Виды печей для обжига глины и мастер-класс по изготовлению печи своими руками
Печи имеют разновидность в зависимости от используемого топлива:
- Дровяные.
- Газовые.
- Электрические.
Первый вариант печей чаще используется в домашних мастерских и устанавливается в основном на открытом воздухе, если мастерская маленькая. Газовые печи могут работать как на пропане, так и на натуральном газе. В основном гончары используют электрические печи, которые имеют множество плюсов: быстро нагреваются, их можно установить даже в маленьких мастерских и сделать электрическую печь для обжига керамики своими руками довольно просто.
Электрические печи также делятся на два вида:
- Муфельные — это печи, в которых нагревательный элемент располагается вокруг цельной емкости из огнеупорного материала (муфеля).
- Камерные — это печи, в которых нагревательный элемент находится внутри.
Любого вида печь для обжига глины можно сделать своими руками и ее стоимость обойдется в несколько раз ниже, чем покупать готовую.
Классификация гончарных печей
Печи для обжига глины и керамики, прежде всего, подразделяют по температурному режиму. Самые мощные из них работают в диапазоне от 1400 до 2000 градусов. Ко второй категории относят модели, рабочая температура которых составляет 900-1400 градусов. Оборудование, работающее в среднем температурном режиме, обеспечивает нагрев от 400 до 900 градусов. Низкотемпературные модели могут разогреваться не выше 500 градусов. Максимально функциональной, безусловно, окажется печь с возможностью регулировки температуры.
В зависимости от используемого топлива, гончарные очаги могут быть дровяными, газовыми и электрическими. Современная промышленность выпускает приборы, работающие на газе и от электросети, варианты на дровах можно встретить редко и только кустарного производства. Температура горения дерева не позволяет получить мощное высокотемпературное оборудование.
Мощность печного оборудования – один из главных критериев выбора. Для небольшого домашнего очага объемом до 50 литров необходимо 100 Вт на каждый литр. Если камера имеет размер от 100 до 500 литров, достаточно мощности 50-70 Вт на литр.
По форме печи для обжига могут быть колпаковыми, трубчатыми с вертикальной загрузкой или камерными с горизонтальной загрузкой. Круглые печи равномерно распределяют жар, а колпаковые и камерные более удобны для серийного обжига и работы с крупными изделиями. Начинающим мастерам рекомендуется обратить внимание на модели со смотровым окошком, позволяющим визуально контролировать процесс.
В качестве материла для изготовления гончарного оборудования используют огнеупорное сырье нового поколения, имеющее легкий вес и низкую теплопроводность. Тяжелое и массивное оборудование из шамота практически не выпускают.
Типы печей для обжига кирпича
На этапе обжига применяются различные печи. Какое оборудование для обжига кирпича использовать в производстве зависит от различных факторов. Печь, используемая для обжига кирпича, является и технологическим оборудованием и термодинамической открытой системой одновременно. В ней происходят постоянные тепловые процессы.
Кольцевая печь
Кольцевая печь для обжига кирпича
Одним из видов печей для обжига кирпича являются кольцевые печи. Наибольшее распространение в производстве кирпича получили именно данные печи со сводами. Если кольцевая печь для обжига кирпича устанавливается не на производственном предприятии, то целесообразно использовать ее без свода. Стоимость постройки по сравнению с напольными печами чуть дороже, однако, их обслуживание намного удобнее и легче.
Схема кольцевой печи для обжига кирпича
Обжиг кирпича в кольцевой печи дает результат по качеству значительно выше, чем в напольной, а топливо расходуется в несколько раз меньше на 1 тысячу обжигаемых кирпичей. Еще одним преимуществом данных печей является то, что топить ее можно различными видами топлива. Все это оказало влияние на широкое распространение кольцевых печей.
Туннельная печь
Туннельные печи идут на смену кольцевым, постепенно вытесняя их. Все больше крупных кирпичных заводов применяют их на своем производстве. В туннельных печах кирпич передвигается на специальных вагонетках, в отличие от кольцевых, где кирпич установлен неподвижно, и через него проводят различные температурные режимы.
