Муфельная печь для плавки металла своими руками: инструкция по изготовлению

Муфельная печь для расплава или закалки металлических изделий – прибор, позволяющий домашнему мастеру выполнить определенную работу. Простой агрегат, способный работать на разных видах топлива, для самостоятельного изготовления достаточно обладать навыками выполнения слесарных и электросварочных работ.

Устройство и схема

Устройство муфельной печи для плавки металла состоит из:

• в большинстве случаев стального корпуса. Для домашнего использования лучше выполнить его из жаростойкого металла или нержавейки. Но можно использовать конструкционную сталь. Толщина листа 1,5-2 мм;
• слоя внутренней теплоизоляции. Для домашних печей используют шамотный кирпич или другой теплоизоляционный материал, выдерживающий температуры нагрева до 1000⁰ — 1200⁰;
• стальной корпус можно обложить наружным слоем керамических плиток или огнеупорным кирпичом;
• электрических или газовых нагревательных элементов. Газовые горелки лучше приобретать в специализированных магазинах. Электрическая печь может оснащаться самодельными спиралями из нихрома или фехраля. Толщина проволоки – 1 мм. Фехралевая проволока дешевле, но она уступает нихрому по уровню сопротивлению воздействия агрессивной среды и долговечности спирали;
• системой автоматического или ручного управления работой техники. Установив тепловые датчики вы сможете легко управлять температурным режимом и временем поддержания заданной температуры.

к содержанию ↑

Материалы и элементы для работы

Муфельная печь для плавки алюминия своими руками или закаливания стальных деталей – для производства подготавливаем полный набор материалов. Нам потребуется:

• шамотный кирпич;
• теплоизоляция;
• листовой металл или любой подручный материал. Если есть старый сейф с внутренним слоем песка, значит вам повезло. Такая печь прослужит долгий срок и позволит сэкономить на наружном слое теплоизоляции;
• огнеупорная глина, песок или готовая смесь для кладки кирпича. Для заделывания щелей и пустот можно приобрести огнестойкий герметик или использовать раствор;
• электрический кабель, керамические изоляторы, автомат для подключения в щитке.

к содержанию ↑

Необходимые инструменты

Инструмент должен быть исправным:

• инструмент электрика;
• инструмент каменщика, шпатель;
• сварочный аппарат и средства защиты сварщика;
• сварочные электроды для сваривания конструкционной стали;
• болгарка с защитными очками;
• зачистной и отрезные диски;
• электродрель с набором сверел.

к содержанию ↑

Пошаговая инструкция по изготовлению

Муфельная печь для плавки металла своими руками — для такого прибора лучший вид топлива электричество. С его помощью можно разогреть металл до температуры плавления. Разберем подробно этапы проведения работ по самостоятельному изготовлению нагревательного агрегата.

к содержанию ↑

Изготовление конструкции муфеля

В зависимости от материала и конфигурации корпуса начинаем делать отсек для нагрева металла.

Можно сделать печь и без стального каркаса, но тогда потребуется уложить печь в слой теплоизоляции. Используем материалы, способные выдерживать высокие температуры. Но лучше сделать коробку из листового металла или из старой бочки или даже холодильника. Этапы работ:

1. Начинаем готовить блоки для обкладки огнеупорной камеры. Для небольшой камеры понадобится 7 шамотных больших кирпичей. С их помощью можно соорудить прямоугольную или цилиндрическую камеры нагрева и закаливания металла. Если требуется соорудить круглый отсек, понадобится болгаркой вырезать трапециевидные заготовки и предварительно укладывать их в конструкцию, намечая каждую деталь.
2. Подрезав грани, устанавливаем детали на ровную поверхность и несильно стягиваем их проволокой. Проверяем плотность прилегания граней блоков и отсутствие больших зазоров. Если нужно подрезаем блоки и снова собираем всю конструкцию на проволоке.
3. Обеспечив плотность прилегания деталей, выкладываем их в ровный ряд и длиной линейкой размечаем пазы для укладки нагревательных элементов печи — спиралей из нихромовой проволоки. В зависимости от диаметра самодельной или покупной спирали размечаем ряды так, чтобы они не соприкасались между собой. Если это произойдет – это грозит коротким замыканием и сработкой автомата и это в лучшем случае. Минимальный зазор – 20-30 мм.
4. Канавки выбираем дрелью с шарошкой или сверлом или болгаркой. Борозды лучше сделать под небольшим уклоном вниз, чтобы спирали не могли выпасть. Работа кропотливая и требует внимательности, не торопимся.
5. После проверки точности пропилов и исправления, неточных мест стыковки пазов переходим к сборке муфельной конструкции. Закрепляем блоки с помощью термостойкого клея или раствора. Самодельную смесь готовим из равных частей шамотной глины и просеянного кварцевого песка.

Для изготовления муфеля, небольшого по габаритам, можно использовать простую глину. Для этого выполняем несколько дополнительных операций:

1. Из картона или тонкого пластика делаем опалубку для заливки жидкого раствора глины, либо можно использовать обрезанную бочку. Учитываем толщину стенок и размеры корпуса печи.
2. Замачиваем раствор на 2-3 дня, чтобы он растворился и разбух. Такая смесь становится пластичной.
3. После этого заливаем в опалубку раствор. Толщина стенок – 50-70 мм. Обязательно уплотняем и протыкаем его тонким стержнем для удаления пузырей воздуха и монолитности конструкции.
4. Оставляем деталь до полного засыхания глины. Делаем пазы для укладки спиралей или отверстия для установки газовых горелок и вывода проводов.
5. Готовый глиняный муфель обязательно закаляем в печи и только после этого устанавливаем в корпус.

Такая монолитная обожженная конструкция будет прочной и не уступит по характеристикам муфелю из шамотного кирпича.

к содержанию ↑

Готовим и устанавливаем нагревательную спираль

Спираль можно приобрести в магазине или намотать самостоятельно (толщина проволоки нужна — 1,2 мм.):

• Понадобится запас проволоки из нихрома или другого сплава и простой пруток, подходящего сечения. Зажимаем конец прутка и проволоки в тисках и начинаем плотно наматывать спираль.
  
• Витки можно укладывать вплотную, но без перехлестов. После намотки спираль немного растягиваем по длине, чтобы между витками был определенный зазор.

Далее:

1. Готовые спиральки укладываем в подготовленные пазы в корпусе муфеля и фиксируем скобками из нихрома. Устанавливая скобки, следим, чтобы они не перемкнули виточки между собой. Для крепления еще используют раствор для кладки кирпича из глины и песка. Этот материал не проводит электрический ток.
2. Рассчитанные по мощности спирали обеспечат высокую температуру в печи. Для увеличения производительности и экономии электроэнергии советуем сделать несколько нагревательных контуров, которые можно включать отдельно. Так мы сможем поддерживать необходимую температуру в начале обжига металла и постепенно доводить ее до максимальной.
3. В местах выхода из корпуса закрываем проволоку керамическими предохранителями, а сразу после выхода подключаем медный электрический кабель большого сечения. Заводим кабель в электрический щиток и подключаем его к отдельному автомату. Печь должна быть надежно защищена от токов короткого замыкания, для защиты обязательно заземляем ее и подключаем к отдельному УЗО.

Важно! Для домашней печи лучше использовать нихром. Этот материал способен выдерживать высокую температуру и длительное нахождение в агрессивной среде. Минимальное сечение витков спирали – 1 мм.

Для нагрева деталей можно использовать газовые горелки.

к содержанию ↑

Работы по установке в муфель газовой горелки

Газовый нагревательный элемент лучше приобрести в магазине, хотя народные умельцы могут выполнить эту работу своими руками. Но советуем подумать о безопасности и отправиться в специализированный магазин.

Если вы обладаете опытом изготовления аналогов, такую конструкцию делаем по определенной схеме:

• для изготовления корпуса горелки подготовим отрезок стальной, лучше медной трубки. Диаметр 8-10 мм. Длина заготовки – 150 мм;
• возле одного конца сверлим сквозное отверстие для соединения с газовой трубой или шлангом;
• на боковой стенке размечаем и сверлим несколько отверстий. Отверстие делаем только с одной стороны. Эти отверстия служат для поджигания факела;
• на обоих концах горелки нарезаем резьбы;
• посередине горелки сверлим не сквозное отверстие, оно будет служить для сброса газа;
• торцевую сторону закрываем. Накручиваем заглушку. Ко 2 стороне подсоединяем шланг от газового баллона.

Горелка устанавливается с помощью хомутов. Не забываем установить на подводящем шланге клапана, защищающего от обратного удара.

к содержанию ↑

Финальные работы

Муфельная печь — горн своими руками почти готова. Остается собрать все детали в единую конструкцию. Полость между муфельным устройством и корпусом заполняем свободное пространство утеплителем.

Если нужна печь для плавления небольшого количества металлов, на верхней детали делаем небольшой вырез по габаритам тигля и ужесточаем края прутком или уголками. Теперь после включения печи в работу можно устанавливать тигель с медью или алюминием и расплавлять металл.

После окончания всех работ проверяем правильность сборки и включаем прибор в сеть переменного тока. Сначала печь будет сильно дымить, не пугайтесь – это выгорает смазка, краска или грязь. После первого включения дыма станет значительно меньше.

к содержанию ↑

Правила эксплуатации

Электрические или газовые печи для расплавления материалов или закаливания деталей – приборы повышенной опасности.

Перед началом работ обязательно проверяем надежность подключения к газовой сети или изоляцию проводов и состояние спиралей. В помещении необходимо обеспечить надежную систему вентиляции.

Печь устанавливаем на теплоизоляционную подставку. Лучше взять несколько шамотных кирпичей и склеить их жаростойким клеем.

Не рекомендуем работать в такой одежде, как на фото:

Только спецодежда сможет защитить вас от ожогов при работе с расплавленным металлом. Только спилковые перчатки соответствуют правилам охраны труда. Одежда из плотного материала. Все участки тела должны быть закрыты, обувь из плотной кожи или заменителя. Никаких тапочек или сланцев.

к содержанию ↑

Вывод

Самодельные или промышленные печи для закаливания металла или его плавления – все эти конструкции должны обеспечивать безопасность и комфортность в работе с нагревательными приборами. Сделать конструкцию самостоятельно несложно, справиться сможет даже новичок. Главное внимательно и ответственно выполнять все рекомендации и правила выполнения работ.

как сделать печку с тигелем для металла

Алюминиевые сплавы обладают невысокой температурой плавления и хорошей обрабатываемостью деталей. А в хозяйстве всегда найдётся много алюминиевого лома.

Поэтому алюминий часто плавят в домашних условиях для замены нестандартных или мелких частей механизмов: отливают болванку, а после обрабатывают её на токарном станке. Иногда из алюминия своими руками изготавливают сувениры и небольшие предметы интерьера.

Устройство плавильной печи

Самодельные печи для плавки алюминия состоят из корпуса — металлического цилиндра (2), облицованного огнеупором (шамотом с песком или бетоном). Внутри шахты находится древесный уголь (8), служащий топливом. В него устанавливается тигель (3) — ёмкость, в которой будет плавиться металл. Тиглем может быть толстая консервная банка, чайник или любая ёмкость из нержавеющей стали.

В нижней части шахты (6) сделано отверстие для нагнетания воздуха (7) через решетчатое основание (4), что позволяет поддерживать горение и регулировать температуру в печи.

В качестве нагнетателя применяют фен или трубу пылесоса. Заслонка (5) необходима для отведения излишнего воздуха.

Для печей ёмкостью несколько десятков килограммов нужна крышка (1) для быстрого и равномерного прогревания металла. В маленьких печах можно обойтись без неё.

Элементы печи не должны деформироваться и плавиться при нагреве. Поэтому использование алюминиевых корпусов, трубок и тиглей недопустимо. Лучше всего для постройки конструкции взять стальные или чугунные детали.

Справка. В качестве топлива для плавки алюминия используют также природный газ или электроэнергию.

Как сделать печь для плавки металла?

Создание небольшого агрегата, позволяющего расплавить несколько килограмм алюминиевого лома — задача несложная. Для выкладки печи на садовом участке потребуются следующие материалы:

• красные кирпичи — 20—25 шт.;
• высокая консервная банка — 1 шт.;
• гриль-решётка — 1 шт.;
• сушильный фен — 1 шт.;
• кусок трубы, по диаметру подходящий к выходному отверстию фена — 1 шт. ;
• моток изоленты;
• отрезок стальной проволоки длиной 30—50 см;
• уголь для розжига (количество зависит от того, сколько алюминия нужно расплавить).

Кирпичи будут являться одновременно и корпусом, и огнеупорным покрытием печи, консервная банка выполнит роль тигля. В верхней части банки делаются два отверстия напротив друг друга, и через них продевается проволока. За неё можно будет поднять и вытащить тигель с расплавом из печи. Воздух будет подаваться от включённого в режиме холодного воздуха фена. К выходному отверстию фена необходимо скотчем или изолентой примотать кусок трубы — это и будет воздухопровод.

Такая простая схема печи удобна тем, что инструментов для её создания фактически не требуется, все выполняется руками.

Важно! Не использовать для печи элементы с цинковым покрытием, т. к. при плавке алюминия будут выделяться токсичные пары цинка.

План установки кирпичного колодца

1. Выкладывается один ряд кирпичей в виде прямоугольного колодца. Внутренние габариты отверстия должны составлять примерно длину и ширину одного кирпича. На одной из сторон два кирпича выкладываются так, чтобы образовать коридор для воздуховода. Ширина коридора равна диаметру трубки для подачи воздуха.
2. На выложенный ряд устанавливается решётка. Вместо решётки от гриля можно использовать любую металлическую крышку или пластину с отверстиями для подачи воздуха.
3. На решётку выкладывается второй ряд кирпичей, уже без зазора для воздуховода.

Фото 1. Законченный кирпичный колодец для плавильной печи. Края усилены металлическими полосами, видно отверстие воздуховода.

4. Создаётся воздуховод. К фену скотчем или изолентой приматывается кусок трубы. Для обеспечения прочности конструкции место соединения оборачивается плотной бумагой, а потом соединяется клейкой лентой. Изолента — более эластичный материал по сравнению со скотчем, поэтому работать с ней удобнее. Также скотчем на фене фиксируется кнопка подачи холодного воздуха. Готовый механизм подводится к нижнему ряду кирпичей.
5. В печной колодец на решётку насыпается и растапливается уголь для розжига. Включается фен, который активизирует процесс горения.

Совет. Интенсивность подачи воздуха можно регулировать, изменяя режим работы фена, а также расстояние между трубой и окном для воздуховода.

6. Консервная банка устанавливается на верхний ряд кирпичей за продетую в неё проволоку. Подобно котелку над костром, она висит над решёткой.
7. После растопки печи и установки тигля третьим рядом кладутся ещё два кирпича так, чтобы из прямоугольного отверстия получить квадратное. Это зафиксирует банку внутри корпуса и быстрее разогреет печное пространство.

После разогрева банки в неё можно загружать лом для переплава. Признаком прогрева банки служит её покраснение.

Важно! Плавить алюминий рекомендуется в подогретом тигле. При загрузке холодного лома в холодную банку больше вероятность того, что ёмкость прогорит, и алюминий вытечет из банки прямо на уголь.

Принцип устройства и работы такой печи очень прост и не вызывает трудностей. Однако всегда стоит помнить о технике безопасности:

• работать в огнеупорных перчатках;
• избегать попадания воды в расплав;
• не использовать материалы, содержащие токсичные вещества.

Вам также будет интересно:

Конструкция из двух банок

Другой разновидностью самодельной печи для плавки алюминия является конструкция из двух больших банок. Одна из них служит корпусом, в котором вырезается отверстие для подачи воздуха, а дно второй банки с отверстиями служит рассекателем.

Внутрь банок устанавливается тигель.

Такой аппарат очень компактен, и небольшие объёмы металла можно плавить даже в проветриваемом гараже. Однако конструкция не отличается устойчивостью и огнеупорностью, и прослужит лишь несколько циклов.

Возможные проблемы и их решение

Небрежно собранный аппарат приводит к неэффективной работе печи и делает её опасной для использования. Вот несколько моментов, на которые следует обратить внимание:

• Щели и зазоры в кирпичном корпусе. Их могут образовывать сколы на кирпичах или неплотное прилегание огнеупоров друг к другу. Зазоры снижают КПД топлива, уменьшают интенсивность и температуру горения. Алюминий в тигле может просто не расплавиться.

Поэтому после выкладывания каждого ряда проводится визуальная проверка на наличие отверстий. Дыры замазываются песчано-глинистой смесью или закрываются огнеупорным материалом.

​

Бетонный раствор рекомендуется использовать лишь в случае стационарного агрегата, который не планируется разбирать. Но не следует использовать асбестовые листы и крошку в местах нагрева печи, т. к. этот материал является канцерогеном.

• Нарушение горизонтального уровня постройки. Перекос снижает устойчивость конструкции и создаёт условия для неравномерного распределения угля. Как следствие — неравномерный прогрев тигля и металла в нём.

Выкладка каждого, особенно нижнего ряда кирпичей контролируется уровнем. Также горизонтальность можно проверить, поставив на решётку банку с водой. На ровной поверхности верхняя кромка воды будет параллельна краю банки.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается, как изготовить плавильню для алюминия.

Печь для алюминия своими руками — легко!

Желание иметь дома небольшую плавильную печь легко осуществимо, не требует больших вложений, знаний и времени для постройки. Можно самостоятельно соорудить агрегат ёмкостью до 10 кг расплавленного металла и изготавливать сувениры, фурнитуру или заготовки для мелких алюминиевых деталей. Температура, достигаемая в домашней печи, позволяет плавить большинство алюминиевых сплавов за короткое время (несколько десятков минут в зависимости от объёма лома).

