Обзор печей для обжига керамики

Внешний вид и прочностные характеристики керамических изделий формируются под воздействием высокой температуры. С этой целью используют печь для обжига керамики. Устройства отличаются конструкцией, термоисточником, предельной температурой и другими параметрами. Мастера могут как приобрести промышленное оборудование, так и сделать печь самостоятельно.

Статья по теме — виды и типы печей.

Классификация печей для керамики

Устройства для термической обработки керамики классифицируются по ряду признаков. Благодаря вариативности печей керамисты имеют возможность выбрать аппарат, исходя из своих потребностей и возможностей.

Виды по расположению нагревательных элементов

Печи бывают муфельные и камерные. В первом случае нагревательные элементы располагаются вокруг камеры из огнестойкого материала (муфеля). В камерных видах источники нагрева находятся внутри ёмкости.

*

Теплопотери камерных печей ниже, поскольку тепло не рассеивается огнеупором. Но в некоторых случаях для достижения более высокого качества изделий посредник в виде муфеля необходим.

Аппараты, в которых между керамикой и термоисточником только пространство камеры, характеризуются более высокой температурой. Большинство агрегатов такого типа относятся к профессиональным – с более широкими возможностями.

Читайте также — устройство и принцип работы доменной печи.

По типу загрузки

Печки бывают с фронтальной и верхней загрузкой. В целом имеет место деление устройств на:

• горизонтальные; изделия загружаются в камеру спереди;
• трубчатые; эти термоустройства ещё называют круговыми – при вертикальной загрузке они рассчитаны на обжиг художественной керамики; жар распределяется более равномерно, чем в прочих типах;
• колпаковые; загрузка также сверху, но здесь расчёт на габаритные элементы.

По типу камерной среды

В зависимости от целей, необходимо выбирать оборудование с тем или иным типом заполнения пространства камеры. Аппараты промышленного производства делят на устройства:

• с воздушной средой – общецелевые;
• заполненные вакуумом;
• с защитной газовой средой; нагрев производится в особой атмосфере, которую формируют различные газы – азот, водород, гелий, аргон, азотирующие газы и т. д.

По предельно возможной и допустимой температуре

*

Температура зависит от конструкции и назначения печи. В самых горячих печах температура достигает 1400-1800 градусов. Результатом будет керамика с оттенками от белого до оранжевого. В менее горячем оборудовании можно получить глиняные изделия цветом от тёмно-красного до бордового. В маломощных аппаратах, для которых характерен нагрев менее 500 градусов, на выходе элементы красных тонов.

Чаще всего керамика нагревается до 950-1450 градусов. Предельные термопоказатели и продолжительность обжига определяются типом, назначением и составом исходных масс.

По мощности

От мощности зависит расход энергии. Этот показатель также связан с объёмом печного внутреннего пространства. Для небольших аппаратов, чей камерный объём не более 50 л, средним считается расход 100 Вт/л. Для более габаритных устройств соотношение показателей меняется в пользу потребителя. Здесь необходимо рассчитывать на энергозатраты в размере 50-70 Вт/л.

По типу источника энергии

Существуют такие варианты:

• газовые печи;
• электрооборудование;
• агрегаты, работающие на твёрдом топливе.

Оборудование промышленного образца бывает только первых двух типов. Твердотопливные печи изготавливают своими руками или заказывают у специалистов. Рассмотрим виды, отличающиеся источником энергии, подробней.

Газовое оборудование

Газовая печь для обжига керамики хороша для регулярного изготовления небольших серий изделий из глины. Предельный температурный диапазон – 1100-1300 градусов. Способна функционировать на природном газе и пропане.

Существуют фронтальные и вертикальные конфигурации. Горелка может размещаться как внутри, так и снаружи. В первом случае имеет место электрозажигание, а при наружном исполнении элемент располагается около камеры, а тепло «поддувается» через спецотверстие. Одной отдельностоящей горелки хватает для обслуживания нескольких печей.

*

Базовая комплектация включает в себя такие элементы:

• газовые трубопроводы (для подачи/отвода);
• горелка;
• система дублирования работы теплоносителя.