Туннельная печь для обжига кирпича легче в обслуживании, потому что выгрузка и загрузка партии кирпичей происходит за пределами печи, где для персонала существуют приемлемые температурные условия. К тому же, механизировать процессы гораздо легче перед рабочей зоной, нежели в ней.
Печь представляет собой туннель, внутри которого проложены рельсы. Обжиг кирпича в туннельной печи происходит на вагонетках, которые стоят одна за одной по всей длине туннеля. Через определенный интервал времени в туннель заходит новая вагонетка с сырым кирпичом, а с обратной стороны туннеля выезжает вагонетка с уже готовой продукцией.
Туннельная печь для обжига кирпича
В печах могут быть установлены различные источники тепла. Топить печи для обжига возможно углем, нефтью. Устанавливается электропечь, или газовые горелки. От вида выбранного источника тепла зависит удобство обслуживания и экономическая выгода производства. Если для производства выбрана газовая печь для обжига кирпича, то не зависимо от того — кольцевая или туннельная печь — результат будет качественный только при соблюдении технологических параметров.
Конструирование нагревательного прибора самостоятельно довольно трудоемкий процесс, но сделать правильно функционирующий агрегат вполне возможно. Принципиальная схема промышленной муфельной печи представлена на рисунке 2.
Рисунок 1. Схема муфельной печи для обжига керамики
Особенностью муфельной печи является расположение нагревательных элементов внутри камеры (муфеля).
Перед началом работы желательно набросать чертеж устройства, чтобы понимать укладку слоев и схемы соединения нагревательных элементов. Чертеж устройства может выглядеть так:
Рисунок 2. Примерный чертеж муфельной печи для обжига керамики.
Главное, чтобы человеку было понятно строение будущего прибора до мелочей. Далее подбирают необходимые материалы, комплектующие и инструменты.
Сложности при изготовлении
Безопасное подключение баллона к горелке. Газовый резиновый шланг не использовать вблизи раскалённой печки — используем металлический.
Газовый баллон должен стоять на безопасном удалении и обязательно используем редуктор с обратным клапаном.
Внимание! Не пускайте на площадку детей!
- Выходное отверстие для сгоревших газов должно быть достаточного диаметра, иначе пламя будет «захлёбываться», регулировать его можно куском утеплителя.
Как построить гончарную печь своими руками
Профессиональные устройства – дорогое удовольствие, поэтому практичные мастера предпочитают делать печи для обжига глины своими руками, следуя вековым традициям гончарного дела.
Особенности конструкции электрической печи
Конструкция электропечи состоит из нагревательной камеры и теплоизоляции, обеспечивающей сохранение температуры. Идеальный аккумулятор тепла – огнеупорный кирпич, который мастера 21 века дополнительно утепляют современными материалами, существенно сокращая толщину стенок и упрощая строительство.
По типу расположения нагревательного элемента электропечи бывают муфельными и камерными. Строение муфельной печи подразумевает расположение нагревательного элемента вокруг емкости из огнеупорного материала – такую конструкцию сделать самостоятельно сложнее, а ее теплопотери выше, чем в камерной.
Кирпичная электропечь для обжига глиняных изделий
Эта самодельная печь для обжига глины имеет рабочий объем 13 литров. Открытая спираль позволяет разогреть камеру до 1000 градусов за полтора часа. При этом температура внешних стенок оборудования не превышает ста градусов.
Подставку для агрегата сваривают из профильной трубы 20*40 мм и покрывают эмалью.
Сверху крепят лист из оцинкованной стали толщиной 1 мм, прикручивая его саморезами.
Для стенок потребуется легкий огнеупорный кирпич – это может быть готовый шамотный кирпич или изготовленный собственными силами. Для кладки нужна хорошая огнеупорная смесь для каминов. Сначала форму очага выкладывают насухо, чтобы в случае необходимости подогнать детали и устранить нестыковки. Это можно сделать на столе, чтобы было нагляднее и удобнее работать. На этом же этапе готовят пазы под нагреватель.
