Муфельная печь для чего используется в лаборатории

Что такое муфельная лабораторная печь?

Современная промышленность предлагает широкий спектр электронагревательных приборов для промышленных и научных потребностей. Одним из подобных термических агрегатов является муфельная лабораторная печь.

Определение

Лабораторная печь муфельного типа – это термонагревательная конструкция, в которой предмет, подлежащий термической обработке, не имеет контакта с нагревающим элементом, а также с веществами, которые выделяются при сгорании топлива.

Взаимодействие с различными электрическими спиралями, газами и сажей полностью исключается.

Подобный эффект достигается за счет использования муфеля. Это специальная оболочка, которая может быть выполнена из:

Корпус муфельной лабораторной печи выполнятся из обычной стали, подлежащей окраске, хотя существует отдельные модели, внешняя оболочка которых сделана из нержавейки. На корпусе располагаются органы управления и индикаторы температуры внутри камеры, в некоторых моделях они могут быть вынесены в отдельный блок.

Применение

Муфельные лабораторные печи используются в различных отраслях экономики и научной деятельности.

Процесс обслуживания лабораторной печи с муфелем не прост. Для тех, кто только начинает постигать это мастерство, рекомендуется работать с небольшими печами с размером муфеля не более 1 кубического дециметра.

Подобные устройства применяются и в кабинетах стоматологов для изготовления зубных протезов, такие печи должны быть способны выдавать большую температуру при маленьких размерах муфеля.

В металлургии используются печи с большими муфелями (более 8 кубических дециметров) и огромными температурами, свыше 1500 градусов Цельсия. Самый широкий диапазон температур имеют подобные аппараты в химических лабораториях, ведь для выполнения разных аналитических методик требуется различные температурные условия.

Устройство и классификация

Общее устройство лабораторной муфельной печи представлено на схеме:

По ориентации в пространстве лабораторные муфельные печки могут быть с вертикальной или горизонтальной загрузкой, а также трубчатыми и колпаковыми. По степени термического воздействия существуют печи с умеренным нагревом (100 – 500 градусов), средним нагревом (400 – 800 градусов), высокотемпературные (400 – 1400 градусов) и сверхвысокотемпературные (400 – 2000 градусов).

При работе с такими высокими температурами можно получить серьезные ожоги рук. Необходимо помнить о правилах техники безопасности и использовать специальные приспособления, такие как термостойкие рукавицы и щипцы-захваты.

Плюсы и минусы

К достоинствам подобных агрегатов можно отнести:

Недостатки у таких устройств тоже есть, но их мало:

Популярные модели

Заключение

Лабораторные муфельные печи получили широкое распространение во многих отраслях экономики, благодаря своим свойствам нагревания изделий и опытных образцов без посторонних примесей в воздушной или газовой среде. При их эксплуатации следует помнить, что муфельная печка – это сложное и дорогое оборудование. Прежде чем работать на нем самостоятельно, необходимо пройти стажировку.

Источник

И закалить металл, и вырастить кристалл – во всем поможет лабораторная муфельная печь

Лабораторной муфельной печью называется специальное высокотемпературное нагревательное оборудование, предназначенное для эксплуатации в лабораторных условиях. Данное устройство представляет собой печь, имеющую особую конструкцию.

Она предусматривает полное отсутствие взаимодействия нагреваемых предметов с различными компонентами, выделяющимися в воздух в результате сгорания топлива (сажей, газообразными веществами, а также копотью).

Для создания таких условий нагревания применяется муфель – огнеупорная камера, которая является своеобразной преградой между нагреваемым изделием и используемым топливом.

Что представляет из себя лабораторная муфельная печь?

Большинство таких муфелей изготавливается из огнестойкого кирпича, жаропрочной стали либо высокопрочного керамического волокна. Именно за счет данного приспособления производители имеют возможность предотвратить загрязнение посторонними веществами различных дорогих металлов, а также химически чистых образцов.

Благодаря тому, что оборудование обладает специальными техническими характеристиками, оно подходит для эксплуатации во многих сферах промышленности:

Современное оборудование должно обязательно обладать следующими характеристиками:

Особенности конструкции

Оборудование имеет особую схему строения, которая приспособлена для создания специальных условий обработки различных изделий. Основное отличие от печей других видов заключается в наличии огнеупорной камеры или так называемого муфеля. Это создает преграду, которая предотвращает взаимодействие поверхности материалов с газообразными веществами, выделяющимися из используемого топлива.

Для изготовления муфеля — основной части устройства — и других элементов производители используют, как правило, жаростойкую сталь, огнеупорный кирпич, а также керамическое волокно, которое обладает высокой прочностью.

