Problema încălzirii la temperaturi ridicate se confruntă adesea cu stăpânul - poate fi tratarea termică a metalelor în instalații sanitare, topirea metalelor neferoase pentru eliminarea resturilor sau turnarea artelor, calcinarea materialelor, efectuarea reacțiilor la temperaturi ridicate. În activitatea de suflare a sticlei, un cuptor la temperatură ridicată este, de asemenea, un atribut indispensabil - după prelucrarea sticlei, este necesară recoacerea pentru a ameliora tensiunile interne, în caz contrar, produsul este foarte probabil să se spargă.
De regulă, recoacerea sticlei are loc la temperaturi care nu depășesc 600 ° C, acest lucru permite utilizarea de materiale obișnuite, nespecializate, ceea ce reduce considerabil costul construcției. Următorul descrie fabricarea unui prototip al unui astfel de cuptor. Muffle său este confecționat (tăiat) din două cărămizi refractare pentru fire, încălzitorul este un fir nichrom (spirale aliniate - piese de schimb pentru plăci electrice), izolația principală este din beton spumos sub formă de blocuri gata făcute. De asemenea, proiectarea a folosit materiale - puțin carton din azbest (izolație intermediară care compensează extinderea mufei), amestec de zidărie rezistent la căldură pentru cuptoare (pentru acoperirea încălzitorului de sârmă).
Cea mai scumpă parte a cuptorului a fost controlerul PID de temperatură cu AliExpress - o unitate de control a fost montată pe baza sa.
Ce se folosea la serviciu.
Instrumente.
Pentru fierăstraie cărămizi din beton, a fost folosit un ferăstrău manual. Găuri de foraj din beton spumant (conducte de încălzire) - burghiu pentru metal. Pentru a suda cablurile de încălzire, a fost folosit un mic invertor de sudură cu un electrod de grafit, dar puteți ajunge.
materiale
Pe lângă mufa finisată, au fost folosite patru blocuri de beton din spumă. Un pic de carton din azbest, sârmă nichrom, un amestec de zidărie refractară, fleacuri înrudite.
radiator
Fabricat din sârmă nichrom. Puterea este calculată de metodologie. Cea mai ușoară cale este să luați un încălzitor gata - o spirală nouă (fragilă) de la o sobă electrică pentru o putere adecvată. Spirala este nivelată, lungimea ei este măsurată și în funcție de dimensiunile geometrice ale mufei, se calculează numărul de viraje și pasul de înfășurare. Fețele mufei sunt marcate (pas) cu un creion și încălzitorul este înfășurat.Pentru a repara pasul de înfășurare și, în general, virajele, se încălzește cu o compoziție refractară. Sunt folosite aici cărămizi refractare „teracotă”, acordând atenție caracteristicilor.
Grosimea stratului de acoperire a fost de aproximativ 5 mm, o ieșire suplimentară în mijlocul mufei este medie. Două înfășurări de la o sobă electrică au fost înfășurate, pasul de înfășurare a fost de aproximativ 4 mm. Înfășurările sunt conectate în serie. S-a dovedit o valoare mai mică a puterii din gama recomandată pentru acest volum al camerei - ceva în jur de 300 W / l.
Conductele de încălzire
Cablurile scurte ale încălzitorului (nichrom) au fost sudate la firele de cupru cu un invertor de sudură reglat la cel mai mic curent - aproximativ 10A. Electrod grafit, dintr-o celulă galvanică eșuată. Flux - borax uscat sau o soluție de borax în apă (opțiune - în acid boric).
În plus, partea răsucită a firelor a fost îndoită de o buclă și fixată într-o parte a terminalului șurubului.
Test, prototip cuptor
Pentru testare, mufa trebuie izolată termic. Prima opțiune de izolare termică a fost ridicată - dintr-un cordon gros de azbest. O brioșă era înfășurată în mai multe straturi. Temperatura a fost controlată de un termopar (tip K sau crom-alumel) - la început, standard, care face parte din multimetru, apoi conectat la un schimbător unitate de control bazată pe un controler PID de temperatură.
Am un termocuplu destul de scurt - aproximativ 300mm. În fotografie - capetele sale sunt trecute prin peretele unității de control și conectate direct la bornele cu șurub ale regulatorului termic. Muffle și unitatea de comandă trebuiau aranjate în formă de T.
Este mai bine să efectuați prima pornire foarte treptat, astfel încât să evaporați fără probleme toată umiditatea rămasă în materiale - a funcționat astfel - încălzirea la 100 ° C, menținând timp de 3 ... 4 ore, 200 ° C, alte 2 ore, 300 ° C - 2 ore ș.a.
În timpul testelor, s-a dovedit un moment neplăcut - cordonul de azbest este „condiționat de azbest” doar condiționat - la exterior avea într-adevăr șuvițe de azbest, în interior, era ceva precum vata de bumbac. Toate acestea încep să fumeze și să se prăbușească la temperaturi peste 400 ° C, în timp ce azbestul „corect” funcționează până la 800 ° C. Acest cordon m-a lăsat la încercare pe cel anterior muffle - din talc cu sticlă lichidă.
Cordonul care a început să se descompună a fost îndepărtat, în același timp, a fost posibil să se evalueze deteriorarea acoperirii de argilă a încălzitorului. Era într-o stare foarte bună, era o crăpătură nefericită. Ca izolație termică de testare, s-a decis utilizarea betonului spumos - Yuri Nikolaevich Bondarenko - un om de știință, sticlar, astronom în corespondență, a sfătuit să folosească izolația termică din firimitură din beton spumos - funcționează ieftin și încrezător până la 600 ° C. El folosește un astfel de umplutură termoizolant pentru ceramică cilindrică (țeavă ceramică din reostat) și mufe metalice.
