Очень простая, эффективная и недорогая высокотемпературная печь
Красивое фото горячей печи описываемого типа. Здесь и далее в тексте - фото чужие из сети.
Появление новых материалов дает и новые, порой фантастические возможности. Истина вполне очевидная и впечатляет ум, но не сердце. Ему подавай примеры, да позабористей. Да вот, не угодно ли…
Известно, что ряд областей бытия просто немыслим без высоких температур. Возьмем что покрасивше – ДПИ (декоративно прикладное искусство). На ум немедленно приходит гончарное дело с ихними обжигами, эмалями, ангобами и глазурями. Занятие несколько менее популярное, но также всенепременно требующее специальной печи – стеклодувное дело. Здесь стекло после спаивания и формовки помещается в печь для отжига – снятия внутренних напряжений, без этого, почти неизбежен брак или вовсе разрушение изделия. Во всяком случае, лопнуть может в любой момент эксплуатации. Собственно, мастерская стеклодува (прибориста или работающего с декоративным стеклом) в первую очередь характеризуется двумя цифрами – максимальным диаметром вероятного изделия (зависит и от оборудования, но в первую очередь от квалификации мастера) и максимальной его длиной (только размер печи). То есть - величина определяющая и статус печи среди прочего оборудования весьма высок.
При работе со стеклом, существуют еще несколько высокотемпературных печных техник – фьюзинг (сплавление слоями) и моллирование (формовка под собственной тяжестью размягченного листа). Здесь также нужна специальная печь, площадь пода которой нередко достигает (мебельные, интерьерные и архитектурные элементы, автомобильные стекла) не одного квадратного метра. Ну и можно вспомнить, подобные ювелирным, техники работы с высокотемпературными эмалями, хотя здесь размеры, как правило, значительно скромнее.
Словом, для многих мастерских специальная печь – оборудование обязательное. Наверное, не стоит говорить, что обычно, это даже не оборудование, но скорее сооружение – большое, массивное, понятно дорогостоящее. Однако, помянутые современные материалы, существенно изменили положение и сегодня можно легко осуществить то, что пяток лет назад казалось невероятным. Если говорить о печах, появились легковесные, пористые огнеупоры с высокой эксплуатационной температурой и очень хорошими теплоизоляционными свойствами. Это сделало печи много легче, проще и экономичнее. Скорость нагрева и остывания такой (электрической) печи проще, гибче и точнее регулировать программируемым термоконтроллером.
Распространение гибких огнеупорных материалов с высокими характеристиками, кроме того, позволили делать до чрезвычайности простейшие печи на легком металлическом каркасе, в том числе и переносные, транспортируемые. Это позволило легко устраивать, например, полный цикл изготовления керамики на выездных семинарах или мастер-классах. Часто, «в поле» такие печи разогреваются простейшим газопламенным оборудованием. Рассмотрим устройство такой печи как базу, основу или принцип. Итак.
Что понадобилось для изготовления
Сетка стальная сварная, «керамическое одеяло» Сerablanket, набор мелкого слесарного инструмента, керамические пуговицы или кусочки трубки, проволока нихромовая. Газовое оборудование – горелка инжекционная пропановая, баллон 27 л(50л) пропан, редуктор, соединительный шланг. Для контроля температуры – термопара (лучше в футляре), при необходимости - 0,5…1 м компенсационного провода, термометр для этого типа термопары (если говорить о мобильности, лучше с батарейным питанием).
Приступим.
Делаем ограждение для нашей печи. Размер и форму можно выбрать почти произвольно, но исходя из рулонности сетки и огнеупора, проще всего сделать цилиндр. В случае газового нагрева, это кроме прочего, позволит раскаленным продуктам сгорания лучше омывать садку.
Высоту внутреннего рабочего пространства в данном цилиндрическом случае, стоит выбирать равной или кратной высоте рулона огнеупорного одеяла, иначе будет много лишних обрезков.
Нужного диаметра цилиндр из сетки легко монтируется перехлестом краев. Скрепляются края проволокой или проволочными же, собственными концами сетки.
На выступающем краю сеточного цилиндра формуется бортик. Частично он удерживает рулон футеровки на стенках (это будущее дно печи), частично – служит для удобного крепления дна.
Из сетки вырезается и привязывается проволокой круг – опора, основа дна печи.
Из огнеупорного одеяла вырезаем несколько кружков и вставляем через верх. Толщина, понятно – такая же, как и на стенках.
Важный момент – керамическое одеяло изнутри периодически привязывается проволокой (лучше нихромовой) к внешней сетке. Насквозь.
Чтобы тонкая проволока не прорезала мягкое одеяло, подкладывают увеличивающие площадь элементы. Логично и правильно – специальные керамические пуговицы, здесь – мастер применил другой имеющийся в наличии керамический элемент. Это также может быть кусочек керамической трубочки, вольфрамовый неплавящийся электрод (?). В печах с несколько более низкой и лучше контролируемой температурой (фьюзинг, моллирование – обычно до 750°С, электрический нагрев, точный контроль температуры без выбегов) можно применить и элементы из нетолстой нержавеющей стали.