Фото 1. Схематичное изображение устройства лабораторной муфельной печи. Указаны только основные части.

Как правильно подобрать нужное устройство?

Для максимально эффективной эксплуатации оборудования нужно обращать внимание на следующие его характеристики:

Прежде всего необходимо определиться с объемом рабочей камеры, а также с температурным диапазоном. Кроме того, обязательно нужно обратить внимание на сложность нагрева.

Виды лабораторных печей

Не менее важными показателями при выборе оборудования служит скорость и равномерность прогрева муфельной камеры.

В зависимости от индивидуальных требований, можно подобрать горизонтальную либо вертикальную печь: первая отличается довольно большой вместительностью, а вторая нагревается за короткий промежуток времени.

Лабораторные муфельные печи оснащаются открытыми либо закрытыми нагревательными элементами. Устройства первого типа отлично подойдут для эксплуатации в условиях, когда требуется прогревать камеру до высокой температуры за небольшое время. Однако такое оборудование сильнее подвергается негативному воздействию различных агрессивных веществ, выделяющихся во время обработки предметов.

Печи, в которых используется закрытый нагревательный элемент, отличаются более продолжительным эксплуатационным сроком, равномерным нагревом рабочей камеры, но для максимального прогревания требуется гораздо больше времени. Существенным недостатком устройств данного вида является то, что при поломке нагревательного элемента придется менять полностью всю камеру.

Наиболее простой конструкцией обладает оборудование, имеющее одноступенчатый терморегулятор. Его основная особенность — с самого начала камера нагревается до определенной температуры, а затем она поддерживается на протяжении рабочего процесса. Чаще всего эти печи используются для выполнения таких простых задач, как сушка или обжиг.

Для более сложной аналитической работы предназначаются муфельные печи, которые функционируют за счет специального программного управления.

Они позволяют настраивать процесс нагрева на несколько разных уровней. Контроль происходит с помощью микропроцессора с цифровым индикатором и звуковым сигнализатором.

При необходимости программу можно запустить в автоматическом режиме.

Чтобы выбрать исправную печь, необходимо проверить оборудование на отсутствие каких-либо механических повреждений (сколов, потертостей, царапин и других) на всех составных элементах.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором показано, как выглядит муфельная печь большого объема для обработки металлов.

Правила безопасного использования высокотемпературных печей

Данные устройства широко используются в разных сферах современной промышленности. Их популярность обуславливается особенностями конструкции и техническими характеристиками, благодаря которым можно обрабатывать материалы и готовые изделия без их взаимодействия с посторонними веществами. Для того чтобы печи приносили максимум пользы, их нужно правильно выбирать, учитывая все особенности оборудования.

Внимание! Выполнение правил техники безопасности поможет не только предотвратить возникновение опасных ситуаций, но и продлит эксплуатационный срок самого устройства.

Для безопасной эксплуатации следует обязательно соблюдать правила:

Источник

Муфельные печи: особенности, сфера применения, как выбрать печь

Муфельная печь — это печь особой конструкции, в которой нагреваемый предмет не контактирует с веществами, выделяющимися при сгорании топлива (газами, сажей, копотью). Для этого используют так называемый муфель — огнеупорную камеру, выполняющую роль преграды между топливом и нагреваемыми объектами. Муфель обычно изготавливают из огнестойкого кирпича, керамического волокна или жаропрочной стали. Благодаря муфелю удается избежать загрязнения дорогих металлов или химически чистых образцов посторонними веществами.

Достоинства муфельных печей:

— широкий разброс размеров, можно подобрать печь необходимого объема;
— регулируемый и широкий диапазон рабочих температур;
— равномерный нагрев.

Типы печей

Муфельные печи можно классифицировать по разным параметрам.

1. По типу нагревательного элемента:
— газовые;
— электрические.

2. По типу обработки:
— с обычной воздушной камерой;
— с камерой, заполненной определенным газом (возможны различные варианты, так как это печи для специальной обработки в газовой среде);
— вакуумные печи.

3. По способу загрузки:
— с горизонтальной загрузкой;
— вертикальной загрузки;
— трубчатые;
— колпаковые (для очень больших деталей, когда колпак легче переместить к детали, а не найти печь с камерой подходящего размера).

4. По величине нагрева:
— печи умеренного нагрева рассчитаны на температуру 100-500 °С;
— среднего нагрева — 400-800 °С;
— высокотемпературные печи нагревают в диапазоне 400-1400 °С;
— печи со сверхвысоким температурным режимом способны обеспечить нагрев до 2000 °С.

