Как сделать муфельную печь: поэтапный процесс создания + видео

alexxlab | 29.04.2023 | 0 | Разное

Как сделать муфельную печь. Изготовить муфельную печь для плавки и обжига

Сегодня мы расскажем, как сделать печь для лаборатории, которая занимается исследованием материалов при их нагреве. Муфельная печка используется для создания нужных температурных условий и позволяет проводить обжиг, закалку, старение, укрепление образцов. Чаще всего ее используют в работе со стеклянными изделиями и керамикой, а также для плавления металлов.

Муфельную печь применяют как для воздействия на материалы, так и для проверки их свойств в разных условиях 

Модели муфельных печей представлены в достаточно широком разнообразии. В зависимости от размеров и возможностей нагрева они применяются в разных отраслях:

• Научно-исследовательской деятельности.
• Медицине и фармацевтике.
• Оборонной промышленности.
• Производстве продуктов питания.
• Сельском хозяйстве.
• Косметологии.
• Нефтехимии.
• Изготовлении пластмасс.
• Электротехнике и многих других.

При таком выборе моделей, зачем поднимать вопрос о том, как сделать печь для обжига самостоятельно? Дело в том, что заводское оборудование стоит недешево, а сконструировать оборудование своими руками не так уж и сложно. Тем более что вполне возможно купить оригинальные детали для него по умеренной цене.

В этой статье мы опишем конструкцию плавильной печи, а также расскажем, как правильно произвести расчеты и подобрать подходящие материалы для изготовления прибора.

Конструкция муфельной печи

Прежде чем рассказать, из чего состоит муфельная печь, разъясним значение термина. Итак, муфель – это камера, в которой повышается температура до нужных пределов. При этом материал, который обрабатывается, не контактирует с топливом, а также с газами, испарениями и другими продуктами сгорания.

Большинство муфельных печей работают на электричестве, то есть в этом случае продуктов горения не бывает.

Но термин «муфельная печь» все же продолжает использоваться

Проще всего собрать печь, работающую с использованием электроэнергии, поэтому давайте разберем ее устройство. Конструкция муфельной печи включает:

• Нагревательную камеру. Для ее создания применяется шамотный огнеупорный кирпич или плиты ШПГТ-450.
• Теплоизоляцию. Располагается по наружной стороне камеры. Для уменьшения теплопотерь чаще всего берется базальтовая минеральная вата.

Если основным материалом выступает кирпич, то изоляционный слой делается толще, чтобы компенсировать потери тепла через стыковочные швы

• Греющий элемент. В качестве источника нагрева выступает спираль, которая устанавливается на внутренних стенках камеры. Ее можно изготовить из проволоки самостоятельно.
• Каркас. Сваривается из стального уголка и обшивается листовым металлом после установки камеры.
• Дверцу. Имеет одинаковую толщину со стенками, на ней также прокладывается теплоизоляция. Снабжается запором для плотного прижатия к корпусу печки.
• Систему управления. Для контроля нагрева необходимо выбрать терморегулятор. Подключение проводится по составленной схеме или приобретается готовый блок управления.

Инструменты и материалы для изготовления печи

Рассмотрим, как изготовить плавильную печь своими руками для керамики, старения материалов или для обжига готовых изделий. Приведем перечень инструментов, которые понадобятся для работы:

• Электродрель, сверла по металлу.
• Болгарка и шлифовальные круги.
• Сварочный аппарат, набор электродов.
• Саморезы.
• Ножовка по дереву.
• Шуруповерт.
• Рулетка.
• Линейка и угольник.

Сверло по дереву (16 мм) тоже пригодится – для выбивания ниш для греющей спирали

Перечислим также материалы, необходимые для того, чтобы самому сделать печь:

• Огнеупорные плиты ШПГТ-450.
• Стальной уголок и листовой металл.
• Базальтовая вата с фольгой (в рулонах или блоках).
• Термостойкий герметик.
• Текстолит.
• Наждачная бумага и круги.
• Проволока и стальная труба (для самостоятельного изготовления спирали).
• Элементы управления.