Аналогичным образом изготавливается и крышка печи. Собственно, ограждение готово.
Для разогрева внутренностей газом, нужно всего ничего – проделать два отверстия. Внизу сбоку, для горелки и на крышке сверху, для выхода газов. Не забыть воткнуть термопару и можно разжигать.
Такие простейшие печи весьма популярны у бродячих керамистов, на всяких ихних сборищах, и не даром. Вот, например компания керамистов на пленере. Прибайкалье. Обжиг ведется в двух самодельных печах из бочек, аналогичной конструкции.
Пуговицы толстые, металлические, горелки самодельные, керамика внутри – явно шликерное литье.
Идея такой экспресс-печи может быть воплощена несколько более тщательно, как например печи артели керамистам.ру
Фабричная печь аналогичной конструкции.
Фабричная печь аналогичной конструкции. Открытая крышка.
Не слишком впечатляет, не так ли? Из трудно достижимого в гараже или домашней мастерской – только круглая форма обручей каркаса из квадратной трубы. Все остальное легко сделает мастер знакомый с азами слесарного дела и сварки. Даже обычным плавящимся электродом. Ток поменьше, диаметр электрода 2 мм, раскусить напополам, полярность обратная. А стоит между тем, около полусотни тысяч кровных. Плюс стоимость транспортировки до места назначения. Правда в придачу дают лещадку (дно), горелку и все газовые потроха, термометр.
Печь адаптированная для мастерской без гибочного оборудования. На фото обжиг системы «раку». Это когда раскаленную черепушку погружают в опилки или солому. Получается своеобразная красивая поверхность.
Температура в печи.
Вид в смотровое окошко нагретой печи.
Печь без дна. Лещадка не установлена.
Да, ряд подобных печей, как например эта, не имеют штатного дна вовсе. То есть совсем. Вместо этого, перед работой в нее закладывают, устанавливают керамическую пластину - лещадку. Ее несколько приподымают над землей, можно на кирпичах. Этих лещадок может быть несколько и тогда чашки и горшки закладывают этажами. Это очень экономит место.
Легкие печи из керамического одеяла и сетки применяют не только керамисты. Стекляшечники нисколько не отстают, правда форма печей несколько своеобразная – своя специфика. Например, печи для фьюзинга, а особенно моллирования представляют собой этакий легкий металлический чемодан, выстланный изнутри такого рода огнеупорами. Электрические нагреватели – спирали, в глубокой крышке. Газовый нагрев не применяется – пыль (вплавится в стекло), неравномерность температуры, сложно ее точно контролировать.
Каркас большой кустарной печи для фьюзинга и моллирования. Дно на ножках.
Каркас большой кустарной печи для фьюзинга и моллирования. Будущая крышка печи.
Собранная печь без внешней декоративной обшивки. Видно, что на огнеупорах сэкономили – внешний, более холодный слой футеровки выполнен из менее дорогой базальтовой ваты. Видны смотровые оконца.
В печи приоткрытой на штатных шарнирах видна внутренняя футеровка керамическим одеялом и эл.нагреватели – спирали из нихрома или фехраля внутри кварцевых трубок (для удобства монтажа, эл.изоляции и предохранения от вероятной осыпающейся окалины).
Сбоку виден кончик термопары.
Крышка еще одной большой печи для фьюзинга и моллирования подобного типа.
Здесь для закрывания печи применен специальный механизм, уменьшающий усилия оператора. Крышка печи сфотографирована вверх ногами, в положении для удобного ремонта и обслуживания. Вместо керамических пуговиц – металлические (нержавеющая сталь?) «бантики». На торце печи организовано специальное вздутие для плотного прилегания к поду. Под печи столообразной конструкции с колесиками, откатывается в сторону. Часто, применяются подъемные механизмы с системой блоков, поднимающие крышку подобной большой печи на нетолстых тросах ручным воротом или маленьким эл.подьемником.
Выводы
Итак. Рассмотрен принцип конструирования простых и недорогих высокотемпературных печей. Принцип очень адаптивен – легко учесть специфические требования к нагревательному оборудованию. Печи получаются легкие (в том числе и вполне мобильные), экономичные, относительно компактные. Небольшая механическая стойкость мягкой нежной футеровки в полной мере компенсируется ее невысокой стоимостью и высокой ремонтопригодностью конструкции в целом. В печах может быть применен как огневой нагрев (газ, жидкое топливо, дрова), так и электрический. В последнем случае, при применении современных программируемых термоконтроллеров, кроме точного поддержания температуры и выполнении сложной программы-термопрофиля, можно реализовать и низкие скорости нагрева и остывания (важно!), присущие тяжелым теплоемким печам.
Babay Mazay, ноябрь, 2019 г.
