Реферат на тему: «Изготовление печей для обжига керамики своими руками»
Работу выполнила:
студентка группы КД-21 Сиднева С. Е.
Преподаватель: Козицын И.П.
Санкт-Петербург
План
I. Введение
II. Основная часть
1. Способ первый. Изготовление камерной печки из холодильника или стиральной машины
2.Способ второй. Делаем печку, не имея под рукой металлического корпуса.
3. Пример упрощенной задачи для расчета материалов, необходимых для печи.
III. Заключение
Введение
Технология изготовления муфельной печи
«Заводские» печи, тем более профессионального назначения, стоят очень дорого (свыше 35 000 рублей), но народные умельцы научились делать устройства для обжига собственноручно. Стоит заметить, что по типу используемого топлива такие печи могут быть:
· электрическими;
· газовыми;
· на дровах.
Мы рассмотрим только первый, поскольку добиться требуемой температуры, сжигая древесину, будет достаточно трудно. Начнем с электрического оборудования. По способу расположения данные печи для обжига могут быть:
· муфельными (в них греющие элементы находятся вокруг герметичного сосуда (муфеля), выполненного из шамотного материала; с помощью таких печей зачастую обогреваются русские школы);
· камерными (прибор нагрева располагается внутри).
Второй вариант для домашнего изготовления больше подходит, т. к. соорудить большой муфель своими силами достаточно трудно, да и теплопотери у муфельной конструкции высокие. Рассмотрим, как можно изготовить камерную печь.
Способ первый. Изготовление камерной печки из холодильника или стиральной машины
Для подобной конструкции потребуется всего три основных элемента:
· металлический корпус (подойдет стиралка или холодильник);
· нагревательные спирали;
· камера, выполненная из шамотного материала.
Когда все необходимое для работы готово, приступаем непосредственно к процессу изготовления.
1. Вначале укрепляет дно металлического корпуса. Применяем с этой целью стальной уголок (как вариант – его можно заменить обыкновенной трубой диаметром в 1,5 сантиметра). Привариваем кусочки уголков/труб по углам днища – они послужат нам опорными ножками.
2. Кроме того, нам нужно аналогичным образом укрепить верхнюю часть коробки, дверки и как минимум одну и сторон (ту, к которой впоследствии будут наварены дверные петли).
3.На дно корпуса укладываем 1-сантиметровый слой базальтовой ваты (аналогичный слой необходимо уложить и на внутренние стенки). Во избежание деформации утеплителя под массой камеры укладываем несколько отрезков металлического уголка либо трубы прямоугольного сечения. По окончании данных процедур укрываем утеплитель листом металла.
4. После этого определяемся с огнеупорным материалом, который мы будем использовать при изготовлении камеры. В идеале это должны быть волокнистые шамотные плиты, которые можно как резать на месте после покупки, так и заказать уже нужных размеров. Наша печь для обжига глины своими руками требует наличия шести таких плит.
Есть и другой способ – соорудить камеру из термостойкого кирпича, благо этот материал продается везде и используется для кладки печей и каминов. Для камеры такой печи рекомендуется использовать легковесный кирпич, имеющий маркировку «ШЛ» (к примеру, «ШЛ-0,5»).
5. Кирпичи связываем при помощи мертеля, который соответствует маркировке материала. Есть и более дешевый вариант – обычная шамотная глина либо же шамотная кладочная смесь.
Такая смесь продается там же, где кирпич или камины. Чтобы зафиксировать кирпич на металлической поверхности, добавляем в смесь немного цемента (порядка 30 процентов от общего объема).
6. Теперь начинаем непосредственно кладку. Подгоняем кирпичи максимально плотно относительно друг друга, швы между ними делаем не большими 0,5 сантиметра. При необходимости подпиливаем отдельные кирпичи до требуемых габаритов.
7. Кладку начинаем со дна коробки. Растворяем смесь водой и тщательно перемешиваем. Перед монтажом каждого кирпича смачиваем его водой, в противном случае смесь будет чересчур интенсивно сохнуть. 
