Электрическая муфельная печь: Муфельная печь своими руками — устройство, расчеты и инструкция по изготовлению печи для плавки – лабораторная и для керамики своими руками

Схема устройства электрических муфельных печей

Схема электрических печей, используемой в лабораториях, цехах и на производстве для проведения исследований, нагрева и плавки, схожа у разных производителей. Оборудование может быть разработано с камерой из керамики или волокнистых материалов. В зависимости от мощности и габаритов муфельная печь применяется для различных задач.

Функционирование муфельной печи зависит от скорости и уровня разогрева муфеля до определенной температурной отметки

Стандартная схема электрической муфельной печи

Как вы можете видеть на фото ниже, схема электрической муфельной печи предусматривает как нагнетание высоких температур, так и их поддержание. Для безопасной работы теплового прибора происходит отвод лишней влаги и пара. Также выполнена изоляция рабочих элементов. Состоит оборудование из:

• Регулирующего милливольтметра(№1).
• Индикаторов(№2).
• Предохранителя(№3).
• Выключателя(№4).
• Управляющего блока(№5).
• Нагревательного бокса(№6).
• Корпуса(№7).
• Керамического муфеля(№8).
• Нагревательного элемента(№9).
• Теплоизоляционного слоя(№10).
• Противовеса(№11).
• Двери(№12).
• Отсека для контрольной термопары(№13).
• Проема для терморегулятора(№14).

Подробная схема электропечи с муфелем прямоугольной формы

Особенности электрической схемы печи сопротивления

Рассматривая электрические схемы печей сопротивления можно выделить оборудование двух типов. Основным отличием является способ воздействия на обрабатываемые образцы:

1. Косвенный нагрев. Приборы подходят для плавки металлов и прочего. Конструкция состоит из:

• Деталей нагрева(№1).
• Футеровки(№2).
• Теплоизолирующего слоя(№3).
• Жароустойчивого пода(№4).

Конструкция печи сопротивления с косвенным нагревом

2. Прямой нагрев. Электроэнергия преобразуется в тепло непосредственно в нагреваемом изделии. Это позволяет достигать нужной температуры за короткое время. Конструкцию такого оборудования вы можете видеть ниже, где:

• Обрабатываемый образец (№1).
• Понижающий трансформатор (№2).
• Контакты (№3 и №4).

Конструкция печи сопротивления прямого нагрева

Муфельные печи для обжига керамики, ювелирные, мини и прочие модели с муфелем применяются для:

• Переплавки ценных металлов.
• Старения поверхностей.
• Обжига стекла и керамики.
• Сушки материалов, отличающихся высокой теплопроводностью.

Электрическая схема индукционной печи

Электрическая схема индукционной печи представляет собой сложный механизм, обеспечивающий надежность прибора при выполнении различных задач. Она состоит из:

• Автовыключателя элементов нагрева (F1), электропривода дверцы (F2) и цепей управления техникой (F3).
• Промежуточного реле контактора нагревательных элементов (КА).
• Контактора элементов нагрева (KM1), электропривода открывания (KM2) и закрывания двери (KM3).
• Печного автотрансформатора (Т).
• Термодатчика (В).
• Электромагнитного тормоза (Y).
• Кнопки стоп (S1), открывания (S2), закрывания (S3), выключателей (S4) и (S5), переключения режимов работы (S6) дверцы.
• Двигателя привода печной двери (М).
• Терморегулятора (TRS).
• Сигнальной лампы превышения допустимой температуры (Н1), включения (Н2) и выключения нагревателя (Н3).
• Добавочных резисторов сигнальных ламп R1, R2 и R3.

Электрическая схема индукционной печи

Если вы хотите приобрести печь с камерой из волокна, обязательно обращайте внимание на электросхему прибора.

Ремонт и обслуживание муфельных печей могут проводить мастера, прошедшие специальные курсы, с изучением устройства и электросхем оборудования

Изучив схему электрической муфельной печи легко подобрать оптимальный вариант теплоприбора. Подробнее об особенностях техники можно узнать у специалистов компании Labor. Для консультации звоните по указанным на странице номерам!

