دیرگدازهای پایه آلومینایی:
کاربرد دیرگدازهای پایه آلومینایی:
دیرگدازها، که به عنوان مواد نسوز نیز شناخته می‌شوند، به مواد سرامیکی غیرفلزی اطلاق می‌شوند که قادرند در برابر دماهای بسیار بالا مقاومت کنند. این مواد به عنوان پوشش‌های محافظ برای سطوحی که در معرض حرارت‌های بالا یا مواد گداخته هستند، در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند.
از جمله صنایعی که از دیرگدازها بهره‌برداری می‌کنند می‌توان به صنایع متالوژیکی، سرامیکی، شیمیایی، نیروگاهی، هسته‌ای و حتی هوافضا اشاره کرد. تولید جهانی این مواد سالانه به حدود دو میلیون تن تخمین زده می‌شود.
تعریف دیرگداز
طبق تعریف، دیرگدازها موادی هستند که دمای ذوب آنها بیشتر از 1500 درجه سانتی‌گراد است. این مواد معمولاً دارای ترکیباتی با نقطه ذوب بالا هستند مانند اکسیدها، کاربیدها، نیتریدها، برایدها، سیلیسایدها و کربن/گرافیت. برای تولید مواد دیرگداز، معمولاً از اکسیدهای SiO2، Al2O3، MgO، CaO، Cr2O3 و ZrO3 استفاده می‌شود.
این مواد در حرارت‌های بالا دارای پایداری مکانیکی خوب، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت بالا در برابر شوک‌های حرارتی هستند. این ویژگی‌ها باعث شده است که دیرگدازها در صنایعی مانند تولید آهن و فولاد، ریخته‌گری، کک‌سازی و سایر صنایع مشابه کاربرد گسترده‌ای داشته باشند.
ویژگی دیرگدازهای پایه آلومینایی
دیرگدازهای پایه آلومینایی دارای ویژگی‌های خاص و منحصر به فردی هستند که آنها را به مواد ایده‌آل برای استفاده در صنایع با دماهای بالا و شرایط سخت تبدیل کرده است.
این ویژگی‌ها شامل مقاومت بالا در برابر دما، اکسیداسیون و فشارهای زیاد، و توانایی حفظ استحکام در شرایط مختلف صنعتی می‌شود. در ادامه، برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های دیرگدازهای پایه آلومینایی آورده شده است:
مقاومت بسیار بالا در برابر دما:دیرگدازهای پایه آلومینایی به دلیل داشتن درصد بالای آلومینا (بین ۷۰% تا ۹۵%)، قادر به تحمل دماهای بسیار بالا هستند. این دیرگدازها می‌توانند دماهای بیش از ۱۷۰۰ درجه سلسیوس را تحمل کنند و در فرآیندهایی که نیاز به نگهداری دماهای شدید دارند، به طور مؤثر عمل می‌کنند.
مقاومت به اکسیداسیون:یکی از ویژگی‌های برجسته دیرگدازهای آلومینایی، مقاومت عالی آنها در برابر اکسیداسیون است. این دیرگدازها قادرند در دماهای بالا که معمولاً با اکسیداسیون فلزات و مواد مختلف همراه هستند، بدون اینکه دچار تخریب شوند، به کار روند. به همین دلیل، این ویژگی در صنایع فولادسازی، آلومینیوم و شیشه‌سازی که با فرآیندهای اکسیداسیون مواجه هستند، اهمیت زیادی دارد.
مقاومت به خوردگی و سایش:دیرگدازهای پایه آلومینایی به دلیل ساختار خود، در برابر خوردگی و سایش مقاومت بالایی دارند. این ویژگی باعث می‌شود که در محیط‌هایی که تحت فشار و سایش مداوم قرار دارند، مانند کوره‌ها و سیستم‌های ذوب، کارایی بالایی داشته باشند.
پایداری در برابر شوک حرارتی:دیرگدازهای آلومینایی به طور خاص در برابر شوک‌های حرارتی مقاوم هستند. این ویژگی به آنها اجازه می‌دهد تا تغییرات سریع دما را تحمل کرده و دچار ترک یا شکست نشوند. این ویژگی برای استفاده در کوره‌های دوار و کوره‌های قوس الکتریکی که در آنها دما به طور مداوم تغییر می‌کند، حیاتی است.
