Het probleem van opwarmen tot hoge temperaturen staat vaak voor de meester - het kan de warmtebehandeling van metalen in sanitair zijn, het smelten van non-ferro metalen voor de verwijdering van schroot of kunstgieten, het calcineren van materialen, het uitvoeren van reacties bij hoge temperaturen. In de glasblazerij is een oven met hoge temperatuur ook een onmisbaar kenmerk - na verwerking van het glas is uitgloeien nodig om interne spanningen te verminderen, anders zal het product hoogstwaarschijnlijk breken.
Gloeien van glas vindt in de regel plaats bij temperaturen die niet hoger zijn dan 600 ° C, dit maakt het gebruik van gewone, niet-gespecialiseerde materialen mogelijk, wat de bouwkosten aanzienlijk verlaagt. Het volgende beschrijft de vervaardiging van een prototype van een dergelijke oven. De moffel is gemaakt (gezaagd) van twee vuurvaste bakstenen, de kachel is een nichrome draad (uitgelijnde spiralen - reserveonderdelen voor elektrische tegels), de belangrijkste isolatie is schuimbeton in de vorm van kant-en-klare blokken. Het ontwerp gebruikte ook materialen - een beetje asbestkarton (tussenisolatie die de uitzetting van de moffel compenseert), hittebestendig metselmengsel voor ovens (voor het coaten van de draadverwarmer).
Het duurste onderdeel van de oven was de temperatuur-PID-regelaar met AliExpress - op basis daarvan werd een regeleenheid gemonteerd.
Wat werd er op het werk gebruikt.
Gereedschap
Voor het zagen van schuimbetonstenen werd een handzaag gebruikt. Boren van gaten in schuimbeton (verwarmingskabels) - boor voor metaal. Om de verwarmingskabels te lassen, werd een kleine lasinverter met een grafietelektrode gebruikt, maar je kunt rondkomen.
Materialen
Naast de afgewerkte moffel werden vier schuimbetonblokken gebruikt. Een beetje asbestkarton, nichroomdraad, een mengsel van vuurvast metselwerk, aanverwante kleinigheden.
Kachel
Gemaakt van nichrome draad. Vermogen wordt berekend door methodologie. De eenvoudigste manier is om een kant-en-klare kachel te nemen - een nieuwe (oude kwetsbare) spiraal van een elektrische kachel voor geschikt vermogen. De spiraal is genivelleerd, de lengte wordt gemeten en volgens de geometrische afmetingen van de moffel worden het aantal windingen en de wikkelpitch berekend. De gezichten van de moffel zijn gemarkeerd (stap) met een potlood en de kachel is opgewonden.Om de kronkelende steek en over het algemeen uitgestrekte bochten te fixeren, is de verwarmer bekleed met een vuurvaste samenstelling. Hier werden vuurvaste stenen van "Terracotta" gebruikt, let op de kenmerken.
De dikte van de coatinglaag was ongeveer 5 mm, een extra output in het midden van de moffel is gemiddeld. Twee wikkelingen van een elektrische kachel waren gewikkeld, de wikkelpitch was ongeveer 4 mm. Winders zijn in serie geschakeld. Het bleek een lagere vermogenswaarde uit het aanbevolen bereik voor dit kamervolume - iets rond 300 W / l.
Verwarmingsleidingen
De korte draden van de verwarming (nichroom) werden aan koperdraden gelast met een lasinverter aangepast aan de kleinste stroom - ongeveer 10A. Grafietelektrode, afkomstig van een defecte galvanische cel. Flux - droge borax of een oplossing van borax in water (optie - in boorzuur).
Bovendien werd het gedraaide deel van de draden door een lus gebogen en in een deel van de schroefklem geklemd.
Test, prototype oven
Voor het testen moet de moffel thermisch geïsoleerd zijn. De eerste optie van thermische isolatie werd opgeklopt - van een dik asbestkoord. Een moffel was in meerdere lagen gewikkeld. De temperatuur werd geregeld door een thermokoppel (type K of chromel-alumel) - in het begin standaard, dat deel uitmaakt van de multimeter, vervolgens aangesloten op een geïmproviseerde regeleenheid op basis van een temperatuur PID-regelaar.
