Приготовление раствора из глины для кладки печей

Способ второй. Делаем печку, не имея под рукой металлического корпуса

Процесс изготовления в данном случае мало чем отличается от описанного выше, однако свои нюансы здесь определенно имеются. Начнем с того, что рабочий объем приведенной ниже конструкции составит порядка 13-литров. Спираль, как уже упоминалось выше, сможет прогреваться до тысячи градусов всего за 1,5 часа, при этом температура наружных стенок устройства не превысит 100 градусов. Алгоритм действий должен быть следующим.

Шаг 1. Вначале, используя профильную трубу 4х2 сантиметра (с квадратным сечением) сооружаем подставку для прибора. После этого окрашиваем готовую подставку эмалью.

Шаг 2. Поверх подставки крепим лист оцинкованной стали (его толщина должна составлять примерно 0,1 сантиметра), используя для этого саморезы «по металлу».

Шаг 3. Стены изготавливаем из шамотного кирпича и специального каминного состава (все так же, как в предыдущем варианте). По застывании раствора проделываем канавки под спираль.

Шаг 4. Дно собираем из кирпича отдельно, для крепления используем все тот же раствор. Перед тем, как продолжить работу, дожидаемся полного высыхания конструкции. Не забываем смачивать каждый кирпич непосредственно перед укладкой.

Шаг 5. Поверх металлического основания укладываем термоизоляционный слой (можем использовать для этого все ту же базальтовую вату). В целях максимального уплотнения данного слоя его необходимо увлажить перед тем, как фиксировать кирпичное днище.

Шаг 6. Продолжаем традиционную кладку печи, но стараемся, чтобы все пустоты и швы были тщательно заполнены.

Шаг 7. Крышку для камеры традиционно делаем из шамотных кирпичей, но при этом скрепляем их между собой посредством металлической стяжки.

Шаг 8. Укладываем спираль в подготовленные канавки, утепляем конструкцию снаружи термоизоляционным материалом. Далее закрываем все листами цинкованной стали, которые вырезаны в соответствии с размерами полученной камеры.

Как видим, для этого требуются познания не только в печном деле, но и в области электричества. С еще одним возможным способом изготовления можете ознакомиться из приведенного ниже видеоматериала.

Видео – печка для обжига на дровах

Как своими силами сделать печь Бубафоня

Ранее мы рассказывали о том как своими силами сделать печь Бабуфоня, в дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с данной информацией

Глина и керамические смеси. Свойства глины

Глина является основой для производства плитки

Она состоит из кислорода, водорода, силикона и аллюминия и при добавлении воды меняет свою структуру, становится более гибкой и вязкой. При удалении воды глина затвердевает и становится жесткой

Очень важно знать, что глина, которую только недавно выкопали из земли, еще не готова для использования в качестве сырья для керамики. Рабочие качества недавно добытой глины оставляют желать лучшего

Основные характеристики глины, которые будут для вас важны это пластичность, температурный интервал обжига и степень усадки.

Пластичность глины

Пластичность позволяет получать сложные формы (такие, как углы ступеней, например)

Если глина слишком пластична, она не будет обладать достаточной прочностью для того, чтобы изготовить из нее изделия крупной формы, она будет разрушаться при высокой температуре. В таком случае, к ней стоит добавить крупнозернистые материалы. Глина с крупнозернистой структурой будет недостаточно пластичной, она будет разрываться при скручивании и.формовке, из нее невозможно будет получить нужную форму. Для того чтобы с ней было удобнее работать, добавьте в состав более липкие или более пластичные глины.

Пластичность глины легко определить на глаз, сжимая и раскатывая комок. Можно провести простой тест — слепить из глины колбаску и начать сгибать ее по дуге. Чем меньше радиус дуги, по которому глина сгибается и не трескается, тем более она пластична. Еще один простой способ определения пластичности — разорвать глиняную колбаску на 2 части. Если концы краев — тонкие и тянутся, как нити — глина пластична. Если концы толстые и сухие, как обрубки, а сама глина рассыпается в руках, она низкопластична. Гончары называют пластичные глины жирными глинами, а низкопластичные глины- тощими глинами.

