DIY muflová pec

Obsah článku

• Časti tela
• Vykurovacie telesá
• Obloženie a usporiadanie pece
• Tepelná izolácia pece
• Automatizácia s úlohami teplota-čas

S muflovou pecou v domácej dielni je už možné vážne zvládnuť tepelné spracovanie kovov, čo je nevyhnutné pri výrobe nožov, častí mechanizmov a technológie nástrojov. Ponúkame jednoduchý a lacný dizajn pre automatickú kaliacu pec.

Časti tela

Elektrickú kaliacu pec možno ľahko postaviť na základe tenkostennej nádoby s objemom 15 alebo viac litrov. Pre najkompaktnejšie možnosti je vhodný obyčajný pozinkovaný vedro, pre väčšie je možné použiť nádrž na práčku, technické kontajnery alebo napríklad valiť list krytiny do valca a zložiť spodok jedným záhybom. Plášť nemusí byť ohňovzdorný, stačí, aby vydržal teploty 80 – 100 ° С.

Telo by malo byť namontované tak, aby svetlá výška od povrchu bola asi 100 mm, pre ktorú je potrebné pripevniť najjednoduchšie nohy. Pritom sa hodia závitové tyče ohnuté konzolou, ktorej okraje sú vložené do otvorov v tele a dotiahnuté maticami na oboch stranách. Výška nôh musí byť okamžite nastavená a matice musia byť bezpečne zaistené.

V zadnej časti puzdra musí byť urobený elektrický prípojný otvor. Najlepšie je odrezať okno s rozmermi 50 x 70 mm a potom na tomto mieste nainštalovať panel zo sklenených vlákien s rozmermi asi 100 x 120 mm. Spojenie vykurovacích telies sa vykonáva na kolíkoch, zatiaľ čo dva alebo viac párov je možné usporiadať na usporiadanie niekoľkých etáp alebo na prácu z trojfázovej siete..

Vykurovacie telesá

Prvou fázou výroby samotnej kaliacej pece bude výpočet a hľadanie vykurovacích prvkov s ich následnou montážou do jedinej palivovej slučky. To je možné dosiahnuť dvoma spôsobmi: výberom hotových vyhrievacích špirál alebo ich sami..

Výber špirály nie je príliš zložitý, stačí sa uistiť, že sú vyrobené zo správneho materiálu a majú dostatočný prierez. Na kaliace pece sa neodporúča používať ohrievacie prvky drôtu s hrúbkou drôtu menšou ako 0,4 mm. Optimálnym variantom špirálového materiálu je fechral X27Yu5T alebo Kh23Yu5-N-VI. Najdôležitejším pravidlom pri práci s týmito zliatinami nie je ich zahrievanie až do konečného vytvorenia a zostavenia palivovej slučky..

Výpočet vykurovacích telies sa musí vykonať individuálne s prihliadnutím na rozmery pece a zodpovedajúci vykurovací výkon. Ako príklad môžete uviesť peci s rozmermi vykurovacej komory 150 x 100 x 300 mm. Na zohriatie takéhoto priestoru na teplotu 1100 ° C bude potrebný celkový výkon vyhrievacích prvkov asi 4 kW, avšak vyhrievanie bude najúspornejšie, keď celkový výkon cievok je 5,5–6 kW. Po pripojení k 220 V sieti bude prúd 28 A a celkový odpor ohrievača je 7,86 Ohm.

Pomocou týchto údajov môžeme ľahko nájsť požadovanú dĺžku drôtu so známou elektrickou vodivosťou. Priemerný odpor fechralu je 1,25 Ohmmm²/ m. Ak použijete drôt s priemerom 0,9 mm, jeho prierez bude 0,64 mm², čo znamená, že odpor jedného metra bude rovný 0,8 ohmu. Preto je potrebné vytvoriť vyhrievací prvok s celkovou dĺžkou drôtu 9,83 m. Na točenie špirály je potrebné použiť tŕňovú tyč, ktorá predtým vypočítala dĺžku jedného otočenie. Ak má zvitok vonkajší priemer 8 mm, dĺžka zvitku sa ukáže byť o niečo viac ako 25 mm, to znamená, že celkový výhrevný prvok bude pozostávať z 393 závitov..

