Вылепив изделие из глины, нужно его высушить, чтобы керамика не разваливалась, держала форму.
Однако чтобы придать глине долговечность и влагостойкость, её надо подвергнуть обжигу.
Для этого изделие нагревают до 900–1800 °C и выдерживают некоторое время. Глина высыхает, спекается и твердеет.
Как обжигать керамику?
Чтобы правильно обжечь керамику, важно соблюдать температурный режим в печи. Обжиг проходит в три стадии:
- Испарение влаги. Изделия нагреваются до 250 °C и выстаиваются при такой температуре.
- Накаливание до 900 °C в закрытой печи. Происходит спекание глины.
- Постепенное остывание.
Печи для обжига должны не только развивать необходимую температуру, но и позволять её регулировать. Конструкция должна быть максимально простой, загрузка и выгрузка изделий — лёгкими.
Виды печей
Различаются по видам источников тепловой энергии:
- Самый древний — дровяная печь. Мастера хранили секреты обжига и передавали их только своим ученикам. Сегодня обжиг дровами — большая редкость. На смену пришли технологичные виды.
- Самый популярный — природный газ. С принудительным наддувом воздуха изделия легко нагреть до температуры выше 1500 °C. Газовое оборудование несложно изготовить своими руками, а газ можно приобрести в сжиженном виде в баллонах.
- Самый высокотехнологичный — электричество. Внутри печи равномерно проложены электрические спирали, быстро и точно нагревающие камеру с изделиями. Такое оборудование сложнее изготовить, высокое напряжение требует соблюдения техники безопасности и правил электромонтажа.
Фото 1. Электрическая небольшая печь для обжига керамики с равномерно выложенными спиралями внутри.
Дровяные: устройство и принцип работы
Для начинающего гончара — отличный вариант. Не требует больших материальных затрат на изготовление, а сухие дрова доступны повсюду. Дровяные печи бывают нескольких видов:
Земляные
Потомок древней технологии обжига в пламени костра. Над узкой ямой — топливником надстраивается из глины перекрыша, на которую укладываются изделия. Вокруг изделий возводится свод из кирпичей или полосок глины, вверху оставляется дымовое отверстие. Работает конструкция так: в топливнике сжигается древесный уголь, который даёт высокую температуру и не дымит.
Горячие газы без языков пламени проходят через камеру с изделиями, нагревая их, и выходят через отверстие вверху. Температура регулируется количеством угля и «задвижкой» на дымоходе. После остывания свод печки разбирают и достают готовые изделия.
Такая печка подойдёт для одноразовых работ, так как каждый раз приходится выкладывать её заново. Но, несмотря на трудоёмкость, вариант самый дешёвый — стоимость комплектующих равна нулю.
Кирпичные
Собираются из обожжённых глиняных кирпичей и огнеупорных шамотных. По принципу действия похожи на земляные. Состоят из топки с колосниковой решёткой, камеры для изделий и дымохода.
Фото 2. Печь для обжига керамики из огнеупорного кирпича с дымоходом и топкой на улице, рядом с домом.
Отличие в том, что конструкция получается многоразовой и более эффективной. Изделия в камеру закладываются через разборную стенку или дверцу, печку можно топить дровами — пламя не достаёт до изделий.
Справка! Важно использовать сухие дрова, иначе изделия наберут влаги и покроются трещинами. Кирпич обладает высокой теплопроводностью, печь остывает, поэтому эта конструкция отличается прожорливостью.
Металлические с футеровкой
Благодаря использованию базальтовых и каолиновых утеплителей дровяная печь становится более жароустойчивой и эффективной. Состоит такая печь из топливника, на который установлена металлическая ёмкость.
Фото 3. Печь для обжига керамики с ненагреваемым металлическим корпусом и футеровкой обладает жароустойчивыми свойствами.
Стены и крышка утеплены негорючим материалом, металлический каркас порой даже не нагревается. Жар от сжигания дров в топке поднимается вверх, нагревая изделия, а остывшие струйки воздуха опускаются и через подвёртку устремляются в дымоход. Эти печи значительно экономнее кирпичных, просты в изготовлении.
Минус — необходимость использования дорогостоящих утеплителей, плюс — долговечность и мобильность конструкции.
Газовая
Имеет ряд преимуществ:
- Газ сгорает полностью, не содержит влаги.
- Газовые горелки развивают высокую температуру.
- Легко осуществляется регулирование температуры.
