Обжиг. Режимы, при которых всё получается

1.

Режимы, при которых всё получается.
1

2.

1
Начало обжига – нагрев. Проследим,
куда и как уходит вода и углекислый
газ
2
Завершение обжига – охлаждение.
Не теряем бдительности!
Можно ли остудить печь быстро?
Этап созревания. Выясним, почему
показания свидетелей обжига важнее
цифр на дисплее
3
2

3.

МКФ-2
МКФ-1
ТФЛ-1
6 Witgert
11 Witgert
ТФЛ-1
ФАРФОР
сырец
сырец
сырец
утиль
1080°С
утиль 900°С
сырец
обожженны
й
без глазури
без глазури
без глазури
глазурь
глазурь
Глазурь S0132
золото ПЗ12
Майоликовая
масса с
карбонатом
кальция
«Фаянс» высокотемпературна
я
майоликовая
масса
Фарфор –
полевошпато
вая каменная
масса
Майоликовая
масса с
карбонатом
кальция,
майоликовая
глазурь
Каменная
масса, глазурь
на 6 конус
Глазурь
однократного
обжига
Типовой
глазурованн
ый фарфор –
«бельё»
3

4.

1000
1100°С
400
900°С
572
574°С
Теплопередача
Излучение
200
400°С
Теплопередача
Теплопроводность,
100 - Теплопередача
200°С Теплопроводность
Что греется
излучение Футеровка печи,
0 - 100°С
растут теплопотери
Теплопередача
Конвекция,
Что
греется
Плиты,
изделия,
Что
греется
Плиты,
изделия
Теплопередача Конвекция
теплопроводность
футеровка печи
Теплопередача
Конвекция
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что
греется
Тонкие
участки Углекислый газ
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что выделяется
Водяной
пар
Что
выделяется
Продукты
горения
Что выделяется Водяной пар
1000
600
200
1000
600
200
1
1000
600
200
2
1
1000
600
200
3
2
2
1000
1000
600
600
200
200
4
3
2
2
4
6
±20°
4 2
6
6
4
6
8
4

5.

термопара: 0 - 100°С
Из Telegram 08/2019
Nidec DUA-7
5

6.

Доля > 63 микрон
термопара: 0 - 100°С
МКФ-2 8%
МКФ-1 2%
МКФ-3 15%
Из лекции «Про глину»
Witgert
6 11 6sf 25%
Extreme 60%
Чем жирнее глина и толще
изделие, тем дольше нужно
нагревать в этом интервале.
Можно просто остановиться на
пару часов или на ночь на 60 °С
Если с плёнкой золота
получилось вот так,
дальше можно не греть!
6

7.

термопара: 0 - 100°С
2
1. Пары могут конденсироваться
на холодных металлических
поверхностях в электрических
соединениях
1
2. Самое обычное место
конденсации – выходы из двери и
крышки, на холодном металле.
3. Холодные поверхности соседних
изделий могут пострадать от
капель.
3
4
4. Влагоперенос сопровождается
переносом водорастворимых
солей, из которых самые заметные
– сульфаты железа.
7

8.

1000
1100°С
400
900°С
572
574°С
Теплопередача
Излучение
200
400°С
Теплопередача
Теплопроводность,
100 - Теплопередача
200°С Теплопроводность
Что греется
излучение Футеровка печи,
0 - 100°С
растут теплопотери
Теплопередача
Конвекция,
Что
греется
Плиты,
изделия,
Что
греется
Плиты,
изделия
Теплопередача Конвекция
теплопроводность
футеровка печи
Теплопередача
Конвекция
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что
греется
Тонкие
участки Углекислый газ
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что выделяется
Водяной
пар
Что
выделяется
Продукты
горения
Что выделяется Водяной пар
1000
600
200
1000
600
200
1
1000
600
200
2
1
1000
600
200
3
2
2
1000
1000
600
600
200
200
4
3
2
2
4
6
±20°
4 2
6
6
4
6
8
8

9.

200 T, °C
На нагревателе > 300 °C
термопара: 0 - 200°С
В зависимости от способа
установки термопары,
контроллер будет считать, что
в печи 100 или 200°C
100
Массивный огнеприпас,
плохая вентиляция
20
9

10.

1000
1100°С
400
900°С
572
574°С
Теплопередача
Излучение
200
400°С
Теплопередача
Теплопроводность,
100 - Теплопередача
200°С Теплопроводность
Что греется
излучение Футеровка печи,
0 - 100°С
растут теплопотери
Теплопередача
Конвекция,
Что
греется
Плиты,
изделия,
Что
греется
Плиты,
изделия
Теплопередача Конвекция
теплопроводность
футеровка печи
Теплопередача
Конвекция
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что
греется
Тонкие
участки Углекислый газ
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что выделяется
Водяной
пар
Что
выделяется
Продукты
горения
Что выделяется Водяной пар
1000
600
200
1000
600
200
1
1000
600
200
2
1
1000
600
200
3
2
2
1000
1000
600
600
200
200
4
3
2
2
4
6
±20°
4 2
6
6
4
6
8
10

11.

