Problém zohrievania na vysoké teploty je často konfrontovaný s majstrom - môže to byť tepelné spracovanie kovov v inštalatérskych prácach, tavenie neželezných kovov na zneškodňovanie odrezkov alebo umelého liatia, kalcinácia materiálov, vykonávanie reakcií pri vysokých teplotách. V odbore fúkania skla je neodmysliteľnou vlastnosťou aj vysokoteplotná pec - po spracovaní skla je potrebné chladenie, aby sa znížilo vnútorné napätie, v opačnom prípade je veľmi pravdepodobné, že sa produkt rozbije.
Žíhanie skla nastáva spravidla pri teplotách nepresahujúcich 600 ° C, čo umožňuje použitie bežných, nešpecializovaných materiálov, čo výrazne znižuje náklady na výstavbu. Nasleduje opis výroby prototypu takejto pece. Jeho mufľa je vyrobená (pílená) z dvoch žiaruvzdorných šamotových tehál, ohrievačom je nichrom drôt (zarovnané špirály - náhradné diely pre elektrické obklady), hlavná izolácia je penový betón vo forme hotových blokov. Konštrukcia tiež používa materiály - trochu azbestovej lepenky (stredná izolácia kompenzujúca expanziu mufle), žiaruvzdorná murovacia zmes pre pece (na natieranie drôtu).
Najdrahšou časťou pece bol regulátor teploty PID s AliExpress - na jeho základe bola zostavená riadiaca jednotka.
Čo sa používalo v práci.
Nástroje.
Na pílenie betónových tehál z peny sa použila ručná píla. Vŕtanie otvorov do penového betónu (výhrevné vodiče) - vrták do kovu. Na zváranie elektród ohrievača sa použil malý zvárací invertor s grafitovou elektródou, ale môžete sa tým vyhnúť.
materiály
Okrem hotovej mufle sa použili štyri penobetónové bloky. Trochu azbestovej lepenky, nichrómového drôtu, zmesi žiaruvzdorného muriva a príbuzných maličkostí.
ohrievač
Vyrobené z nichrom drôtu. Výkon sa vypočíta pomocou metodológie, Najjednoduchším spôsobom je zobrať hotový ohrievač - novú (starú krehkú) špirálu z elektrického kachle na vhodnú energiu. Špirála je vyrovnaná, meria sa jej dĺžka a podľa geometrických rozmerov mufle sa počíta počet závitov a stúpanie vinutia. Čela mufle sú označené (krok) ceruzkou a ohrievač je navinutý.Na zafixovanie stúpania vinutia a všeobecne rozľahlých závitov je ohrievač potiahnutý žiaruvzdornou kompozíciou. Tu sa používali žiaruvzdorné tehly „Terakota“, venujte pozornosť charakteristikám.
Hrúbka poťahovej vrstvy bola asi 5 mm, ďalší výstup v strede mufle je stredný. Boli navinuté dve vinutia z elektrického sporáka, stúpanie vinutia bolo asi 4 mm. Navíjače sú zapojené do série. Ukázalo sa, že pre tento objem v komore je nižšia hodnota výkonu od odporúčaného rozsahu - niečo okolo 300 W / l.
Kúrenie vedie
Krátke vodiče ohrievača (nichróm) boli privarené k medeným drôtom zváracím invertorom nastaveným na najmenší prúd - asi 10A. Grafitová elektróda z nefunkčného galvanického článku. Tavidlo - suchý bórax alebo roztok bóraxu vo vode (možnosť - v kyseline boritej).
Ďalej bola skrútená časť drôtov ohnutá slučkou a zovretá v časti skrutkového terminálu.
Test, prototyp pece
Na testovanie musí byť mufla tepelne izolovaná. Prvou možnosťou tepelnej izolácie bola šľahačka - z hrubého azbestového šnúry. Mufla bola zabalená do niekoľkých vrstiev. Teplota bola regulovaná termočlánkom (typ K alebo chromel-alumel) - na začiatku bol štandard, ktorý je súčasťou multimetra, potom pripojený k provizórnemu posunu. riadiaca jednotka založená na PID regulátore teploty.
