Fornos de laboratório

Como os laboratórios só precisam lidar com quantidades muito pequenas de materiais ou produtos aquecidos, os fornos de laboratório devem ser pequenos, compactos, de baixa potência, mas versáteis e cobrir uma ampla faixa de temperatura.

Os fornos de tubo, eixo (cadinho) e mufla são os mais usados ​​em laboratórios. Nos fornos de tubo, cuba e mufla a temperaturas moderadas, um fio ou tira de aquecimento é enrolado em um tubo ou mufla de cerâmica (argila refratária e corindo para temperaturas mais altas) e tudo é colocado em uma jaqueta com isolamento térmico volumoso (Fig. 1).

Arroz. 1. Fornalha de laboratório tubular

Os fornos de laboratório tubulares, por via de regra, equipam-se de duas portas, silenciamento — um. Para evitar que o aquecedor se mova durante a expansão devido ao aquecimento e para evitar o curto-circuito da bobina, a mufla e os tubos são feitos com ranhuras em espiral nas quais o fio é colocado. Outra maneira de corrigi-lo é revestir a mufla ou o tubo do aquecedor com uma camada de revestimento (por exemplo, argila refratária).

Em fornos deste tipo, o aquecedor é separado do espaço de trabalho pela parede do tubo ou mufla.Isso tem suas vantagens, pois o aquecedor é protegido de influências mecânicas e químicas, e a impossibilidade de fechar voltas com peças aquecidas é garantida, mas uma diferença de temperatura de 150-200 ° C é formada entre o aquecedor e a câmara de trabalho, devido à resistência térmica da parede.

Como, além disso, a potência dos fornos de laboratório é baixa e os aquecedores são feitos de arame ou fita com pequenas seções transversais, esses fornos geralmente podem funcionar com nicromo até 800 - 900 ° C.

Para temperaturas mais altas, os fornos tubulares e de cuba são fabricados com um aquecedor espiral aberto da liga 0Kh23Yu5A (EI-595) e 0Kh27Yu5A (EI-626), colocado nos canais de um tubo ou cuba, tais fornos podem operar até 1200-1250 ° C .Uma série de estruturas de tubo, poço e fornos de mufla em 1200 — 1500 ° C são feitas com aquecedores de carborundum (Fig. 2) e disilicida de molibdênio.

Arroz. 2. Forno de tubo de laboratório com aquecedor de tubo de carboneto

Atualmente, fornos de laboratório amplamente utilizados com aquecedores de platina não são produzidos, uma vez que a faixa de temperatura de 1000 a 1300 ° C desses fornos é atualmente coberta por fornos com aquecedores mais baratos feitos de ligas 0X23Yu5A e 0Kh27Yu5A ou carburund.

Para temperaturas mais altas, os fornos com aquecedores de carvão ou grafite eram amplamente utilizados e, mesmo agora, ainda são usados.

O forno mais comum é a parte central do qual é um tubo de carvão que serve como aquecedor. A parte interna do tubo é o espaço de trabalho no qual são colocados os produtos ou materiais a serem aquecidos.

As extremidades dos tubos são presas em sapatas poderosas de carbono ou ferro fundido, através das quais a tensão é fornecida a ele por um transformador abaixador.O isolamento térmico em temperaturas tão altas é fuligem, que preenche todo o espaço entre o corpo do forno e o tubo, ou telas de cerâmica ou carbono.

Como o tubo de carbono oxida intensamente no ar, o corpo do forno é hermeticamente fechado e o forno opera em uma atmosfera de hidrogênio, nitrogênio ou vácuo. Se o forno for operado sem atmosfera protetora, a vida útil do tubo de carvão é medida em horas.

A tensão fornecida ao tubo devido à grande seção transversal e, portanto, baixa resistência é de 20-30 V, portanto as correntes que circulam pelo forno são grandes e para facilitar o fornecimento de corrente o tubo é sempre colocado próximo ao transformador de potência, geralmente na mesma habitação.

Fornos com aquecedor de carvão operam em temperaturas de cerca de 1500 a 1700 ° C, mas com construção especial 2000 a 2100 ° C podem ser obtidos.

Como os fornos com aquecedor de grafite (carbono) são inconvenientes de operar e não podem ser usados ​​nos casos em que a carburação dos materiais aquecidos é indesejável, fornos com aquecedores de molibdênio e tungstênio com telas, vácuo ou hidrogênio também se tornaram amplamente utilizados na prática de laboratório.

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