Buduję kręgowy piec do wypału ceramiki

Rozpocząłem budowę pieca do wypału ceramiki i będę miał pytania dotyczące sterowania i zasilania tego pieca, jak już przyjdzie na to pora.
Będę relacjonował na bieżąco postęp prac i chętnie przeczytam sugestie dotyczące budowy.
Założenia są takie:
-kształt pieca zbliżony do walca
-pojemność komory około 60 litrów
-temperatura max 1260 C
Ma to być podobne do pieca z obrazka:

Piec buduję z cegieł izolacyjnych JM 23 (1260 C) całość mam zamiar owinąć matą z włókna ceramicznego i na zewnątrz dać blachę nierdzewną.

Projekt układu cegieł:




Podłogę i pokrywę pieca zamierzam dociąć na wymiar komory po wymurowaniu całości.
Wymiar wewnętrzny komory- 400m (w miejscu gdzie cegły są równolegle), zewnętrzny 628 mm +otulina z maty włóknistej około 30mm+ blacha.
Wysokość pieca =komora +klej 471mm+ podłoga 76+pokrywa 76 =razem około 623mm + wózek z kółkami jakieś 300mm



Komora składa się z 6 warstw cegieł -każda 76 mm wysokości.


Grzałki zamierzam rozmieścić w każdej warstwie cegieł komory, to znaczy 3 grzałki po 1750W, każda grzałka zajmuje 2 warstwy (razem 5kW).



Do przycięcia cegieł potrzebny jest szablon:



Dodano po 16 [minuty]:

Cegły sztuk 81 (w tym 1 zapasowa) - niektóre lekko uszkodzone na brzegach -te wybrałem do przycięcia.

Budowa szablonu do cięcia cegieł:


Szablon jest jednostronny, tzn odwracam cegłę, żeby przyciąć z drugiej strony.

Cegły po przycięciu:


Odpad:


Dodano po 4 [minuty]:

Po przycięciu połowy cegieł, zauważyłem spadek wydajności ręcznej piłki do drewna
Zęby części piły która pracowała w cegle:

A tu zęby nie mające kontaktu z cegłą:


Dodano po 1 [godziny] 54 [minuty]:

Zapomniałem wspomnieć o kosztach (zaokrągliłem)
Kupione:
81 cegieł izolacyjnych IFB 23 po 15zł = 1200zł
zaprawa do łączenia cegieł Silcas M = 170zł
mata z włókna ceramicznego 13mm x 610mm x 14.64M 1260°C = 250zł
Przesyłka 200zł
Grzałki 700zł

Zamierzam kupić (szacunkowo):
Regulator temperatury Lumel R72 lub coś podobnego= 600zł
2 Termopary K (druga dla zabezpieczenia)= 200zł
Skrzynka z SSR i inne elektryczne szpeje = 300zł
Blacha nierdzewna 1mm =400zł
Wózek= 200zł

Razem: 4 220, myślę że maksimum około 4500zł.

Używany piec tej wielkości, w dobrym stanie, można kupić za około 6000zł. Oszczędność przy budowie niewielka, ale mam nadzieję że mój wyjdzie trochę lepszy niż fabryczny.

netcom_rb wrote:

Wymiar wewnętrzny komory- 400m

Spory...
A w jaki sposób masz zamiar mocować grzałki do cegieł? O ile w ogóle...?
(Rysunek tego nie pokazuje)

netcom_rb wrote:

Wymiar wewnętrzny komory- 400m

Chyba raczej 400mm

netcom_rb wrote:

zewnętrzny 628 mm

Oczywiście wymiar wewnętrzny 400mm.
Grzałki będą w cegłach, w wyciętych rowkach, będę myślał nad ich kształtem jak dotnę wszystkie cegły.

netcom_rb, elementy grzejne można zamówić na wymiar i o dowolnym kształcie.

Grzałki mam kupione, nie wiem tylko jaki kształt ma mieć rowek.


