Лабораторная электропечь

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск

Лабораторная электропечь — установка для нагрева материалов при помощи электрической энергии в лабораторных условиях, в ходе химических и физико-химических исследований, анализа и т. п. Конструкции и диапазоны рабочих температур лабораторных электропечей определяются их назначением и могут быть весьма разнообразны.





Способы нагрева

В зависимости от способа нагрева различают:

  • Печи сопротивления, нагрев в которых осуществляется за счёт пропускания тока через нагревательные элементы из металла (нихром, вольфрам, молибден и пр.) или неметаллических материалов (карбид кремния, дисилицид молибдена, хромит лантана, графит). Достоинства таких установок — простота регулирования температуры, возможность создания требуемого распределения температур в зоне нагрева.
  • Индукционные печи. Нагрев осуществляется за счёт теплового действия вихревых электрических токов, наводимых в нагреваемом теле электромагнитным полем индуктора. Такие установки позволяют получить высокие температуры, легко регулируются, но в них затруднён нагрев неметаллических и немагнитных материалов. В индукционных печах с индуктором особой формы возможна плавка металлов во взвешенном состоянии, когда полностью исключён нежелательный контакт расплава с футеровкой или тиглем.
  • Дуговые печи, источником тепла в которых служит электрическая дуга между двумя или более электродами. В лабораторной практике подобные установки имеют довольно ограниченное применение, они позволяют достигать высоких температур, но плохо поддаются регулировке, зону равномерного распределения температуры в них создать сложно.
  • Плазменно-дуговые печи, источник тепла в которых — струя плазмы, создаваемая плазмотроном. Позволяют нагревать материал до очень высоких температур в разнообразных атмосферах, но поддерживать заданную температуру и обеспечивать однородный нагрев во всём рабочем объёме сложно. Так, часто используются плазменно-дуговые печи с керамическим тиглем, удобные для исследования литейных процессов.
  • Электроннолучевые печи, в которых нагрев материала осуществляется при бомбардировке его потоком ускоренных электронов. В лабораторной практике применяются для зонной очистки металла, для выращивания монокристаллов и пр.

Конструкция печи

Конструкция лабораторной печи зависит от решаемых задач; некоторые распространённые типы печей сопротивления:

  • Муфельные печи — электропечи с горизонтальной камерой нагрева (муфелем) из огнеупорного материала. Нагревательные элементы (проволочные или ленточные сопротивления, стержни из силита или стержни Нернста и пр.) расположены на внешней поверхности муфеля.
  • Трубчатые печи — открытые с двух сторон керамические или кварцевые трубы, разогреваемые проволочным нагревателем. Труба может располагаться вертикально, горизонтально или под углом; печь может быть снабжена механизмом вращения трубы.
  • Тигельные печи — с вертикально расположенным керамическим цилиндрическим муфелем со съемной крышкой.
  • Криптоловые печи — тигельные печи, в которых в качестве нагревателя используется криптол (угольные зёрна крупностью 2-3 мм). Разогрев осуществляется за счёт возникновения микродуг между отдельными зёрнами и из-за большого сопротивления в месте контакта зёрен.

Для целей конкретной лаборатории или проводимого исследования могут разрабатываться и использоваться специальные конструкции печей, например, печь кипящего слоя (нагрев псевдоожиженного порошкообразного материала), гарнисажная электропечь (дуговая электропечь с использованием для защиты стенок и подины слоя гарнисажа) и пр.

Напишите отзыв о статье "Лабораторная электропечь"

Литература

  • Линчевский Б. М. Техника металлургического эксперимента. — М.: Металлургия, 1979. — 256 с.
  • Степин Б. Д. Техника лабораторного эксперимента в химии. — М.: Химия, 1999. — 600 с.

