Muffelofen - unverzichtbares Werkzeug zum Gießen von Nichteisenmetallen zu Hause. Das wissen Sie wahrscheinlich schon Muffelofen Sie können Aluminium, Kupfer und andere Nichteisenmetalle schmelzen, Keramik brennen, Stahl härten usw. Im Moment interessiere ich mich für den Muffelofen als Ofen zum Schmelzen von Aluminium, daher ist die Konstruktion meines Muffelofens auf das Gießen von Aluminium zu Hause ausgerichtet.

Um Aluminium zu schmelzen, muss es auf eine Temperatur über 660 °C erhitzt werden. Das bedeutet, dass unser Muffelofen zum Schmelzen von Aluminium eine deutlich höhere Temperatur entwickeln muss, denn... Ein Teil der Wärme wird zum Heizen aufgewendet Umfeld(sog. Wärmeverlust).

Die erforderliche und sogar höhere Temperatur lässt sich mit den meisten ganz einfach erreichen auf unterschiedliche Weise. Verschiedene Designs Mit den Muffelöfen, die ich online gesehen habe, kann man fast alles als Wärmequelle nutzen, von Elektroheizungen über Gas und Kohle bis hin zu Holz.

Als Heizelement habe ich mich für einen Elektroheizer (TEH) entschieden und auf Gas verzichtet, obwohl Gas wesentlich sparsamer ist. Der springende Punkt ist das elektrische Heizung Es ist viel einfacher zu steuern, und möglicherweise benötigen wir in Zukunft die Möglichkeit, einen Muffelofen flexibel zu steuern, wenn es um das Gießen von Polymeren, das Härten und die künstliche Alterung von Metallen geht ... und wer weiß, was sonst noch! Es ist besser, diese Möglichkeit vorzusehen.

Kommen wir also direkt zum Design meines heimischen Muffelofens zum Schmelzen von Aluminium.

Vereinfacht gesagt besteht ein Muffelofen aus einer Heizkammer, einem Wärmespeicher aus feuerfestem Material und einer Wärmedämmung, die ein Auskühlen des Wärmespeichers verhindert.

Um einen kontinuierlichen Aluminiumgussprozess zu gewährleisten, ist es wünschenswert, Wärme zu speichern. Wenn Sie mehrere Produkte gießen müssen, müssen Sie das Aluminium höchstwahrscheinlich mehrmals schmelzen. Der Wärmespeicher ist also genau das Richtige, damit der Muffelofen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aluminiumladungen keine Zeit zum Abkühlen hat. Aber auch hier ist es wichtig, es nicht zu übertreiben. Wenn wir die Batterie zu groß machen, besteht die Gefahr, dass der Aluminiumschmelzofen zu träge wird. Um in den Betriebszustand zu gelangen, muss es zu lange aufwärmen, was auch beim Aluminiumguss zu Hause ein negativer Faktor ist.

Als Wärmespeicher habe ich einen normalen verwendet Feuerstein, der gerade in der Nähe der Scheune (leicht umgebaut zur Werkstatt) herumlag. Tatsächlich basiert die gesamte Struktur meines Muffelofens auf diesem Stapel von 7 Ziegeln.

Wie Sie auf dem Foto sehen können, habe ich mit einer Schleifmaschine auf jeder Seite des Ziegels einen bestimmten Sektor abgeschnitten Diamantscheibe. Durch diesen Schnitt können Sie den feuerfesten Stein in Form einer Art Rohr verbinden und so eine Arbeitskammer bilden, in der sich das Heizelement des Muffelofens befindet. Ziegel können vorübergehend mit Draht zusammengebunden werden, um zu verhindern, dass sie versehentlich auseinanderfallen oder zerbröckeln.

Das Sägen von Feuerfeststeinen mit einer Schleifmaschine ist übrigens ganz einfach – es geht wie am Schnürchen. Dabei entsteht jedoch eine Staubfontäne, die sich im Umkreis von fünf Metern um die Arbeitsstelle niederschlägt. Manche Leute empfehlen, den Sägebereich mit Wasser aus einem Schlauch zu bewässern, aber ich habe es noch nicht ausprobiert. Es scheint mir, dass es einfacher ist, einfach weiterzuschneiden draußen(in der Datscha, in der Nähe der Garage usw.).

Als nächstes muss die feuerfeste Kammer in eine Art Gehäuse verpackt werden. Die Leute schreiben, dass man dafür einen Farbeimer aus Metall verwenden kann, aber bei mir waren diese Steine ​​durchgehend im Eimer platziert und es war kein Platz mehr für eine Wärmedämmung. Also beschloss ich, meinen eigenen „Eimer“ zu machen.

Um den Körper meines Muffelofens herzustellen, habe ich ein etwa anderthalb Millimeter dickes Stück altes Blech + eine Rostschicht genommen. Wir berechnen die Höhe des Eimers mit einem Spielraum, weil... Unsere Arbeitskammer wird ebenfalls auf einer Schicht aus Schamottsteinen mit Wärmedämmung installiert.

Da es nicht ganz einfach war, das Blech exakt zu einem Rohr zu verdrehen, entschied ich mich für Führungen in Form von Ringen aus dünner Verstärkung. Ich habe die Bewehrung mit einem Baumstamm als Rahmen gebogen. Als nächstes werden die Enden der Verstärkung miteinander verschweißt und das resultierende Ei mit einem gewöhnlichen Hammer in eine ringähnliche Form gebracht.

Wir legen die resultierenden Ringe auf ein gedrehtes Blech, verschweißen es über die gesamte Länge des Umfangs und drücken das Blech mit einer Zange oder Zange an den Ring. Ich möchte mich sofort für die Qualität des Schweißens entschuldigen – ich habe das Schweißen erst vor ein paar Wochen gelernt. Wenn wir also „geschweißt“ lesen, denken wir an den Fachbegriff für einen Schweißer – „Scheiße“.

Der Boden des Muffelofenkörpers wurde aus dem gleichen Blech gefertigt. Ich habe es an den unteren Ring geschweißt und die zusätzlichen Ecken mit einer Schleifmaschine abgeschnitten.

Ich möchte Sie noch einmal auf den Raum zwischen den Wänden des Gehäuses und dem feuerfesten Stein aufmerksam machen. Es wird mit einer Wärmedämmung und einer speziellen feuerfesten Füllung gefüllt, auf die ich später noch eingehen werde. Berücksichtigen Sie beim Freilassen von Platz die Menge an Material, die Sie erhalten können. Es gelang mir, ein paar Asbestplatten als Wärmeisolator und ein Asbestseil zu besorgen. Generell gilt: Je größer die Wärmedämmschicht, desto besser. Es wird nicht empfohlen, hier zu sparen!

