Foarte des, în descrierile diferitelor sobe, procesul de fabricație a celei mai importante și cruciale părți - mufa, este fie neglijat, fie ating aceste subiecte în timp, sau informațiile sunt sincer testate. Și între timp, acesta este inima cuptorului cu mufe, de care depind în mare parte mulți dintre parametrii săi. Materialele de mușuroaie nu se găsesc adesea la vânzare, de multe ori sunt scumpe.
Următorul descrie un experiment în fabricarea unei mufe pentru un cuptor de recoacere a sticlei (maxim 600 ° C). Un cuptor cu acest tip de muffle poate fi folosit în lucrarea cu suflare din sticlă. Volumul mufei este de aproximativ 4 litri. Încălzitor din sârmă nichrom de tip „intern” - spirala este peretră în grosimea pereților mufei. Sarcina a fost de a face cea mai ieftină proiectare eficientă, potrivită pentru utilizare practică.
Deci Ca material pentru pereții mufei, a fost utilizată o masă formată din talc amestecat cu sticlă lichidă. Încălzitorul este un fir nichrom. Ca o izolație termică primară - un cordon gros de azbest. Principala izolație termică din cuptor se presupune a fi spumă. Luați în considerare unele dintre caracteristicile acestor materiale într-o aplicație similară.
Primul lucru la care ar trebui să fiți atenți este pahar cu apă și nichrom. Dintre important - sticla lichidă este ușor conductivă electric în topitură de la aproximativ 650 ° C, dizolvă activ refractarele cuptorului de la 700 ° C; sticla cu apă provoacă coroziunea catastrofală a încălzitoarelor. O picătură de sticlă lichidă este suficientă pentru a ajunge pe firul de încălzire, astfel încât să se ardă la prima pornire a cuptorului. Desigur, atunci când amestecați sticla lichidă cu alte componente (corindon, șamotă, nisip etc.), deteriorarea refractarelor din acesta scade, dar efectul coroziv asupra încălzitorului rămâne. Acest efect coroziv se explică prin conținutul ridicat de oxid de sodiu din sticla lichidă (sticla lichidă este silicatul de sodiu Na2SiO3). Oxidul de sodiu distruge filmul de oxid de protecție pe nichrom prin reacția:
6Na2SiO3 + 4Cr2O3 + 3O2 = 4Na2CrO4 + 4NaCrO2 + 6SiO2
Această reacție se desfășoară activ deja de la 600 ° C și duce la oxidarea profundă a nichromului.
În cazul fechralului, situația este și mai gravă - o peliculă protectoare de oxid de aluminiu în contact cu silicatul de sodiu își pierde proprietățile de protecție și începe să treacă oxigenul către metal, care începe să se oxideze aproape ca fierul simplu.
Azbest. La 800 ° C, pierde apa legată chimic și se transformă în pulbere. Prin urmare, produsele din acesta, cum ar fi cartonul sau șnurul pot funcționa până la această temperatură. În plus, fechralul nu ar trebui să fie în contact cu azbestul [2]. Apropo, despre pierderea de apă - atunci când se utilizează placă sau cordon de azbest la temperatură ridicată, calcinarea, produsele de azbest devin fragile. Dacă este necesar să dezasamblați izolația termică din azbest, ar trebui să o lăsați întinsă pentru o zi sau două. Azbestul este saturat cu vapori de apă din aer și devine din nou moale.
Beton spumant. Este un material de construcție pentru uz general. Cu o suprafață nu foarte puternică, rezistă la 600 ° C și până la această temperatură, este un izolator de căldură excelent.
Acoperirea refractară a sticlei de talc-lichid, în sine, poate funcționa până la 1000 ° C [1].
Deci, la temperaturile dorite (până la 600 ° C), materialele enumerate pot fi utilizate.
Tehnologia de fabricație a unei astfel de mufe este descrisă în [1] pentru cuptoarele cu tuburi de temperatură înaltă în miniatură și implică înfășurarea încălzitorului pe un semifabricat pliabil, acoperirea, uscarea, scoaterea din gol și uscarea, finisarea și furnizarea mufei finisate cu izolație termică. Mai jos, conform tehnologiei propuse, se încearcă fabricarea unei mufe dintr-o cantitate corectă - puțin sub 4 litri.
Ce era necesar pentru fabricare.
