Pri popisoch rôznych kachlí je veľmi často zanedbávaný výrobný proces najdôležitejšej a najdôležitejšej časti - mufle, alebo sa pri tejto téme dotýkajú, alebo sú informácie úprimne netestované. A medzitým je to srdce muflovej pece, od ktorej mnohé z jeho parametrov do veľkej miery závisia. Muflové materiály sa pri predaji často nenájdu, často sú drahé.
Nasleduje opis experimentu pri výrobe mufle pre pec na žíhanie skla (maximálne 600 ° C). Rúra s takýmto typom mufle sa dá použiť na výrobu fúkania skla. Objem mufle je asi 4 litre. Ohrievač vyrobený z nichrómového drôtu „vnútorného“ typu - špirála je opláštená v muflovej stene Úlohou bolo pripraviť najvýhodnejší efektívny dizajn vhodný na praktické použitie.
So. Ako materiál pre steny mufle sa použila hmota pozostávajúca z mastenca zmiešaného s tekutým sklom. Ohrievač je nichrom drôt. Ako primárna tepelná izolácia - hrubý azbestový kábel. Predpokladá sa, že hlavnou tepelnou izoláciou v peci je pena. Zvážte niektoré z vlastností týchto materiálov v podobnej aplikácii.
Prvá vec, ktorú by ste mali venovať pozornosť, je vodné sklo a nichróm, Z dôležitého - tekuté sklo je v tavenine mierne elektricky vodivé od asi 650 ° C, aktívne rozpúšťa žiaruvzdorné pece od 700 ° C; vodné sklo spôsobuje katastrofickú koróziu ohrievačov. Jedna kvapka tekutého skla stačí na to, aby sa dostala na vyhrievací drôt tak, aby vyhorel pri prvom spustení pece. Po zmiešaní tekutého skla s inými zložkami (korund, šamot, piesok atď.) Sa samozrejme poškodenie žiaruvzdorných materiálov zníži, ale korózny účinok na ohrievač zostáva. Tento žieravý účinok sa vysvetľuje vysokým obsahom oxidu sodného v tekutom skle (tekutým sklom je kremičitan sodný Na2SiO3). Oxid sodný ničí reakciou ochranný oxidový film na nichróm:
6Na2SiO3 + 4Cr203 + 3O2 = 4Na2Cr04 + 4NaCr02 + 6SiO2
Táto reakcia aktívne pokračuje už od 600 ° C a vedie k hlbokej oxidácii nichrómu.
Pri fechrale je situácia ešte horšia - ochranný film oxidu hlinitého pri kontakte so kremičitanom sodným stráca svoje ochranné vlastnosti a začína prenášať kyslík do kovu, ktorý začína oxidovať takmer ako obyčajné železo.
Azbest. Pri 800 ° C stráca chemicky viazanú vodu a mení sa na prášok. Preto výrobky z tohto materiálu, ako sú kartón alebo šnúra, môžu pracovať až do tejto teploty. Okrem toho by fechral nemal byť v styku s azbestom [2]. Mimochodom, o strate vody - pri použití azbestovej dosky alebo šnúry pri vysokej teplote sa kalcinácia azbestových výrobkov stáva krehkou. Ak je potrebné tepelnú izoláciu azbestu rozobrať, mali by ste ju na deň alebo dva ľahnúť. Azbest je nasýtený vodnou parou zo vzduchu a znova zmäkne.
Penový betón. Je to stavebný materiál pre všeobecné použitie. Má málo pevný povrch, vydrží 600 ° C a do tejto teploty je vynikajúcim tepelným izolátorom.
Žiaruvzdorný povlak tekutého skla mastenca, ktorý je sám o sebe použiteľný do 1000 ° C [1].
Takže pri požadovaných teplotách (do 600 ° C) sa môžu použiť uvedené materiály.
Výrobná technológia takého mufla je opísaná v [1] pre miniatúrne vysokoteplotné rúrkové pece a zahŕňa navíjanie ohrievača na skladací polotovar, poťahovanie, sušenie, odstránenie z polotovaru a sušenie, dokončovanie a dodávanie hotového mufle tepelnou izoláciou. Nižšie je podľa navrhovanej technológie pokus o výrobu mufle primeraného množstva - o niečo menej ako 4 litre.