Муфельная печь. Электрическая муфельная печь

Мощность:  2,8 кВт

Диапазон температур: 50÷1100°С

Время нагрева — 60 минут

Размеры рабочей камеры:

ширина — 230

длина — 300

высота — 150

Габаритные размеры:

ширина — 520

длина — 680

высота — 540

Масса — 40 кг

   Муфельная печь с выносным блоком управления нагрева являются новой вехой в развитии электрических печей сопротивления. Рабочая камера сделана из высокотемпературного и прочного термоизоляционного материала. Нагреватели расположены в пазах электропечи, что облегчает их замену и препятствует их замыканию при соприкосновении с садкой. Печь муфельная может использоваться при стандартной температуре от 50 до 1250 градусов, но по индивидуальному заказу может быть изготовлена и до 1600 градусов °С. Особенности печей:

— новейшая разработка российских ученых — термоизоляция, крепкая как шамотный кирпич, но при этом легкая и существенно снижает теплопотери. В результате электропечь нагревается намного быстрее зарубежных аналогов (всего за 60-80 минут! нагрев зависит от рабочей камеры электропечи), но при этом корпус печи всегда остается холодным;

— выносной блок управления — теперь у Вас никогда не произойдет сбой работы терморегулятора в результате попадания в него агрессивных веществ с с камеры электропечи, тем самым повышается надежность муфельной печи;

— легкая замена нагревателей, блока управления и камеры печи, например, сгоревший нагреватель в печи можно заменить за 20-30 минут;

— возможность комплектации оборудования вытяжкой продуктов сгорания для удаления вредных газов и примесей с рабочего пространства электропечей;

— универсализм печей и возможность термообработки металлов, керамики и других материалов;

— большой выбор моделей, а также выпуск нестандартных под заказ;

— долговечность электропечи, стандартная гарантия на оборудование — 1 год;

Муфельные печи используются по своему прямому назначению для обжига, закалки металлов и стали при высоких температурах, разнообразных лабораторных исследованиях.

 

Смотрите также печи большего объема: Промышленные печи СНО

 

Открытые нагревательные элементы
Модель печи	Объём, л	Размеры рабочей камеры, ШхДлхВ, мм	Внешние габариты, ШхДлхВ, мм	Мощность, кВт
7/1100	7	230х290х100	460х400х250	2,4
10/1250	10	230х300х150	520х680х540	2,8
14/1250	14	230х300х220	520х680х610	2,8
18/1250	18	230х350х230	520х650х710	3
25/1250	25	230х350х320	520х650х750	3,5

 

С муфельными печами также смотрят:

Муфельная печь для дома, особенности строительства

Про муфельные печи слышал, наверняка, каждый, но редко кто возьмется объяснить не только строение, но и назначение данного устройства. Между тем, муфельная печь – это конструкция узкой специализации, которая предназначена для выплавки металлов, обжига глиняных или керамических изделий, стерилизации инструментов или выращивания некоторых кристаллов. Помимо производственных печей иногда встречается муфельная печь для дома, ведь широко известны изделия домашних мастеров.

Компактные печи фабричного производства, которые предназначены для домашнего использования, отличаются достаточно высокой стоимостью, поэтому все чаще речь заводится о самостоятельном строительстве устройства. Для полного понимания каждого этапа изготовления печи сначала следует ознакомиться с общими теоретическими вопросами, связанными с ее особенностями, строением, классификацией.

Готовый заводской вариант

Классификация

Первым признаком для разделения на подгруппы является внешний вид. По ориентировке печи разделяют на вертикальные и горизонтальные. Обработка материала может производиться в нормальном воздушном пространстве, в безвоздушном пространстве, в капсуле, заполненной инертным газом. Второй и третий способ обработки своими руками сделать будет невозможно, что нужно учесть перед началом работ.

