Печь для обжига керамики, металлокерамики – виды – муфельная, электрическая, шахтная, туннельная, барабанная, вакуумная
Обжиг керамики – технологический процесс, в котором происходит термическая обработка керамических материалов и изделий. В результате такого воздействия у них стабилизируется химический состав, изменяется процент пористости структуры. Для выполнения техпроцесса используют специальную печь для обжига керамики. Ее виды отличаются конструкцией, показателями мощности, а также техническими и эксплуатационными характеристиками.
Содержание:
- Печи для обжига керамики – виды
- Муфельная печь для обжига керамики
- Вращающаяся печь для обжига
- Электрическая печь для обжига
- Вакуумные печи для обжига
Печи для обжига керамики – виды
Установки по типу расположения материала в их рабочем пространстве классифицируют на такие виды:
- Камерные;
- Муфельные;
- Тигельные.
Печи для обжига керамики – виды
Камерная печь для обжига металлокерамики представляет собой корпус, в котором размещена подина. На нем располагают материал для обработки. Нагревательные элементы в этой конструкции могут быть открытого и закрытого типа. Первые монтированы в своде, вторые – в стенках внутренней камеры. Загрузка материала осуществляется посредством открывания двери.
Важно! Такие печи работают с определенным интервалом. При изъятии из их рабочего пространства нарушается созданный температурный режим. Для обработки новой партии нужно создавать его заново.
Муфельная печь для обжига представляет собой несколько иную конструкцию. В ее прочном огнестойком корпусе расположена рабочая камера. В ней находится муфель. Он является рабочим пространством оборудования. В него помещают изделия для обжига. Температурный режим создают посредством нагревательных элементов, которые могут быть расположены в стенках самого муфеля или на стенках рабочей камеры. В таких установках прогревание материала выполняется в несколько раз быстрее, чем в камерных.
Тигельные печи не менее востребованы в технологии обжига. Их рабочим пространством является тигель. Он выполнен из прочного материала, который выдерживает воздействие высокого температурного режима. В тигле размещают материала для обработки. Нагревательные элементы расположены либо в своде конструкции, либо на ее стенках.
Виды печей для обжига керамики и металлокерамики в зависимости от вида загрузки:
- Вертикальные. Такие установки называют круговыми. Тепловой режим распределяется в рабочем пространстве равномерно. Это позволяет более качественно выполнить технологический процесс.
- Горизонтальные. Загрузка изделий осуществляется посредством двери, которая расположена спереди корпуса. Представительницей этой категории оборудования является камерная печь для обжига.
- Колпаковые. Обрабатываемый материал раскладывают на специальном столе. Над ним монтирован колпак с нагревательными элементами. Такие установки позволяют обрабатывать ограниченное количество изделий.
Есть классификация оборудования по виду создаваемой среды в их рабочем пространстве. Обжиг может выполняться в воздушной, вакуумной и защитной среде. От этого зависит качество обработки материала. Наиболее востребованной считается вакуумная печь. С ее помощью из изделий удаляются различные загрязнения, а их структура становится плотной и устойчивой к различным агрессивным воздействиям.
Кроме этих классификаций, есть и другая. Она основана на принципе работы оборудования. Некоторые печи работают от сгорания различного топлива: газа, угля, кокса, жидкого топлива. Также есть установки, которые функционируют от подачи электрической энергии. Они наиболее востребованы в промышленности, поскольку их рабочее пространство прогревается гораздо быстрее.
Муфельная печь для обжига керамики
Установки используют для обработки большого количества деталей. Их рабочим пространством является муфель. Его стенки защищают обрабатываемый материал от соприкосновения с нагревательными элементами или продуктами сгорания топлива.
Муфельная печь для обжига керамики
Муфель изготавливают из высокопрочных материалов. Одним из таких является керамика. Керамический муфель выдерживает воздействие высокого температурного режима. Он не вступает в реакцию с обрабатываемым материалом, не окисляется ввиду воздействия продуктов горения.
Также муфели изготавливают из таких материалов:
- Вольфрама;
- Тантала;
- Молибдена и прочего сырья.