Als nächstes müssen wir uns vorbereiten innere Oberfläche der Arbeitsraum unseres Muffelofens zur Verlegung des Heizelementes, welches spiralförmig von oben nach unten angeordnet wird. Dazu müssen Sie in den feuerfesten Stein die entsprechenden Nuten schneiden, in die das Heizelement einsinkt. Dadurch kann es ohne zusätzliche Befestigung sehr fest im Arbeitsraum des Muffelofens sitzen.

Wir nummerieren die Steine ​​und legen sie aus flache Oberfläche einer nach dem anderen, drückt sie fest aneinander und richtet sie auf die darunter liegende Ebene aus.

Als nächstes setzen wir die Heizspirale unseres Muffelofens auf die feuerfesten Steine ​​und achten darauf, wie breit die Nut dafür geschnitten werden muss. Im Folgenden erzähle ich Ihnen, wie Sie die Heizelementspirale selbst für einen Muffelofen zum Schmelzen von Aluminium zu Hause herstellen.

Auf den beiden Außensteinen (Nummer 1 und 7) markieren wir die Nuten für die Heizelementspirale und verbinden diese mit Linien mittels Wasserwaage oder Lineal versetzt zu einer Nut, d.h. Wir verbinden Nut 1 von Stein 1 mit Nut 2 von Stein 7. Durch diese Markierung der Nuten und das anschließende Verbinden der Steine ​​erhalten wir eine spiralförmige Anordnung des Heizelements in der Arbeitskammer unseres Muffelofens.

Aber das kommt später. Beginnen wir in der Zwischenzeit wieder damit, Rillen in den feuerfesten Stein zu schneiden. Vergessen Sie beim Aufwirbeln von Staubsäulen nicht, die Tiefe der Rillen zu überwachen. Dabei hat mir die Diamantscheibe selbst geholfen Arbeitsfläche vom Rest der Oberfläche durch eine deutlich sichtbare Grenze getrennt, bis zu der ich die Schleifscheibe in den Ziegel eingetaucht habe.

Vergessen Sie beim Arbeiten mit einem Winkelschleifer nicht die Sicherheit! Arbeiten Sie mit einer speziellen Schutzbrille, einer Maske oder sogar einem Helm, da TechnoBlog Dimanjy nicht für abgesägte Arme und Beine verantwortlich ist! Es empfiehlt sich auch, eine Atemschutzmaske zu verwenden, um das Einatmen von Staub zu vermeiden.

So, die Grooves sind fertig – probieren wir mal aus, was wir haben …

Toll! Die Nuten passen sehr genau zusammen und bilden eine Spirale im Arbeitsraum des Muffelofens.

Lassen Sie uns nun ein wenig über das Aufwickeln der Spirale selbst sprechen. Als Material für die Spirale kann Nichrom oder Fechral verwendet werden. Die Leute empfehlen Letzteres als zuverlässiger, aber ich habe es nur geschafft, Nichrom-Draht zu bekommen. Im Endeffekt spielt es keine Rolle. Der einzige Unterschied besteht in der Berechnung der erforderlichen Drahtlänge für die Heizelementspirale.

Die Erwärmungstemperatur von Nichrom hängt von der Stärke des Stroms ab, der durch den Draht fließt (gemessen in Ampere, A). Die Stromstärke wiederum hängt von der angelegten Spannung (in Volt, V) und vom Widerstand ab Nichromdraht. Wir kennen die angelegte Spannung – das ist die Versorgungsspannung von 220 V, aber der Widerstand des Nichromdrahtes hängt vom Querschnittsdurchmesser und seiner Länge ab: je länger die Länge, desto größer der Widerstand; Je größer der Drahtdurchmesser ist, desto geringer ist der Widerstand.

Ich habe in den Tiefen des Internets eine Tabelle mit Nichrom-Heizdrähten in Abhängigkeit von der Stärke des durchgelassenen Stroms gefunden. Es zeigt, dass sich ein Draht mit einem Durchmesser von 1,2 mm (ich habe genau diesen Durchmesser erreicht) bei einem Strom von etwa 20 A auf bis zu 1000 °C erwärmt. Schätzen wir die Leistung eines solchen Heizelements ab: Multiplizieren Sie 220 V mit 20 A. wir bekommen 4400 W (Watt Leistung) oder 4,4 kW. Wow, das ist nicht sauer! Da wir daran interessiert sind, Aluminium zu Hause zu schmelzen und seine Schmelztemperatur 660 °C beträgt, runden wir die Leistung auf 4 kW ab und tanzen von diesem Wert aus.

Auch die Formel zur Berechnung der benötigten Länge des Nichromdrahtes für das Heizelement eines Muffelofens einer bestimmten Leistung ist im Internet sehr leicht zu finden. Der Einfachheit halber habe ich diese Formel in eine Tabelle eingefügt. Darin reicht es aus, in der ersten Spalte den Durchmesser Ihres Nichromdrahtes und die erforderliche Leistung des Heizelements anzugeben. Ich poste es zur öffentlichen Verwendung auf meinem TechnoBlog Dimanjy: Berechnung einer Nichrom-Heizung herunterladen.

Bei einem Durchmesser von 1,2 mm und einer Leistung von 4000 W habe ich die erforderliche Drahtlänge von 12,3 Metern erhalten. Dann ist alles ganz einfach: Spirale abmessen, abschneiden und aufwickeln. Ich habe eine Nichromspirale auf eine Schweißelektrode mit einem Durchmesser von 3,5 mm gewickelt. Anfangs war es möglich, die Elektrode in einen Schraubendreher einzuklemmen und im halbautomatischen Modus recht schnell aufzuwickeln, aber irgendwo in der Mitte des Aufwickelns begann die Elektrode zu bröckeln. Ich musste es von Hand aufziehen. Es dauert lange, aber die Spirale löst sich sehr leicht von der Elektrode, was man beim Aufwickeln mit einem Schraubenzieher nicht sagen kann – die Spirale ist dicht und sitzt fest am Rahmen. Man muss lange darum kämpfen, eine bereits verwundete Spirale zu entfernen. Ich kann empfehlen, anstelle einer Elektrode einen Stahlstab mit dem erforderlichen Durchmesser zu verwenden. Es wird nicht bröckeln. Aber ich habe nicht sofort an diesen Moment gedacht, ich schnappte mir, was immer gerade zur Hand war

Der Strom in einem solchen Heizelement sollte den Berechnungen zufolge etwa 18 A betragen. Ich möchte Sie sofort darauf hinweisen, dass ein solcher Strom einige Einschränkungen bei der Verkabelung des 220-V-Stromversorgungsnetzes mit sich bringt, das ich an das Netzwerk meiner Werkstatt angeschlossen habe Bei einem Draht mit einem Durchmesser von nur 1,5 mm kam es nach den ersten Tests des Muffelofens zu einer starken Erwärmung der Verkabelung. Es ist also nicht schwer, ein Feuer zu machen! Experimentell konnte festgestellt werden, dass sich ein Draht mit einem Durchmesser von 2,5 mm nicht mehr erwärmt. Jetzt muss ich die gesamte Verkabelung in meiner Werkstatt ändern. Ja, und vergessen Sie nicht, die entsprechende Maschine zu installieren. Ich habe es bei 25 A festgehalten.