Повторим, что ни один из этих видов глин не может быть использован в чистом виде для приготовления плитки, их обязательно нужно будет перемешать для получения материала нужной консистенции.

Температурный интервал обжига глины

Каждый вид керамической глины и каждый добавляемый ингредиент имеет свою специфическую температуру плавления, которая и определяет температуру обжига, необходимую для спекания глины, когда она превращается в керамику. В состав формулы глиняной массы или рецептуры могут входить несколько различных глин, а также другие неглиняные материалы, которые добавляют с целью получения материала с определенными свойствами, в зависимости от цели использования изделия.

Гончары выделяют легкоплавкие глины (с температурой плавления ниже 1350 градусов), среднеплавкие (температура от 1350 до 1580) и тугоплавкие (температура, как вы догадались, выше 1580 градусов). Чем более пластична глина, тем меньшую температуру обжига она выдерживает. Чтобы увеличить температуру, добавьте к глине шамот или пемзу (с пемзой температура снизится до 800 — 950 градусов).

Степень усадки глины

Ваше изделие изменит свою массу и размеры во время сушки и обжига, по мере того, как из нее испаряется вода. Когда вы собираетесь делать плитку, которая специально предназначена для какого-то ограниченного пространства, вам необходимо как можно больше узнать о степени усадки данной глины.

Самая большая усадка происходит за время обжига, когда уходит химически связанная вода. Далее происходит непрерывный процесс отверждения и сжатия с образованием кристаллов стекла в обжигаемой глине, которые и превращают глиняную массу в керамику. Чем выше температура обжига, тем больше глина дает усадку. Чтобы уменьшить усадку, увеличьте количества шамота в керамической массе.

Как избежать растрескивания и деформации глины

Добьетесь ли вы успеха или потерпите неудачу в вашей затее с изготовлением плитки, зависит от правильного выбора типа глины. Одной из самых сложных задач для вас будет избежать растрескивания и деформации изделий во время сушки и обжига. К счастью, эту задачу можно облегчить, если добавить в глину значительное количество гранул или частиц крупнозернистого материала, такого как шамот. В идеале количество шамота должно составлять от 15 до 40 процентов, при этом желательно, чтобы частицы были разного размера.

Хорошая глиняная масса для плитки должна содержать 12/2? процентов шамота мелкого помола и 25% — среднего помола. Для тех, кто уже имеет опыт работы с керамическими массами, такое количество может показаться чрезвычайно большим (и оно не подходит для изготовления маленьких керамических фигурок, где содержание шамота вряд ли будет превышать 20 %), но открытая пористая структура, которая получается благодаря шамоту, позволяет плиткам высохнуть более равномерно и избежать деформации.

Процесс сооружения своими руками

Следуя гончарным традициям, мастера продолжают собственноручно изготавливать печи для обжига. Так, Купольная печь своими руками нередко встречается на территории мастерских и прочие другие варианты. В первую очередь, необходимо подготовить корпус будущего устройства. В его качестве может выступить даже стиральная машинка, будет лучше сказать, ее корпус. Также можно сделать корпус самостоятельно из листа оцинковки. В этом случае следует придерживаться следующих размеров: ширина – 50 см, длина – 50 см, высота – чуть меньше 100 см.

Далее необходимо укрепить дно коробки при помощи уголка или же труб, которые привариваются по периметру основания и через центр. Этими же трубами рекомендуется сделать ножки. Помимо этого, не помешает укрепить и ребро с петлями для дверцы и непосредственно саму дверцу.

Дно и стенки покрываются 10 мм толщиной базальтовой ваты, для ее сохранности необходимо выложить несколько отрезков квадратной трубы и закрыть все металлическим листом. Не стоит пугаться, что внешне гончарная печь не напоминает красавицу печь камин Дуэт, ведь у них совершенно разные функции. В качестве огнеупоров могут выступать волокнистые плиты и шамотный кирпич. Герметик для каминов и печей в случае с шамотным кирпичом будет представлен специальной смесью.

