Электрическая печь является маяком инноваций и эффективности, революционизируя вековые методы своей точностью и универсальностью. Однако за ее, казалось бы, простой внешностью скрывается набор компонентов, каждый из которых играет важную роль в процессе обжига.
Добро пожаловать на наше исследование анатомии электрических печей. Независимо от того, являетесь ли вы полным новичком в глиняной обработке или покупаете свою первую печь после многих лет работы в общественной студии, это путешествие обещает пролить свет на внутреннюю работу электрических печей.
Присоединяйтесь к нам, и мы разберемся в тонкостях нагревательных элементов, контроллеров, термопар и многого другого, познакомим вас с технологией, которая превращает сырую глину в долговечные произведения искусства, и дадим вам возможность раскрыть весь ее потенциал и вывести свое мастерство на новый уровень.
Внешний вид печи
Давайте начнем обзор конструкции нашей электрической печи с рассмотрения тех частей, которые можно увидеть снаружи.
Крышка/Дверь
Электрические печи делятся на два основных типа: с верхней загрузкой и с фронтальной загрузкой. Как следует из названий, разница между этими типами заключается в том, как они загружаются.
Крышки для верхней загрузки
У печей с верхней загрузкой сверху есть крышка, которая может быть самоподдерживающейся с помощью пружинного механизма или удерживаться открытой с помощью дополнительной поддержки настенного крюка. Крышка обычно имеет открытый огнеупорный кирпич, заключенный в металлическое покрытие, и соединена с корпусом печи сзади с помощью большого шарнира. Огнеупорный кирпич необходим для изоляции печи и добавляет значительный вес крышке. Мы поговорим о гранях более подробно в ближайшее время.
Иногда в центре крышки также можно обнаружить вентиляционное отверстие и заглушку.
Двери фронтальной загрузки
Фронтальные погрузчики имеют обращенную вперед дверь, которая распахивается, а их петли расположены с одной стороны. И хотя основная часть двери сделана из огнеупорного кирпича, как и крышка нашей верхней загрузки, внешняя часть двери обычно полностью покрыта металлом.
В обоих случаях дверцы или крышки оснащены ручкой, а также защелкой для герметизации печи во время обжига.
Оба типа имеют свои плюсы и минусы, в которые мы не будем вдаваться здесь. Но если вы хотите узнать больше, ознакомьтесь с нашей статьей Электрические печи больше.
Секция печи
Это корпус печи, и та часть, которая удерживает вашу работу во время обжига. В печах с фронтальной загрузкой эта часть обычно состоит из одной секции, в то время как печи с верхней загрузкой доступны со съемными секциями, называемыми ящиками, которые можно использовать для изменения высоты и, следовательно, объема печи.
Сундуки ставятся друг на друга и удерживаются на месте металлическими защелками. У них также есть ручки для сундуков, чтобы их было легче поднимать и устанавливать.
В обоих типах печей секция печи состоит из огнеупорного кирпича и заключена в металлический слой, известный как покрытие. Покрытие обычно изготавливается из нержавеющей стали, чтобы противостоять коррозии от паров.
Смотровое отверстие/отверстие для пробки и заглушка
Сбоку печи с верхней загрузкой или в дверце печи с фронтальной загрузкой вы увидите отверстие диаметром 1.5-2 дюйма с заглушкой из кирпича или другого огнеупорного материала. Это ваш смотровой глазок. Он позволяет вам контролировать температуру вашей печи с помощью пирометрических конусов, которые размещаются внутри печи на одной линии с смотровым глазком. В некоторых случаях смотровой глазок выполняет функцию вентиляционного отверстия вместо вентиляционного отверстия в крышке и остается открытым в определенные моменты обжига, чтобы помочь парам выйти из печи или чтобы быстрее охладить печь.
Контроллер
Если вы используете электрическую печь, построенную позднее 1990-х годов, скорее всего, вы используете компьютеризированную печь. Это технологическое развитие позволило получить значительные преимущества в плане управления обжигом, от сложных многоступенчатых обжигов до повышенной согласованности между обжигами.
