Laboratuvar fırınları

Laboratuvarlar yalnızca çok küçük miktarlarda ısıtılmış malzeme veya ürünlerle uğraşmak zorunda olduğundan, laboratuvar fırınları küçük, kompakt, düşük güçlü, ancak çok yönlü olmalı ve geniş bir sıcaklık aralığını kapsamalıdır.

Laboratuvarlarda en çok tüp, şaft (pota) ve mufla fırınları kullanılmaktadır. Orta sıcaklıklardaki tüp, şaft ve mufla fırınlarında, seramik bir tüp veya mufla (daha yüksek sıcaklıklar için ateş kili ve korindon) üzerine bir ısıtma teli veya şerit sarılır ve her şey toplu ısı yalıtımlı bir ceketin içine yerleştirilir (Şekil 1).

Pirinç. 1. Borulu laboratuvar fırını

Boru şeklindeki laboratuvar fırınları, kural olarak, bir susturucu olan iki kapı ile donatılmıştır. Isıtıcının ısınma nedeniyle genleşme sırasında hareket etmesini önlemek ve bobinin kısa devre yapmasını önlemek için, mufla ve borular, içine telin döşendiği spiral yivlerle yapılmıştır. Bunu düzeltmenin başka bir yolu da ısıtıcının üzerindeki muflayı veya tüpü bir kaplama tabakasıyla (örn. havai fişek) kaplamaktır.

Bu tip fırınlarda ısıtıcı çalışma mahallinden boru veya mufla duvarı ile ayrılır.Bunun avantajları vardır, çünkü ısıtıcı hem mekanik hem de kimyasal etkilerden korunur ve ısıtılmış parçalarla dönüşlerin kapatılmasının imkansızlığı sağlanır, ancak ısıtıcı ile çalışma odası arasında 150-200 ° C'lik bir sıcaklık farkı oluşur. duvarın termal direncine.

Ayrıca laboratuvar fırınlarının güçlerinin düşük olması ve ısıtıcıların küçük kesitli tel veya banttan yapılması nedeniyle, bu tür fırınlar genellikle 800-900°C'ye kadar nikrom üzerinde çalışabilmektedir.

Daha yüksek sıcaklıklar için, boru ve şaft fırınları, bir boru veya şaftın kanallarına yerleştirilmiş 0Kh23Yu5A (EI-595) ve 0Kh27Yu5A (EI-626) alaşımından açık spiral ısıtıcı ile üretilir, bu tür fırınlar 1200-1250'ye kadar çalışabilir. ° C .1200 - 1500 ° C'de tüp, şaft ve mufla fırınlarının bir dizi yapısı karborundum (Şekil 2) ısıtıcılar ve molibden disilisit ile yapılır.

Pirinç. 2. Karbür tüp ısıtıcılı laboratuvar tüp fırını

Daha önce yaygın olarak kullanılan platin ısıtıcılı laboratuvar fırınları şu anda üretilmemektedir, çünkü bu tür fırınların 1000 - 1300 ° C sıcaklık aralığı şu anda 0X23Yu5A ve 0Kh27Yu5A alaşımlarından veya karburunddan yapılmış daha ucuz ısıtıcılara sahip fırınlarla kaplıdır.

Daha yüksek sıcaklıklar için, kömür veya grafit ısıtıcılı fırınlar eskiden yaygın olarak kullanılıyordu ve şimdi bile hala kullanılıyor.

En yaygın fırın, orta kısmı ısıtıcı görevi gören bir kömür borusu olan fırındır. Tüpün iç kısmı ısıtılacak ürün veya malzemelerin konulduğu çalışma alanıdır.

Tüplerin uçları, içinden bir düşürücü transformatörden voltajın sağlandığı güçlü karbon veya dökme demir pabuçlarla sıkıştırılır.Bu tür yüksek sıcaklıklarda ısı yalıtımı, fırın gövdesi ile boru arasındaki tüm boşluğu dolduran kurum veya seramik veya karbon ekranlardır.

Karbon tüp havada yoğun bir şekilde oksitlendiğinden, fırın gövdesi hermetik olarak kapatılır ve fırın hidrojen, nitrojen atmosferinde veya vakumda çalışır. Fırın koruyucu atmosfer olmadan çalıştırılırsa, kömür borusunun hizmet ömrü saat olarak ölçülür.

Büyük kesit ve bu nedenle düşük direnç nedeniyle tüpe sağlanan voltaj 20-30 V'tur, bu nedenle fırından geçen akımlar büyüktür ve akım beslemesini kolaylaştırmak için tüp her zaman güç transformatörünün yanına yerleştirilir, genellikle aynı konutta.

Kömür ısıtıcılı fırınlar yaklaşık 1500 – 1700 °C sıcaklıklarda çalışmakta ancak özel konstrüksiyon ile 2000 – 2100 °C sıcaklıklar elde edilebilmektedir.

Grafit (karbon) ısıtıcılı fırınların çalıştırılması elverişsiz olduğundan ve ısıtılan malzemelerin karbürlenmesinin istenmediği durumlarda kullanılamadığından molibdenli fırınlar ve ekranlı, vakumlu veya hidrojenli tungsten ısıtıcılar da kullanılan laboratuvar uygulamalarında yaygın olarak kullanılır hale gelmiştir.

Bu konuda ayrıca bakınız: Bir madencilik elektrikli fırınının elektrik donanımı SSHOD