Муфельные печи: термины и понятия
Электропечи предназначены для нагрева, прокалки, термообработки, отпуска, закалки и других термических
процессов и могут применяться в лабораторных и промышленных условиях в энергетической, машиностроительной,
металлургической, огнеупорной, цементной, стекольной, химической, нефтяной и газовой промышленности, а также
при сертификации и контроле за качеством продуктов и товаров.
В настоящее время для обозначения высокотемпературных печей широко используются термины муфельная
печь и камерная печь, хотя чаще всего эти понятия объединяются в одно, более расхожее, - муфельная печь.
На самом деле между двумя этими терминами довольно существенная разница, заключающаяся в способах рас-
положения нагревателей и, как следствие, разной максимальной температурой нагрева. Об этом см. ниже.
Муфельные печи: что такое закрытый и открытый муфель
По способам расположению нагревательных элементов различают печи с:
•
закрытым муфелем (внутреннее расположение нагревателей)
•
открытым муфелем (наружное расположение нагревателей)
Строго говоря, печи с внутренним расположением нагревателей (когда нагреватели не видны и находятся за
стенками камеры) называются муфельными, с внешним расположением – камерными. В свою очередь, внешние нагре-
ватели могут быть запрессованы в камеру, т.е. находиться в ее пазах (например, SNOL-7.2/900, SNOL-7.2/1100, SNOL-
7.2/1300) или располагаться снаружи (например, SNOL-6.7/1300, SNOL-30/1300).
Как правило, муфельные печи имеют максимальную температуру нагрева не выше 1 100
о
С, а камерные печи -
до 1 650
о
С. Связано это как раз с различным расположением нагревателей относительно камеры.
Если внутри муфеля при высокотемпературной обработке происходит выделение агрессивных веществ, способ-
ных взаимодействовать с материалом нагревательного элемента (сильные кислоты, щелочи и др.), то следует выбирать
закрытый муфель, поскольку открытые элементы быстро выйдут из строя вследствие коррозии.
К существенным преимуществам открытых муфелей можно отнести тот факт, что при выходе из строя нагрева-
тельных элементов, они могут быть заменены. В случае закрытых муфелей менять приходится весь муфель целиком,
что всегда дороже.
Муфельные печи: какая рабочая камера лучше
Рабочая камера муфельной печи может быть выполнена из следующих материалов:
•
огнеупорная керамика
•
огнеупорное волокно
Керамический муфель, в отличие от волоконного, - твердый, механически прочный. С другой стороны он более
инерционный, т.е. медленнее нагревается и остывает, и, как следствие, такие печи расходуют больше электроэнергии
и обладают большей мощностью.
Производители, заботящиеся о сохранности волоконного муфеля (его можно расцарапать даже ногтем), предла-
гают в стандартном комплекте керамическую подовую плитку, на которую могут помещаться тигли и другие материа-
лы, подвергающиеся высокотемпературной обработке.
К серьезным недостаткам муфеля из волокна является его низкая стойкость при образовании газов при высоко-
температурной обработке образца за счет химического взаимодействия. К таким процессам относится обжиг керамики
с эмалями, прокалка опок, термообработка металлов (выгорание масла).
При прочих равных условиях муфельные печи с керамической камерой всегда существенно дороже.
Сушильные шкафы: назначение и определения
Сушильные шкафы используются для сушки и полимеризации образцов, для термических испытаний, стерили-
зации и определения содержания твердого остатка.
Другие часто используемые названия сушильных шкафов – сухожары и суховоздушные стерилизаторы. Строго
говоря, последние отличаются от обычных сушильных шкафов наличием программно заданных одного или нескольких
режимов температура-время выдержки.
Сушильные шкафы: принудительная или естественная вентиляция
Шкафы с принудительной вентиляцией, или конвекцией, используются, главным образом, для выравнивания
градиента температуры, т.е. "разброс" температуры внутри камеры уменьшается в несколько раз. Достигается это за
счет расположенного внутри камеры вентилятора. Чаще всего вентилятор располагается на задней стенке камеры.
В некоторых сушильных шкафах скорость вращения вентилятора может регулироваться (
для моделей LFN до
300
о
С
). Как в этом случае увеличивается разброс температур по камере при уменьшении скорости вращения сказать
сложно, и в паспортах производителей об этом ничего не сказано. Указана лишь неравномерность температуры при
максимальной скорости вращения вентилятора, которая в этом случае будет минимальной.
Уменьшение скорости вращения вентилятора уместно в тех случаях, когда высушиваемый образец является
крайне мелкодисперсным (по консистенции такой, как мука), и возникает вероятность увлечения его сильными воз-
душными потоками.
В сушильных шкафах с естественной вентиляцией вентилятор отсутствует, и циркуляция воздуха внутри камеры
достигается за счет наличия отверстий в нижней части камеры, через которые воздух может проникать внутрь камеры.
Выравнивание градиента температур также осуществляется и за счет внутренних полок, которые снабжены
сквозными отверстиями по всей поверхности. Сами полки передают тепло от стенок шкафа (как известно, воздух –
плохой проводник тепла) к его центру, а отверстия в полках позволяют беспрепятственно циркулировать воздуху по
всему объему камеры.