Ссылки


Отрывок, характеризующий Лабораторная электропечь

Полковник неторопливо остановил полк и обратился к Несвицкому:
– Вы мне говорили про горючие вещества, – сказал он, – а про то, чтобы зажигать, вы мне ничего не говорили.
– Да как же, батюшка, – заговорил, остановившись, Несвицкий, снимая фуражку и расправляя пухлой рукой мокрые от пота волосы, – как же не говорил, что мост зажечь, когда горючие вещества положили?
– Я вам не «батюшка», господин штаб офицер, а вы мне не говорили, чтоб мост зажигайт! Я служба знаю, и мне в привычка приказание строго исполняйт. Вы сказали, мост зажгут, а кто зажгут, я святым духом не могу знайт…
– Ну, вот всегда так, – махнув рукой, сказал Несвицкий. – Ты как здесь? – обратился он к Жеркову.
– Да за тем же. Однако ты отсырел, дай я тебя выжму.
– Вы сказали, господин штаб офицер, – продолжал полковник обиженным тоном…
– Полковник, – перебил свитский офицер, – надо торопиться, а то неприятель пододвинет орудия на картечный выстрел.
Полковник молча посмотрел на свитского офицера, на толстого штаб офицера, на Жеркова и нахмурился.
– Я буду мост зажигайт, – сказал он торжественным тоном, как будто бы выражал этим, что, несмотря на все делаемые ему неприятности, он всё таки сделает то, что должно.
Ударив своими длинными мускулистыми ногами лошадь, как будто она была во всем виновата, полковник выдвинулся вперед к 2 му эскадрону, тому самому, в котором служил Ростов под командою Денисова, скомандовал вернуться назад к мосту.
«Ну, так и есть, – подумал Ростов, – он хочет испытать меня! – Сердце его сжалось, и кровь бросилась к лицу. – Пускай посмотрит, трус ли я» – подумал он.
Опять на всех веселых лицах людей эскадрона появилась та серьезная черта, которая была на них в то время, как они стояли под ядрами. Ростов, не спуская глаз, смотрел на своего врага, полкового командира, желая найти на его лице подтверждение своих догадок; но полковник ни разу не взглянул на Ростова, а смотрел, как всегда во фронте, строго и торжественно. Послышалась команда.
– Живо! Живо! – проговорило около него несколько голосов.
Цепляясь саблями за поводья, гремя шпорами и торопясь, слезали гусары, сами не зная, что они будут делать. Гусары крестились. Ростов уже не смотрел на полкового командира, – ему некогда было. Он боялся, с замиранием сердца боялся, как бы ему не отстать от гусар. Рука его дрожала, когда он передавал лошадь коноводу, и он чувствовал, как со стуком приливает кровь к его сердцу. Денисов, заваливаясь назад и крича что то, проехал мимо него. Ростов ничего не видел, кроме бежавших вокруг него гусар, цеплявшихся шпорами и бренчавших саблями.
– Носилки! – крикнул чей то голос сзади.
Ростов не подумал о том, что значит требование носилок: он бежал, стараясь только быть впереди всех; но у самого моста он, не смотря под ноги, попал в вязкую, растоптанную грязь и, споткнувшись, упал на руки. Его обежали другие.
– По обоий сторона, ротмистр, – послышался ему голос полкового командира, который, заехав вперед, стал верхом недалеко от моста с торжествующим и веселым лицом.
Ростов, обтирая испачканные руки о рейтузы, оглянулся на своего врага и хотел бежать дальше, полагая, что чем он дальше уйдет вперед, тем будет лучше. Но Богданыч, хотя и не глядел и не узнал Ростова, крикнул на него:
– Кто по средине моста бежит? На права сторона! Юнкер, назад! – сердито закричал он и обратился к Денисову, который, щеголяя храбростью, въехал верхом на доски моста.
– Зачем рисковайт, ротмистр! Вы бы слезали, – сказал полковник.
– Э! виноватого найдет, – отвечал Васька Денисов, поворачиваясь на седле.

Между тем Несвицкий, Жерков и свитский офицер стояли вместе вне выстрелов и смотрели то на эту небольшую кучку людей в желтых киверах, темнозеленых куртках, расшитых снурками, и синих рейтузах, копошившихся у моста, то на ту сторону, на приближавшиеся вдалеке синие капоты и группы с лошадьми, которые легко можно было признать за орудия.
«Зажгут или не зажгут мост? Кто прежде? Они добегут и зажгут мост, или французы подъедут на картечный выстрел и перебьют их?» Эти вопросы с замиранием сердца невольно задавал себе каждый из того большого количества войск, которые стояли над мостом и при ярком вечернем свете смотрели на мост и гусаров и на ту сторону, на подвигавшиеся синие капоты со штыками и орудиями.