خواص مهم دیرگدازها

تعدادی از خواص مهم دیرگدازها

۱ – دمای ذوب (melting point)
مواد خالص در دمای معینی و در یک آن ذوب می شوند. اکثر مواد دیرگداز دارای ذرات دیرگدازی هستند که به هم چسبیده اند. در دمای بالا، فاز شیشه ای مذاب می شود و هنگامی که دما بالاتر رود، محلولی از اجزای دیرگداز پدید می آید. این محلول مانند یک دوغاب می ماند. دمایی که در آن مخروط زگر به علت وزن خودش تغییر شکل دهد، دمای ذوب دیرگداز نامیده می شود. جدول بالا نشان دهنده ی چند ترکیب خالص است که به عنوان دیرگداز از آنها استفاده می شود.

۲- اندازه (size)
اندازه و شکل دیرگداز یکی از خصوصیات طراحی است. این مسأله یکی از مباحث مهم در طراحی بشمار می آید زیرا این مسأله بر روی پایداری ساختار تأثیر می گذارد. دقت و اندازه برای جاهایی که قطعات دیرگدازها می خواهند با هم جفت شوند، بسیار مهم می باشد. دقت و اندازه مناسب باعث کمینه شدن ضخامت و جفت شدن بهتر ساختار می شود.
۳- دانسیته ی بالک (Bulk Density)
یک خصوصیت مفید برای دیرگدازها دانسیته بالک است. این خاصیت نشان دهنده ی میزان ماده موجود در حجم معین است. افزایش دانسیته بالک یک دیرگداز باعث افزایش پایداری حجم و ظرفیت گرمایی دیرگداز می شود. و نفوذ مذاب را در دیرگداز کاهش می دهد.
۴- تخلخل (Porosity)
تخلخل ظاهری (apparent porosity)، اندازه گیری حجم تخلخل های باز است. (این تخلخل های باز می توانند بوسیله ی یک مایع پر شوند)
تخلخل ظاهری بر حسب درصد نسبت به حجم نشان داده می شود. این خصوصیت یکی از خصوصیات مهم دیرگدازهایی است که در تماس مستقیم با مذاب و سرباره هستند. تخلخل ظاهری پایین مطلوب است. زیرا این مسأله از نفوذ مواد ناخواسته به داخل دیرگداز جلوگیری می کند. همچنین به هم پیوسته بودن تخلخل ها، تأثیرات مهمی بر رفتار دیرگدازها دارد. عموماً در شرایطی که تعداد تخلخل ها برابر باشد، تخلخل ها با ابعاد کوچک تر مطلوب ترند. به هر حال، اندازه گیری واقعی تخلخل واقعی که در آن حجم تخلخل های بسته نیز محاسبه می شود،ایده مناسبی برای آگاهی از خصوصیات مواد مانند خواص زنیته شدن است.درحقیقت، تخلخل، دانسیته بالک و دانسیته ظاهری جامد از ویژگی های حیاتی اشکال دیرگداز است.
۵- استحکام فشاری سرد (cold Crushing Strength)
استحکام فشاری سرد نیز یکی از خواص خوبی است که به همراه دیگر خواص مورد بررسی قرار می گیرد. این خاصیت نشان دهنده ی قابلیت تحمل بار اعمالی بر جسم است. و می تواند به همراه سایر خواص مانند دانسیته بالک و تخلخل به عنوان نشانه ای برای میزان پخت قطعه و یا مقاومت به سایش قطعه است.
۶- نقطه نرمی (Pyrometric cone Equivalent)
دمایی که در آن یک دیرگداز بواسطه وزن خودش تغییر شکل می دهد دمای نرم شدگی نامیده می شود. این دما بوسیله ی مخروط های آذر سنجی اندازه گیری می شود. دیرگدازها به خاطر داشتن ترکیب شیمیایی پیچیده، به طور تدریجی ذوب می شوند. در واقع این مواد در یک گستره ی دمایی ذوب می شوند. از این رو دیرگدازی یا نقطه ی گداز این مواد به روش مخروط های استاندارد تعیین می شود. مخروط های استاندارد آذرسنجی برای تعیین دما، تنها دمای نرم شدگی را به ما نشان می دهند. اما در شرایط کاری دیرگدازها، علاوه بر دما، بار نیز دیرگداز وارد می شود که می تواند باعث تغییر فرم دیرگداز در دماهای بسیار پایین تر از نقطه نرم شدگی بشود. با تغییر در شرایط محیطی مانند اتمسفر کاهنده، اعداد به دست آمده از این روش دماسنجی تغییر بسیاری می کند.
۷- دیرگدازی تحت بارگذاری (refractoriness under load)
تست دیرگدازی تحت بارگذاری (the refractoriness under load) که به آن تست RUL نیز می گویند، به ما دمای متلاشی شدن آجرها در شرایط کاری را می دهد.
به هرحال، در شرایط کاری واقعی که تنها یک سمت آجر حرارت می بیند،بخش سردتر آجر که حالت سبک تری دارد، مقدار بیشتری از نیروی اعمالی بر آن را تحمل می کند. از این رو، تست RUL نشان دهنده شاخصی از میزان دیرگدازی است. و می توان از آن در طراحی استفاده کرد. در شرایط کاری که دیرگداز از همه ی جهات تحت حرارت دهی است مانند شبکه ها (checkers)، تیغه ها (Partion walls) و…، داده های مربوط به تست RUL، کاملاً معنادارند.
۸- خزش در دمای بالا (Creep at high tempreture)
خزش یک خاصیت وابسته به زمان است. که معین کننده تغییر شکل ماده ی تحت بارگذاری در زمان معین و در دمای معین است. ملاک مورد پذیرش برای مواد دیرگداز عموماً این است که مقدار خزش فشاری در دما و بارگذاری مورد نظر بیش از ۰٫۳ درصد در ۵۰ ساعت اول بارگذاری نشود. این مقدار بدین علت تعیین شده است که سرعت خزش در انتهای منحنی خزش به مقدار ناچیزی کاهش می یابد. در صورتی که مقدار خزش فشاری دیرگدازی بیش از ۰٫۳ درصد نرسد، این دیرگداز مناسب است و می توان آن را با ایمنی بالا استفاده کرد.
۹- پایداری حجمی (Volume Stability)، انبساط (expansion) و انقباض (shrinkage) در دمای بالا
انقباض یا انبساط دیرگدازها می تواند در طی شرایط کاری اتفاق افتد.این تغییرات دائمی در ابعاد ممکن است به دلایل زیر رخ دهد:
تغییر در فرم های آلوتروپیک که باعث تغییر در وزن مخصوص می شود.
وقوع یک واکنش شیمیایی در دیرگدازها. که باعث بوجود آمدن یک ماده ی جدید با وزن مخصوص جدید می شود.