Конечно, качество получившегося металла отличается от промышленного. Алюминий, расплавленный в домашних условиях, содержит повышенное количество окисных плёнок, загрязнений, менее стабилен по химическому составу. Но всё же он будет пригоден для использования в быту.

Муфельная печь своими руками — устройство, расчеты и инструкция по изготовлению печи для плавки

Муфельная печь является неотъемлемым оборудованием мастерских, занимающихся ювелирным искусством или изготовлением керамических изделий. Этот прибор позволяет создать необходимые температурные режимы для нагревания и плавления металла, обжига керамики или соединение эмалей со стеклом. Используется муфельная печь также при изготовлении изразцов, при закалке этих изделий и укрепления эмалевого слоя. Немало и других вариантов использования такого оборудования.

Муфельная печь своими руками

Приборы заводского изготовления имеют достаточно высокую стоимость. Но ведь вполне возможно изготовить подобное оборудование с необходимыми для работы характеристиками и самостоятельно. Муфельная печь своими руками довольно часто собирается мастерами, занимающимися одним из названных выше типов работ.

А для того чтобы прибор функционировал эффективно, необходимо не только правильно подобрать материал и изготовить саму высокотемпературную камеру, но и правильно просчитать рабочие параметры электротехнической части, приобрести требуемые комплектующие и произвести грамотный монтаж.

Обо всем этом и пойдет речь в данной публикации.

Что такое муфельная печь?

Разновидности муфельных печей

Существует довольно большое разнообразие типов муфельных печей, которые подразделяются по целому ряду критериев — по источнику используемой для нагрева энергии и мощности, по линейным параметрам и расположению рабочей камеры и другим признакам.

Один из многочисленных примеров самостоятельно изготовленной муфельной печи

• По роду используемого источника энергии для осуществления нагрева подобные печи можно подразделить на три варианта — это твердотопливные (как правило, угольные), газовые и электрические.

— Безусловно, в наше время самыми эффективными моделями считаются электрические муфельные печи. Их удобство состоит в возможности достичь необходимо высокой температуры в кратчайший срок, а также в относительной безопасности при правильной сборке и соблюдений всех требований по эксплуатации. При использовании электрических печей предоставляется возможность очень точно устанавливать и контролировать температуру нагрева в рабочей камере. Такие приборы отличаются компактностью и могут применяться для работы даже в небольшой по площади мастерской (или даже в квартире) от сетевого напряжения в 220 вольт, если, конечно, позволяет мощность линии питания. Розетка, через которую планируется подключать прибор в сеть, должна в обязательном порядке должна быть заземлена. Других требований, по сути и нет, так что установка такой электрической печи не потребует никаких административных процедур, вроде получения соответствующих разрешений на эксплуатацию.

— Собирать в кустарных условиях прибор, работающий на газе — настоятельно не рекомендуется. Дело в том, что самодельные газовые приборы категорически запрещены к эксплуатации из-за их повышенной опасности, и могут возникнуть очень серьезные проблемы с контролирующими организациями.

— Печь, нагреваемая от сгорания угля, недостаточно эффективна, так как долго входит в рабочий режим, для нее необходимо отдельное помещение, а также появятся дополнительные хлопоты, связанные с доставкой твердого топлива и организацией его правильного хранения. Правда, справедливости ради, следует отметить, что угольные муфельные печи долго нагреваются, но зато и дольше поддерживают достигнутую температуру. И в плане экономичности эксплуатации они тоже выигрывают по сравнению с электрическими приборами.

Но преимущества электрической муфельной печи все же значительно перевешивают ее единственный существенный недостаток – высокую стоимость электроэнергии. Поэтому в дальнейшем разговор пойдет только об этом варианте.

• В зависимости от предназначения муфельной печи, она может иметь вертикальное или горизонтальное расположение топки. Кроме этого приборы могут подразделяться на трубчатые,  колпаковые, иметь иные специфические формы.

Печи с горизонтально расположенной камерой более просты в изготовлении и удобны в эксплуатации. Они обладают достаточной функциональностью, например, позволяют плавить многие металлы, обжигать керамику, закалять стальные изделия.

Цены на муфельную печь

муфельная печь

Конструкция муфельной печи

Сразу нужно определиться с тем, что же такое муфель, чтобы в дальнейшем не возникало вопросов по названию прибора. Итак, под этим термином понимают закрытую камеру, в которой создается необходимая для того или иного технологического процесса температура, но при этом исключается контакт обрабатываемого материала с самим топливом или с продуктами его сгорания. В случае с электричеством продуктов сгорания уже не может быть просто по определению, но все же название «муфельная печь» прижилось – их за сходности технологических операций, выполняемых с помощью такого оборудования.

Муфельная печь может иметь разную конструкцию. При создании ее электрического варианта используются те или иные нагревательные элементы, в зависимости от того, какая температура должна быть достигнута в рабочей камере. Как правило, диапазон температур лежит в диапазоне от 200 до 1000÷1100 градусов — этого бывает достаточно для качественного обжига керамики, плавления или закалки многих металлов. Но в некоторых случаях необходимо достичь нагрева и до 1300÷1500 градусов — правда, такие печи уже обычно используются в производственных или лабораторных условиях.

Пример распространённой конструкции муфельной печи.

• Нагревательная камера изготавливается из шамотного огнеупорного кирпича или же плит ШПГТ-450, устойчивых к экстремально высоким температурам и химически нейтральных к воздействию щелочей или кислот. Плиты более удобны в использовании, так как имеют достаточно большие линейные размеры. Поэтому, в отличие от кирпича, из одной плиты можно сразу изготовить одну стенку камеры. Кроме того, они обладают оптимальной для подобных условий эксплуатации толщиной, составом и структурным строением, что позволяет быстро нагнетать и поддерживать внутри печи необходимую температуру.
• Для снижения теплопотерь с наружной стороны муфельная камера оборачивается теплоизоляционным жаростойким материалом. Чаще всего для этой цели используется минеральная вата на базальтовой основе, как самая устойчивая к спеканию. Сокращением теплопотерь повышается КПД прибора — печь значительно быстрее нагревается, дольше удерживает высокие температуры и расходует при этом меньше энергии из внешнего источника.

Если для формирования камеры используется шамотный кирпич, то теплоизоляционный слой делается толще. Это и понятно — плиты обладают более высокими термоизоляционными характеристиками и имеют меньшее количество стыковочных швов, которые также часто являются причиной теплопотерь.

Ранее для изоляции муфельной камеры широко использовался асбест. Сегодня же его практически не применяют по двум причинам – он при нагревании выделяет довольно значительное количество вредных веществ, и, нагреваясь до температуры в 1000 и более градусов, теряет свои внутренние связи, постепенно превращаясь в крошку.

• В качестве нагревательного элемента, устанавливаемого внутри камеры, чаще всего используется спираль. При самостоятельной сборке печи и спираль обычно изготавливают своими силами из специальной проволоки, о характеристиках которой будет сказано ниже.
• Для муфельной камеры с помощью сварки изготавливается металлический каркас из стального уголка, который после монтажа в него утепленной муфельной камеры обшивается металлическим листом толщиной в 1,5÷2 мм.
• Дверца камеры должна иметь такую же толщину, что и стены, а также дополнительно оснащена слоем термоизоляции, например, из той же минеральной ваты. Кроме того, на дверцу устанавливается надежный запор, который будет плотно прижимать ее к передней части нагревательной камеры. В качестве запора используются задвижки, закрутки, притягивающие крюки и другие подобные приспособления.

Монтируются дверцы на навесные петли, которые фиксируются на каркасе с помощью сварки. Дверца может быть распашной, откидной или даже съемной, если, например, предполагается изготовить печь, открывающуюся сверху. Последний вариант скорее можно назвать крышкой, нежели дверце. Он довольно удобен в эксплуатации, но вот практичным его никак не назовешь — при снятии крышки камера сразу открывается по все длине, что способствует быстрой и массовой утечке выработанного тепла.

• Для электрического варианта муфельной печи одним из важнейших ее узлов является система управления прибором, включающую в себя достаточно много элементов. Имеет достаточно сложную конструкцию, которая собирается согласно проведенным расчетам по заранее составленной схеме. Впрочем, нет недостатка и в готовых решениях этой проблемы.

Проведение расчетов электрического нагревателя для самодельной муфельной печи

В связи с тем, что эту часть конструкции можно назвать самой сложной, ее расчетам и сборке стоит посвятить отдельный раздел статьи.

Для проведения подобных расчетов потребуются некоторые исходные данные. К ним  относятся размеры создаваемого прибора и его предполагаемая мощность, материал изготовления нагревателя, уровень необходимых температур в муфельной камере, размещение и особенности конструкции нагревательных элементов. Результатом же проведения расчетов станет диаметр используемой для нагревательного элемента проволоки и ее необходимая длина.

Нагреватели для муфельной электрической печи чаще всего делаются спиральными – навиваются из проволоки с высокими показателями сопротивления и термостойкости.

Мощность печи напрямую зависит от размера муфельной камеры и материала, применяемого для его изготовления. Объем камеры определяется самостоятельно, в зависимости от параметров изделий, которые в нее будут помещаться для обработки.

В связи с тем, что стенки муфеля изготавливаются чаще всего шамотного кирпича или из плит ШПВ-350, которые обладают высокими теплоизоляционными качествами, а в качестве дополнительного теплоизолятора используются такие материалы, как муллитокремнеземистый войлок (МКРВ) или минеральная вата на базальтовой основе, можно оперировать некоторыми эмпирическими рекомендациями (то есть обоснованными опытом практического применения подобных конструкций).

Итак, при определении мощности будущей печи можно отталкиваться от размеров муфельной камеры (в литрах) и следующих эмпирических значений удельной мощности (Вт/л):

Объем муфельной камеры печи (литры)	Рекомендуемая удельная мощность печи (Вт/л)
1÷5	300÷500
6÷10	120÷300
11÷50	80÷120
51÷100	60÷80
101÷500	50÷60

• Чтобы определить объем камеры в литрах, просто перемножают ее линейные размеры (ширину, высоту и глубину), естественно, с учетом используемых единиц измерения. Не забываем, что 1 литр равен 0,001 м³, или 1 дм³, или 1000 см³, или 1000000 мм³.
• По найденному объему камеры определяем оптимальное значение удельной мощности, умножаем его на объем – и получаем искомую величину мощности печи в ваттах.

Есть нюанс – диапазон указанных значений, указанный в таблице, довольно широк. Можно взять или среднее значение, или применить интерполяцию, то есть в максимальной степени привести к показателю объема.

• Далее нужно найти силу тока, проходящего через нагревательный элемент, для обеспечения рассчитанной мощности. Это просто: подставляем значения в формулу  закона Ома – и определяем значение силы тока в амперах:

I = P / U.

I – сила тока, проходящего через нагреватель.

Р – определённая выше мощность муфельной печи;

U – напряжение питания. Расчёты проводим в данном случае для однофазной сети, то есть напряжение равно 220 вольт.

Упростим несколько читателю задачу – ниже размещен калькулятор, который позволит быстро и точно найти мощность муфельной печи, исходя из размеров рабочей камеры, и силу тока на нагревательном элементе.

Калькулятор расчета мощности электрической муфельной печи и силы тока на ее нагревательном элементе

Перейти к расчётам

• Итак, эти два параметра найдены. Но вопрос – а зачем они нужны далее?

— Во-первых, по этим исходным значениям несложно определить требуемое сопротивление нагревательного элемента.

R = U : I

R – общее сопротивление нагревательного элемента.

Имея значение общего сопротивления и зная удельное сопротивление проволоки, которая используется для изготовления нагревательных спиралей, можно найти длину проводника, из которого эта спираль будет навиваться.

— Во-вторых, есть еще один важный момент – сила тока напрямую влияет на выбор сечения проволоки. Дело в том, что если применить материал с заниженными возможностями, то слишком большой ток вызовет его быстрый перегрев, плавление или перегорание.

Можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже.

Таблица допустимого соответствия сечения нихромовой проволоки силе тока в цепи и температуре нагрева.

D (мм)	S (мм ²)	Температура разогрева проволочной спирали, °C
		200	400	600	700	800	900	1000
		Максимальная допустимая сила тока, А
5	19.6	52	83	105	124	146	173	206
4	12.6	37	60	80	93	110	129	151
3	7.07	22.3	37.5	54.5	64	77	88	102
2.5	4.91	16.6	27.5	40	46.6	57.5	66.5	73
2	3.14	11.7	19.6	28.7	33. 8	39.5	47	51
1.8	2.54	10	16.9	24.9	29	33.1	39	43.2
1.6	2.01	8.6	14.4	21	24.5	28	32.9	36
1.5	1.77	7.9	13.2	19.2	22.4	25.7	30	33
1.4	1.54	7.25	12	17.4	20	23.3	27	30
1.3	1.33	6.6	10.9	15.6	17.8	21	24.4	27
1.2	1.13	6	9.8	14	15.8	18.7	21.6	24.3
1.1	0.95	5.4	8.7	12.4	13.9	16.5	19.1	21.5
1	0.785	4.85	7.7	10.8	12.1	14.3	16.8	19.2
0. 9	0.636	4.25	6.7	9.35	10.45	12.3	14.5	16.5
0.8	0.503	3.7	5.7	8.15	9.15	10.8	12.3	14
0.75	0.442	3.4	5.3	7.55	8.4	9.95	11.25	12.85
0.7	0.385	3.1	4.8	6.95	7.8	9.1	10.3	11.8
0.65	0.342	2.82	4.4	6.3	7.15	8.25	9.3	10.75
0.6	0.283	2.52	4	5.7	6.5	7.5	8.5	9.7
0.55	0.238	2.25	3.55	5.1	5.8	6.75	7.6	8.7
0.5	0.196	2	3.15	4.5	5.2	5.9	6.75	7.7
0.45	0.159	1. 74	2.75	3.9	4.45	5.2	5.85	6.75
0.4	0.126	1.5	2.34	3.3	3.85	4.4	5	5.7
0.35	0.096	1.27	1.95	2.76	3.3	3.75	4.15	4.75
0.3	0.085	1.05	1.63	2.27	2.7	3.05	3.4	3.85
0.25	0.049	0.84	1.33	1.83	2.15	2.4	2.7	3.1
0.2	0.0314	0.65	1.03	1.4	1.65	1.82	2	2.3
0.15	0.0177	0.46	0.74	0.99	1.15	1.28	1.4	1.62
0.1	0.00785	0.1	0.47	0.63	0.72	0.8	0.9	1
D — диаметр нихромовой проволоки, мм
S — площадь поперечного сечения нихромовой проволоки, мм²

Обратите внимание – допустимая сила тока для нихромовых проводников различного сечения зависит еще и от температуры нагрева. Таким образом, в таблице необходимо выбрать то значение сечения нихромовой проволоки, которое будет соответствовать и температурному режиму, в котором планируется эксплуатация муфельной печи, и рассчитанной величине силы тока.

При этом оба исходных параметра должны приводиться к табличным в большую сторону. То есть, если температурный режим предполагается, скажем, в 640 градусов, используем столбец для 700 градусов. И если рассчитанная сила тока, например, 13,1 А, то ближайшее большее значение в таблице – 13.9 А. Продолжая приведенный пример, в левой части таблицы находим, что потребуется нихромовая проволока диаметром не менее 1.1 мм, и, соответственно, с площадью поперечного сечения 0,95 мм².

Такое приведение к ближайшим табличным значениям не особо скажется на точности результата. Но зато тем самым будет задан и определенный эксплуатационный запас возможностей нагревательного элемента.

Важный нюанс. В таблице указан и диаметр проволоки (первый столбец), и площадь ее поперечного сечения (второй столбец).  Почему важно знать еще и площадь сечения проводника? Потому что расчет дальше будет вестись с опорой на величину удельного сопротивления, которое выражается в Ом×мм²/м, то есть учитывающее именно площадь и длину проводника (которую нам как раз и требуется найти).

• Итак, сопротивление нагревателя выражается формулами:

— через силу тока и напряжение:

R = U / I

— через характеристики проводника

R = ρ × L / S

ρ — удельное сопротивление нихромового проводника, Ом×мм²/м;

L — длина проводника, м;

S  — площадь поперечного сечения проводника, мм².

Отсюда недолго получить и интересующую нас в конечном счёте формулу:

L = (U / I) × S / ρ

• Итак, почти все величины известны, за исключением удельного сопротивления нихромовой проволоки. А это – табличная величина, которая зависит от марки применяемого сплава, и, в незначительное мере, еще и от диаметра проволоки.

Оговоримся сразу, что просто для упрощения изложения ранее и далее упоминается нихромовая проволока. Но на практике для изготовления нагревательной спирали может быть использована как  нихромовая (чаще всего используются сплавы Х20Н80-Н, Х15Н60 или Х15Н60-Н), так и фехралевая (самая распространенная – из сплава Х23Ю5Т).

— Нихромовая проволока (из названия понятно, что доминирующими компонентами сплава являются никель и хром) — более прочная, долговечная, не меняет существенно своих качеств при сильном нагреве, пластичная, хорошо поддаётся обработке. Недостаток – высокая цена. Кроме того, по показателям жаропрочности проигрывает фехралю.