Ik heb een vrij kort thermokoppel - ongeveer 300 mm. Op de foto - de uiteinden worden door de muur van de besturingseenheid geleid en rechtstreeks op de schroefklemmen van de thermische controller aangesloten. De moffel en de bedieningseenheid moesten in een T-vorm worden gerangschikt.
Het is beter om de eerste keer opstarten heel geleidelijk uit te voeren, om al het vocht dat in de materialen achterblijft soepel te verdampen - het werkte als volgt - opwarmen tot 100 ° C, 3 ... 4 uur, 200 ° C, nog eens 2 uur, 300 ° C - 2 uur, enzovoort.
Tijdens de tests werd een onaangenaam moment ontdekt - het asbestkoord is slechts voorwaardelijk "asbest" - aan de buitenkant had hij echt asbeststrengen, van binnen, zoiets als watten. Dit alles begint te roken en in te storten bij temperaturen boven 400 ° C, terwijl het “juiste” asbest tot 800 ° C werkt. Het was dit snoer dat me in de steek liet bij het testen van de vorige moffel - van talk met vloeibaar glas.
Het koord dat begon af te breken werd verwijderd, maar tegelijkertijd was het mogelijk om de schade aan de kleibekleding van de kachel te beoordelen. Ze was in zeer goede staat, er was een ongelukkige scheur. Als test thermische isolatie werd besloten om schuimbeton te gebruiken - Yuri Nikolaevich Bondarenko - een wetenschapper, glasblazer, astronoom in correspondentie, adviseerde om thermische isolatie te gebruiken van schuimbeton kruimel - het werkt goedkoop en vol vertrouwen tot 600 ° C. Hij gebruikt zo'n warmte-isolerende opvulling voor cilindrisch keramiek (keramische pijp van reostaat) en metalen moffels.
Omdat mijn moffel met rechte muren en hoeken is, werd besloten om hele blokken schuimbeton te gebruiken. Hierdoor was het onder meer mogelijk om zonder lijmen van inbouwblokken een prototype van een moffeloven toe te voegen. Dit maakt het enige tijd mogelijk, gelaten vanwege ongemak tijdens bedrijf, om de oven te gebruiken om de vernietigingssnelheid van een materiaal dat niet bedoeld is voor dergelijke temperaturen te beoordelen. Bepaal aan het einde van de proefperiode of het de moeite waard is om een metalen frame met een deur en een openingsmechanisme te maken.
Bovenop de vuurvaste coating wikkelde de moffel met verschillende lagen asbestkarton. Dit is een zeer goed, goedkoop materiaal, waaromheen de meest complete hysterie oneerlijk opgeblazen is. U hoeft er niet bang voor te zijn, u moet enkele kenmerken van het werken met potentieel gevaarlijke stoffen en materialen respecteren. Adem asbeststof in dit geval niet regelmatig in. Alle bewerkingen op de vorming van asbestkarton, het is beter om uit te voeren, na bevochtiging van het materiaal. Als je het goed hebt gedrenkt, kun je praktisch de nodige details van asbest maken. Hier werd oud, tweedehands asbest van twee varianten gebruikt. Tot het volledig droog is, wordt de isolatie bevestigd met een beugel van koperdraad.
Op de eindsteen, achter, zijn twee sneden gemaakt voor de koperen leidingen van de kachel en is een gat geboord voor het thermokoppel.