Что влияет на расчет электрического нагревателя для муфельной печи

Если Вы намерены сконструировать плавильное устройство полностью самостоятельно, то расчет муфельной печи будет включать также изготовление нагревательного элемента. Для того чтобы все правильно просчитать, понадобятся такие данные:

• Габариты печки и внутренние размеры камеры.
• Желательная мощность прибора.
• Материал для создания спирали.
• Максимально возможная температура нагрева.
• Способ размещения нагревателя.

В результате этих расчетов спирали для муфельной печи определяется диаметр греющего элемента и длина проволоки для его создания.

Нагреватели чаще всего имеют спиральную форму и изготавливаются из термоустойчивой проволоки с высоким сопротивлением 

При составлении расчетов нагревателя муфельной печи одним из важнейших компонентов является выбор материала для спирали. Чаще всего применяется проволока:

• Нихромовая. Название образовано от сочетания компонентов сплава – никеля и хрома. Основные достоинства – пластичность, прочность и долговечность. При нагреве качественные характеристики не меняются. Недостатком можно считать высокую стоимость.
• Фехралевая. Называется по сокращениям феррум-хром-алюминий. Отличается доступной ценой, высоким сопротивлением, выделяет большое количество тепла. Жаропрочность выше, чем у идентичной спирали из нихрома. Нельзя превышать температуру нагрева в 1000ºС, поскольку материал становится хрупким. Может подвергаться коррозии в условиях повышенной влажности.

Как собрать систему управления муфельной печью

Сконструировать управление муфельной печью своими руками, как говорится, сложно, но можно. Расскажем, как сделать электрическую часть. Схема включает несколько элементов, соединенных в один блок. Его основные составные части:

• Терморегулятор с нужным диапазоном нагрева. Бывает механическим или электронным.
• Термопара. Предназначена для текущего измерения температуры внутри камеры и передачи данных на регулятор тепла. Устанавливается на заднюю стенку муфеля в специальное сквозное отверстие.
• Твердотельное реле. Используется для стабилизации подачи электричества. Чаще всего крепится на радиатор охлаждения.
• Выключатель. Устанавливается один прибор с двумя клавишами или два одноклавишных устройства.

Если есть возможность, то проще всего купить готовый блок питания со всем встроенным оборудованием, описанным выше, чем собрать блок управления муфельной печью самостоятельно.

Еще одна выгода от приобретения готового устройства в том, что при необходимости его можно использовать для других целей, отключив от муфельной печки

Пошаговая сборка муфельной печи

Прежде чем начать изготовление муфельной печи, стоит уделить внимание составлению проекта.

На этом этапе определяются основные параметры устройства и проводятся все необходимые расчеты. По их результатам выясняется количество материалов, нужных для сборки прибора.

Приведем пошаговую инструкцию по изготовлению муфельной печи своими руками:

• Разметка плит ШПГТ-450 согласно чертежа и их распил ножовкой по дереву.
• Черновая сборка камеры, подгонка плит друг к другу.
• Определение и разметка расположения нагревающей спирали.
• Выравнивание поверхности плит методом затирки их поверхностей.
• Создание запилов под укладку греющего элемента с соблюдением расстояний между полосами.
• Высверливание сквозных отверстий для спирали вдоль разметки.
• Соединение запилов с внутренними отверстиями – открытие каналов.
• Финальная примерка подготовленных плит, при необходимости повторное притирание слишком больших зазоров между ними.
• Склеивание боковых стенок и задней части при помощи термоустойчивого герметика.
• Скручивание плит длинными саморезами.
• Зачистка внутренних и наружных швов и поверхностей наждачной бумагой.
• Обертывание печки фольгированной теплоизоляцией.
• Изготовление каркаса. Лучше всего его собирать по чертежу, составленному заранее. При этом задняя часть собирается отдельно. Вся конструкция обезжиривается и покрывается составом, защищающим от коррозии.
• Установка муфельной печи в каркас.
• Наружная обшивка листовым металлом, его фиксация при помощи саморезов.
• Укладка нагревательной спирали, выведение концов наружу через дно или заднюю стенку.
• Навешивание дверцы на петли. Как сделать дверку для муфельной печи, описывалось выше. По этому вопросу можно найти немало видео в интернете.
• Монтаж металлической пластины под дверцу для установки регулятора тепла и выключателя.
• Подключение кабелей терморегулятора, выключателя и термопары к блоку управления.
• Проведение заземления.

