Laboratorium ovens

Aangezien laboratoria slechts te maken hebben met zeer kleine hoeveelheden verwarmde materialen of producten, moeten laboratoriumovens klein, compact, energiezuinig en toch veelzijdig zijn en een breed temperatuurbereik bestrijken.

Buis-, schacht- (smeltkroes) en moffelovens worden het meest gebruikt in laboratoria. In buis-, schacht- en moffelovens bij gematigde temperaturen wordt een verwarmingsdraad of -strip op een keramische buis of moffel gewikkeld (vuurvaste klei en korund voor hogere temperaturen) en wordt alles in een omhulsel met bulkthermische isolatie geplaatst (fig. 1).

Rijst. 1. Buisvormige laboratoriumoven

Buisvormige laboratoriumovens zijn in de regel uitgerust met twee deuren, geluiddempend - één. Om te voorkomen dat de heater gaat bewegen tijdens expansie door verhitting en om kortsluiting van de spoel te voorkomen, zijn de moffel en buizen gemaakt met spiraalvormige groeven waarin de draad wordt gelegd. Een andere manier om dit te verhelpen is door de moffel of buis op de heater te coaten met een laag coating (bijv. chamotte).

In ovens van dit type is de verwarmer gescheiden van de werkruimte door de wand van de pijp of moffel.Dit heeft zijn voordelen, aangezien de verwarmer wordt beschermd tegen zowel mechanische als chemische invloeden, en de onmogelijkheid om bochten te sluiten met verwarmde delen is gegarandeerd, maar er ontstaat een temperatuurverschil van 150-200 ° C tussen de verwarmer en de werkkamer, vanwege aan de thermische weerstand van de muur.

Omdat bovendien het vermogen van laboratoriumovens laag is en de verwarmers zijn gemaakt van draad of tape met kleine doorsneden, kunnen dergelijke ovens meestal werken op nichroom tot 800 - 900 ° C.

Voor hogere temperaturen worden buis- en schachtovens vervaardigd met een open spiraalverwarmer van legering 0Kh23Yu5A (EI-595) en 0Kh27Yu5A (EI-626), gelegd in de kanalen van een buis of schacht, dergelijke ovens kunnen werken tot 1200-1250 ° C. Een aantal constructies van buis-, schacht- en moffelovens bij 1200 - 1500 ° C zijn gemaakt met carborundum (Fig. 2) verwarmingselementen en molybdeendisilicide.

Rijst. 2. Laboratoriumbuisoven met hardmetalen buisverwarmer

Eerder veel gebruikte laboratoriumovens met platinaverwarmers worden momenteel niet geproduceerd, aangezien het temperatuurbereik van 1000 - 1300 ° C van dergelijke ovens momenteel wordt gedekt door ovens met goedkopere verwarmers gemaakt van legeringen 0X23Yu5A en 0Kh27Yu5A of carburund.

Voor hogere temperaturen werden vroeger veel ovens met kolen- of grafietkachels gebruikt, en zelfs nu nog worden ze gebruikt.

De meest voorkomende oven is het centrale deel waarvan een kolenbuis is die als verwarming dient. Het binnenste deel van de buis is de werkruimte waarin de te verwarmen producten of materialen worden geplaatst.

De uiteinden van de buizen zijn geklemd in krachtige schoenen van koolstof of gietijzer, waardoor er spanning aan wordt geleverd vanuit een step-down transformator.Thermische isolatie bij zulke hoge temperaturen is ofwel roet, dat de hele ruimte tussen het ovenlichaam en de pijp vult, of keramische of koolstofschermen.

Omdat de koolstofbuis intensief in de lucht oxideert, is het ovenlichaam hermetisch afgesloten en werkt de oven in een atmosfeer van waterstof, stikstof of in een vacuüm. Als de oven zonder beschermende atmosfeer wordt gebruikt, wordt de levensduur van de kolenbuis in uren gemeten.

De spanning die aan de buis wordt geleverd vanwege de grote doorsnede en dus lage weerstand is 20-30 V, daarom zijn de stromen die door de oven vloeien groot en om de stroomtoevoer te vergemakkelijken, wordt de buis altijd naast de transformator geplaatst, meestal in dezelfde behuizing.

Ovens met een kolenkachel werken bij temperaturen van ongeveer 1500 - 1700 °C, maar met een speciale constructie kan 2000 - 2100 °C worden verkregen.

Omdat ovens met een grafiet (koolstof) verwarmer onhandig zijn om te bedienen en niet kunnen worden gebruikt in gevallen waarin carbonisatie van de verwarmde materialen ongewenst is, worden ovens met molybdeen- en wolfraamverwarmers met schermen, vacuüm of waterstof ook veel gebruikt in de laboratoriumpraktijk.

Zie ook over dit onderwerp: Elektrische uitrusting van een mijnbouw elektrische oven SSDOD