Dostal som pomerne krátky termočlánok - asi 300 mm. Na fotografii - jej konce prechádzajú cez stenu riadiacej jednotky a sú spojené priamo so skrutkovými svorkami tepelného regulátora. Mufla a riadiaca jednotka musia byť usporiadané do tvaru T.
Je lepšie vykonať prvé uvedenie do prevádzky veľmi postupne, aby sa všetka vlhkosť zvyšujúca sa v materiáloch plynulo odparovala - takto to fungovalo - zahrievanie na 100 ° C, udržiavanie 3 ... 4 hodiny, 200 ° C, ďalšie 2 hodiny, 300 ° C - 2 hodiny atď.
Počas testov sa zistil nepríjemný moment - azbestová šnúra je „azbestová“ iba podmienečne - na vonkajšej strane skutočne azbestové pramene, vo vnútri to bolo niečo ako vatová vlna. To všetko začína fajčiť a zrútiť sa pri teplotách nad 400 ° C, zatiaľ čo „správny“ azbest pracuje až do 800 ° C. Bol to tento kábel, ktorý ma pri testovaní predchádzajúceho sklamal mufla - z mastenca s tekutým sklom.
Šnúra, ktorá sa začala rozkladať, bola súčasne odstránená a bolo možné vyhodnotiť poškodenie hlineného povlaku ohrievača. Bola vo veľmi dobrom stave, bola tam jedna nešťastná prasklina. Ako skúšobná tepelná izolácia sa rozhodlo, že sa použije penový betón - Jurij Nikolaevič Bondarenko - vedec, fúkač skla, astronóm v korešpondencii. Takúto tepelne izolujúcu zásyp používa pre valcové keramické výrobky (keramické rúry z reostatu) a kovové mufle.
Pretože je mufla s rovnými stenami a rohmi, bolo rozhodnuté použiť celé bloky penového betónu. To okrem iného umožnilo pridať bez prilepenia z namontovaných blokov prototyp muflovej pece. To umožňuje po určitú dobu rezignáciu na nepríjemnosti počas prevádzky, použitie pece na vyhodnotenie rýchlosti deštrukcie materiálu, ktorý nie je určený pre takéto teploty. Na konci skúšobnej doby dospieť k záveru, či sa oplatí vyrobiť kovový rám s dverami a otváracím mechanizmom.
Na vrch žiaruvzdorného povlaku sa obalila mufľa niekoľkými vrstvami azbestovej lepenky. Je to veľmi dobrý lacný materiál, okolo ktorého je najkompletnejšia hystéria nafúknutá. Nemusíte sa toho báť, musíte rešpektovať niektoré črty práce s potenciálne nebezpečnými látkami a materiálmi. V takom prípade prach z azbestu pravidelne nevdychujte. Akékoľvek operácie týkajúce sa tvorby azbestovej lepenky je lepšie vykonať po navlhčení materiálu. Po dobrom nasiaknutí môžete z azbestu prakticky vyrobiť potrebné detaily. Tu sa používal starý, použitý azbest z dvoch odrôd. Až do úplného vyschnutia sa izolácia upevní pomocou ortézy z medeného drôtu.
Na konci tehly boli za medenými vodičmi ohrievača urobené dva rezy a do termočlánku bola vyvŕtaná diera.
termoelektrický článok
Na Ali Express bola zakúpená sada troch termočlánkov typu K. Bez škrupiny, vyrobené z hrubých drôtov, v špeciálnych keramických „perličkách“ s dvoma kanálmi. Každý termočlánok je dlhý asi 300 mm. Je dosť nevhodné používať ich bez špeciálnych „kompenzačných“ vodičov. Aby som nečakal na dlhú dodávku, urobil som ich z drôtov z extra príbuzného (tiež typu K) termočlánku z multimetra. Je lacný a je vyrobený z veľmi tenkých pružných drôtov. „Testovací“ termočlánok sa už niekoľkokrát používal na rôznych miestach, v dôsledku všetkých jeho vývojov sa výrazne skrátil, bolo potrebné, neochotne použiť iný rigidný a zbaviť ho keramiky.