پایداری شیمیایی بالا:دیرگدازهای پایه آلومینایی دارای پایداری شیمیایی بسیار بالا هستند و در برابر بسیاری از مواد شیمیایی تهاجمی، مانند اسیدها و بازها، مقاومند. این ویژگی به آنها اجازه می‌دهد تا در صنایع شیمیایی و پتروشیمی، که در آنها مواد خورنده به وفور وجود دارد، استفاده شوند.
استحکام و دوام طولانی‌مدت:این دیرگدازها دارای استحکام مکانیکی بالا در دماهای بالا هستند. بنابراین در فرآیندهایی که نیاز به تحمل فشار و بارهای مکانیکی دارند، مانند صنایع متالورژی، آلومینیوم، و شیشه‌سازی، به خوبی عمل می‌کنند. دوام طولانی‌مدت این دیرگدازها باعث کاهش هزینه‌های نگهداری و تعویض در تجهیزات صنعتی می‌شود.
مقاومت در برابر فرسایش و تخریب:در فرآیندهای صنعتی که در آنها مواد مذاب و گازهای داغ به طور مداوم در حال حرکت هستند، دیرگدازهای پایه آلومینایی به دلیل مقاومت در برابر فرسایش و تخریب، از آسیب به کوره‌ها و تجهیزات جلوگیری می‌کنند و عمر مفید این تجهیزات را افزایش می‌دهند.
توانایی تحمل فشار زیاد:دیرگدازهای پایه آلومینایی قادر به تحمل فشارهای زیاد هستند. در صنایع متالورژی، کوره‌های ذوب و ریخته‌گری، جایی که فشار زیادی بر ساختار کوره‌ها وارد می‌شود، این ویژگی کمک می‌کند تا دیرگدازها عملکرد بهتری داشته باشند و از تخریب سریع جلوگیری شود.
مقاومت در برابر تهاجم مواد مذاب:دیرگدازهای آلومینایی در برابر تهاجم مواد مذاب، مانند فلزات مذاب و شیشه، مقاومت بالایی دارند. این ویژگی آنها را برای استفاده در کوره‌های ذوب فلزات و کوره‌های شیشه‌سازی که در معرض مواد مذاب با دماهای بالا قرار دارند، ایده‌آل می‌سازد.
پایداری ساختاری در شرایط سخت:دیرگدازهای پایه آلومینایی دارای پایداری ساختاری بالایی در برابر شرایط سخت و دماهای بالا هستند. این ویژگی باعث می‌شود که در برابر دماهای زیاد و در برابر تاثیرات مکانیکی و شیمیایی، ساختار خود را حفظ کرده و عملکرد خود را در طول زمان از دست ندهند.
ترکیبات دیرگدازها
دیرگدازها، که به‌عنوان مواد نسوز نیز شناخته می‌شوند، در صنایع مختلف به‌ویژه در شرایطی که نیاز به تحمل دماهای بسیار بالا و فشارهای شدید وجود دارد، کاربرد دارند. این مواد به‌طور کلی از ترکیبات معدنی مختلفی تشکیل می‌شوند که هر یک از آنها ویژگی‌ها و خصوصیات خاص خود را دارند.
ترکیب مواد در دیرگدازها به گونه‌ای انتخاب می‌شود که بتوانند در برابر شرایط سخت صنعتی مانند دماهای بسیار بالا، اکسیداسیون، سایش و شوک‌های حرارتی مقاومت کنند. ترکیبات مختلف دیرگدازها شامل آلومینا، سیلیس، منیزیا، کلسیا، کرومیا و زیرکونیا هستند. در اینجا به‌طور دقیق‌تر به ترکیبات مختلف و خواص آنها پرداخته می‌شود.
آلومینای مقاوم به حرارت (Al₂O₃):آلومینا یکی از مهم‌ترین مواد اولیه در ساخت دیرگدازها به شمار می‌رود. دیرگدازهای پایه آلومینایی که از آلومینا به مقدار زیاد در ترکیب خود بهره‌برداری می‌کنند، قادر به تحمل دماهای بسیار بالا تا بیش از 1700 درجه سلسیوس هستند.
آلومینا علاوه بر مقاومت عالی در برابر دماهای زیاد، در برابر اکسیداسیون و خوردگی نیز مقاوم است و این ویژگی‌ها آن را به یکی از مواد اصلی برای ساخت دیرگدازها تبدیل کرده است. این ماده به‌ویژه در صنایع متالورژی، کوره‌های فولادسازی و کوره‌های ریخته‌گری کاربرد دارد، چرا که در این صنایع به دلیل نیاز به دماهای بالا و شرایط تهاجمی، باید از مواد با ویژگی‌های مقاوم به حرارت استفاده شود.
