فولاد نشات می گیرد که در آن محصولات مختلف برای رسیدگی به سرباره های بازی یا اسیدی استفاده می شد. کوره‌های اجاق باز و قوس الکتریکی می‌توانند از دیرگدازهای اسیدی یا بازی استفاده کنند، اما فقط از نسوزهای بازی در فرآیندهای فولادسازی اساسی استفاده می‌شود. در صنایع شیشه و سرامیک، شرایط عملیاتی معمولا اسیدی است. هر دو نسوز اسیدی و بازی در صنعت فلزات غیر آهنی استفاده می شوند.

دیرگدازهای اسیدی از آلومینوسیلیکاتها و سیلیکا ساخته می شوند، اما آنهایی که محتوای آلومینا بالایی دارند اساساً خنثی در نظر گرفته می شوند. این نوع نسوز می تواند هر گونه فسفر موجود در کوره را حذف کند که می تواند برای کیفیت آهن و فولاد تولیدی مضر باشد. دیرگدازهای اساسی را می توان از منیزیت طبیعی یا مصنوعی، کرومیت، دولومیت و فورستریت تولید کرد.

نسوزها را می توان بیشتر به آجر و یکپارچه تقسیم کرد. آجرهای نسوز بر اساس ابعاد فیزیکی طبقه بندی می شوند. اندازه استاندارد آجرهای نسوز 23cm x 11.4cm x 6.4cm است که به آجر 9 اینچی نیز معروف است. تمام آجرهای دیگر به اشکال خاص اطلاق می شوند و برای استفاده در کاربردهای خاص تولید می شوند. یکپارچه ها از همان مواد آجر نسوز ساخته می شوند، اما تا همین اواخر عمدتاً برای آب بندی سازه های ساخته شده از آجر نسوز استفاده می شد که از نفوذ سرباره، بخار و شعله جلوگیری می کرد. یکپارچه‌ها بر اساس کاربرد به خمپاره‌ها، مخلوط‌های رمینگ، مخلوط‌های تفنگ‌دار و ریخته‌گری‌ها تقسیم می‌شوند. سپس با ترکیب شیمیایی آنها به خاک نسوز، مولیت، آلومینا بالا، سیلیس-منیزیا، منیزیت-کروم، کروم، آلومینا-کروم، آلومینا-گرافیت، زیرکون و آلومینا-زیرکونیا-سیلیکا (AZS) تقسیم می شوند.

صنعت آهن و فولاد بزرگترین بازار نسوزها است. پیشرفت های تکنولوژیکی کیفیت نسوزها را بهبود بخشیده است، در درجه اول به این دلیل که مصرف کنندگان به طول عمر طولانی تری از محصولات نیاز دارند. افزایش مقاومت در برابر سایش و شوک حرارتی، طول عمر یک محصول نسوز را افزایش می دهد و تعداد دفعاتی که کوره باید از تولید خارج شود تا پوشش و اجزای نسوز جایگزین شوند را کاهش می دهد. مصرف مواد خام نسوز نیز به دلیل این پیشرفت های تکنولوژیک کاهش یافته است.