Источником тепла дрова выступать не могут, так как в муфеле температура может достигать свыше 1000°С градусов, а древесина не обладает такой удельной теплотой сгорания. Поэтому используется только два варианта изготовления нагревателя:

1. Первый вариант представляет газовая муфельная печь, которую можно встретить только на производстве. Известно, что любые манипуляции с газовым оборудованием сразу же пресекаются несколькими контролирующими органами, а уж об изготовлении каких-либо устройств кустарным способом и речи быть не может.
2. Электрическая муфельная печь позволяет применить некое творчество при условии соблюдения всех необходимых условий безопасности.

Большая печь на производстве

Подготовка к работе

Любая работа должна начинаться с определенного подготовительного этапа. Даже если утвержден план действий, необходимо приготовить инструменты и материалы, иначе в работе могут возникать длительные перерывы, которые негативно скажутся на работоспособности мастера и качестве построенной конструкции.

Перед тем, как начнется непосредственное строительство, придется сразу приготовить болгарку для резки листового металла и обработки шамотного кирпича. Круги для болгарки должны быть соответствующими. Перечень пополнит электросварка с расходными материалами и прочий слесарный инструмент повседневного использования.

К материалу можно отнести нихромовую или фехралевую проволоку, базальтовую вату, кирпич шамотный и листовое железо толщиной не менее 2 мм. В зависимости от способа изготовления конструкции некоторые инструменты или материалы могут не пригодиться, а дополнительные будут приобретены в процессе.

Кустарно изготовленная печь

Некоторые готовые элементы для изготовления печи

При планировании работ придется проявить не только терпение и умение пользоваться инструментами, но и смекалку. Ведь нас окружает такое количество ненужных вещей, способных стать готовыми узловыми элементами некоторых конструкций. На данный момент мы воспользуемся готовым опытом и наблюдениями некоторых умельцев, позволяющими упростить процесс самостоятельного изготовления печи.

В качестве корпуса будущей печи можно использовать металлическую духовку. Наверняка вы знаете, где достать старую газовую плиту или электропечь. Если поверхность металла не повреждена коррозией, то находка может служить корпусом, так как она конструктивно приспособлена для выдерживания высоких температур. Останется только демонтировать лишние детали и избавиться от пластиковых элементов.

Старая духовка

Нагревательный элемент придется изготовить самостоятельно, так как во многих электроприборах он залит изоляционным веществом, и демонтировать его без повреждений вряд ли получится. Но в самостоятельном изготовлении есть один существенный плюс – возможность выполнить элемент нужной геометрии с заданными параметрами.

Фехраль использовать наиболее предпочтительно, так как он выдерживает более высокую температуру и контакт с воздухом ему не причиняет особого вреда, чего нельзя сказать про нихром.

Проволока должна иметь диаметр 2 мм. Диаметр витка и длину проволоки несложно вычислить, исходя из габаритов нагревательного элемента по элементарной физической формуле. Сразу нужно отметить, что полученная печь потребляет большую мощность. Ее значение достигает 4 кВт, значит, от щитка придется тянуть отдельную линию с автоматом-выключателем, рассчитанным на 25 А.

Готовая проволока

В качестве теплоизоляции нужно использовать материалы, которые не только обладают низкой теплопроводностью, но и выдерживают высокие температуры. Чтобы не заставлять читателя ворошить физические таблицы, сразу отметим, что в качестве подходящего материала выступает базальтовая вата, жаростойкий клей, который приобретается в магазине, и шамотный кирпич или шамотная глина. Если не обеспечить должной степени изоляции, то большая доля тепла будет уходить бесцельно, что приведет к лишним расходам энергии.

Самостоятельное изготовление

Если нет возможности отыскать старую духовку, то придется воспользоваться листовым металлом и электросваркой. По требуемым размерам с помощью болгарки вырезаются из листа металла стенки нашего будущего изделия. Чтобы упростить процесс, печь делают цилиндрической формы. Тогда полоска металла сворачивается в цилиндр и сваривается одним швом.

