Газовая печь для обжига керамики своими руками

Вылепив изделие из глины, нужно его высушить, чтобы керамика не разваливалась, держала форму.

Однако чтобы придать глине долговечность и влагостойкость, её надо подвергнуть обжигу.

Для этого изделие нагревают до 900–1800 °C и выдерживают некоторое время. Глина высыхает, спекается и твердеет.

Как обжигать керамику?

Чтобы правильно обжечь керамику, важно соблюдать температурный режим в печи. Обжиг проходит в три стадии:

1. Испарение влаги. Изделия нагреваются до 250 °C и выстаиваются при такой температуре.
2. Накаливание до 900 °C в закрытой печи. Происходит спекание глины.
3. Постепенное остывание.

Печи для обжига должны не только развивать необходимую температуру, но и позволять её регулировать. Конструкция должна быть максимально простой, загрузка и выгрузка изделий — лёгкими.

Виды печей

Различаются по видам источников тепловой энергии:

• Самый древний — дровяная печь. Мастера хранили секреты обжига и передавали их только своим ученикам. Сегодня обжиг дровами — большая редкость. На смену пришли технологичные виды.
• Самый популярный — природный газ. С принудительным наддувом воздуха изделия легко нагреть до температуры выше 1500 °C. Газовое оборудование несложно изготовить своими руками, а газ можно приобрести в сжиженном виде в баллонах.
• Самый высокотехнологичный — электричество. Внутри печи равномерно проложены электрические спирали, быстро и точно нагревающие камеру с изделиями. Такое оборудование сложнее изготовить, высокое напряжение требует соблюдения техники безопасности и правил электромонтажа.

Фото 1. Электрическая небольшая печь для обжига керамики с равномерно выложенными спиралями внутри.

Дровяные: устройство и принцип работы

Для начинающего гончара — отличный вариант. Не требует больших материальных затрат на изготовление, а сухие дрова доступны повсюду. Дровяные печи бывают нескольких видов:

Земляные

Потомок древней технологии обжига в пламени костра. Над узкой ямой — топливником надстраивается из глины перекрыша, на которую укладываются изделия. Вокруг изделий возводится свод из кирпичей или полосок глины, вверху оставляется дымовое отверстие. Работает конструкция так: в топливнике сжигается древесный уголь, который даёт высокую температуру и не дымит.

Горячие газы без языков пламени проходят через камеру с изделиями, нагревая их, и выходят через отверстие вверху. Температура регулируется количеством угля и «задвижкой» на дымоходе. После остывания свод печки разбирают и достают готовые изделия.

Такая печка подойдёт для одноразовых работ, так как каждый раз приходится выкладывать её заново. Но, несмотря на трудоёмкость, вариант самый дешёвый — стоимость комплектующих равна нулю.

Кирпичные

Собираются из обожжённых глиняных кирпичей и огнеупорных шамотных. По принципу действия похожи на земляные. Состоят из топки с колосниковой решёткой, камеры для изделий и дымохода.

Фото 2. Печь для обжига керамики из огнеупорного кирпича с дымоходом и топкой на улице, рядом с домом.

Отличие в том, что конструкция получается многоразовой и более эффективной. Изделия в камеру закладываются через разборную стенку или дверцу, печку можно топить дровами — пламя не достаёт до изделий.

Металлические с футеровкой

Благодаря использованию базальтовых и каолиновых утеплителей дровяная печь становится более жароустойчивой и эффективной. Состоит такая печь из топливника, на который установлена металлическая ёмкость.

Фото 3. Печь для обжига керамики с ненагреваемым металлическим корпусом и футеровкой обладает жароустойчивыми свойствами.

Стены и крышка утеплены негорючим материалом, металлический каркас порой даже не нагревается. Жар от сжигания дров в топке поднимается вверх, нагревая изделия, а остывшие струйки воздуха опускаются и через подвёртку устремляются в дымоход. Эти печи значительно экономнее кирпичных, просты в изготовлении.

Минус — необходимость использования дорогостоящих утеплителей, плюс — долговечность и мобильность конструкции.

Газовая

Имеет ряд преимуществ:

• Газ сгорает полностью, не содержит влаги.
• Газовые горелки развивают высокую температуру.
• Легко осуществляется регулирование температуры.

Газовый горн для обжига керамики делается с помощью разных технологий:

• Муфельная. Муфель — отдельная герметичная камера, в которой нагревается керамика и позволяет получить фаянс и фарфор, так как заготовки не соприкасаются с горячими газами — продуктами горения.

Муфель помещается в камеру сгорания и языки пламени располагаются равномерно по всей площади.

• Камерная. Отлично подходит для обжига обычной керамики. Изделия загружаются в утеплённую камеру, через которую проходят горячие газы. Горелка устанавливается ниже и отделена перегородкой. Распределение температуры происходит равномерно, охладившись газы выходят в специальное отверстие внизу камеры.

Строим печь для обжига керамики своими руками

Вид печи выбирается исходя из количества изделий, который предстоит обжечь. Если объем небольшой, делаем печь в 250–300 литров. Для более масштабной работы потребуется большая печь-горн, размером с небольшую комнату.

Инструменты

Чтобы построить небольшую печь для обжига, потребуются следующие инструменты:

• Слесарный инструмент — для работы с металлом. Сварочный аппарат, набор гаечных ключей, напильники, углошлифовальная машинка (УШМ), дрель, молотки.
• Для работы с шамотными кирпичами и керамикой — молоток каменщика, кельма, алмазный диск для УШМ.
• Средства индивидуальной защиты. Респиратор, очки, перчатки и хлопчатобумажная плотная одежда — обязательный набор при работе с УШМ и минеральными ватами.

Порядок работ

Печь состоит из корпуса, горелки, перекрыши, утеплённой камеры, крышки.

Последовательность постройки:

• Корпус. Выбираем прямоугольный металлический ящик, если в роли футеровки выступают шамотные кирпичи или металлическую бочку, если утепляем минеральной огнеупорной ватой.