Dodano po 3 [godziny] 14 [minuty]:

Przyciąłem wszystkie.


Następny etap- ustawie je w rządku i poprawie te które są nierówno docięte. Chyba jutro.

398216 Usunięty wrote:

Spory...

DJ, zrobiłeś mój dzień, poplułem monitor. 400m to faktycznie duuużo.
A wracając do tematu Autora: czy grzałki ustawisz pionowo czy po okręgu? Ciekawi mnie która opcja jest bardziej korzystna i ergonomiczna. Przepraszam za może głupie pytanie, ale kiedyś zastanawiałem się nad wykonaniem małego piecyka do wytapiania z cegieł szamotowych ogrzewanego elektrycznie albo gazem. Na razie skończyło się na pomyśle i słomianym zapale.

netcom_rb wrote:

-temperatura max 1260 C

,,K" pracuje do 1200 C. Będziesz te termopary wymieniał co tydzień. Tu masz krańcowe możliwości termopar wraz z ofertą.
https://www.jumo.pl/oferta/termopara-k-j.html

netcom_rb wrote:

Grzałki zamierzam rozmieścić w każdej warstwie cegieł komory, to znaczy 3 grzałki po 1750W, każda grzałka zajmuje 2 warstwy (razem 5kW).

Przy tej mocy grzałek i pojemności cieplnej obudowy + wsadu, strat na wypromieniowanie ciepła z obudowy, ten piec osiągnie zadane 1260°C po dobie. Obliczałeś to ?

netcom_rb wrote:

Po przycięciu połowy cegieł, zauważyłem spadek wydajności ręcznej piłki do drewna

Idealnie dobrane narzędzie do materiału. A tarcza diamentowa do szlifierki kątowej kosztuje dziś grosze. Spirale grzejne też wybrałeś paskudnie, można było użyć elementów silitowych, fakt że sporo droższych od tych spiral, które również pracują na maksimum swej dopuszczalnej temperatury. Tak się składa, niestety, że mam spore doświadczenie z takimi piecami z racji swojej pracy, i dla takich temperatur zastosował bym jednak ogrzewanie gazowe, a nie elektryczne.


Ten piec na fotografii ma trochę większe wymiary od Twojego, temperatura pracy 1300° C, ogrzewany palnikiem gazowym typu Bunsena, zasilanego propan - butanem i o mocy .....20 kW, a nagrzewa się do temperatury roboczej ok 6 godzin.

398216 Usunięty wrote:

A w jaki sposób masz zamiar mocować grzałki do cegieł? O ile w ogóle...?

A wystarczyło tylko odpowiednie ustawienie i przycięcie tych cegieł, tak by wewnątrz powstały pionowe rowki i tam wstawić pręty silitowe, robiąc dla nich ,,kolektory" w kształcie pierścieni na górze i na dole komory. Były by zarazem mocowaniem i zasilaniem elementów grzejnych. Ponadto użycie 8 silitowych prętów po 0,75 kW dało by dużo równomierniejszy rozkład temperatury w komorze roboczej pieca.


I na koniec

netcom_rb wrote:

ale mam nadzieję że mój wyjdzie trochę lepszy niż fabryczny.

Bez komentarza.

Obawiam się że Kolega ma rację

Krzysztof Kamienski wrote:

Przy tej mocy grzałek i pojemności cieplnej obudowy + wsadu, strat na wypromieniowanie ciepła z obudowy, ten piec osiągnie zadane 1260°C po dobie.

Dla przykładu piec do hartowania o mocy grzałek 18kW, komora o wymiarach 500x600x400mm, max temperatura 1260° C, max masa wsadu 150kg - bez wsadu do 1000° C grzeje się około 3 godziny.
Wg mnie to warstwy cegieł powinny być "skręcone" względem siebie aby fugi nie były w tych samych miejscach, druga sprawa - brałeś pod uwagę rozszerzalność materiałów w funkcji temperatury?

