Строительство печи для обжига керамики своими руками: лучше, чем покупать заводскую?

Вылепив изделие из глины, нужно его высушить, чтобы керамика не разваливалась, держала форму.

Однако чтобы придать глине долговечность и влагостойкость, её надо подвергнуть обжигу.

Для этого изделие нагревают до 900–1800 °C и выдерживают некоторое время. Глина высыхает, спекается и твердеет.

Как обжигать керамику?

Чтобы правильно обжечь керамику, важно соблюдать температурный режим в печи. Обжиг проходит в три стадии:

1. Испарение влаги. Изделия нагреваются до 250 °C и выстаиваются при такой температуре.
2. Накаливание до 900 °C в закрытой печи. Происходит спекание глины.
3. Постепенное остывание.

Печи для обжига должны не только развивать необходимую температуру, но и позволять её регулировать. Конструкция должна быть максимально простой, загрузка и выгрузка изделий — лёгкими.

Виды печей

Различаются по видам источников тепловой энергии:

• Самый древний — дровяная печь. Мастера хранили секреты обжига и передавали их только своим ученикам. Сегодня обжиг дровами — большая редкость. На смену пришли технологичные виды.
• Самый популярный — природный газ. С принудительным наддувом воздуха изделия легко нагреть до температуры выше 1500 °C. Газовое оборудование несложно изготовить своими руками, а газ можно приобрести в сжиженном виде в баллонах.
• Самый высокотехнологичный — электричество. Внутри печи равномерно проложены электрические спирали, быстро и точно нагревающие камеру с изделиями. Такое оборудование сложнее изготовить, высокое напряжение требует соблюдения техники безопасности и правил электромонтажа.

Фото 1. Электрическая небольшая печь для обжига керамики с равномерно выложенными спиралями внутри.

Дровяные: устройство и принцип работы

Для начинающего гончара — отличный вариант. Не требует больших материальных затрат на изготовление, а сухие дрова доступны повсюду. Дровяные печи бывают нескольких видов:

Земляные

Потомок древней технологии обжига в пламени костра. Над узкой ямой — топливником надстраивается из глины перекрыша, на которую укладываются изделия. Вокруг изделий возводится свод из кирпичей или полосок глины, вверху оставляется дымовое отверстие. Работает конструкция так: в топливнике сжигается древесный уголь, который даёт высокую температуру и не дымит.

Горячие газы без языков пламени проходят через камеру с изделиями, нагревая их, и выходят через отверстие вверху. Температура регулируется количеством угля и «задвижкой» на дымоходе. После остывания свод печки разбирают и достают готовые изделия.

Такая печка подойдёт для одноразовых работ, так как каждый раз приходится выкладывать её заново. Но, несмотря на трудоёмкость, вариант самый дешёвый — стоимость комплектующих равна нулю.

Кирпичные

Собираются из обожжённых глиняных кирпичей и огнеупорных шамотных. По принципу действия похожи на земляные. Состоят из топки с колосниковой решёткой, камеры для изделий и дымохода.

Фото 2. Печь для обжига керамики из огнеупорного кирпича с дымоходом и топкой на улице, рядом с домом.

Отличие в том, что конструкция получается многоразовой и более эффективной. Изделия в камеру закладываются через разборную стенку или дверцу, печку можно топить дровами — пламя не достаёт до изделий.

Вам также будет интересно:

Верный друг художника-ювелира – удобная муфельная печь для эмали

И закалить металл, и вырастить кристалл – во всем поможет лабораторная муфельная печь

Одна из важнейших частей системы! Расширительный бак для отопления открытого типа

Металлические с футеровкой

Благодаря использованию базальтовых и каолиновых утеплителей дровяная печь становится более жароустойчивой и эффективной. Состоит такая печь из топливника, на который установлена металлическая ёмкость.

Фото 3. Печь для обжига керамики с ненагреваемым металлическим корпусом и футеровкой обладает жароустойчивыми свойствами.

Стены и крышка утеплены негорючим материалом, металлический каркас порой даже не нагревается. Жар от сжигания дров в топке поднимается вверх, нагревая изделия, а остывшие струйки воздуха опускаются и через подвёртку устремляются в дымоход. Эти печи значительно экономнее кирпичных, просты в изготовлении.

Минус — необходимость использования дорогостоящих утеплителей, плюс — долговечность и мобильность конструкции.

Газовая

Имеет ряд преимуществ:

• Газ сгорает полностью, не содержит влаги.
• Газовые горелки развивают высокую температуру.
• Легко осуществляется регулирование температуры.

Газовый горн для обжига керамики делается с помощью разных технологий:

• Муфельная. Муфель — отдельная герметичная камера, в которой нагревается керамика и позволяет получить фаянс и фарфор, так как заготовки не соприкасаются с горячими газами — продуктами горения.