В цилиндрической конструкции распределение тепла происходит равномернее. К корпусу привариваем ножки.

• Укладываем на дно каркаса футеровку, ставим четыре керамических изолятора от линий электропередач или шамотные кирпичи на ребро — они послужат столбиками для перекрыши.
• Футеруем стенки и крышу. Шамотный кирпич лучше уложить на мертельную глину. Используем каолиновую или базальтовую вату высокой плотности. Из листа ваты скручиваем цилиндр в несколько слоёв, чтобы избежать швов — мостиков теплопотери. Крепить к стенкам асбестовым шнуром и керамическими пуговицами. Края верха утеплителя заворачиваются наружу, это уплотнит и теплоизолирует стыки крышки и корпуса.
• На столбики укладываем перекрышу.

При большом весе изделий применяем для перекрыши сухую кладку из шамотных кирпичей, при небольшом — керамогранитную плитку соответствующих размеров.

• Устанавливаем горелку. Её можно приобрести в магазинах газового оборудования. Мощность лучше подобрать не меньше 2 киловатт (зависит от теплопотерь и объёма сооружения).
• Сверлим внизу корпуса и футеровки отверстие для горелки. Пламя не должно прикасаться с изделиями, это главный принцип размещения сопла. При горизонтальной установке сопла облегчается регулировка и обслуживание.
• Утепляем крышку конструкции. Для минимальных теплопотерь утепляем всю конструкцию снаружи.
• В крышке оставляем отверстие для выхода продуктов сгорания и контроля процесса. Предусматриваем задвижку для регулирования температуры.
• Для снятия данных о температуре внутри печи устанавливаем термопару электронного термометра.

Печь готова. Проводят пробный запуск. Если использовалась кладка шамотными кирпичами, то сначала печь просушивается в щадящем режиме.

Сложности при изготовлении

Обратить внимание:

1. Безопасное подключение баллона к горелке. Газовый резиновый шланг не использовать вблизи раскалённой печки — используем металлический.

   Газовый баллон должен стоять на безопасном удалении и обязательно используем редуктор с обратным клапаном.

2. Герметизируйте все щели при помощи глины, асбеста или базальтового шнура.
3. Печь устанавливается вдали от легковоспламеняющихся предметов.
4. При работе не прикасайтесь к элементам печи голыми руками.

5. Выходное отверстие для сгоревших газов должно быть достаточного диаметра, иначе пламя будет «захлёбываться», регулировать его можно куском утеплителя.

Полезное видео

В видео представлен обзор самодельной печи и ее первое включение.

Что лучше: делать самому или купить

Самодельная печь для обжига керамики вполне может конкурировать с заводскими изделиями. Если подобрать горелки с разной мощностью, то, меняя интенсивность пламени, добиваются нужной температуры.

Заводские модели просчитываются инженерами, экономнее расходуют топливо, но для обжига в ремесленной мастерской вполне достаточно самодельной печки.

При наличии инструмента и времени домашний мастер недорого получит печь с необходимыми параметрами.

Добиться приемлемой температуры в 900 °C в такой печке вполне возможно. Её используют как для сушки изделий, так и для чернового обжига простой керамики.

Если стоит цель получить фаянс или фарфор, потребуется более высокая температура с точной регулировкой. Для этого самодельная печь не подойдёт, потребуется муфельная или электрическая заводского изготовления.

Источник: ogon.guru

Разновидности муфельных печей

По конструктивным особенностям устройства подразделяются на:

• трубчатые или цилиндрические;
• горизонтальные или вертикальные.

По виду термообрабатывающего состава:

• воздушные;
• вакуумные;
• на основе инертного газа.

Изготовить в домашних условиях можно только лишь воздушную муфельную печь, поэтому именно о ней и пойдет речь в статье.

По особенностям термоэлектрического нагревателя:

• газовые;
• электрические.

Безусловно, газовая печь обойдет в эксплуатации в 3-4 раза дешевле электрической, за счет экономии топлива, но такую печь, во-первых, запрещено по закону изготавливать и использовать, во-вторых, сделать муфельную печь своими руками на газу технически крайне сложно.

За счет простых материалов печь можно изготовить в любой удобной форме, в том числе и такой, которая идеально подойдет к интерьеру помещения.

Фото 2 Схема промышленной муфельной печи

Изготовление устройства

В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.

Для этого вам понадобятся следующие инструменты:

• углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
• электро-дуговая сварка и электроды;
• слесарный инструмент, в том числе кусачки;
• 2-миллиметровая нихромовая проволока.

и материалы:

• 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
• уголок;
• арматура;
• базальтовая вата;
• огнеупорный шамотный кирпич;
• огнеупорный раствор;
• герметик силиконовый.

Основные элементы

Корпус

Идеально в качестве основы самодельной муфельной печи для фьюзинга или купелирования подойдет корпус электрической духовки или чудо-печки, поскольку в ней уже предусмотрена вся необходимая изоляция. Понадобится только снять или  удалить все пластиковые элементы.

Фото 3 Старая духовка в виде корпуса муфельной печи

Если не получилось найти такую духовку, корпус можно сварить из листа, предварительно нарезанного на заготовки. Свариваете все боковины, зачищаете металлической щеткой или болгаркой швы и покрываете грунтовкой.

Изготовление корпуса из листов, хотя и чуть более сложное, но позволяет сделать ту конструкцию, которая подходит по размерам под конкретное помещение.

Нагревательный элемент

Ключевой компонент устройства, поскольку именно от него зависит температура в печи и скорость нагрева. Также нужно будет сделать и терморегулятор для муфельной печи своими руками, либо приобрести уже готовый. В качестве нагревательного элемента будет выступать нихромовая проволока, диаметр которой подбирается в зависимости от максимальной температуры. Минимальный и самый расходный диаметр – 1,5-2 мм.