Krzysztof Kamienski wrote:

,,K" pracuje do 1200 C

chyba masz rację i albo użyję Tc typu S albo zadowolę się temperaturą 1200C. Przemyślę to jeszcze.

Krzysztof Kamienski wrote:

Idealnie dobrane narzędzie do materiału. A tarcza diamentowa do szlifierki kątowej kosztuje dziś grosze.

Ta piłka leżała u mnie w garażu już około 10 lat i zapewne kosztuje tyle samo co tarcza. Mam kilka szlifierek (od 115 do 300mm) i kilka tarcz diamentowych, ale świadomie ich nie używałem ze względu na rozdmuchiwanie pyłu (ja to robię w garażu). Te cegły docina się piłką do drewna bardzo łatwo i dokładnie, naprawdę polecam.

Krzysztof Kamienski wrote:

spiral, które również pracują na maksimum swej dopuszczalnej temperatury

- spirale z Kanthal A1, zrobione na zamówienie, chyba powinny być dobre.


Przy okazji wnętrza pieców na których się wzoruję:

I na koniec wklejam parametry 2 bliźniaczych pieców 60 litrów firmy Nabertherm:

Wytłumaczcie mi, lajkonikowi, w jaki sposób piec o mocy 5,5kW osiąga w rozsądnym czasie 1300C, a piec o mocy 3,6 kW osiąga 1200C?

netcom_rb wrote:

Wytłumaczcie mi, lajkonikowi, w jaki sposób piec o mocy 5,5kW osiąga w rozsądnym czasie 1300C, a piec o mocy 3,6 kW osiąga 1200C?

Chyba w reklamie

Co sądzicie o termoparach typu S , WRP-100, sprzedawanych masowo na aliexpress po około 50zł/sztuka? Będą się nadawać?

Dla niedowiarków:
Link
Link

Postanowiłem zagruntować powierzchnię cegieł w której będę robił rowki na grzałki, ponieważ cegła jest bardzo krucha i podatna na uszkodzenia - coś jak bardzo słaby gazobeton.
Gruntuję zaprawą którą kupiłem do łączenia cegieł.

Zaprawa jest gotowa do użycia, ale w wiadrze na jej wierzchu wytrąciła się woda. Rozrobiłem zaprawę z tą wodą do konsystencji śmietany i nałożyłem szpachelką.



Po szpachlowaniu wygładziłem pędzlem namoczonym w wodzie.

Rozdzieliłem cegły i wygładziłem brzegi pędzlem.


Jutro dam znać jak to się zachowuje po wyschnięciu.

Cegły po wyschnięciu zaprawy:

Uważam że bardzo dobrze to wyszło.
Porównanie cegły z zaprawą i bez:

Odpadki na których testowałem twardość. Po prawej widać kanion wyżłobiony paznokciem, po lewej ledwie ślad.


W przerwach na papierosa skonstruowałem szablon do frezarki, żeby za jej pomocą wycinać rowki na grzałki.

Wyrzeźbiłem testowy rowek o głębokości około 0,5mm (prędkość frezarki na minimum). Frezarka renomowanej firmy Parkside z Lidla


Dodano po 9 [minuty]:

Wymyśliłem, że przekrój rowka na grzałki będzie taki jak na obrazku poniżej. To okrągłe to grzałka. Czekam teraz na zamówiony frez kulisty.

Podstawa pieca zespawana przez kolegę w zaprzyjaźnionym warsztacie.
Zrobiona jest z kątowników 50x50x5, profili 40x40 i blachy nierdzewnej (odpady).
Będzie jeździć na widocznych kółkach z odzysku (śruby muszę wymienić)



Dodano po 6 [minuty]:

Jutro go pomaluję farbą żaroodporną.

Wymiary podstawy około 750x750mm x 50mm bez kółek.