Nach dem Aufwickeln der Spirale muss diese etwas gedehnt werden, damit sich die Windungen nicht berühren. Dies ist sehr wichtig, da sonst die Gefahr besteht, dass die Windungen kurzgeschlossen werden, was zu einer Verringerung des Widerstands und einer Überschreitung der Auslegungsleistung führt. Sie können die Windungen so kurzschließen, dass der Strom nahe am Kurzschlussstrom liegt und unsere Maschine ständig ausfällt und der Muffelofen nie aufheizt.

Was sehen wir jedoch auf dem Foto? Zu sehen ist die erhitzte Spule des Heizelements, die aber aus irgendeinem Grund nur die Hälfte der Arbeitskammer erreicht! Wie so? Das ist die erste Falle auf unserem Weg! Tatsache ist, dass die zuvor berechnete Länge des Nichromdrahtes so groß war, dass sie nicht ausreicht, um eine Spirale herzustellen, die das gesamte Volumen der Arbeitskammer des Muffelofens ausfüllt.

Tatsächlich habe ich das Heizelement zunächst mit etwa 2 kW aufgezogen. Es stellte sich heraus, dass es gerade so lang war, dass es vollständig in das Arbeitsvolumen passte. Aber als ich dieses Heizelement einschaltete, stellte sich heraus, dass es überhaupt nicht auf die erforderliche Temperatur aufheizte. Optisch errötete er nicht und gab nur die Hitze ab, um die Würste zu braten. Ohne lange nachzudenken, nahm ich es und schnitt es genau in der Mitte durch. Als Ergebnis habe ich zwei Heizelemente mit je 4 kW bekommen!

Da war sofort eine Idee geboren. Was wäre, wenn Sie einen Muffelofen mit zwei Heizelementen bauen würden? Daraus ergeben sich mehrere Vorteile. Erstens können wir nur ein unteres Heizelement einschalten, wenn wir zu Hause Aluminium schmelzen müssen kleine Mengen. Zweitens können wir beide Heizelemente parallel einschalten, wenn wir Aluminium in einem Muffelofen einschmelzen müssen Industrieller Maßstab Sie müssen nur bedenken, dass der Stromverbrauch eines solchen Ofens 8 kW übersteigt. Oh, warten Sie mit der Verkabelung! Nun, drittens können wir zwei Heizelemente in Reihe schalten, wodurch ein 2-kW-Muffelofen entsteht, in dem man etwas trocknen, erhitzen, Wachs aus Formen schmelzen und vieles mehr kann, wo mehr niedrige Temperaturen im Bereich bis 400°C. Schauen Sie, wie flexibel es ist!

Inspiriert von dieser Idee habe ich einen der Steine ​​der Arbeitskammer des Muffelofens leicht modifiziert und drei Nuten für die Anschlüsse meiner Heizelemente hineingeschnitten. Da sich die Anschlüsse nicht weniger erwärmen als die Spule selbst, habe ich eine normale verwendet Keramikfliesen einzigartige Kanäle für Schlussfolgerungen zu schaffen. Dazu werden mit einer Schleifmaschine mit Diamantscheibe drei Streifen aus der Fliese geschnitten und Rillen hineingeschnitten (bequemer ist es, zuerst die Nut durchzusägen und dann den Streifen abzuschneiden). Diese selbstgemachten Keramikkanäle werden wie auf dem Foto gezeigt in den Ziegelstein eingesetzt.

Durch die Verwendung solcher Keramikkanäle unter den Anschlüssen von Nichrom-Heizelementen habe ich eine weitere bemerkenswerte Eigenschaft meines Muffelofens erreicht – die Wartbarkeit. Sollte eines der Heizelemente mit der Zeit durchbrennen, kann es ganz einfach durch ein neues ersetzt werden. Ziehen Sie einfach das alte heraus und setzen Sie das neue ein! Sie erinnern sich, dass die Spirale des Heizelements in keiner Weise im Arbeitsraum des Muffelofens befestigt ist, sondern lediglich in die Nuten eingelassen ist und dort aufgrund ihrer Eigenfederung sicher sitzt.

Jetzt gehen wir zum letzten Schritt des Zusammenbaus eines selbstgebauten Muffelofens über – der Platzierung der Arbeitskammer im Gehäuse und der Wärmedämmung. Dazu nehmen wir unseren zuvor hergestellten Eimer und legen Asbestplatten auf den Boden. Auf den Asbest legen wir eine kleine Schicht feuerfester Füllung. Für diese Füllung habe ich gewöhnlichen Schamotteton verwendet, der leicht mit Wasser verdünnt ist. Wenn Sie keinen Schamotteton haben, können Sie einen speziellen feuerfesten Kleber verwenden, der beim Verlegen von Kaminen verwendet wird. Es kann normalerweise in entsprechenden Kaminfachgeschäften erworben werden.

Zum Gießen installieren wir noch ein paar feuerfeste Steine, auf denen die Arbeitskammer selbst installiert wird. Ich nahm einen Ziegelstein und sägte ihn der Länge nach durch. Das Ergebnis waren zwei dünne Schamottsteine. Legen Sie sie flach nach oben. Achten Sie auf das Foto – ich habe eine kleine Schalung aus zerbrochenem Trockenbau verwendet. Dies ist notwendig, damit die Bodenfüllung nicht die Wände des Eimers berührt – dort wird mehr Asbest abgelagert.

Wir tragen außerdem eine kleine Schicht feuerfesten Mörtels auf die unteren Ziegel auf und installieren eine Arbeitskammer. Die Kamera wird Stück für Stück in numerischer Reihenfolge installiert. Vor dem Einbau werden die Seitenwände jedes Ziegels, die mit benachbarten Ziegeln in Kontakt kommen, mit demselben feuerfesten Mörtel beschichtet. Nachdem wir alle Steine ​​eingebaut haben, richten wir sie so aus, dass sich die Kammer in der Mitte unserer Struktur befindet.

