7. Нагревательная печь сопротивления

Технические характеристики и необходимые материалы:

— Полезный объём — 11 литров.

— Мощность 4 кВт.

  • Температура максимальная — 1150 градусов.
    • Время разогрева до 1000 градусов — 1 час 10 минут.
    • Нагревательный элемент – спираль (Фехралевая проволока диаметром 2 мм, свитая в спираль) размещена по внутреннему спиральному пазу нагревательной камеры печи. 30,4 метра
    • Огнеупоры: динас + шамот + силикатный клей + огнеупорная вата.

Позволяет проводить термообработку нержавеющих марок стали.

Изначально конструкция печи планировалась с возможностью

поднимать тигель из корпуса печи вверх для удобства работ. Для этого в нижней части печи предусмотрено отверстие с заглушенным основанием дисковой Т формы.  Предполагалось, что основание будет подниматься из печи вверх с помощью подъёмной штанги, привод подъёма которой должен обеспечить простейший тросовый механизм.

         В итоге, для экспериментов понадобилась срочно печь с температурой 1100 градусов. Поэтому  приводную штангу подъёма основания решил не делать.


              За основу нагревательной камеры был взят отрезок трубы наружным диаметром 200 мм и длинной 350 мм. Поверх трубы был намотан резиновый шланг диаметром 20 мм — 10 витков.
Это будут пазы под нагревательный элемент будущей нагревательной камеры. 
              Динасовым  огнеупором «залил» всё пространство между спиралью.

              В качестве связующего использовал канцелярский клей — жидкое стекло. 

              Изготовил основание печи, крышку печи и заодно тигель для экспериментов.
          Толщина стенки с учётом внутренней спирали толщиной 20 мм получилась 40 мм.

Рис. № 7.1. Изготовление муфеля печи.

Рис. № 7.2. Элементы печи перед обжигом.

Две недели всё  сохло. За это время подготовил нагревательный элемент.

Электрический расчёт нагревательного элемента:

Ток в печи при мощности в 4 кВт и напряжению в 220 вольт будет равен 18.18 ампер. Значит сопротивление  нагревательной спирали должно быть 12.1 ом. Удельное сопротивление приобретённой мной фехралевой проволоки диаметром в 2 мм составило 0,398 ом/метр.

Таким образом на трубе диаметром 15 мм намотал 30,4 метра фехралевой проволоки диаметром 2 мм в виде  спирали.  Рассчитал длину спирального нагревательного канала  и расширил фехралевую спираль до этой длинны. 

Затем из легко весового шамотного огнеупора поверх нагревательной камеры изготовил ещё один слой изоляции толщиной 20 мм.

Рис. № 7.3. Огнеупорная часть печи в сборе.

Эта вся конструкция идеально вошла в классическое 50 литровое стальное ведро из под краски. Между стенками ведра и нагревательной камерой проложена огнеупорная вата.

Вид электрической фехралевой печи представлен на рис. № 7.4.

 

Рис. № 7.4. Электрическая фехралевая печь сопротивления в боре.