— Фехралевая проволока (фехраль – от сокращений феррум, то есть железо, хром и алюминий) обладает более высоким сопротивлением, то есть при других равных показателях обеспечивает большее выделение тепла. Жаропрочность тоже выше, чем у нихрома. Явным достоинством такой проволоки является ее куда более доступная цена. Но по многим другим параметрам, и главным образом – по своей долговечности, материал серьезно проигрывает. Так, при высоких температурах (свыше 1000 градусов) теряется пластичность – проволока становится ломкой. Наличие в составе железа предопределяет коррозионную неустойчивость спирали во влажной среде. Может вступать в химические реакции с шамотной футеровкой муфельной камеры. Чрезмерно большое линейное расширение при нагреве. Тем не менее, довольно популярный материал, видимо, в силу высокой теплоотдачи и доступной стоимости.

Цены на печи

печь

Фехралевая проволока значительно дешевле и обладает более высокими показателями теплоотдачи. Но по большинству важных критериев все же серьезно проигрывает нихромовой.

Ниже в таблице приведены значения удельного сопротивления для проволоки различных марок и диаметров:

Марка нихромового сплава, из которого изготовлена проволока	Диаметр проволоки, мм	Величина удельного сопротивления, Ом×мм²/м
Х23Ю5Т	независимо от диаметра	1.39
Х20Н80-Н	0,1÷0,5 включительно	1.08
	0,51÷3,0 включительно	1.11
	более 3	1.13
Х15Н60 или Х15Н60-Н	0,1÷3,0 включительно	1.11
	более 3	1.12

Как видно, для проволоки из наиболее распространённых нихромовых сплавов и в диапазоне самых употребляемых диаметров, этот показатель равен 1,11 Ом×мм²/м. то есть можно без особого риска потерять в точности вычислений остановиться именно на этом значении. Впрочем, если есть необходимость и желание, можно оперировать и более точными цифрами, взяв их из таблицы.

 И вновь, чтобы не утруждать нашего читателя расчетами «на бумажке» предложим воспользоваться онлайн-калькулятором:

Калькулятор расчета длины нихромовой или фехралевой проволоки для изготовления нагревателя муфельной печи

• Итак, длина проводника для навивки спирали определена. Можно выполнить еще одно действие. Дело в том, что очень часто нихромовую проволоку реализуют не метражом, а катушками или бухтами определённого веса. Стало быть, может понадобиться перевод линейной величины в весовой эквивалент. В этом поможет следующая таблица:

Таблица для перевода длины нихромовой проволоки в ее вес

Диаметр проволоки, мм	Вес погонного метра, г			Длина 1 кг, м
	Х20Н80	Х15Н60	ХН70Ю	Х20Н80	Х15Н60	ХН70Ю
0.6	2.374	2.317	2.233	421.26	431.53	447.92
0.7	3.231	3.154	3.039	309.5	317.04	329.08
0.8	4.22	4.12	3.969	236.96	242.74	251.96
0.9	5.341	5.214	5.023	187.23	191.79	199.08
1	6.594	6.437	6.202	151.65	155.35	161.25
1.2	9.495	9.269	8.93	105.31	107.88	111.98
1.3	11.144	10.879	10.481	89.74	91.92	95.41
1.4	12.924	12.617	12.155	77.37	79.26	82.27
1.5	14.837	14.483	13.953	67.4	69.05	71.67
1.6	16.881	16.479	15.876	59.24	60.68	62.99
1.8	21.365	20.856	20.093	46.81	47.95	49.77
2	26.376	25.748	24.806	37.91	38.84	40.31
2.2	31.915	31.155	30.015	31.33	32.1	33.32
2.5	41.213	40.231	38.759	24.26	24.86	25.8
2.8	51.697	50.466	48.62	19.34	19.82	20.57
3	59.346	57.933	55.814	16.85	17.26	17.92
3.2	67.523	65.915	63.503	14.81	15.17	15.75
3.5	80.777	78.853	75.968	12.38	12.68	13.16
3.6	85.458	83.424	80.371	11.7	11.99	12.44
4	105.504	102.992	99.224	9.48	9.71	10.08
4.5	133.529	130.349	125.58	7.49	7.67	7.96
5	164.85	160.925	155.038	6.07	6.21	6.45
5.5	199.469	194.719	187.595	5.01	5.14	5.33
5.6	206.788	201.684	194.479	4.84	4.95	5.14
6	237.384	231.732	223.254	4.21	4.32	4.48
6.3	261.716	255.485	246.138	3.82	3.91	4.06
6.5	278.597	271.963	262.013	3.59	3.68	3.82
7	323.106	315.413	303.874	3.09	3.17	3.29
8	422.016	411.968	396.896	2.37	2.43	2.52
9	534.114	521.397	502.322	1.87	1.92	1.99
10	659.4	643.7	620.15	1.52	1.55	1.61

Подробнее на этом расчете останавливаться не будет – чтобы перемножить длину проволоки на удельный вес ее погонного метра, наверное, дополнительного калькулятора не требуется.

• Казалось бы – расчет окончен. Но следует провести еще одну проверку. Дело в том, что иногда можно прийти к таким результатам, что нагреватель рассчитанной длины и сечения или просто не будет справляться с поставленной задачей, или моментально оплавится, или «век его будет крайне недолог». Необходимо оценить нагревательный элемент еще и с позиций допустимой удельной поверхностной мощности. Это, по сути, количество ватт тепловой энергии, которое способен вырабатывать нагревательный проводник на единицу своей поверхностной площади без потери своих механических и эксплуатационных качеств. Превышать это допустимое значение – нельзя, так как затраченные средства и усилия на изготовления спирали будут затрачены впустую.

Итак, откуда взять значение допустимой удельной поверхностной мощности? Оно вычисляется по формуле:

βдоп = βэф × α

βдоп – допустимая удельная поверхностная мощность, Вт/см²

βэф – эффективная удельная поверхностная мощность, зависящая от температурного режима работы муфельной печи.

α – коэффициент эффективности теплового излучения нагревателя.

βэф можно взять из таблицы. Здесь используются два исходных параметра:

— В столбцах указана температура, до которой будет разогреваться сам нагревательный элемент.

— В строках – температура воспринимающей среды. Иными словами, какой нагрев необходимо задать помещенному в печь для термической обработки материалу.

Пересечение столбца и строки даст значение βэф.

Требуемая температура тепловоспринимающего материала, °С	Поверхностная мощность βэф (Вт/cм ²)  при температуре разогрева нагревательного элемента, °С
	800	850	900	950	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350
100	6.1	7.3	8.7	10.3	12.5	14.15	16.4	19	21.8	24.9	28.4	36.3
200	5.9	7.15	8.55	10.15	12	14	16.25	18.85	21.65	24.75	28.2	36.1
300	5.65	6.85	8.3	9.9	11.7	13.75	16	18.6	21.35	24.5	27.9	35.8
400	5.2	6.45	7.85	9.45	11.25	13.3	15.55	18.1	20.9	24	27.45	35.4
500	4.5	5.7	7.15	8.8	10.55	12.6	14.85	17.4	20.2	23.3	26.8	34.6
600	3.5	4.7	6.1	7.7	9.5	11.5	13.8	16.4	19.3	22.3	25.7	33.7
700	2	3.2	4.6	6.25	8.05	10	12.4	14.9	17.7	20.8	24.3	32.2
800	—	1.25	2.65	4.2	6.05	8.1	10.4	12.9	15.7	18.8	22.3	30.2
850	—	—	1.4	3	4.8	6.85	9.1	11.7	14.5	17.6	21	29
900	—	—	—	1.55	3.4	5.45	7.75	10.3	13	16.2	19.6	27.6
950	—	—	—	—	1.8	3.85	6.15	8.65	11.5	14.5	18.1	26
1000	—	—	—	—	—	2.05	4.3	6.85	9.7	12.75	16.25	24.2
1050	—	—	—	—	—	—	2.3	4.8	7.65	10.75	14.25	22.2
1100	—	—	—	—	—	—	—	2.55	5.35	8.5	12	19.8
1150	—	—	—	—	—	—	—	—	2.85	5.95	9.4	17.55
1200	—	—	—	—	—	—	—	—	—	3.15	6.55	14.55
1300	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	7.95

А коэффициент зависит от особенностей расположения нагревательного элемента в камере печи. Всю таблицу приводить не будем – остановимся только на вариантах с использованием проволочной спирали.

Иллюстрация	Вариант расположения спирального нагревательного элемента	Значение коэффициента α
	Нагревательная спираль спрятана в ниши футеровки муфельной печи.	0,16 ÷ 0,24
	Нагревательная спираль заключена в кварцевые трубки и расположена на полочках по стенкам камеры	0,30 ÷ 0,36

Теперь уже не составит труда по данным этих двух таблиц определить значение допустимой удельной поверхностной мощности.

Практика показывает, что для высокотемпературных печей (с нагревом более 700 градусов) требуемую долговечность наряду с необходимой эффективностью работы показывают нагревательные элементы с показателем допустимой удельной поверхностной мощностью не более 1,6 Вт/см² — для нихромовой проволоки, и порядка 2,0÷2,4 Вт/см² — для фехралевой.

Для печей же с невысокими показателями нагрева (порядка 200÷400 градусов) этот показатель не столь критичен. Здесь вполне можно исходить из допустимых значений 4 ÷ 6 Вт/см².

Если со значением допустимой удельной поверхностной мощности определились, то можно сравнить их с аналогичным показателем нагревателя, который у нас получился в ходе ранее проведенного расчета. Предлагаем опять воспользоваться возможностями онлайн-калькулятора.

Калькулятор расчета удельной поверхностной мощности проволочного нагревателя муфельной печи

Перейти к расчётам

Если полученное значение укладывается в допустимые рамки, то расчет можно считать окончательно законченным – останется приобрести нужное количество проволоки немеченого диаметра.

Но если показатель поверхностной удельной мощности слишком велик, то следует внести коррективы. Это означает, что или придется просчитать вариант с проволокой большего диаметра или увеличит общую длину нагревательного элемента. Впрочем, с нашими таблицами и калькуляторами процесс пересчета займет буквально минуты. В итоге необходимо прийти к конечным значениям сечения проволоки и ее длины, которые бы удовлетворяли всем перечисленным выше требованиям.

• Спираль изготавливается из проволоки путем навивки ее на трубу или стержень. Работу нужно производить очень аккуратно, так, чтобы витки получались ровными и плотными. После навивки полученную спираль несколько растягивают, с таким расчетом, чтобы между витками образовывались просветы, шириной 1.5÷2 диаметра проволоки, чтобы не создавалось областей локального перегрева.

Навивку спирали можно производить с помощью специального электроинструмента, но в домашних условиях мастера обычно обходятся подручными приспособления, например, как показано на иллюстрации ниже.

Навивка спирали с помощью несложного приспособления

Проволока в данном примере подается через отверстие, просверленное в небольшом отрезке бруса. Подача идет с небольшим натягом, а свободно закрепленная труба прокручивается с помощью установленной в ее торец рукоятки. Как можно видеть, такой «станок» является весьма удобной самоделкой, которая значительно ускоряет работу, и изготовить ее — труда не составит.

Для изготовления спирали выбирается диаметр трубы или стержня D, который соответствует определенным требованиям – он зависит от типа проволоки и от ее диаметра d:

— для нихромовых спиралей – D = (7÷10) × d;

— для фехралевых спиралей – D = (4÷6) × d

Полученный диаметр спирали является минимальным.
По готовности готовая спираль будет равномерно растягивается и раскладываться внутри муфеля в проделанных для нее нишах. Эти ниши могут быть только на стенках, но нередко для большей эффективности спираль также прокладывается и по потолочной поверхности, и даже по донной.

Нагревательные элементы, растянутые и разложенные в нишах камеры муфельной печи.

Некоторые мастера наносят на спиральные нагреватели обмазку из шамотной глины, с целью увеличить их долговечность. Другие предпочитают сверху спирали надевать изоляционные керамические элементы или кварцевые трубки. Однако, в большинстве случаев при самостоятельном изготовлении муфельных печей спирали остаются открытыми.

Система коммутации и управления муфельной печьюПример комплекта для создания электротехнической части муфельной печи.

Блок управления печью включает в себя несколько приборов, которые собираются в одну общую схему. К таким составляющим электронной части муфельной печи относятся:

Иллюстрация	Основное предназначение прибора или элемента схемы
	Терморегулятор. В данном случае на иллюстрации представлен регулятор температуры RЕХ-C100, но для разных моделей могут быть использованы разные варианты этого прибора.
	Например, «бюджетная» модель терморегулятора, простая в управлении Ш-4501, которую можно поискать и на «вторичном рынке» по объявлениям. Прибор прошел «проверку временем», и хотя по нынешним временам считается уже морально устаревшим – вполне способен справиться с задачей поддержания нужного уровня нагрева в муфельной печи. Есть модели с разными диапазонами измерения температуры нагрева — от 200 и до 1600 градусов.
	Термопара – это элемент, который «в реальном времени» измеряет температуру внутри муфеля и передает данные на терморегулятор. Термопара чаще всего устанавливается в заднюю стенку муфельной камеры, в которой для этого просверливается сквозное отверстие. Для муфельной печи подходит термопара с маркировкой ПП, ХА и ХК.
	Полупроводниковое твердотельное реле на 25÷40 ампер, которое исполняет коммуникационные функции в цепи управления. Оно чаще всего устанавливается в комплексе с радиатором охлаждения.
	Радиатор с закрепленным на нем твердотельном реле.
	Один двухклавишный или два одноклавишных выключателя.
	При возможности и желании, вместо отдельных приборов, которые потребуется соединять в единую цепь, можно использовать готовый блок питания и управления со встроенным реле и терморегулятором. К нему подключается и нагревательная спираль, установленная в муфеле, и термодатчик (термопара).

Термопара, «рабочая» передняя часть которой находится в муфельной камере, проводится через заднюю стенку.

Вариант расположения термопары внутри муфельной камеры.

Сигнальные провода, идущие от термопары, подключаются к терморегулятору. Он отслеживает температуру, созданную внутри муфеля, и при достижении требуемого верхнего порога передаёт управляющий сигнал на реле, которое размыкает цепь питания нагревательного элемента. При понижении температуры до заданного уровня, происходит обратный процесс – реле включает питание нагревателя.

Реле, установленное на задней наружной стенке муфельной печи. Играет основную коммутирующую роль в электрической схеме печи.

Как правило, все коммутационные элементы электрической схемы располагают на задней стенке, непосредственно на ней, или обустроив для их закрепления ту или иную подставку (кронштейн, полку). На фасад же печи для удобства работы выносится терморегулятор, клавиши переключателей и индикаторы, показывающие режим работы прибора.

Пример расположения органов контроля и управления на лицевой стенке муфельной печи

Таких индикаторов может быть несколько. Например, общее питание, режим нагрева спирали, режим «простоя» нагревателя.

Рекомендуемая электрическая схема при использовании терморегулятора Ш-4501. Но и с другими терморегуляторами принципиальные отличия невелики.

На иллюстрации выше показана рекомендуемая схема подключения с использованием терморегулятора Ш-4501. В полной комплектации прибора он уже может быть оснащен встроенным реле, так что в дополнительном коммутационном устройстве надобность даже отпадает – останется только правильно подсоединить кабель питания, выводы нихромового нагревателя и сигнальные провода термопары.

Компактная муфельная печь с блоком коммутации и управления на базе терморегулятора Ш-4501

Муфельную печь, как уже говорилось выше, можно запитать и от более современного готового блока питания и управления. И нужно сказать, что это более безопасный и надежный вариант, правда, довольно дорогой. Удобство состоит в том, что при возникновении необходимости использовать блок управления для других нужд, его можно отключить от муфельной печи и подключить к другому прибору.

Изготовление муфельной печи

Приступая к созданию прибора, первым шагом, безусловно, необходимо составить примерный проект печи. Это необходимо и для того, чтобы рассчитать электрические параметры будущего прибора (о чем уже рассказывалось), и чтобы определиться с нужным количеством материалов для его изготовления.

Примерно так может выглядеть «рукописный» чертеж самодельной муфельной печи.

Выполняется небольшой чертеж, на котором проставляются все размеры будущего изделия. Никто в данном случае не будет требовать от мастера строго соблюдения всех канонов исполнения чертежа – главное, чтобы схема была понятной для него самого и стала хорошим помощников при изготовлении деталей конструкции и выполнении монтажных работ.

Ну а размеры муфельной камеры, безусловно, будут зависеть от характера предстоящих задач, которые хозяин собирается решать с помощью создаваемой печи.

Инструменты и материалы для изготовления печи

Чтобы изготовить сам муфель и металлический корпус для него, потребуется подготовить для работы все необходимое — это инструменты и материалы.

Инструментальный «арсенал» готов к началу работ

Из изготовления потребуется инструмент, который, как правило, есть в мастерской у каждого хорошего хозяина дома, так как без этого трудно обойтись во время ремонта или строительства. В список инструментов входит следующее:

• Электрическая дрель и набор сверл по металлу. Кроме того, потребуется также сверло по дереву длиной в 600 мм и диаметром 16 мм.

Такое сверло потребуется для проделки ниш для укладки нагревательной спирали

Цены на популярные электрические дрели

• «Болгарка» и расходные материалы к ней – отрезные и шлифовальные круги.
• Сварочный аппарат и электроды.
• Монтажные работы значительно облегчатся при использовании струбцин и магнитных уголков для сварки.
• Саморезы разной длины — от 50 до 120 мм.
• Ножовка по дереву.
• Рулетка, металлическая линейка и строительный угольник.
• Шуруповерт.

Из материалов для изготовления рассматриваемой в качестве примера муфельной печи с камерой, имеющей размер 130×130×470 мм, мастер использовал следующие материалы:

Плиты ШПГТ-450 – отличный материал для создания рабочей камеры муфельной печи

• Плиты ШПГТ-450 размером 490 × 490 толщина 100 мм. Этот материал производится из огнеупорного муллито-кремнеземистого волокна. В качестве связующего вещества, а также для придания изделиям прочности, в волокна добавляется глинистая масса. Сформованные изделия проходят прессование, а затем обжиг.