Ukázalo sa tiež, že je to zázrak - tvrdý koniec je pohodlne a bezpečne zovretý v ovládacích termináloch, mäkký stred umožňuje umiestniť ovládaciu jednotku do požadovanej polohy. Tenké drôty sú zabudované do termoskúmaviek, všetky spojenia sú vyrobené zváraním podľa Bastanova („300 praktických tipov“), ako aj vodiče ohrievača - 10A, grafitová elektróda, vŕtačka. Nezabudnite pripojiť vodiče „rovnakým spôsobom“ - chromel na chromel, kopel na kopel. Najjednoduchší spôsob, ako to urobiť, je privariť termočlánok z každého páru (súčasne precvičiť) a pripojiť ho k ovládaču, označiť „+“ a „-“.
Záver, závery, chyby
Kachle v tejto podobe sa používali o niečo viac ako mesiac, takmer každý deň. V porovnaní s fotografiou bola medzi spodkom rúry a stola usporiadaná medzera 40 ... 50 mm a na vetranie - z pórovitých penobetónových blokov bola pri prvých spusteniach odparená vlhkosť. Pec sa jednoducho umiestni na dve drevené tyče - pri pracovnej teplote 550 ° C boli vonkajšie steny vyhrievané veľmi mierne - nie vyššie ako 40 ° C na mnoho hodín prevádzky. Poškodenie tepelnej izolácie je tiež nevýznamné - na vnútornom povrchu blokov sú plytké trhliny. Všeobecne platí, že stav je dobrý, môžete si urobiť kovový rám.
Na fotografii je najviac „zničená“ doska horná, má jedinú hlbokú trhlinu, ostatné časti vyzerajú oveľa lepšie. Tepelná izolácia sa študovala pravidelne a dá sa povedať, že jej hlavné zničenie sa objavilo pri prvej prevádzke, v súlade s teóriou spoľahlivosti.
Ako keby sa nevyskytli žiadne významné chyby, možno niečo vylepšiť. Po prvé, „rýchlosť vykurovania“ je pomerne malá - výkon ohrievača je trochu malý. Pec získava prevádzkovú teplotu, ale za dve hodiny s chvostom. Bolo to dôsledkom použitia hotových špirál z elektrických sporákov. Existujú dve z nich spojené do série. Môže byť zapojený paralelne, ale nie sú potrebné žiadne zvláštne opatrenia. Nízka rýchlosť ohrevu uľahčí prácu so sklom, zníži tepelný šok, čo je v našom prípade (použitie lacných materiálov na všeobecné použitie) veľmi užitočné. Pri pravidelnej práci v dielni sa nepociťujú žiadne nepríjemnosti.
Vodiče ohrievača. Je potrebné povedať, že krásna zlúčenina medi a nichromu nebola nikdy vyrobená - uspokojivá, ale nič viac. Pravdepodobne je to vo veľmi odlišných materiáloch. Meď-medené alebo nichróm-nichrómové zvary sú omnoho lepšie, a tu je zaujímavá príležitosť - načítať nevykurovací výkon z vykurovacieho telesa. Záver by sa mal urobiť aj s nichrómovým drôtom, ale s oveľa väčším prierezom (dva alebo tri z nich sú zložené). Výstupný odpor bude oveľa nižší, nebude sa zahrievať a bude potrebné zvárať jednotné materiály. Dobre, alebo sa neobťažujte so zváraním vôbec a vyvodzujte závery s rovnakým drôtom, ako bol ohrievač navinutý - nechajte dlhé konce, potom ich zavrite do keramických alebo ílových "guľôčok".