V priečnom reze je obvod komory 500 mm, pri normálnej hustote zaplnenia v ohnisku s hĺbkou 300 mm je špirála umiestnená v 5 radoch s odsadením od predného okraja 40 mm. Takže celková dĺžka špirály je 2,5 metra, musí sa navíjanie na túto dĺžku rovnomerne napnúť. Ak počítate zhruba, potom sa po predĺžení vzdialenosti medzi zákrutami špirály ukáže byť trochu viac ako 5 mm, čo zabezpečí dostatočnú hustotu zahrievania. Ak by sa výška stúpania ukázala ako vyššia ako 8 mm, priemer drôtu by sa musel zmenšiť so stúpaním v zákrute menším ako 3 mm – aby sa zväčšil.

Obloženie a usporiadanie pece

Samotná koncepcia muflovej pece predpokladá prítomnosť mufle – vnútornej žiaruvzdornej kapsuly, ktorá uzatvára špirálu vykurovacieho okruhu a chráni ju pred jemnými úlomkami a usadeninami. Mufla je spravidla snímateľná v peci, čo umožňuje opravu a výmenu vykurovacích telies.

Hlavným problémom je výroba mufle a tela vykurovacieho telesa súčasne. Na tento účel potrebujete dva typy tepelne odolnej keramiky: jeden na výrobu krytu s drážkami, druhý na tenkostennú mufli. Pre keramický základ je lepšie použiť zmes žiaruvzdornej hliny s obsahom oxidu hlinitého najmenej 30%. Hlina by mala byť zriedená vodou v nadbytku a nechať napučať jeden deň, potom odstráňte usadenú vodu zhora a nechajte opuchnutý sediment..

Keramické teleso ohrievača je masívne, preto ho nemožno vyrobiť z čistého spojiva, je potrebné vyplniť ho. Ako posledne uvedené sa dobre hodí sklenené vlákno, suchý kremenný piesok alebo rozdrvený šamot. Celkový obsah ílu v roztoku by nemal byť menší ako 50% objemových, výsledkom je získanie konzistencie viskóznej plastovej pasty. Ak sa ukáže, že kompozícia je tekutejšia, prebytočná vlhkosť sa odstráni pridaním malých dávok štuku bezprostredne pred použitím..

Prášok Chamotte

Teleso ohrievača je vyrobené na objemovej šablóne z vlnitej lepenky, ktorej rozmery by mali byť o 15–20 mm väčšie, ako sú plánované rozmery kúreniska na každej strane. Najskôr musí byť na šablónu navinutá šnúra alebo silikónová hadica zodpovedajúceho priemeru, čím sa vytvorí požadovaný počet drážok pre špirálu. Potom musí byť šablóna so šnúrou zlepená hlinkou zo všetkých strán, aby sa zabránilo tvorbe dutín a aby sa dosiahla hrúbka steny najmenej 40 mm. Pridanie alabastru pomáha kusu udržať si tvar pred vypálením. Opatrne vyberte kartónovú vložku zo suchého keramického tela a vytiahnite šnúru z drážok.

Na obloženie pece sa používa keramika vyrobená z kvalitného kaolínu. Obohatená hlina značky KFN-2 je najvhodnejšia, ako plnivo je lepšie použiť drvený vysoko čistý šamot s obsahom asi 20 – 25% objemu suchých zložiek. Zmes sa utesní, ako je opísané vyššie, a použije sa na vytvorenie vnútorného obloženia..

Aby sa mufle ľahko oddelili, sú do keramického telesa vopred vložené špirály. Potom sa vnútorný povrch prelepí kúskami novinového papiera podľa zásady papier-mâché. Mali by ste získať najmenej 8-10 vrstiev, zatiaľ čo vnútorný povrch by mal obsahovať čo najmenšiu drsnosť. Po zaschnutí papiera sa z vnútornej strany aplikuje žiaruvzdorná vložka. Je lepšie to urobiť niekoľkými priechodmi, čo poskytne čas na odparenie prebytočnej vlhkosti, v dôsledku toho by stena mufle mala dosiahnuť hrúbku 15 – 20 mm. V tomto stave sa celá zostava suší niekoľko dní až do úplnej straty plasticity a objavenia sa zvoniaceho zvuku pri poklepaní..