Металлический круг будет служить одним торцом, а с другой стороны несколько позже установится дверца. Конструкцию необходимо усилить, а для этого придется наварить несколько уголков на места соединения стенок цилиндра и круга.

Сгибаем лист металла в цилиндр

Изнутри стенки получившегося цилиндра обшиваются базальтовой ватой. Этот материал выбран неслучайно. Предельная температура при контакте с открытым огнем составляет 1114°С градусов, материал обладает плохой теплопроводностью, что в данных условиях нам просто необходимо, а также является безопасным для здоровья человека даже при критических температурах.

Грани шамотного кирпича обрабатываются болгаркой таким образом, чтобы в сечении он представлял собой трапецию. Из таких элементов можно составить своеобразное огнеупорное кольцо.

Создание огнеупорного кольца

Так как грани получатся под разными углами, а разбирать конструкцию придется, то рекомендуется на каждом кирпиче поставить порядковый номер. Уложив кирпичи на ровную поверхность так, чтобы внутренние грани «смотрели» вверх, сделайте неглубокие прорези под небольшим углом, в эти прорези будет вставлена спираль. Канавки должны изолировать витки спирали друг от друга и обеспечить распределение нагревательного элемента по всей активной зоне. Теперь снова потребуется собрать кирпичи в кольцо и стянуть их проволокой или хомутом.

Подготовленную спираль укладывают в канавку, а концы ее выводят наружу, где будут монтироваться соединительные клеммы. Кольцо со спиралью представляет нагревательный элемент печи.

Укладка спирали

Цилиндр с базальтовой ватой устанавливается торцом на горизонтальную плоскость. На дно его помещается шамотный кирпич, чтобы защитить круглую стенку от воздействия высокой температуры. Внутрь вставляется нагревательный элемент, и все пустоты заполняются жаростойким клеем. На высыхание устройства потребуется несколько дней. За это время можно придумать и изготовить дверцу для печи. Чем плотнее она будет закрывать топку, тем дольше будет служить самодельная спираль. Построенная своими руками муфельная печь способна плавить драгоценные металлы, обжигать глину, плавить некоторые металлы.

Для того, чтобы производить обжиг глиняных изделий небольшого размера в домашних условиях можно изготовить более простой вариант печи. Он состоит из электроплитки с открытым нагревательным элементом и керамическим горшком подходящего размера. Класть деталь непосредственно на спирали нельзя, поэтому под нее подкладывают шамотный кирпич и сверху накрывают горшком.

Материалы для создания печи

Недостатки самодельной конструкции

Каждое устройство не лишено определенных недостатков, а самодельное устройство их еще и преумножает. В условиях поставленной цели можно пожертвовать одними требованиями ради выполнения других. Однако перечень негативных последствий обязан знать каждый.

• Самодельная конструкция лишена всяческих гарантий, в том числе, гарантий безопасности.
• Испарение металла со спирали нагревателя может привести к тому, что он в виде примесей будет содержаться в составе обрабатываемого драгоценного металла.
• Самодельная теплоизоляция не обеспечит полную концентрацию тепла в топке, поэтому корпус самодельной печи очень горячий и требует осторожного с ним обращения. Кстати, в этом заключается недостаток и некоторых фабричных моделей.
• Отсутствие должной системы контроля и регулировки температуры может стать причиной того, что печь не сможет служить для выполнения определенной задачи, связанной с термической обработкой.

Готовые печи фабричного производства разработаны для выполнения достаточно узкого спектра задач, но это является, скорее, показателем профессионализма, нежели недостатком. Основные параметры и сфера применения конкретного устройства указаны в его паспорте.

Лидерами по производству компактных и стационарных муфельных печей являются такие компании, как TSMP Ltd (Англия), СНОЛ-ТЕРМ (Россия), CZYLOK (Польша), Daihan (Южная Корея). Представленный перечень отображает топовый список компаний по оценке поставщиков высокотемпературного оборудования на российский рынок.

