Без муфельная печь это

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Безмуфельная печь

Безмуфельные печи с трубчатыми радиационными нагревателями обеспечивают значительные экономические преимущества: повышение на 50 % удельной производительности и снижение на 25 % удельного расхода жароупорных сталей. В этих агрегатах обеспечивается большая герметизация рабочего пространства, что особенно важно для последней зоны и камеры подстуживания, в которой детали охлаждаются перед закалкой. Изделия в этом случае вместе с поддонами охлаждаются без контакта с воздухом в контролируемой атмосфере с регулируемым потенциалом углерода, что предохраняет поверхность их от обезуглероживания. В камере подстуживания муфельных печей столь совершенные условия термической обработки невозможно обеспечить, вследствие чего физико-механические свойства изделий снижаются. Весь цикл химико-термической обработки — промывка и отпуск в безмуфельной печи — полностью механизирован и автоматизирован; производительность такой печи значительно выше, чем муфельной, ибо размеры рабочего пространства не лимитируются шириной муфеля. [1]

Безмуфельные печи — печи, в которых герметичность обеспечивается наружным водоохлаждаемым кожухом. К кожуху подсоединяется соответствующая откачная система. Футеровка этих печей выполняется либо из керамических огнеупорных материалов, либо из металлических экранов. [2]

Камерные безмуфельные печи в зависимости от размеров и конфигурации загрузки могут иметь много различных исполнений. Наиболее часто применяются на практике безмуфельные вакуумные печи с ручной загрузкой садки, с загрузочным поддоном и с выдвижным подом. [3]

Газовые вертикальные безмуфельные печи при работе с автоматическим регулированием значительно аффективнее существующих полумуфельных печей. Производительность их увеличивается в 1 5 — 2 0 раза, а удельный расход топлива снижается в 2 0 — 2 5 раза. [4]

Различают муфельные и безмуфельные печи . В муфельных печах продукты горения не соприкасаются с обжигаемыми изделиями, а в безмуфельных изделия обжигают в атмосфере топочных газов. [5]

В безмуфельных печах , где материал обогревается открытым огнем, нужно более точное поддержание температуры и требуется точная настройка регулятора. [6]

В безмуфельных печах , где рабочее пространство разделено на зоны, отделенные друг от друга сплошными перегородками, регулирование давления в печном про — — странстве смысла не имеет. [7]

В безмуфельных печах при наличии сообщающихся между собой зон поддержание давления в печном пространстве имеет гораздо большее значение. Положитель — — ное давление в печном пространстве в сочетании с не — — которым недостатком подачи воздуха для горения позволяет значительно снизить окисление металла. Регулирование давления производится, как на методических печах, изменением положения шибера на выходе продуктов горения из печи. [8]

В первом варианте безмуфельных печей периодического нагрева для устранения вредного воздействия продуктов горения на эмаль предварительно разогревают обжигательную камеру непосредственным сжиганием в ней топлива. Во время обжига аппарата нагрев прекращается и обжиг происходит за счет тепла, аккумулированного кладкой течи, при постепенно снижающейся температуре. Такие печи выполняются с массивной кладкой стенок ( в три кирпича огнеупора и два кирпича изолирующих) и надежной изоляционной засыпкой стенок и свода. Форсунки для сжигания топлива располагают обычно с трех сторон для обеспечения быстрого перегрева печи между садками. В качестве горючего может применяться любое жидкое или достаточно калорийное газообразное топливо. [9]

Для высокотемпературной цементации применяют шахтные безмуфельные печи типа СШЦ , в которых вместо жароупорной ретерты используют специальную камеру, выложенную огнеупорным кирпичом. [10]

Применение для газовой цементации безмуфельных печей с радиационными трубами в 2 раза увеличивает производительность, в 2 — 3 раза сокращает расход жаропрочных материалов и снижает стоимость цементации. Основным недостатком безмуфельных цементационных печей с радиационными трубами является коксование нагревателей, несколько нарушающее нормальную эксплуатацию агрегата. [11]

Для этой цели выпускают также безмуфельные печи серии ШЦН мощностью 20 — НО к вт, производительностью 17 — 100 кг / ч, с рабочей температурой до 1320 К. Отсутствие муфеля в этих печах снижает их стоимость и увеличивает производительность благодаря более быстрому прогреву загружаемых изделий. [12]

На рис. 56 изображена схема безмуфельной печи с прямой топкой для обжига аппаратов средних размеров. Печь имеет четырехугольное основание. Вдоль задней стены печи расположе-ны простые топки, в которые загружается кокс. [13]

На рис. VIII-9 приведена конструкция вертикальной безмуфельной печи системы А. У. Пуговкина, в которой рециркуляция продуктов сгорания осуществляется ( как и в рассмотренной выше конструкции печи — рис. VII1 — 3) за счет энергии газовоздушных струй, направляемых из горелок в инжекционные смесители, выполненные в кладке печи. [14]

Для обжига более крупных аппаратов строятся безмуфельные печи больших размеров . [15]

Источник

Особенности и виды печей для обжига керамики

Среди гончаров есть шутка, гласящая о том, что размеры выкручиваемых ими изделий прежде всего зависят от размеров их печи. Действительно, печь является самым важным инструментом для любого керамиста — это единственное без чего невозможно создание керамических изделий.

