Муфельні печі - це обладнання, яке дозволяє створювати оптимальні умови для лабораторних досліджень і виробничих процесів, пов'язаних з нагріванням матеріалів і виробів. Дані електропечі застосовуються в процесах вакуумного лиття для відпалювання опок з формомасою в ювелірній справі і в зубопротезуванні, а також можливе їх застосування в лабораторіях при проведенні аналізів, термообробці металів, при обробці емалей і художньої кераміки та багато іншого.

На Рис. 1 показано конструкцію муфельних печей СНОЛ 2, СНОЛ 11, СНОЛ 20, СНОЛ 30, вироблених компанією «ВТК».

Рис. 1

Камера печі виготовлена з жорстких, вогнетривких, високотемпeратурних плит LYTX-534B (1), які виготовляються з керамічного волокна з використанням органічних і неорганічних зв'язуючих. Плити являють собою міцний, жорсткий, добре оброблюваний механічним способом, що володіє високою пружністю, має великий діапазон робочих температур і товщин, технологічний ізоляційний матеріал.

У процесі першого нагріву, при підвищенні температури плити до 200-300 °С відбувається вигорання органічного зв'язуючого, що супроводжується інтенсивним виділенням диму, втратою маси до 5,5% і падінням міцності плити до 50-60%. При досягненні температури 800-900 °С і вище відбувається затвердіння неорганічного зв'язуючого, і як наслідок, зміцнення матеріалу плити до 80% початкової міцності.

Основні технічні характеристики плит LYTX-534B

Температура застосування максимальна - 1427 °С

Температура застосування робоча - 1300 °С

Щільність - 300 кг/м³

Коефіцієнт теплопровідності при 600 °С - 0,10 Вт/м*К

Коефіцієнт теплопровідності при 800 °С - 0,15 Вт/м*К

Коефіцієнт теплопровідності при 1000 °С - 0,17 Вт/м*К

Тепломісткість при температурі 1000 °С - 1130 Дж

Межа міцності стиснення / вигин - >400 кПа / >600 кПа

Хімічний склад: Al₂O₃ - 38-40%; SiO₂ - 43-45%; ZrO₂ - 15-17%

Плити між собою стягнуті монтажними гвинтами і проклеєні за допомогою спеціального графітового герметика для високотемпературних камер. У пази плит укладені парні спіральні нагрівачі (2) з різьбовим стрижнем на кінці. Стрижні виведені через задню стінку і скріплені струмопровідними шинами, за межами термоізоляції печі. Від робочої камери спіралі захищені керамічним облицюванням у вигляді плит (3) з шамотної кераміки. Плити легко витягуються з корпусу за рахунок пазів, звільняючи доступ до нагрівальних елементів для їх заміни, у разі виходу з ладу. До прикладу, Піч СНОЛ 30 з камерою 250х500х230 мм - складається з 6-ти незалежних нагрівальних елементів. Пази у камері печі влаштовані у вигляді жолоба, для зручності заміни нагрівачів. При заміні нагрівальний елемент піднімається вгору і в бік і без зусиль витягується, від'єднавши різьбовий контакт. Таким же чином на його місце встановлюється новий. Ця конструкція зробила піч доступною в ремонті та обслуговуванні силами підприємства, що проводять експлуатацію.

Матеріал нагрівачів – фехраль, сплав Х23Ю5Т по ГОСТ 10994-74, добре зарекомендувавший себе в експлуатації муфельних печей. Фехраль використовується для нагрівальних елементів з граничною робочою температурою 1400 °C у промислових і лабораторних печах. Спіралі виготовлені з дроту Ø3 мм, що гарантує їх довговічність і стійкість до стрибків напруги в мережі. Рівномірний розподіл температури відбувається завдяки наявності нижнього нагрівача, захисту нагрівачів керамічним облицюванням і серйозна термоізоляція камери муфелю. Перший шар "ковдра" LYTX-512 товщиною 25 мм, два шари базальтової термоізоляції кожний по 50 мм, шар базальтової изоляції 25 мм з тепловідбиваючим екраном з алюмінієвої фольги. Встановлений термозахист уможливлює використання даних печей до температури 900 °C (1150 °C при відповідній модернізації системи контролю температури).

Муфельні печі нашої компанії випускаються з двома системами відкривання дверей. СНОЛ 2, СНОЛ 11, СНОЛ 20 мають звичайне відкривання дверей, розташованих на двох петлях, у бік поворотом відносно осі петель. Для печі СНОЛ 30 передбачена система, при якій площина дверей рухається паралельно передньої стінки печі (Рис. 2). Цим забезпечується не тільки надійне замикання камери, але і зручний доступ до неї для працюючого персоналу.