Обратите внимание! Для создания внешнего слоя раствор приготавливаем отдельно – с добавлением цемента.
8. Начинаем поднимать стены. В зазор между корпусом и кирпичным слоем укладываем листовой металл и утеплитель. Ежели укладка кирпича производится плашмя, то утеплитель можем не использовать.
8.Верхняя часть займет больше времени: кирпичи по краям нужно уложить с незначительным уклоном вверх, а между ними заложить трапециевидные блоки.
Дверка также выкладывается шамотным кирпичом. По периметру проделываем четверть таким образом, чтобы в итоге появился выступ (его мы заведем в печное окно).
10. Привариваем петли, подгоняем дверку. Мы обязаны добиться того, чтобы зазор между кирпичным слоем корпуса и дверки был минимальным.
11. После высыхания кладки начинаем следующий этап работы. На поверхности кирпичей мы должны сделать канавки, в которые будет уложена нагревательная спираль. Используем спираль из нихромовой проволоки 0,1 сантиметра в диаметре; диаметр же витка составит порядка 0,5-0,7 сантиметра. Канавки должны иметь такую же глубину/толщину.
12. При нагреве проволока может расширяться, а спирали, в свою очередь, «вылезать» из канавок. Поэтому их следует зафиксировать. На изображении ниже приведены основные способы установки спиралей:
13. С помощью маленьких кусочков проволоки;
14. Посредством паза, расположенного под углом;
15.Посредством паза, имеющего выступ;
16. При помощи МКР-трубки.
Обратите внимание! Очень важный момент: витки при этом не должны контактировать между собой!
17. Из спиралей делаем 2 контура, чтобы регулировку температурного режима можно было осуществлять посредством выключателя (так же, как в электроплитке).
Заводим окончания спиралей вверх.
18. Сверху монтируем пластину из керамики (например, от конфорки) и фиксируем концы спирали с помощью болтов.
19. Нашу печь для обжига глины своими руками оснастим приведенным ниже переключателем, в котором с одной из сторон будет три контакта, а с другой – два.
20. Монтируем переключатель таким образом, дабы его штырь вышел наружу, т. е. на фронтальную панель. Подключаем все провода, с той стороны, где всего два контакта, подсоединяем ноль и фазу.
21. К трем остальным контактам подключаем кабеля, ведущие от пластины. Характерно, что один из кабелей должен замыкать пару контактов на краю пластины.
22. В результате у нас должно получиться следующее: при первой «скорости» спиральные контуры будут подключаться в определенной последовательности, поскольку в таком случае температура будет самой низкой.
Если «скорость» вторая, то будет подключаться только 1 контур в связи с тем, что температура будет более высокой. Характерно, что это должен быть тот контур, который ведется снизу, дабы элементы, расположенные в нижней части, также нагревались.
Наконец, при третьей «скорости» контуры подключаются одновременно – здесь температура будет максимальной.
23. На этом, в принципе, процесс изготовления печи заканчивается. В конце нам нужно тщательно просушить конструкцию, для чего мы ставим ее под открытыми солнечными лучами или рядом с отопительным радиатором как минимум на 1-2 месяца. По истечении этого срока нам нужно выполнить финишное просушивание, запустив прибор на 3-4 часа на минимальной «скорости». Когда из конструкции уже не будет клубиться пар, прибор можно выключать – он полностью высох. Можем приступать непосредственно к обжигу!
Несколько слов о том, как подключать данную печь для обжига глины своими руками. С этой целью рекомендуется использовать усиленную розетку – такую, к которой подсоединяется электрическая плита. Как вариант – проводим от щитка крупный кабель.
Обратите внимание! Помимо всего этого, рекомендуется также установить автоматический включатель.
При эксплуатации такой конструкции – с открытыми спиралями – следует быть особенно осторожным! Каждая, даже самая незначительная ошибка может повлечь за собой самые неприятные последствия. Если вы не особо разбираетесь в электричестве, то привлекайте к работе профессионала. Никогда не притрагивайтесь к нагревательным спиралям, находящимся под напряжением.