5. По назначению:
— промышленные (объемом рабочей камеры более 500 л);
— лабораторные;
— ювелирные;
— стоматологические;
— учебные.

Муфельные печи используются:

— в ювелирном производстве;
— для купелирования благородных металлов;
— в геофизических лабораториях;
— в химических лабораториях;
— для таких аналитических работ как сжигание, высушивание, нагрев, выращивание кристаллов;
— для обжига керамических и фарфоровых изделий;
— для производства предметов из воска;
— для плавки и закалки металлов, обжига литейных форм;
— в стоматологии;
— в пищепроме;
— для кремации.

Как выбрать печь

В первую очередь, нужно решить, какой температурный диапазон и объем рабочей камеры должен быть у печи. Потом определите, насколько для вас важна скорость нагрева и насколько сложным может быть алгоритм нагрева. Другие важные параметры выбора: стоимость, равномерность и скорость прогрева камеры, безопасность. Печи с вертикальной загрузкой нагреваются быстрее. Зато горизонтальные печи в несколько раз вместительнее.

Печи с открытым нагревательным элементом нагреваются быстрее и до более высокой температуры. В тоже время, такой нагревательный элемент больше подвержен воздействию агрессивных веществ, которые выделяются при обработке предметов, но и ремонтировать открытый элемент проще. Муфельные печи с закрытым элементом служат дольше, нагреваются равномернее, но медленнее, и для ремонта нагревательного элемента придется заменить всю камеру, так как он встроен в муфель.

Самыми простыми являются печи с одноступенчатым терморегулятором, когда камера нагревается до определенной температуры и далее эта температура поддерживается на постоянном уровне. Такие печи, например, подходят для простых задач обжига и сушки. Для аналитических работ лучше выбрать печь с программным управлением, такую как ЭКПС 10. Печи этого типа позволяют программировать процесс нагрева в несколько этапов. Они управляются микропроцессором, снабжены цифровым индикатором для настроенных параметров, звуковым сигнализатором; есть возможность запускать программу в автоматическом режиме.

Источник

Муфельные печи: что это такое, для чего используется, какими бывают

Что такое муфельная печь, хорошо знают люди, профессия которых требует исследований или выполнения другой работы, сопряженной с нагреванием, обжигом или прокалкой всевозможных материалов. Они используют это оборудование в лабораториях (медицинских, фармацевтических, химических, пищевых), в учебных и медицинских учреждениях. Конечно, наша статья предназначена не им, а тем, кто только планирует в будущем заниматься подобной деятельностью, кто с удовольствием расширяет свой кругозор, кому поручено приобретение лабораторных электропечей у компании Спектраналит.

У нас вы можете приобрести муфельные печи, характеристики которых позволяют использовать их в любых лабораторных исследованиях, во многих сферах человеческой деятельности

Назначение и сферы использования этих нагревательных устройств

Какой бы не была причина вашего решения узнать, что такое муфельная печь, для чего используется такой агрегат нужно выяснить в первую очередь. А сфера его применения широчайшая. Это оборудование необходимо специалистам, деятельность которых связана с термообработкой, нагревом и хранением изделий и материалов. Его применяют для:

Высокие технические характеристики и небольшие габариты делают электрические муфельные печи незаменимым лабораторным оборудованием

Такие устройства используют также в стоматологии, для обжига керамических изделий, при производстве ювелирных украшений. А муфельные печи ТомьАналит, представленные в каталоге нашей компании, отлично подходят для определения содержания отравляющих веществ в пищевых продуктах и объектах окружающей среды.

Это оборудование позволит выявить в исследуемом материале наличие цинка, свинца, мышьяка и т.д.

Происхождение названия «муфельная печь», история появления агрегата

Первая муфельная печка была создана в конце 17-го века, а ее «родиной» является Франция

Муфельная печь – это агрегат, рабочая область которого представляет собой термостойкую полуцилиндрическую камеру из огнеупорного материала, называемую муфелем. В нее и помещают нагреваемую деталь, а название этой емкости происходит от немецкого слова Muffel, переводимого и как «ворчун», и как «кольцо».

Первое использование прародительницы подобного устройства связано с именем француза Жанто, сооружавшего экипажи для знатных вельмож. Чтобы упрочить каретную ось, мастер цементировал ее в муфеле, изготовленном из материала, в который добавляли измельченные рога крупного скота. И только потом ось закаляли. В результате такой обработки на ней образовывалась твердая корка, а внутри сталь продолжала оставаться вязкой, что делало изделие очень прочным.