Газовый горн для обжига керамики делается с помощью разных технологий:
- Муфельная. Муфель — отдельная герметичная камера, в которой нагревается керамика и позволяет получить фаянс и фарфор, так как заготовки не соприкасаются с горячими газами — продуктами горения.
Муфель помещается в камеру сгорания и языки пламени располагаются равномерно по всей площади.
- Камерная. Отлично подходит для обжига обычной керамики. Изделия загружаются в утеплённую камеру, через которую проходят горячие газы. Горелка устанавливается ниже и отделена перегородкой. Распределение температуры происходит равномерно, охладившись газы выходят в специальное отверстие внизу камеры.
Строим печь для обжига керамики своими руками
Вид печи выбирается исходя из количества изделий, который предстоит обжечь. Если объем небольшой, делаем печь в 250–300 литров. Для более масштабной работы потребуется большая печь-горн, размером с небольшую комнату.
Инструменты
Чтобы построить небольшую печь для обжига, потребуются следующие инструменты:
- Слесарный инструмент — для работы с металлом. Сварочный аппарат, набор гаечных ключей, напильники, углошлифовальная машинка (УШМ), дрель, молотки.
- Для работы с шамотными кирпичами и керамикой — молоток каменщика, кельма, алмазный диск для УШМ.
- Средства индивидуальной защиты. Респиратор, очки, перчатки и хлопчатобумажная плотная одежда — обязательный набор при работе с УШМ и минеральными ватами.
Порядок работ
Печь состоит из корпуса, горелки, перекрыши, утеплённой камеры, крышки.
- Корпус. Выбираем прямоугольный металлический ящик, если в роли футеровки выступают шамотные кирпичи или металлическую бочку, если утепляем минеральной огнеупорной ватой.
В цилиндрической конструкции распределение тепла происходит равномернее. К корпусу привариваем ножки.
- Укладываем на дно каркаса футеровку, ставим четыре керамических изолятора от линий электропередач или шамотные кирпичи на ребро — они послужат столбиками для перекрыши.
- Футеруем стенки и крышу. Шамотный кирпич лучше уложить на мертельную глину. Используем каолиновую или базальтовую вату высокой плотности. Из листа ваты скручиваем цилиндр в несколько слоёв, чтобы избежать швов — мостиков теплопотери. Крепить к стенкам асбестовым шнуром и керамическими пуговицами. Края верха утеплителя заворачиваются наружу, это уплотнит и теплоизолирует стыки крышки и корпуса.
- На столбики укладываем перекрышу.
Важно! Перекрыша подгоняется к стенкам неплотно — через щели должен проникать горячий воздух. Пламя не соприкасается с обжигаемыми изделиями.
При большом весе изделий применяем для перекрыши сухую кладку из шамотных кирпичей, при небольшом — керамогранитную плитку соответствующих размеров.
Печь готова. Проводят пробный запуск. Если использовалась кладка шамотными кирпичами, то сначала печь просушивается в щадящем режиме.
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.
Полезное видео
В видео представлен обзор самодельной печи и ее первое включение.
Что лучше: делать самому или купить
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.
Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский
Источник: М. Прохоров, гл. инженер Ставропольского облсельстроя. Простейшие горелки для обжига кирпича, черепицы и извести жидким топливом. «Сельский строитель» №9, 1947 г.
Ставропольский облсельстрой; испытывал большие трудности по обеспечению топливом вновь организованней мастерской по обжигу глиногипса. Чтобы не сорвать пуска ее в эксплуатацию, решено было использовать в качестве топлива имеющиеся на месте небольшие запасы нефти, с таким расчетом, чтобы получить наибольший эффект. Инженер производственно-технического отдела краевого треста Сельстрой Г.М. Кирилленко предложил для сжигания нефти два типа простейших горелок, давших на обжиге глиногипса положительные результаты. Горелки просты в конструктивном отношении и могут быть отлиты любым заводом чугунного литья.
В местностях, где имеется большое количество неполноценного жидкого горючего — отработанных насел, мало качественной нефти и т.п., — применение чугунных горелок простейшего типа даст большой эффект.
Первый тип горелок (рис. 1) представляет собой круглую чугунную чашку с 16 сквозными продольными отверстиями от днища до верха. Высота горелки 18 сантиметров, наружный диаметр 15 сантиметров, толщина стенок 3,5 сантиметра, глухого днища — 6 сантиметров.
