Как построить печь

Ремесла | Декоративно-прикладное искусство (ДПИ) | ТЕХНОЛОГИИ | Керамика | Юрий Новиков "Как построить печь"

Юрий Новиков "Как построить печь"

Печь на дровах
Это самая простая печь для обжига керамики, которая вполне может удовлетворить как художника профессионала, так и любителя самого древнего ремесла - ремесла, перешедшего в удивительное искусство пластики, росписи простого глиняного черепка.

Эту печь делают обычно круглой по срезу в одну или две-три топки. Температура, достигаемая в печи - до 1200-1350°С. Эта печь имеет много преимуществ и недостатков, это безусловно самая простая из профессиональных печей, не требующих много материалов и строительных навыков; даже при очень больших ошибках можно добиться вполне приличных результатов. Главные недостатки - это, прежде всего, очень большой перепад температур между низом (т.е. подом) и верхом (сводом) загрузочной каморы, так как под печи нагревается значительно сильнее, чем стенки камеры, и поэтому внизу у пода возможен пережог изделий, а у свода - недожог.

Зная особенности печи, можно использовать эти минусы для выявления интересных эффектов, заранее планировать, на: пример оплавление выступающих частей изделий. А также располагать топливо ближе к стенкам топки, а не к центру. Чтобы значительно улучшить эту печь, в загрузочную камеру вкладывают муфель, т. е. тонкостенный шамотный ящик (3-4 см толщиной), состоящий из тонкостенных шамотных пластин. Муфель располагают в камере на расстоянии 8-10 см от стенок печи. Кладка печи и муфеля осуществляется на шамотном растворе, капсельной массе.

Размеры печи можно варьировать. Обжиг вести, начиная с малого огня-прогрева 2-3 часа при закрытом поддуве. Затем идет прогрев 3-6 часов, поддув открыт на 1/3. Затем следует подъем температуры на 1/2 поддува 3-7 часов, окончательный обжиг идет на открытом воздухе.

Если обжигается гончарный товар, то температура 750-850°.

Политой товар 1100°. каменный товар до 1250°, фаянс до 1300° Разумеется, что конечная температура обжига зависит от состава масс и глазури.

Основную работу по строительству печи начинают с фундамента. Можно ставить печь, углубляя в землю. Фундамент бетонируют, делая бетонную подушку до 20 см. Затем идет слой гидроизоляции. Затем кладутся первые ряды кирпичей. Прежде чем начать строить печь, необходимо начертить точный чертеж по разрезам, а лучше в натуральную величину. Самое сложное в печи - это класть своды, что делается двумя способами. Один из них - это насыпать землю внутрь печи в виде купола и па него производить кладку. Другой способ - это делать деревянный каркас-"лекало", который либо разбирается, либо сжигается при первом обжиге.

При кладке печи хорошо бы иметь два типа кирпичей: это конусный для сводов и обычный. Кирпичную кладку производить со швом не более 2-3 мм.

Загрузочное отверстие делают также по лекалам, а топку можно класть на железный уголок № 10 и более. Для заделки до загрузочного отверстия изготавливаются полые шамотные блоки, которые могут быть обожжены в первом обжиге, а загрузочное отверстие закрывается кирпичами и замазывается только снаружи шамотной массой (состав: 2 части глины, 7 частей шам. порошка, 1 часть асбестового порошка). Шамотные блоки изготавливаются размером не менее 25х25х25 см. Также нужно предусмотреть блок, который можно вынимать в процессе обжига. Это делается для того, чтобы можно было бы брать клещами пробы на глазурь и черепок.

Электрическая печь
Прежде чем что-либо построить, необходимо взвесить свои возможности и желания.

Первое: наличие трехфазного тока определенной мощности, возможность подводки кабеля, пожарная безопасность, защита.

Второе: помещение - теплое, сухое, с хорошей вытяжкой, светлое и не тесное.

Третье: материалы - необходимые для постройки выбранной печи.

Вот таблица, по которой вы сможете выбрать муфельную печь, которую можно реально построить. Начинайте смотреть сначала мощность, затем размеры и температуру (температура дана конечная), возможны отклонения по высоте, ширине и глубине, но объем должен оставаться прежним.

ТАБЛИЦА

Размеры внутренние | Мощность КВТ, Т 1000°С | Мощность КВТ, Т 1280°С | Мощность КВТ, Т 1340°С
мм/тип нагревателя | 20Н80 нихром | 1) 0Х27105ТА 2) ЭИ-595 0Х23105А | 1) КАНАЛ А 2) Силитовые стержни

400х560х475
450x560x600
500x560x725
550x700x800
600х750х1000
700х850х1100
800х1000х1250

61/+250/'
8
10
14
18
24
36

8/+370/'
10
14
18
24
36
51

10/+450/'
14
18
21
36
51
69

В печах этого типа использовать нагреватели 0,2-3 мм.

Если размеры, которые здесь указаные, не удовлетворяют художника, то закономерность вывести нетрудно, отношения объема и мощности вполне можно высчитать.

Печи складываются обычно из легковесного кирпича типа ШЛБ, который имеет различные марки, например ШЛБ-1,3 (самый тяжелый), ШЛБ-0,4 (самый легкий). Эти кирпичи легко обрабатываются инструментами, и поэтому канавки для укладки "спиралей" можно выполнять без особого труда (см. рис. 1).

Рис. 1

Примерно так необходимо выпиливать кирпичи для укладки нагревателей, скрученных в спираль. Эти кирпичи можно приобрести на заводе огнеупоров, как и все материалы, необходимые для этих печей.