Danach nehmen wir die Schalung heraus und beginnen, die Wände des Körpers mit Asbest-Wärmedämmung zu versehen. Manche Leute raten, die Asbestplatten zuerst anzufeuchten. Aber meine standen in der Scheune und waren schon ziemlich nass, weil... Das Dach der Scheune ist leicht undicht

Nach dem Füllen der Wärmedämmung bohren wir Löcher in die Seitenwand des Muffelofenkörpers für die Zuleitungen der Heizelemente. Es ist besser, die Löcher zu vergrößern und rohrförmige Keramikisolatoren hineinzuschieben, damit die Anschlüsse des Heizelements in keiner Weise berührt werden Metallgehäuse Muffelofen! Danach füllen Sie den verbleibenden Raum mit feuerfestem Mörtel (in meinem Fall Schamottton mit Wasser) auf. Wir stopfen und nivellieren mit einem Spachtel.

Alles ist fast fertig. Nun legte ich die Heizelementspirale in die Arbeitskammer des Muffelofens und fädelte die Leitungen in die vorbereiteten Keramikkanäle und Isolatoren ein. Wenn Sie die Geduld haben, mehrere Tage auf das Aushärten der Lösung zu warten, dann warten Sie! Ich denke, dass meine Schamottmasse nur dann schneller austrocknet, wenn ich den Muffelofen leicht anheize. Nun ja, höchstens wird es ein wenig knacken. Und ich habe nicht so viel Geduld. Lass es uns einschalten!

Nach dem Einschalten beginnt die gesamte Feuchtigkeit intensiv zu verdunsten, eventuelle Schlacke verbrennt, es kann also etwas riechen. Sie müssen sich schrittweise aufwärmen und Pausen von etwa 20 Minuten einlegen frische Luft, Weil Asbest gilt angeblich als krebserregend und sollte nicht eingeatmet werden. Es stimmt, ich lebe in einer der umweltverschmutztesten Regionen unseres Landes, wo zwei Hüttenwerke gleichzeitig betrieben werden, daher mache ich mir darüber keine großen Sorgen. Wie sie sagen: „Es ist zu spät, Borjomi zu trinken!“

Jetzt müssen wir nur noch einen Deckel für unseren Muffelofen anfertigen. Ich hatte noch keine Zeit dafür. Ich werde es später hinzufügen. Bleiben Sie dran!

Wir fertigen Spiralen für Muffelöfen auf Bestellung nach Kundengrößen in beliebiger Form und Leistung mit verschiedenen Spannungen von 220 V oder 380 V (1-2 Tage).

Wir produzieren Spiralen aus verschiedenen Legierungen

Spirale aus Nichrom X20N80 Spirale aus Fechral X23Yu5T Spirale aus Kanthal A1

Heizkörper ― ist ein Reparatursatz für eine industrielle Elektrobratpfanne vom Typ SESM.

Das Heizelement besteht aus einer einzelnen Nichromspirale, auf der spezielle Keramikisolatoren angebracht sind.

Heizungen. Materialien zur Herstellung von Heizgeräten

Direkt Heizung- einer der meisten wichtige Elemente Er ist es, der die Heizung durchführt, die höchste Temperatur hat und die Leistung der gesamten Heizungsanlage bestimmt. Daher müssen Heizgeräte eine Reihe von Anforderungen erfüllen, die im Folgenden aufgeführt sind.

Anforderungen an Heizgeräte

Grundanforderungen an Heizgeräte (Heizmaterialien):

1. Heizgeräte müssen eine ausreichende Hitzebeständigkeit (Zunderbeständigkeit) und Hitzebeständigkeit aufweisen. Hitzebeständigkeit – mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen. Hitzebeständigkeit – Beständigkeit von Metallen und Legierungen gegen Gaskorrosion bei hohen Temperaturen (die Eigenschaften Hitzebeständigkeit und Hitzebeständigkeit werden auf der Seite ausführlicher beschrieben„Hitzebeständige Legierungen und Stähle“ ).
2. Heizungin einem Elektroofen müssen aus einem Material mit hoher spezifischer Dichte bestehen elektrischer Widerstand. Apropos in einfacher Sprache Je höher der elektrische Widerstand des Materials ist, desto stärker erwärmt es sich. Wenn Sie also ein Material mit geringerem Widerstand verwenden, benötigen Sie eine Heizung mit größerer Länge und kleinerer Querschnittsfläche. Es ist nicht immer möglich, eine ausreichend lange Heizung in den Ofen zu stellen. Es ist auch eine Überlegung wert, dass Je größer der Durchmesser des Drahtes ist, aus dem die Heizung besteht, desto länger ist ihre Lebensdauer. Beispiele für Materialien mit hohem elektrischem Widerstand sind Chrom-Nickel-LegierungenNichrom Х20Н80 , Х15Н60 , Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungfechral H23YU5T , das sind Präzisionslegierungen mit hohem elektrischem Widerstand.
3. Klein Temperaturkoeffizient Der Widerstand ist ein wesentlicher Faktor bei der Auswahl eines Heizmaterials. Dies bedeutet, dass sich der elektrische Widerstand des Materials ändert, wenn sich die Temperatur ändert Heizungändert sich nicht viel. Wenn der Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands hoch ist, müssen zum Einschalten des Ofens im kalten Zustand Transformatoren verwendet werden, die zunächst eine reduzierte Spannung liefern.
4. Die physikalischen Eigenschaften von Heizmaterialien müssen konstant sein. Einige Materialien, beispielsweise Karborund, ein nichtmetallisches Heizelement, können im Laufe der Zeit ihre physikalischen Eigenschaften ändern, insbesondere ihren elektrischen Widerstand, was ihre Betriebsbedingungen erschwert. Um den elektrischen Widerstand zu stabilisieren, werden Transformatoren mit eine große Anzahl Stufen und Spannungsbereich.
5. Metallmaterialien Damit sie für die Herstellung verwendet werden können, müssen sie über gute technologische Eigenschaften verfügen, nämlich Duktilität und Schweißbarkeit Draht, Band und aus dem Band - Heizelemente mit komplexen Konfigurationen. Auch Heizungen kann aus Nichtmetallen hergestellt werden. Nichtmetallische Heizgeräte werden zu einem fertigen Produkt gepresst oder geformt.

Materialien zur Herstellung von Heizgeräten

Die am besten geeigneten und bei der Herstellung am häufigsten verwendeten Heizgeräte für Elektroöfen sind Präzisionslegierungen mit hohem elektrischem Widerstand. Dazu gehören Legierungen auf Basis von Chrom und Nickel ( Chrom-Nickel), Eisen, Chrom und Aluminium ( Eisen-Chrom-Aluminium). Die Qualitäten und Eigenschaften dieser Legierungen werden in besprochenGOST 10994-74 „Präzisionslegierungen. Briefmarken" . Vertreter von Chrom-Nickel-Legierungen sindNichrom Sorten Х20Н80, Х20Н80-Н (950-1200 °С), Х15Н60, Х15Н60-Н (900-1125 °С), Eisen-Chrom-Aluminium –fechral Sorten X23YU5T (950–1400 °C), X27YU5T (950–1350 °C), X23YU5 (950–1200 °C), X15YU5 (750–1000 °C). Es gibt auch Eisen-Chrom-Nickel-Legierungen – Kh15N60Yu3, Kh27N70YuZ.