Муфель – рабочее пространство. Он может быть съемным. То есть, после обработки изделий его изымают из печи, охлаждают естественным путем. Также есть муфели стационарные. Они монтированы в рабочей камере оборудования. В них происходит не только процесс нагревания изделий, но и их постепенное охлаждение (температура в рабочем пространстве снижается до определенного показателя).
В муфельных установках можно проводить обжиг в воздушной среде. Эта технология применима к материалам, которые должны выдерживать незначительные температуры. В рабочем пространстве просто создают определенный температурный режим.
Также в оборудовании можно обжигать изделия под воздействием вакуумной среды. Она способствует получению чистой и плотной структуры изделий. Вакуум создают с помощью определенных насосных агрегатов. Их выбор зависит от вида термической обработки.
Кроме этого, обжиг в муфельных печах выполняют в защитной атмосфере. Рабочее пространство заполняют аргоном, водородом, азотом и другими газовыми смесями. Такое воздействие на материал способствует повышению показателя его прочности.
Вращающаяся печь для обжига
Установка бывает барабанной или трубчатой. Эти печи промышленного назначения. их корпус выполнен в форме цилиндра. Он вращается вокруг продольной оси. Вращающиеся печи классифицируют по нескольким характеристикам:
- По типу теплообмена. Установки могут быть с противотоком и параллельным током газовым смесей и обрабатываемого материала.
- По виду передачи энергии (нагрева). Печи бывают прямого, косвенного и комбинированного действия. Первый вид установок наиболее востребован ввиду своей высокой производительности.
Вращающаяся печь для обжига
Основным преимуществом вращающихся установок является быстрое выполнение технологического процесса. Из-за того, что корпус печи вращается, удается добиться равномерного распределения теплового режима во всем рабочем пространстве.
Электрическая печь для обжига
Установка характеризуется высокой производительностью и мощностью. Электрическая печь для обжига керамики и металлокерамики работает от подачи электрической энергии. В зависимости от типа нагревательных элементов она бывает:
- Дуговой;
- Индукционной;
- Установкой сопротивления.
Электрическая печь для обжига
Дуговые печи промышленного назначения предназначены для обработки больших партий изделий. Их принцип действия основан на сгорании электрической дуги. Она появляется между электродами, на которые подают электрический ток.
Печи могут быть с расходуемым и нерасходуемым электродом. Первый вид оборудования считается самым востребованным. Он позволяет быстро и качественно выполнить обработку материала, поскольку его рабочее пространство прогревается гораздо быстрее. Печи с нерасходуемым электродом востребованы в лабораторной и научно-исследовательской деятельности. У них меньший показатель производительности и мощности.
Индукционные печи, по сути, представляют собой трансформатор. Они оснащены индуктором, который вырабатывает определенное количество энергии. В рабочем пространстве оборудования образуются вихревые потоки, которые распределяют тепло равномерно по внутренней камере.
Печи сопротивления могут быть непрерывного и периодического действия. И те, и другие востребованы в промышленности. По типу создаваемого в них температурного режима установки классифицируют на низко-, средне- и высокотемпературные. По типу конструкции печи могут быть камерными, тигельными, муфельными и другими.
Вакуумные печи для обжига
С помощью таких установок обработка материала выполняется под воздействием не только высокого температурного режима, но и вакуумной среды. Ее создают с помощью насосов. В качестве них, как правило, используют пластинчато-роторные, трубомолекулярные, водокольцевые и другие агрегаты. Они предназначены для создания различного уровня вакуумной среды:
- Низкого;
- Среднего;
- Высокого.
Вакуумные печи для обжига
В некоторых технологических процессах обжига требуется создание предварительного разряжения. Для этого используют дополнительные насосные агрегаты.
Вакуумная печь обжига может работать как от подачи электрической энергии, так и от сгорания различных видов топлива. В зависимости от типа конструкции она бывает муфельной, тигельной, колпаковой, шахтной, барабанной, туннельной и прочей. То есть, создать вакуумную среду можно в любой печи, у которой есть герметичное рабочее пространство.
Электрические вакуум печи классифицируют на дуговые и индукционные. Они отличаются принципом действия. В первых обрабатываемый материал прогревается за счет сгорания дуги, которая образуется между электродами. Во вторых – за счет работы индуктора, который создает вихревые потоки, способствующие равномерному распределению прогретых воздушных масс.