Плиты ШПГТ-450 — это легко обрабатываемый, прочный конструкционный изоляционный материал, который успешно используется для постройки печей. Плиты легко режутся обычной ножовкой, а также их можно склеить неорганическим клеем и скрепить металлическими креплениями.

Материал обладает следующими качествами, необходимыми для хорошего функционирования муфеля:

— высокая термостойкость;

— низкая теплопроводность;

— невысокая плотность;

— устойчивость к химическим веществам;

— конструктивная прочность;

— незначительная усадка в процессе эксплуатации;

— легкость обработки;

— электроизоляционные качества;

— негорючесть.

• Металлический уголок 40×40 мм для создания каркаса печи. Для приводимой в пример модели его потребуется порядка 7 метров.
• Металлический уголок 90×90 мм, длиной в 500÷600 мм для формирования углублений для установки нагревательных элементов. Вместо уголка можно использовать треугольный напильник. Этот пункт правильнее было бы даже отнести к перечню инструментов.
• Стальной лист толщиной в 1,5÷2 мм для обшивки каркаса.
• Теплоизоляционный материал – рулонная или блочная фольгированная базальтовая вата, выдерживающая нагрев до 600 градусов.
• Термостойкий герметик для склеивания плит, способный выдержать температуру как минимум в 1500 градусов.
• Текстолит, на который будут монтироваться крепления спирали.
• Наждачная бумага.
• Проволока для нагревательной спирали в данном случае мастер использовал фехраль Х23Ю5Т-д, диаметром 1,2 мм. Ее по расчетам потребуется около 25 метров. Однако, как уже говорилось выше, для изготовления спирали может быть применен и другой вид проволоки — главное, правильно рассчитать ее диаметр и длину.
• Стальная труба диаметром 12 мм для наматывания спирали.

Расходные материалы и некоторые элементы будущей электрической схемы печи

• Набор приборов и элементов для сборки схемы электрической части печи. Об этом уже рассказывалось выше.

Процесс изготовления муфельной печи – пошагово

В данном разделе статьи будет рассмотрен один из многочисленных вариантов изготовления муфельной печи. Этот пошагово показанный пример, надеемся, поможет яснее определиться с параметрами прибора, а также увидеть основные монтажные операции.

Иллюстрация	Краткое описание выполняемых операций
	Первым шагом плиты ШПГТ-450 размечаются согласно составленному чертежу и распиливаются ножовкой по дереву. Чтобы рез получился ровным, его рекомендовано производить, уложив по намеченной линии разметки стальной уголок и крепко прижав его к плите. Для создания муфеля нужно подготовить шесть деталей – четыре боковых и одна задняя стенка, а также передняя крышка.
	Следующим шагом производится примерка боковых стенок муфеля друг к другу — для этого из них «вчерне» собирается камера. При проведении такой предварительной сборки сразу будет видно, где потребуется корректировка плит, так как их поверхности должны как можно плотнее были подогнаны друг к другу. На этом же этапе определяется и размечается месторасположение нагревательных элементов.
	Далее, для лучшей стыковки плит между собой, их необходимо выровнять — этот процесс производится методом затирки, который вполне возможен благодаря низкой плотности материала. Для выравнивания поверхностей плиту двигают вперед-назад по абразивной поверхности, которую можно создать, надежно закрепив на столе или прочной панели лист наждачной бумаги с крупным зерном. Таким образом, с плиты снимаются мешающие подгонке неровности.
	Следующим шагом по поставленным на торцах плит отметкам определяется месторасположение участков нагревательной спирали, так как для них необходимо будет сделать своеобразные ниши. Чтобы они были ровными и аккуратными, на плитах вымеряются и прочерчиваются линии.
	Следующим шагом по расчерченным линиям с помощью ножовки в плите делаются запилы на глубину в 20 мм, так как диаметр нагревательного элемента в данном варианте будет составлять примерно 14÷14,5 мм.
	Расстояние между запиленными линиями будет составлять примерно 120 мм.
	Далее, в плитах необходимо просверлить сквозные каналы, которые впоследствии как раз и станут нишами для размещения нагревательных спиралей. С торцевой стороны плиты нужно найти середину высоты запила — это будет точка, в которую будет установлено острие сверла. С его помощью вдоль запила внутри плиты и будут просверлены сквозные отверстия. Материал сверлится легко, но очень важно держать инструмент ровно, чтобы сверло не ушло в сторону или вниз.
	Затем с помощью стального уголка 90×90 мм производится соединение запилов с внутренними отверстиями, то есть проделанные каналы необходимо «открыть». Для этого металлический уголок устанавливается своей вершиной в запил, и его перемещают вперед-назад, а при движении он снимает излишек материал двух сторон зазора, оставляя за собой ровные края. Вместо стального уголка, для открытия высверленных каналов может быть использован треугольный напильник.
	Результатом проведенных работ становятся открытые ниши-каналы, в которые и будут укладываться спиральные нагреватели. В данном случае таких каналов придется сделать четыре, по две на противоположных стенках муфеля. В других моделях нагревательные элементы могут быть расположены не только в боковых стенках, но и в верхней и нижней плите камеры.
	Следующим шагом производится примерка подготовленных плит, путем сборки их в единую конструкцию. При обнаружении слишком широких зазоров на их стыках, поверхности снова притираются.
	На этот раз процесс притирки производится по месту их установки, например, вертикально установленную плиту торцевой стороной двигают вперед-назад по сопрягаемой поверхности именно в том месте, где будет находиться их стык. Аналогичным образом притираются как горизонтальные, так и вертикальные стыки, если они есть.
	В результате оставшиеся просветы между деталями камеры должны иметь минимальную ширину. То есть плиты должны прилегать друг к другу как можно плотнее.
	Далее, можно переходить к склеиванию плит между собой с помощью жаростойкого герметика, который наносится полностью на всю склеиваемую поверхность. Герметик лучше всего распределять с помощью шпателя — так слой получится равномерным и будет иметь необходимую толщину.
	Когда боковые стенки муфеля будут скреплены, к ним приклеивается задняя. В результате на стыках плит должны получиться аккуратные швы. Желательно, чтобы излишки герметика как можно меньше выступали в камеру нагрева.
	После склеивания, желательно плиты дополнительно скрутить между собой длинными саморезами (скажем, 120 мм). Это сделать достаточно просто, так как крепежные элементы легко входят в материал плит и довольно надёжно в нем фиксируются.
	После склеивания все швы, как внутренние, так и наружные, а также поверхности плит зачищаются с помощью наждачной бумаги. В результате должна получиться аккуратная, с практически незаметными швами конструкция.
	Следующим шагом смонтированный из плит муфель оборачивается фольгированной каменной ватой, которая обеспечит требуемый уровень термоизоляции камеры. Закрепление материала на плитах производится с помощью термостойкого скотча, который обматывается вокруг утеплительного материала. Задняя стенка может быть утеплена тем же материалом или же жесткой плитой каменной ваты.
	Далее, идет изготовление нагревательной спирали. Для этого на трубу аккуратно накручивается проволока диметром в 1,2 мм. Процесс производится с помощью специального приспособления. Более подробно об этой операции было рассказано выше.
	Результатом работы является аккуратный нагревательный элемент, который неотличим по внешнему виду от заводских изделий. Но обойдется он гораздо дешевле, нежели приобретать готовый вариант в магазине.
	Следующим этапом идет изготовление из стального уголка рамы каркаса, в которую будет установлена уже «одетая» в термоизоляцию муфельная камера. Чтобы каркас был выполнен точно, и не возникло проблем с установкой в него муфеля, лучше всего заранее составить чертеж конструкции и проставить на нем все размеры, по которым затем и нарезаются отдельные детали. Каждый мастер-сварщик использует свой способ соединения уголков между собой. В данном случае на краях уголков делаются срезы под углом в 45 градусов. Швы получаются аккуратными и надежными.
	Чтобы сварку каркаса было производить легче, для временного скрепления металлических деталей используются специальные магнитные уголки. Эти приспособления фиксируют взаимное расположение металлических элементов конструкции, удерживают их в заданной позиции до капитального скрепления сваркой.
	Уголки помогают не только временно скрепить детали каркаса, но и идеально выставить прямые углы в узлах соединений. После того как металлические детали будут скреплены сваркой, магнитные уголки снимаются.
	В тех местах, где временное скрепление элементов каркаса с помощью магнитных уголков по тем или иным причинам невозможно, применяются обычные струбцины.
	Задняя часть каркаса изготавливается отдельно, так как предполагается съемной и закрепляться на основной конструкции будет с помощью саморезов. Чтобы она была установлена жестко, соединительные отрезки уголков, приваренные к ней, при сборке будут находиться с внутренней стороны уголков основной части конструкции.
	Для соединения частей каркаса на участках наложения уголков просверливаются сквозные отверстия «под потай», через которые и будут вкручиваться саморезы по металлу. Когда все элементы каркаса будут готовы, поверхности конструкции рекомендуется сразу обезжирить и покрыть антикоррозийным составом.
	Далее, после того как нанесенное защитное покрытие полностью высохнет, каркас «надевают» на покрытую термоизоляцией муфельную камеру. Камеру устанавливают так, чтобы ее задняя стенка оказалась с незакрытой стороны каркаса. После этого устанавливается и окончательно фиксируется саморезами задняя часть каркасной рамы.
	Чтобы ножки конструкции были устойчивы, и высоту установки прибора можно было подкорректировать, с нижней их стороны привариваются «пятачки», в которых высверливаются отверстия и нарезается резьба. Сюда будут вкручиваться регулируемые ножки. В качестве ножек вполне могут быть использованы болты с шестигранной головкой.
	Стенки печи обшиваются металлическим листом. Причем он прикручивается не только в области муфеля, но и на ножки конструкции. Фиксация листа производится с помощью саморезов с широкой шляпкой.
	Далее, в муфель в подготовленные ранее ниши раскладывается нагревательный элемент. Его концы через донную часть или заднюю стенку камеры выводятся наружу для подключения к общей электрической цепи печи.
	Следующим этапом работ идет изготовление дверцы печи. Для нее также из уголка сваривается каркас по определенным чертежом размерам, в который закладывается сначала металлическая пластина, а затем вырезанная плита.
	На предыдущем фото видно, что плита дверцы обрамлена металлическими пластинами толщиной в 2 мм. Они враспор вбиваются между плитой и уголками каркаса, и в процессе дальнейшей эксплуатации надежно предохранят плиту от механических повреждений и раскрашивания.
	Дверца закрепляется на основном каркасе печи с помощью воротных стальных петель, которые привариваются к уголку каркаса и дверцы. При желании можно использовать другой вариант петель. Главное — чтобы они выдержали немалый вес дверцы.
	Нужно отметить, что дверцу можно сделать распашной, откидной или подъемной вверх — принципиального значения это не имеет. Главное, чтобы она плотно притягивалась к муфелю, так как от этого будет зависеть время нагрева камеры и сохранение в ней достигнутой температуры.
	На этой иллюстрации показан винтовой механизм притягивания дверцы к корпусу печи.
	Здесь же демонстрируется более сложный вариант открывания дверцы – с ее подъемом вверх. Однако, нужно отметить, что данный способ, хотя и имеет более сложный механизм, но менее удобен в эксплуатации.
	Часть блока управления чаще всего устанавливается с фасадной стороны печи, под ее дверцей. Для установки терморегулятора и клавиш выключателя из металлического листа вырезается пластина, в которой, в свою очередь, делаются окошки под размер устанавливаемых приборов.
	На пластину устанавливается выключатель и терморегулятор. Затем эта панель закрепляется с лицевой части на ножках каркаса саморезами.
	Соединительные кабели от регулятора температуры и выключателя проводятся под корпусом печи к задней стенке, где располагаются остальные элементы электротехнической схемы питания и управления печью.
	В задней стенке просверливается отверстие и для термопары, концы которой также подключаются к приборам управления. Принцип подключения приборов и элементов электрической схемы был описан выше. Все соединения должны быть хорошо изолированы. На иллюстрации показано, что соединение контактов произведено через изоляционную текстолитовую пластину, закрепленную на металлических деталях каркаса.
	Не забываем про заземление. Можно непосредственно к корпусу (каркасу), например, на приваренный к нему болт, подсоединить провод заземляющего контура, если он имеется в мастерской. Другой вариант – контактное соединение корпуса с зеленым (зелено-желтым) проводом кабеля питания, если предусмотрены розетки с заземлением. После того как электрическая цепь будет собрана, рекомендуется еще раз дополнительно проверить правильность коммутации и качество изоляции. Затем можно переходить к испытаниям прибора. Сначала лучше всего выставить на терморегуляторе среднюю температуру нагрева. Если испытание пройдет удачно, можно ее повысить до максимальной.
	Результат работы – муфельная печь компактного размера с распашной, притягиваемой с помощью винтового замка дверцей.

Цены на плиты ШПГТ

Плиты ШПГТ

*  *  *  *  *  *  *

Если после ознакомления с публикацией вы пришли к выводу, что такая работа вам посильна – беритесь за дело. Правда, очень трезво оценивайте свои возможности – как видно, потребуется выполнение немалого количества разноплановых технологических операций различного уровня сложности. Был приведен лишь пример монтажа. А так каждая конкретная модель должна просчитываться индивидуально. Приобретение всей необходимой электротехнической «начинки» следует производить только после составления проекта и проведения необходимых расчетов.

И, наконец, в завершение публикации предлагаем посмотреть еще один пример создания муфельной печи – в это раз с футеровкой из шамотного кирпича.

Видео: Пример самостоятельного изготовления муфельной печи

Самодельная муфельная печь

Муфельная печь предназначена для плавки алюминия, меди. Так же в ней можно обжигать керамические изделия и закалять сталь. Конструкция печи, представленная в данной статье подогнана для работы с алюминием.

Алюминий плавится при температуре выше 660 градусов, и для правильной работы печи ее нагревательные элементы должны выдавать намного большую температуру, так как даже при хорошей термоизоляции часть тепла будет рассеиваться в окружающею среду.

Существуют разные способы нагрева печей: это розжиг газом, углем, дровами. Так же используются электрические нагреватели. Нагрев печи горением (газ, дрова, угли) значительно экономичнее по сравнению электрическим, но он так же имеет и свои минусы, главный из которых это сложность в регулировке температуры плавления, что ограничивает возможности использования самой печи, такие как литье полимеров и искусственное старения металлов. Именно поэтому автор статьи выбрал для своей печи электрический способ нагрева.

Конструкция муфельной печи.

В центре печи располагается нагревательная камера, в которую и производится засыпка и плавление метала. Ее окружает так называемый «аккумулятор тепла» имеющий с наружи защитный тепловой экран, который увеличивает время его остывания.

Аккумулятор тепла нужен для сохранения нужной температуры камеры в тех случаях, когда заливку метала необходимо производить несколько раз подряд. Здесь важно не перестараться, и не сделать его слишком большим, поскольку для его разогрева при первом включении печи нужно определенное время и чем больше его размер, тем дольше печь будет выходить на нужный режим.

В качестве материала для изготовления аккумулятора был использован огнеупорный кирпич. Из него выкладывается, что-то наподобие небольшого колодца. Для того чтобы края кирпичей плотно прилегали к друг другу они подрезаются под нужным углом. Это можно сделать с помощью болгарки с алмазным кругом. Режется он довольно легко.

Корпус

Для создания корпуса печи необходим лист метала толщиной 1 – 1,5 мм. По высоте делается запас, так как на дно печи будет еще один слой кирпичей.
Затем из прута арматуры выгибается кольцо и его стык заваривается. Диаметр его делается с запасом под теплоизоляционный слой. Вокруг него по мере приваривания огибается лист метала. Стык обваривается.

Далее изготавливается дно печи. Из листа метала (той же толщины что и корпус) вырезается квадрат под диаметр корпуса.

Затем четыре выпирающих угла срезаются болгаркой.

Следующим этапом будет резка канавок под электрический тэн. Перед этим кирпичи в собранном виде пронумеровывается, затем укладываются в одну линию и выравниваются уровнем.

Спираль

В качестве материала для намотки спирали использовался нихром. Толщина проволоки 1.2 мм. Ее нагрев до 1000 градусов будет происходить при прохождении тока 20 ампер. Печь подключаться к сети 220 вольт, следовательно, мощность ее будет около 4,4 киловатта. Длина проволоки составила 1230 мм.

Для намотки спирали можно использовать металлический прут 3 – 4 мм. Проволока обматывается вокруг него, затем снимается. Спираль готова.

Провод , по которому на печь будет подаваться напряжение должен иметь сечение не меньше 2,5 мм. Это касается ВСЕГО провода, идущего до щитка и от него.

Так же не помешает поставить под печь отдельный автомат на 25 ампер.

При укладке спирали важно проследить чтобы ее витки не касались друг друга, это может повлечь за собой снижение сопротивления и перегрев спирали.

Теплоизоляция

На дно ранее заготовленного корпуса ложится листовой асбест. Поверх него льется слой огнеупорной заливки (шамотной глины). Далее ложится слой огнеупорных кирпичей, на котором будет стоять камера.

Кирпичи выкладываются на свое место в порядке нумерации и выравниваются по середине. Стыки между кирпичами промазываются шамотной глиной. По внутренней металлического корпуса укладывается слой асбеста .

В корпусе сверлятся отверстия под керамические изоляторы к проводам тэна.

Далее пространство между металлом заливается шамотной глиной перемешанной с водой. Для ускорения застывания можно немного подогреть печь, но рекомендуется делать это на свежем воздухе, так как пары асбеста опасны для здоровья. После застывания печь готова к использованию.

Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Муфельная печь своими руками – особенности изготовления устройства для обжига

Муфельную печь, в первую очередь, используют для термической обработки разнообразных вещей. В ней производят плавку, закалку и обжиг металлических, стеклянных, восковых и даже керамических материалов. Благодаря многофункциональности такого агрегата обеспечивается достаточно широкий температурный диапазон до 1000º C.

В случае необходимости иметь такой агрегат в своём арсенале его вполне можно смастерить самостоятельно, так как в магазинах цены на муфельные печные устройства достаточно высокие. Самостоятельная сборка такого агрегата достаточно быстрая, особенно если подготовить нужные материалы и инструменты.

Муфельная печь – основные разновидности

По типу элементов, используемых, для нагрева муфельных печей их классифицируют по следующим типам:

• работающие на электричестве;
• использующие для нагрева газ.

Сразу же хочется отметить, что муфельную печь, работающую на газу, соорудить своими руками не получится. В первую очередь, потому что такие домашние эксперименты наказуемы по закону. Зато электрический аналог печи доступен для самодельного производства каждому желающему. При этом по своей конструкции такие устройства делятся по следующим типам:

• горизонтальная муфельная печь как на фото;
• вертикальное или горшковое устройство для обжига;
• колпаковая печь, пример которой приведён на фото;
• трубчатая система.

Хочется отметить, что для сооружения своими руками подойдёт конструкция муфельной печи, в которой термическая обработка материалов происходит в воздушной среде. В свою очередь, устройства, работающие в вакууме, изготавливают только в заводских условиях.

Особенности работы муфельной печи

Прежде чем сооружать такое устройство необходимо разобраться с принципом его работы. Для начала, нужно определиться, на каком топливе будет функционировать муфельная печь: угле, электричестве, газе или дровах. При этом своими руками проще всего сделать электрическое устройство, состоящее из камеры для нагрева и качественной теплоизоляции.

Тепло в такой печи аккумулируется благодаря огнеупорному кирпичу, а термообработка материалов происходит в основной камере – муфеле. Для изготовления печи в домашних условиях в качестве муфеля подойдёт любая готовая огнеупорная форма или сделанная своими руками из шамотного кирпича или жаростойкой глины.

Очень важно понимать, что температура, при которой камера муфельной печи начнёт плавиться, должна быть выше, чем у обрабатываемых в агрегате материалов. При этом своими руками можно соорудить малогабаритную печь для плавки и обжига разных материалов в небольшом количестве.

Конструктивные составляющие муфельной печи

Для корпуса такого устройства подойдёт старая газовая плита, точнее сказать, её духовой шкаф или его электрический аналог. Чтобы старая духовка была пригодна для дальнейшего использования, с неё снимают все части изготовленные из пластика. Если готовой конструкции для корпуса дома не нашлось, то его сваривают из металлических листов 3 мм толщины.

Не меньшую важность имеет и теплоизоляционная часть муфельной печи, от качества которой зависит КПД и теплопотери такого устройства. В качестве внутреннего термоизоляционного слоя используют красный жаростойкий кирпич, который выдерживает высокие температуры до нескольких тысяч градусов.

Для дополнительной теплоизоляции сокращающей теплопотери по внешнему слою, прокладывают перлит или базальтовую вату. Асбестовые материалы применять не рекомендовано, так как в процессе их нагрева выделяются канцерогенные вещества.

В качестве нагревательных элементов внутри такого устройства используют спирали, для изготовления которых берут нихромовую или фехралевую проволоку толщиной в 1 мм. При этом нихромовый материал, а, точнее, проволока из никеля и хрома, достаточно пластичная и не подвержена коррозии.

Особенности и разновидности муфелей

Для изготовления муфеля могут использоваться разные материалы, при этом чаще всего применяют керамику или керамическое волокно.

• Керамика значительно снижает температурный перепад между камерой для обжига и электрическими теплонагревательными элементами, а также обладает высокими характеристиками теплопроводности. Однако нагрев керамического материала происходит очень медленно.
• Керамическое волокно, наоборот, нагревается практически моментально и поэтому можно использовать нагревательную спираль с меньшей мощностью. Однако такой материал, очень хрупкий и при максимальном нагреве, выделяет вредные вещества.

Материал и инструмент для сборки

Для того чтобы собрать печь для обжига керамики своими руками потребуется наличие следующих материалов и оборудования:

• электроболгарка;
• шамотный красный кирпич;
• электросварка;
• готовый корпус из металла или листовая сталь;
• металлические уголки;
• теплоизоляционные не горючие материалы;
• готовая нагревательная спираль или проволока из нихрома.

Для начала нужно определиться с корпусом устройства, от габаритов которого будет зависеть размер основной камеры печи. Это актуально для старой духовки или ведра. Если же корпус сваривается из листового металла, то его размеры подгоняются после сооружения муфеля.

Также рабочая камера для обжига изготавливается из шамотной глины или керамической трубы со средним диаметром. Поэтому сам процесс сборки муфельной печки своими руками имеет определённые нюансы.

1. Муфель из шамотного кирпича как на фото соединяется в круг. Для этого кирпич обрезают с помощью болгарки до образования необходимых скосов. После этого в каждом кирпиче прорезается канавка для размещения спирали. При этом на всех кирпичах, её прорезают по горизонтали, а на одном с уклоном, который обеспечивает смещение спирали уровнем ниже.
2. Если корпус изготовляется из духовки, которая обкладывается огнеупорным кирпичом, кладка выполняется раствором на основе глины, шамотного порошка и песка. При этом швы кладки не должны превышать 5 мм. После того как кладка просохнет, в ней проделываются канавки для укладки спирали. Хочется отметить, что ширина канавки должна соответствовать толщине спирали, а расстояние между соседними элементами 20 мм.

Изготовление нагревательной спирали и сборка

Нихромовая проволока толщиной в 1 мм наматывается на стержень из стали с гладкой основой. При этом диаметр спирали не должен превышать 6 мм. Также важно следить, чтобы не происходило соприкосновения соседних витков во время намотки. Готовую спираль укладывают в канавки, прорезанные в шамотном кирпиче.

Хочется отметить для того, чтобы не происходило выпадания спирали во время нагрева, производят её замазку тонким слоем жаростойкой глины или прикрепляют в нескольких местах проволокой. Если в качестве муфеля используют керамическую трубу, то спираль наматывают по наружной стороне.

Чтобы завершить сборку муфельной печи для обжига своими руками, остаётся проделать ряд несложных работ, которые под силу каждому.

1. Кирпичная или керамическая рабочая камера помещается в корпус из стали на дне, которого уложен теплоизоляционный материал.
2. По наружи днище печи укрепляется при помощи стальных уголков. Это обусловлено тем, что вес кирпича достаточно большой. Между стенками муфеля и основного корпуса должен оставаться промежуток до 40 мм, в который укладывается утеплительный материал.
3. Крышка печи изготавливается из 2-х слоёв стали и теплоизоляционного материала внутри.

Для удобства желательно закрепить ручку для открывания основной камеры муфельной печи.

Как правильно сушить готовую муфельную печь

Сушить готовую муфельную печь своими руками нужно постепенно в хорошо вентилируемом месте.

• Время высыхания конструкции от 5 дней до нескольких недель.
• В случае интенсивной принудительной сушки глина, используемая при изготовлении печи, растрескается, и такое устройство будет нельзя использовать.
• Для проверки качества сушки муфельная печь включается на минимум и если отсутствует испарение влаги, то устройство полностью высохло.

Важно помнить, что обязательно соблюдать все правила техники безопасности при изготовлении и использовании такого высокотемпературного устройства.

Мини-муфельная печь

Для миниатюрных работ в качестве готовой муфельной печи как на фото используют резистор небольшой мощности до 150 Вт. Диаметр сопротивления мощностью 150 Вт составляет приблизительно 3,8 см. Размер приблизительный, так как диметр электрофарфоровой трубки каждым заводом определяется индивидуально.

Величина сопротивления проволочного резистора в 150 Вт при напряжении 220 вольт составляет 350 Ом. При этом слабыми местами использования сопротивления в качестве муфеля считаются контактные хомуты из латуни, которые требуют дополнительного теплоотвода, для которого используют медные полосы 2 мм толщины.

После крепления теплоотвода, который служит в качестве ножек, к клеммам проволочного резистора подсоединяют провода, подающие, питание, а теплоотводы изолируют несколькими слоями, негорючего, изолирующего материала, который в дальнейшем пропитывают жаростойким лаком.

На последнем этапе на муфель надевают обечайку из тончайшей листовой стали. По краям обечайка загибается внутрь под прямым углом, чтобы не повредить изоляцию на ножках. При этом полная отбортовка внутрь не нужна, так в обечайке качественно будет удерживаться изоляционный материал. На этом мини-муфельная печка готова.

Муфельные печи своими руками

Муфельная печь для плавки металла своими руками: инструкция по изготовлению

Муфельная печь для расплава или закалки металлических изделий – прибор, позволяющий домашнему мастеру выполнить определенную работу. Простой агрегат, способный работать на разных видах топлива, для самостоятельного изготовления достаточно обладать навыками выполнения слесарных и электросварочных работ.

Устройство и схема

Устройство муфельной печи для плавки металла состоит из:

• в большинстве случаев стального корпуса. Для домашнего использования лучше выполнить его из жаростойкого металла или нержавейки. Но можно использовать конструкционную сталь. Толщина листа 1,5-2 мм,
• слоя внутренней теплоизоляции. Для домашних печей используют шамотный кирпич или другой теплоизоляционный материал, выдерживающий температуры нагрева до 10000 12000,
• стальной корпус можно обложить наружным слоем керамических плиток или огнеупорным кирпичом,
• электрических или газовых нагревательных элементов. Газовые горелки лучше приобретать в специализированных магазинах. Электрическая печь может оснащаться самодельными спиралями из нихрома или фехраля. Толщина проволоки – 1 мм. Фехралевая проволока дешевле, но она уступает нихрому по уровню сопротивлению воздействия агрессивной среды и долговечности спирали,
• системой автоматического или ручного управления работой техники. Установив тепловые датчики вы сможете легко управлять температурным режимом и временем поддержания заданной температуры.

Материалы и элементы для работы

Муфельная печь для плавки алюминия своими руками или закаливания стальных деталей – для производства подготавливаем полный набор материалов. Нам потребуется:

• шамотный кирпич,
• теплоизоляция,
• листовой металл или любой подручный материал. Если есть старый сейф с внутренним слоем песка, значит вам повезло. Такая печь прослужит долгий срок и позволит сэкономить на наружном слое теплоизоляции,
• огнеупорная глина, песок или готовая смесь для кладки кирпича. Для заделывания щелей и пустот можно приобрести огнестойкий герметик или использовать раствор,
• электрический кабель, керамические изоляторы, автомат для подключения в щитке.

Необходимые инструменты

Инструмент должен быть исправным:

• инструмент электрика,
• инструмент каменщика, шпатель,
• сварочный аппарат и средства защиты сварщика,
• сварочные электроды для сваривания конструкционной стали,
• болгарка с защитными очками,
• зачистной и отрезные диски,
• электродрель с набором сверел.

Пошаговая инструкция по изготовлению

Муфельная печь для плавки металла своими руками для такого прибора лучший вид топлива электричество. С его помощью можно разогреть металл до температуры плавления. Разберем подробно этапы проведения работ по самостоятельному изготовлению нагревательного агрегата.

Изготовление конструкции муфеля

В зависимости от материала и конфигурации корпуса начинаем делать отсек для нагрева металла. Можно сделать печь и без стального каркаса, но тогда потребуется уложить печь в слой теплоизоляции. Используем материалы, способные выдерживать высокие температуры. Но лучше сделать коробку из листового металла или из старой бочки или даже холодильника. Этапы работ:

1. Начинаем готовить блоки для обкладки огнеупорной камеры. Для небольшой камеры понадобится 7 шамотных больших кирпичей. С их помощью можно соорудить прямоугольную или цилиндрическую камеры нагрева и закаливания металла. Если требуется соорудить круглый отсек, понадобится болгаркой вырезать трапециевидные заготовки и предварительно укладывать их в конструкцию, намечая каждую деталь.
2. Подрезав грани, устанавливаем детали на ровную поверхность и несильно стягиваем их проволокой. Проверяем плотность прилегания граней блоков и отсутствие больших зазоров. Если нужно подрезаем блоки и снова собираем всю конструкцию на проволоке.
3. Обеспечив плотность прилегания деталей, выкладываем их в ровный ряд и длиной линейкой размечаем пазы для укладки нагревательных элементов печи спиралей из нихромовой проволоки. В зависимости от диаметра самодельной или покупной спирали размечаем ряды так, чтобы они не соприкасались между собой. Если это произойдет – это грозит коротким замыканием и сработкой автомата и это в лучшем случае. Минимальный зазор – 20-30 мм.
4. Канавки выбираем дрелью с шарошкой или сверлом или болгаркой. Борозды лучше сделать под небольшим уклоном вниз, чтобы спирали не могли выпасть. Работа кропотливая и требует внимательности, не торопимся.
5. После проверки точности пропилов и исправления, неточных мест стыковки пазов переходим к сборке муфельной конструкции. Закрепляем блоки с помощью термостойкого клея или раствора. Самодельную смесь готовим из равных частей шамотной глины и просеянного кварцевого песка.

Для изготовления муфеля, небольшого по габаритам, можно использовать простую глину. Для этого выполняем несколько дополнительных операций:

1. Из картона или тонкого пластика делаем опалубку для заливки жидкого раствора глины, либо можно использовать обрезанную бочку. Учитываем толщину стенок и размеры корпуса печи.
2. Замачиваем раствор на 2-3 дня, чтобы он растворился и разбух. Такая смесь становится пластичной.
3. После этого заливаем в опалубку раствор. Толщина стенок – 50-70 мм. Обязательно уплотняем и протыкаем его тонким стержнем для удаления пузырей воздуха и монолитности конструкции.
4. Оставляем деталь до полного засыхания глины. Делаем пазы для укладки спиралей или отверстия для установки газовых горелок и вывода проводов.
5. Готовый глиняный муфель обязательно закаляем в печи и только после этого устанавливаем в корпус.

Такая монолитная обожженная конструкция будет прочной и не уступит по характеристикам муфелю из шамотного кирпича.

Готовим и устанавливаем нагревательную спираль

Спираль можно приобрести в магазине или намотать самостоятельно (толщина проволоки нужна 1,2 мм.):

• Понадобится запас проволоки из нихрома или другого сплава и простой пруток, подходящего сечения. Зажимаем конец прутка и проволоки в тисках и начинаем плотно наматывать спираль.
  
• Витки можно укладывать вплотную, но без перехлестов. После намотки спираль немного растягиваем по длине, чтобы между витками был определенный зазор.

Далее:

1. Готовые спиральки укладываем в подготовленные пазы в корпусе муфеля и фиксируем скобками из нихрома. Устанавливая скобки, следим, чтобы они не перемкнули виточки между собой. Для крепления еще используют раствор для кладки кирпича из глины и песка. Этот материал не проводит электрический ток.
2. Рассчитанные по мощности спирали обеспечат высокую температуру в печи. Для увеличения производительности и экономии электроэнергии советуем сделать несколько нагревательных контуров, которые можно включать отдельно. Так мы сможем поддерживать необходимую температуру в начале обжига металла и постепенно доводить ее до максимальной.
3. В местах выхода из корпуса закрываем проволоку керамическими предохранителями, а сразу после выхода подключаем медный электрический кабель большого сечения. Заводим кабель в электрический щиток и подключаем его к отдельному автомату. Печь должна быть надежно защищена от токов короткого замыкания, для защиты обязательно заземляем ее и подключаем к отдельному УЗО.

Важно! Для домашней печи лучше использовать нихром. Этот материал способен выдерживать высокую температуру и длительное нахождение в агрессивной среде. Минимальное сечение витков спирали – 1 мм.

Для нагрева деталей можно использовать газовые горелки.

Работы по установке в муфель газовой горелки

Газовый нагревательный элемент лучше приобрести в магазине, хотя народные умельцы могут выполнить эту работу своими руками. Но советуем подумать о безопасности и отправиться в специализированный магазин.

Если вы обладаете опытом изготовления аналогов, такую конструкцию делаем по определенной схеме:

• для изготовления корпуса горелки подготовим отрезок стальной, лучше медной трубки. Диаметр 8-10 мм. Длина заготовки – 150 мм,
• возле одного конца сверлим сквозное отверстие для соединения с газовой трубой или шлангом,
• на боковой стенке размечаем и сверлим несколько отверстий. Отверстие делаем только с одной стороны. Эти отверстия служат для поджигания факела,
• на обоих концах горелки нарезаем резьбы,
• посередине горелки сверлим не сквозное отверстие, оно будет служить для сброса газа,
• торцевую сторону закрываем. Накручиваем заглушку. Ко 2 стороне подсоединяем шланг от газового баллона.

Горелка устанавливается с помощью хомутов. Не забываем установить на подводящем шланге клапана, защищающего от обратного удара.

Финальные работы

Муфельная печь горн своими руками почти готова. Остается собрать все детали в единую конструкцию. Полость между муфельным устройством и корпусом заполняем свободное пространство утеплителем.

Если нужна печь для плавления небольшого количества металлов, на верхней детали делаем небольшой вырез по габаритам тигля и ужесточаем края прутком или уголками. Теперь после включения печи в работу можно устанавливать тигель с медью или алюминием и расплавлять металл.

После окончания всех работ проверяем правильность сборки и включаем прибор в сеть переменного тока. Сначала печь будет сильно дымить, не пугайтесь – это выгорает смазка, краска или грязь. После первого включения дыма станет значительно меньше.