термопара: 0 - 400°С
200 градусов
400 градусов
11

12.

термопара: 0 - 400°С
Организация потока воздуха вдоль стенок печи
помогает избежать конденсата там, где его не
должно быть
Вытяжная вентиляция устранит продукты
разложения органики.
То же самое сделает открытое окно или форточка,
но лучше, если в печном помещении при этом нет
людей.
Открытые заглушки и шиберы самой печи
способствуют быстрому окислению органики в
изделиях.
axner.com/vent-a-kiln
12

13.

термопара: 0 - 400°С
200°С – без изменений
400°С – нормальное золотое
покрытие, не стирается!
13

14.

1000
1100°С
400
900°С
572
574°С
Теплопередача
Излучение
200
400°С
Теплопередача
Теплопроводность,
100 - Теплопередача
200°С Теплопроводность
Что греется
излучение Футеровка печи,
0 - 100°С
растут теплопотери
Теплопередача
Конвекция,
Что
греется
Плиты,
изделия,
Что
греется
Плиты,
изделия
Теплопередача Конвекция
теплопроводность
футеровка печи
Теплопередача
Конвекция
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что
греется
Тонкие
участки Углекислый газ
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что выделяется
Водяной
пар
Что
выделяется
Продукты
горения
Что выделяется Водяной пар
1000
600
200
1000
600
200
1
1000
600
200
2
1
1000
600
200
3
2
2
1000
1000
600
600
200
200
4
3
2
2
4
6
±20°
4 2
6
6
4
6
8
14

15.

термопара: 550 - 650°С,
факт: 573°С
Его не так-то просто
избежать!
На фото – треск тарелки в
обычном обжиге в
Лаборатории керамики.
Тарелка прекрасно
выдерживает политой обжиг
в «обычных» заводских
туннельных печах, но с
покрытием прозрачной
глазурью с КТР >85.
15

16.

1000
1100°С
400
900°С
572
574°С
Теплопередача
Излучение
200
400°С
Теплопередача
Теплопроводность,
100 - Теплопередача
200°С Теплопроводность
Что греется
излучение Футеровка печи,
0 - 100°С
растут теплопотери
Теплопередача
Конвекция,
Что
греется
Плиты,
изделия,
Что
греется
Плиты,
изделия
Теплопередача Конвекция
теплопроводность
футеровка печи
Теплопередача
Конвекция
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что
греется
Тонкие
участки Углекислый газ
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что выделяется
Водяной
пар
Что
выделяется
Продукты
горения
Что выделяется Водяной пар
1000
600
200
1000
600
200
1
1000
600
200
2
1
1000
600
200
3
2
2
1000
1000
600
600
200
200
4
3
2
2
4
6
±20°
4 2
6
6
4
6
8
16

17.

термопара: 400 900°С
Если это была глазурь НЕ
однократного обжига:
https://insight-live.com/
Горячая соляная кислота:
NaCl + H2O → NaOH + HCl
17

18.

800 T, °C
термопара: 600 900°С
На нагревателе ≈900 °C
Контроллер уверен в
температуре!
400
Теплопотери невелики.
Тепло передается
излучением
Мощности нагревателя
хватает на нагрев с заданной
скоростью 150-200 °C/час.
НЕ СТАВЬТЕ SKIP, если
конечная температура
порядка 1000!
20
Эффективность легковесной изоляции начинает падать
18

19.

термопара: 600 800°С
При такой низкой температуре циркон не может
выкристаллизоваться из
глазури, и она кажется
прозрачной.
На образце внутри – белая
S-0015.
Если утилю фарфора
нужна механическая
обработка, это как раз
та температура. Можно
легко выгравировать
текст или рисунок.
Препарат золота
плотно закрепился на
глазури
Наконец сгорела грязь
в МКФ-1 и МКФ-2!
19

20.

термопара: 600 800°С
Так выглядит глазурь в
высокотемпературном микроскопе:
Technical University of Munich
• размягчение
• сфера
• полусфера
• розлив
20

21.

термопара: 850 950°С
Сначала глазурь – это снег…
И постепенно она становится льдом…
21

22.

1000 - 1100°С
400
- 900°С
Теплопередача
Излучение
572
574°С
400°С
Теплопередача
Теплопроводность,
Что 200
греется Футеровка печи,
100
200°С
излучение
растут теплопотери
0 - 100°С Теплопередача
Теплопроводность
Теплопередача
Конвекция,
Что
греется
изделия,
греется
Плиты,Плиты,
изделия
Теплопередача Что
Конвекция
теплопроводность
футеровка печи
Теплопередача
Конвекция
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что
греется
Тонкие
участки Углекислый газ
Что
выделяется
Что греется
Всё
и
медленно
Что выделяется
Водяной
пар
Что
выделяется
Продукты
горения
Что выделяется Водяной пар
1000
1000
600
200
1000
600
200
1
1000
600
600
200
200
2
1
1000
1000
600
600
200
3
2
2
Можно поставить
SKIP – 100% мощности
2
200
4
3
±20°
4
2
6
2
4
6
8
4
6
6
22

23.