В этой статье мы рассмотрим основные виды гончарных печей и их различия. Самое главное различие в печах — размеры рабочих камер. Покупая печь, подумайте, какие максимальные размеры изделий вы планируете обжигать. И лучше возьмите печь немного большего объема, ведь аппетит приходит во время еды. Когда вы определитесь с размерами печи, следующее, что предстоит выбрать — источник нагрева. Печи в керамике бывают газовые, электрические и дровяные.

Газовая печь, если не говорить про большие промышленные печи, достаточно дешевая по сравнению с электрической. Но работа с ней сложнее, пожаро- и взрывоопасна, и крайне желательна только на открытом воздухе. Поэтому если у вас гончарная мастерская или подобное помещение, для вас подойдёт только электрическая печь. Дровяная печь скорее дань традиции. В современных реалиях он подойдёт только для профи, которые ищут новых средств выражения. Расскажем поподробнее о каждом виде печи.

Виды печей

Газовая

Если говорить не о промышленных печах, то такая печь представляет собой камеру, в которую вставлена одна или несколько газовых горелок. Через эти горелки подаётся горящий газ, обычно баллонный пропан-бутан. В качестве футеровки газовой печи обычно используется каолиновое одеяло, которое помещено в металлический каркас. Эта конструкция популярна вследствие своей дешевизны. В случае огненной скульптуры, каолиновое одеяло может использоваться без металлического каркаса. В более дорогих конструкциях используется шамотный кирпич, обычно это стационарный вариант.

Газовые печи дешевы, однако имеют ряд недостатков. В их числе: потенциальная взрывоопасность, необходимость постоянного контроля, более сложное управление по сравнению с электрическими печами. Дело в том, что автоматика для управления подачей газа достаточно дорогая и требует специализированного ПЛК-контроллера. Без него вам придется регулярно проверять показания термопары и вручную корректировать подачу газа. А также контролировать тягу (условный дымоход), и, скорее всего, подогревать баллоны (в процессе работы газ охлаждается, его давление падает, от чего падает мощность пламени).

Муфельная электрическая

В качестве нагревательного элемента в муфельных печах используется электрический нагревательный элемент. Такой печью значительно проще управлять и получать повторяемый результат. Вследствие отсутствия открытого пламени, эти печи устанавливают в бытовых помещениях. При выборе печи обращайте внимание на максимальную температуру работы. Для работы с высокотемпературной керамикой потребуется печь с нагревом до 1350°C. Муфельная печь отлично подойдет для полуфарфора и фарфора, так как имеет меньший градиент температуры по камере и лучшую повторяемость обжига по сравнению с газовыми печами.

В качестве муфеля в данных печах применяют в основном высокотемпературные плиты, легковесный кирпич, либо каолиновую вату. Лучшим решением по прочности и долговечности считается кирпич. При этом у него есть недостаток — камеру из кирпича желательно регулярно пылесосить, чтобы кирпичная пыль не осаживалась на глазуруемые изделия. Плиты не пылят, но менее прочные, и требуют замены всей плиты в случае поломки или протекания глазури. Печи с ватой наиболее дешевые, но и наименее долговечные. В качестве нагревательного элемента обычно используется фехралевая спираль. Её основной недостаток в том, что она становится хрупкой и удлиняется после первого обжига. При этом, при достаточно большом диаметре проволоки, такая спираль прослужит долго. Иногда в качестве нагревателей применяют элементы из карбида кремния. Они более долговечные, но и значительно дороже. Пару раз мне встречались спирали из нихрома. Они подойдут только для печей до 1150°C, но будут работать практически вечно.

Источник

Муфельная печь — преимущества, устройство, цены и сфера применения

Муфельная печь — это нагревательное устройство, внутри которого расположен специальный кожух — муфель. Он отделяет внутреннее рабочее пространство от топки (нагревателей). Таким образом, внутренняя камера защищает рабочую зону от угарных газов, а нагреваемые детали — от взаимодействия с этими газами. Как устроен муфель и изготавливается ли муфельная печь своими руками?

Муфельные печи: преимущества и недостатки

Муфель защищает зону нагрева от газов или продуктов испарений нагревательных элементов. Это создаёт условия для термической обработки деталей, для насыщения их поверхности определёнными элементами (углеродом, азотом, хромом). Также муфель используют для переплавки золота, обжига изделий из глины.