Уже в начале 19 столетия муфельные печки начали использовать в промышленных масштабах. За прошедшее время эти агрегаты изменились внешне, но принцип работы их остался тем же: материал изолируют от воздействий внешней среды и нагревают.

Конструкция и принцип функционирования муфельных печек

Конструкционно эти агрегаты достаточно просты. Печи любых марок, будь то LOIP, SNOL или Nabertherm, состоят из 4-х основных элементов, изготовленных из экологичных материалов. Это:

Корпус защищает и теплоизолирует муфельную печь, принцип работы которой заключается в нагревании веществ или предметов, размещенных в муфеле. А термические операции возможны благодаря наличию нагревательных элементов.

Разновидности рассматриваемых печей

Сейчас производят огромное количество таких агрегатов разных типов. Их можно разделить на несколько групп с учетом:

Лабораторные электропечи SNOL 45/12000 с горизонтальной загрузкой (слева) и SNOL 10/900 с вертикальной загрузкой (справа)

Есть разные виды муфельных печей в зависимости от разновидности используемого муфеля, который может быть:

Если вы решите приобретать печи SNOL, то найдете среди них устройства с закрытыми и открытыми нагревателями.

Печки SNOL 6,7/1300 с открытыми нагревателями (слева) и SNOL 8,2/1100 с закрытыми (справа)

Технические характеристики муфельных печей очень разные, и потенциальные пользователи выбирают агрегат в соответствии со своими потребностями. А компания Спектраналит позаботилась о том, чтобы каждый из них смог найти в нашем каталоге необходимое нагревательное оборудование.

Надеемся, что эта статья помогла вам разобраться в том, что такое муфельная печь, для чего она нужна и какой может быть. Если же у вас возникли сложности с выбором подходящей модели, наши менеджеры всегда готовы помочь в решении этой задачи.

Источник

Выбираем муфельную печь для лаборатории. Обзор основных моделей

На сегодняшний день, практически в каждой лаборатории, не зависимо от того, какие задачи она выполняет, используется нагревательное оборудование. К такому оборудованию относятся сушильные шкафы, нагревательные плиты, термостаты, колбонагреватели, водяные и песчаные бани, а также муфельные печи. Данные приборы используются в качестве вспомогательного и испытательного лабораторного оборудования.

Муфельная печь – многофункциональное нагревательное оборудование, применяемое для решения различных задач: для спекания и озоления, быстрого высушивания образцов, закалки и обжига, высокотемпературных операций. Также муфельные печи применяются в научных исследованиях. Муфельные печи широко используют в химических лабораториях, ювелирном деле, в стоматологии и пищевой промышленности, для плавки или купелирования металлов, обжига керамических изделий.

Далее будут рассмотрены муфельные печи, применяемые в лабораторной практике.

Само название «муфельная печь» пошло от позднелатинского слова muffla — муфта, глиняный ящик. Муфель в печи — это оболочка, являющаяся рабочим пространством, которая защищает обрабатываемый материал от источника тепла и продуктов сгорания топлива. Конечно же, в современных муфельных печах не используется жидкое или газообразное топливо, а применяются нагревательные элементы, которые могу быть открытыми или изолированными. В классификации лабораторного оборудования муфельные печи принято обозначать как «высокотемпературные электропечи» или «лабораторные электропечи».

Отличительные особенности моделей лабораторных электропечей

Выбирая модель лабораторной высокотемпературной электропечи, следует учесть по каким основным параметрам они различаются.

— Максимальная температура нагрева: данный параметр является одним из основных, который стоит рассматривать при выборе модели. Современные модели электропечей способны поддерживать температуру в камере до 900-1300 гр.С. При подборе модели следует учесть требования методик, по которым планируется проведение исследований.

— Объем камеры. У лабораторных электропечей объем камеры, как правило, небольшой, варьируется в диапазоне от 2 до 15 литров. Наравне с максимальной температурой данный параметры является основным, который влияет на стоимость прибора и возможность его использования.

— Тип нагревателя: закрытый (изолированный), открытый или полуоткрытый. В моделях до 1000 гр., как правило, используются закрытые нагревательные элементы. Материал камеры предотвращает воздействие продуктов термообработки на нагревательные элементы и обеспечивает равномерный прогрев объема камеры. Но для достижения более высоких температур, используются открытые или полуоткрытые нагревательные элементы. Нагрев камеры происходит, как правило, с трех или четырех сторон.