Среди достоинств устройств такого типа:

• относительно невысокая стоимость;
• небольшие эксплуатационные расходы;
• равномерное распределение тепла;
• высокая скорость нагрева (при внутренней горелке нагрев происходит быстрей);
• возможность комплектации автоматикой;
• безопасность.

Электрооборудование

Устройства могут иметь различную конфигурацию, но обычно под электропечами понимают камерные агрегаты с фронтальной загрузкой.

Усреднённые характеристики оборудования:

• металлическая база;
• футеровка (защитная внутренняя облицовка) из огнестойкого кирпича и материалов волокнистого типа;
• поддоны для загрузки тоже выполнены из огнестойких материалов;
• спиральные нагреватели располагаются внутри камеры (в пазах);
• конструкция предполагает автоматическое отключение электронагревательных элементов при открывании камерной дверцы;
• предельная температура – 1200-1400 градусов; максимума хватает для керамики большинства типов;
• высокая скорость нагрева; параметр достигается благодаря хорошей термоаккумуляции футеровки;
• относительно небольшие размеры; такие устройства можно разместить даже в небольшой мастерской.

Минус электропечей – необходимость оплачивать немалые счета за электричество.

Твердотопливные печи

*

В отличие от двух предыдущих, для этой вариации характерно кустарное производство. Дровяная печь для обжига глины – прародительница современных аппаратов. Даже сейчас, когда нет недостатка в продвинутых моделях, многие гончары не отказываются от традиционных конструкций. Для специалиста работа с огнём – не просто ремесленничество, но ещё и большое удовольствие.

Обычно подобное оборудование делают из кирпича. Иногда роль обжиговой печи играет железная бочка. Кирпичный вариант предпочтительней по многим причинам, среди которых высокая мощность, безопасность, надёжность, большой срок службы.

В любом случае для дровяной печи необходим фундамент. Основу делают не ранее чем через день после устройства ямы и тщательной трамбовки дна.

Кирпичные печи обычно делают двурядными. Наружный ряд кирпичей способствует более комфортной работе – о него не обжечься. В качестве дымоотвода – труба. Чем шире и выше последняя, тем эффективней отвод отработки и безопасней обжиг.

Гончарная печь на дровах не отличается высоким КПД. Поэтому те, кто стремится не только к соблюдению традиций, но и к большей продуктивности, выбирают другие варианты. Но для владельца частного дома это неплохое решение. Особенно, если учитывать стоимость современного оборудования. Хотя и более технологичные устройства можно изготовить своими силами.

На что обращать внимание при выборе печи?

*

Муфельные агрегаты больше подойдут для керамистов-любителей. Для профи, занятых более-менее масштабной деятельностью, оптимальный вариант – камерное оборудование. Выбирая аппарат, нужно опираться:

• на объём суточного обжига;
• габариты изделий;
• требования к электропроводке (некоторые агрегаты рассчитаны на три фазы).

Важен и формат загрузки керамики. Отталкиваться нужно от собственных предпочтений и финансовых возможностей. Вертикальнозагрузочное оборудование оценят специалисты с ограниченным бюджетом. При этом результат в «дешёвом» случае не хуже, чем в ином. Степень комфорта обзора изделий – сверху – зависит от индивидуальных особенностей.

При горизонтальной загрузке не так просто оценивать дистанцию между изделиями, но зато имеет место отличный обзор ярусов. Чтобы получить возможность 360-градусного обзора обрабатываемой керамики, следует приобретать печи колпакового типа. Оно же и наиболее дорогое.

Стоимость бюджетных, «домашних», моделей стартует с 30 000 р. Нижняя ценовая планка профессиональных вариантов – около 100 000 р. Цена мощных, производительных печей доходит до полумиллиона рублей.

Заключение

Рынок и технологии предков предлагают богатство решений. Гончары имеют возможность тонко «настраивать» критерии выбора, опираясь на персональные задачи. В прошлом каждый гончар должен был уметь самостоятельно изготовить кирпичную печь или горн (печь открытого типа на наружной площадке). Сегодня в этом необходимости нет – на смену ей пришло альтернативное разнообразие.