آجرهای شاموتی :
نویسنده:Klaus santowski
آجر های شاموتی عمدتا" شامل اکسیدهای 2Sio و Al2O3 و می باشند . میزان Sio بین 50% و 85 % و میزان Al2O3 بین 10% تا 45% است . این آجر ها بر طبق میزان Al2o3 طبقه بندی مذکور این آجر ها بر اساس روش شكل دهی و خواص آنها نیز تقسیم می گردند . (جدول 4 و 5 ).جدول 3 – طبقه بندی آجر های شاموتی بر طبق میزان Al2 O3 :
AL2 O3 %
Ironand steelMaterial
+sbeet 917
EDIN
EN12475 - I
A40
FC40
40 < AL2 O3 < 45
A35
FC35
35 < AL2 O3 < 40
A30
FC30
30 < AL2 O3 < 35
A25
(Silice ous fireclay bricks)
LF10
SS85
10 < AL2 O3 < 30
(Sio 85% )
85 < Sio2< 93
استاندارد رایج در آلمان که به وسیله صنعت فولاد و آهن تنظیم گردیده است .
FC = fireclay
LF = low alumina firecl
SS= siliceous= siliceous fireclay
- آجر های شا موتی کوار تزی (نوع E) مورد استفاده در کوره های کک پزی
(DIN 1089 T2 ) Si O2 % 70< E1، SiO2 65 % < E2 که معمولا دارای کوارتز های دانه درشت هستند .
-آجر های شا موتی ضد اسی
طبقه بندی بر اساس فر آیند تو لید و ساخت :
P = پرس پلاستیک (روش شکل دهی )
H= پرس نیمه خشک (روش شکل دهی )
T = پرس خشک (روش شکل دهی)
آجر های شاموتی دارای تا حدود 3 درصد Fe 2O(نوع کم آهن آن زیر يك در صدFe2O ).تا حدود 3 درصد TiO2 زیر يك در صد CaO + MgO و زیر 5/3 در صد Na2 O +K2 O (مقدار K2 O عموما" از Na2O بیشتر است ) می باشند . نوع کم قلیایی آنها حاوی 5/0 در صد اکسید های قلیایی می باشند . آجر های شا موتی از رس های پلاستيك دیر گداز و شا مو تهای که از رس های پخته شده تشكيل شده تولید می شوند . منابع مهم رسو بات رسی در آلمان در مناطق زیر قرار دارند .
Westerwald, Bonn area, Eifel, Rhineland, Palatinate,
, Upper palatinate, upper, Franconica, Hessen, Schlesien, Saxony,
جدول 4- روش های ساخت آجر های شاموتی .
روش ساخت
انقباض خطی %
شكل دادن
شكل دادن به نورت استفاده شده
پرس با فشار زیاد
شكل دادن خشک
پرس بافشار زیاد،لرزش ، کوبیدن
ریخته گری
دو غابی
قالب گچی
رس
%
رطوبت
%
دقت ابعادی
شكل دادن به نورت استفاده شده
50-35
16-12
8-6
متوسط
پرس مجدد ،پرس اکستروژن با شكل دادن دستی
شكل دادن نیمه خشک30-20
6-2
3-0
خوب
شكل دادن خشک
15-5
5-3
1-0
عالی
ریخته گری
دو غابی
50-20
20-10
3-0
متوسط تا خوب
قالب گچی
رس های چين و آمريكا نیز اغلب مورد استفاده قرار می گیرند . رس ها ،کا نی های رسوبی هستند که از ذرات ریز (کمتر m 2 )کریستالی سيليكات های آلمینیوم آبدار با ساختار لایه ای تشكيل شده اند . اصلیترین مینرال های رسی عبارتند از : کائولینیت ،فایر کلی ،هالو یزیت با فرمول کلی 2H2O و 2 SiO 2 و Al2O3 یا هالویزیت با
4 H2O.
گروه کا ئو لن شبکه کريستالي دو لایه ای دارد . مینرال های گروه مونت موری لو نیت و ایلیت شبکه کریستالی سه لایه ای دارد که هر دو فر مول 4H2O و 4 SiO2 و Al2O3 دارند . گر چه آنها به وسیله وجود یون های مختلفی در درون شبکه کریستالی از هم تفکیک می گردند . مینرال های دیگر نظیر پیریت ، کلیست، یا سیدریت می توانند علاوه بر کوارتز در رس ها وجود داشته باشند و در بعضی حا لات اجزا کربنی نیز در آنها وجود پلاستی سیته رس ها حین اختلاط با آب و قابلیت شكل دادن به آنها مهم ترین خاصیت رس ها در تکنو لو ژی ساخت آجر های شاموتی است . پلاستی سیته بر اساس ایجاد لایه نازکی از مایع بر روی ذرات رس حاصل می شود . این مایع اتصال بین ذرات رس را سست می کند و به این تر تیب رس قادر است تحت فشار شکل گیرد . مینرال های کائو لن آب کریستالی خود را در دمای C600-500 از دست می دهد و يك فاز واسط تحت عنوان متا کا ئو لن با نظم کم دانه تشكيل می شود . در دمای C925شبکه کا ئو لن کا ملا" فرو می ریزد . در دمای C 950واکنش 3AL2O و2SiO برای تشكيل مولایت شروع می شود . در بالای C 1100فقط مویلایت ، کریستو بالیت و فاز مذاب وجود دارد . رس ها در طول خشک شدن و پخت انقباض بسیار شدیدی پیدا می کنند که برای پخت آجر های شاموتی با دقت ابعادی مناسب و پایدار از نظر حجم . پیش از پخت بخشی از رس ضرورت پیدا می کند به عبارت دیگر باید شاموت تشكيل شود . شاموت ها در کوره های قائم (Shaft kiln ) . کوره های گرد (Round kiln ) . کوره های تونلی و کوره های دوار در دمای C 1200تا 1500پخته می شوند . ساخت آجرهای شاموتی با خرد کردن و دانه بندی شاموت شروع می شود . سپس با يك رس مخلوط می شود و به آن آب افزوده می شود و قابلیت شكل گیری پیدا می کند . میزان رس و آب افزوده شده متفاوت است و به شكل دهی بستگی دارد که در زیر تشریح شده است :
بسته به میزان رس و آب . پروسه های خشک کردن ویژه ای مورد نیاز هستند . فرآیند پخت معمولا" در کوره های تونلی در محدوده دمایی بین C 1250و1500 انجام می شود . شکل های ویژه معمولا" در کوره های جداگانه پخت می شوند .آجرهای پخته شده بسته به روش شکل دهی نوسانات مشخصی در ابعادشان دارند و باد کردگی و تاب برداشتگی پیدا می کنند . این عیوب با کم شدن مقدار رس کمتر خواهد شد .از آن جایی که بعد از پخت در آجر های شا موتی فاز مولایت ، کریستو بالیت ، و فاز شیشه ای به وجود می آید ، این فازها تعیین کننده خواص آجرهای شاموتی می باشند . ترکیب مینرالی بعد از پخت هنوز حالت تعادلی فازی را به دست نیاورده است . حالت تعادلی فقط در طول کار کرد آجر شاموتی در مقابل حرارت ایجاد می گردد .