Instrumente.
Pentru a face un gol de lemn, aveam nevoie de un instrument de tâmplărie, de o șurubelniță. Recipient pentru amestecarea componentelor masei refractare, spatula de cauciuc pentru aplicarea sa.
Materiale.
În afară de sticlă lichidă și pulbere de talc (baby pudră), aveam nevoie - hârtie groasă, sfoară, bandă de hârtie, folie de plastic pentru ambalare, niște elemente de fixare. Spirală finită de nichrom.
În primul rând, am ridicat un semifabricat pentru înfășurarea unei dimensiuni potrivite. Ea a devenit o cutie în care înainte de a experimenta cu fabricarea mufei de lut. Pentru a-i „plia ușor”, răsuciți pereții cu șuruburi autofiletante printr-un strat de amprentă, acest lucru a împiedicat aderarea stratului de lac. Dacă semifabricatul este realizat special pentru înfășurare în modul descris, nu este necesar să-l acoperiți cu lac. După asamblarea pereților laterali, am înșurubat capetele cutiei și am scos șuruburile de pe pereții laterali. Drept urmare, am primit o cutie care este demontată de la capete.
Următorul pas este înfășurarea frânghiei. Strângeți, întoarceți-vă la rândul său. Cea mai simplă sfoară a fost aplicată. Capetele au fost fixate temporar cu mai multe paranteze de la o capsator de construcție. La capete, pentru a putea săpa mai târziu. Am făcut un strat de hârtie „cerată” pe partea de sus a bobinei - am aplicat ambalajul dintr-un pachet de hârtie imprimantă, fixând capetele cu bandă de „mascare” a hârtiei.
Pregătirea firului de încălzire. Nichrome este un lucru foarte scump și să-l achiziționezi cu bobine, astfel încât ferma să aibă un număr de diametre, în caz de nevoie de un încălzitor - nu este profitabilă. De asemenea, nu este întotdeauna posibil să cumpărați câteva zeci de metri cu diametrul necesar. Ca o posibilă opțiune - căutați spirale de încălzire gata pregătite și folosiți-le. Mai jos în fotografie, versiunea locală este o spirală severă Chelyabinsk. Rețineți costul moderat și disponibilitatea unui număr de capacități diferite în magazin. Și mai jos este o serie de iterații pentru transformarea unei spirale înapoi într-un fir.
Capătul sârmei îndoite era legat de orice lucru masiv și reținut, strecurând zdrențe printr-o forfotă. În acest caz, asigurați rotirea liberă a capătului liber al firului în jurul axei sale. Ultimele modificări - printr-o serie de videoclipuri.
Firul este pregătit, s-a dovedit aproximativ 13m. Puterea încălzitorului depinde de dimensiunea mufei [2] și, în acest caz, puțin redundantă - rata de încălzire va fi puțin mai mare decât cea optimă. 13m rezultat a fost împărțit în perimetrul spațiilor pregătite - a primit numărul de rotații care va trebui să fie înfășurat, este mic, ceea ce simplifică mult sarcina. Împărțit lungimea înfășurării (muffle) la numărul de rotații - a obținut pasul de înfășurare.În acest caz, a ieșit egal cu aproximativ 8mm - ne plimbăm, îl poți vânta cu ochii închiși.
Am decis să lipesc un termocuplu pe partea laterală a mufei - acesta este un design foarte concis, puteți utiliza un termocuplu relativ scurt, rigid (într-o carcasă ceramică sau din oțel) fără fire de compensare, direct la bornele controlerului termic. În locul găurii termocuple, înfășurarea încălzitorului este „împinsă”, locul permite. Apropo, pentru încălzirea uniformă a mufei ceramice, uneori înfășurarea se face cu un pas variabil - mai dens la margini, mai rar la mijloc. Pentru a nu pierde un loc pentru un termocuplu după acoperire, am marcat un mic cuiș în centru.
După înfășurarea încălzitorului, a făcut părțile laterale, astfel încât marginile mufei finisate să fie uniforme. Pentru aceasta, am folosit șipci învelite în polietilenă „mezel” subțire. Le-a asigurat cu garoafe. Plăcuțele s-au așezat pe un spațiu gol sub hârtie pentru a le alinia, s-au rostogolit puțin din aceeași sfoară pe gol.