Кирпичное дно собирают отдельно, скрепляя детали раствором. Прежде чем продолжать работы, конструкция должна хорошо высохнуть. Перед кладкой кирпичи обязательно вымачивают, чтобы они не забирали влагу из раствора.
На металлическое основание укладывают слой теплоизоляции, для этой цели подойдут огнеупорные маты из керамического волокна. Чтобы максимально уплотнить слой теплоизоляции, ее смачивают перед креплением кирпичного дна.
Далее печь кладут как обычно, но очень тщательно заполоняя швы и возможные пустоты.
Крышку для камеры формируют из огнеупорных кирпичей, скрепляя конструкцию металлической стяжкой.
Нагревательную спираль, а здесь их три, укладывают в подготовленные пазы. Снаружи агрегат утепляют огнеупорными матами, после чего закрывают корпусом из оцинкованной стали, вырезанным по размеру полученного изделия.
Строительство этой печи требует не только навыков кирпичной кладки, но и знаний в области электрики. Если собственного опыта недостаточно, лучше обратиться к специалисту за полной или частичной помощью.
Делаем печь своими руками
Дровяные печи
Дровяные печи для обжига керамики делаются в основном из кирпичной кладки, хотя печь может быть выполнена и из бочки, но в любом случае ее необходимо будет обложить огнеупорным кирпичом. Для этого в первую очередь необходимо подготовить фундамент, только после этого приступать к кладке кирпича. Фундамент делается также из кирпича. Затем на фундамент необходимо установить корпус, каким он будет, в виде бочки или из кирпича, каждый решает сам. Но корпус из бочки удобен тем, что отверстие для дров достаточно будет прорезать, на это уйдет минимум времени, а строительство кирпичного корпуса займет гораздо больше времени и сил.
Прорезав отверстие для дров, и вырезав дно, переходим к следующему этапу. Устанавливаем бочку на фундамент и обкладываем внутри кирпичом до самого верха. В середине кладки необходимо установить решетку, на которой будут обжигаться изделия. Крышкой послужит дно, которое было вырезано с бочки.
Вот такая дровяная печь для обжига керамики у вас должна получиться. Такую печь можно устанавливать только на улице. Сегодня дровяной обжиг керамики встречается все реже, так как для нужной температуры приходится долго ждать, прежде чем отправить изделие в печь. Да и к тому же печь на дровах пригодна только для маленькой партии обжога.
Электрическая печь
Электрическая гончарная печь может быть выполнена из таких подручных средств, как старый холодильник или стиральная машинка. Но если у вас не имеется таких корпусов, то можно использовать оцинкованный лист, из которого необходимо сделать корпус. Корпус может быть совершенно любого размера и формы.
Далее укрепляем дно, для чего можно использовать либо уголки, либо трубы, которые необходимо приварить ко дну. К углам конструкции необходимо приварить ножки из труб, большего диаметра, чтобы печь прочно стояла.
На дно и стенки конструкции укладываем базальтовую вату 10 мм толщины. На дно на вату необходимо положить несколько труб, чтобы вата не помялась и только потом класть металлический лист. По бокам трубы прокладывать не надо, достаточно сверху оцинкованного листа.
Далее конструкцию внутри необходимо обложить кирпичом. Начинать необходимо со дна и нужно заранее подготовить огнеупорную кладочную смесь для замазывания швов, которые должны быть не более 6 мм. Прежде чем класть кирпич, его надо намочить, чтобы смесь на нем не высыхала быстро.
Теперь переходим к стенкам конструкции, чтобы кирпич держался на оцинкованных листах, в смесь необходимо добавить около 30% цемента. То же самое проделываем и с верхом.
Далее необходимо сделать дверь, которая будет состоять из того же оцинкованного листа и кирпичей. Кирпичи нужно выложить на листе по тому же принципу, по которому выкладывали стены печки. После этого можно приваривать петли и устанавливать дверь.
На этом этапе печь нужно оставить для просушки на некоторое время. После того, как она просохнет, переходим к монтажу нагревательного элемента. Для этого внутри по стенкам делаем канавки так как в качестве нагревательного элемента мы будем использовать спираль такого же диаметра. При нагреве она будет расширяться, поэтому чтобы спираль не выходила из канавок, необходимо ее закрепить при помощи проволоки.
