El problema de l'escalfament a altes temperatures sol afrontar el principal: pot ser un tractament tèrmic de metalls en fontaneria, fosa de metalls no ferrosos per a l'eliminació de restes o colada d'art, calcinar materials, dur a terme reaccions a altes temperatures. En el negoci de bufat de vidre, un forn a alta temperatura també és un atribut imprescindible: després de processar el vidre, el recuit és necessari per alleujar les tensions internes, en cas contrari, és molt probable que el producte es trenqui.
El recuit del vidre es produeix, per regla general, a temperatures no superiors als 600 ° C, això permet l’ús de materials comuns no especialitzats, cosa que redueix considerablement el cost de la construcció. A continuació es descriu la fabricació d’un prototip d’aquest forn. La seva maga està feta (serrada) de dos maons refractaris de fireclay, el calefactor és un fil de nichrom (espirals alineades - recanvis per a rajoles elèctriques), l’aïllament principal és de formigó espumós en forma de blocs preparats. El disseny també va utilitzar materials: una mica de cartró d’amiant (aïllament intermedi que compensa l’expansió de la maga), barreja de maçoneria resistent al calor per a forns (per recobrir l’escalfador).
La part més cara del forn era el controlador de temperatura PID amb AliExpress: es va muntar una unitat de control sobre la seva base.
Què s’utilitzava a la feina.
Eines
Per a serres de maó de formigó d’espuma s’ha utilitzat una serra manual. Foraments en formigó d'escuma (forat de l'escalfador) - broca per a metall. Per soldar els cables dels escalfadors, es va utilitzar un petit inversor de soldadura amb un elèctrode de grafit, però podeu arribar-hi.
Materials
A més de la maga acabada, es van utilitzar quatre blocs de formigó d’escuma. Una mica de cartró d’amiant, fil de nichrom, una barreja de maçoneria refractària, amb trifles relacionats.
Escalfador
Fabricat en fil de nichrom. La potència es calcula per metodologia. La manera més fàcil és agafar un escalfador preparat (una antiga espiral antiga i fràgil) de la cuina elèctrica a la potència adequada. L’espiral s’anivella, es mesura la seva longitud i segons les dimensions geomètriques de la maga, es calcula el nombre de voltes i el pas de bobinatge. Les cares de la maga estan marcades (graó) amb un llapis i l’escalfador s’enrotlla.Per fixar el terreny de bobinatge i girs generalment enrotllables, el calefactor està recobert d’una composició refractària. Aquí es van utilitzar maons refractaris "de terracota", atenció a les característiques.
El gruix de la capa de recobriment era d’uns 5 mm, una sortida addicional al mig de la maga és mitjana. Es van enrotllar dos enrotllaments d’una estufa elèctrica, el terreny de bobinatge era d’uns 4 mm. Els bobinadors estan connectats en sèrie. Va resultar un valor de potència inferior a l’interval recomanat per a aquest volum de la cambra, aproximadament 300 W / l.
Conductors per escalfadors
Els cables curts de l’escalfador (nichrom) es soldaven als cables de coure amb un inversor de soldadura ajustat al corrent més petit, aproximadament 10A. Elèctrode de grafit, procedent d'una cèl·lula galvànica fallida. Flux: bòrax sec o una solució de bòrax en aigua (opció - en àcid bòric).
A més, la part retorçada dels cables es va doblar per un llaç i es va subjectar a una part del terminal del cargol.
Prova, prototip de forn
Per a la prova, la bufa ha d'estar aïllada tèrmicament. La primera opció d’aïllament tèrmic va ser assotada, a partir d’un gruixut cordó d’amiant. Una magdalena es va embolicar en diverses capes. La temperatura era controlada per un termopar (tipus K o crom-alumel) - al principi, estàndard, que forma part del multímetre, després connectat a un canvi intensiu unitat de control basada en un controlador de temperatura PID.
Vaig tenir un termopar més aviat curt, d’uns 300mm. A la foto, els seus extrems es passen per la paret de la unitat de control i es connecten directament als terminals de cargol del controlador tèrmic. La maga i la unitat de control s’havien de disposar en forma de T.
És millor dur a terme la primera posada en marxa molt a poc a poc, per tal d’evaporar suaument tota la humitat que queda dels materials –va funcionar així– escalfant-se a 100 ° C, mantenint durant 3 ... 4 hores, 200 ° C, altres 2 hores, 300 ° C - 2 hores, etc.
Durant les proves, es va descobrir un moment desagradable: el cordó d’amiant només és “amiant” de forma condicional, a la part de fora tenia realment filades d’amiant, a dins, com una llana de cotó. Tot això comença a fumar i es col·lapsa a temperatures superiors als 400 ° C, mentre que l’amiant “correcte” funciona fins a 800 ºC. Va ser aquest cordó que em va deixar caure en provar l'anterior magdalena: de talc amb vidre líquid.
El cordó que es va començar a descompondre es va treure, alhora, es va poder avaluar els danys al recobriment de fang del escalfador. Es trobava en molt bones condicions, hi va haver un crack desafortunat. Com a prova d’aïllament tèrmic, es va decidir utilitzar formigó escumat - Yuri Nikolaevich Bondarenko - un científic, vidre, astrònom en correspondència, va aconsellar utilitzar l’aïllament tèrmic a partir de molla de formigó d’espuma- funciona de manera barata i de confiança fins a 600 ºC. Utilitza un recàrrega aïllant tèrmic per a ceràmica cilíndrica (canonada de ceràmica del reestat) i motlles metàl·liques.