Podstawa w trakcie i po malowaniu:



Dodano po 8 [minuty]:

Dostałem frez kulisty (kółko 12 mm średnicy) i wykonałem prototypowy rowek na grzałki.
Najpierw wyciąłem frezem prostym rowek o szerokości 9 mm i głębokości 10,5 mm, potem frezem kulistym poprawiłem na głębokość 14 mm z przesunięciem 3 mm (frez kulisty ma mocowanie 6 mm i ono podczas obróbki dotyka krawędzi rowka wykonanej frezem prostym) - ideę widać na rysunku powyżej.
Wyszło nieźle:



Z grzałką wygląda to tak:

Wyfrezowałem rowki we wszystkich 48 cegłach.
W trakcie wystąpił problem- prosty frez do drewna 8mm (najtańszy z marketu -17zł) zniszczył się już na 2-giej cegle, w obszarze przejścia przez warstwę zaprawy.
Na zdjęciu wyraźnie widać wgłębienie.

Następnie zakupiłem profesjonalny frez z płytkami HM (słabej jakości- 43zł) i zauważyłem że zaczyna się uszkadzać po przerobieniu około 10 cegieł.
Postanowiłem więc zmienić metodę- najpierw sfrezowałem tylko warstwę zaprawy we wszystkich cegłach, stopniowo zagłębiając frez coraz bardziej (co 10cegieł), tak aby zużyciu uległa końcowa część freza.
Jak już warstwa zaprawy była zdjęta, ponownie wyfrezowałem rowki, już na pełną głębokość.
Na zdjęciach widać uszkodzenia freza w miejscach przejścia przez zaprawę.



Frezarka, szablon do frezowania i uchwyt magnetyczny do rury odkurzacza:


Cegły po 1 etapie frezowania- na głębokość około 1-2 mm:


Cegły po 2 etapie- głębokość 10 mm frezem prostym:


3 cześć frezowania, frez kulisty 12 mm średnicy- poszło gładko, frez nieuszkodzony, nie miał kontaktu z zaprawą.



Każdą cegłę odkurzałem po frezowaniu.
Cała operacja, włącznie ze sprzątaniem i obiadem zajęła 5 godzin.

Postanowiłem wysmarować zaprawą rowki na grzałki .
Nałożyłem lekko rozcieńczoną zaprawę do rowków

i po rozsmarowaniu jej pędzlem przejechałem wyciorem, żeby usunąć nadmiar.

Wycior zrobiłem ze strzykawki i szybkotwardniejącej masy (poxilina).

Poniżej efekt:


Dodano po 7 [minuty]:

Zabrałem się za łączenie cegieł - zrobiłem 8 słupków po 6 cegieł.
Ponieważ producent zaprawy zaleca spoinę 3-5 mm, pociąłem pręt spawalniczy o grubości 3mm na kawałki, żeby ustawić równe odległości pomiędzy cegłami.


W trakcie murowania wyglądało to tak:


Po oczyszczeniu:


Teraz czekam aż zaprawa porządnie zwiąże.

Wymurowałem podłogę pieca.


Narysowałem i dociąłem kształt.


Nałożyłem 2 warstwy izolacji z włókna (2x13mm) i na to dociętą podłogę.


Dodano po 9 [minuty]:

Zanim wymuruję całą komorę pieca, zabezpieczam taśmą malarską rowki na grzałki, bo potem będzie mi to trudno wyczyścić.

W środek napchałem zwinięte kawałki papieru toaletowego.

Wymurowałem komorę pieca. Patent z taśmą i papierem się sprawdził, miałem niewiele czyszczenia.


Niestety nie ustrzegłem się od błędów. Miałem wcześniej dopasowane i ponumerowane bloczki, ale podczas sklejania pomyliłem się, wobec czego musiałem doszlifować i przekosić ostatni bloczek (nr8).
Na zdjęciu widać różną grubość zaprawy z lewej i prawej strony.


