کاربرد اکسید آهن در تولید آجر نسوز

آجر نسوز نوعی آجر است که از نوعی خاک نسوز تولید شده است. اما این بدین معنا نیست که این آجر دارای ساختار نسوز است بلکه به دلیل استفاده از این خاک در ساختار آن، با نام آجر نسوز شناخته می‌شود. این آجرها دارای ساختاری ظریف و متراکم هستند. فرآیند تولید آجرهای نسوز در دمای 1500 درجه‌ی سانتی گراد انجام می‌شود. آجرهای نسوز دارای مقاومت ماندگاری بسیار بالایی هستند و به همین دلیل در مقابل شوره و رنگ نسبت به دیگر آجرهای نما ماندگاری بیشتری دارند.

این آجر در گذشته فقط در شومینه‌ها و آتشدان‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت ولی امروزه علاوه بر دیواره‌ی کوره‌ها و شومینه‌ها در نمای ساختمان‌ها و همچنین در معماری داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اکسید آهن با فرمول شیمیایی Fe2O3 کاربرد بسیار زیادی در صنعت دارد. یکی از صنایعی که از اکسید آهن استفاده می‌شود، تولید آجرهای نسوز است. در این قسمت کاربرد اکسید آهن در تولید آجررا مورد بحث و بررسی قرار می‌دهیم. در ابتدا لازم است بگوییم که آهن به صورت سولفور در خاک وجود دارد. سولفور آهن در کوره‌های آجر پزی به اکسید آهن و گوگرد تری اکسید تجزیه می‌شود. اکسید آهن تولید شده در این مرحله با ترکیباتی همچون منیزیم اکسید، کلسیم اکسید، سدیم دی اکسید و پتاسیم دی اکسید ترکیب می‌شود. دیگر کاربرد اکسید آهن در تولید این آجراستفاده به عنوان گداز آور است. اکسید آهن در دمای بیش از 1000 درجه سانتی گراد و با میزان 5 درصد در ترکیب آجرهای نسوز موجب ایجاد رنگ قرمز در این آجر می‌شود. با تغییر دمای کوره می‌توان رنگ آجر تولید شده با اکسید آهن را تغییر داد. برای مثال در صورتی که آجر در دمای پایین پخته شود، اکسید آهن به FeO تبدیل می‌شود و موجب ایجاد رنگ کبود و آبی در آجر می‌شود.

این آجر از کانی‌های معدنی خاص تولید می‌شوند و به همین دلیل مقاومت چشمگیری در برابر عوامل بیرونی دارند. با اضافه کردن ترکیب‌های مختلف به این آجرها، می‌توان رنگ‌های متنوعی از آن‌ها را تولید کرد. از جمله ترکیباتی که می‌توان به آجرهای نسوز برای تغییر رنگ اضافه کرد اکسیدهای فلزی مانند اکسید آهن هستند.آجرهای نسوز با توجه به اکسید فلزی موجود در ساختارشان انواع متفاوتی دارند که در ادامه به معرفی و تشریح اجمالی آن‌ها می‌پردازیم.

آجرهای نسوز آلومینیومی دارای اکسید آلومینیوم که به آن آلومین نیز گفته می‌شود، در ساختار خود می‌باشند. فرمول شیمیایی آلومین Al2O3 می‌باشد و دمای فرآیند پخت این نوع آجرها به 1800 درجه سانتی گراد نیز می‌رسد.

یکی دیگر از اکسیدهایی که به آجرهای نسوز اضافه می‌شود، سیلیسیم دی اکسید است. این نوع آجرهای نسوز، آجر سیلیسی نام دارند و علاوه بر سیلیسیم دی اکسید دارای مقادیری آلومین می‌باشد. این نوع آجر به دلیل رسانایی گرمایی بالا کاربردهای مختلفی دارد، از جمله استفاده در کوره‌های تولید خمیر شیشه و همچنین کوره‌های تولید سرامیک و کوره‌های تولید فولاد.

این آجر که با اکسید کروم و همچنین اکسید کوروندوم تولید شود، دارای مقادیر بالای اکسید آلومینیوم است که بین 90 الی 95 درصد است. تنها 5 الی 10 درصد این نوع آجر را اکسید کروم تشکیل می‌دهد.

این نوع آجرهای نسوز بر خلاف آجرهای نسوز اکسید کروم – کوروندوم دارای مقادیر زیادی اکسید کروم (90 الی 95 درصد) است و موارد استفاده‌ی آن در کوره‌های شیشه سازی هستند.

به آجرهای نسوزی که با اکسید منیزیم و اکسید سیلیسیم تولید می‌شوند، آجرهای نسوز قلیایی گفته می‌شود. این نوع آجر به خودی خود دارای مقاومت گرمایی بالایی است اما در صورتی که به آن اکسید آهن و اکسید کروم اضافه شود، مقاومت گرمایی آن بیش از پیش خواهد بود.