Необходимо сделать 2 контура спиралей, чтобы можно было регулировать температуру внутри печи переключателем.
Концы проволоки выводим наверх.
Наверху устанавливаем керамическую пластину, которую необходимо закрепить и к ней болтами прикрепить концы проволоки.
В этой конструкции мы будем использовать вот такой переключатель.
Переключатель необходимо установить так, чтобы его выступающая часть была снаружи на передней панели, и подсоединяем провода. К двум контактам подходит фаза и ноль.
К остальным подсоединяем провода, которые идут к пластине. Один провод (на фото синего цвета), замыкает 2 крайних контакта.
По завершению должно получиться так: на первой «скорости» контуры спиралей подключаются последовательно, эта самая низкая температура. А третья «скорость» — это самая высокая температура.
Камерная печь для обжига глины готова, теперь осталось дождаться ее полной просушки и можно использовать по назначению. На просушку печки может уйти около месяца, после чего ее необходимо подключить к сети на маленькой скорости и оставить до тех пор, пока с нее не перестанет идти пар. Подключать такую печь лучше к усиленной розетке.
Если вам необходима муфельная печь для обжига керамики, то ее можно сделать по этому же принципу, только обогревательные элементы должны будут располагаться вокруг муфеля.
Этот вариант печей более ходовой и простой как в эксплуатации, так и в изготовлении. Если вы хотите сделать печь для обжига глины своими руками на газу, то в этом случае, в качестве корпуса можно использовать бочку. Ее необходимо разрезать на две части так, чтобы нижняя часть была больше. Чем верхняя, так как верх — это будет крышка.
Бочку необходимо обшить внутри высокотемпературными матами в 3 слоя и прикрепить их к основанию самодельными керамическими пуговицами, так же поступить с крышкой. Не забудьте сделать снизу небольшое отверстие для газовой горелки 20 на 20 см. В крышке тоже необходимо отверстие для испарения влаги. В итоги у вас должна получиться вот такая простая печь, к которой останется провести газовые нагревательные элементы.
Сделать печь для обжига глины в домашних условиях довольно просто, а вот выгоды от них гораздо больше.
Подобные агрегаты разделяются на следующие два вида: муфельные и камерные. Первые получили свое название от цельной огнеупорной камеры – муфеля, за которым, как правило, скрывается нагревательный элемент.
В камерном отопительном устройстве ТЭН проложен прямо внутри конструкции. Технология изготовления такого оборудования и будет описана далее в статье. Муфельная печь для обжига керамики отличается особой сложностью исполнения, поскольку огнеупорную камеру соорудить непросто. Кроме того, конструкция такой печи приводит к большим потерям тепла.
Начиная монтаж устройства, стоит запастись терпением и необходимыми материалами. Среди основных составляющих конструкции отмечают стальную коробку, огнеупорную камеру и нагревательный элемент.
Для создания печи подойдет корпус старой стиральной машины. Его также можно изготовить самостоятельно из оцинкованной стали. Размеры примерно таковы: длина и ширина – по 50 см, высота – около 1 метра.
Определившись с корпусом, необходимо позаботиться об установке печи. Для этого понадобится уголок или труба диаметром 15 мм, которую фиксируем ко дну. По краям сваркой прикрепляются ножки, для изготовления которых понадобится труба чуть большего диаметра.
Затем нужно укрепить верхнюю часть корпуса, дверцу и хотя бы одно ребро (то, на которое будут привариваться петли для створки).
На дно корпуса нужно разместить слой базальтовой ваты толщиной 10 мм. Чтобы защитить ее от смятия огнеупорной камерой, на материал следует уложить несколько отрезков уголка или профильной трубы. Поверх ваты укладывается лист металла.
Теперь переходим к монтажу огнеупорной камеры. Существуют разные виды материалов, которые могут быть использованы в процессе работы. Например, довольно эффективными являются огнеупорные волокнистые плиты. Их можно как приобрести определенного размера, так и разрезать самостоятельно. Для стенок и дверцы понадобится шесть штук.