Čo bolo potrebné na výrobu.
Nástroje.
Na výrobu prázdneho dreva som potreboval stolársky nástroj, skrutkovač. Nádoba na miešanie komponentov žiaruvzdornej hmoty, gumová špachtle na jej aplikáciu.
Materiálov.
Okrem tekutého skla a mastencového prášku (detský prášok) sme potrebovali - hrubý papier, motúzy, papierové pásky, baliace plastové fólie, niektoré zipsy. Hotová špirála z nichrómu.
Najprv som zdvihol polovýrobok na navíjanie vhodnej veľkosti. Stala sa krabicou, v ktorej pred experimentovaním s výrobou hlinenej mufle. Aby to bolo „ľahké skladanie“, skrútilo steny samoreznými skrutkami cez vrstvu novinového papiera, čím sa zabránilo priľnavosti lakovej vrstvy. Ak je polotovar vyrobený špeciálne na navíjanie opísaným spôsobom, nie je potrebné ho poťahovať lakom. Po montáži bočných stien som zaskrutkoval konce krabice a odstránil som skrutky z bočných stien. V dôsledku toho som dostal krabicu, ktorá je rozobraná z koncov.
Ďalším krokom je navinutie lana. Pevne sa otočte, aby ste sa otočili. Použilo sa najjednoduchšie povraz. Konce boli dočasne pripevnené niekoľkými konzolami zo stavebnej zošívačky. Nakoniec ho môžete vykopať neskôr. Na navíjač lana som vytvoril vrstvu „voskovaného“ papiera - obal som aplikoval z balenia papierového papiera a konce pripevnil papierovou maskovacou páskou.
Príprava drôtu ohrievača. Nichrome je veľmi drahá vec a získať ju pomocou cievok tak, aby farma mala niekoľko priemerov, v prípade potreby ohrievača - je nerentabilné. Nie je tiež vždy možné kúpiť niekoľko desiatok metrov požadovaného priemeru. Ako je to možné - vyhľadajte hotové špirály a použite ich. Nižšie na fotografii je lokálna verzia ťažká špirála v Čeľabinsku. Všimnite si mierne náklady a dostupnosť niekoľkých rôznych kapacít v obchode. Ešte nižšia je séria iterácií na premenu špirály späť na drôt.
Koniec ohnutého drôtu bol priviazaný k všetkému masívnemu a natiahnutý a stlačil handry hrčou. V takom prípade zaistite voľnú rotáciu voľného konca drôtu okolo jeho osi. Posledných niekoľko úprav - prostredníctvom série videí.
Drôt je pripravený, dopadol asi 13 metrov. Výkon ohrievača závisí od veľkosti mufle [2] av tomto prípade trochu zbytočnej - rýchlosť ohrevu bude o niečo vyššia ako optimálna. Výsledných 13 metrov bolo rozdelených do obvodu pripravených polotovarov - dostal počet zákrut, ktoré bude treba navinúť, je malý, čo výrazne zjednodušuje úlohu. Vydelená dĺžka vinutia (mufla) počtom otočení - dostal krok vinutia.V tomto prípade to vyšlo asi 8 mm - kráčame, môžete ho navíjať so zavretými očami.
Rozhodol som sa prilepiť termočlánok na stranu mufle - jedná sa o veľmi výstižný návrh, môžete použiť relatívne krátky, tuhý (v keramickom alebo oceľovom puzdre) termočlánok bez kompenzačných drôtov, priamo na svorky termostatu. Namiesto otvoru pre termočlánok je vinutie ohrievača „odsunuté“, miesto to umožňuje. Mimochodom, pre rovnomerné zahrievanie keramickej mufle sa niekedy navíjanie vykonáva s premenlivou rozstupovou hustotou na okrajoch, menej často uprostred. Aby som po nanesení povlaku nestratil miesto pre termočlánok, v strede som strelil malý klinček.
Po navinutí ohrievača urobil steny tak, aby okraje hotovej mufle boli rovné. Na tento účel som použil lamely zabalené do tenkého „klobásového“ polyetylénu. Zabezpečili ich karafiátmi. Lamely spočívali na prázdnom mieste pod papierom, aby ich zarovnali, navinuli trochu toho istého povrazu na prázdno.