Горелки этого типа устанавливаются в специальное чугунное поддувало длиной по верху 45 сантиметров, по низу 30 сантиметров, шириной 16 сантиметров и высотой 12 сантиметров (рис. 2). Передняя торцовая грань идет под углом к днищу подувала. Толщина стенок и днищ 1 сантиметр. Верхние стенки имеют полусантиметровые четверти, в которые днищем устанавливается горелка.
Поддувало и горелка порознь устанавливаются в топочное отверстие печи. Печь должна иметь только одно топочное отверстие. Если горелка устанавливается в очелок при обжиге кирпича, черепицы или извести, то внутри очелка необходимо сделать топочную камеру, как и в печи (схему установки см. ниже). Ширина топочного отверстия или камеры должна превышать диаметр горелки не более, чем на 6 сантиметров, для того, чтобы между стенкой горелки и стенкой кладки топочного отверстая или камеры было пространство не более 3 сантиметров с каждой стороны. Длина топки или топочной камеры должна быть такой, чтобы в нее свободно вмещалось чугунное поддувало. Высота топки или камеры 35—40 сантиметров. Высота переднего отверстия топки или камеры не более 20 сантиметров.
Рис. 1. Горелка инж. Кирилленко (первый тип). Рис. 2. Поддувало.
Дымоходы в обыкновенной комнатной печи или в кухонном очаге с чугунной плитой никаких изменений не требуют. Топка печи или кухонного очага может быть как прямой (с торца), так и боковой, т.е. с поворотом дымоходов под углом в сторону. К установленным в топку или топочную камеру горелкам по газовым трубам диаметром 12—19 миллиметров от баков, приподнятых от верха горелки примерно на 50 или более сантиметров, подается нефть и вода. Баки могут быть установлены на кронштейнах, заделанных в стену, или на специальных подмостях на столбах с перекладинами и настилом. Подача нефти и воды регулируется пробковыми или вентильными кранами, установленными на трубах.
Нефть и вода поступают в 25-миллиметровые газовые трубки, заделанные в кладку топочного отверстия или камеры, с разрубленным и развернутым верхним концом наподобие раструба.
Трубки под углом, обеспечивающим свободный сток нефти и воды, нижним концом направлены в центр горелки и возвышаются над ней на 7—8 сантиметров.
Схема установки горелки в топочное отверстие с плитой сверху показана на рисунке 3.
Перед началом топки в горелку наливают нефть Минут через 10—15, когда горелка накалится, открывают краны нефтяной и водявой трубы и начинают топку, регулируя подачу смеси этими же кранами.
Рис. 3-4. Схема установке горелки и паровая горелка инж. Кирилленко
Эта горелка при испытании ее на обжиге глиногипса дала очень хорошие результаты. Расход нефти н a 1 тонну обожженного глиногипса выразился всего в 50 килограммов. При сжигании обычным путем, без горелки, на обжиг 1 тонны требуется 75 килограммов, — экономия 25 килограммов. Пламя получается длиной до 1 метра.
В вашем случае были установлены две горелки. Для обжига кирпича, черепицы, извести их потребуется до четырех. Тяга обеспечивается устройством трубы соответствующей высоты и диаметра, если горелки устанавливаются в печи с плитой. Нами была установлена металлическая труба диаметром 15 сантиметров ж высотой 2,5 метра — тяга была отличной. Регулирование тяги производится задвижкой. При обжиге кирпича, черепицы, извести не требуется дымовой трубы. Загрузку следует производить обычным путем.
Второй тип горелки (рис. 4) предусматривает для интенсивности горения применение пара, получаемого здесь же в топке.
Чугунный котелок емкостью до 50 литров устанавливается в топку печи или очелок на подкладки, желательно из огнеупорного кирпича, на высоте от пола не менее 20 сантиметров. От котелка, под, его днище, отходит паровая трубка диаметром 12—19 миллиметров с вентильным или пробковым краном.
В днище котелка ввинчивается вторая трубка такого же диаметра, идущая от бака с водой под низ котелка. Третья трубка, такого же диаметра, с краном на ней, идет от бака с нефтью. Перед началом топки под котелок наливается нефть, а в котелок вода, которая нагревается до кипения, после чего открываются краны паровой и нефтяной трубы и начинается нормальное сжигание. Подача пара, нефти и воды регулируется кранами. Горение в этом случае более интенсивное и сгорание топлива более полное.
Обычно манометр, термометр и водомерное стекло на котелке не ставятся, но неплохо бы их установить.
Nav view search
Навигация
Искать