Принцип работы муфельной печи и ее применение
Муфельные печи — это устройства с древней историей. Мастера давно использовали их для обработки керамики, стекла и металла. Сущность работы ее сводится к нагреву материала опосредствованно, без контакта с источником тепла (огнем). Делается это методом нагрева особенной керамической емкости, которая и называется муфелем.
В производственной практике муфели применяются как для исследовательских работ, так и изготовления компонентов либо целых изделий. Передовые муфельные печи для нагрева применяют не только древесный уголь (в комплекте с мехами), но и газ, и электричество. Последнее в особенности комфортно из-за простоты системы и невысокой стоимости этого вида энергии.
Все главные функции муфелей можно сблизить к следующим:
Обжиг — работа с керамикой и эмалями.
Отпуск — касается в первую очередь изделий из металла со значительным внешним усилием кристальной структуры.
Закалка — довольно часто последняя ступень обработки изделий из металла, придает им высокие эксплуатационные качества.
Отжиг — используется при работе как с металлами, так и со стеклом.
Плавление — для стекла и металлов.
Сушка — керамические изделия (используется регулятор, диапазон — от 10 до 50 градусов).
Озоление — в первую очередь встречается в лабораторно-исследовательской практике, сущность его в полном удалении нестойких объединений из материала и превращении его в золу.
Все муфельные печи как заводского, так и самодельного возникновения отличаются некоторыми базовыми данными:
Размер рабочей камеры — он может сомневаться от 1 до 100 литров. Точное значение находится в зависимости от того, для чего будет использоваться это оборудование.
Производительность в кВт — от ее значения находится в зависимости не только теплотворная дееспособность устройства, но и тип электропитания — до 5 кВт применяют бытовой поток, а если производительность больше, то исключительно многофазный.
Вид подогревательных элементов — в первую очередь это спирали либо стержни из нихрома, фехраля либо вольфрама.
Содержание блока теплорегуляции и его особенности (предопределяемый либо нет, мягкий либо ступенчатый).
Суммарный вес устройства — при его огромных значениях понадобится качественное основание, и выбор места установки значительно обойдется.
Абсолютное большинство передовых муфельных механизмов можно поделить на три компании по особенностям их конструкции, виду подогревательного элемента и возможным режимам обработки материала
В муфелях в первую очередь применяются газовые либо электрические подогревательные детали.
Первые представляют собой тарельчатые либо цилиндрические горелки, а вторые — проволочные спирали, ленты либо стержни.
Размер проволоки как правило не менее 2.5-3 миллиметров. Иногда ее заключают в трубку из кварцевого стекла — так улучшается оборона металла нагревателя от окисления кислородом и водяными парами.
В качестве металлов для электрического нагревателя наиболее расхожи сплав и фехраль, намного намного реже применяются вольфрам, платина либо металл (в средах вялых газов).
По типу системы муфели могут быть:
Колпаковые — обрабатываемый материал вмещается на термостойкий поддон, который и накрывается снизу муфелем с нагревательными элементами (как колпаком).
Камерные — это емкость трубчатой либо кубической формы, материал в которую грузится через дверцу на одной из боковых сторон (вертикально). Нагревающие детали размещены по всем внутренним сторонам в особых канавках.
Шахтные — имеют 2-ое название — горшковые. По сути это перелицованный вариант колпаковых муфелей. Тут материал грузится через высшую покрышку в довольно основательную внешнюю емкость печи.
Тоннельные — именуются так по сходству с одноименным строй зданием. Довольно часто такие муфели встроены в конвейер. Деталь поступает ко входу на специальной ленте, ею же передвигается внутри печи и выходит с обратной стороны.
Муфели могут быть многогранными (в первую очередь это незначительные лабораторные установки) и специализированными:
для обработки и плавки металлов (до 1600 градусов);
для сушки и обжига керамики (от 100 до 600 градусов);
для озоления и плавки разных синтетических объединений (около 1000 градусов);
для варки стекла и нанесения эмалей, глазури на керамику и металл (около 1000-1300 C).
Подбирая муфельную печь, нужно базироваться на ее предназначении и условиях грядущей работы. В первую очередь нужно обратить свое внимание на рабочий размер муфеля, вид подогревательного элемента, вероятные температуры, употребляемый поток и общую работоспособность.
Все печи по мощности делятся на две компании:
до 5 кВт — питаются от бытовой сети в 220 В;
от 6 кВт и более — им нужна трехфазная сеть на 380 В.
В обоих случаях линия питания должна быть выделенной и оснащенной персональными средствами автоматической обороны.
По температурным режимам печи могут быть до 900 градусов — это специальные на обжиге керамики устройства, имеющие существенный врожденный размер. Также муфели могут иметь рабочую температуру от 1200 до 1600 градусов — наиболее многогранные для лабораторий и производственных мастерских устройства.
Под функциональностью предполагаются в первую очередь размеры, вес устройства, метод закачки материала и наличие особых функций.
Под заключительными видится в первую очередь вероятность предельно четкого контроля температуры и управления ее изменением в автоматическом режиме. Все упомянутое должно отвечать особенностям производственного либо экспериментального процесса, в которых ожидается использовать печь.
Подогревательный элемент в первую очередь имеет вид спирали с диаметром витков около 0.5-1 сантиметров.
Толщина самой проволоки от 2.5 до 3-4 миллиметров. Размещается она в особых канавках по поверхности всех стен и дна муфеля.
Крепежный элемент, берегущий спирали от провисания, совершается из керамических трубочек либо шпилек. На дно ставится основная сетка для тигеля из термостойкой стали.
В среднем рабочий размер муфеля равен 10-30 литрам. Большие размеры имеют устройства, специальные на сушке и обжиге керамики (до 100-200 л).
Точные требования к эксплуатации муфеля всегда излагаются в прилагаемой к нему аннотации от производителя.
Ее всегда нужно скрупулезно исследовать до начала работ с устройством. В первую очередь появляются вопросы по эксплуатации печей для керамики и стекла
Печь для керамики. Это устройство почти всегда имеет существенный размер, но работает на относительно невысоких температурах. Это обычно 800-900 C. Отличает данные печи возникновение водяных испарений и конденсата.
Стало быть устройство может быть заземлено, определено в удобном для закачки и выгрузки материала месте. Сотрудник, работающий такой печь, обязан иметь рабочий халат, передник, перчатки и очки для обороны от раскаленного воздуха и материалов.
Муфельные электропечи для обработки стекла всегда имеют существенно больший размер (около 10 литров), но используют большие температуры — до 1200-1300 C. Всегда нужно помнить о вероятности ядовитых испарений из присадок для стекла (при его варке) и разбрызгивании расплава.