Муфельная печь принцип работы

Муфельная печь принцип работы

Содержание

Муфельная печь предназначена для равномерного нагревания веществ до разных температур. Присутствующий в ней муфель, защищает нагреваемый предмет от прямого воздействия продуктов горения.

Различают муфельные печи по нескольким критериям.

  • По источнику нагревания.
  • По режиму обработки.
  • По конструктивным данным.

Источником нагревания муфельной печи может быть газ или электричество.

Режим обработки бывает:

  • в обычной (воздушной) атмосфере;
  • в особом газовом окружении – водород, аргон, азот и другие газы;
  • при вакуумном давлении.

Конструктивно муфельные печи делятся на печи:

  • верхней загрузки;
  • горизонтальной завалки;
  • колпаковые – печь отделается от пода;
  • трубчатые печи.

Кроме этого, существует несколько видов печей по тепловым показателям:

  • печи с небольшой температурой: 100 — 500 градусов;
  • печи со средней температурой: 400 — 900 градусов;
  • печи с большой температурой: 400 — 1400 градусов;
  • печи с очень высокой температурой: до 1700 — 2000 градусов.

Примечание. От температурного режима муфельной печи прямо пропорционально зависит ее стоимость, т.е,, чем выше максимальная отметка температуры, тем дороже будет печь.

К преимуществам муфельных печей относится защита обогреваемого вещества от продуктов горения топлива или испарений нагревательных элементов и равномерный его нагрев по всей камере.

В случае выхода из строя муфеля, конструкция печи позволяет оперативно произвести его замену, что значительно облегчает проведение ремонта.

Недостатком является небольшая скорость нагрева (хотя это не всегда необходимо). В муфельной печи невозможно производить скоростные режимы нагрева. Это связано с тем, что необходимо время для нагрева муфеля. Что влечет за собой еще один недостаток – дополнительные затраты энергии на разогрев.

Принцип работы муфельной печи

Основная составляющая муфельной печи – это муфель, который изготавливается чаще всего из керамики. Этот материал является универсальным для изготовления печи разного рода. Бывают еще корундовые муфели, но их применяют только в химической среде.

Вокруг муфеля наматывается обогревательный элемент в виде проволоки и замазывается это керамической обмазкой.

Вокруг муфеля располагается теплоизоляционный материал и все это обшивается металлическим корпусом из листа металла толщиной 1,5-2 мм.

Так как нагрев печи начинается вокруг муфеля, то достичь больших температур (выше 1150 градусов) не представляется возможным. В связи с этим производители разработали специальный волокнистый материал для изготовления муфеля, который позволяет располагать нагревательные элементы изнутри. Это дает возможность увеличить температурный предел муфельных печей. Но недостатком волокнистого материала является его недолговечность: под действием газовых испарений, солей и масел от нагреваемого материала волокно разрушается.

Сегодня для высокотемпературных муфельных печей применяют японские очень качественные нагревательные элементы, которые позволяют достигать в печи температуры до 1750 градусов.

Печи, работающие на газообразном топливе, изначально имеют более высокие температурные показатели.

Для более равномерного нагрева рабочей камеры некоторые производители встраивают вентиляцию. А для вывода продуктов сгорания существует вытяжной механизм, который через трубу выводит дым и пар из печи.

Для контроля и регулирования температуры в печи используется электронный терморегулятор, который соединяется с нагревателем и термопарой. Терморегулятор позволяет контролировать не только температуру, но и время выдержки изделия в печи. Причем эти показатели имеют очень высокую точность, особенно в лабораторной муфельной печи, ведь от их значения и полученного результата зависит точность проводимых исследований.