Рис. 2

Печь представляет собой ящик с крышкой, либо сверху, либо сбоку, который сварен из уголка № 10 (рис. 2).

Дверь насаживается на петли, выточенные на токарном станке по рисунку 3.

Рис. 3

Рис. 4

Размеры произвольные. Главное чтобы не было значительного люфта. Дверь закрепляют к каркасу, петли приваривают так, чтобы свободно открылась и закрывалась.

Обычно делают два прижима внизу и вверху, а если печь небольшого размера, можно сделать и один прижим. Размеры прижимов должны соответствовать выбранной печи.

Рис. 5

Рис. 6

Если нет кирпича ШЛБ, то применяют шамотный кирпич (рис. 7) и асбестовую насыпку, в этом случае спираль располагают между кирпичами.

Рис. 7

Спираль нагревателя делают большего диаметра, примерно D=50 мм и закрепляют ее от выпадения штырьками из того же материала, что и нагреватель. Кирпич сверлят победитовым сверлом, чуть меньшего диаметра, чем диаметр проволоки, а затем забивают, как гвозди, вовнутрь "спирали" нагревателя вставляют цилиндры из фарфора или шамота.

Рис. 8

Накручивают "спираль" нагревателя на стержень необходимого диаметра (трубу) с ручкой между двумя деревянными пластинами твердого дерева, зажатыми в тиски (рис. 8).

Рис. 9

Делать эту операцию необходимо вдвоем, один вращает стержень, другой "подаст" проволоку снизу.

Кладку печи производить на шамотном растворе, который идет на изготовление шамотных кирпичей, швы между кирпичами должны быть не более 2 мм.

Теперь приступим к расчету нагревателей для печей. Выбираем мощность печи по таблице, делим на количество нагревателей.

Wвт = Uвольт*Iампер.

По этой формуле узнаем ток, так как мощность п напряжение нам известны. Узнаем ток

I = W/U,

затем узнаем сопротивление R в омах по формуле

R = U/I

Теперь, когда все знаем, по формуле

Lметрах = S*R/æ

где L - длина нагревателя в метрах, S - сечение нагревателя в мм²

S = πR²

или πD²/4,

где π = 3,14

æ (po) - удельное сопротивление нагревателя измеряется в мм²*Ом/метрах обычно смотрим по таблицам или биркам на нагревателях, обычно нихром имеет æ=1,1, а сплав ОХ27Ю5ТЛ - æ=1,3.

Для примера сделаем расчет одной печи.

Рис.

18 квт или 18000 вт делим на 6 нагревателей по 3000 вт. 3000 вт делим на напряжение 220 вольт, получаем ток, значит ток равен 13,6 ам, а сопротивление 220 вольт делим на 13,6, ом равно 16,2 см. Теперь можем узнать длину нагревателя, скажем, нихрома 20Х80Н с æ=1,1, и D=2 мм это сечение, S=3,14 по формуле

L=S*R/?æ æ 46,2 метра.

Значит для муфельной печи необходимо при мощности 18 квт нагревателей

46,2*6=277 метров.

Иногда используют другой метод не точного расчета, а примерного. Берут D диаметр нагревателя и умножают на напряжение, например, 2мм*220вольт равняется 44 метрам, как видите, разница небольшая, но очень часто на практике необходимо делать расчеты нагревателя исходя из отпускаемой мощности потребителю, поэтому рекомендую в этом случае пользоваться расчетом мощности; если мощность не ограничена, то можно и примерным. Теперь, имея нагреватели, необходимо их соединить, для удобства обозначим их так D~D и соединяем их по схеме "звезда".

Рис.

Все соединения делаем снаружи печи на специальном плато из асбоцемента. Из печи нагреватель подается на плато через отверстие в печи, и на проволоку в этом месте надевается трубка из фарфора или шамота (см. рис. 11). На плато можно скоммутировать все нагреватели и до подключения к пускателю или рубильнику вести только одним кабелем. Плато на печи может быть не одно, а два, три. Если печь открывается вбок, а не сверху, все плато закрываются кожухами и надежно закрепляются.

Рис. 11

Далее идет подключение по схеме.

По этой схеме можно работать с различными контролирующими приборами, которые имеют отключающие контакты. Например, КВП-1/5, Щ6543, МР 6402 и другие. Термопары использовать до 1000, типа ХА и приборы с пометкой ХА, а свыше на фермопарах типа ПП и приборы с той же пометкой.

Первый обжиг производить, осторожно поднимая температуру не более 25-30° в час. Открыть окна, будет очень интенсивно выходить вода и гореть органика, особенно на температурах выше 500°С. Медленный подъем сохранит кладку и позволит воде постепенно уйти в атмосферу, дверь прикрывать неплотно.

Второй обжиг использовать для обжига изделий.

Режим обжига.

Обычно керамику обжигают по такому графику:

Рис.

делают в подъеме температуры две "полочки", одну па 575°С, когда квар увеличивается почти в 2 раза, что может привести при резком подъеме температуры к разрыву изделий, и для того, чтобы дать возможность хорошо разлиться глазури. Подъем температуры обычно не более 100°С в час, при надглазурном обжиге можно до 200°С в час и даже лучше, иначе некоторые краски могут выгореть.

В скобках даны размеры толщины печи, если пользоваться для кладки печи легковесом типа ШЛБ-0,9 (ШЛБ-0,5), ШЛБ-1,31. Выше температура может быть достигнута стержнями из окиси молибдена или "КАНТАЛ СУПЕР" до 1700°.

[AD]

|  | Copyright©1987-2004 VISION