Com que la meva maga és de parets rectes i cantonades, es va decidir utilitzar blocs sencers de formigó escuma. Entre altres coses, això va permetre afegir, sense enganxar, dels blocs encaixats un prototip d’un forn de motlle. Això fa possible que durant un temps, renunciant a incomodar-se durant l'operació, l'ús del forn per tal de valorar la velocitat de destrucció d'un material no destinat a aquestes temperatures. Al final del període de prova, conclou si val la pena fer un marc metàl·lic amb una porta i un mecanisme d’obertura.
Al damunt del recobriment refractari, emboliqueu la maga amb diverses capes de cartró d'amiant. Es tracta d’un material molt bo i barat, al voltant del qual s’influeix injustament la histèria més completa. No haureu de tenir por d’això, heu de respectar algunes de les funcions de treballar amb substàncies i materials potencialment perillosos. En aquest cas, no respireu pols d’amiant regularment. Qualsevol operació sobre la formació de cartró d'amiant, és millor dur a terme després de mullar el material. Després d’haver-lo remullat pràcticament, podeu posar a punt els detalls necessaris amb l’amiant. Aquí s’utilitzava amiant antic, de segona mà, de dues varietats. Fins que estigui completament sec, l’aïllament es fixa amb una subjecció de filferro de coure.
A la part final del maó, al darrere, es van fer dos talls per als cables de coure del calefactor i es va perforar un forat per al termopar.
Termocopa
A Ali Express, es va comprar un conjunt de tres termoparells tipus K. Sense cargols, de fils gruixuts, en "perles" ceràmiques especials amb dos canals a cada una. Cada termopar té una longitud d'uns 300mm. És bastant inconvenient utilitzar-los sense cables especials de “compensació”. Per no esperar un llarg lliurament, els vaig fer, filferros, procedents d’un termopar de carcassa extra relacionat (també tipus K) des d’un multímetre. És barat i està fabricat amb cables flexibles molt prims. El termopar "tester" ja s'ha utilitzat en diverses ocasions en diferents llocs, com a resultat de totes les seves evolucions, s'ha escurçat notablement, calia utilitzar-lo de forma rígida, alliberant-lo de la ceràmica.
També ha resultat un miracle: l'extrem dur es fixa convenientment i de manera segura als terminals del controlador, el centre tou permet situar la unitat de control en la posició desitjada. Els cables prims estan incrustats en termotubs, totes les connexions es realitzen mitjançant soldadura segons Bastanov ("300 puntes pràctiques"), així com els cables de calefacció - 10A, elèctrode de grafit, trepant. No oblideu connectar els cables "de la mateixa manera": cromel a cromel, kopel a kopel. La manera més senzilla de fer-ho és soldar un termopar de cada parell (alhora de practicar) i connectar-lo al controlador, marcar “+” i “-”.
Conclusió, conclusions, errors
L'estufa d'aquesta forma es va utilitzar una mica més d'un mes, gairebé cada dia. En comparació amb la foto, es va disposar un buit de 40 ... 50 mm entre la part inferior del forn i la taula, i per a la ventilació, es va evaporar la humitat dels blocs de formigó escuma porós a les primeres posades en marxa. El forn només es col·loca en dues barres de fusta: a una temperatura de treball de 550 ° C, les parets exteriors s’escalfaven de manera molt moderada - no superiors als 40 ° C durant moltes hores de funcionament. Els danys a l'aïllament tèrmic també són poc importants: a la superfície interior dels blocs hi ha esquerdes poc profundes. En general, l’estat és bo, es pot fer un marc metàl·lic.
A la foto, la placa més "destruïda" és la superior, té l'única escletxa profunda, les parts restants tenen un aspecte molt millor. L’aïllament tèrmic es va estudiar periòdicament i es pot dir que la seva destrucció principal va aparèixer al primer moment de l’operació, d’acord amb la teoria de la fiabilitat.
Com si no hi hagués errors significatius, no obstant això, es pot millorar alguna cosa. En primer lloc, la "velocitat de calefacció" és més aviat petita: la potència de l'escalfador és una mica petita. El forn guanya temperatura de funcionament, però en dues hores amb una cua. Aquest va ser el resultat de l’ús d’espirals confeccionats a partir d’estufes elèctriques. N’hi ha dos, connectats en sèrie. Es pot connectar en paral·lel, però no hi ha cap necessitat particular. Una baixa taxa de escalfament facilitarà el treball amb vidre, redueix el xoc tèrmic, cosa que en el nostre cas (l’ús de materials d’ús general barats) és molt útil. Durant els treballs regulars al taller, no es produeixen cap inconvenient.
Conductors del calefactor. Cal dir que el bonic compost coure-nichrom no es va fer mai, satisfactori, però res més. Probablement el cas estigui en materials molt diferents. Les soldadures de coure de coure-coure o nichrom-nichrome són molt millors, i aquí hi ha una oportunitat interessant: treure una sortida no escalfadora d’un escalfador de calefacció. La conclusió també s’ha de fer amb filferro nichrome, però d’una secció molt més gran (dos o tres plegats iguals). La resistència de sortida serà molt menor, no s’escalfarà i caldrà soldar materials uniformes. Doncs bé, o no us molesteu gens amb la soldadura i traieu conclusions amb el mateix filferro que el calefactor que es feia engegar.