Povlak bol v dvoch vrstvách. Uskutočňovalo sa pomocou gumovej špachtle. Hmota samotná bola pripravená z tekutého skla a farmaceutického detského prášku - neexistoval žiaden čistý mastenec. Na jednu vrstvu sa nalialo asi ¾ pohára tekutého skla a 5 fliaš prášku po 40 g. K časti tekutého skla sa postupne pridal prášok za stáleho miešania až do konzistencie hustej kyslej smotany. Výsledná kompozícia sa aplikovala na všetky štyri strany, vodorovne sa vysušila, občas sa prevrátila. Povlak sa ukázal byť veľmi viskózny a prakticky neodtokoval.
Po stvrdnutí povlaku mufle začal polotovary rozoberať a mufli odstrániť. Opatrne vystrelil do strán, zabalil laná pod ne. Odstránil koncové steny a začal previnúť lano medzi mufli a polovýrobok. Tu sa očakávalo prepadnutie - po prvé, lano bolo dosť drsné, jeho hrúbka nebola zvlášť rovnaká, často boli do lana tkané zvyšky malých kúskov. Najhoršia vec bola v rohoch. Nakoniec, aby sa nepoškodila mufla, lano zostalo samo a drevená základňa sa jednoducho opatrne vyrazila na kúsky.
Mufla nebola tak suchá a odolná. V prípade, že nie je spodok dolu, ľahol si a pokúsil sa priblížiť sa k rovnobežníku. Ale po noci strávenej státím trochu "plával".
Po niekoľkých dňoch vyschnutia som ho začal zapínať. Mufla bola postavená zvisle na kus azbestovej lepenky, to všetko na pórobetónovú tehlu, zabalenú na vrchnej strane „primárnou“ tepelnou izoláciou - hrubým azbestovým káblom. Potiahnuté niekoľkými ďalšími kusmi azbestovej lepenky.
Prvé pripojenia som urobil pomocou 1,4kW žehličky zapojenej do série. Žehlička znížila prúd, jeho regulátor teploty po zapnutí ohrevu na 5 ... 10 sekúnd. Asi raz za minútu. Výsledkom bolo veľmi jemné zahrievanie - za 3 ... 4 hodiny sa mufla zahriala na 300 ° C. Po niekoľkých dňoch šetrného sušenia bol v sérii zapnutý ohrievač 4 kW. Veci boli zábavnejšie. Pri teplote nad 400 ° C začal horieť škrob z detského prášku a proces sa musel preniesť na čerstvý vzduch.
Výsledkom je mufla s veľmi ľahkými pevnými stenami, podobná keramike. Pri miernom poklepaní sa ozve zvonenie.
Všeobecne sa experiment považoval za úspešný - bolo možné vyrobiť muflu pre sklársku žíhaci pec s pracovnou teplotou do 600 ° C. Náklady sú minimálne. Bežné materiály. Pre bezpečnejšie použitie po úplnom vysušení naneste zvnútra ďalšiu vrstvu náteru. Podobne sušte. Ak je to potrebné, mufľa so spodkom môže byť vyrobená podobne.
Práce na chybách.
Najskôr by ste mali nájsť čistý mastenec - vypaľujte ho veľmi dlho a je nepríjemný. Tvar by mal byť zaoblený, s vyhladenými rohmi, potom nebudú mať problémy s odvíjaním lana. S veľkosťou mufle som sa trochu uniesol, avšak túžba používať hotový formulár ma ospravedlňuje.Pre plesne a výmurovky je lepšie použiť suchý kúsok tvrdého dreva a iných prírodných materiálov - potom môžete zapnúť počiatočné sušenie jeho zapnutím priamo do formy, čím sa ušetrí deformácia. Okrem toho môžete skúsiť vypáliť formu - teplota vznietenia, napríklad breza, je 330 ... 350 ° C. Zároveň nie je potrebné obloženie a lano. Pretože mufle nebude po uvoľnení pociťovať mechanické namáhanie, je táto metóda veľmi vhodná pre spodnú verziu.
1. Brower G. (1985) Sprievodca anorganickou syntézou. V.1. Kapitola 9 Vysoké teploty.
2. Domáca elektrická muflová pec.