Construyendo un horno eléctrico para cerámica

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Tengo la intención de construir un horno eléctrico para esculturas de cerámica, arcilla (y otros materiales). Las dimensiones internas serían 40 cm (altura) x 40 cm (ancho) x 40 cm (profundidad). Por lo tanto, su superficie interna es de 9600 cm2. Necesito una temperatura máxima de 1300 grados centígrados.

1) Me gustaría que confirmes o corrijas esta información. Me informaron que en un horno típico el cálculo de la energía eléctrica total necesaria viene dado por esta fórmula P (vatios) = 0,6 X área interna total (cm2). Si eso es cierto, entonces necesitaría 5760 vatios. Sin embargo, he encontrado en los valores de internet que son diferentes de 0,6. Entonces, si eres un experto, dame tu opinión informada al respecto.

2) Para que la temperatura en el interior del horno pueda ser lo más homogénea posible, sus paredes internas deben rellenarse con la mayor cantidad posible de alambres de elementos calentadores. Pero hay que hacer una compensación. Cuantos más cables de calefacción, mayor será la resistencia y más débil será la producción de calor. Además, puede aumentar innecesariamente el costo de los elementos de calefacción. Además, habrá la necesidad de tallar demasiados surcos en los ladrillos refractarios para que encajen en los elementos del interior, lo que los debilitará y posiblemente los romperá. Al mirar las imágenes de muchos hornos diferentes, parece que la distancia óptima entre dos cables en espiral paralelos es de aproximadamente 7 cm (eje a eje). Pero si las ranuras se tallaran directamente en los ladrillos y en el medio de su altura, entonces la distancia entre las ranuras paralelas sería igual a su altura o un número múltiple de ellas. ¿Estaría de acuerdo con mi razonamiento o tiene uno diferente?

3) Me parece que 3 resistencias (elementos de calefacción) conectadas eléctricamente en paralelo son un buen circuito porque usarían solo tres relés y probablemente podrían ser controlados por un controlador electrónico. ¿Cuál es su opinión informada al respecto?

4) Otro aspecto importante del diseño del horno es el diámetro del alambre enrollado (elemento de calentamiento). Cuanto mayor sea su diámetro, mayor será su durabilidad. Sin embargo, un diámetro más grande reduce la resistencia del elemento de calentamiento y produce menos calor. Pienso intuitivamente que un diámetro de 1,30 mm estaría bien. (Por supuesto, más adelante, también debería considerar el diámetro de la bobina y la distancia entre sus giros). ¿Tienes una propuesta mejor informada?

(más adelante es posible que necesite más consejos sobre el mismo proyecto)

    
pregunta Blue Crystal

1 respuesta

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He estado reparando hornos desde la década de 1970, y me gustaría señalar que es muy importante, para un calentamiento homogéneo, que utilice ladrillos refractarios acanalados alrededor, con elementos calefactados de nicromio en los surcos.

Por lo general, los hornos en los que trabajo tienen un interruptor de varias posiciones para controlar la calefacción. Para un horno pequeño usted querría 4 elementos usados en pares. Los relés son geniales, pero con el interruptor correcto no los necesitarás. Puedes conformarte con dos posiciones de interruptor, una que enciende a todos los demás elementos y la otra donde conecta todos los elementos.

La parte superior e inferior deben ser una sola pieza de ladrillos refractarios, si es posible, o simplemente unir varios, envueltos con una correa de acero. Si desea que la parte superior se abra, necesitará una bisagra de metal (para que la parte superior esté conectada a tierra) y un mango. Está bien no cubrir la parte superior de los ladrillos refractarios, pero recuerda que son como piedra caliza y si empiezas a poner cosas encima, se desgastarán y finalmente se romperán.

Si desea una puerta en la parte delantera, la necesitará para tener ladrillos refractarios en su interior, e incluso puede perforar una mirilla, con una cubierta metálica giratoria para cuando no esté mirando. La puerta no tendrá elementos en ella, por lo que causará un calentamiento desigual.

Todo el ensamblaje debe estar envuelto herméticamente en chapa metálica conformada para que no se escape el calor entre los ladrillos. Cuando esté en uso, la hoja de metal se calentará, por lo que la querrá levantada sobre las patas. Tal vez en un piso de cemento, también.

Este no es un tipo de cosa "mi primer proyecto" para construir. Y si no puede pagar la factura de la electricidad, entonces no se moleste. He trabajado en muchos que han requerido que la compañía eléctrica salga y ponga un circuito de 100 amperios solo para el horno. Y estos son hornos personales de tamaño mediano, no los grandes sin cita (que en su mayoría funcionan con gas natural).

Tu mayor preocupación será la conexión a tierra. Debe estar absolutamente seguro de que todo el exterior está bien conectado a tierra. Estas cosas pueden ser letales.

Tu próxima preocupación será la cantidad de energía que necesitarás. Y eso determina el tamaño de su cableado de suministro y su fuente de alimentación. Será mucho más de lo que imaginas. Pero siempre que compre elementos de calefacción profesionales, el fabricante le dirá todo lo que necesita saber.

Aprenderás mucho más leyendo catálogos de estas cosas que tratando de hacer un montón de matemáticas. Olvídate de las matemáticas y simplemente lee las especificaciones. Han hecho todas las matemáticas por ti.

Hay mucha literatura en línea sobre cómo están construidos, y te sugiero que lo hagas lo más profesionalmente que puedas. No solo arroje algunos ladrillos de fuego al horno microondas y utilícelos para calentar. No solo causará un calentamiento desigual, sino que los puntos calientes pueden hacer cosas extrañas como el metal fundido que fluye entre los ladrillos y se convierte en una pieza permanente del horno. A partir de entonces también actúa como una antena, atrayendo microondas.

Construir hornos es muy divertido. Y los elementos tienen una resistencia predecible y están hechos para cualquier voltaje que estés usando. Comprar elementos profesionales, en otras palabras.

Una vez que tienes todo eso, el único truco real en el uso de hornos es el tiempo. Recuerde que la potencia multiplicada por el tiempo es igual a la potencia total entregada. Con solo dos configuraciones para el nivel de calor, tendrás que experimentar con tu tiempo.

Y recuerda que incluso cuando lo apagas, las piezas en el interior serán H-O-T por un tiempo. Querrás un buen juego de pinzas con un alcance decente. Tampoco es el tipo que usas en la cocina.

Y finalmente, una vez que haya usado sus elementos la primera vez, nunca los toque o se romperán.

Cuando lo hacen, es cuando me habrías llamado. Uso un ohmímetro y reviso las posiciones del interruptor para determinar qué elemento está fuera, a menos que sea obvio. Pero cuando estaba activo, mi objetivo era restaurar los hornos a sus especificaciones de fábrica, lo que significa que a veces incluso los elementos intactos deben eliminarse cuando se rompe, por lo que la resistencia es la misma para ese par. Su resistencia cambia con la edad.

¡Diviértete!

    
respondido por el SDsolar

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