Контроллер расположен сбоку печи в металлическом корпусе. Он оснащен цифровой сенсорной панелью, которая позволяет вам устанавливать время выдержки, скорость рампы и количество сегментов, а также содержит электронные и механические компоненты, которые заставляют печь работать. В некоторых случаях цифровая клавиатура является отдельной и крепится на стену. Различные модели имеют разные варианты с точки зрения того, сколько сегментов вы можете иметь, поэтому стоит провести небольшое исследование перед покупкой.
По сути, контроллер — это коммуникатор между термопарой, реле и элементами. Он считывает показания температуры с термопары и использует их для активации/деактивации реле, которые посылают электричество элементам. Мы поговорим об этих компонентах подробнее, когда перейдем к внутренней части печи.
В более старых моделях вы вместо этого найдете циферблат или ряд циферблатов, которые позволяют вам контролировать температуру вручную. Они могут быть пронумерованы для указания увеличения нагрева, как на вашей кухонной плите, или иметь маркировку Low, Medium и High. Этот стиль требует большей степени бдительности со стороны пользователя, но со временем его несложно освоить.
Реле
Расположенные на панели контроллера, реле являются компонентом вашей печи, который вы будете больше слышать, чем видеть. Это электромеханические переключатели, которые управляют электричеством, отправляемым контроллером к элементам. Они включаются и выключаются во время обжига, что приводит к характерным громким щелчкам. Поскольку они механические, они могут выйти из строя и время от времени нуждаться в замене.
Стенд для обжига печи
Это металлическая подставка с ножками, на которую ставится ваша печь, чтобы поднять ее над полом. Некоторые модели регулируются по высоте, поэтому вы можете расположить печь на удобной для вас высоте. Другие модели оснащены колесиками, что позволяет легко менять положение.
Система вентиляции
Хотя технически это отдельно от вашей печи, это важное дополнение к любой печи для удаления дымов, которые являются частью каждого обжига. Доступно несколько моделей, и они могут быть спроектированы как вытяжка вниз, которая подключается к нижней части печи и вытягивает воздух из нее, или как вентиляционное отверстие над печью, которое высасывает дымы вверх из-под вашей печи. Обе модели подключаются к внешним стенам, чтобы выводить дымы наружу.
Силовой кабель и выключатель
Электрические печи, конечно, работают от электричества, поэтому для этого они будут оснащены силовым кабелем. Большинство печей работают от 240 В, хотя некоторые небольшие тестовые печи доступны на 120 В. Настоятельно рекомендуется, чтобы ваша печь была подключена к собственному автомату защиты, который можно легко отключить, когда печь не используется или когда она находится на ремонте.
Интерьер печи
Теперь, когда мы рассмотрели компоненты, которые вы найдете снаружи печи, давайте взглянем на ее внутреннюю часть.
Внутренняя часть печи с верхней загрузкой
Огненные кирпичи
Первое, что вы увидите внутри любой печи, будь то электрическая или работающая на топливе, — это сложенные слои огнеупорного кирпича. Эти кирпичи состоят из огнеупорных материалов, и они являются изолятором нашей печи, позволяя высоким температурам накапливаться в нашей печи, не выходя наружу. Огнеупорные кирпичи доступны в разных плотностях, но в электрических печах обычно используются мягкие, легкие кирпичи, в то время как в топливных печах используются твердые, более плотные кирпичи.
Мягкие кирпичи, используемые в этих печах, довольно хрупкие, поэтому при перемещении печи следует соблюдать особую осторожность. Однако эти кирпичи не приклеены, поэтому в случае повреждения их можно снять и заменить.
В огнеупорных стенах печи вы заметите несколько рядов рифленых каналов. Они предназначены для поддержки второго основного компонента нашей печи: элементов.