Die oben aufgeführten Legierungen haben gute Eigenschaften Hitzebeständigkeit und Hitzebeständigkeit, sodass sie bei hohen Temperaturen betrieben werden können. Gut Hitzebeständigkeit bietet Schutzfolie aus Chromoxid, das sich auf der Oberfläche des Materials bildet. Der Schmelzpunkt des Films ist höher als der Schmelzpunkt der Legierung selbst; er reißt beim Erhitzen und Abkühlen nicht.

Geben wir Vergleichsmerkmale Nichrom und Fechral.
Vorteile von Nichrom:

1. Gut mechanische Eigenschaften sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen;
2. die Legierung ist kriechfest;
3. hat gut technologische Eigenschaften– Duktilität und Schweißbarkeit;
4. gut verarbeitet;
5. altert nicht, ist nicht magnetisch.

Nachteile von Nichrom:

1. hohe Nickelkosten – einer der Hauptbestandteile der Legierung;
2. niedrigere Betriebstemperaturen im Vergleich zu Fechral.

Vorteile von Fehrali:

1. eine billigere Legierung im Vergleich zu Nichrom, weil enthält nichtNickel ;
2. hat im Vergleich zu Nichrom eine bessere Hitzebeständigkeit, zum Beispiel kann Fechral Ø 1,0 - 1225 °C; Ø 0,2 - 950 °C).

Nachteile von Fechral:

1. Da es sich um eine spröde und schwache Legierung handelt, sind diese negativen Eigenschaften besonders ausgeprägt, wenn die Legierung Temperaturen über 1000 °C ausgesetzt war.
2. Weil Da Fechral Eisen enthält, ist diese Legierung magnetisch und kann in feuchter Atmosphäre bei normalen Temperaturen rosten;
3. hat geringer Widerstand kriechen;
4. interagiert mit Schamottauskleidung und Eisenoxiden;
5. Während des Betriebs dehnen sich Fechral-Heizungen erheblich aus.

Auch Legierungsvergleich fechral Und Nichrom auf der Seite produziertХ20Н80 - Beschreibung .

IN in letzter Zeit Es wurden Legierungen vom Typ Kh15N60Yu3 und Kh27N70YuZ entwickelt, d.h. mit der Zugabe von 3 % Aluminium, was die Hitzebeständigkeit der Legierungen deutlich verbesserte, und das Vorhandensein von Nickel beseitigte praktisch die Nachteile von Eisen-Chrom-Aluminium-Legierungen. Die Legierungen Kh15N60YUZ, Kh27N60YUZ interagieren nicht mit Schamotte und Eisenoxiden, sind ziemlich gut verarbeitet, mechanisch fest und nicht zerbrechlich. Die maximale Betriebstemperatur der X15N60YUZ-Legierung beträgt 1200 °C.

Neben den oben genannten Legierungen auf Basis von Nickel, Chrom, Eisen und Aluminium werden für die Herstellung von Heizgeräten auch andere Materialien verwendet: Refraktärmetalle sowie Nichtmetalle.

Unter den Nichtmetallen werden für die Herstellung von Heizgeräten Karborund, Molybdändisilizid, Kohle und Graphit verwendet. Karborund- und Molybdän-Disilizid-Heizungen werden in Hochtemperaturöfen eingesetzt. In Öfen mit Schutzatmosphäre werden Kohle- und Graphitöfen eingesetzt.

Unter den feuerfesten Materialien können sie als Heizgeräte verwendet werden Wolfram , Molybdän , Tantal und Niob. Bei hoher Temperatur Vakuumöfen und Öfen mit Schutzatmosphäre werden eingesetzt Molybdän-Heizungen Und Wolfram. Molybdänheizungen können im Vakuum bis zu Temperaturen von 1700 °C und in Schutzatmosphäre bis zu 2200 °C betrieben werden. Dieser Temperaturunterschied ist auf die Verdampfung von Molybdän bei Temperaturen über 1700 °C im Vakuum zurückzuführen. Wolframheizungen können bis zu 3000 °C betrieben werden. IN Sonderfälle Zum Einsatz kommen Heizer aus Tantal und Niob.

Heizungsberechnung.

Im Internet gibt es viele Materialien zur Heizungsberechnung. Sie alle verfügen über unterschiedliche wissenschaftliche Kenntnisse zu diesem Thema. Hier können Sie beispielsweise nicht nur verschiedene Überlegungen nachlesen, sondern auch die Heizleistung mit dem eingebauten Rechner berechnen. Die Eingabedaten sind Ofenleistung, Heizmaterial, Temperaturen des Heizgeräts und des erhitzten Produkts, Design und Platzierung der Heizgeräte. Am Ausgang erhalten wir den Durchmesser und die Länge des Heizdrahtes. Bei näherer Betrachtung stellt sich jedoch heraus, dass der Durchmesser aus Gründen der Einsparung von Drahtmaterial gewählt wurde und die Betriebsbedingungen nahezu ideal sind. Im Leben ist normalerweise das Gegenteil der Fall. Normalerweise liegt in den Mülleimern ein Knäuel altes Nichrom und sein Besitzer wird von der Frage gequält, ob es zum Wohle einer Person verwendet werden kann. Und es gibt auch immer wieder Fragen zur Leistung des Ofens.
Daher werde ich meine Berechnungsmethode angeben, wenn auch nicht so wissenschaftlich, sondern basierend auf meiner Fertigungserfahrung ähnliche Geräte.
Das erste, was Sie also entscheiden müssen, ist die Leistung des Ofens. Die Leistung hängt direkt von der Größe der Muffel und der verwendeten Auskleidung ab. Die Größe (Volumen) der Muffel bestimmen Sie selbst, abhängig von der Größe der erhitzten Produkte.
Bei modernen Öfen mit Faserwärmeisolatoren (MKRV, ShPV-350 usw.) beträgt die ungefähre Leistung pro Liter Volumen:
Ofenkammervolumen (Liter) Spezifische Leistung (W/Liter)
1-5 500-300
5-10 300-120
10-50 120-80
50-100 80-60
100-500 60-50
Nehmen wir zum Beispiel an, Ihr Kammervolumen beträgt 3 Liter, die Ofenleistung beträgt also 1200 W. Mein Muffelvolumen beträgt etwas mehr als einen Liter, also erhöhen wir die Heizleistung auf 500 W.
Als nächstes berechnen wir den Strom durch die Heizung:
I = P / U = 500/220 = 2,27 A
Und der Widerstandswert der Heizung
R = U/I = 220/2,27 = 97 Ohm
Als nächstes klettern wir in die Behälter und schauen uns den Durchmesser des vorhandenen Nichroms an. Ich habe Nichrom mit einem Durchmesser von 0,65 mm gefunden. Als nächstes schätzen wir anhand der Tabelle ab, ob unser Nichrom einem solchen Strom standhalten kann.