Правила эксплуатации

Электрические или газовые печи для расплавления материалов или закаливания деталей – приборы повышенной опасности.

Перед началом работ обязательно проверяем надежность подключения к газовой сети или изоляцию проводов и состояние спиралей. В помещении необходимо обеспечить надежную систему вентиляции.

Печь устанавливаем на теплоизоляционную подставку. Лучше взять несколько шамотных кирпичей и склеить их жаростойким клеем.

Не рекомендуем работать в такой одежде, как на фото:

Только спецодежда сможет защитить вас от ожогов при работе с расплавленным металлом. Только спилковые перчатки соответствуют правилам охраны труда. Одежда из плотного материала. Все участки тела должны быть закрыты, обувь из плотной кожи или заменителя. Никаких тапочек или сланцев.

Вывод

Самодельные или промышленные печи для закаливания металла или его плавления – все эти конструкции должны обеспечивать безопасность и комфортность в работе с нагревательными приборами. Сделать конструкцию самостоятельно несложно, справиться сможет даже новичок. Главное внимательно и ответственно выполнять все рекомендации и правила выполнения работ.

Загрузка…

Самодельная печь для плавки стекла в домашних условиях

В данном обзоре автор показывает процесс изготовления самодельной печи, которая необходима для плавки стекла. По сути, она представляет собой газовую муфельную печь. Сделать ее можно из подручных материалов.

Почему лучше использовать газовую печь, а не электрическую? Дело в том, что газовая муфельная печь экономичнее и быстрее прогревается. Однако если вы хотите использовать электрическую — это ваше право.

Самодельная печь, которую предлагает автор, — мобильная и легкая, а также отличается компактными размерами. Да и обойдется она относительно недорого, хотя на некоторые комплектующие придется раскошелиться.

Особенностью самодельной муфельной печи является возможность ее использования как в вертикальном, так и горизонтальном положении, что очень удобно.

Благодаря этой особенности, самодельную муфельную печь можно использовать не только для плавки стекла, но и для плавки некоторых металлов — например, алюминия, бронзы или меди.

Основные этапы работ

Топка самодельной печи будет изготовлена из старого огнетушителя, а внешняя оболочка — из обычного жестяного ведра.

Первым делом нужно будет отрезать горловину огнетушителя — это будет дверца. Внутреннюю часть дверцы автор утепляет базальтовой ватой, после чего закрывает куском жести.

Дверца будет крепиться при помощи одного болта и пары гаек. Смотровое окно будет закрываться заслонкой из металла.

Сбоку огнетушителя вваривается патрубок под размер газовой горелки (ее можно купить или сделать самостоятельно). Помимо горелки, потребуется термопара и датчик контроля температуры.

Краску на огнетушителе нужно будет обжечь, после чего торцевую и боковые стенки автор заполняет базальтовой ватой. Наружную часть огнетушителя надо зачистить и покрасить термостойкой краской.

Из старой выварки без дна автор сделал горизонтальную подставку. На этом процесс изготовления муфельной печи для плавки стекла можно считать завершенным.

Как работает печь, автор показывает на примере — расплавил в ней стеклянную бутылку, но не полностью, а всего лишь изменив ее первоначальную форму. Из этой заготовки в будущем автор планирует изготовить оригинальную стеклянную подставку.

Подробно о том, как своими руками сделать муфельную печь для плавки стекла в домашних условиях, смотрите на видео.

Оцените запись

[Голосов: 13 Средняя оценка: 4.4]

Самодельная портативная пробирная печь

На ранних этапах открытия рудника, когда есть некоторая неуверенность в отношении его будущей карьеры, что требует осторожности при планировке работ постоянного характера, часто возникает потребность в пробирной печи . , легко строится и легко транспортируется, если «мина» окажется «не мина». Опять же, случаются случаи, когда стороны покупают право обрабатывать сравнительно небольшие кучи хвостов, обрабатывать их, а затем переносить свой завод в другие места.В этих условиях необходимо ограничить производство самого необходимого, чтобы удовлетворить, так сказать, кочевой характер работы.

Пробирная печь, которая действительно портативна, легко транспортируется, монтируется, разбирается, имеет небольшой вес, всегда готова к работе в кратчайшие сроки, действительно в этих случаях является желанием, о котором давно мечтают. Бензиновые печи, появившиеся на австралийском рынке некоторое время назад, практически соответствуют этим условиям; но у них есть фатальный недостаток, заключающийся в том, что они зависят от постоянного снабжения жидким топливом, бензином, который редко, если вообще когда-либо, можно получить на месте в каком-либо обратном шахтерском городке, и, следовательно, должен быть заказан заранее и должен часто приходится перевозить сотни миль на упряжку быков или другие подобные средства, так что всегда есть определенная вероятность того, что вас остановят из-за нехватки топлива.

Самодельная огнеупорная печь

Автору пришло в голову, что, если бы можно было заменить углеводород, легко приобретаемый по невысокой цене, печь и принадлежности, возможно, можно было бы изменить в достаточной степени для соответствия новому топливу. Вопрос, таким образом, разрешился сам собой, можно ли использовать керосин для работы с бензином. При реальных испытаниях в нормальных рабочих условиях было обнаружено, что с незначительными изменениями обычная бензиновая горелка дает вполне удовлетворительные результаты при испытании на огнестойкость керосина 150 °.Соответственно, было начато судебное разбирательство, длившееся несколько месяцев довольно частой работы и при всевозможных возможных условиях, и теперь результаты должны быть изложены.

Обычное оборудование для бензиновой печи состоит из резервуара, в который бензин заливается через отверстие, которое затем герметично закрывается резьбовой пробкой и кожаной шайбой. К резервуару прикреплен воздушный насос, очень похожий на велосипедный насос, подключенный через обратный клапан к трубе, ведущей внутрь резервуара и подающей закачиваемый воздух над поверхностью бензина, создавая давление в резервуаре. сосуд и нагнетание жидкости по выпускной трубе, ведущей от дна сосуда к горелке.Горелка или испаритель состоит по существу из трубы, изогнутой на себе таким образом, что испаряющаяся жидкость, выходящая из выпускного отверстия, частично ударяется о саму трубу, таким образом, часть выделяемого тепла идет на испарение дополнительной подачи бензина. Вначале необходимо подавать начальное количество тепла, достаточное для испарения небольшого количества бензина, из какого-либо внешнего источника, и это обычно обеспечивается за счет сжигания небольшого количества бензина в открытом сосуде под горелкой. Количество сгоревшего бензина и, следовательно, количество выделяемого тепла регулируется игольчатым клапаном, закрывающим отверстие, из которого выходит пар.Следует отметить, что струя пара, выходящая со значительной скоростью, заставляется втягивать некоторое количество воздуха по тому же принципу, что и горелка Бунзена для обычного угольного газа, и, таким образом, обеспечивается идеальное сгорание. Горелка, произведенная в Америке по патенту Хоскинса, состоит из единой отливки из латуни, в которой система отверстий просверлена по прямым линиям, пересекающимся друг с другом, чтобы образовать непрерывный канал для бензина или другой жидкости. отверстия на внешней стороне точек пересечения закрываются резьбовыми пробками из латуни, что дает возможность периодической чистки.Жидкое топливо входит в нижний конец, где оно соединяется с подающей трубкой из резервуара, а затем горизонтально к переднему концу горелки, которая, подвергаясь воздействию тепла, излучаемого топкой во время работы, нагревается докрасна и, таким образом, превращает жидкость в газообразное топливо. Спереди пар проходит по другому проходу в верхней части горелки снова к задней части горелки, а затем вниз в камеру клапана, из которой он выходит горизонтальной струей через широкий проход, имеющий свободное сообщение с воздухом. с которым он смешивается в необходимых пропорциях, и, покидая горелку, он входит в отверстие печи в виде сильно горячего бледно-голубого пламени.В нижний канал горелки вводят несколько отрезков медной проволоки и оставляют их незакрепленными, по-видимому, для того, чтобы отводить часть тепла от горячей части горелки к холодной.

При замене керосина в качестве топлива эти провода вынимаются, так как из-за температуры передней части горелки керосин откладывает углерод в проходах, по которым он проходит, и указанные провода помогают задушить их, что это самая большая ошибка, которую можно найти при использовании керосина. Однако это не имеет большого значения, и для преодоления этого дефекта достаточно вынуть резьбовые заглушки и очистить внутреннюю часть каналов, вставив небольшую проволочную щетку или согнутую и сплющенную проволоку, завершив обработку. очистка путём проливания небольшого количества керосина через проходы, чтобы смыть последние следы осадка.Вся операция займет не более десяти минут и должна выполняться до того, как топить печь.

Форма печи, которая считается наиболее подходящей для использования с керосином, состоит просто из банки для гвоздей диаметром двенадцать (12) дюймов и высотой шестнадцать (16) дюймов, облицованной огнеупорной глиной. Для этого потребуется четыре тигля H. Огненная глина по бокам равномерно составляет половину (½) дюйма от стенок тиглей.

В боковой части банки, рядом со дном и под платформой, на которую опираются тигли, есть отверстие диаметром около четырех (4) дюймов в отверстии, проходящее почти поперек печи.Прорезь в верхней части отверстия шириной в один дюйм, проходящая по всей его длине, обеспечивает сообщение между этим отверстием и камерой тигля.

Огнеупорная черепица подходящей формы для крышки банки также обеспечивает большое количество излучаемого тепла тем частям тигля, которых пламя не касается напрямую.

Тепло, выделяемое керосином, — это все, что можно было бы пожелать, и у автора никогда не было проблем с получением удовлетворительного синтеза со всеми видами зарядов.

Как построить переносную огнеупорную печь

Самая горячая зона в печи находится дальше всего от горелки, поэтому два самых дальних тигля опускаются первыми. На практике, начиная с четырех тиглей в печи, два самых дальних от горелки заливают по мере готовности, смещая два ближайших на место, занимаемое двумя только что залитыми, а затем помещая два свежих на освободившиеся места. Таким образом, тигли помещают в сравнительно прохладное место, где заряд будет спокойно стекать, затем их перемещают в более горячее место, пока они не будут готовы к разливу.Из-за постепенного нагрева существует небольшой риск растрескивания тигля в огне. Автор несколько раз сбрасывал маленькие золотые слитки, причем тепла было достаточно, чтобы за несколько минут дать вполне удовлетворительное плавление. Муфельная печь по конструкции не отличается от плавильной печи. Пламя перемещается по нижней части муфеля, где оно разделяется на две части, огибает каждую сторону муфеля и встречается наверху, а выделяемого тепла более чем достаточно для выполнения любой обычной работы с муфелем, которую выполняет пробирный. скорее всего будет.

Производители рекомендуют пользователям бензиновых печей соединять муфельную печь с дымоходом или иным образом создавать в муфеле тягу для окислительных целей. Рекомендация не была признана вполне удовлетворительной. Несмотря на тягу, восстановительные газы от сгорания керосина, по-видимому, впрыскивались в муфель через заднюю щель, в результате чего купелирование стало очень медленным. Свинец в чашечках часто бывает довольно горячим — более горячим, чем это необходимо или рекомендуется, — и все же его поверхность остается неподвижной и совершенно яркой; но как только воздух нагнетается в муфель с помощью небольшого сильфона или даже путем продувки к выходу муфеля через кусок стеклянной трубки, окисление происходит быстро.Был сделан вывод, что необходимо полностью перекрыть сообщение между муфелем и нагревательной частью печи и создать независимую тягу через муфель. Прорези в муфле были закрыты шамотом, а в верхней части муфеля сзади просверлено отверстие диаметром около дюйма с четвертью; в этом отверстии находился конец трубы (кусок обычной железной паровой трубы диаметром один дюйм) около шести футов длиной, ведущий вверх и через крышу здания, к которому он был прикреплен, чтобы не подвергать нагрузке какой-либо вес. сам муфель.План отвечал идеально; тяга оказалась достаточной — фактически, ее нужно было несколько уменьшить, и, похоже, это ни в малейшей степени не повлияло на тепловую эффективность устройства. Еще одно соображение, которое привело к использованию трубы, соединяющей внутреннюю часть муфеля с внешней частью пробирного здания, заключалось в необходимости избавиться от паров свинца, образующихся при купелировании — после трубы не было и следа. был установлен.

Что касается портативности, плавильная печь весит всего около 50 фунтов.в комплекте, муфель немного меньше, в то время как резервуар и горелка добавляют только восемь фунтов (8 фунтов) к весу, так что весь комплект весит менее одного центнера. Печь может быть запущена в любом месте и в любое время при уведомлении за минуту, и печь достигнет плавки за время от тридцати (30) до сорока пяти (45) минут.

В заключение, не претендую ни на что новое, принципы работы горелок на жидком топливе давно известны. Желательно просто объяснить несколько моментов о малоизвестной печи, с которой писатель имел значительный опыт и которая имеет несомненные преимущества перед обычным типом при определенных условиях.

Что такое муфельная печь?

Хотя термин «муфельная печь» или «ретортная печь» все еще используется сегодня, на самом деле это не то же самое, что и в начале 20-го ^-го -го века, когда древесина и уголь были основными способами нагрева. печь.

Главной особенностью муфельной печи является то, что она имеет отдельные камеры сгорания и нагрева. «Реторта» представляет собой газонепроницаемую камеру, в которую помещается нагреваемый материал. Это было действительно важно в «старые времена», потому что в противном случае побочные продукты сгорания загрязнили бы процесс нагрева.Однако с изобретением высокотемпературных электрических нагревательных элементов в начале 50-х годов большинство производителей печей быстро переоборудовали муфельные печи на электрические, в которых побочные продукты нагрева для большинства процессов незначительны. Электрические печи нагреваются за счет процессов теплопроводности, конвекции или излучения черного тела, ни один из которых не создает побочных продуктов сгорания, и эти конструкции теперь позволяют гораздо лучше контролировать однородность температуры и гарантировать изоляцию нагретого материала от загрязняющих веществ сгорания.

Муфельные печи сегодня

Сегодня муфельная печь обычно представляет собой коробку или трубу с фронтальной загрузкой, используемую для высокотемпературных применений, таких как плавление стекла, создание эмалевых покрытий, техническая керамика или пайка и пайка. Они также используются во многих исследовательских центрах для определения того, какая часть образца негорючая и нелетучая (например, зола). Достижения в материалах для нагревательных элементов, таких как дисилицид молибдена, используемый в нашей серии высокотемпературных печей Rapid Temp, теперь могут обеспечивать рабочие температуры до 1800 градусов по Цельсию (3272 градусов по Фаренгейту), что облегчает более сложные металлургические применения, такие как удаление связующего, спекание и т. Д. и сквозные процессы литья металлов под давлением.

Муфельные печи CM Furnace

Хотя многие из наших печей могут соответствовать широкому классу применений, когда-то обслуживаемых «муфельными печами», все же существуют отрасли и процессы, требующие жесткой изоляции, обеспечиваемой формальной конструкцией на основе реторты.

Для этих отраслей промышленности CM предлагает серию CM-300, высокотемпературную муфельную печь с молибрановой обмоткой, способную выдерживать температуру до 1800 ° C в водороде, диссоциированном аммиаке, образующемся газе или любой другой восстановительной атмосфере.Такие функции, как секции предварительного нагрева, секции удаления связующего, многозонные регуляторы, функции с низкой или высокой точкой росы и автоматизированные системы выталкивания под ключ, делают эту печь универсальным средством решения проблем, подходящим для различных процессов, таких как:

• Огнеупорные металлы
• Порошковые металлы
• Техническая керамика
• Стеклообразование
• Утилизация ядерного топлива
• Спекание
• Металлизация
• Стрельба и совместное увольнение
• Отжиг
• Пайка
• Переход

Нужна муфельная печь?

Как ведущий производитель муфельных печей и десятков других типов печей на протяжении более 70 лет, CM обладает качеством и опытом, чтобы спроектировать печь, которая вам нужна, и тогда, когда она вам нужна.

Позвоните в нашу группу инженеров сегодня, чтобы обсудить требования к вашей печи.

В чем разница … Обжиговые печи против печи против печи? — Печная лягушка

Правильная термообработка является важной частью изготовления ножей, инструментов и штампов, а также деталей. Без точного контроля времени и температуры лезвия не будут удерживать свою кромку, а инструменты и детали могут быть слишком мягкими или слишком хрупкими для использования. Покупка печи для термообработки, печи или печи может быть сложным процессом, но наша задача — упростить принятие решений, связанных с поиском подходящей печи для ваших нужд.Вот основная информация, которая поможет вам решить, что лучше всего подходит для ваших профессиональных или хобби.

Итак, в чем разница? Для наших целей все три этих названия относятся к огнеупорной коробке, которая становится горячей. Независимо от того, как вы это называете, «ящик» должен иметь возможность достигать желаемой температуры и оставаться в ней в течение предписанного времени. Он также должен иметь возможность нагревать и охлаждать с заданной скоростью для конкретного требуемого процесса.Самое главное, он должен быть безопасным, простым в эксплуатации и долгим сроком службы.

Печь: , связанная с производством гончарных, стеклянных или керамических изделий. Обычно их обжигают от комнатной температуры до определенной температуры процесса с заданной скоростью повышения, а затем дают остыть с контролируемой скоростью до комнатной температуры. Скорость увеличения (или уменьшения) на этапах обжига и охлаждения часто имеет большое значение. Выстреливаемые предметы редко удаляются из юнита во время его выполнения.Могут быть периоды времени, когда температура поддерживается во время обжига, но время выдержки относительно общего времени обжига обычно незначительно. Диапазон температур от 1700 ° F до 2350 ° F.