سیلیس (SiO₂):سیلیس یکی دیگر از ترکیبات اساسی در دیرگدازها است که در ترکیب با آلومینا، منیزیا یا مواد دیگر استفاده می‌شود. سیلیس، که به‌طور ویژه در کوره‌های سیمان، شیشه و صنایع شیمیایی کاربرد دارد، به دلیل مقاومت مناسب خود در دماهای متوسط تا پایین از اهمیت بالایی برخوردار است.
دیرگدازهای سیلیکاتی-آلومینایی که حاوی درصد معینی سیلیس و آلومینا هستند، در صنایعی مانند ساخت شیشه، سیمان‌سازی و صنایع شیمیایی به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند.
منیزیا (MgO):منیزیا یکی از ترکیبات کلیدی در ساخت دیرگدازهای پایه منیزیم است. این ماده به‌ویژه در کوره‌های ذوب فولاد، شیشه‌سازی و صنایع متالورژی کاربرد دارد.
دیرگدازهای منیزیا از ویژگی‌های برجسته‌ای مانند مقاومت عالی در برابر دماهای بسیار بالا برخوردار هستند. منیزیا در ترکیب با آلومینا و سیلیس می‌تواند ویژگی‌های خاصی در دیرگدازها ایجاد کند که موجب افزایش مقاومت آنها در برابر اکسیداسیون و خوردگی می‌شود. این ترکیب به‌ویژه در کوره‌هایی که نیاز به تحمل دماهای بالای مذاب فلزات و گازهای داغ دارند، ضروری است.
کلسیا (CaO):کلسیا یکی دیگر از ترکیبات مهم است که معمولاً در ترکیب دیرگدازها به کار می‌رود. این ترکیب بیشتر به‌عنوان افزودنی برای بهبود مقاومت دیرگدازها در برابر ضربه‌های حرارتی و شوک‌های حرارتی به کار می‌رود.
کلسیا در صنایع مختلف، به ویژه در صنایع سیمان و کوره‌های دوار، کاربرد زیادی دارد. این ترکیب به‌ویژه در کوره‌های دوار که در معرض تغییرات سریع دما قرار دارند، نقش کلیدی ایفا می‌کند و از ترک خوردگی و تخریب دیرگدازها در این شرایط جلوگیری می‌کند.
کرومیا (Cr₂O₃):کرومیا به‌ویژه در دیرگدازهایی با کاربردهای خاص، مانند کوره‌های ذوب فلزات و فرآیندهای متالورژی، به کار می‌رود. این ترکیب مقاومت خوبی در برابر دماهای بسیار بالا، مواد شیمیایی تهاجمی و شرایط سخت محیطی دارد.
کرومیا به‌ویژه در صنایع فولادسازی و ریخته‌گری که نیاز به مقاومت بسیار بالا در برابر سایش و خوردگی دارند، استفاده می‌شود. استفاده از کرومیا در ترکیب با آلومینا یا سیلیس به‌ویژه در شرایطی که حرارت و فشار زیاد در کنار مواد شیمیایی تهاجمی وجود دارند، بسیار موثر است.
زیرکونیا (ZrO₂):زیرکونیا یکی دیگر از مواد مقاوم به حرارت است که در دیرگدازهای خاص استفاده می‌شود. این ماده علاوه بر مقاومت بالا در برابر دماهای زیاد، ویژگی بارز دیگری به نام مقاومت به شوک‌های حرارتی دارد.
دیرگدازهای زیرکونیایی برای کاربردهایی که در آنها شوک‌های حرارتی سریع و تغییرات دما وجود دارد، بسیار مناسب هستند. این ترکیب در صنایع شیشه‌سازی، ذوب فلزات غیرآهنی و سرامیک‌ها استفاده می‌شود. زیرکونیا همچنین در ساخت قطعات حساس و مقاوم به حرارت در صنایع میکروالکترونیک و سرامیک نیز به‌کار می‌رود.
کاربرد دیرگدازهای پایه آلومینایی
دیرگدازهای پایه آلومینایی به دلیل ویژگی‌های برجسته‌ای که دارند، در صنایع مختلف که نیازمند تحمل دماهای بسیار بالا و شرایط سخت و چالش‌برانگیز هستند، کاربردهای بسیار گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. این دیرگدازها، به دلیل داشتن درصد بالای آلومینا در ترکیب خود، از مقاومت عالی در برابر دماهای بسیار زیاد، اکسیداسیون و شرایط شیمیایی تهاجمی برخوردار می‌باشند.