Durchmesser (mm) 0,17 0,3 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85
Zulässiger Strom (A) 1 2 3 4 5 6 7

Wie Sie sehen können, mit einem Durchmesser von 0,65 zulässiger Strom 5 A, sodass es unseren 2,27 A mit großem Spielraum standhält. Im Allgemeinen müssen Sie bei der Herstellung einer Heizung einen dickeren Draht verwenden, denn je dicker der Draht, desto länger ist die Temperaturbeständigkeit und die Lebensdauer.
Maximale Betriebstemperaturen der Heizelemente. Hier:
GS 40 Nichrom
GS 23-5 Eurofechral
GS SY Superfehral
GS T Eurofehral

ABER! Das ist ein zweischneidiges Schwert. Wir können den Durchmesser des Drahtes nicht wesentlich vergrößern, denn um einen berechneten Widerstand von 97 Ohm zu erhalten, müssen wir die Länge des Drahtes stark vergrößern, was aus Designgründen möglicherweise nicht akzeptabel ist.
Anhand der Tabelle ermitteln wir den Nennwiderstand 1 Laufmeter Draht. Hier:
GS 40 Nichrom
GS 23-5 Eurofechral
GS SY Superfehral
GS T Eurofehral

Aus der Tabelle, die wir für einen Durchmesser von 0,65 mm entnehmen (und durch anschließende Messung mit dem Gerät bestätigen), beträgt der Nennwiderstand 3,2 Ohm/Meter. Daher beträgt die Länge des Drahtes:
L = R/3,2 = 97/3,2 = 30 Meter
Dies ist der Preis, der für den überschüssigen Drahtdurchmesser im überschüssigen Filmmaterial zu zahlen ist. Aber das ist kein Problem, denn ich werde diesen Draht so wie er ist nicht aufwickeln und es besteht die Gefahr, dass wir nicht den Überblick behalten und einen Kurzschluss zwischen den Windungen unserer Muffel zulassen. Dieser Draht muss auf die Stange gewickelt werden. Die Spitze des Drahtes wird zusammen mit der Stange in das Spannfutter eingespannt Bohrmaschine, im schlimmsten Fall, Patrone Handbohrmaschine. Der Draht wird unter leichter Spannung zugeführt.

Beim Wickeln ist Vorsicht geboten die folgenden Empfehlungen. Der Durchmesser des Stabes zum Wickeln von Draht mit einem Durchmesser von bis zu 4,5 mm darf nicht kleiner sein als:
- für Nichrom das Vierfache des Drahtdurchmessers;
- für Fechrals das Fünffache des Drahtdurchmessers.
Bei allen Legierungen mit einem Durchmesser größer als 4,5 mm mindestens das Sechsfache des Drahtdurchmessers.
Bei der Arbeit mit Fechral gibt es einen weiteren Hinterhalt. Fechral wird im Gegensatz zu Nichrom nach der Kalzinierung spröde, so dass es sich nicht mehr lohnt, es zu schlagen.
Die fertige Spirale dehnen wir gleichmäßig auf eine Länge, die zum Aufwickeln der Muffel angenehm ist. Aber nicht mehr, denn es wird viel schwieriger sein, es gleichmäßig zu komprimieren. Wir wickeln die Muffel entlang der Rillen und tragen eine Beschichtung auf

Die wichtigste Frage für einen Keramikanfänger ist nicht „Woher bekommt man Ton“, denn... es kann überall gefunden werden und nicht „wie man aus einer Waschmaschine eine Töpferscheibe macht“, weil. Sie können ohne Kreis formen. Die wichtigste Frage ist: „Wo soll geschossen werden?“ Zum Brennen von Keramik benötigen Sie einen speziellen Ofen, der die Produkte auf eine Temperatur von 1000 °C erhitzt.

Sie können natürlich auch einen fertigen Ofen kaufen, wenn die Mittel es zulassen. Oder Baue einen Keramikofen selbst. Wir werden uns ansehen, wie man mit eigenen Händen einen Ofen zum Brennen von Keramik mit einem Volumen von etwa 30 Litern baut und über ein 220-V-Netzwerk mit Strom versorgt wird.

. Das Heizelement befindet sich außen um die Kammer herum.

Es gibt zwei Arten von Elektroöfen: Muffel- und Kammeröfen. Bei einem Muffelofen befinden sich die Heizelemente rund um die Muffel – einen massiven Behälter aus feuerfestem Material. Unsere heimischen Schulen sind mit solchen Öfen ausgestattet.

U Kammerofen- Heizelemente - innen. Dieser Typ ist für uns vorzuziehen, da wir einen Ofen herstellen möchten, der nicht sehr klein ist, und es ziemlich schwierig ist, eine große und haltbare Muffel herzustellen. Zudem ist bei einem Muffelofen der Wärmeverlust deutlich größer als bei einem Kammerofen.

Bau eines Ofens zum Brennen von Keramik.

Der erste Schritt besteht darin, ein Gehäuse für den zukünftigen Ofen zu finden. Schauen Sie sich dazu einfach ein wenig um. Wir haben diese Waschmaschine gefunden, oder besser gesagt, was davon übrig war.

Wenn Sie sich an einem Ort befinden, an dem alt ist Waschmaschinen und Kühlschränke werden nicht weggeworfen, dann können Sie ein verzinktes Blech kaufen und daraus einen Korpus zusammenbauen. Gehäuseabmessungen: etwa einen halben Meter in Breite und Länge, Höhe - etwas weniger als einen Meter.

Wir haben eine Metallbox, jetzt müssen wir den Boden unseres zukünftigen Ofens verstärken. Am besten nutzen Sie hierfür eine Ecke. Da wir keine Ecke zur Hand hatten, haben wir geschweißt normale Pfeife, 15 Millimeter im Durchmesser. In den Ecken schweißen wir Stücke aus einem Rohr mit größerem Durchmesser – das werden die Beine.

Sie müssen außerdem die Oberseite des Gehäuses, die Tür und mindestens eine Kante verstärken, an der die Scharniere für die Tür angeschweißt werden.

Auf den Boden legen wir eine etwa 10 mm dicke Schicht Basaltwolle. (Die gleiche Schicht muss entlang der Wände verlegt werden.) Damit die Watte unter dem Gewicht der Kamera nicht zerknittert, müssen Sie mehrere Stücke verlegen Vierkantrohr oder Ecke. Decken Sie die Watte anschließend mit einem Blech ab.

