Laboratoorsed ahjud

Kuna laborid peavad tegelema vaid väga väikeste koguste kuumutatud materjalide või toodetega, peavad laboriahjud olema väikesed, kompaktsed, väikese võimsusega, kuid mitmekülgsed ja katma laia temperatuurivahemikku.

Laborites kasutatakse kõige sagedamini toru-, võll- (tiigel) ja muhvelahjuid. Toru-, šaht- ja muhvelahjudes keritakse mõõdukatel temperatuuridel küttetraat või -riba keraamilisele torule või muhvelile (kõrgematel temperatuuridel šamott ja korund) ning kõik asetatakse mahulise soojusisolatsiooniga ümbrisesse (joonis 1).

Riis. 1. Torukujuline laborahi

Torukujulised laboriahjud on reeglina varustatud kahe uksega, summutus - üks. Vältimaks küttekeha liikumist paisumise ajal kuumenemise tõttu ja vältimaks spiraali lühistamist, on muhvel ja torud valmistatud spiraalsete soontega, millesse traat asetatakse. Teine viis selle parandamiseks on katta kerisel olev muhvel või toru kattekihiga (nt šamott).

Seda tüüpi ahjudes eraldatakse kütteseade tööruumist toru või muhveli seinaga.Sellel on oma eelised, kuna küttekeha on kaitstud nii mehaaniliste kui ka keemiliste mõjude eest ning tagatud on soojendusega osadega keerdude sulgemise võimatus, kuid küttekeha ja töökambri vahel tekib temperatuuride erinevus 150-200 °C. seina soojustakistusele.

Kuna lisaks on laboriahjude võimsus madal ja küttekehad on valmistatud väikese ristlõikega traadist või lindist, võivad sellised ahjud tavaliselt töötada nikroomil kuni 800–900 °C.

Kõrgemate temperatuuride jaoks valmistatakse toru- ja šahtahjud sulamist 0Kh23Yu5A (EI-595) ja 0Kh27Yu5A (EI-626) avatud spiraalküttekehaga, mis asetatakse toru või šahti kanalitesse, sellised ahjud võivad töötada kuni 1200-1250 ° C .Mitmed toru-, šaht- ja muhvelahjude konstruktsioonid temperatuuril 1200–1500 ° C on valmistatud karborundi (joonis 2) küttekehade ja molübdeendisilitsiidiga.

Riis. 2. Karbiidtoru küttekehaga laboritoruahi

Varem laialdaselt kasutatud plaatina küttekehadega laboriahjusid praegu ei toodeta, kuna selliste ahjude temperatuurivahemik 1000–1300 ° C on praegu kaetud odavamate küttekehadega ahjudega, mis on valmistatud sulamitest 0X23Yu5A ja 0Kh27Yu5A või karburundist.

Kõrgemate temperatuuride jaoks kasutati varem laialdaselt söe- või grafiitküttekehadega ahjusid ja kasutatakse neid ka praegu.

Kõige tavalisem ahi on, mille keskosa on söetoru, mis toimib küttekehana. Toru sisemine osa on tööruum, kuhu asetatakse kuumutatavad tooted või materjalid.

Torude otsad on kinnitatud võimsatesse süsinik- või malmist kingadesse, mille kaudu antakse sellele pinge allalaaditavast trafost.Soojusisolatsiooniks nii kõrgetel temperatuuridel on kas tahm, mis täidab kogu ahju korpuse ja toru vahelise ruumi, või keraamilised või süsiniksõelad.

Kuna süsiniktoru oksüdeerub õhus intensiivselt, on ahju korpus hermeetiliselt suletud ja ahi töötab vesiniku, lämmastiku või vaakumi atmosfääris. Kui ahju töötab ilma kaitsva atmosfäärita, mõõdetakse söetoru kasutusiga tundides.

Torule antud pinge suure ristlõike ja seetõttu madala takistuse tõttu on 20-30 V, seetõttu on ahju läbivad voolud suured ja vooluvarustuse hõlbustamiseks asetatakse toru alati jõutrafo kõrvale, tavaliselt samas korpuses.

Söeküttega ahjud töötavad temperatuuril umbes 1500–1700 ° C, kuid erikonstruktsiooniga on võimalik saada 2000–2100 ° C.

Kuna grafiit- (süsinik) küttekehaga ahjusid on ebamugav kasutada ja neid ei saa kasutada juhtudel, kui kuumutatud materjalide karboniseerimine on ebasoovitav, on laboripraktikas laialdaselt kasutusele võetud ka molübdeen- ja volframkuumutitega ahjud, millel on ekraanid, vaakum või vesinik.

Vaata ka sellel teemal: Kaevanduse elektriahju SSHOD elektriseadmed