به همین دلیل، دیرگدازهای پایه آلومینایی به یکی از اصلی‌ترین مواد مصرفی در صنایع مختلف تبدیل شده‌اند. در اینجا به برخی از مهم‌ترین کاربردهای دیرگدازهای پایه آلومینایی اشاره می‌کنیم که به طور خاص در فرآیندهای صنعتی پیچیده و در دماهای بالا، ضروری و کارآمد هستند.
صنایع فولادسازی:در صنایع فولادسازی، دیرگدازهای پایه آلومینایی به طور گسترده و ویژه‌ای به کار می‌روند. این دیرگدازها، به دلیل توانایی بسیار بالای خود در مقاومت در برابر دماهای فوق‌العاده زیاد و شرایط سخت محیطی، در کوره‌های ذوب فولاد و کوره‌های قوس الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در این صنایع که نیاز به دماهای بسیار بالا و شرایط کاری چالش‌برانگیز دارند، دیرگدازهای آلومینایی به ویژه در دیواره‌ها و کف کوره‌ها به کار گرفته می‌شوند، جایی که تحت فشارهای شدید و دماهای بالا قرار دارند. در این شرایط، دیرگدازهای پایه آلومینایی به علت استحکام و مقاومت مکانیکی بالای خود، به طور مداوم در برابر سایش و فشار مقاومت کرده و طول عمر کوره‌ها را افزایش می‌دهند.
صنایع آلومینیوم:در صنایع تولید آلومینیوم، که نیاز به کوره‌های ذوب و فرآیندهای حرارتی خاص دارند، دیرگدازهای پایه آلومینایی نقش بسیار حیاتی ایفا می‌کنند. این دیرگدازها به دلیل مقاومت بالایی که در برابر دماهای بسیار بالا و اکسیداسیون دارند، در کوره‌های ذوب آلومینیوم استفاده می‌شوند.
در این کوره‌ها، که معمولاً در دماهای بالای ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند، دیرگدازهای آلومینایی علاوه بر جلوگیری از خوردگی، به حفظ دمای یکنواخت در فرآیند تولید کمک می‌کنند. در کوره‌های ریخته‌گری آلومینیوم و در سایر فرآیندهای صنعتی که نیاز به مقاومت در برابر دماهای شدید دارند، دیرگدازهای پایه آلومینایی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند.
صنایع شیشه‌سازی:در صنایع شیشه‌سازی، که فرآیند ذوب شیشه نیازمند شرایط بسیار دمایی خاصی است، دیرگدازهای پایه آلومینایی به طور عمده در کوره‌های پخت و ذوب شیشه استفاده می‌شوند.
این دیرگدازها به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر دماهای شدید و تماس مستقیم با مواد مذاب شیشه، که دماهای بالایی دارند، نقش حیاتی در حفظ کیفیت شیشه تولیدی و بهبود عملکرد کوره‌ها ایفا می‌کنند. همچنین دیرگدازهای آلومینایی به دلیل پایداری بالای خود در برابر اکسیداسیون، از تخریب و خوردگی کوره‌های شیشه‌سازی جلوگیری می‌کنند.
صنایع سیمان:در صنایع سیمان، به ویژه در کوره‌های دوار که برای تولید سیمان به کار می‌روند، دیرگدازهای پایه آلومینایی کاربرد فراوانی دارند. این دیرگدازها به دلیل ویژگی‌های خاص خود، که شامل مقاومت به دماهای بسیار بالا و تحمل فشارهای زیاد است، در دیواره‌ها و بخش‌های داخلی کوره‌ها به کار می‌روند.
دیرگدازهای آلومینایی در این کوره‌ها باعث می‌شوند که دمای کوره به طور یکنواخت و بدون افت شدید حفظ شود و از آسیب‌های ناشی از فرسایش و سایش در اثر دماهای بالا جلوگیری شود. استفاده از این دیرگدازها همچنین کمک می‌کند تا فرآیند پخت سیمان به بهترین شکل ممکن انجام پذیرد.