Jetzt müssen Sie sich für die feuerfesten Materialien entscheiden, aus denen die Kammer hergestellt werden soll.

Option 1. Sehr gute Option- Feuerfeste Faserplatten. Sie können bestellt werden die richtige Größe, oder an Ort und Stelle schneiden. Sie benötigen nur sechs dieser Platten.

Schamottestein.

Option 2- Feuerfester Schamottstein. Normalerweise werden überall schwere Schamottesteine ​​verkauft. Daraus werden Kamine und andere Öfen hergestellt. Für unseren Ofen ist es besser, leichte Herde zu verwenden – Marken ShA oder ShL. Aus irgendeinem Grund verkauft in unserer Nähe niemand solche Ziegel; am Ende wurden Ziegel von Freunden gefunden. Es stellte sich heraus, dass die Ziegel gebraucht waren, sie wurden jedoch völlig kostenlos erhalten.

Zum Binden von Ziegeln verwenden Sie am besten einen Mörtel, der zur Ziegelmarke passt. Aber es gibt einfachere Möglichkeiten. Zum Beispiel feuerfester Ton oder fertiges feuerfestes Material Mauerwerksmischung. Die Mischung findet man dort, wo Kamine verkauft werden oder wo man Schamottsteine ​​findet. Und um den Ziegelstein darauf zu kleben Metallblech Der Mischung muss Zement zugesetzt werden – bis zu 30 %.

Brennkammer zum Brennen von Keramik.

Beginnen wir mit dem Verlegen. Die Steine ​​müssen fest zusammenpassen. Nähte - nicht mehr als 5 mm. Dazu müssen einige Ziegelsteine ​​auf die benötigte Größe zugeschnitten werden. Wenn Sie wie in unserem Fall gebrauchte Ziegel verwenden, müssen Sie auch die Kanten jedes einzelnen Ziegels feilen, um gleichmäßige Kanten zu erhalten.

	Zuerst legen wir den Boden des Ofens aus. Die feuerfeste Mischung wird mit Wasser vermischt und gerührt. Für die äußere Schicht erstellen wir eine separate Lösung – mit Zement. Vor dem Verlegen muss jeder Ziegel in Wasser eingeweicht werden, da die Mischung sonst sehr schnell austrocknet.
	Jetzt heben wir die Mauern. Wir legen zwischen dem Ziegelstein und der Kiste Basaltwolle und Blech. (Wenn Sie die Ziegel flach statt durchgehend verlegen, können Sie auf eine Lage Watte verzichten.
	An der Oberseite muss man noch etwas basteln: Die äußeren Ziegel sind leicht nach oben geneigt, dazwischen – in der Mitte – werden Blöcke in Form eines Trapezes verlegt. Wir verkleiden die Tür auch mit Ziegeln und schneiden ein Viertel um den Umfang herum aus, sodass ein Vorsprung entsteht, der in das Ofenfenster passt.
	Jetzt können wir die Scharniere schweißen und unsere Tür schleifen. Es ist darauf zu achten, dass der Spalt zwischen den Türsteinen und dem Korpus möglichst gering ist.

Wenn das Mauerwerk fertig und etwas getrocknet ist, fahren wir mit dem nächsten Schritt fort. Jetzt müssen Sie Nuten zum Verlegen der Heizelemente formen. In unserem Fall handelt es sich um Spiralen aus Nichromdraht mit einem Durchmesser von 1 mm. Der Durchmesser der Drahtspule beträgt etwa 6-7 mm. Wir fertigen Rillen gleicher Dicke und Tiefe.

Spiralen können fertig konfektioniert (z. B. auf dem Markt) oder selbst aus Nichrom- oder Fechraldraht hergestellt werden. Wichtig ist, dass sich die Windungen der Spirale nicht berühren.

Lassen Sie uns zwei Spiralkreisläufe erstellen, damit Sie die Temperatur mit einem Schalter wie in einstellen können Elektroherd. Wir bringen die Enden des Drahtes nach oben. Oben, außen, installieren wir eine Keramikplatte von einem Elektroherd und befestigen die Enden des Drahtes mit Schrauben.

Spiralschalter. Das ist der Schalter, den wir brauchen. Auf der einen Seite befinden sich 2 Kontakte, auf der anderen 3. Wir montieren den Schalter so, dass sein hervorstehender Stift auf die Frontplatte hinausragt. Wir verbinden die Drähte. Phase und Null sind für zwei Kontakte geeignet.

Am Ende sollte es so aussehen:

Im dritten sind beide Kreisläufe parallel geschaltet, hier herrscht die höchste Temperatur.

Das ist alles. Jetzt müssen wir unseren Ofen gründlich trocknen. Dazu müssen Sie es an einen warmen Ort stellen – in die Nähe einer Heizung oder in die Sonne – und es einen Monat lang oder besser noch zwei Monate lang vergessen. Danach müssen Sie den Ofen endgültig trocknen, indem Sie ihn mehrere Stunden lang auf der ersten „Geschwindigkeit“ einschalten. Wenn kein Dampf mehr austritt, ist der Ofen trocken. Sie können mit dem Schießen beginnen.

Es ist ratsam, einen solchen Ofen an eine verstärkte Steckdose anzuschließen – diejenige, an die der Elektroherd angeschlossen ist. Oder verlegen Sie einen dicken Draht von der Abschirmung. Es wäre auch schön, eine zusätzliche hinzuzufügen Leistungsschalter(Leistungsschalter).

Ja, und zu guter Letzt: Vergessen Sie nicht – damit Elektroofen Beim Brennen, insbesondere bei offenen Spiralen, ist große Vorsicht geboten. Jeder Fehler kann sehr traurige Folgen haben. Wenn Sie nur geringe Kenntnisse in der Elektrik haben, wenden Sie sich unbedingt an einen Fachmann. Berühren Sie unter keinen Umständen spannungsführende Spulen. Um sich und Ihre Lieben zu schützen, können Sie einen Endschalter einbauen, sodass sich der Backofen beim Öffnen der Tür ausschaltet. Und auch die Erdung gehört zu den Sicherheitsbedingungen.

Bedeutende technische Ergänzung von

Berechnung von Keramikofenheizungen.

Die Formeln und das Berechnungsprinzip sind sowohl für Kammer- als auch für Muffelöfen geeignet. Obwohl die vorgestellte Berechnung vereinfacht ist, reicht sie dennoch für die Herstellung einer selbstgebauten Muffel, eines Kammerofens, eines elektrischen Tiegels usw. aus.

Kurz gesagt, der Sinn der Berechnung besteht darin, basierend auf der gegebenen Leistung des Geräts eine Heizung mit einem solchen Widerstand auszuwählen, dass der durch sie fließende Strom die erforderliche Dichte hat und die Heizung auf eine bestimmte Temperatur erhitzen kann.