термопара: 1000 1300°С
КОНУСА ЗЕГЕРА,
ОРТОНА И
КОЛЬЦА ФЕРРО
«Я тебя обманываю…»
Твоя Термопара.
23

24.

термопара: 1000 1300°С
Тепло, полученное
конусом, идет на спекание
и сплавление его
компонентов.
Конус превращается из
твердого тела в очень
вязкое тело, которое
теряет устойчивость.
Наша керамика ведет
себя так же!
https://ceramicartsnetwork.org
24

25.

термопара: 1000 1300°С
Обжиг на одну и ту же
температуру приведет к
падению разных конусов
и к разным результатам!
°С
Задание: 1220°С
1200
1100
1000
18:00
21:00
24:00
часы
25

26.

термопара: 1000 1300°С
Обжиг на один и тот же конус
можно провести разным
способом, но результаты будут
похожими.
°С
1200
1100
1000
18:00
21:00
24:00
часы
26

27.

термопара: 1000 1300°С
LRB
БОЛЬШИЕ и маленькие
SSB
Номер = температура падения
без нуля, №123 = 1230°С
27

28.

АГНИ-ПРО, с обогревом
пода.
Полная загрузка.
Задание: FULL ≈250°С/час
1200°С, 20 минут
Результат:
STH 1160°
STH 1172°
STH 1176°
STH 1181°
Читается:
Ваша керамика обожжена так, будто бы скорость нагрева была
120 °С/час, а выдержка – 1 час при температуре 1181°С
28

29.

термопара: 1000 1300°С
ВОПРОСЫ, НА
КОТОРЫЕ КОНУСА НЕ
ОТВЕТЯТ
У разных процессов разная
зависимость значения от температуры
(вязкость расплава, поверхностное
натяжение…)
Изделия разного размера нужно
обжигать по-разному (толщина=1 см
или 10 см)
Многозонное управление, ситуация в
разных участках печи
Неоднозначность выбора отношения
температура/время (1220/20 минут
или 1180/1 час)
29

30.

термопара: 1000 1300°С
Материал
λ, Вт/м·К
Плита волокнистая
ШВП – 350
0,18 (600°С)
Кирпич муллитовый
легковес К-23
0,18 (600°С)
0,24 (1100°С)
H 0,8 м
∅ 0,8 м
Печь 40 литров, мощность 3,6 кВт.
Если Т внутри 1200°С, снаружи 150°С и толщина кирпича 0,1м,
требуется эффективная теплопроводность 0,11 Вт/м·К.
30

31.

1230 350 мин
1230
Это ≈150°С/час на 6 конус
1050 260 мин
1050
1230 30 мин выдержки
Выдержка минимум 30 минут.
1050 60 мин выдержки
Это 150°С/час на 04 конус
900
ОК для майолики. Утиль шамота…
Утиль каменных масс, фарфора…
400
Далее обычным образом…
Так плохо!
200
Если есть чему выгорать
1
200 120 мин
1
2
Слайд из лекции про глины
Можно и 60°С/час
3
4
5
6
7
Часы
31

32.

Резко охладить на 100°С и
сделать час выдержки
Кружка справа - 1080°С, 15
минут, естественное
охлаждение.
Кружка слева –
--30 минут при 1020°С,
--подъём за 1 час до 1080°С,
--выдержка 30 минут,
--охлаждение до 800°С со
скоростью 60 °С/час.
https://insight-live.com/
32

33.

Классы глазурей
Слайд из лекции про глазури
S-0119, 960°C, 2 часа, ПГ-100
S-0119, 1000°C→900°C за 2 часа, ПГ-100
33

34.

1009 LTH
1064 LTH
1158 LTH
1240 STH
6 Witgert + 0015
+ ETSP-26
GG-12
МКФ-2 и МКФ-1
34

35.

1009 LTH
1064 LTH
1158 LTH
1240 STH
МКФ-1+ 0106
+ 0129-04
11 Witgert +
0129-04 + 0015
Цек и треск
отсутствуют
МКФ-1
+ 0129-04
35

36.

1009 LTH
1064 LTH
1158 LTH
1240 STH
МКФ-2 +
0106 + 0017
Цек и треск
отсутствуют!
ТФЛ-1 + 0132
Прерывание обжига привело к растрескиванию
36
глазури

37.

В интервале 900 – 500°С
происходит затвердевание
глазури
573°С – по термопаре это
может быть 650 - 500°С –
обратная трансформация
кварца
37

38.

1240 STH
1240 STH
1064 LTH
МКФ-1 α≈80, внутри S-0106 α≈53,
снаружи S-0129-04 α≈67
МКФ-1 α≈80, снаружи и внутри S- 6 Witgert α≈80, внутри S-0106
α≈53, снаружи ETSP-26 α≈? (цек!)
0129-04 α≈67
38

39.

Шибер вентиляции
https://ceramicartsnetwork.org
39