Po vysušení sa vykoná primárne vypaľovanie – na špirály sa privádza napätie a horúci produkt sa udržiava 4 až 6 hodín. Počas procesu vypaľovania prejde fechral prahom kryštalizácie a stáva sa nestabilnejším vo forme kanálov. Hlina v keramickej vložke a mufle je vypaľovaná a sklovitá, čím získava odolnosť proti cyklickým zmenám teploty. Zvyšky papiera a lepidla jednoducho vyhoria, zatiaľ čo vytvárajú minimálnu technologickú medzeru na ľahké odstránenie a inštaláciu mufle.

Pri tomto spôsobe výroby je možné použiť niektoré triky. Napríklad vytvorenie keramického telesa na zužujúcej sa šablóne na uľahčenie odstránenia mufle. Tiež nebude zbytočné predlžovať prednú časť zostavy, kde nie sú žiadne ohrievače, alebo umiestniť malú špirálu na spodok komory. Ako mufla pre jednu pec si môžete okamžite vytvoriť niekoľko kópií.

Tepelná izolácia pece

V dôsledku opísaných činností sa získa takmer hotový ohnisko vytvrdzovacej pece, ktoré sa musí umiestniť iba v prípade, bezpečne pripevniť a minimalizovať tepelné straty. Na tento účel sa hodí vopred vyrobený obal s nohami.

Vnútorný objem zásobníka musí byť naplnený minerálnou vlnou s hustotou 45 – 50 kg / m³. Bavlnená vlna sa musí stočiť do špirály, najprv ju položiť pod vonkajšie steny a postupne sa pohybovať smerom do stredu. Hustota balenia by mala byť čo najvyššia, ale samotná bavlna by sa nemala poškodiť. V dôsledku toho musí byť celý krb umiestnený v strednom záhybe. Ak je hustota vatovej vlny dostatočná, vyhrievacia časť izoláciu nedrží svojou hmotnosťou. Všetky špirálové vodiče musia byť starostlivo zabalené do sklenených vlákien, vložené medzi ne rozpierky vyrobené zo zvyškov minerálnej vlny a potom vyvedené cez zadnú stenu, spojené so zadnou stranou kolíkov a umiestniť panel na miesto..

Na bezpečné pripevnenie ohniska a inštaláciu dvierok musí byť bavlnená vlna rozdrvená a potopená o 6–8 cm hlbšie ako po stranách. Povrch izolácie musí byť niekoľkokrát posypaný alabastrovým mliekom, aby vatová vlna tvrdne a zastavila intenzívne absorbovanie vlhkosti. Potom sa predná časť pece naplní zmesou alabastru, piesku a minerálnych vlákien. Aj keď kompozícia nie je zamrznutá, sú do nej zabudované dvere pece alebo hypotéky na jej fixáciu.

Automatizácia s úlohami teplota-čas

Existujú tri typy automatizácie kaliacich pecí. Náklady na organizáciu ovládania rúry stúpajú spolu s pohodlím používania. Najjednoduchšou možnosťou je jednoduchší termostat s termočlánkom ako snímačom teploty. Toto zariadenie jednoducho udržuje nastavenú teplotu s hysteréziou asi 30 – 50 ° C. Čas udržiavania sa reguluje manuálne, rovnako ako okamih, keď sa dosiahne bod teploty.

Pokročilejšia automatizácia sa vyvíja špeciálne pre elektrické rúry. Termokontroléry typu Autonics TCN4 majú proporcionálnu funkciu regulácie výkonu, poskytujúc nastaviteľnú hysterézu do 1 ° C. Prístroj je tiež vybavený ďalšími funkciami, ako je napríklad alarm o dosiahnutí predvolenej teploty. Ak je to potrebné, môže sa poplašný kanál použiť na aktiváciu relé oneskorenia v sérii s termostatom.

Najpokročilejšími v tomto ohľade sú automatizačné zariadenia pre pece typu „Profil-M“. Líšia sa nielen zabudovanými výkonovými relé, ale aj možnosťou flexibilnejšej konfigurácie. V takýchto regulátoroch je vopred nastavený časovač a je tiež možné nastaviť tepelné spracovanie s komplexným teplotným profilom, pričom sa postupne nastavuje trvanie časových intervalov, v ktorých by sa mala udržiavať určitá teplota..