Печь: , связанная с ковкой или термообработкой металла. Обычно они выдерживаются при одной температуре в течение длительного периода времени. Точная скорость повышения температуры на этапе нагрева редко имеет значение. Обжигаемые предметы часто добавляются в печь или удаляются из нее, когда агрегат горячий.Обычно во время обжига поддерживается длительная температура, и может быть несколько этапов охлаждения и выдержек для процессов, включая отжиг, цементирование и отпуск. Диапазон температур от 2000 ° F до 2450 ° F.

Духовка: , связанная с сушкой или приготовлением пищи, такие же, как печи, за исключением того, что диапазон температур использования ниже. Более низкая температура часто означает, что большая камера может работать с более низкой силой тока. Диапазон температур от 250 ° F до 900 ° F.

Это действительно не имеет значения, как вы это называете … Пока он делает то, что вам нужно. С этого момента мы будем называть все варианты KILNS. Что вам действительно нужно знать, так это сколько места вам нужно, до какой температуры вам нужно добраться и сколько времени нужно поддерживать при этой температуре.

Теперь, когда мы это выяснили … вам нужно подумать о:

Какой размер мне нужен? Основным аспектом, который следует учитывать при выборе печи, являются ее внутренние размеры.Печи для изготовления ножей значительно меньше других типов печей из-за меньшего размера среднего проекта. Уменьшение размера печи помогает снизить затраты, а также сократить время нагрева. Определите размер самых больших лопастей, которые вы собираетесь создать, и убедитесь, что они могут поместиться в выбранной вами печи. Это также зависит от того, насколько большим вы хотите работать. Нет ничего хуже, чем купить печь, которую вы перерастете за 6 месяцев. Подумайте о будущем и о том, во что вы можете вырасти.

Какие температуры мне нужны? Необходимая температура определяется типом металла, с которым вы работаете, поэтому перед покупкой печи убедитесь в своих требованиях.Если у вас остались вопросы по температуре термообработки, ознакомьтесь с приведенным выше справочным руководством.

Какая сила тока нужна печи: 120 В по сравнению с 240 В и сколько ампер потребляет установка? В зависимости от размера печи и требований к верхнему теплу, требования к напряжению и потребляемой силе тока каждой печи различаются.

Какой тип контроллера мне нужен? Контроллер печи — это мозг, который сообщает печи, что и когда делать. Они отличаются простотой, удобством эксплуатации и ценой.Большинство наших печей для термообработки имеют множество вариантов контроллера, которые определяет производитель. Не все контроллеры доступны у всех производителей.

Какие меры безопасности мне следует искать? Все печи для термообработки, которые мы продаем, имеют в наличии устройства отключения дверцы, отключающие питание элементов, но оставляя включенным цифровой контроллер, чтобы возобновить программу обжига, как только дверца будет закрыта. Проверьте, включены ли они в вашу модель или это дополнительная опция.

Горно-геологическое бюро штата Невада

Домой | Тур | Физика | Химия | Науки о Земле | Окружающая среда | Мошенничество | Планы уроков

Химия Темы:
Введение
Обработка руды
Анализ пожара

Пробирный

Введение

Для того, чтобы люди могли определить горную породу как руду, они должны знать количество интересующего металла, содержащегося в породе. Если этой породы достаточно, и если есть достаточно металла, который может быть извлечен путем обработки и который может быть продан по цене, превышающей затраты на производство этого металла, то порода может быть определена как руда, подлежащая добыче.Пробирный определяет количество металла в породе.

Метод, используемый для измерения количества интересующего металла (или другого товара), называется пробирным. Самый распространенный и надежный метод определения горных пород на серебро, золото или другие драгоценные металлы (элементы платиновой группы) — это пробирный анализ. Этот метод использовался в шахтах Вирджиния-Сити и используется до сих пор.

История

Пробирный метод определения количества драгоценного металла в горной породе был разработан еще в древности (Haffty, J.; Riley, L.B .; Госс, У.Д., Руководство по пробирному анализу и определению благородных металлов в геологических материалах , Бюллетень геологической службы США 1445, Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия, 1977; п. 2-6). Археологические находки в Трое (около 2600 г. до н.э.) и других местах показывают, что чистое серебро было изготовлено в 25 веке до нашей эры. Процесс извлечения драгоценного металла из породы с использованием свинца и удаления этого свинца, оставляющего драгоценный металл (так называемое купелирование), был изобретен в Малой Азии примерно после 2500 г. до н. Э.C. вскоре после открытия производства свинца из галенита (сульфида свинца).

Метод был описан Георгиусом Агриколой в 1556 году в De Re Metallica (переведенном в 1912 году Гербертом Кларком Гувером и Лу Генри Гувером) (Hoover, Herbert C. and Lou H. Hoover, De Re Metallica , Dover Publications, Inc, NY, 1950, p. 219-265) как добавление флюсов для отделения металла от окружающей породы. Эти флюсы должны относиться к типу руды, но включать свинец для концентрирования золота или серебра.Затем Агрикола описал плавление смеси руды и флюса в пробирной печи, а затем удаление свинцовой кнопки в купель, специальный тигель, который поглощал свинец во время его плавления в печи. Чаша со свинцовой пуговицей была помещена в муфельную печь до тех пор, пока огонь не поглотил весь свинец, затем бусина, состоящая из золота и серебра, а также любых других благородных металлов, была извлечена из золы чаши для взвешивания и разделения. , или реагировал с азотной кислотой, чтобы растворить серебро и оставить золото и другие металлы не растворенными только азотной кислотой.Агрикола описал эту технику настолько подробно, что ее можно легко сравнить с методом, используемым сегодня, который, по сути, является таким же, как тот, который используется Агриколой.

Пробирное дело сегодня

В методике пробирного огня используются те же принципы, о которых сообщил Агрикола.

1. Золото и серебро все еще необходимо отделить и удалить из других частей руды. Добавляется флюс, так что золото и серебро могут быть собраны свинцом, а другие части породы могут быть превращены в легко отделяющийся стеклянный шлак.Стандартный добавляемый флюс зависит от типа породы, но обычно определяется тем, является ли порода силикатной или карбонатной. Если порода силикатная, добавляют глет (оксид свинца, PbO), кальцинированную соду (карбонат натрия, Na2CO3) и бура (Na2B4O7). Карбонат натрия и бура соединяются с силикатом в породе, образуя стекло, которое плавает поверх расплавленного свинца, содержащего золото, серебро и другие драгоценные металлы.Если порода карбонатная, необходимо добавить кремнезем (SiO2) в форме песка, чтобы обеспечить силикат, чтобы стекло могло образовываться из карбоната натрия и буры, чтобы создать хорошее стекло для частей породы (шлак ) кроме драгоценных металлов.

2. Добавлен восстановитель, поэтому свинец превращается (восстанавливается) в металлический свинец. Опять же, количество и тип восстановителя зависит от породы, но обычно добавляют муку (источник углерода).Реакцию можно упростить: 2PbO + C = CO2 + 2Pb.
3. Весь флюс тщательно перемешивают с известным количеством тщательно отобранной порошкообразной породы в тигле из огнеупорного кирпича. Этот тигель выдерживает нагрев печи и достаточно толстый, чтобы только часть внутренней стенки вступала в реакцию с флюсами и становилась частью стеклянного шлака, который плавает поверх расплавленного свинца.

4. Тигель нагревают, так что смесь флюса и образца породы плавится (при температуре ниже, чем температура одной породы, что определяется составом флюса).

5. По мере восстановления свинца он падает через образец жидкой породы и собирает (образует амальгаму) серебро и золото, которые содержались в породе. Внизу собирается свинец с золотом и серебром.

6. Жидкий образец выливают в форму, чтобы стеклянный шлак и свинец, содержащие золото и серебро (так называемая кнопка), отделялись и затвердевали.
7. Шлак отбивается от ведущей кнопки.

8. Свинцовая пуговица, содержащая золото и серебро, затем плавится в окислительных условиях в чаше из костной золы, специальном тигле, сделанном из костной золы, которая особенно поглощает образующийся оксид свинца, так что свинец (в виде оксида свинца) поглощается в купель или испаряется в печь и удаляется из золота и серебра.

9. Золотая и серебряная бусина, оставшаяся в конце чашки, охлаждают и взвешивают.
10. Количество золота и серебра по отдельности может быть определено путем удаления серебра путем «разделения» с азотной кислотой, в которой серебро растворяется, а золото — нет. После того, как раствор азотной кислоты, содержащий серебро, осторожно сливается с золотого шарика, оставшееся золото плавится (отжигается) путем нагревания, затем охлаждается и повторно взвешивается. Это дает количество золота в образце и, по разнице, количество серебра в образце.(Также можно использовать другие аналитические методы для окончательного определения этого концентрата золота и серебра и элементов платиновой группы.)
11. Этот небольшой слиток золота был очищен методом пробирной обработки.

Подробное описание современных методов пробирного анализа можно найти в Hafferty, J., L. B. Riley, and W. D. Goss, A Manual on fire analysis and Determination of the Благородные металлы в геологических материалах , U.Бюллетень геологической службы 1445, Вашингтон, округ Колумбия, 1977; and Bugbee, E. E., A Textbook of Fire Assaying , John Wiley and Sons, Inc., Нью-Йорк, 1940.

Не все аналитики используют хорошо зарекомендовавшие себя методы, такие как пробирный анализ, а некоторые аналитики известны как мошенники ( см. Раздел «Горное мошенничество» ).

Пробирная модель

Введение

Модель для сбора драгоценных металлов при пробирном огне

Пробирный анализ — это метод определения количества драгоценного металла в образце.Это делается в несколько этапов:

1. Смешивание взвешенного образца с различными химическими веществами для плавления образца при относительно низкой температуре.
2. Нагревание образца и химикатов в печи с образованием шлака, который легко удаляется из свинца, и свинцовой пуговицы, содержащей драгоценный металл.
3. Удаление шлака с ведущей кнопки.
4. Нагревание свинцовой кнопки в чашечке из костяной золы, чтобы свинец отделялся от драгоценных металлов, оставляя драгоценные металлы в маленькой бусине (доре) в нижней части чаши.
5. Взвешивание бусины доре для определения доли драгоценного металла в исходном образце.

Второй этап, нагрев образца для сбора драгоценного металла в свинец, когда он падает через расплавленный образец, можно грубо смоделировать с помощью того же процесса, что и для осветления воды.

Ключевые понятия

Ил и глина в воде удаляются коагуляцией с флокулянтом. Когда это действие используется для моделирования сбора драгоценных металлов свинцом, частицы ила и глины представляют собой атомы золота и серебра, а флокулянт представляет собой свинец, попадающий в расплавленный образец.

При активности оксид кальция (известь, CaO) реагирует с водой, делая раствор основным, как показано следующей реакцией: CaO + h3O = Ca ++ + 2OH-. Сульфат алюминия аммония (квасцы аммония, сокращенно — сульфат алюминия, потому что ион аммония не участвует в реакции) затем реагирует с гидроксидом с образованием гелеобразного гидроксида: Al (Nh5) (SO4) 2 в воде дает ион алюминия. в растворе: Al + 3 + Nh5 + + 2SO4-2. Ион алюминия реагирует с гидроксидом: Al + 3 + 3OH- = Al (OH) 3, гелеобразный осадок.

Навыки : наблюдение, запись, расследование, моделирование

Время: 40 минут

Аудитория: Учителя и ученики 5-8 классов.

Цель: Поэкспериментировать с химическими и физическими способами осветления воды.

Безопасность : Носите защитные очки для защиты от химикатов.

Предварительная подготовка

Приготовьте мелко измельченный камень, измельчив его в шаровой мельнице, ступкой и пестиком, или используя смесь камня и земли, найденную вокруг двора.

Приготовьте раствор сульфата алюминия, смешав две чайные ложки порошкообразного сульфата алюминия, сульфата калия-алюминия (квасцы калия) или сульфата алюминия-аммония (квасцы аммония) в одном литре воды.

Известь используется напрямую. Избегать попадания на кожу и глаза.

Наконечники

Флокулянт, производимый сульфатом алюминия в основном растворе (гидроксид алюминия, Al (OH) 3), образуется в течение нескольких минут.

Материалы

На каждого студента:

Прозрачные пустые бутылки для воды емкостью 16 унций с крышками, по 2 на группу
Образец измельченной грязи или мелкого ила и глины снаружи
Оксид кальция (CaO) (известь), бит размером примерно со спичку будет использоваться для экспериментальной бутылки
. Пластиковая ложка для извлечения кусочка оксида кальция
Раствор сульфата алюминия, приготовленный, как указано выше, 25 миллилитров на группу.

Процедура

1. Приготовьте «грязную воду», наполнив две бутылки мелко измельченной землей на 1/8.Точное измерение не обязательно должно быть точным, но в двух бутылях должно быть одинаковое количество почвы. Наполните бутылки водопроводной водой на расстояние до 3 сантиметров от верха. Убедитесь, что крышка плотно закрыта. Встряхните бутылки, чтобы убедиться, что вся грязь намокла и перемешалась.
   
   
2. Первая бутылка — контрольная. В эту бутылку не добавляйте флокулянт (сульфат алюминия и известь). Во вторую бутылку в качестве флокулянта будут добавлены сульфат алюминия и известь.
3. В экспериментальную бутылку пластиковой ложкой добавьте в раствор небольшое количество извести, чтобы образец стал основным. Убедитесь, что раствор является щелочным, с помощью pH-бумаги. (Лакмусовая бумага должна стать синей; pH должен быть 10 или выше.) Теперь добавьте 25 мл раствора сульфата алюминия. Добавьте 25 мл воды в контрольную бутыль, чтобы увидеть, имеет ли значение простое добавление воды.

4. В то же время (двумя руками или двумя партнерами) медленно переверните обе бутылки пять раз, убедившись, что со дна нет грязи.Установите образцы вертикально и проводите наблюдения каждые 30 секунд. Сосредоточьтесь на том, чтобы увидеть, как взвешенные частицы собираются падающими частицами гидроксида алюминия.
   

Предлагаемое дальнейшее обсуждение

(Возможные ответы выделены курсивом, но могут быть и другие ответы.)

Это упражнение моделирует концепцию расплавленного свинца, собирающего атомы золота или других драгоценных металлов в расплавленной породе во время пробирного метода анализа горных пород на содержание золота.Что может быть похожим в двух процессах? ( Гелеобразный осадок гидроксида алюминия распределяется по всему раствору, затем начинает падать на дно по мере увеличения размера частиц. Свинец также распределяется по всему образцу расплавленной породы, и по мере накопления более крупных частиц он начинает падать через расплавленную породу. ) Что может быть иначе? ( Вода менее вязкая, чем расплавленная порода; свинец намного плотнее, чем осадок гидроксида алюминия.)

Подумайте о возможных причинах, по которым частицы глины могут быть захвачены студенистым осадком гидроксида алюминия. В чем могут быть причины, по которым золото может попасть в свинец? ( Частицы глины могут быть физически захвачены гелеобразным осадком гидроксида алюминия. Частицы глины могут притягиваться к осадку гидроксида алюминия из-за небольших электрических зарядов на различных частях частиц. Золото может притягиваться к свинцу, потому что они оба металла; или он может быть вытеснен из расплавленной породы, потому что это все еще металл, а не в соединении с другими элементами в расплаве.)

Добавочные номера

В водоочистных установках используется несколько флокулянтов, обычно включая сульфат алюминия. Экскурсия на водоочистную станцию ​​расширит понимание использования флокулянтов.

Химия притяжения одной молекулы к другой включает структуру каждой из молекул. Частичные заряды на одной части молекулы могут притягивать противоположно заряженные части другой молекулы, например, при водородной связи.Изучите расположение частичных зарядов на молекуле гидроксида алюминия и на частицах глины. Для атомов золота и свинца частичные заряды не имеют значения, потому что эти элементы встречаются здесь как атомы, не объединенные в молекулы с другими элементами. Изучите свойства атомов золота и свинца, чтобы увидеть, могут ли они притягиваться, потому что они похожи по электронной структуре.

Самодельная плавильная печь для металла — Мой сломанный скейтборд

Несмотря на то, что январь выдался напряженным, мне удалось много подумать и немного сделать.Множество идей продолжают загромождать этот мозг, и, наконец, пора заняться некоторыми из них.

Прямо сейчас у меня нет отличного рабочего места для выполнения моих проектов. Я наконец-то вычистил свой гараж, и, хотя я могу заставить его работать, он не изолирован, поэтому оставаться в нем зимой не очень весело.

Кроме того, теперь, когда я взрослый с ипотечной ссудой (хотелось бы думать, что у меня есть некоторая зрелость …), я планирую построить более крупный и лучший гараж. В то время как средство экономии денег во мне действительно хочет попытаться решить эту проблему самостоятельно, мой текущий послужной список экономии денег на то, чтобы делать что-то сам, не был удачным.Следовательно, я буду сдавать его в аренду и строить для себя. Это сложный проект, и я хочу, чтобы его сделали правильно. Еще много постов об этом в будущем.

Между тем, я обнаружил, что хочу заняться плавкой металлов и литьем в песчаные формы. Поразмыслив, я нашел много людей, которые построили маленькие печи для плавки или ковки металлов. Странное удовольствие смотреть на YouTube видео о людях, плавящих металл.

Предостережение : Следует отметить, что Я не эксперт в этой области .Плавление металлов опасно по своей природе, и этот пост предназначен только для развлекательных целей. Если вы хотите заняться литьем в песчаные формы, обратитесь к эксперту за информацией о защитном снаряжении, оборудовании и безопасных процедурах плавления.

Как и в случае с этим и любым другим проектом, см. Мой отказ от ответственности.