Применение муфельных печей

Муфельная печь нашла широкое распространение, в первую очередь, как оборудование для термообработки металлов. Но, благодаря своим достоинствам, муфельная печь (купить которую можно в любом регионе России) намного расширила область своего применения, и это:

  • термообработка металлов (закалка, отпуск, отжиг, старение);
  • обжиг керамических материалов – окончательный этап обработки керамики;
  • озоление – превращение в золу исследуемого вещества без сгорания для проведения обследования;
  • кремация;
  • пробирный анализ – способ выявления и отделения драгоценных металлов (золота, серебра, платины) из руды, сплавов, готовых изделий;
  • высушивание – отделение влаги в виде воды или другого жидкого вещества из материалов;
  • стерилизация инструментов в медицине (стоматологии).

Термообработка металлов может производится в домашних условия, в лабораторных или в промышленных масштабах. Исходя из этого существует целый модельный ряд муфельных печей с разными объемами рабочей камеры, мощностями и максимальной температурой нагрева. Для личного применения можно купить муфельную печь для закалки ножей, для исследований подойдет муфельная печь лабораторная.

Для термообработки металлов и сплавов муфельная печь должна обладать особыми характеристиками.

В первую очередь, муфельная печь для закалки металла, отпуска и прочего должна иметь очень хорошие изоляционные характеристики. Обычно они обеспечиваются несколькими слоями: огнеупорным кирпичом, волокном из керамического материала и защитным кожухом из листового металла. Дно печи должно быть оборудовано специальными карбидокремниевыми плитами и добавочным поддоном для защиты от ударов обогревательных элементов при загрузке и выгрузке. И самое главное, электрическая муфельная печь должна иметь специальные нагревательные спирали из высококачественного сплава для обеспечения достаточно большой температуры обогрева – до 1400 градусов.

Муфельная печь лабораторная (цена зависит от мощности и конструктивных особенностей) может быть использована для нагревания материалов разного состава.

Муфельная печь для обжига керамики применяется в художественных и гончарных мастерских. Кроме обжига в ней проводится нагревание опок, расплавление стекла. Муфельная печь для керамики обладает температурным режимом до 1300 градусов и оснащается автоматическим регулятором, позволяющим медленно нагревать и охлаждать изделия без температурных скачков. Такой плавный переход необходим и когда производится обжиг глины в муфельной печи.

Купить муфельную печь для керамики можно прямо у производителя, что значительно снижает ее стоимость.

Примечание. Муфельная печь для обжига часто снабжается съемными нагревательными элементами, которые легко можно заменить при выходе из строя.

Муфельная печь для обжига керамики (цена зависит от размеров, мощности, способа загрузки и комплектации) может быть объемом внутренней камеры от 1л до 200 л и даже больше. Конструкция печи может быть круглой с загрузкой сверху, камерной с загрузкой впереди, есть колпаковые печи. Поэтому муфельная печь для обжига керамики, купить которую можно даже для домашнего использования, доступна для обширного поля деятельности любого мастера.

Для работы с драгоценными металлами, а также в стоматологии отлично подойдет маленькая муфельная печь или даже мини муфельная печь, объем рабочей камеры которой около двух литров.

Задумываясь о том, сколько стоит муфельная печь, следует учесть потребные характеристики, которые должны присутствовать в ней, и выбрать хорошего производителя. Муфельные печи российского производства получили хорошие отзывы среди потребителей и имеют неплохую ценовую политику.

Широкий модельный ряд позволяет выбрать муфельные печи РФ разной конструкции: горизонтальные и вертикальные муфельные печи с необходимым расположением загрузки, лабораторные муфельные печи (в Самаре находится производственная база).

Известны своим качеством муфельная печь Накал. Такая муфельная печь (купить в Москве ее можно сразу с доставкой), получила много положительных отзывов от ведущих предприятий различного направления.

Муфельная печь (купить в СПб можно разные модели) компании Электроприбор также хорошо себя зарекомендовала среди покупателей.

Хорошего качества является белорусская муфельная печь (купить в Минске ее не будет проблемой, так как есть много интернет-магазинов, имеющих в ассортименте такие печи).