Нихром на стандартной спирали выдерживает 1100 градусов, но необходимо исключить попадание воздуха, иначе он сгорит. Лучше всего в муфельную печь подойдет фехраль — его рабочая температура 1300 градусов, да и с воздухом он «дружит».

Фото 4 Нагревательный элемент

Любая электрическая муфельная печь, даже самая маленькая, изготовленная своими руками, при разогреве до 1000 градусов затрачивает около 4 кВт. Перед использованием проверьте всю проводку и установите автомат-стабилизатор на 25 А.

Термоизоляция

Важнейший аспект работы, который отвечает за целостность и эффективность всей конструкции. Внутри муфельной печи устанавливается на огнестойкий клей шамотный кирпич. По размеру печи его обрезают болгаркой. Сверху используется базальтовая вата.

Фото 5 Огнестойкий клей Терракот

На некоторых форумах по изготовлению муфельных печей рекомендуют использовать для кладки асбест. Это действительно огнестойкий материал, но уже при температуре 650 градусов+ он начинает выделять канцерогены.

Изготовление самодельной муфельной печи

Первый пункт можно пропустить тем, кто в качестве корпуса использует старую духовку.

Как сделать корпус

Вырезаете из листа прямоугольник нужного размера, загибается в цилиндр и заваривается шов. Далее из этого же листа вырезаете круг соответствующего диаметра и привариваете его к цилиндру. У вас получается подобие металлической бочки, стороны и дно которой стоит усилить арматурой и уголками.

Объем бочки рассчитывается таким образом, чтобы достаточно места было и для изоляции (ваты и кирпичей) и для обжигаемых материалов.

Фото 6 Корпус печи из бочки

Корпус может быть и прямоугольным – форма никак не влияет на качество печи и эффективность разогрева. На видео вы посмотрите, как сделать прямоугольную муфельную печь своими руками из аналогичных материалов.

Видео 1 Муфельная печь своими руками с описанием

Термоизоляция печи

1. По периметру конструкции выкладывается базальтовая (каменная) вата.

Фото 7 Высокотемпературные маты

Почему именно такая разновидность минеральной ваты выбрана? По нескольким причинам:

• негорючесть – ее используют даже в качестве преграды открытому огню. Вата выдерживает температуру до 1114 градусов, после которой начинает оплавляться, но не гореть;
• природные составляющие – базальт, из которого изготовлена вата, абсолютно натуральный материал, поэтому даже при нагревании не выделяет никаких вредные веществ, в отличие, например, от ваты, изготовленной из шлаков;
• минимальная теплопроводность, которая составляет всего 0,032-0,048 Вт/м/К, что даже меньше чем у пенополистирола.

К корпусу вата крепится специальными керамическими пуговицами

Фото 8 Крепим вату к корпусу печи

2. Далее следует термоизоляция шамотным кирпичом. Требуется именно такой материал, поскольку он на 75% состоит из огнеупорной глины и не лопнет в процессе эксплуатации печи.

Берете 7 кирпичей, нумеруете их для удобства, составляете в подобие трубы. Далее обрезаете торцы болгаркой так, что труба получилась максимально круглой.

Фото 9 Разметка огнеупора муфельной печи

Когда кирпичи нарезаны и собраны, стягиваете их проволокой и проверяете, насколько симметричной получилась конструкция.

3. Делаете 6 мм спираль из нихромовой проволоки, для чего накручиваете ее на любой, подходящий по диаметру круглый предмет, можно даже использовать карандаш.

Имейте в виду, что эксплуатация печи возможна только при условии непрерывного контроля температуры. Иначе это просто дорогая, но очень опасная игрушка. Единственный реальный  вариант датчика таких высоких температур (более 1000 градусов) – термопара. Платину для этого не надо искать, вполне подойдет такой вариант:

• железо-константан, 53 мВ/град, термо ЭДС;
• никель-железо, 34 мВ/град., термо ЭДС.  

Фото 10 Прокладка нагревательной спирали

4. Раскручиваете кирпичи и нарезаете на внутренней стороне под небольшим углом болгаркой борозды под спираль. Ровность их проверяете уровнем и располагаете так, чтобы витки шли от самого дна до верха. Категорически запрещено допускать соприкосновения витков – будет замыкание цепи. После нарезки борозд вставляете спираль и собираете всю конструкцию снова.

Фото 11 МП сделана своими руками

5. Выводите концы спирали и подключаете их к автомату 25 А.
6. Теперь берете подготовленный ранее стальной цилиндр, на дно его кладете шамотные кирпичи, нарезанные так, чтобы полностью закрыть все днище, заливаете их огнеупорным клеем. Далее помещаете собранную термоконструкцию и также заливаете пространство между бочкой и конструкцией огнеупорным составом.

Фото 12 Готовая конструкция помещается в стальной корпус

Включать можно только тогда, когда полностью высохнет вся конструкция. Через 3-5 дней после изготовления включите прибор на полную мощность, но не закрывайте крышкой – если где-то начинается испарение, отключите и оставьте еще на сутки.

Изготовление крышки

• Вырезаете из стали круг, идентичный по диаметру уже полностью собранной конструкции.
• Сверху на клей «садите» шамотный кирпич – он обеспечит достаточную герметизацию.

• Привариваете по бокам ручки, чтобы было удобно поднимать и снимать крышку, и щеколда для закрывания.

• По краю покрываете огнеупорным силиконом, перед этим обязательно обезжиривается поверхность (подойдет даже «Уайт-Спирит»).

Напомним, когда печь работает, она должна быть закрыта. Излишнее попадание воздуха внутрь приведет к быстрому износу нихрома.

Самая простая муфельная печь для керамики

Для изготовления такого простейшего прибора понадобится только обычная электрическая плитка, глиняный горшок и кусок шамотного кирпича.