Deoarece mufa mea este cu pereți drepți și colțuri, s-a decis să folosesc blocuri întregi de beton spumos. Printre altele, acest lucru a făcut posibilă adăugarea, fără lipici, din blocurile montate, a unui prototip al unui cuptor cu mufe. Acest lucru face posibil pentru o perioadă de timp, renunțând la inconveniente în timpul funcționării, să folosească cuptorul pentru a evalua rata de distrugere a unui material care nu este destinat pentru astfel de temperaturi. La sfârșitul perioadei de încercare, concluzionați dacă merită să faceți un cadru metalic cu o ușă și un mecanism de deschidere.
Deasupra acoperirii refractare, înfășurați mufa cu mai multe straturi de carton de azbest. Acesta este un material foarte bun, ieftin, în jurul căruia se umflă pe nedrept isteria cea mai completă. Nu trebuie să vă fie frică de asta, trebuie să respectați unele dintre caracteristicile de a lucra cu substanțe și materiale potențial periculoase. În acest caz, nu respirați praf de azbest în mod regulat. Orice operațiuni de formare a cartonului din azbest, este mai bine să se efectueze, după umectarea materialului. După ce l-ați înmuiat bine, puteți modela practic detaliile necesare din azbest. Aici s-a folosit azbest vechi, second-hand, din două soiuri. Până la uscare completă, izolația este fixată cu o brățară de sârmă de cupru.
Pe cărămida finală, în spate, s-au făcut două tăieturi pentru cablurile de cupru ale încălzitorului și s-a găurit o gaură pentru termocupla.
termocuplu
Pe Ali Express, a fost achiziționat un set de trei termocupluri de tip K. Fără coajă, din fire groase, în „margele” ceramice speciale, cu două canale în fiecare. Fiecare termocuplu are aproximativ 300 mm lungime. Este destul de incomod să le folosești fără fire speciale de „compensare”. Pentru a nu aștepta o livrare îndelungată, le-am confecționat, fire, dintr-un termocuplu de carcasă înrudit (de asemenea, de tip K) de la un multimetru. Este ieftin și este realizat din fire flexibile foarte subțiri. Termocupla „tester” a fost deja folosită de mai multe ori în locuri diferite, ca urmare a tuturor evoluțiilor sale, a fost redusă semnificativ, a fost necesară, cu reticență, utilizarea unui alt rigid, eliberându-l de ceramică.
S-a dovedit și un miracol - capătul dur este fixat în mod convenabil și sigur în bornele controlerului, centrul moale vă permite să poziționați unitatea de control în poziția dorită. Firurile subțiri sunt încorporate în termotuburi, toate conexiunile se realizează prin sudare conform Bastanov („300 de sfaturi practice”), precum și cablurile de încălzire - 10A, electrod grafit, burghiu. Nu uitați să conectați firele „în același mod” - cromă la cromă, kopel la kopel. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să sudați un termocuplu de la fiecare pereche (în același timp pentru a exersa) și să îl conectați la regulator, marcați „+” și „-”.
Concluzie, concluzii, erori
Soba în această formă a fost folosită puțin mai mult de o lună, aproape în fiecare zi. Față de fotografie, s-a dispus un decalaj de 40 ... 50 mm între partea de jos a cuptorului și masă, pentru ventilare - umiditatea din blocurile poroase de beton evaporate în primele porniri. Cuptorul este așezat pur și simplu pe două bare de lemn - la o temperatură de lucru de 550 ° C, pereții exteriori au fost încălziți foarte moderat - nu mai mari de 40 ° C pentru multe ore de funcționare. Deteriorarea izolației termice este, de asemenea, nesemnificativă - pe suprafața interioară a blocurilor sunt fisuri superficiale. În general, starea este bună, puteți realiza un cadru metalic.
În fotografie, cea mai „distrusă” placă este cea de sus, are singura fisură adâncă, părțile rămase arată mult mai bine. Izolația termică a fost studiată periodic și se poate spune că distrugerea sa principală a apărut la prima dată în funcționare, în conformitate cu teoria fiabilității.
De parcă nu ar exista erori semnificative, cu toate acestea, ceva poate fi îmbunătățit. În primul rând, „rata de încălzire” este destul de mică - puterea de încălzire este puțin mică. Cuptorul câștigă temperatura de funcționare, dar în două ore cu coada. Acesta a fost rezultatul folosirii spiralelor gata făcute de la sobele electrice. Există două dintre ele, conectate în serie. Poate fi conectat în paralel, dar nu există o nevoie specială. O rată scăzută de încălzire va facilita lucrul cu sticla, reduce șocul termic, ceea ce în cazul nostru (utilizarea materialelor ieftine de uz general) este foarte util. În timpul lucrului obișnuit în atelier, nu se întâmpină niciun inconvenient.
Conductele de încălzire. Trebuie spus că frumosul compus cupru-nichrom nu a fost niciodată făcut - satisfăcător, dar nimic mai mult. Probabil cazul este în materiale foarte diferite. Sudurile de cupru-cupru sau nichrom-nichrome sunt mult mai bune, iar aici există o oportunitate interesantă - de a trage o ieșire neîncălzitoare dintr-un încălzitor. Concluzia trebuie făcută și cu sârmă nichromă, dar cu o secțiune mult mai mare (două sau trei sunt pliate la fel). Rezistența la ieșire va fi mult mai mică, nu va fi încălzită și va trebui sudată materiale uniforme. Ei bine, sau nu vă bateți deloc cu sudarea și trageți concluzii cu același fir cu care s-a înfășurat încălzitorul - lăsați capetele lungi, apoi închideți-le în „margele” ceramice sau de lut.