Конструирование муфельной печки включает множество разноплановых работ, не всем они под силу

После всех этих действия можно проводить предварительные испытания прибора. При первом включении выставляется средняя температура нагрева. Если устройство работает стабильно, ее можно повышать до максимальной.

По всем вопросам создания муфельной печи своими руками обращайтесь к консультантам  ТД «Лабор».

Как сделать муфельную печь своими руками

Своими руками

На чтение 2 мин Просмотров 400

Муфельные печи предназначены для плавки металлов, из которых в дальнейшем отливают разные детали. Они есть разного объема, конструкции, предназначения. К примеру, чтобы расплавить алюминий достаточно для нагрева использовать фехраль 0,5, способный обеспечивать температуру +1400°С. Он не дефицитный, присутствует на барахолках, в магазинах, торгующих радиодеталями.

Конструкция печи требует огнеупорного кирпича – достаточно приобрести 4 штуки. Их, работая болгаркой, оснащенной алмазным кругом, распиливают. На 5 частях, которыми выкладывают боковины печи, устраивают косые кромки; одна часть идет на дно, еще одна – на крышку. Все элементы, кроме того, что идет на крышку, снабжаются пропилами (канавками), по которым будет укладываться фехраль.

Пропилы устраивают достаточно глубокими, так как при нагреве фехраль становится пластичным и нить может смещаться, что нежелательно по разным причинам. Одна из них – возможно замыкание электросети, питающей фехраль.

Толщина нити фехраля достаточна 0,5 мм. Она позволяет достичь мощности муфельной печи 1,7 кВт.  Поделка характеризуется долгим нагреванием. Если есть возможность, лучше покупать провод с диаметром 0,6…0,8 и делать более мощную поделку. Длины нити на печь из четырех кирпичей необходимо примерно 4 метра. Ее нужно иметь в запасе, так как возможно понадобится ремонт изделия.

Для корпуса самодельной печи используют, к примеру, старую кастрюлю. Можно – ведро – не принципиально (что у кого есть из ненужного). Подключение фехраля выполняют медными проводниками с сечением 2 мм. Чтобы исключить контакт с материалом кастрюли провода помещают в керамические втулки, которыми могут быть, например, предохранительные пробки. Для надежности изоляции втулки обтягивают изоляционными термотрубками.

На дно кастрюли кладут два куска от распиленных кирпичей. Сверху располагают печь. Пустое пространство вокруг заполняют битым кирпичом, который может быть и обычным красным. Хотя он со временем разрушается, так как способен выдержать температуру только 1000°С. Возможен вариант заполнения шамотной глиной.

Для изготовления крышки используют огнеупорный кирпич. В нем сверлят отверстия, в которые вставляют ручку. Она при работе печи горячая, потому берутся за нее только одев на руки асбестовые рукавицы.

Чтобы плавить алюминий нужен тигель. Его делают из подходящего по диаметру куска стальной трубы. Один торец заваривают наглухо. В верхнем отковывают носик для удобства слива расплава; устраивают ручку.

Алюминиевое сырье может быть любым. Чтобы получить качественные изделия пользуются только специальными литейными сплавами алюминия. При включении поделки в сеть лом алюминия начинает плавиться через полчаса.

Поделиться с друзьями

Как сделать муфельную печь

Муфельные печи не новы, но в последние годы они становятся все более популярными. Первоначально они были разработаны для использования в качестве печей для выпечки или поджаривания хлеба или подставок для тостов. Но многие люди теперь используют их для чего-то совершенно другого!

Некоторые художники даже создают свои собственные муфельные горелки, экспериментируя с различными видами топлива и настройками температуры. Другие делают декоративные изделия из горящих материалов, например, цветочные горшки или керамические миски.

Многим людям также нравится использовать их для приготовления пищи, потому что мягкое, маслянистое тепло помогает сохранить питательные вещества в мясе и овощах. В этой статье мы поговорим о том, как сделать печь для медленного приготовления пищи своими руками!

Что нужно для создания этого проекта?

Состав муфельного горшка зависит от типа горелки, которую вы хотите приобрести. Есть два основных типа: прямое пламя и конвекция.

Горелки с прямым пламенем работают за счет наличия источника кислорода непосредственно рядом с горящим материалом. Это обеспечивает достаточное сгорание и устраняет необходимость добавления дополнительных газов для облегчения процесса.