Кроме защитных свойств, внутренняя камера обеспечивает равномерное распределение температуры по всей рабочей зоне. Это создаёт одинаковые условия для термической обработки деталей на поддоне.

Муфельная печь серийного производства

Из недостатков муфелей стоит отметить низкую скорость нагрева до высоких температур, а значит, сложность скоростных режимов термической обработки в таких печах. Кроме того, разогрев самого муфеля требует дополнительного расхода энергии, а значит муфельные печи — более затратны в эксплуатации, чем печи без муфеля.

Муфельные печи: сфера применения

Перечислим сферу применения муфельных печей:

1. Металлургическое производство и исследования в металлургических лабораториях. В муфельных печах разного размера проводят термическую обработку деталей из различных сплавов — закалку и отжиг, отпуск и состаривание. Также в муфелях проводят насыщение поверхности углеродом, азотом, алюминием, кремнием, другими элементами (цементирование, азотирование, цианирование, диффузная металлизация — хромирование, алитирование).

Муфельная печь на металлургическом производстве

2. Переплавка золота и цветных сплавов, при которых недопустимо насыщение сплава посторонними примесями. В такой переплавке необходимо ограничить контакт сплава с продуктами горения или с продуктами окисления нагревательных элементов.

Переплавка металла в муфельной печи

3. Обжиг керамики — используется в процессе производства керамических изделий (посуды, скульптурных украшений из глины). Высокотемпературный обжиг обеспечивает прочность керамической поверхности и её водостойкость.

Обжиг керамики в муфельной печи

4. Сушка электропроводящих материалов и элементов.

Сушка материалов в муфельной печи

5. Стерилизация инструмента (в медицине).

Стерилизация инструмента в медицине

Кремация в муфельной печи

Особенности муфельной печи для плавки металлов

Как устроены муфельные печи: конструкция

Главный конструктивный элемент печи — муфель. В его камеру загружают детали для термической обработки (или золото для переплавки, медицинский инструмент для температурной обработки, керамику для обжига). Муфель делают из химически инертного материала.

Камеру муфеля располагают внутри печи. При этом пространство между наружным кожухом и внутренней камерой заполняют теплоизолятором. Качественная теплоизоляция определяет КПД работы устройства, а также его безопасность (ограничивает сильный нагрев кожуха и не допускает возможности обжечься об него).

Нагревательные элементы располагают снаружи муфеля или в его стенках. Они нагревают внутреннюю камеру, которая в свою очередь передают тепло рабочему пространству. Работой нагревательных элементов управляет регулятор. Он контролирует температуру и время нагрева, весь процесс термической обработки. Уровень автоматического регулирования влияет на цену нагревательного устройства. Чем больше регулирующих функций, тем дороже печь.

Муфель: конструкция и материалы

Для изготовления внутренней камеры используются следующие материалы:

• керамика;
• керамическое волокно;
• корунд;
• огнеупорный (шамотный) кирпич.

Выбор материала для изготовления муфеля определяется условиями работы и предназначением печи. Например, муфель из огнеупорных волокон используется для нагрева в нейтральной среде. Корундовые камеры — можно использовать в химических средах. А вот керамический муфель — универсален. Благодаря инертности его используют для различных задач (переплавки, термической обработки, обжига).

Самодельная конструкция муфельной печи

В один и тот же корпус можно загружать муфели из разных материалов (для разных целей нагрева и обработки). Таким образом, внутренняя камера является сменным элементом, который может иметь вид горшка или колпака, загружаться с боку или сверху. Конструктивно муфели делят на следующие группы:

1. Колпаковые (они загружаются сверху в виде колпака, после нагрева отделяются от пода).
2. Горшковые (также загружаются сверху, но имеют вид ёмкости, от пода не отделяются).
3. Простые (садку загружают с боку печи).

Нагревательные элементы

Для нагрева стенок внутренней камеры устанавливают нагревательные элементы. В качестве них используется проволока из термостойкого металла или сплава. При прохождении тока по проволокам они разогреваются и выделяют тепло. Для увеличения площади отдачи проволоку наматывают в виде спирали.

Нагревательный элемент муфельной печи

Также различают открытые и закрытые нагреватели. Открытые нагреватели имеют более высокую скорость нагрева, при поломке — легко заменяются новыми. Но при этом — быстрее окисляются (из-за нагрева) и чаще выходят из строя.

Закрытые нагреватели располагают внутри стенок муфеля. Они защищены от окисления, поэтому более долговечны. Недостатки: более длительный нагрев и большая стоимость ремонта (в случае поломки необходима замена всего муфеля).

Виды муфельных печей

Муфельные печи классифицируют по нескольким признакам. По способу нагрева их делят:

• электрические;

Электрическая муфельная печь

• газовые.

