Forni da laboratorio

Poiché i laboratori hanno a che fare solo con quantità molto ridotte di materiali o prodotti riscaldati, i forni da laboratorio devono essere piccoli, compatti, a bassa potenza, ma versatili e coprire un ampio intervallo di temperature.

I forni a tubo, a pozzo (crogiolo) ea muffola sono spesso utilizzati nei laboratori. Nei forni a tubo, a tino ea muffola a temperature moderate, un filo o nastro riscaldante viene avvolto su un tubo o muffola di ceramica (argilla refrattaria e corindone per temperature più elevate) e il tutto viene posto in una camicia con isolamento termico sfuso (Fig. 1).

Riso. 1. Forno tubolare da laboratorio

I forni da laboratorio tubolari, di regola, sono dotati di due porte, silenzianti — una. Per evitare che il riscaldatore si muova durante l'espansione dovuta al riscaldamento e per evitare il cortocircuito della bobina, la muffola e i tubi sono realizzati con scanalature a spirale in cui viene posato il filo. Un altro modo per fissarlo è rivestire la muffola o il tubo sul riscaldatore con uno strato di rivestimento (es. argilla refrattaria).

In forni di questo tipo, il riscaldatore è separato dallo spazio di lavoro dalla parete del tubo o muffola.Ciò ha i suoi vantaggi, poiché il riscaldatore è protetto da influenze sia meccaniche che chimiche, ed è assicurata l'impossibilità di chiudere i giri con parti riscaldate, ma si forma una differenza di temperatura di 150-200 ° C tra il riscaldatore e la camera di lavoro, a causa alla resistenza termica della parete.

Poiché, inoltre, la potenza dei forni da laboratorio è bassa e i riscaldatori sono realizzati in filo o nastro con sezioni trasversali ridotte, tali forni possono solitamente lavorare su nicromo fino a 800 - 900 ° C.

Per temperature più elevate, i forni a tubo e a pozzo sono fabbricati con un riscaldatore a spirale aperta di lega 0Kh23Yu5A (EI-595) e 0Kh27Yu5A (EI-626), posato nei canali di un tubo o di un pozzo, tali forni possono funzionare fino a 1200-1250 ° C .Un certo numero di strutture di forni a tubo, a tino ea muffola a 1200 - 1500 ° C sono realizzati con riscaldatori di carborundum (Fig. 2) e disiliciuro di molibdeno.

Riso. 2. Forno tubolare da laboratorio con riscaldatore tubolare in carburo

Attualmente non vengono prodotti forni da laboratorio precedentemente ampiamente utilizzati con riscaldatori in platino, poiché l'intervallo di temperatura di 1000 - 1300 ° C di tali forni è attualmente coperto da forni con riscaldatori più economici realizzati con leghe 0X23Yu5A e 0Kh27Yu5A o carburund.

Per temperature più elevate, i forni con riscaldatori a carbone o grafite erano precedentemente ampiamente utilizzati e anche adesso sono ancora utilizzati.

Il forno più comune è la cui parte centrale è un tubo di carbone che funge da riscaldatore. La parte interna del tubo è lo spazio di lavoro in cui vengono collocati i prodotti oi materiali da riscaldare.

Le estremità dei tubi sono bloccate in potenti scarpe di carbonio o ghisa, attraverso le quali viene fornita tensione da un trasformatore step-down.L'isolamento termico a temperature così elevate è costituito da fuliggine, che riempie l'intero spazio tra il corpo del forno e il tubo, o schermi in ceramica o carbonio.

Poiché il tubo di carbonio si ossida intensamente nell'aria, il corpo del forno è sigillato ermeticamente e il forno funziona in un'atmosfera di idrogeno, azoto o sotto vuoto. Se il forno funziona senza atmosfera protettiva, la durata del tubo di carbone viene misurata in ore.

La tensione fornita al tubo a causa della grande sezione e quindi della bassa resistenza è di 20-30 V, quindi le correnti che attraversano il forno sono elevate e per facilitare l'erogazione di corrente il tubo viene sempre posizionato accanto al trasformatore di potenza, solitamente nello stesso alloggio.

I forni con un riscaldatore a carbone funzionano a temperature di circa 1500 - 1700 ° C, ma con una costruzione speciale è possibile ottenere 2000 - 2100 ° C.

Poiché i forni con un riscaldatore in grafite (carbonio) sono scomodi da utilizzare e non possono essere utilizzati nei casi in cui la carburazione dei materiali riscaldati è indesiderabile, anche i forni con riscaldatori in molibdeno e tungsteno con schermi, vuoto o idrogeno sono diventati ampiamente utilizzati nella pratica di laboratorio utilizzato.

Vedi anche su questo argomento: Equipaggiamento elettrico di un forno elettrico minerario SSHOD