Конвекционные горелки не требуют прохождения воздуха через устройство, вместо этого используется внешний вентилятор для создания воздушного потока, необходимого для завершения огня. Поскольку нет требований к хорошей вентиляции, иногда может быть сложно попытаться погасить пламя.

Содержание

Следующим шагом в изготовлении муфельной печи является сбор всех необходимых инструментов и материалов. Вам понадобится алюминиевая фольга, противень, алюминиевая кастрюля, прихватка, жаростойкая тарелка или блюдо, термометр для мяса, металлические шпажки, прочная лента и горячий клей.

Вы также можете собрать некоторые основные ингредиенты, такие как соль, сахар и вода, чтобы приготовить горящую смесь. Они не используются в процессе переплавки костей, но помогают определить, насколько быстро кости остынут после того, как вы их вытащите!

Когда все собрано, пора начинать подготовку к выпечке.

Решите, где вы хотите установить муфельную печь

Выбор правильного места для вашей муфельной печи — важное решение! Вы не хотите перемещать его каждый раз, когда вам нужно его использовать, и вы не хотите платить слишком много за место.

Вам также будет интересно узнать, как ухаживать за муфельной печью, когда вы принесете ее домой. В этой статье мы поговорим о некоторых советах по выбору лучшего места для установки муфельной печи.

Совет номер один по размещению: рассмотрите свои материалы в области модных тенденций этого сезона

Хороший фэн-шуй (древнее искусство размещения) предполагает использование ресурсов, которые находятся в гармонии с окружающей средой.

Это включает изучение цветов и стилей материалов, которые вы планируете сжигать в своей муфельной печи.

Например, если вашим источником топлива является кордит, сделанный из пороха, тогда будут уместны такие цветовые схемы, как белое или серое пламя. Если вместо этого вы выберете черный порошок, то яркие, смелые цвета, такие как красный, оранжевый и желтый, будут выглядеть лучше.

А какой материал можно сжигать в муфельной печи? Блок из керамики, стекла или стали идеален, потому что все они хорошо проводят тепло.

Будьте осторожны, никогда не используйте железо или цинк при сжигании в муфельной печи, так как эти металлы могут вызвать взрыв.

Расчет размера муфельной печи

Следующим шагом в создании муфельной печи является расчет размера печи! Это зависит от двух вещей: сколько вы хотите сжигать и какой температуры вы хотите достичь.

Если вам нужно достаточно тепла только для охлаждения, вам не нужно использовать столько горелок или такую ​​большую духовку, потому что она просто что-то нагревает. Например, если вы готовите мороженое, вы можете перевести машину в режим охлаждения, и она заработает!

Таким образом, вместо того, чтобы использовать полноразмерные стержни горелки, создающие горячее пламя, вы можете опуститься наполовину и получить тот же результат. Все зависит от того, нужно ли вам небольшое количество огня для охлаждения или нет!

Существует несколько способов определения этого размера, поэтому выберите тот, который лучше всего подходит для вашей ситуации. Вы можете выполнить простую математику, использовать пропорции или использовать уравнения для расчета.

Купите муфельные кирпичи

Как упоминалось ранее, одним из самых дорогих компонентов производства стали является покупка муфельных кирпичей или ящиков для угольных блоков. Они используются в промежуточном процессе, когда железная руда переплавляется в чистое расплавленное железо.

Совет номер один, который у нас есть для вас, — убедитесь, что они не окрашены. Есть простой способ проверить это — внимательно посмотрите на верхнюю часть! Если вы видите какую-либо наклейку, покрытие или рисунок с надписью «Производственное предприятие», то не покупайте их!

Эти крышки содержат химикаты, необходимые в процессе производства, и если нет доказательств того, что они были удалены, то эти химикаты вступят в реакцию с краской и, возможно, испортят коробку. Мы рекомендуем искать те, которые говорят только «Первичное производство» или, что еще лучше, вообще ничего!

Есть много источников, где вы можете найти эти муфельные кирпичи, включая интернет-магазины, а также обычные магазины. Просто убедитесь, что вы получаете их из надежного источника и что они имеют хорошие отзывы.