• Ставите на печку кусок кирпича так, чтобы обжигаемая керамика не касалась спирали на плитке и закрываете ее горшком. Мощность регулируете терморегулятором.
• Теперь наблюдаете за горшком – как только сквозь его стенки начинает словно просвечиваться красный свет, засекаете время на обжиг. Как правило, это 10-12 часов.

Муфельная печь из горшка

Техника безопасности

1. Работать с печкой можно только при условии, что есть заземление.
2. Запрещено приступать к работе, если есть сколы или трещины на корпусе.
3. Запрещено прикасаться к прибору во время работы.
4. Категорически запрещено трогать работающую спираль.
5. Во время работы за печью необходим постоянный присмотр.

Несмотря на относительную простоту изготовления, среди домашних мастеров такой прибор не сильно распространен. «Виной» этому высокие расходы на электричество. Кто-то считает, что можно сделать муфельную печь и на дровах – ну если получится найти полено, у которого теплотворная способность 14000 ккал/кг, тогда да, получится. Хотя все же лучше в качестве таких «дров» использовать кузнечный горн – именно в таких условиях и была изобретена первая в истории подобная печь.

Если у вас еще остались вопросы, как сделать муфельную печь своими руками, посмотрите видео инструкцию.

Видео 2 Муфельная печь своими руками

Источник: www.PortalTepla.ru

Эта печь создана по аналогии печи, описанной в этой статье. В отличие от первой, она предназначена в основном для отжига изделий из глины, керамики, стеклянного эмалирования, но это совсем не значит, что эта печь не подходит для плавки металлов. По словам автора, в ней можно плавить многие цветные металлы. Особенность печи в том, что нагревательные спирали здесь наматываются самостоятельно. Это позволяет сделать печь любых размеров и формы.

Стоимость материалов для такой печи без учета стоимости контроллера питания и прочего обходится в районе 70$. Работает печь от источника питания в 120В. Печь можно настроить под различные нужды, подбирая необходимую длину нагревательного элемента, а при его поломке его можно легко заменить. Если покупать абсолютно все комплектующие, такая печь обойдется чуть больше 200$.

Важно!
В печи используются нагревательные элементы открытого типа, касаться их или непосредственно печи при ее работе нельзя, так как есть риск получить удар током. Помимо этого сама по себе печь может нагреваться примерно до 1000^oC. Работать нужно в перчатках, очках и других необходимых мерах защиты.

При плавке металлов также могут выделяться ядовитые пары, вдыхать их нельзя. Для безопасности печь рекомендуется заземлить. Касаться питающих проводов при работе печи тоже нельзя.

В качестве материалов можно использовать только огнеупорные элементы или бетон.

Материалы и инструменты для самодельной печи:
— шесть огнеупорных кирпичей (они должны быть мягкими, так как в них делаются канавки под спираль);
— два стальных болта и 4 гайки;
— кусок провода для подключения печи, который может выдержать ток как минимум 15А;
— два хомута (можно купить в строительном магазине);
— автономный контроллер для печи ICS;
— катушка провода Kanthal A;
— стальной стержень
— пару досок;
— шуруповерт;
— молоток и гвозди.

Рекомендуется также приобрести: термопара типа «К», пирометр для контроля температуры (должен выдерживать как минимум 1100^oС).

Из инструментов: плоская отвертка, пила, Cordless Drill с небольшими битами, небольшой напильник, игольчатые плоскогубцы и другое.

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Делаем основу печи
Печь сделана таким образом, что ее нижняя часть нагревается, поэтому устанавливать ее можно только на бетон или другую не горящую поверхность. Пол образуют два кирпича, а на все четыре стенки уйдет 12 кирпичей. Две стенки собираются из цельных кирпичей, а две другие из половинок. Конечно, количество кирпичей будет зависеть от их толщины, ширины и длины.

Ну а далее в кирпиче нужно проделать канавки, удобнее всего это делать таким приспособлением, как у автора. Работать нужно в средствах защиты дыхания, так как работа образует много пыли. Для доработки каналов можно пользоваться напильником. Ширина подбирается в зависимости от диаметра спирали, ну а форма лабиринта заметна на фото. В заключении, чтобы печь не развалилась, она стягивается металлическим хомутами с помощью отвертки.

Шаг второй. Наматываем спираль
Спираль автор делает сам из катушки провода. Это обходится дешевле, да и спираль можно сделать любых размеров. Чтобы сделать эту процедуру проще, понадобится пару деревянных досок, гвозди, молоток, стальной стержень и шуруповерт. Из досок нужно сбить простой «П»- образный каркас как на фото, а затем вставить в него стальной стержень. Теперь к стальному стержню подключается шуруповерт и на нем выставляются самые маленькие обороты. К стальному стержню крепится конец провода и производится намотка. На концах спирали нужно поделать петли для подключения. Эти петли можно удобно намотать с помощью того-же шуруповерта.

Шаг третий. Устанавливаем нагревательные элементы
Вот и все, теперь можно переходить к очередному, практически окончательному этапу сборки. В изготовленные канавки можно устанавливать нагревательные элементы. Для таких целей автору понадобилось изготовить скобы для крепления. Эти скобы делаются также из того провода ,что и нагревательный элемент. Нужно отрезать нужные по длине куски и согнуть их потом в виде буквы «U». В кирпичах, в нужных местах крепления сверлятся сквозные отверстия, а затем вставляются эти скобы и скручиваются с другой стороны.

Шаг четвертый. Подводим электричество к печи
Теперь к печи можно подключать электричество. Это очень ответственный момент, так как при неправильном монтаже нагревательный элемент сразу отгорит, ну или будет плавиться изоляция проводов. Чтобы нагревательный провод не был слишком горячим в месте соединения с кабелем, нужно сделать на концах спирали петли и хорошо их скрутить. Далее нам понадобятся болтики с гайками и кусок мощного провода, который может выдержать ток как минимум 15А. Если взять меньше, он может греться, а это очень небезопасно. Провод желательно чтобы был одножильный, он надежнее будет закреплен в месте подключения.