В качестве кладки выступают плотно пристыкованные кирпичи, они могут быть подрезаны до необходимого размера. В первую очередь выкладывается дно корпуса, огнеупорная смесь разводится водой, при этом для наружного слоя добавляется еще и цемент. Кирпичи необходимо вымочить в воде, прежде чем начать кладку. Далее кладка перекидывается на стенки и потолок. Переходя к верху необходимо середину оснастить блоками, выложенными в трапециевидной форме. Не стоит забывать о том, что дверца должна быть также выложена кирпичом. После этого дверца приваривается, подогнанная под размер.

Далее следует трудоемкий процесс проведения электронагревательных спиралей. Формируются канавки под спирали по всему периметру, при этом глубина канавок должна соответствовать диаметру проволоки. Здесь может быть выбрана нихромовая проволока или готовые спирали из нее. Ни в коем случае не допускайте соприкосновения витков спиралей.

После укладки спиралей, ее концы необходимо вывести наверх, после чего установить керамическую пластину от электроплитки и закрепить концы болтами. Далее устанавливается переключатель спиралей с двумя контактами с одной стороны и тремя – с другой, и подсоединяются провода. Гончарная печь готова, ее необходимо просушить и выложить кафель для печей и каминов

Важно помнить, что эта печь опасна, и с ней надо быть всегда настороже

Виды обжига керамики

Существуют следующие виды обжига:

С использованием муфельной печи.

Это самый распространенный способ, глиняная масса помещается в специальную электрическую печь с регулирующим температурным механизмом. Огромным преимуществом данной печи является наличие автоматизированных программ, обширное окно для визуализации внутренней камеры и габариты. С помощью такого устройства мастера имеют возможность обжигать не только маленькие изделия, но и высокие скульптуры, статуэтки и другие гончарные изделия.

С помощью костра или стандартной печи.

Этим способом пользуются крайне редко, дело в том, что в данном случае невозможно управлять температурным режимом, да и просидеть у открытого огня более двух суток достаточно тяжело. Однако, некоторые мастера, до сих пор используют костер в качестве обжига керамических игрушек и свистулек, при этом изделие помещается в колбу с песком, что сглаживает резкие перепады температуры.

На газовой или электрической плитке.

Температура обжига глины в домашних условиях начинается с 200 градусов в течение пары часов, затем ее повышают до 1000 продолжительностью на 6 часов. Такой способ позволяет сохранить фигуре однородность и не допустить появление пятен. Стоит отметить, что этот способ достаточно опасен, и воспользоваться им можно только в присутствии знающего мастера. Во время обжига необходимо постоянно следить за процессом и неоднократно открывать окно для свободного доступа воздуха в помещение, дабы не вызвать насыщение воздуха ядовитыми газами.

Основные этапы обжига

Обжиг глины имеет два этапа, которые полностью зависят от нагрева используемой в процессе печи:

Первый этап – нагрев.

Он начинается с 20 градусов и медленно, без скачков, температура повышается до 100 градусов. За это время из глины испаряется вся влага. На равномерность прогрева зависит толщина стенок изделия, чем оно тоньше, тем прогрев будет быстрее. При повышении температуры до 200 градусов происходит усадка глазури на изделии, на этом этапе есть вероятность появления трещин и сколов. При температуре в 400 градусов сгорают все органические соединения. Доведя печь до 600 градусов, начинается фазовое превращение кварца, а при пороге в 900 градусов из глиняного предмета выпаривается химически связанная жидкость и разлагаются некоторые минералы, хлористые и азотные соли. Достигнув 950 градусов, керамическая фигура уплотняется, а при 1350 становится прочной и устойчивой к деформации. Разогрев печи до 1400 градусов используется при обжиге фарфора.

Второй этап – остывание.

Стадию понижения температуры с 1400 градусов до 1000 стараются провести как можно быстрее, так как глазурь на изделии находится в состоянии пластилина. Отсутствие доступа к кислороду в диапазоне понижения градусов до 700 позволяет изделию металлизироваться. В интервале между 600 и 550 градусами, при резком перепаде температур может вызвать холодный треск. Достигнув 200 градусов, медленно и постепенно открывается дверь печи и оставляется до понижения температуры до 100 градусов Цельсия.