Изготовление или покупка камерного поддона

Муфельная печь является важным элементом оборудования для большинства химических лабораторий. Они используются для сжигания твердых материалов в условиях, богатых кислородом, которые затем вступают в реакцию с другими химическими веществами в эксперименте.

Большинство химиков используют муфельную печь для проведения реакций, требующих тепла. Некоторые примеры включают циклизацию (соединение двух атомов вместе) или окисление (расщепление молекул).

Муфельные печи также можно использовать для плавления веществ. Это делается путем достаточного нагревания материала, чтобы он стал жидким, но не совсем жидким.

Существует несколько типов муфельных печей в зависимости от типа реакции, которую вы хотите провести. Например, муфельные печи с бочками имеют более длинные трубы, которые помогают поддерживать постоянную температуру.

Многие студенты считают их более практичными, чем вертикальные трубчатые, потому что им не нужно вращать тигель во время процесса. Однако вертикальные трубчатые печи обычно лучше справляются с очень высокими температурами.

Изготовить или купить источник тепла

Муфельная печь — отличный способ плавить, очищать и/или обрабатывать сырье. Поскольку они работают за счет конвекции, а не горения, для получения энергии не требуется пламя.

Конвективный нагрев возникает при движении нагретого воздуха вокруг материала. Движущийся воздух заставляет поверхность материала нагреваться, проходя над ней. Это может привести к плавлению, размягчению или даже возгоранию расплавляемого, очищаемого или обрабатываемого материала.

Во многих научных лабораториях есть муфельная печь. Они очень экономичны и просты в использовании! Для работы с ним не требуется специальной подготовки. Есть много сайтов с пошаговыми инструкциями, как сделать свой собственный.

Существует несколько типов источников, которые вы можете использовать в качестве топлива для муфельной печи. К ним относятся сухие химикаты, спирты, газы, металлы, каменный порошок и древесная щепа. Какой тип источника тепла вы выберете, зависит от того, для чего вы будете использовать печь.

Изоляция или нет?

Хотя большинство людей согласны с тем, что изолированные муфельные печи лучше, чем неизолированные, существуют некоторые разногласия по поводу того, какой тип изоляции на самом деле лучше. Некоторые говорят, что керамические пластины лучше, чем алюминиевые, потому что они также не проводят тепло и обеспечивают более эффективную работу вашей печи.

Другой вариант – листы пенопласта, которые можно положить между тарелкой и огнем. Они стали очень популярны из-за простоты использования и стоимости.

Для этой цели используются два основных типа пенопласта: полиэтилен (термобарьер) и пенополистирол (отражатель тепла). Оба работают, ограничивая количество тепла, которое может пройти через них, но, к сожалению, не было проведено много исследований, чтобы определить, какой из них действительно лучший выбор.

Небольшое количество того и другого подойдет, но слишком большое количество может вызвать проблемы с вашей печью. Поскольку каждый слой материала эффективно работает только при определенных температурах, использование слишком большого количества материалов может привести к снижению эффективности печи.

Расчет правильной температуры

Следующим шагом в изготовлении муфельной печи является расчет правильной температуры огня. Это зависит от того, что вы хотите сделать с готовым продуктом!

Вам нужно убедиться, что ваш металл не расплавится до того, как кислород успеет с ним вступить в реакцию. Это означает, что нужно найти самый низкий из возможных источников тепла, который по-прежнему эффективно выполняет эту функцию.

Самый горячий элемент, который вы можете использовать в качестве выхода для избыточной энергии, обычно связан с использованием электричества, поэтому подумайте о покупке или аренде оборудования на электростанции, нефтеперерабатывающем заводе или в компании, которая ремонтирует электрооборудование.

Другим вариантом является сжигание древесины, при котором выделяется достаточно тепла для выполнения той же задачи. Хорошим источником топлива для этого являются оставшиеся отходы или куски дерева, которые больше не пригодны для использования.

Как только вы найдете подходящий низкотемпературный источник, сделайте еще один шаг и проверьте эффективность вашего обогревателя, нагрев несколько кусков железа.

Все о муфельной печи

Муфельная печь представляет собой тип промышленной печи, широко используемой в плавке, литье, термообработке и других отраслях промышленности.