Поскольку печь имеет заземление, то лучше всего выбрать трехжильный кабель, ну или можно просто заземлить печь через отдельный провод. Концы нужно зачистить от изоляции и хорошенько стянуть их болтиками с гайками в месте контакта. Крепить лучше всего двумя гайками, как на фото. Это позволяет в значительной степени отвести тепло от питающих проводов. Еще для таких целей можно купить специальные контакты с изолирующими керамическими прокладками.

Печь подключается через блок управления ICS, который автор приобрел здесь. Но этот контроллер имеет не слишком широкий диапазон управления температурой и даже на самых низких настройках печь разогревается довольно сильно. Если вам нужно получить более широкий диапазон регулировок, то лучше всего приобрести ПИД-регулятор. По стоимости он обойдется примерно в столько же (около 84$).

Шаг пятый. Тестирование печи
Вот и все, печь готова для тестирования. Как можно отметить, собирается она не сложно, а в деле очень полезна. В качестве крыши автор использовал еще один огнеупорный кирпич. В нем сверлится отверстие и устанавливается термопара. При минимальных настройках печь разогревается до 500^oC, а при максимальных раскаляется до 1100^oC. Управлять печью очень просто и удобно. Работать нужно обязательно в перчатках, сделанных их негорючего материала. Если в печь во время работы нужно заглянуть, необходимо сдвинуть верхний кирпич. Нагревается печь довольно быстро.

Если покупать абсолютно все комплектующие и собирать печь четко по этой инструкции, она обойдется порядка 230$. Сюда войдет стоимость термопары, пирометра, контроллера ICS, а также стоимость проводов питания.

В заключении следует отметить, что эта печь работает от питания в 120В, при источнике питания в 220В понадобится другой диаметр провода и его длина. Правильно вычислить необходимую длину и диаметр нагревательного провода можно по формуле или воспользоваться калькулятором, которых полно в интернете.

Источник: USamodelkina.ru

Как сделать печь для обжига керамики своими руками

Классификация

Специальные печи для обжига производятся промышленно. Среди них есть и профессиональное оборудование, которое стоит довольно дорого (от 35 тыс. рублей). Однако покупать такие устройства необязательно. Их можно сделать и своими руками.
Существует несколько классификаций печей для обжига. Одним из наиболее важных критериев является рабочая температура.

Наивысшая категория – это оборудование, где нагрев производится до 1400-2000 °С.

Следующая группа – это печи, функционирующие при температуре 900-1400 °С. При умеренных показателях работают агрегаты третьей категории (400-900 °С). И последняя группа характеризуется низкотемпературным режимом (до 500 °С). Наиболее выгодными являются печи с возможностью регулировать температуру.

В зависимости от используемых источников энергии подобные устройства для обжига подразделяются на электрические, газовые и твердотопливные. Промышленные образцы бывают только первого и второго типов. Что касается оборудования, работающего на дровах, то это могут быть только самодельные печи. Использование твердого топлива не способно обеспечить нагрев до высоких температур.

Еще одним важным показателем работы печи является ее мощность. Для небольших агрегатов с объемом камеры до 50 л необходимо руководствоваться следующим правилом: 100 Вт на каждый литр. Если же агрегат отличается большими объемами камеры (100-500 л), соотношение будет другим: 50-70 Вт на 1 л.

По конфигурации печи разделяются на три вида:

1. Колпаковые.
2. Трубчатые с вертикальной загрузкой.
3. Камерные с горизонтальной загрузкой.

К преимуществам трубчатых устройств можно отнести равномерное распределение в них жара. Два других вида больше подходят для серийного производства и обжига крупных изделий. Недостаточно опытным мастерам подойдут печи, оборудованы смотровым окошком, позволяющим контролировать процесс обжига.

Современные агрегаты оснащаются огнеупорными элементами, изготовленными из качественных материалов, которые отличаются небольшой массой и низкой теплопроводностью. Тяжелые конструкции с использованием шамота уже ушли в прошлое.

Цена оборудования

При наличии достаточных финансовых средств можно приобрести хорошую заводскую печь стоимостью примерно 30 тыс. руб. Если же нужно настоящее профессиональное оборудование, оно обойдется в 100-200 тыс. руб. Однако можно попробовать соорудить подобное устройство для обжига глины своими руками. Далее речь пойдет о технологии изготовления 30-литровой электропечи, работающей от сети 220 В.

Изготавливаем устройство сами

Подобные агрегаты разделяются на следующие два вида: муфельные и камерные. Первые получили свое название от цельной огнеупорной камеры – муфеля, за которым, как правило, скрывается нагревательный элемент.

В камерном отопительном устройстве ТЭН проложен прямо внутри конструкции. Технология изготовления такого оборудования и будет описана далее в статье. Муфельная печь для обжига керамики отличается особой сложностью исполнения, поскольку огнеупорную камеру соорудить непросто. Кроме того, конструкция такой печи приводит к большим потерям тепла.

Начиная монтаж устройства, стоит запастись терпением и необходимыми материалами. Среди основных составляющих конструкции отмечают стальную коробку, огнеупорную камеру и нагревательный элемент.

Для создания печи подойдет корпус старой стиральной машины. Его также можно изготовить самостоятельно из оцинкованной стали. Размеры примерно таковы: длина и ширина – по 50 см, высота – около 1 метра.

Определившись с корпусом, необходимо позаботиться об установке печи. Для этого понадобится уголок или труба диаметром 15 мм, которую фиксируем ко дну. По краям сваркой прикрепляются ножки, для изготовления которых понадобится труба чуть большего диаметра.

Затем нужно укрепить верхнюю часть корпуса, дверцу и хотя бы одно ребро (то, на которое будут привариваться петли для створки).

На дно корпуса нужно разместить слой базальтовой ваты толщиной 10 мм. Чтобы защитить ее от смятия огнеупорной камерой, на материал следует уложить несколько отрезков уголка или профильной трубы. Поверх ваты укладывается лист металла.