Thermokoppel
Op Ali Express werd een set van drie K-type thermokoppels aangeschaft. Shellless, gemaakt van dikke draden, in speciale keramische "kralen" met elk twee kanalen. Elk thermokoppel is ongeveer 300 mm lang. Het is nogal onhandig om ze te gebruiken zonder speciale "compensatiedraden". Om niet te wachten op een lange levering, heb ik ze, draden, gemaakt van een extra gerelateerde (ook K-type) behuizing thermokoppel van een multimeter. Het is goedkoop en gemaakt van zeer dunne flexibele draden. Het 'tester'-thermokoppel is al verschillende keren op verschillende plaatsen gebruikt, als gevolg van al zijn evoluties, is het aanzienlijk ingekort, het was met tegenzin nodig om een ander stijf exemplaar te gebruiken, waardoor het van keramiek werd bevrijd.
Het bleek ook een wonder - het harde uiteinde is gemakkelijk en veilig vastgeklemd in de controllerklemmen, het zachte midden stelt u in staat om de besturingseenheid in de gewenste positie te plaatsen. Dunne draden zijn ingebed in thermobuizen, alle verbindingen worden gemaakt door te lassen volgens Bastanov ("300 praktische tips"), evenals verwarmingskabels - 10A, grafietelektrode, boor. Vergeet niet de draden “op dezelfde manier” aan te sluiten - chromel op chromel, kopel op kopel. De eenvoudigste manier om dit te doen is door van elk paar een thermokoppel te lassen (tegelijkertijd te oefenen) en deze aan te sluiten op de controller, markeer "+" en "-".
Conclusie, conclusies, fouten
De kachel in deze vorm werd iets meer dan een maand gebruikt, bijna elke dag. In vergelijking met de foto was er een opening van 40 ... 50 mm tussen de onderkant van de oven en de tafel en voor ventilatie werd bij de eerste start-ups vocht verdampt uit de poreuze schuimbetonblokken. De oven wordt eenvoudig op twee houten staven geplaatst - bij een werktemperatuur van 550 ° C werden de buitenmuren zeer matig verwarmd - niet hoger dan 40 ° C gedurende vele uren werking. Schade aan thermische isolatie is ook niet significant - aan de binnenkant van de blokken zitten ondiepe scheuren. Over het algemeen is de conditie goed, je kunt een metalen frame maken.
Op de foto is de meest "vernietigde" plaat de bovenste, deze heeft de enige, diepe scheur, de overige delen zien er veel beter uit. Thermische isolatie werd periodiek bestudeerd en men kan zeggen dat de belangrijkste vernietiging ervan bij de eerste ingebruikname verscheen, in overeenstemming met de theorie van betrouwbaarheid.
Alsof er geen significante fouten zijn, kan er toch iets worden verbeterd. Ten eerste is de "verwarmingssnelheid" vrij klein - het verwarmingsvermogen is een beetje klein. De oven krijgt bedrijfstemperatuur, maar in twee uur met een staart. Dit was het resultaat van het gebruik van kant-en-klare spiralen uit elektrische kachels. Er zijn er twee, in serie geschakeld. Het kan parallel worden aangesloten, maar er is geen bijzondere behoefte aan. Een lage verwarmingssnelheid maakt het gemakkelijker om met glas te werken, vermindert thermische schokken, wat in ons geval (het gebruik van goedkope algemene materialen) erg handig is. Bij regelmatig werk in de werkplaats wordt geen overlast ervaren.
Heater leidt. Het moet gezegd dat de prachtige koper-nichroomverbinding nooit gemaakt is - bevredigend, maar meer ook niet. Waarschijnlijk is het geval in zeer verschillende materialen. Koper-koper of nichroom-nichroom lassen veel beter, en hier is er een interessante mogelijkheid - om een niet-verwarmingsvermogen te halen uit een verwarmingsverwarming. De conclusie moet ook worden gemaakt met nichroomdraad, maar met een veel grotere dwarsdoorsnede (twee of drie daarvan zijn hetzelfde gevouwen). De uitgangsweerstand zal veel lager zijn, het wordt niet verwarmd en uniforme materialen moeten worden gelast. Nou, of doe helemaal geen moeite met lassen en trek conclusies met dezelfde draad waarmee de kachel was gewikkeld - laat lange uiteinden achter en sluit ze vervolgens in keramische of kleikorrels.