— Тип терморегулятора. Как правило, при проведении рутинных лабораторных работ требуется нагрев до определенной температуры и поддержания в течение определенного времени. В таком случае можно выбрать модель с простым (иногда называют базовым) одноступенчатым терморегулятором. Если же модель будет использоваться в исследовательских научных целях, возможно потребуется более сложных программируемый многоступенчатый терморегулятор, который позволит задавать поэтапное изменение температуры, время выдержки, скорость изменения температуры. Очевидно, что модели с программируемым терморегулятором, при равных прочих характеристиках, будут иметь значительно выше цену, чем с обычным цифровым регулятором.

— Наличие специальной системы подачи воздуха и отвода продуктов сгорания (принудительная вентиляция). Данная опция необходима при проведении исследований, в ходе которых интенсивно выделяются продукты сгорания, например в процессе озоления проб. Для размещения муфельной печи в лаборатории используют специальные вытяжные шкафы.

— Материал нагревательной камеры: керамика или термоволокно. Камера из керамики дольше нагревается, но при этом она более прочная и более химически стойкая. Камера из волокна быстрее нагревается и остывает, что позволяет ускорить работу и сэкономить электроэнергию. Стоимость моделей с камерой из керамики выше, чем из волокна.

— Возможность подключения компьютера. Данная опция предусмотрена в некоторых моделях, но, в основном используется, при проведении научных исследований.

В качестве примера муфельной печи с системой подачи воздуха и отводов продуктов сгорания, можно рассмотреть модель торговой марки СНОЛ.

Перед подачей воздуха в камеру, он подогревается проходя через каналы с электронагревателями. Предварительный нагрев воздуха обеспечивает равномерность распределения температуры в камере. Нагреватели в данной модели изолированные, что позволяет избежать их контакта с выделяющимися в процессе озоления газами, аэрозолями и сажей. Применение изолированных нагревателей положительно сказывается на их сроки эксплуатации. Камера выполнена из керамики, имеет гладкую поверхность, что облегчает ее очистку.

При планировании приобретения муфельной печи, стоит заранее рассмотреть необходимость установки вытяжного устройства, т.к. его монтаж производится непосредственно на предприятии-изготовителе и установить его самостоятельно в последствии не получится.

Производители лабораторных муфельных печей

На российском рынке лабораторного оборудования представлены модели муфельных печей различных российских и иностранных производителей. Ниже будут рассмотрены наиболее популярные модели на мой взгляд.

— Лабораторные электропечи LOIP LF. Данное оборудование производится российским предприятием АО «ЛОИП» (г.Санкт-Петербург). Корпус печей LOIP LF изготавливается из прочной листовой стали окрашенной термостойкой порошковой краской.

Широкий выбор моделей с объемом камеры 2, 5, 7, 9 и 15 л, что позволяет подобрать оборудование для разных задач: аналитических работ, озоления проб, обжига литейных форм и лабораторной высокотемпературной обработки металлов в условиях воздушной среды. Также печи подходят для обжига керамики, прокаливания и отпуска различных материалов, изготовления ювелирных украшений, работы с цветными металлами, сушки готовой продукции и т.д.

Конструкционные особенности:

Основные модели и технические характеристики:

На первый взгляд может показаться, что моделей печей LOIP LF очень много и выбрать нужную довольно таки сложно. Однако, если разобраться, все намного проще. Модели отличаются по четырем основным параметрам:

Все эти параметры отражены в названии модели. Например LF-2/13-G1 — объем камеры 2 л, температура нагрева 1300 гр, G — модель без вытяжки, 1 — базовый цифровой регулятор. LF-5/11-V2 — объем камеры 5 л, температура нагрева 1100 гр, V — модель с вытяжкой, 2 — программируемый терморегулятор.

Все печи оборудованы керамическим муфелем. Модели с температурой нагрева до 1100 гр имеют закрытые нагреватели, а с температурой 1300 — полуоткрытые.

Муфельные печи LOIP LF с камерой 2 литра

Муфельные печи LOIP LF с камерой 5 литров

Муфельные печи LOIP LF с камерой 7 литров

Муфельные печи LOIP LF с камерой 9 литров

Муфельные печи LOIP LF с камерой 15 литров

Муфельные печи LOIP LF с камерой 5 литров с системой притока воздуха и отвода продуктов сгорания

Муфельные печи LOIP LF с камерой 7 литров с системой притока воздуха и отвода продуктов сгорания

Муфельные печи LOIP LF с камерой 9 литров с системой притока воздуха и отвода продуктов сгорания

Муфельные печи LOIP LF с камерой 15 литров с системой притока воздуха и отвода продуктов сгорания

Источник