Муфель помещается в камеру сгорания и языки пламени располагаются равномерно по всей площади.

• Камерная. Отлично подходит для обжига обычной керамики. Изделия загружаются в утеплённую камеру, через которую проходят горячие газы. Горелка устанавливается ниже и отделена перегородкой. Распределение температуры происходит равномерно, охладившись газы выходят в специальное отверстие внизу камеры.

Строим печь для обжига керамики своими руками

Вид печи выбирается исходя из количества изделий, который предстоит обжечь. Если объем небольшой, делаем печь в 250–300 литров. Для более масштабной работы потребуется большая печь-горн, размером с небольшую комнату.

Инструменты

Чтобы построить небольшую печь для обжига, потребуются следующие инструменты:

• Слесарный инструмент — для работы с металлом. Сварочный аппарат, набор гаечных ключей, напильники, углошлифовальная машинка (УШМ), дрель, молотки.
• Для работы с шамотными кирпичами и керамикой — молоток каменщика, кельма, алмазный диск для УШМ.
• Средства индивидуальной защиты. Респиратор, очки, перчатки и хлопчатобумажная плотная одежда — обязательный набор при работе с УШМ и минеральными ватами.

Порядок работ

Печь состоит из корпуса, горелки, перекрыши, утеплённой камеры, крышки.

Последовательность постройки:

• Корпус. Выбираем прямоугольный металлический ящик, если в роли футеровки выступают шамотные кирпичи или металлическую бочку, если утепляем минеральной огнеупорной ватой.

В цилиндрической конструкции распределение тепла происходит равномернее. К корпусу привариваем ножки.

• Укладываем на дно каркаса футеровку, ставим четыре керамических изолятора от линий электропередач или шамотные кирпичи на ребро — они послужат столбиками для перекрыши.
• Футеруем стенки и крышу. Шамотный кирпич лучше уложить на мертельную глину. Используем каолиновую или базальтовую вату высокой плотности. Из листа ваты скручиваем цилиндр в несколько слоёв, чтобы избежать швов — мостиков теплопотери. Крепить к стенкам асбестовым шнуром и керамическими пуговицами. Края верха утеплителя заворачиваются наружу, это уплотнит и теплоизолирует стыки крышки и корпуса.
• На столбики укладываем перекрышу.

При большом весе изделий применяем для перекрыши сухую кладку из шамотных кирпичей, при небольшом — керамогранитную плитку соответствующих размеров.

• 

  Устанавливаем горелку. Её можно приобрести в магазинах газового оборудования. Мощность лучше подобрать не меньше 2 киловатт (зависит от теплопотерь и объёма сооружения).
• Сверлим внизу корпуса и футеровки отверстие для горелки. Пламя не должно прикасаться с изделиями, это главный принцип размещения сопла. При горизонтальной установке сопла облегчается регулировка и обслуживание.
• Утепляем крышку конструкции. Для минимальных теплопотерь утепляем всю конструкцию снаружи.
• В крышке оставляем отверстие для выхода продуктов сгорания и контроля процесса. Предусматриваем задвижку для регулирования температуры.
• Для снятия данных о температуре внутри печи устанавливаем термопару электронного термометра.

Печь готова. Проводят пробный запуск. Если использовалась кладка шамотными кирпичами, то сначала печь просушивается в щадящем режиме.

Сложности при изготовлении

Обратить внимание:

1. Безопасное подключение баллона к горелке. Газовый резиновый шланг не использовать вблизи раскалённой печки — используем металлический.

   Газовый баллон должен стоять на безопасном удалении и обязательно используем редуктор с обратным клапаном.

2. Герметизируйте все щели при помощи глины, асбеста или базальтового шнура.
3. Печь устанавливается вдали от легковоспламеняющихся предметов.
4. При работе не прикасайтесь к элементам печи голыми руками.

5. Выходное отверстие для сгоревших газов должно быть достаточного диаметра, иначе пламя будет «захлёбываться», регулировать его можно куском утеплителя.

Полезное видео

В видео представлен обзор самодельной печи и ее первое включение.

Что лучше: делать самому или купить

Самодельная печь для обжига керамики вполне может конкурировать с заводскими изделиями. Если подобрать горелки с разной мощностью, то, меняя интенсивность пламени, добиваются нужной температуры.

Заводские модели просчитываются инженерами, экономнее расходуют топливо, но для обжига в ремесленной мастерской вполне достаточно самодельной печки.

При наличии инструмента и времени домашний мастер недорого получит печь с необходимыми параметрами.

Добиться приемлемой температуры в 900 °C в такой печке вполне возможно. Её используют как для сушки изделий, так и для чернового обжига простой керамики.

Если стоит цель получить фаянс или фарфор, потребуется более высокая температура с точной регулировкой. Для этого самодельная печь не подойдёт, потребуется муфельная или электрическая заводского изготовления.