Однако у этих плит есть недостаток – их цена. Потому воспользуемся шамотным кирпичом. Для соединения отдельных элементов кладки оптимальным вариантом станет мертель. Однако для этой цели вполне подойдет и огнеупорная глина либо специальная жаропрочная смесь. Чтобы кладка прочно держалась на стали, в состав добавляют до 30% цемента.
Кладочные работы необходимо выполнять очень аккуратно, чтобы кирпичи максимально плотно прилегали друг к другу. Толщина швов не должна превышать 5 мм. При необходимости бруски можно немного подпилить до требуемого размера.
Приступаем к кладке дна корпуса. Сначала нужно подготовить два разных раствора: один необходим для швов, второй – для укладки на металл. В последнем составе используется цемент. В смесь требуется добавить воду и размешать. Каждый кирпич нужно хорошенько смочить в жидкости, чтобы раствор не высыхал слишком быстро.
Далее процедуру необходимо повторить для стенок конструкции. Сначала размещается слой ваты, который в дальнейшем накрывается металлическим листом. Затем делается кладка. При расположении кирпича плашмя вату использовать необязательно.
Сложнее выполнять верхнюю часть конструкции. Для этого верхние бруски на стенках необходимо наклонить, и по ним уже размещать следующие кирпичи для получения формы трапеции.
В завершение выполняем кладку дверцы. По периметру нужно вырезать четверть так, чтобы полученный выступ заходил в ее проем.
Следующим шагом устанавливаем створку. Сначала привариваются петли, затем дверца плотно притирается. Нельзя допускать возникновения большого зазора между кирпичами на створке и в корпусе. Теперь понадобится некоторое время на то, чтобы печь подсохла.
Далее переходим к прокладыванию канавок, куда будет монтироваться нагревательная спираль, изготовленная из нихромовой или фехралевой проволоки. Толщина изделия должна быть 1,5 мм, а диаметр витков – 12 мм.
Канавки изготавливаем такими, чтобы спираль полностью помещалась в них.
Чтобы иметь возможность менять температурный режим, спираль прокладываем в два контура. Ее окончания выводятся наверх. Там нужно установить керамическую пластину, которую можно взять с конфорки. Концы проволоки крепятся болтами.
Для регулировки температуры устанавливается переключатель, оснащенный пятью контактами: 2 и 3 с разных сторон. К двум из них подсоединяются фаза и ноль. Провода от керамической пластины подключаются к трем контактам. Одним из кабелей замыкаются крайние поверхности соприкосновения изделия.
При правильном подсоединении печь для обжига глины будет иметь три разных температурных режима. На первом нагрев получится минимальным, что достигается подключением обоих контуров последовательно. Средний температурный режим будет при подсоединении только одного из контуров. При этом нужно подсоединять нижний элемент, чтобы хорошо прогревались и те изделия, которые будут стоять в самом низу. И максимальная температура получится при подключении обоих контуров параллельно.
Наша печь для обжига керамики практически готова к эксплуатации. Но прежде чем ее использовать, агрегат необходимо хорошо просушить. Для этого печь нужно продолжительное время держать в тепле (возле обогревателя или на солнце). На просушку уйдет месяц, а то и два. Затем для окончательного удаления влаги печь должна поработать в низкотемпературном режиме, пока из нее не перестанет идти пар. Только после этого оборудование окончательно готово к использованию.
Самодельная печь для обжига керамики вполне может конкурировать с заводскими изделиями. Если подобрать горелки с разной мощностью, то, меняя интенсивность пламени, добиваются нужной температуры.
Заводские модели просчитываются инженерами, экономнее расходуют топливо, но для обжига в ремесленной мастерской вполне достаточно самодельной печки.
При наличии инструмента и времени домашний мастер недорого получит печь с необходимыми параметрами.
Добиться приемлемой температуры в 900 °C в такой печке вполне возможно. Её используют как для сушки изделий, так и для чернового обжига простой керамики.
Если стоит цель получить фаянс или фарфор, потребуется более высокая температура с точной регулировкой. Для этого самодельная печь не подойдёт, потребуется муфельная или электрическая заводского изготовления.