Dodano po 3 [minuty]:

Dodatkowo wymurowałem i obrobiłem pokrywę. Zrobiłem ją nieco większą, tak aby przykrywała także izolację z włókien, którą owinę piec.

Ściąłem narożniki cegieł i zeszlifowałem je ręczną szlifierką taśmową.
Robiłem to na zewnątrz, i zakurzyłem połowę osiedla
Zrobiłem to, żeby włóknina izolacyjna lepiej się układała - teraz kształt zewnętrzny jest bardziej zbliżony do walca.


Przykleiłem klejem do drewna (Rakol) papier ścierny 80 na płytę laminowaną.

Położyłem płytę na wierzch pieca i obracałem, żeby zeszlifować nierówności. (sam tego nie wymyśliłem- widziałem na youtube)

Po zeszlifowaniu wygląda tak:



W międzyczasie przyszła z Chin termopara typu S . Koszt 82 zł za dwie sztuki. W opisie jest, że do 1300 C, ciekawe czy wytrzyma 1200 C.

netcom_rb wrote:

W międzyczasie przyszła z Chin termopara typu S . Koszt 82 zł za dwie sztuki. W opisie jest, że do 1300 C, ciekawe czy wytrzyma 1200 C.

Tak, u mnie działa ok roku. Później rozpada się ceramiczna osłona.

Krzysztof Kamienski wrote:

Tak, u mnie działa ok roku. Później rozpada się ceramiczna osłona.

A jak często ją nagrzewasz do temperatury powyżej 1000 C?
Bo ja nie przewiduję częściej niż raz/ tydzień, czyli około 50razy/rok.

Przy okazji, kupiłem 3 sztuki SSR FOTEK 75 A
https://botland.com.pl/pl/przekazniki-polprze...dnikowy-ssr-fotek-75-da-75a-380vac-32vdc.html
oraz zamówiłem programowalny regulator temperatury RE72 z wyjściem 0/5V.
Będę chciał za pomocą tego wyjścia 5V wysterować te 3 SSRy (połączenie równoległe wejścia DC) . Prąd max wyjścia 5V to 40mA, a z dokumentacji mi wygląda, że SSR pobiera max 12mA na wejściu, czyli razem 36mA.

netcom_rb wrote:

A jak często ją nagrzewasz do temperatury powyżej 1000 C?

Codziennie.

Zabrakło mi zaprawy i musiałem zamówić dodatkowe 5kg.
Nałożyłem ją na miejsce styku pokrywy i komory, i szlifowałem szlifierką taśmową (na zewnątrz).
Żeby znaleźć nierówności, narysowałem mazakiem kreski na płycie i później przykładałem tą płytę i nią obracałem.

Widać na zdjęciu niżej, ślady pozostawione w wystających miejscach - do zeszlifowania.

Z komorą pieca zrobiłem to samo.

Długo mi z tym zeszło bo zaprawa jest bardzo twarda po wyschnięciu.

Jak już uznałem, że wystarczy, owinąłem komorę pieca 3 warstwami włókniny izolacyjnej i zabezpieczyłem folią, żeby nie pyliło.

A docelowo jak zabezpieczysz? Bo ta folia to tylko do tego czasu.

398216 Usunięty wrote:

A docelowo jak zabezpieczysz? Bo ta folia to tylko do tego czasu.

Blacha nierdzewna.

netcom_rb wrote:

Blacha nierdzewna.

OK. To w porządku. A dekiel też w nierdzewkę opatulisz? Bo zastanawiam się jak potem (po wypaleniu) go zdejmować? Zostawić do całkowitego wystygnięcia?

A jak z kruchością takiej konstrukcji? Domyślam się ze nie będziesz go często przesuwał lub nawet wcale ale widzę zdjęcia wrzucasz robione na kostce brukowej a ta w połączeniu z plastikowymi kołami kojarzy mi się z dużymi wibracjami.