صنایع شیمیایی:در صنایع شیمیایی، به ویژه در فرآیندهای حرارتی و شیمیایی پیچیده، دیرگدازهای پایه آلومینایی به طور گسترده‌ای در کوره‌ها و تجهیزات مختلف به کار می‌روند. این دیرگدازها که از مقاومت بالایی در برابر خوردگی مواد شیمیایی برخوردارند، در کوره‌های تولید مواد شیمیایی و پتروشیمی استفاده می‌شوند.
این ویژگی باعث می‌شود که دیرگدازهای آلومینایی در فرآیندهای شیمیایی که شامل مواد خورنده و دمای بالا هستند، بسیار مفید واقع شوند. علاوه بر این، دیرگدازهای آلومینایی در ساخت دیواره‌ها و کف کوره‌ها و تجهیزات صنعتی که نیاز به مقاومت در برابر شرایط سخت دارند، به کار می‌روند.
کوره‌های دوار:دیرگدازهای پایه آلومینایی در کوره‌های دوار که در صنایع مختلفی مانند تولید سیمان، فرآوری مواد معدنی و مواد شیمیایی استفاده می‌شوند، از اهمیت بالایی برخوردارند.
در این کوره‌ها، که در معرض تغییرات دمایی و شوک‌های حرارتی قرار دارند، دیرگدازهای آلومینایی کمک می‌کنند تا پایداری و عمر مفید کوره‌ها افزایش یابد. این دیرگدازها در دیواره‌ها و کف کوره‌های دوار به کار می‌روند و به دلیل مقاومت بالا در برابر شوک‌های حرارتی، از آسیب به ساختار کوره جلوگیری کرده و عملکرد آن را بهینه می‌کنند.
صنایع متالورژی و ریخته‌گری:دیرگدازهای پایه آلومینایی در صنایع متالورژی و ریخته‌گری به ویژه در کوره‌های ذوب فلزات مختلف کاربرد دارند. این دیرگدازها به دلیل توانایی مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا و فشارهای شدید، در کوره‌های ذوب فلزات غیرآهنی و آهنی به کار می‌روند.
در فرآیندهای ریخته‌گری، این دیرگدازها نقش مهمی در مقاومت در برابر فرسایش و دماهای بالا ایفا می‌کنند. همچنین دیرگدازهای آلومینایی در فرآیندهای ریخته‌گری فلزات غیرآهنی مانند مس و آلومینیوم نیز استفاده می‌شوند و از تخریب کوره‌ها و دستگاه‌ها جلوگیری می‌کنند.
محفظه‌های پخت:در محفظه‌های پخت که برای پخت مواد نسوز و محصولات مختلف دمای بالا استفاده می‌شوند، دیرگدازهای آلومینایی به دلیل مقاومت عالی در برابر دماهای شدید و پایداری ساختاری در شرایط سخت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دیرگدازها در فرآیندهای پخت سرامیک، مواد نسوز و سایر محصولات صنعتی که نیاز به نگهداری دماهای بالا دارند، به کار می‌روند.
میکروالکترونیک و سرامیک:در صنایع میکروالکترونیک و سرامیک، دیرگدازهای پایه آلومینایی در تولید قطعات الکترونیکی حساس و محصولات سرامیکی با دمای بالا به کار می‌روند. این دیرگدازها برای تولید قطعات سرامیکی که نیاز به مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا دارند، بسیار مناسب هستند. همچنین در فرآیندهای پخت مواد سرامیکی و تولید اجزای حساس به دما، این دیرگدازها به عنوان مواد مقاوم و نسوز استفاده می‌شوند.
کوره‌های پخت فولاد:در کوره‌های پخت فولاد، دیرگدازهای پایه آلومینایی به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر دماهای شدید، پایداری شیمیایی و دوام طولانی‌مدت، به کار می‌روند. این دیرگدازها در کف و دیواره کوره‌های پخت فولاد، که در معرض تماس با مواد مذاب و گازهای داغ هستند، به کار می‌روند و نقش کلیدی در حفظ کیفیت و عملکرد کوره‌ها ایفا می‌کنند. این دیرگدازها باعث افزایش عمر مفید کوره‌ها و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شوند.
انواع دیرگدازهای پایه آلومینایی
دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا بالا: دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا بالا معمولاً دارای بیش از ۷۰ درصد آلومینا هستند. این نوع دیرگدازها به دلیل درصد بالای آلومینا، در دماهای بسیار بالا مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهند. آنها به طور ویژه در کوره‌های ذوب فولاد، کوره‌های قوس الکتریکی، و کوره‌های تولید آلومینیوم به کار می‌روند.