Фон

Я хочу построить небольшую плавильную печь для металла, чтобы попробовать свои силы в литье металла, а сейчас просто поэкспериментировать с изготовлением декоративных приспособлений.

Ниже приведено видео, подобное тому, как я буду строить свою.

Вскоре я обнаружил, что когда дело доходит до плавления металла, нужно учитывать множество факторов, помимо того, какой именно тип металла вы хотите расплавить.

Позже я могу больше узнать о науке, лежащей в основе плавления металлов, и о своих ожидаемых проблемах, но сейчас я просто перейду к тому, что создаю.

План

В основном план состоит в том, чтобы построить печь из небольшого мусорного ведра.Основываясь на некоторых исследованиях, я выбрал дизайн, показанный ниже:

В основном это будет печь, работающая на пропане, моя эскизная модель не показывает линию пропана, идущую к пропановому баллону, она предназначена для всего.

Если вы смотрели видео, то, наверное, заметили, что после того, как он выровнял свой фуранс шерстью, он сразу начал нагреваться. Хотя это можно сделать таким образом, керамическая вата обычно не прослужит так долго при многократных обжигах, и она начинает разрушаться.Вы же не хотите, чтобы у вас в легких застряла эта чушь.

Кроме того, керамическая вата должна быть изолятором. Чтобы нагреть тигель для эффективного нагрева, нам нужна горячая поверхность или поверхность, которая может обеспечивать лучистое тепло для тигля. Мой план состоит в том, чтобы покрыть шерсть огнеупорным цементом, чтобы обеспечить эту поверхность и гарантировать, что керамическая вата выдержит несколько обжигов.

Бюджет

Моя любимая деталь! Ничего не дается бесплатно, и если я чему-то научился из своих прошлых начинаний, так это тому, что я обычно трачу больше на решение DIY, а не просто покупаю то, что хочу.Но где в этом веселье? 🙂

Вот разбивка того, сколько это стоило на данный момент:

Dross7

Компонент / Инструмент	Стоимость	Процент от общей суммы
Корзина для мусора	19,63 $	4,36%
4,36%
Ригидизатор и цемент для печи	71,14 долл. США	15,78%
Горелка	48 долл. США.87	10,84%
Керамическая вата	80,01 долл. США	17,75%
Кисть	2,00 долл.
Инструмент для заливки тигля и комбинированный тигель	$ 84,35	18,72%
Клещи для тигля	$ 16,00	3,55%
Поддон для окалины	.00	0,89%
Формы для маффинов	$ 4,00	0,89%
Стержень перемешивания (2 ‘стальной стержень)	8,00 долларов США	1,77%
0,44%
Крепежные детали	5,00 долл. США	1,11%
Нематериальные затраты (доставка)	30,00 долл. США	6,66%
4507 долл. США71

Обратите внимание, что вышеупомянутое не включает защитное снаряжение, которое могло бы быть защитной маской, сварочными перчатками и хорошим фартуком.

Есть более дешевый способ сделать это — использовать другой изолятор вместо керамической ваты, однако для простоты я выбрал керамическую вату.

Как видите, это не самый дешевый проект. Некоторые из моих расходов являются приблизительными, поскольку я потерял квитанции. Это вызывает у меня изжогу, так как я сторонник точных затрат…

Также не учитываются затраты на инструменты. В процессе работы я приобрел несколько новых инструментов, таких как тиски и плоскогубцы.

Сборка

Когда у вас есть все материалы, их сборка не займет много времени. Однако проблема заключается в отверждении печного цемента, которое занимает очень много времени, если вы хотите, чтобы он прослужил долго и не трескался (подробнее об этом ниже).

Следует отметить, что при работе с керамической ватой я использовал респиратор и латексные перчатки. Это мерзко, я не хотел дышать волокнами.

Очевидно, это должна быть моя фотография профиля на сайте знакомств…

Я использовал ведро как шаблон для вырезания керамической ваты для основы.Керамическая вата, которая у меня была, была толщиной 1 дюйм, поэтому я использовал 2 слоя для основы, боковых сторон и крышки.

Внутри тоже было 2 слоя. Я вырезаю немного больше, легче обрезать этот материал, если он длинный, чем добавлять секции, если он слишком маленький. Мой второй внутренний слой был слишком коротким, мне пришлось добавить секции, чтобы исправить его.

Затем я разрезаю огнеупорный кирпич до нужного размера, чтобы положить его поверх основания. Я, должно быть, купил другой тип огнеупорного кирпича, чем другие, потому что многие люди указали, что разрезать кирпич относительно легко.Либо у меня не тот тип огнеупорного кирпича, либо моя пила действительно отстой.

Далее просверлил отверстие под горелку. Однако я ошибся с расположением и закончил тем, что горелка была расположена прямо у основания печи. Это плохо по нескольким причинам, одна из которых заключается в том, что если тигель сломается, весь расплавленный металл потечет прямо в горелку. Кроме того, с точки зрения расхода газа и нагрева он должен быть немного выше, поэтому мне пришлось просверлить еще одну дыру и залатать первую больше.Подробнее об этом чуть позже.

Обратите внимание, что горелка не направлена ​​прямо в центр печи. В идеале мы хотим, чтобы он располагался по касательной к стене, чтобы пламя кружилось, нагревая стены и излучая тепло.

С крышкой я сделал 2 слоя и использовал большие шайбы, чтобы удерживать шерсть на месте. Я хотел эффективно использовать имеющуюся у меня керамическую вату, поэтому залатал второй слой. Он не выглядит великолепно, и позже, когда я покрыл его цементом, это стало немного неудобно.

Кроме того, я хотел, чтобы застежки были длинными, чтобы они могли выступать в качестве опор, когда я снимаю крышку. Надо было потратить немного больше времени на размещение, мне повезло, и они с трудом умещаются в стенках печи.

Последняя часть — самая грязная часть — покрытие печным цементом. Перед нанесением покрытия на керамическую вату я распылил на керамическую вату отвердитель, поскольку, как я читал, он помогает укрепить шерсть и предохраняет волокна от отслаивания во время покрытия. Я не уверен, что это было эффективно, я думаю, что с шерстью все было бы хорошо.Кроме того, отвердитель вводил влагу в шерсть, что вызывало некоторые проблемы с растрескиванием во время отверждения.

Я проглотил его там, пытаясь убедиться, что каждая часть шерсти была покрыта. Возможно, это было ошибкой, так как большая часть его скопилась в базе.

В процессе лечения я начал сталкиваться с проблемами. Я дал ему застыть при комнатной температуре в течение нескольких дней, затем я поместил внутрь нагревательную лампу мощностью 100 Вт, чтобы попытаться нагреть ее несколько медленно.Это оказалось ошибкой, у меня в крышке и в основании образовались всевозможные трещины.

Так как мне все равно пришлось проделывать новое отверстие для горелки, я вырезал новое отверстие и повторно покрыл печь. Выглядит это не очень красиво, но, учитывая, что он предназначен для нагревания, а не для эстетики, меня это не слишком беспокоит.

Теперь нужно ждать, пока печь вылечится. Учитывая холодную погоду и то, что произошло в первый раз, я собираюсь подождать некоторое время, пока цемент застынет.Скорее всего, я действительно не начну таять до весны, когда она потеплеет.

Испытания оборудования

Я потратил некоторое время на то, чтобы проверить горелку, и, мальчик, она испускает хорошее пламя. Я сам размышлял о том, чтобы построить его, однако после того, как я оценил материалы, купить его в Интернете стоило столько же.

Для этого вам понадобится регулятор на 30 фунтов на квадратный дюйм. Типичные пропановые регуляторы для установок барбекю не имеют достаточно высокого давления, поэтому вам нужен регулятор, который позволит увеличить давление.

Я проверил выравнивание тигля внутри печи и немного обеспокоен тем, что между стенкой тигля и стенкой печи недостаточно места. Это может помешать кислороду подпитывать пламя горелки, поэтому мне, возможно, придется использовать тигель меньшего размера.

Следующие шаги:

К сожалению, я нахожусь в части «поторопитесь и подождите». Учитывая, как треснул цемент, и исходя из того, что я готов, мне нужно немного подождать. Когда я буду готов, мне нужно очень медленно нагреть цемент перед первым обжигом, так как в цементе еще остается влага.Если я нагрею его слишком быстро, я, вероятно, снова столкнусь с трещинами. По большому счету, если я действительно сталкиваюсь с трещинами, это не имеет большого значения. Это просто означает, что в будущем мне нужно будет заняться чем-нибудь лоскутным одеялом.

Кроме того, я хотел бы плавить на улице. Поскольку сейчас холодно и идет снег, пройдет несколько месяцев, прежде чем я смогу растаять.

Некоторые другие вопросы, которые мне нужно решить перед стрельбой:

• Мне нужно сделать клещи для тиглей
• Мне нужно настроить место для плавления (нужен песок и, возможно, больше огнеупорных кирпичей при перемещении горячего тигля)
• Нужны идеи для литья в песчаные формы

Спасибо за чтение!

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

Плавильные печи для термообработки металлов с высокой мощностью

Могут быть предоставлены тигли из графита / MgO / диоксида циркония, подходящие для различных плавильных материалов, веса и размера. При выборе печи, пожалуйста, учитывайте материал плавки, вес и размер. Материал плавления определяет материал тигля.

Наклонная плавильная печь для разливки золота Печь доступна с мощностью 110–130 В / 220–240 В, 50/60 Гц, с небольшими размерами, легким весом, простотой в эксплуатации и высокой точностью.Эта печь широко используется для плавки золота, серебра, меди и других драгоценных металлов, термообработки, обработки при постоянной температуре, а также для плавки, лабораторной термообработки в металлургии, нефтяной, химической промышленности. На все электрические части продукции предоставляется гарантия 1 год, включая регулятор температуры, реле, термопары, нагревательные элементы, включая камеру, нагревательную спираль и т. Д., 6 месяцев гарантии.

F Плавильная печь Лучшее проникновение нагрева и равномерная температура внутри плавящегося металла.Сила поля M. F может перемешивать плавильную ванну для достижения лучшего качества плавления. 2. Выполните тестовый запуск согласно соответствующим правилам тестового запуска оборудования.

B: оборудование для плавки металлов Особенности: 1. Индукционная плавильная печь с высокотемпературным тиглем для нагрева металла. Плавление металлов: (Вакуумное) литье, литье и нанесение напыления золота, серебра, Fe, Al и других металлов. Мы надеемся на сотрудничество со всеми нашими друзьями, чтобы вместе развиваться и расти вместе.

Эта плавильная печь имеет преимущества высокой тепловой эффективности, простой конструкции, удобного управления, низкого энергопотребления и т. Д. Структура кожуха печи Кожух печи сделан из стальных пластин и стальных пластин в форме круглой колонны. По истечении одного года гарантийного срока мы предоставим запасные части по себестоимости на весь срок службы машины.

промышленная индукционная печь для плавки металлов Плавка цветных и черных металлов Плавка драгоценных металлов, таких как золото, щепа, платина и т. Д.Плавление полупроводникового материала. Плавление специальной стали, чугуна, меди. Плавление металлических сплавов, таких как алюминиевый сплав, цинковый сплав, медный сплав и т. Д. Технология IGBT (SIEMENS), высокая эффективность преобразования; Экономия энергии 15% -30% по сравнению с технологией SCR / KGPS. Намного более эффективна, чем газовый или угольный метод. 100% успешный запуск; коэффициент мощности & amp; gt; 95% совершенные и полные функции защиты, повышающие надежность и надежность машины. стабильность Не требуется специального фундамента, низкие эксплуатационные расходы, простота эксплуатации, модульная конструкция, простота обслуживания и ремонта.

(2) Мы проведем тестовые испытания согласно соответствующим правилам тестового запуска оборудования. (3) Мы строго проверим машину перед доставкой, клиентам будет отправлена ​​только хорошая машина. 3. Как установить машину9 У нас есть инструкции по установке и видео, мы научим вас, пока вы не сможете сделать это самостоятельно.

Полезные советы по безопасному использованию лабораторных нагревательных приборов

Водяная баня для нагрева круглодонной колбы

Нагревание является важным требованием в лабораториях для выполнения таких обычных операций, как:

• Очистка растворителей дистилляцией
• Экстракции с использованием роторные испарители
• Исследования кинетики химических реакций
• Определение физических параметров, таких как точка кипения, точка плавления, температура вспышки и т. д.
• Разложение проб
• Сушка очищенной стеклянной посуды для последующего использования
• Сушка осадков или определение потерь на сушка

Обычными нагревательными приборами, используемыми в лабораториях, являются горелки Бунзена, печи с горячим воздухом, плиты, нагревательные кожухи, муфельные печи, масляные ванны и микроволновые печи для разложения.Выбор устройства зависит от используемого приложения. При нагревании вы можете получить ожоги и ожоги в результате контакта с горячими поверхностями, кипящими жидкостями, парами или пламенем. Опасность прикосновения обычно затрагивает только пользователя, но пожары и взрывы могут причинить травмы другим в дополнение к широко распространенному ущербу. Риски, связанные с обычными нагревательными приборами, и меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при обращении с ними, кратко обсуждаются в статье.

Горелки Бунзена

Горелки Бунзена — обычное и удобное средство для нагрева жидкостей в пробирках и небольших мензурках.Однако открытый огонь может привести к пожару и взрывам, если такой нагрев осуществляется в непосредственной близости от легковоспламеняющихся жидкостей или взрывчатых материалов. Большинство лабораторий не допускают нагрева открытым пламенем из-за связанных с этим рисков, поэтому горелки Бунзена вытесняются другими нагревательными устройствами.

Горячие пластины

Горячие пластины являются следующим предпочтительным недорогим вариантом, доступным после горелки Бунзена. Рекомендуется осматривать конфорки перед использованием. Прежде всего проверьте, отключено ли питание.Позаботьтесь о том, чтобы пластина могла быть горячей, даже если электропитание было отключено недавно. На верхней пластине не должно быть разливов, трещин или других повреждений, а шнур электропитания не должен находиться близко к нагревательной пластине. При использовании старых плит необходимо соблюдать особую осторожность из-за искр, которые могут возникнуть в результате износа двухпозиционных переключателей или биметаллических термостатов. Горячие плиты следует использовать вдали от летучих легковоспламеняющихся материалов.

Нагревательные кожухи

Нагревательные кожухи обычно используются для нагрева круглодонных колб для перегонки или экстракции растворителем в процедурах роторного испарения.Перед использованием проверьте, нет ли повреждений изоляционного материала и не пролита ли вода или любой другой растворитель на мантию. В таком случае его следует использовать только после надлежащей очистки и осмотра. Во время работы не превышайте входное напряжение, так как это может привести к повреждению из-за перегрева.

Духовки горячего воздуха

Духовки горячего воздуха используются для определения потерь при исследованиях сушки и для сушки очищенной лабораторной посуды. Ни в коем случае нельзя использовать лабораторную печь для разогрева продуктов, поскольку она может представлять серьезную опасность заражения.Всегда держите мерные колбы открытыми, так как в противном случае возможны поломки из-за расширения горячего воздуха внутри. Используйте термостойкие перчатки для извлечения стеклянной посуды, предназначенной для сушки. Старайтесь не нагревать летучие органические жидкости, так как они могут привести к образованию летучих или токсичных паров внутри печи.

Горячие ванны

Горячие ванны представляют собой источник тепла, который может поддерживать стабильную температуру. Используются песчаные и соляные ванны, но для большинства применений популярны масляные ванны.0 C \) необходимо использовать силиконовое масло. При использовании масляных ванн необходимы следующие меры предосторожности:

• Не допускайте попадания летучих горячих материалов в ванну. Это может привести к разбрызгиванию горячего материала, что может привести к ожогам присутствующих в лаборатории.
• Не переливайте масло в ванну. Это может привести к побочным эффектам из-за расширения при нагревании.
• Избегайте перегрева, так как это может привести к образованию дыма и возгоранию масла. Регулярно следите за температурой масла.Должен быть предусмотрен автоматический выключатель для отключения подаваемого тока во избежание перегрева
• Ванна должна иметь приспособление для перемешивания масла для однородности температуры и предотвращения образования локальных горячих точек на нагревательном элементе
• Обращайтесь с горячей ванной в жаропрочных перчатках
• Ванна должна быть установлена ​​на устойчивой опоре и легко сниматься в случае аварии.

Муфельные печи

Муфельные печи могут достигать температуры до \ (1800 ± 0 C \) и должны размещаться в отдельных комнатах. из легковоспламеняющихся или горючих материалов.Обычную стеклянную посуду нельзя класть внутрь, а термостойкие тигли следует извлекать подходящими щипцами и обращаться с ними в теплостойких рукавицах.

Микроволновые печи

Микроволновые печи предлагают более быстрое, безопасное и удобное средство для проведения длительных процессов пищеварения. Конструктивными особенностями бытовые кухонные микроволновые печи отличаются. Они имеют встроенные функции безопасности, такие как предотвращение превышения температуры и давления. Однако использование лабораторных микроволновых печей требует нескольких мер предосторожности:

• Не используйте лабораторные микроволновые печи для нагрева или приготовления пищевых продуктов, чтобы избежать загрязнения.
• Запрещается оставлять металлические контейнеры или предметы внутри, так как они могут образовывать дуги, которые могут привести к возгоранию легковоспламеняющихся материалов
• Не превышайте рекомендуемые температуры, так как это может привести к разрыву герметичных труб из-за повышения давления
• Не забудьте снять металлические винтовые колпачки, если таковые имеются, перед тем, как вставлять трубки внутрь

знать характер требований к нагреву и природу образцов, прежде чем принимать решение о применимых нагревательных устройствах.