Acoperirea a fost în două straturi. Acesta a fost realizat cu o spatulă de cauciuc. Masa în sine a fost preparată din sticlă lichidă și pulbere farmaceutică pentru copii - nu a existat pulbere de talc pur. Aproximativ ¾ sticlă de sticlă lichidă și 5 sticle de pulbere de 40 g fiecare au fost cheltuite pe un strat. Pulberea cu agitare a fost adăugată treptat la o porție de sticlă lichidă până la consistența smântânii groase. Compoziția rezultată a fost aplicată pe toate cele patru părți, uscată pe orizontală, ocazional răsturnându-se. Acoperirea s-a dovedit a fi foarte vâscoasă și practic nu s-a scurs.
După întărirea acoperirii mufei, el a început să dezasambleze semifabricatele și să îndepărteze mufa. Înghesuie cu grijă laturile, înfășura funiile sub ele. Scoase pereții de la capăt și începu să deruleze frânghia între mufa și gol. Aici se aștepta o ambuscadă - în primul rând, frânghia era destul de aspră, grosimea ei nu era deosebit de egală, de multe ori rămășițele micilor zvelte erau țesute în frânghie. Cel mai rău lucru a fost la colțuri. La final, pentru a nu deteriora mufa, frânghia a fost lăsată singură, iar baza de lemn a fost pur și simplu scoasă cu grijă.
Muffle nu era atât de uscată și durabilă. În lipsa unui fund, culcat, el s-a străduit și, dacă nu este format, apoi s-a apropiat de o paralelogramă. Dar după o noapte petrecută în picioare, un pic „înota”.
După câteva zile de uscare, am început să îl aprind. Muffle a pus în poziție verticală pe o bucată de carton de azbest, toate acestea, pe cărămidă de beton aerat, înfășurat deasupra cu izolație termică „primară” - un cordon gros de azbest. Acoperit cu alte câteva bucăți de carton din azbest.
Am făcut primele conexiuni printr-un fier de fier de 1,4kW conectat în serie. Fierul a redus curentul, regulatorul de temperatură după încălzire pornit timp de 5 ... 10 secunde. Cam o dată pe minut. Rezultatul a fost o încălzire foarte blândă - în 3 ... 4 ore, mufa a fost încălzită la 300 ° C. După câteva zile de uscare blândă, un încălzitor de 4 kW a fost pornit în serie. Lucrurile au mers mai distractiv. Peste 400 ° C, amidonul din pulberea bebelușului a început să se ardă, iar procesul a trebuit să fie transferat în aer liber.
Rezultatul este o brioșă cu pereți rigizi foarte ușori, asemănătoare cu ceramica. Cu o ușor atingere, se aude un sunet.
În general, experimentul a fost considerat reușit - a fost posibilă realizarea unei mufe pentru cuptorul de recoacere a sticlei, cu o temperatură de lucru de până la 600 ° C. Costurile sunt minime. Materiale de rulare. Pentru o utilizare mai sigură, după uscare completă, aplicați un alt strat de acoperire din interior. Uscați în mod similar. Dacă este necesar, o mulțime cu fund poate fi realizată în mod similar.
Lucrați la erori.
În primul rând, ar trebui să găsiți talc pur - ardeți-l pentru foarte mult timp și este neplăcut. Formularul ar trebui să fie făcut mai rotunjit, cu colțuri netezite, atunci nu vor fi dificultăți cu desfășurarea frânghiei. Odată cu dimensiunea mufei, m-am îndepărtat puțin, cu toate acestea, dorința de a folosi formularul finit mă justifică.Pentru matrițe și garnituri, este mai bine să folosiți o bucată uscată de lemn de esenta tare și alte materiale naturale - atunci puteți activa uscarea inițială activând-o, direct pe matriță, acest lucru vă va salva de la deformare. Mai mult, puteți încerca să ardeți forma - temperatura de aprindere, de exemplu mesteacăn, este de 330 ... 350 ° C. În același timp, nu este nevoie de garnituri și de o funie. Deoarece mufa nu va suferi eforturi mecanice la eliberare, această metodă este potrivită pentru versiunea de jos.
1. Browser G. (1985) Ghid pentru sinteză anorganică. V.1. Capitolul 9 Temperaturi ridicate.
2. Cuptor electric cu mușchi de casă.