Теперь переходим к монтажу огнеупорной камеры. Существуют разные виды материалов, которые могут быть использованы в процессе работы. Например, довольно эффективными являются огнеупорные волокнистые плиты. Их можно как приобрести определенного размера, так и разрезать самостоятельно. Для стенок и дверцы понадобится шесть штук.

Однако у этих плит есть недостаток – их цена. Потому воспользуемся шамотным кирпичом. Для соединения отдельных элементов кладки оптимальным вариантом станет мертель. Однако для этой цели вполне подойдет и огнеупорная глина либо специальная жаропрочная смесь. Чтобы кладка прочно держалась на стали, в состав добавляют до 30% цемента.

Кладочные работы необходимо выполнять очень аккуратно, чтобы кирпичи максимально плотно прилегали друг к другу. Толщина швов не должна превышать 5 мм. При необходимости бруски можно немного подпилить до требуемого размера.

Приступаем к кладке дна корпуса. Сначала нужно подготовить два разных раствора: один необходим для швов, второй – для укладки на металл. В последнем составе используется цемент. В смесь требуется добавить воду и размешать. Каждый кирпич нужно хорошенько смочить в жидкости, чтобы раствор не высыхал слишком быстро.

Далее процедуру необходимо повторить для стенок конструкции. Сначала размещается слой ваты, который в дальнейшем накрывается металлическим листом. Затем делается кладка. При расположении кирпича плашмя вату использовать необязательно.

Сложнее выполнять верхнюю часть конструкции. Для этого верхние бруски на стенках необходимо наклонить, и по ним уже размещать следующие кирпичи для получения формы трапеции.

В завершение выполняем кладку дверцы. По периметру нужно вырезать четверть так, чтобы полученный выступ заходил в ее проем.

Следующим шагом устанавливаем створку. Сначала привариваются петли, затем дверца плотно притирается. Нельзя допускать возникновения большого зазора между кирпичами на створке и в корпусе. Теперь понадобится некоторое время на то, чтобы печь подсохла.

Далее переходим к прокладыванию канавок, куда будет монтироваться нагревательная спираль, изготовленная из нихромовой или фехралевой проволоки. Толщина изделия должна быть 1,5 мм, а диаметр витков – 12 мм.

Канавки изготавливаем такими, чтобы спираль полностью помещалась в них.

Чтобы иметь возможность менять температурный режим, спираль прокладываем в два контура. Ее окончания выводятся наверх. Там нужно установить керамическую пластину, которую можно взять с конфорки. Концы проволоки крепятся болтами.

Для регулировки температуры устанавливается переключатель, оснащенный пятью контактами: 2 и 3 с разных сторон. К двум из них подсоединяются фаза и ноль. Провода от керамической пластины подключаются к трем контактам. Одним из кабелей замыкаются крайние поверхности соприкосновения изделия.

При правильном подсоединении печь для обжига глины будет иметь три разных температурных режима. На первом нагрев получится минимальным, что достигается подключением обоих контуров последовательно. Средний температурный режим будет при подсоединении только одного из контуров. При этом нужно подсоединять нижний элемент, чтобы хорошо прогревались и те изделия, которые будут стоять в самом низу. И максимальная температура получится при подключении обоих контуров параллельно.

Наша печь для обжига керамики практически готова к эксплуатации. Но прежде чем ее использовать, агрегат необходимо хорошо просушить. Для этого печь нужно продолжительное время держать в тепле (возле обогревателя или на солнце). На просушку уйдет месяц, а то и два. Затем для окончательного удаления влаги печь должна поработать в низкотемпературном режиме, пока из нее не перестанет идти пар. Только после этого оборудование окончательно готово к использованию.

Правила эксплуатации

Электропечь разрешается включать исключительно в усиленную розетку. Можно также пустить прямо от щитка провод большого сечения. Кроме того, нелишней будет установка автоматического выключателя.

Поскольку эта модель устройства имеет в наличии оголенные провода, с ней необходимо быть предельно осторожным. Нельзя касаться спиралей работающей печи. Чтобы избежать возникновения несчастных случаев, рекомендуется поставить на дверцу концевой выключатель, который отключит агрегат при открытии створки. Если вы не очень сильны в электрических работах, обратитесь за помощью к специалисту, который поможет сделать устройство максимально безопасным, в том числе заземлить его.

Самодельная электропечь для создания керамики, отжига металлов, изделий из глины

Эта печь создана по аналогии печи, описанной в этой статье. В отличие от первой, она предназначена в основном для отжига изделий из глины, керамики, стеклянного эмалирования, но это совсем не значит, что эта печь не подходит для плавки металлов. По словам автора, в ней можно плавить многие цветные металлы. Особенность печи в том, что нагревательные спирали здесь наматываются самостоятельно. Это позволяет сделать печь любых размеров и формы.

Стоимость материалов для такой печи без учета стоимости контроллера питания и прочего обходится в районе 70$. Работает печь от источника питания в 120В. Печь можно настроить под различные нужды, подбирая необходимую длину нагревательного элемента, а при его поломке его можно легко заменить. Если покупать абсолютно все комплектующие, такая печь обойдется чуть больше 200$.

Важно!
В печи используются нагревательные элементы открытого типа, касаться их или непосредственно печи при ее работе нельзя, так как есть риск получить удар током. Помимо этого сама по себе печь может нагреваться примерно до 1000 o C. Работать нужно в перчатках, очках и других необходимых мерах защиты.

При плавке металлов также могут выделяться ядовитые пары, вдыхать их нельзя. Для безопасности печь рекомендуется заземлить. Касаться питающих проводов при работе печи тоже нельзя.

В качестве материалов можно использовать только огнеупорные элементы или бетон.