Некоторые мастера берутся за изготовление муфельной печи своими руками, так как заводская муфельная печь (цена которой все-таки не маленькая) им не по карману. Изготавливая печь самостоятельно необходимо большое внимание уделить выполнению муфеля. Для домашнего пользования муфель можно выполнять из огнеупорной глины, формируя рабочую камеру вокруг картонного каркаса. Когда глина высохнет, картон убирается. Только перед дальнейшей сборкой обязательно нужно обжечь глиняный муфель, чтобы он затвердел и приобрел необходимую твердость. Дальнейшая сборка ничем не отличается от заводской.

Но таких специалистов самодельщиков не так много, большинство потребителей все же предпочитают муфельную печь купить, цена выбирается по своим возможностям.

В муфельной печи производится нагревание различных материалов до заданной температуры. Но такую задачу могут выполнять и другие печи. Особенность муфельных печей заключается в использовании муфеля, предохраняющего материал от воздействия топлива и продуктов сгорания. Для выполнения операции в таком агрегате, муфель с порцией металла, как правило, загружается в печь и нагревается до определенной температуры, обеспечивающей проведение того или иного процесса.

На различных предприятиях производится выпуск электрических и газовых муфельных печей, которые осуществляют операции, которые могут производить нагрев в обычной среде, а так же защитной газовой среде, а именно в водородной, гелиевой, азотирующей и т.д. Второй вариант – вакуумная среда. По своим конструктивным особенностям муфельные печи делятся на горшковые, колпаковые, горизонтальные и трубчатые. Конструкционные элементы выполняются из мягких сталей. Элементы, которым необходима защита от огня, изготавливаются из высокоглиноземистых огнеупорных материалов. Электрические нагреватели, как правило, состоят и нихрома, фехраля, лент или стержней.

Муфельные печи являются отличным инструментом для закалки, отжига, отпуска и нормализации металлов. Они способны производить плавку металлов, обжигать керамические изделия, выполнять кремацию, высушивание. Кроме этого, при их помощи проводятся лабораторные аналитические работы, выплавляются и выжигаются восковые фигуры, изготавливаются ювелирные и сувенирные изделия.

Принцип работы муфельной печи

Благодаря наличию муфеля, разогревание заготовок происходит равномерно. Соприкосновение горячих газов с металлом не происходит. Ввиду того, что обрабатываемый материал находится внутри закрытого короба, его обработка занимает больше времени, но качество выполняемой процедуры значительно повышается. На металле не будет иметься окалина, а значит, он будет иметь чистую поверхность.

При помощи вентиляции, которой оснащаются практически все установки, производит отвод вредных веществ, которые могут выделяться при нагревании. Устройства имеют регулятор температуры. Он предназначен для установки определенной температуры и ее регулировки в ходе процесса. В современных муфельных печах используется программирование, благодаря чему можно задать программу, которая выполнить определенную операцию.

В муфельных печах, как и любых других, имеются специальные нагревательные элементы, посредством которых и происходит разогрев металлов. Для того чтобы разогреть в муфеле объект, необходимы достаточно мощные нагреватели. Их может быть несколько, в зависимости от объема внутреннего пространства печи и количества разогреваемых муфелей.

Нагреватели открытого типа обладают более высокой скоростью разогрева. Значительный недостаток установок с нагревателями подобного типа – выделение вредных веществ, которые отрицательно влияют на качество обрабатываемого объекта. В особенности они вызывают коррозию.

В закрытых нагревателях не происходит воздействие внешних факторов. Они могут располагаться в самих муфелях, что позволяет рассчитывать на получение материала высокого качества, не нуждающегося в обработке. Основной недостаток, с которым сталкиваются предприятия, использующие закрытые муфельные нагреватели, это невысокая ремонтопригодность. При поломке нагревателя приходится менять камеру.

Муфель может изготавливаться из различных материалов, которые открывают различные возможности для обработки.

Применение муфельных печей

Керамическая муфельная печь позволяет снижать переход между температурами внутри установки и самого нагревателя. Керамика, используемая в ней, обладает высоким коэффициентом теплопроводности и плотностью, которая позволяет стенкам муфеля на протяжении долгого времени сохранять свои характеристики. Керамика хорошо переносит механическое воздействие. При этом использование скоростного режима нагрева практически невозможно, поскольку керамические стенки муфеля медленнее нагреваются и остывают. Они активно используются в различных сферах промышленности, обладают универсальностью и надежностью.