Elements
Также известные как катушки сопротивления, элементы излучают тепло в нашу печь посредством электрического тока. Когда электричество проходит через элемент, электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию из-за сопротивления материала нагревательного элемента и интерференции магнитных полей, создаваемых внутри катушки. Это длинные проволочные катушки, которые покоятся в каналах, упомянутых выше, и подключаются к контроллеру через реле. Они сделаны из проволоки Kanthal (FeCrAl) или никель-хромовой (NiCr, иногда называемой нихромом).
Электрические печи обычно имеют 3-4 элемента. Это могут быть разные калибры для поддержки разного количества электроэнергии (и, следовательно, тепла), что позволяет более равномерно нагревать печь.
Элементы — это та часть печи, которая требует наибольшего обслуживания, поскольку они со временем изнашиваются. На их срок службы влияют как температуры обжига, так и обжигаемые вами материалы. Обжиг керамических изделий изнашивает элементы быстрее, чем обжиг глиняных, а сжигание горючих материалов, таких как бумага, также сокращает срок их службы.
Другая проблема, которая повлияет на ваши элементы, заключается в том, что проволока становится мягкой при нагревании. Вот почему она поддерживается глубокими каналами внутри огнеупорного кирпича. Со временем это размягчение может привести к тому, что элемент выпадет из паза. Если обнаружить это достаточно рано, это можно легко исправить, используя горелку, чтобы нагреть затронутую часть и снова согнуть ее в нужное положение.
термопара
Термопара — это то, что снимает показания температуры внутри печи. По сути, она состоит из двух разных металлов, связанных вместе, и при нагревании разница в их потенциалах производит очень маленький ток. Этот ток может считываться контроллером, к которому подключена термопара, сообщая ему, требуется ли элементам больше или меньше тока (и, следовательно, тепла).
Термопара торчит через стенку печи, обычно выступая примерно на один сантиметр из огнеупорного кирпича, поэтому при загрузке печи нужно быть осторожным, чтобы не ударить ее. Они также изнашиваются со временем, что обычно приводит к перегреву, поэтому их нужно периодически заменять.
Сидящий в печи
Kiln sitters — это отказоустойчивое устройство, предназначенное для отключения питания печи при достижении определенной температуры. Хотя они все еще присутствуют во многих электрических печах сегодня, они больше не используются повсеместно из-за появления компьютеризированных контроллеров и их программируемого отключения. В печах с ручным управлением они являются неотъемлемой функцией безопасности.
Kiln sitters — это переключатель, состоящий из трех небольших металлических штырей, которые удерживают специальный небольшой пирометрический конус (вашей целевой температуры). Когда конус ниже температуры, переключатель удерживается в положении ВКЛ, но когда он расплавляется, переключатель отпускается и переходит в положение ВЫКЛ, отключая питание печи. Это не только предотвращает перегрев, но и позволяет избежать потенциально опасной ситуации, когда ручная печь забыта во время работы.
Мебель для печей
Мебель для печи не является частью самой печи, но необходима для загрузки и укладки вашей работы в печь. Она состоит из полок печи, стоек/столбов, а также подпорок, установщиков плитки или пластин, стоек для бусин или даже поддонов для сбора капель. Мебель для печи изготавливается из плотных огнеупорных материалов. Традиционная мебель может быть довольно тяжелой и толстой, хотя более тонкие и легкие варианты, например, изготовленные из карбида кремния, доступны по более высокой цене.
В случае полок или других поверхностей, контактирующих с глазурью, мебель покрывается слоем печной промывки, чтобы предотвратить прилипание глазури и горшков к поверхности. Верх и низ стоек следует периодически шлифовать, чтобы предотвратить шатание, вызванное накоплением на полках.
На этом мы завершаем наше путешествие по анатомии электрической печи. От нагревательных элементов до контроллеров и термопар, каждый компонент раскрывает свою важную роль в формировании сырой глины в долговечные произведения искусства. С этим новым пониманием вы готовы подойти к процессу обжига с большей уверенностью.
И если вас воодушевили эти новые знания и вы хотели бы глубже изучить работу печи, обязательно зарегистрируйтесь Ryan Rakhshanмастерская «Как ремонтировать и обслуживать электрическую печь».
Ответы