Газовая муфельная печь

По виду защитной атмосферы:

1. Воздушные (муфель ограничивает смешивание воздуха между рабочим пространством и нагревателями).
2. Вакуумные (внутри муфеля создают разреженное пространство — вакуум).
3. Печи со специальной атмосферой — пространство внутри муфеля заполняют специальным газом (инертным, азотирующим, восстанавливающим и др.).

Рабочая температура внутри печи может варьироваться от +400ºC до 2500ºC. По этому признаку муфельные печи классифицируют на типы:

1. Для умеренного нагрева — до 500ºC.
2. Для средних температур — до 900ºC.
3. Для высоких температур — до 1400ºC.
4. Для сверх высоких температур — до 2000-2500ºC.

Примечание: Температура нагрева определяет цену печи. Чем сильнее нагревает печь, тем выше её стоимость. Кроме того, цены муфелей зависят от размеров и функциональной оснастки (наличия термопар, вида нагревателей, автоматики).

Муфельная печь своими руками

В домашних условиях своими руками можно собрать простую конструкцию печи. При этом муфельная печь «своими руками» будет работать на электричестве. Главный элемент — муфель — можно изготовить из глины или сложить из шамотного кирпича.

Для глиняного муфеля делают заготовку из картона или фанеры. Полученный короб покрывают слоем глины толщиной от 1 см, сушат до затвердевания (3-5 дней) и обжигают в угольной печи. Температура обжига составляет 700-800ºC. Этого достаточно для остекловывания глиняной структуры и получения прочной внутренней камеры.

Муфельная печь, изготовленная своими руками

Полученный керамический муфель обматывают проволокой (нихромовой или фехралевой, диаметром 1 мм) — она будет работать в качестве нагревательного элемента. Для того чтобы закрепить проволоку на кожухе, её покрывают вторым слоем глины (который также сушат и обжигают в угольной печи). Концы проволоки для дальнейшего подключения к электросети отставляют открытыми.

Для складывания шамотного муфеля в каждом кирпичике проделывают канавки (для расположения нагревательных спиралей). После складывания кирпичей в канавках располагают спиральную проволоку. Для закрепления в канавках спираль обмазывают глиной или укрепляют проволокой.

Готовую внутреннюю камеру размещают в металлическом корпусе. Его сваривают из листов стали толщиной 2 мм и более. В корпусе оставляют отверстия для подсоединения к нагревательной проволоке.

Внутрь кожуха помещают готовый муфель, подсоединяют контакты и делают теплоизоляцию. В качестве изолирующего материала используют базальтовую вату или асбестовую крошку (асбест — более вредный вариант, при его нагреве выделяются канцерогены).

Примечание: Такая муфельная печь своими руками позволяет обжигать изделия из керамики. Для металлургического отжига или переплавки цветных сплавов необходима печь промышленного производства.

Самостоятельное изготовление муфельной печи

Печи СНОЛ: цены и модели

Производитель электропечей СНОЛ (SNOL) предлагает различные нагревательные печи и камеры. Муфельные варианты СНОЛ — это лабораторные электропечи для термической обработки деталей в воздушной среде. Они обустроены электрическими спиральными нагревателями и прямоугольной внутренней камерой. Сфера применения печей СНОЛ: термическая и химико-термическая обработка, нагрев образцов, прокаливание.

Модельный ряд СНОЛ предоставляет печи с разными рабочими температурами и разным объёмом рабочего пространства. Рабочие температуры СНОЛ составляют 100-1300ºC. В моделях под заказ рабочие температуры могут быть выше — до 1600ºC. Объём рабочих камер — 3, 6 или 10 л. Используются полузакрытые и закрытые нагреватели. В модификациях с объёмом рабочей камеры 3 и 6 л нагреватели расположены с трёх сторон. В модификациях с камерой 10 л — нагреватели с 4-х сторон внутренней камеры.

Материал муфеля — керамика или волокно. Есть модели СНОЛ, в которых внутренняя камера выполнена из нержавеющей стали, из кирпича. Модульная конструкция печи позволяет при необходимости быстро и несложно заменить любой элемент.

Качество и надёжность работы нагревательных устройств СНОЛ обеспечивают японские программируемые терморегуляторы, фехралевые нагреватели.

Цены на печи СНОЛ — демократичны.

Муфельная печь — устройство, необходимое для работы металлургической лаборатории. Оно также востребовано в ювелирном деле и керамическом производстве, используется в медицине (для обработки инструмента). Конструкция отличается простотой. Для отжига керамических изделий муфель можно изготовить своими руками. Для более ответственных видов химико-термической обработки лучше приобрести печь заводского изготовления. Это будет гарантировать её качество и безопасность.

Описание работы муфельной печи Snol-7.2/1100

Источник