Die Temperatur, auf die sich die Heizung erwärmt, hängt vom spezifischen Widerstand des Heizungsmaterials ab ( physisches Eigentum), sein Querschnitt und der Strom, der durch ihn fließt.

Es gibt professionelle komplexe Methoden Berechnungen, die viele verschiedene Nuancen berücksichtigen, aber letztlich alle auf dem oben beschriebenen Prinzip basieren.

Ein Beispiel für die Berechnung einer Heizung für einen Ofen.

Erforderlich: Brennofen zum Brennen von Keramik mit einer Leistung von 3 kW, Netzspannung U = 220 V; Heiztemperatur 950°C.

Die berechnete Temperatur sollte mit etwas Spielraum angenommen werden. Die angegebene Anfangsleistung wird empirisch auf Basis von 100 W ermittelt. Leistung pro 1 Liter Ofenraumvolumen. 3 kW Leistung – genug für eine Kamera mit einer Lautstärke von !!! 30 Liter. Das ist schon ein großer Ofen!!!

Um bei solchen Temperaturen zu arbeiten, können Sie sowohl Nichrom als auch Fechral verwenden.

Nachteile von Nichrom: 1200°C ist praktisch die maximale Betriebstemperatur, was bedeutet, dass eine solche Heizung nicht sehr langlebig ist. Von den Vorteilen: weit verbreitet, günstig, gute mechanische Eigenschaften sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen.

Nachteile von Fehrali: Bei hohen Temperaturen ist es sehr brüchig und dehnt sich stark aus, weshalb die Spirale aus den Rillen fallen kann. Billigmarken können mit der Schamottkammer und Eisenoxiden reagieren. Von den Vorteilen: Hält mehr aus hohe Temperaturen, bis 1400°C.

In unserer Version ist es besser, Nichrom als Heizung zu wählen.

1 . Zuerst müssen Sie die Stromstärke bestimmen, die durchgeht Heizkörper. Formel „Ohmsches Gesetz“, wobei U die Netzspannung ist; P – Leistung in Watt; A ist die Stromstärke in Ampere.
I=P/U = 3000 / 220 = 13,64 A.

2 . Jetzt müssen Sie den erforderlichen Widerstand R der Heizung ermitteln:
R=U/I = 220 / 13,64 = 16,13 Ohm;

Im Nichromdraht muss eine solche Stromdichte mit der berechneten Stärke (A) erzeugt werden, damit er sich auf die gewünschte Temperatur erwärmen kann. Wenn Sie ein Stück Nichromdraht nehmen, selbst wenn dieser einen geeigneten Widerstand, aber einen kleinen Querschnitt hat, ist die Stromdichte so hoch, dass der Draht durchbrennt. Bei einem zu großen Querschnitt erzeugt der Draht auch bei voller Aufnahme der berechneten Leistung nicht die erforderliche Temperatur.

3 . Der Drahtdurchmesser sollte gemäß der Tabelle in ausgewählt werden GOST 12766.1-90„Draht aus Präzisionslegierungen mit hohem elektrischen Widerstand. Technische Spezifikationen.“

Nach diesem GOST Nichromdraht mit einem Durchmesser von 0,9 mm., der Querschnitt eines solchen Drahtes beträgt (Kreisfläche, Geometriegrad 7) = 0,636 mm². Widerstand Nichrom dieses Durchmessers beträgt ρ = 1,11 Ohm mm 2 / m.

4. Bestimmen Sie die erforderliche Länge des Nichromdrahtes.
R = ρ l/S,
wobei R der Heizwiderstand ist; Ohm, ρ – spezifischer elektrischer Widerstand des Heizmaterials [Ohm mm2/m]; l - Heizlänge, m; S - Querschnittsfläche, mm 2.

Somit erhalten wir die Länge der Heizung:
l = R S / ρ= 16,13 · 0,636 / 1,11 = 9,24 m.

Heizgeschwindigkeit des Ofens.

Um sicherzustellen, dass die Anfangsleistung richtig gewählt ist, können Sie ganz einfach die Aufheizgeschwindigkeit des Ofens auf die maximale Temperatur berechnen, wie in Leerlauf, und am Arbeitsplatz.

Um es zu berechnen, müssen Sie dies wissen physikalische Größe, Wie spezifische Wärme Materialien. Dabei handelt es sich um physikalische Daten, sie werden experimentell ermittelt und stehen in den Tabellen der Materialeigenschaften. Spezifische Wärmekapazität von Schamott-Ton-Materialien im Durchschnitt = 0,88 kJ/kg °C.

Zur Berechnung muss das Gesamtgewicht (in Kilogramm) der Ofenauskleidung ermittelt werden, d. h. derselbe Schamottestein, aus dem die Ofenkammer besteht, weil Es nimmt auch Wärme von der Heizung auf. Und das Gesamtgewicht der in den Ofen geladenen Keramikprodukte. Nehmen wir an, es sind 10 kg.

Grundformel: Q=cm(t2 -t1), Wo t1- Anfangstemperatur (Umgebungstemperatur); t2- maximale Heiztemperatur; M- Gewicht in kg; C- spezifische Wärmekapazität; Q– die Wärmemenge in Joule, um die Masse m auf die Temperatur zu erhitzen t2.

Daher die benötigte Wärmemenge: Q=cm(t2 -t1) = 0,88x10(950-20)=8184 kJ.

Wirkungsgrad eines Kammerofens unter Berücksichtigung des Wärmeverlustes durch Mineralwolle, Tür usw. = 70 %, d.h. Koeffizient 0,7. Daher ist es notwendig, den Ofen aufzuheizen Q Ergebnis = 8184/0,7 = 11690 kJ.

Als nächstes wenden wir das Joule-Lenz-Gesetz an: Q Ergebnis = Ich 2 x RT, Wo ICH 2 - Strom in den Heizungen, A; R- Heizwiderstand; T- erforderliche Aufheizzeit. Von hier 2 t = Q / I 2 R = 11690/ 13,64

x 16,13 = 3,9 Stunden.

Fazit. Für solche hausgemachter Herd , Leistung 3 kW, Aufheizzeit bis maximale Temperatur

ganz normal. Eine sanfte, kontinuierliche Erwärmung ist beim Brennen von Keramik von Vorteil, wenn alle Umwandlungsprozesse im Ton gleichmäßig ablaufen. Wenn der Ofen schneller aufheizen soll, reicht es aus, die Leistung der Heizgeräte zu erhöhen oder die Dicke der Auskleidung zu verringern. Im letzteren Fall müssen Sie nur noch schneiden Schamottesteine

halbieren und die Wärmedämmung mit Mineralwolle verbessern.