همچنین در بسیاری از فرآیندهای صنعتی با دماهای بسیار بالا نیز این دیرگدازها استفاده می‌شوند، زیرا ویژگی‌هایی چون مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون، تحمل دماهای زیاد، و پایداری ساختاری آنها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای اینگونه شرایط تبدیل کرده است. دیرگدازهای پایه آلومینایی با درصد آلومینا بالا به دلیل این ویژگی‌ها در بسیاری از صنایع فلزی و متالورژی کاربرد دارند.
دیرگدازهای آلومینایی-سیلیکاتی (Silica-Alumina Refractories): این نوع دیرگدازها که ترکیبی از آلومینا و سیلیس هستند، معمولاً بین ۳۰ تا ۷۰ درصد آلومینا دارند. این دیرگدازها در مواردی که نیاز به ترکیب مطلوبی از مقاومت به حرارت و تحمل فشار وجود دارد، بسیار مفید هستند. آنها به طور گسترده در کوره‌های سیمان، کوره‌های ذوب فلزات، صنایع شیمیایی و کوره‌های شیشه‌سازی استفاده می‌شوند.
دیرگدازهای آلومینایی-سیلیکاتی با داشتن خصوصیات منحصر به فردی چون توانایی مقاومت در برابر تغییرات دمایی و فشارهای شدید، انتخابی مناسب برای صنایع شیمیایی و تولید شیشه به شمار می‌آیند. این دیرگدازها در فرآیندهای مختلف ذوب فلزات و پخت مواد نسوز هم کاربرد دارند.
دیرگدازهای آلومینایی با افزودنی‌های خاص: در این نوع دیرگدازها علاوه بر آلومینا، از مواد افزودنی خاصی مانند اکسید منیزیم (MgO)، اکسید کروم (Cr₂O₃)، و اکسید تیتانیوم (TiO₂) استفاده می‌شود.
این افزودنی‌ها باعث بهبود ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی دیرگدازها می‌شوند. دیرگدازهای آلومینایی با افزودنی‌های خاص، به طور ویژه در صنایع متالورژیکی که نیاز به تحمل دماهای بسیار بالا و مقاومت در برابر خوردگی دارند، استفاده می‌شوند. این نوع دیرگدازها به دلیل استحکام بالا، مقاومت به خوردگی، و توانایی تحمل شرایط بسیار سخت در کوره‌های آلومینیوم و سایر صنایع شیمیایی و فولادسازی کاربرد گسترده‌ای دارند.
دیرگدازهای آلومینایی کربنی (Carbon-Alumina Refractories): این دیرگدازها ترکیبی از آلومینا و کربن هستند و برای کاربردهایی طراحی شده‌اند که به مقاومت بالا در برابر دماهای شدید و فشارهای زیاد نیاز دارند. دیرگدازهای آلومینایی کربنی مقاومت بسیار خوبی در برابر اکسیداسیون دارند و در شرایطی که مواد شیمیایی تهاجمی در محیط حضور دارند، به کار می‌روند.
این نوع دیرگدازها عمدتاً در صنایع فولادسازی و کوره‌های ذوب فلزات کاربرد دارند. علاوه بر این، در شرایطی که فشار بسیار زیاد و دماهای بالا وجود داشته باشد، این دیرگدازها انتخاب مناسبی هستند.
دیرگدازهای آلومینایی با مقاومت به شوک حرارتی (Thermal Shock Resistant Alumina Refractories): این نوع دیرگدازها معمولاً ترکیبی از آلومینا به همراه مواد افزودنی دیگر هستند که برای مقاومت در برابر تغییرات سریع دما طراحی شده‌اند. دیرگدازهای آلومینایی با مقاومت به شوک حرارتی به ویژه در کوره‌هایی که تغییرات دما به سرعت اتفاق می‌افتد، به کار می‌روند.
این دیرگدازها در کوره‌های دوار، محفظه‌های پخت، و بخش‌های متحرک کوره‌ها که به دماهای شدید و تغییرات دمایی ناگهانی نیاز دارند، استفاده می‌شوند. توانایی تحمل شوک‌های حرارتی بدون ترک خوردن یا شکستن باعث می‌شود که این دیرگدازها در محیط‌هایی با تغییرات سریع دما بسیار مؤثر باشند.
دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا متوسط (50-70%): این دیرگدازها معمولاً ترکیبی از آلومینا و مواد دیگر مانند سیلیس، کلسیم، منیزیم یا اکسیدهای دیگر هستند. دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا متوسط به طور خاص در کوره‌های صنعتی با دمای متوسط تا بالا کاربرد دارند.
این نوع دیرگدازها در کوره‌های سیمان، صنایع شیمیایی، و کوره‌های ذوب فلزات استفاده می‌شوند. علاوه بر این، در صنایع سرامیک و در فرآیندهای پخت مواد نسوز نیز به کار می‌روند. دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا متوسط در فرآیندهایی که نیاز به مقاومت در برابر فشار و دماهای متوسط دارند، بسیار مفید هستند.
طبقه‌بندی دیرگدازها
دیرگدازهای پایه آلومینایی یکی از مهم‌ترین گروه‌های دیرگدازها هستند که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف با دماهای بالا کاربرد گسترده‌ای دارند.
این دیرگدازها عمدتاً از آلومینا (Al₂O₃) به عنوان ماده اصلی تشکیل‌دهنده استفاده می‌کنند و به دلیل مقاومت بالا در برابر دماهای شدید، اکسیداسیون و فشارهای زیاد، برای فرآیندهای صنعتی مختلف بسیار مناسب هستند. دیرگدازهای پایه آلومینایی را می‌توان بر اساس ویژگی‌ها و کاربردهای خاص‌شان به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد.
دیرگدازهای پایه آلومینایی با درصد آلومینا بالا:این دسته از دیرگدازها معمولاً حاوی درصد بالای آلومینا (بیش از 70%) هستند و به دلیل ویژگی‌های ویژه خود، برای کاربردهایی که نیاز به تحمل دماهای بسیار بالا دارند، مناسب‌اند. دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا بالا معمولاً در کوره‌های ذوب فولاد، کوره‌های قوس الکتریکی، کوره‌های آلومینیوم و سایر فرآیندهای صنعتی با دمای بالا به کار می‌روند.
دیرگدازهای آلومینایی-سیلیکاتی:دیرگدازهای آلومینایی-سیلیکاتی ترکیبی از آلومینا و سیلیس هستند که معمولاً درصد آلومینای آنها بین 30% تا 70% است. این نوع دیرگدازها به دلیل ترکیب خاص خود، مقاومت مناسبی در برابر دماهای پایین و متوسط دارند و بیشتر در فرآیندهای صنعتی که نیاز به مقاومت در برابر حرارت متوسط دارند، به کار می‌روند.
دیرگدازهای آلومینایی با افزودنی‌های خاص:در این نوع دیرگدازها، علاوه بر آلومینا، از افزودنی‌هایی مانند منیزیا (MgO)، کروم (Cr₂O₃) و تیتانیوم (TiO₂) برای بهبود ویژگی‌ها استفاده می‌شود. این افزودنی‌ها موجب بهبود مقاومت به دماهای بسیار بالا، ضربه‌های حرارتی و خوردگی می‌شوند. دیرگدازهای آلومینایی با افزودنی‌های خاص معمولاً برای شرایط خاص و فرآیندهایی که نیاز به مقاومت‌های ویژه دارند، به کار می‌روند.
دیرگدازهای آلومینایی کربنی (Carbon-Alumina Refractories):این دسته از دیرگدازها ترکیبی از آلومینا و کربن هستند. کربن در این دیرگدازها به منظور افزایش مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا و فشارهای شدید به کار می‌رود. دیرگدازهای آلومینایی کربنی به ویژه در شرایطی که نیاز به مقاومت در برابر سایش و شوک‌های حرارتی وجود دارد، کاربرد دارند.
دیرگدازهای آلومینایی با مقاومت به شوک حرارتی:این نوع دیرگدازها معمولاً حاوی آلومینا به همراه مواد افزودنی دیگری هستند که به طور خاص برای بهبود مقاومت در برابر شوک‌های حرارتی طراحی شده‌اند. این ویژگی به ویژه در فرآیندهایی که در آنها تغییرات سریع دما وجود دارد، بسیار حائز اهمیت است.
دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا متوسط (50-70%):این نوع دیرگدازها ترکیبی از آلومینا و مواد دیگر مانند سیلیس، کلسیم یا منیزیم هستند. دیرگدازهای آلومینایی با درصد آلومینا متوسط معمولاً برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت متوسط به دما دارند، مناسب‌اند.