Другой вариант выполнения муфеля – керамическое волокно. Он не обладает всеми лучшими свойствами керамики или волокна, но при этом позволяет быстро нагреть материал и не требует больших мощностных затрат. Керамическое волокно обладает средней стойкостью к агрессивной среде.

Меньшую популярность имеет волокнистый муфель, поскольку требует повышенного внимания в процессе обработки металлом, подвергается механическому воздействию. Срок действия волокнистого муфеля достаточно ограничен, поскольку на него пагубно действуют вредные вещества, образующиеся при сгорании масла.

В муфельной печи можно производить различные виды термообработки.

При выполнении отжига, металл получает однородную зерненую микроструктуру. Охлаждение металла происходит медленно, что позволяет избежать появлению неравновесных структур. Для того чтобы добиться выделения упрочняющих частиц, необходимо производить нагрев металла, который подвергался отжигу, на низкую температуру.

Закалка металла подразумевает быстрое охлаждение материала. Муфельные печи способны справляться с поставленной задачей, поскольку охлаждение не зависит от типа печи, главное, чтобы установка была продуманна конструктивно, позволяя быстро погружать обрабатываемый объект в холодную жидкость, в качестве которой, как правило, выступает вода.

Муфельная керамическая печь отлично подойдет для проведения в ней отпуска материала. Это происходит благодаря тому, что она может на протяжении долгого времени сохранять необходимую температуру. При отпуске металлов важно, чтобы остывание происходило медленно. Тогда он имеет наилучшие характеристики. Металл приобретает повышенную пластичность, но ухудшается его прочность.

Наиболее популярной процедурой выполняемой в таких печах, является обжиг. При этом в обрабатываемом материале происходят физико-химические процессы, при помощи которых можно добиться увеличения прочности, твердости и химической стойкости. Керамические изделия, которые подвергаются отжигу в муфельной печи, обретают улучшенные характеристики.

В ней может производиться обжиг сырца. Результат процедуры – образование искусственного каменного материала, обладающего улучшенными характеристиками, не позволяющими размывать его водой. Глина, подвергнутая высоким температурам в муфельной печи, становится более надежной.

Муфельная печь используется в лабораториях. При ее помощи производится плавление элементов, из которых необходимо выделить золото или серебро. Данная процедура возможна благодаря тому, что такие элементы, как свинец, легко окисляются при термообработке, а золото и серебро – нет. Кроме этого, в нем можно производить высушивание различных материалов, для удаления из них влаги.

Муфельные печи имеет широкую сферу использования. Установки пользуются спросом и в промышленности, и для лабораторных испытаний.

Муфельная печь

Муфельная печь представлена оборудованием, обеспечивающим термическую обработку сырья и изделий. Отличительной чертой установки служит муфель, – отсек в рабочем объеме, – который защищает материал от взаимодействия с топливом и продуктами, выделенными в процессе горения.

Купить муфельную печь можно у дилеров, сотрудничающих с заводом – производителем. Также у них можно узнать, сколько стоит муфельная печь интересующего объема и характеристик. Различают несколько видов электрических муфельных печей:

  1. Муфельная печь лабораторная. С ее помощью производятся высокотемпературные испытания, изготовление материалов при температурном режиме до 1300°С. Для установки печи в помещении требуется сделать специальную подложку, которая предотвратит нагрев поверхности под оборудованием. Купить в Москве муфельную печь можно в специализированных магазинах, работающих от заводов.
  2. Муфельная печь для обжига керамики. Применяются в производстве изделий как завершающий этап обработки. С помощью установки производится закалка продукта. Еще оборудование используется для впекания краски в стенки изделия. Купить муфельную печь для керамики можно напрямую у фирм – производителей или через их представителей.
  3. Мини муфельная печь. Предназначена для обработки небольших изделий. Ее отличительной особенностью служит небольшое потребление электроэнергии, а также возможность самостоятельной транспортировки. Купить муфельную печь в Минске можно через интернет – магазин производителя.

