Forns de laboratori

Com que els laboratoris només s'han de tractar amb quantitats molt petites de materials o productes escalfats, els forns de laboratori han de ser petits, compactes, de baixa potència, però versàtils i cobrir un ampli rang de temperatures.

Els forns de tub, eix (gresol) i mufla s'utilitzen amb més freqüència als laboratoris. En els forns de tubs, eixos i mufla a temperatures moderades, s'enrotlla un cable o una tira d'escalfament sobre un tub o una mufla ceràmica (argila refractaria i corindó per a temperatures més altes) i tot es col·loca en una jaqueta amb aïllament tèrmic a granel (Fig. 1).

Arròs. 1. Forn tubular de laboratori

Els forns tubulars de laboratori, per regla general, estan equipats amb dues portes, una de silenciació. Per evitar que l'escalfador es mogui durant l'expansió a causa de l'escalfament i per evitar un curtcircuit de la bobina, la molla i els tubs estan fets amb ranures en espiral en les quals es col·loca el cable. Una altra manera d'arreglar-ho és recobrir la mufla o el tub de l'escalfador amb una capa de recobriment (p. ex. argila refractaria).

En els forns d'aquest tipus, l'escalfador està separat de l'espai de treball per la paret de la canonada o la mufla.Això té els seus avantatges, ja que l'escalfador està protegit tant d'influències mecàniques com químiques, i es garanteix la impossibilitat de tancar girs amb peces escalfades, però es forma una diferència de temperatura de 150-200 ° C entre l'escalfador i la cambra de treball, a causa a la resistència tèrmica de la paret.

Com que, a més, la potència dels forns de laboratori és baixa i els escalfadors estan fets de filferro o cinta amb seccions transversals petites, aquests forns solen funcionar amb nicrom fins a 800-900 ° C.

Per a temperatures més altes, els forns de tub i eix es fabriquen amb un escalfador d'espiral obert d'aliatge 0Kh23Yu5A (EI-595) i 0Kh27Yu5A (EI-626), col·locats als canals d'un tub o eix, aquests forns poden funcionar fins a 1200-1250 ° C .Una sèrie d'estructures de forns de tub, eix i mufla a 1200 — 1500 ° C es fan amb escalfadors de carborundum (Fig. 2) i disilicid de molibdè.

Arròs. 2. Forn de tubs de laboratori amb escalfador de tubs de carbur

Actualment no es produeixen forns de laboratori àmpliament utilitzats amb escalfadors de platí, ja que el rang de temperatures de 1000 a 1300 ° C d'aquests forns està cobert actualment per forns amb escalfadors més barats fets d'aliatges 0X23Yu5A i 0Kh27Yu5A o carburund.

Per a temperatures més altes, antigament els forns amb escalfadors de carbó o grafit s'utilitzaven molt, i encara ara encara es fan servir.

El forn més comú és la part central del qual és un tub de carbó que serveix d'escalfador. La part interior del tub és l'espai de treball on es col·loquen els productes o materials a escalfar.

Els extrems dels tubs estan subjectats en potents sabates de carboni o ferro colat, a través de les quals se li subministra tensió des d'un transformador reductor.L'aïllament tèrmic a temperatures tan altes és el sutge, que omple tot l'espai entre el cos del forn i la canonada, o les pantalles de ceràmica o de carboni.

Com que el tub de carboni s'oxida intensament a l'aire, el cos del forn està tancat hermèticament i el forn funciona en una atmosfera d'hidrogen, nitrogen o al buit. Si el forn funciona sense una atmosfera protectora, la vida útil del tub de carbó es mesura en hores.

La tensió subministrada al tub a causa de la gran secció transversal i per tant la baixa resistència és de 20-30 V, per tant, els corrents que circulen pel forn són grans i per facilitar el subministrament de corrent el tub sempre es col·loca al costat del transformador de potència, normalment en el mateix habitatge.

Els forns amb un escalfador de carbó funcionen a temperatures d'uns 1500 - 1700 ° C, però amb una construcció especial es poden obtenir 2000 - 2100 ° C.

Atès que els forns amb escalfador de grafit (carboni) són incòmodes de funcionar i no es poden utilitzar en casos en què la carburació dels materials escalfats no és desitjable, els forns amb escalfadors de molibdè i tungstè amb pantalles, buit o hidrogen també s'han utilitzat àmpliament en la pràctica de laboratori.

Veure també sobre aquest tema: Equip elèctric d'un forn elèctric miner SSHOD