Муфельные и камерные печи: особенности, конструкция и применение

Электропечи используются для различных термических процессов, таких как термообработка, отпуск, закалка, нагрев, прокалка, и другие, и могут применяться как в лабораториях, так и в промышленности.

Они используются в различных отраслях промышленности, таких как энергетика, металлургия, машиностроение, цементное производство, стекольная, химическая, нефтяная промышленности и т.д.

История возникновения муфельной печи

Существует два термина - муфельная печь и камерная печь, которые используются для обозначения высокотемпературных печей. Однако, чаще всего эти понятия объединяются в одно - муфельная печь. Несмотря на это, между ними имеется существенная разница - в конструкции камеры, способах расположения нагревателей и максимальной температуре нагрева.

Вопреки расхожему мнению что: "при внутреннем расположении нагревательных элементов печи называются - муфельными, а при наружном - камерным." Муфельные печи могут быть с закрытыми и открытыми нагревателями, так же, как и камерные.

Основное отличие состоит в том, что муфель — это цельный элемент (muffla — муфта, глиняный ящик), который может быть изготовлен как из керамики, так и из волокна, с вмонтированными в стенки, расположенными за ними или снаружи камеры, нагревательными элементами.

В камерных печах камера составная, выложенная из керамики, из пластин, кирпича огнеупорного, легковесного и нет, волокна.

Варианты расположения нагревательных элементов печи:

• Закрытые нагреватели не видны и находятся за стенками камеры либо внутри неё. Как правило, максимальная температура нагрева у печей с закрытыми нагревателями не превышает 1100 градусов С.
• Открытые нагреватели расположены на стенках, могут быть запрессованы в камеру, то есть находиться в её пазах. Максимальная температура нагрева у таких печей может достигать 1650 градусов С.

Камерные печи и муфельные печи с открытыми нагревателями имеют возможность замены спиралей, что является их преимуществом перед закрытыми нагревателями. Замена муфеля требует замены всего блока, что обычно является более затратной процедурой. Однако муфели с закрытыми спиралями предпочтительнее в случаях, когда при высокотемпературной обработке происходит выделение агрессивных веществ.

Рабочая камера муфельной печи может быть выполнена из огнеупорной керамики или огнеупорного волокна (волокнистые огнеупорные материалы).

• Волокнистый муфель значительно дешевле керамики.
• Серьезным недостатком муфеля из волокна является чувствительность к образованию газов при высокотемпературной обработке, что может привести к его повреждению. К таким процессам относятся обжиг керамики с эмалями, прокалка опок, термообработка металлов (выгорание масла).

Многие производители, для обеспечения сохранности волоконного муфеля (его можно расцарапать даже ногтем), укомплектовывают печь керамической подовой плиткой (лещадкой), на которую помещают тигли и другие материалы, подвергающиеся высокотемпературной обработке.

Муфельная печь с закрытыми и открытыми нагревателями, с подовой плитой:

Керамический муфель будет более твердым и прочным, но он также более инерционный, медленнее нагревается (примерно 80-120 минут) и остывает, что требует большей мощности и расходует больше электроэнергии, чем волоконный муфель. Муфельные печи с керамической камерой всегда значительно дороже.

Самой большой проблемой литой керамики является боязнь термоударов (открытие печи на высокой температуре - поступление холодного воздуха - из-за разницы температур муфель треснул). Например, в муфельных печах серии ПМ предусмотрены "поры" в муфеле, которые при расширении не дают ему треснуть.

При выборе муфельной печи необходимо учитывать максимальную температуру нагрева, размеры рабочей камеры, способ расположения нагревателей, материал рабочей камеры и другие параметры, чтобы выбрать оптимальный вариант для конкретных нужд.

НПО СИСТЕМ предлагает широкий выбор электропечей для различных задач и условий эксплуатации, обеспечивая высокую производительность и надежность оборудования.