Материалы и инструменты для самодельной печи:
— шесть огнеупорных кирпичей (они должны быть мягкими, так как в них делаются канавки под спираль);
— два стальных болта и 4 гайки;
— кусок провода для подключения печи, который может выдержать ток как минимум 15А;
— два хомута (можно купить в строительном магазине);
— автономный контроллер для печи ICS;
— катушка провода Kanthal A;
— стальной стержень
— пару досок;
— шуруповерт;
— молоток и гвозди.

Рекомендуется также приобрести: термопара типа «К», пирометр для контроля температуры (должен выдерживать как минимум 1100 o С).

Из инструментов: плоская отвертка, пила, Cordless Drill с небольшими битами, небольшой напильник, игольчатые плоскогубцы и другое.

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Делаем основу печи
Печь сделана таким образом, что ее нижняя часть нагревается, поэтому устанавливать ее можно только на бетон или другую не горящую поверхность. Пол образуют два кирпича, а на все четыре стенки уйдет 12 кирпичей. Две стенки собираются из цельных кирпичей, а две другие из половинок. Конечно, количество кирпичей будет зависеть от их толщины, ширины и длины.

Ну а далее в кирпиче нужно проделать канавки, удобнее всего это делать таким приспособлением, как у автора. Работать нужно в средствах защиты дыхания, так как работа образует много пыли. Для доработки каналов можно пользоваться напильником. Ширина подбирается в зависимости от диаметра спирали, ну а форма лабиринта заметна на фото. В заключении, чтобы печь не развалилась, она стягивается металлическим хомутами с помощью отвертки.

Поскольку печь имеет заземление, то лучше всего выбрать трехжильный кабель, ну или можно просто заземлить печь через отдельный провод. Концы нужно зачистить от изоляции и хорошенько стянуть их болтиками с гайками в месте контакта. Крепить лучше всего двумя гайками, как на фото. Это позволяет в значительной степени отвести тепло от питающих проводов. Еще для таких целей можно купить специальные контакты с изолирующими керамическими прокладками.

Печь подключается через блок управления ICS, который автор приобрел здесь . Но этот контроллер имеет не слишком широкий диапазон управления температурой и даже на самых низких настройках печь разогревается довольно сильно. Если вам нужно получить более широкий диапазон регулировок, то лучше всего приобрести ПИД-регулятор. По стоимости он обойдется примерно в столько же (около 84$).

Шаг пятый. Тестирование печи
Вот и все, печь готова для тестирования. Как можно отметить, собирается она не сложно, а в деле очень полезна. В качестве крыши автор использовал еще один огнеупорный кирпич. В нем сверлится отверстие и устанавливается термопара. При минимальных настройках печь разогревается до 500 o C, а при максимальных раскаляется до 1100 o C. Управлять печью очень просто и удобно. Работать нужно обязательно в перчатках, сделанных их негорючего материала. Если в печь во время работы нужно заглянуть, необходимо сдвинуть верхний кирпич. Нагревается печь довольно быстро.

Если покупать абсолютно все комплектующие и собирать печь четко по этой инструкции, она обойдется порядка 230$. Сюда войдет стоимость термопары, пирометра, контроллера ICS, а также стоимость проводов питания.

В заключении следует отметить, что эта печь работает от питания в 120В, при источнике питания в 220В понадобится другой диаметр провода и его длина. Правильно вычислить необходимую длину и диаметр нагревательного провода можно по формуле или воспользоваться калькулятором, которых полно в интернете.
Источник

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Делаем печь для обжига керамики своими руками

Если перед вами образовалась необходимость в печи для обжига керамических изделий, а в частности, кирпича, то можете последовать по одному из этих вариантов: приобретение или собственное воздвижение конструкции. Она ещё именуется муфельной. Её нагревательные составляющие могут развивать температуру до крайних значений, позволяющих обжигать керамику. Также такая печь позволит проводить плавку металлов и закалку стали. И всё это вы будете проводить в собственном доме или мастерской.

Данная печь может функционировать на газовой или электрической основе. Вторую создать своими усилиями невозможно.

По конструктивным спецификам печь может быть с наличием труб и колпаков. Первые устраиваются горизонтально, вторые – вертикально. Также можно устроить печь с горшками.

Печь для обжига

Как сделать печь для обжига керамики:

Процесс самостоятельного создания печи начинается с наличия газовой плиты, которая уже не годна к эксплуатации. Она станет корпусом будущей печи. С неё нужно устранить все пластиковые компоненты (если есть). Если её нет в вашем распоряжении, то можно самостоятельно сделать сварку корпуса, задействовав листовую сталь. Её минимальная толщина – 2 мм.

Схема печи для обжига керамики

Обжигать кирпичи в домашних условиях станет возможно, если вы грамотно устроите теплоизоляцию создаваемой печи. Эта характеристика будет мощно воздействовать на КПД установки.

Организуя внутреннюю термоизоляцию, работайте с огнестойким кирпичом (шамотным). Для внешней тепловой изоляции годится перлит. Он существенно сократит тепловые потери во внешнюю среду. Вместо него есть подходящий вариант – базальтовая вата. А асбест здесь совершенно не подойдёт. Поскольку, когда он нагревается, то выделяются канцерогенные элементы.

Внутри печи должны присутствовать составляющие для нагрева. Обычно это специальные спирали. Их можно создать из таких видов проволоки: нихромовой, либо фехралевой. В любом случае её допустимая толщина – 1 мм. При использовании первого варианта вы гарантируете наличие превосходной пластичной спирали, стойкой к коррозии.

Печь для обжига керамики

В случае применения второго варианта, вы обеспечите себе неплохую экономию. Низкий ценовой параметр обусловлен тем, что в такой проволоке малая пропорция алюминия.

Для воздвижения задуманной печи заранее создайте арсенал необходимых материалов и инструментов. Скорей всего вам будет нужна и глина. Необходимый инструментарий таков:

болгарка; сварочная техника; ножницы по металлу; средства для защиты от потенциальных травм (ожоги).