Принцип работы муфельной печи

Принцип работы муфельной печи заключается в использовании высокой температуры, образующейся при сгорании топлива в камере, для нагрева заготовки для плавки, литья или термической обработки. Принцип работы муфельной печи прост. Топливо сжигается в камере для выработки тепла, которое затем передается нагреваемой заготовке. Камера облицована огнеупорным кирпичом для предотвращения потери тепла.

Корпус муфельной печи имеет футеровку из огнеупорного кирпича и нагревается природным газом, пропаном или нефтью. Рабочая температура может достигать 1800 C. Преимущества этого типа печей заключаются в простоте конструкции, простоте эксплуатации и низкой стоимости. Однако недостатком является то, что эффективность нагрева низкая, а потребление энергии высокое.

Применяется для создания эмалевых покрытий, технической керамики, варки стекла и пайки. Лабораторная печь также используется для термической обработки металлов и сплавов с целью их упрочнения, отпуска, отжига или нормализации. Муфельные печи могут быть использованы в дальнейшем в научно-исследовательских и испытательных лабораториях.

Муфельная печь также широко используется в процессе производства специальных сплавов, таких как суперсплавы и тугоплавкие металлы. Такие печи обеспечивают инертную атмосферу при нагреве, предотвращая окисление или другие нежелательные реакции. она может быть оснащена газонепроницаемыми дверями, позволяющими быстро загружать и выгружать образцы при сохранении положительного давления внутри камеры. Этот тип печи также используется для целей спекания, где контролируемая атмосфера предотвращает загрязнение обрабатываемого продукта.

 

Температура муфельной печи может достигать 1800°C. Муфельная печь в основном используется для высокотемпературного спекания, отжига и термообработки. Диапазон от 800°C до 1800°C в основном используется для спекания, тогда как диапазон от 500°C до 800°C используется для процессов отжига и термообработки.

Важные моменты перед покупкой муфельной печи:

На рынке доступны различные муфельные печи , которые можно использовать для различных целей. Однако перед выбором конкретного типа печи важно учитывать определенные факторы, такие как диапазон температур, номинальная мощность, производительность, рабочая среда и т. д.

 

• ●Первым шагом является классификация вашего приложения в соответствии с диапазоном температур. Например, если вы хотите использовать печь для спекания, вам потребуется более высокий диапазон температур. С другой стороны, если вы используете его для процессов отжига или термообработки, вам потребуется более низкий диапазон температур.

 

• ● Далее следует классифицировать требования к пространству в соответствии с размером вашей лаборатории. Если у вас небольшая лаборатория, вам понадобится печь меньшего размера. Однако вы можете выбрать печь большего размера, если у вас большая лаборатория. Влажное место не требуется

 

• ● Также важно учитывать функции безопасности печи. Убедитесь, что выбранная вами печь имеет все необходимые функции безопасности. В противном случае это может привести к несчастным случаям во время процесса.

 

• ● Также важно учитывать классификацию размеров камеры в соответствии с размером проб. Если у вас небольшие образцы, вам понадобится камера меньшего размера. Однако вам понадобится камера большего размера, если у вас большие образцы.

 

• ● И последнее, но не менее важное: необходимо учитывать контроль температуры лабораторной печи. Убедитесь, что выбранная печь имеет хорошую систему контроля температуры. В противном случае будет сложно поддерживать нужную температуру в процессе.

Области применения муфельной печи:

 

Муфельная печь может использоваться во многих различных областях промышленности. Вот некоторые распространенные приложения: 

• ● В лабораториях риса он используется для определения оптимального содержания влаги (MC) в коричневом рисе.
• ●Стоматологические лаборатории используют его для спекания зубных протезов из керамики.
• ● В нефтехимической промышленности используется для анализа нефтепродуктов.
• ● В металлургии используется для термической обработки металлов и сплавов.
• ● В стекольной промышленности используется для плавки и отжига изделий из стекла.
• ●Он также используется в полупроводниковой промышленности для отжига кремниевых пластин.

 

Кроме того, он также идеально подходит для изоляции материалов во время процессов озоления и других высокотемпературных применений, где существует опасность перекрестного загрязнения. Муфельные печи также используются во многих университетах и ​​научно-исследовательских учреждениях для различных целей, таких как испытание материалов, обработка керамики и термообработка металлов.