Рис. 2

Двері розташовані на окремому кронштейні, що здійснює рух навколо петель. Система важелів зберігає паралельність дверей до камери при її відкриванні. Повністю відкриті двері забезпечують вільний доступ оператора до пройми камери для завантаження і вивантаження виробів. Печі СНОЛ 11, СНОЛ 20, СНОЛ 30 оснащені патрубком (4) для підключення до системи витяжної вентиляції, з метою відведення газів і парів у різних виробничих процесах. Патрубок оснащений регульованою заслінкою (5). При необхідності можна проводити процеси як при відкритому, так і при закритому положенні заслінки. Вихід патрубка за межами корпусу печі захищений термоізоляцією.

Контроль температури здійснюється термопарою, розташованою на задній стінці камери печі. Як елемент керування піччю використовується вимірювач-регулятор температури програмований ТРП09-ТП. Прилад володіє наступними характеристиками:
– можна встановити до 5-ти програм з термообробки;
– на кожному кроці програми встановлюється: робоча температура, час наростання і час утримання заданої температури;
– початок виконання програми можна виконати з будь-якого кроку;
– встановлено окремий індикатор на температуру та індикатор на крок програми;
– прилад має дві окремі групи параметрів для роботи: параметри для оператора технологічного процесу і параметри для налагоджувача приладу на піч;
– у приладі є 2 режиму роботи: позиційний закон регулювання і ПІД (Пропорційно-інтегрально-диференційний закон регулювання);
– у приладі є функція автоматичного налаштування ПІД параметрів;
– прилад має модифікацію з інтерфейсом RS485, який дозволяє з'єднати прилад через адаптер з персональним комп'ютером через СОМ порт.

Ця конструкція муфельних печей дозволяє використовувати їх у різних галузях промисловості:

– у процесах вакуумного і відцентрового лиття;
– для термічної обробки металів;
– для відпалювання керамічних виробів;
– для аналізу в різних лабораторіях;
– для плавки металів;
– у скляній промисловості та ін.

Також є затребуваними муфельні печі з більш великими за обсягом камерами. Пропонуємо Вашій увазі розглянути конструкцію печей з обертанням камери – ПК-1 и ПК-2, вироблених компанією «ВТК» (Рис. 3).

Рис. 3

Електропіч опору карусельна для відпалювання (далі просто «электропіч») призначена для проведення операції виплавки воску і відпалювання опок у процесах вакуумного і відцентрового лиття за моделями, що виплавляються. На печі встановлено программатор, який дозволяє проводити повний цикл підготовки до лиття без участі оператора. Електропіч складається зі зварного корпусу (1), в якому розташована камера з жаростійкої сталі (2), і підвішені дверцята печі (3), які замикають камеру високотемпературною плитою накладкою. По периметру дверцят встановлено теплоізоляційний ущільнювач у формі джгуту. Дверцята мають систему паралельного відкривання (11) у формі поворотної полиці. Замикання дверцят відбувається за допомогою кронштейну (9).

Всередині камери розташовується чавунний піддон (5) для опок, круглої форми (в ПК-2 є два піддони, розташованих на одній осі один над одним). До осі піддону, за рахунок муфти, підключено мотор-редуктор (6) приводу піддону, закріпленого до корпусу печі. Навколо камери встановлено три високотемпературних плити (7), в пазах якиз розташовані спіральні нагрівальні елементи. Відстань між камерою печі і кожухом заповнена теплоізоляцією.

Піч обладнана патрубком із заслінкою (8) для підключення її до системи витяжної вентиляції. Нижня частина камери виконана у вигляді вирви з вихідним отвором і з'єднана трубопроводом (12) зі з'ємною ємністю для збирання воску (10). На трубопроводі встановлено пластинчастий нагрівач (13) для підігріву воску, що стікає в ємність.

Матеріал камери – жаропрочна сталь 20Х23Н18, яка забезпечує довговічність. Нагрівальні елементи розташовані в пазах плит, виконаних з матеріалу LYTX-534B. Три плити розташовані симетрично навколо камери, забезпечуючи рівномірний нагрів. Піддон для опок виготовлений з чавуну методом лиття, він чудово утримує тепло в нижній частині камери. Це дуже важливо, оскільки конструкція камери не передбачає розташований внизу нагрівач. Рівномірному розподілу температури в камері сприяє постійне кругове обертання піддону, з встановленими на ньому опоками. В результаті цього в печі постійно відбувається змішування повітряних потоків (конвекція). Розподіл температури в печах такого типу набагато рівномірніший, ніж у звичайних муфельних, це сприяє більш якісному проведенню процесу відпалювання при литті за моделями, що виплавляються.

З повагою, директор компанії «ВТК», Бутузов Ю. Е.