Стоит отметить, что купить муфельную печь для обжига керамики можно оформив заказ на официальном сайте завода. Цена муфельной печи для обжига при этом будет ниже, чем если производить покупку через посредников. Оборудование отличается не только габаритами и технологическими особенностями, существует визуальное отличие установок. Муфельные печи бывают горизонтальные и вертикальные, от типа зависит способ загрузки сырья в рабочий объем.

Принцип работы муфельной печи

Нагрев обрабатываемого материала происходит равномерно, что обусловлено конструкцией печи. Цена муфельной печи выше других установок за счет более качественной обработки сырья. Принцип работы оборудования схож с работой вакуумной камеры тем, что поверхность изделия после обработки без окислений и окалин.

Вредные элементы из муфельной печи для керамики выводятся благодаря специально сконструированной системе вентиляции. Муфельные печи «Накал» имеют следующие отличительные особенности конструкции:

  1. Регулятор температурного режима. Функция позволяет выполнять обработку различных материалов. Также присутствует возможность изменять заданные параметры в процессе обработки.
  2. Программное обеспечение. Способствует облегчению проведения испытаний, сокращению обслуживающего персонала, соответственно, уменьшение материальных затрат на производство изделия.

Муфельные печи российского производства изготавливаются для применения отечественными заводами и лабораториями. Оборудование отличается качеством и надежностью. Установки в зависимости от рабочего объема оснащены различным количеством нагревательных элементов. В маленьких муфельных печах достаточно одного или двух нагревателей для обеспечения полноценной термической обработки. Нагревательные элементы различают 2-х видов: открытые и закрытые. Первые используются в муфельных печах для закалки металла, что объясняется высокой скоростью нагрева воздуха в рабочей камере установки. В закрытых муфельных печах производится обжиг глины и другие процессы, требующие отсутствия влияния внешних факторов.

При открытом нагреве установки происходит выделение вредных элементов, влияющих на качество сырья или изделия. Муфельные печи, произведенные в РФ, зачастую оснащены закрытой системой нагрева, что дает возможность гарантировать качество производимого материала в оборудовании. Следует учитывать, что ремонту такие установки практически не подлежат. При неисправности нагревателя необходимо заменять рабочую камеру.

Применение муфельных печей

Изготовление муфельных печей производится для разных направлений промышленности и других отраслей. Так, лабораторные муфельные печи в Самаре широко используются в:

  • стоматологии;
  • различных лабораториях: химических, геофизических. Цена на муфельную лабораторную печь зависит от параметров установки и ее производительности;
  • производстве ювелирных изделий;
  • пищевой промышленности;
  • производстве изделий из различных материалов: керамики, фарфора, воска, металла.

Чтобы купить муфельную печь, цена которой определяется технологическими особенностями оборудования, нужно связаться с официальными представителями заводов – производителей. Специальный муфельный отсек позволяет уменьшить переход между нагретым воздухом внутри рабочего объема и непосредственно нагревательным прибором. Муфель, выполненный из керамики, не устойчив перед механическими повреждениями. Это следует учитывать при обработке металлических изделий.

Для работы с металлическими предметами можно купить муфельную печь для закалки ножей. В ней присутствует возможность обработки различной лабораторной посуды. Также в муфельных печах лабораторного типа производят озоление различных остатков химического характера после обработки. Оборудование применяется для получения редких соединений, например, окиси хрома. Чтобы провести надежные испытания в стабильном температурном режиме, нужно купить муфельную печь в СПб или другом городе, где работают официальные дилеры от заводов, производящих установки для термических обработок материалов. Печи широко применяются в испытательных отделах промышленных предприятий. В них производят исследования материалов под воздействием внешних факторов и различного топлива.

Читайте также:  Магнит сердечко своими руками
Оценить статью
Добавить комментарий