термопары, терморегуляторы, контроллеры с программатором, аналоговые, вытяжные шкафы

Содержание:

• Высокотемпературные муфельные печи
• Разновидности: газовые, электрические, с температурой 1100, 1300, 1700 градусов
• Как работать с печью? Для чего нужна термопара?
• Сфера применения: от химика до ювелира. Вытяжные шкафы
• Примеры моделей: 220 и 380 вольт; 2, 3, 4 кВт; 50, 400 литров
• Терморегуляторы, контроллеры для муфельных печей: аналоговые, цифровые, программаторы
• Полезное видео

Высокотемпературные муфельные печи

Изделие, которое необходимо подвергнуть тепловой обработке, помещают в муфель, изготовленный из специального огнеупорного материала, например, керамики или корунда. Подобные материалы обладают чрезвычайно высоким коэффициентом теплопроводности и хорошей плотностью.

Фото 1. Схема устройства электрической муфельной печи: показана как внешняя, так и внутренняя сторона.

Воздух внутри муфеля нагревается до определенной температуры, которая поддерживается на одном уровне до окончания обжига. За подачу тепловой энергии отвечают нагревательные элементы в виде проволоки. Далее идет слой теплоизоляционного материала, преимущественно из ШВП/ШВПХ.

Некоторые производители снабжают выпускаемые устройства мощными вентиляционными системами. Отдельный вытяжной механизм отвечает за вывод пара и дыма.

Всю конструкцию обшивают надежным металлическим корпусом толщиной приблизительно 1,5—2 мм. Для достижения высокой температуры (более 1150 °C) производители стали выпускать муфели из особого волокнистого материала. Его существенным недостатком является недолговечность.

Под влиянием газовых испарений и других химических веществ структура волокна в скором времени теряет свою форму. Встречаются и шамотовые муфели с нагревателями, скрытыми в пазах футеровки.

Муфельная печь — это… Что такое Муфельная печь?

Вид муфеля электрической муфельной печи ПМ-8.

Муфельная печь — нагревательное устройство, предназначенное для нагрева разнообразных материалов до определенной температуры. Главной особенностью этой печи является наличие т. н. муфеля, защищающего обрабатываемый материал и являющегося главным рабочим пространством муфельной печи (муфель предохраняет материал или изделие от контакта с топливом и продуктами его сгорания, в том числе газами).Муфельные печи со сменными муфелями и стационарной нагревательной камерой работают по следующему принципу. В постоянно разогретую печь загружается муфель с садкой. После нагрева до заданной температуры и выдержки муфель извлекается из печи для охлаждения и на его место устанавливается другой.

Типы муфельных печей

Муфельные печи подразделяются по типу нагрева:

По защитному режиму обработки:

По конструкции:

• Вертикальной загрузки (горшковые)
• Колпаковые (с отделением от пода)
• Горизонтальной загрузки (простые)
• Трубчатые (поверка термопар)

Электрические муфельные печи

Материалы для муфельных печей

Материалы предназначенные для производства муфельных печей:

• Конструкционные стали: мягкие стали общего назначения для конструкции теплоизолирующих кожухов, опор, дверц и др.
• Огнеупорные материалы: высокоглиноземистые огнеупорные муфели, электроизоляция, дверцы и др. Вспененные огнеупорные засыпки для теплоизоляции печей
  • Материалы для электрических печных нагревателей:
• Сплавы типа: нихром, фехраль в виде проволоки, ленты и стержней
• Вольфрам: проволока, лента и стержни
• Молибден: проволока, лента и стержни
• Тантал: проволока, лента и стержни
• Платина и платиновые сплавы: проволока, лента, стержни
• Хромит лантана: стержни, трубки и профили
• Хромит иттрия: стержни, трубки и профили
• Хромит скандия: стержни, трубки и профили

Области использования

Основные области использования муфельных печей:

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 13 мая 2011.