В зависимости от конечного назначения обжигаемого предмета подвергать его высоким температурам можно единожды или дважды.

Первая стадия называется утильный обжиг керамики, он способствует укреплению предмета и приобретению им всех необходимых свойств.

Вторая стадия, или глазурный обжиг необходим для закрепления глазури на изделии и придании ему благородного вида.

Существует и третья стадия – декоративный обжиг, закрепляет на керамике красочный рисунок и может иметь несколько этапов.

Важно знать! В процессе сушки и обжига глиняное изделие может изменить форму и стать меньше. Это стоит учитывать на этапе лепки

Если вы хотите овладеть гончарным делом не более профессиональном уровне предлагаем посетить гончарную школу Колокол.

Из чего состоит глина

Перед тем, как мы углубимся в технологию обжига глины, следует знать, что собой представляет этот материал. Глина является сложной горной породой, в состав которой входит кремний, алюминий и вода. Однако, под воздействием жидкости, она может поменять свои свойства.

В мире существует большое количество видов глины, с разным составом и количеством входящих в нее примесей. Исходя из процентного содержания последних, подбирается определенный тип обжига и температура.

В состав готового изделия не должны входить посторонние элементы, такие как камни или воздух. Любой предмет имеет свою плотность. Находясь под воздействием высоких температур, происходит изменение свойства предмета и в случае, если плотности различны, изделие может взорваться.

Так же как и температура обжига глиняной массы, варьируется ее продолжительность.

Что необходимо учитывать при выборе готовой муфельной печи?

При выборе заводской муфельной печи учитывают вид и состав обжигаемых изделий. Заводские печи позволяют устанавливать большой диапазон температур и задавать время обжига.

На выбор влияют:

• вид материалов, подлежащих обжигу;
• объем изделий для обжига.

Обрабатываемые материалы: глина, фарфор, фаянс, камень

Материалы для обжига в своей основе содержат глины. В муфельных печах обжигают:

• красную глину (гончарные и декоративные изделия);
• терракоту (декоративные элементы интерьера, скульптуру, черепицу);
• шамот (гончарные изделия, декоративные поделки для интерьера);
• фарфоровые статуэтки, посуду;
• изделия из каменных масс;
• фаянсовые изделия.

Обжиг проводится в один, два или в три этапа. Количество этапов увеличивается, если на поверхность изделий наносятся глазурь и роспись.

Красную глину и терракоту обжигают при температуре 900—1100 градусов. Первый (утильный) обжиг ведут при 900—960 градусах. Температура второго (политого) и третьего обжига зависит от характеристик эмали и краски.

Фарфор и каменные массы при первом обжиге нагревают до 800—1000 градусов. Температура второго и третьего обжига в пределах 1250—1420 градусов и зависит от технических параметров красок и глазурей.

Фаянс сначала обрабатывают при температуре 1200—1250 градусов. Температура второго-третьего обжигов — 900—1250 градусов.

Шамотную керамику и гончарные изделия обжигают при температуре 1350—1400 градусов (утильный обжиг). Поливной и декорирующий проводят при температуре от 900 градусов.

Объем изделий

Объем изделий оказывает решающее влияние на выбор готового устройства. В продаже есть модели с фронтальной и верхней загрузкой, объемы их рабочих камер сильно различаются.

Для обжига небольших изделий, выпускаемых малыми сериями, подойдет компактная муфельная электропечь ПМ-8 (производитель ЗАО «Электроприбор», Россия). Размер рабочей камеры — 19х12х30 см, максимальный объем изделий для обжига — 0,0068 куб. м.

Для обжига крупных керамических изделий подойдет муфельная электропечь российского производителя ЗАО «Накал», модель ПК-1000/14. Внутренние размеры муфеля — 160х78х78 см. Камера позволяет обжигать продукцию общим объемом 0,97 куб. м.