Требующийся запас материалов:

сталь (уголки из неё); огнестойкий кирпич; термоустойчивый силикон; огнестойкая смесь; базальтовая вата; проволока (один из двух указанных типов).

Если вы создаёте такую печь не на основе газовой плиты, то вам необходимо листовое железо. Оно заранее раскраивается болгаркой. Какую бы печь по направленности (по вертикали или горизонтали) вы не желаете создать, вам нужно следовать по одной технологии.

На обозначенном листе раскраиваете прямоугольную полосу необходимых параметров.

Затем заготовку согните в трубу. Здесь нужно сформировать шов. Для этого потребуется сварочная техника. Для обороны от коррозии покройте её огнестойкой краской. Здесь нужно несколько слоёв.

После образования цилиндра к нему приваривайте окружность. Она станет его днищем. Её сделайте также из железного листа. Её диаметр должен соответствовать диаметру этого цилиндра.

Стенки корпуса и днища необходимо усилить. Для чего подойдёт стальная арматура. При вычислении размеров корпуса учитывайте то, что его некоторое внутреннее пространство будет занято термозащитным слоем и шамотным кирпичом. Этот кирпич ложится на состав, в который включена глина.

Также корпусом может послужить и холодильник. Его днище и стенки усиливаются по такой же методике. Только здесь применяются стальные уголки.

Внутренние стороны стенок корпуса защитите базальтовой ватой. Её нужен очень толстый слой.

Шамотный огнеупорный кирпич для кладки печи:

Как уже было замечено, в создании печи применяется шамотный кирпич. Его нужно семь штук. Их следует состыковать. Рекомендуется укладывать изделия в форме трубы. Она затем станет функциональной камерой печи и будет выступать.

Шамотный огнеупорный кирпич

Укладка кирпичей в камере проходит на состав, включающий в себя глину. Заранее все используемые кирпичи укладываете в ряд. На каждом делайте отметку для резки. Наличие отметок позволит затем (после самой резки) устроить из них трубу. Резка проводится болгаркой. Также, для удобства кладки, кирпичи можно пронумеровать. На их внутренней основе устройте канавки, в которые затем просунете проволоку. Но заранее из проволоки создайте спираль. Её параметр – 6 мм. Для соблюдения данного показателя проволоку намотайте на специальный электрод или карандаш. Сформированную спираль прикладывайте к кирпичу и рассчитывайте разметки для будущих канавок. Канавки вырезаются тем же инструментом.

Монтаж проволоки должен получиться строго по спирали. Спиральная форма должна быть по всей длине, от днища до верха. Исключены всякие контакты витков. Иначе случится замыкание.

Если вы сооружаете печь и задействуйте кирпич, то готовьте состав, необходимый для его кладки, с включением глины высочайшего качества. Обязательное требование к ней – однородность. Её лучше покупать в надёжных магазинах.

При строительстве печи по обозначенной технологии выводите проволоку для подключения к автомату. Поэтому между стыкующимися кирпичами устройте специальный канал. Для него нужны заранее подготовленные отрезанные элементы плитки.

Как бы вы не сооружали печь, по методике с кирпичами или стального корпуса, все применяемые материалы должны обладать высочайшим качеством. Ведь печь ожидают серьёзные термические испытания.

Как видите, самостоятельное создание такой печи – дело, вполне осуществимое.

Печь для обжига керамики своими руками видео:

Виды печей для обжига глины и мастер-класс по изготовлению печи своими руками

Керамические изделия — это целое искусство, но, чтобы они были прочными, изделия необходимо обжигать, а для этого необходима печь для обжига керамики, которую можно сделать своими руками. Но прежде чем делать печь, необходимо определиться, какого типа она будет.

Виды печей

Печи имеют разновидность в зависимости от используемого топлива:

• Дровяные.
• Газовые.
• Электрические.

Первый вариант печей чаще используется в домашних мастерских и устанавливается в основном на открытом воздухе, если мастерская маленькая. Газовые печи могут работать как на пропане, так и на натуральном газе. В основном гончары используют электрические печи, которые имеют множество плюсов: быстро нагреваются, их можно установить даже в маленьких мастерских и сделать электрическую печь для обжига керамики своими руками довольно просто.

Электрические печи также делятся на два вида:

• Муфельные — это печи, в которых нагревательный элемент располагается вокруг цельной емкости из огнеупорного материала (муфеля).
• Камерные — это печи, в которых нагревательный элемент находится внутри.

Любого вида печь для обжига глины можно сделать своими руками и ее стоимость обойдется в несколько раз ниже, чем покупать готовую.

Делаем печь своими руками

Дровяные печи

Дровяные печи для обжига керамики делаются в основном из кирпичной кладки, хотя печь может быть выполнена и из бочки, но в любом случае ее необходимо будет обложить огнеупорным кирпичом. Для этого в первую очередь необходимо подготовить фундамент, только после этого приступать к кладке кирпича. Фундамент делается также из кирпича. Затем на фундамент необходимо установить корпус, каким он будет, в виде бочки или из кирпича, каждый решает сам. Но корпус из бочки удобен тем, что отверстие для дров достаточно будет прорезать, на это уйдет минимум времени, а строительство кирпичного корпуса займет гораздо больше времени и сил.

Прорезав отверстие для дров, и вырезав дно, переходим к следующему этапу. Устанавливаем бочку на фундамент и обкладываем внутри кирпичом до самого верха. В середине кладки необходимо установить решетку, на которой будут обжигаться изделия. Крышкой послужит дно, которое было вырезано с бочки.

Вот такая дровяная печь для обжига керамики у вас должна получиться. Такую печь можно устанавливать только на улице. Сегодня дровяной обжиг керамики встречается все реже, так как для нужной температуры приходится долго ждать, прежде чем отправить изделие в печь. Да и к тому же печь на дровах пригодна только для маленькой партии обжога.

Источник: pvsservice.ru