Для обжига изделий объемом до 0,064 куб. метра, подойдет муфельная электропечь немецкого производителя Welte, модель WF-35 (внутренний размер муфеля 40х40х40 см).

Фото 1. Муфельная печь WF-35 от производителя Welte (Германия). Видна рабочая камера с нагревательными элементами.

В камеру обычно загружают максимальное количество изделий, чтобы использовать весь рабочий объем муфеля. Если продукция производятся непостоянно, небольшими сериями, сувениры имеют малые размеры, достаточно приобрести печь с компактной рабочей камерой. Если изделия большого объема (или мастер создает малые изделия крупными сериями), следует выбрать агрегат с просторной обжиговой камерой.

Справка. При загрузке учитывают коэффициенты линейного расширения каждого вида керамики.

Обжиг

Печь начинают топить соломой, хворостом и затем дровами.

Первая стадия — сушка. Это самая ответственная стадия.

Топить следует неинтенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не избавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кирпиче определяется наличием конденсата в верхних рядах.

Просушку можно считать законченной, если опущенный на пару минут в печь железный штырь не будет запотевать. При определенном опыте, наличие влаги можно определить рукой, поместив ладонь над выходящими газами.

Процесс сушки обычно занимает до 12 часов.

После того как будет установлено, что остаточная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблюдая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня наружу.

Когда в верхней части печи появится огонь (900-950°C) — верхние ряды светло-красного цвета, а нижние — желтого, печь «ставят на остывание». Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи насыпают сухую землю, кирпичную пыль или сухой песок слоем 10-15 см.

Температурный режим обжига характеризуется четырьмя этапами:

• Сушка: температура 20-90°С, время 10-13 часов.
• Подогрев: температура 90-600°С; время 8-10 часов.
• Обжиг: температура 600-1000°С; время 10-12 часов.
• Остывание: температура 1000-50°С; время 7-10 часов.

Контроль температуры обжига в печи производится визуально по цвету свода:

• Темно-красный, видимый в темноте — 450-500°С.
• Темно-красный — 600-650°С.
• Вишнево-красный — 700°С.
• Светло-красный — 850°С.
• Желтый — 950-1000°С.
• Белый — 1200°С — ПЕРЕЖОГ!

Раньше для получения качественного кирпича, печь выдерживали в закрытом состоянии до недели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличные результаты, так как снятие термических напряжений происходило очень медленно.

Практически же достаточно выдержать 7-10 часов.

Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия — величиной с куриное яйцо, через час отверстие увеличивают вдвое, еще через час — уже вчетверо. Таким образом, через 6 часов можно открыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.

После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начиная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают штабелем плотно друг к другу.

Недообожженный складывают отдельно и в будущем применяют в неответственных конструкциях для перегородок или в верхних рядах кладки.

Визуальное определение качества кирпича. Причины брака.

Правильно обожженный кирпич — однородного оранжево-красного цвета. Он имеет правильную форму с прямыми ребрами и ровными поверхностями. При ударе металлическим молотком издает чистый звук.

Недообожженный — имеет более светлый цвет, неоднороден на изломе. При ударе издает глухой звук (причина — недостаточная температура или время обжига).

Пережженный — имеет темно-серый или сине-черный цвет, часто со следами оплавления по поверхности. При ударе издает высокий звук. Образуется при чрезмерно высокой температуре обжига.

Повреждение углов и ребер изделия — результат небрежной переноски, транспортировки или неосторожной укладки изделий в печи. Деформация изделия — недосушенность перед укладкой в печь

Деформация изделия — недосушенность перед укладкой в печь.

Мелкие трещины образуются при слишком быстром нагревании или охлаждении печи.

О том, как определить качество глины для изготовления сырца, читайте здесь.

Крупные трещины и сквозное растрескивание изделия — результат неправильного соотношения глины и песка, плохого качества глины, нарушения режима сушки и обжига.

Черный кирпич получается из-за недостатка воздуха или из-за плохой его циркуляции в печи.

Белые пятна на готовом изделии — следствие неправильной просушки (пересушка).