Atmosfera w piecu ceramicznym podczas wypału ma dość istotne znaczenie. Artykuł powstał w celu wyjaśnienia pewnych zagadnień związanych z procesem wypału ceramiki. Po co? By pokazać jeszcze jeden czynnik zmienności w procesie ceramicznym. Dlaczego to takie ważne? Ponieważ aby osiągnąć powtarzalne efekty procesu wytworzenia produktu ceramicznego trzeba powtórzyć dokładnie warunki wcześniejszego, udanego cyklu w całości. Co to znaczy? To oznacza dokładnie, że aby proces szkliwienia i wypału przebiegał podobnie potrzebne są, ogólnie mówiąc, trzy czynniki:
– podobna receptura szkliwa ( to zupełnie odrębny temat )
– zbliżone warunki panujące podczas wypału ( atmosfera pieca )
– powtórzony dokładnie cykl wypału ( czas i dynamika, o tym w następnym odcinku 🙂 )
Jeśli mowa o recepturze szkliwa sprawa jest prosta, choć nie trywialna. Została omówiona w innym miejscu i temat szkliw będzie kontynuowany. W tym miejscu zajmował się będę pozostałymi czynnikami. Wynika to z faktu, że wzajemnie są ze sobą powiązane. Powiązanie wynika jednak z tego, że są elementami tego samego procesu. Są jednak od siebie niezależne.
Większość z nas słyszała o tak zwanych wypałach „redukcyjnych”. Szkliwa przybierają inny kolor. Przykłady to:
ale też i inne, oraz ich niezliczone modyfikacje.
Techniki „tlenowe”, czasem zwane oksydacyjnymi to w pewnych warunkach „zwykłe” wypały w piecach elektrycznych i w większość wypałów gazowych.
Wypały „neutralne” – W zasadzie to co znamy z codziennej praktyki.
Atmosfera w piecu ceramicznym przy braku lub ograniczonym dostępie tlenu. Często robiony „na oko” wypał redukcyjny to wszak taki, podczas którego „zabieramy” tlen z pieca. Zabieramy w sensie dodatku, który powoduje wypalanie się tlenu z powietrza z wytworzeniem CO2 – dwutlenku węgla ( prawidłowa nazwa: tlenku węgla IV lub ditlenku węgla 🙂 ). Przy okazji moja uwagą. Jeśli się nie obrazicie będę używał „przenośni” lub nazw tradycyjnych, pod którymi związki są większości znane ponieważ spotkałem się już z zarzutami „ niedokładności ” lub „ nieprawidłowego” użycia pojęć 🙂 . Ale wymieniane substancje i ich stany skupienia naprawdę są tutaj drugorzędne 🙂 . Wracając do sprawy. Ten tlen zabierany jest, przez substancje zawierające węgiel: wióry, trociny, papier. Te substancje podczas spalania wiążą tlen „zamieniając” go w dwutlenek węgla. Stąd redukcja.
Atmosfera w piecu ceramicznym ‘neutralna’. Ładujemy wsad do pieca. Postępujemy zgodnie z instrukcją. W niskich temperaturach otwieramy nawietrznik. W wysokich go zamykamy. Robimy, po prostu to co do tej pory.
O ile w piecu gazowym operacja jest stosunkowo prosta do przeprowadzenia to w przypadku pieców elektrycznych już nie koniecznie. Wykonując operację wypały tlenowego, takiego ze znacznym nadmiarem tlenu napotykamy na trzy poważne problemy.
Podsumowując, tlenowa atmosfera pieca jest dość kosztowna w warunkach pracowni ceramicznej.
Niestety aby właściwa atmosfera w piecu ceramicznym mogła zostać osiągnięta profesjonalnie konieczna jest tak zwana sonda tlenowa. Specjalna sonda pracująca w warunkach wysokich temperatur. To pozwala nam śledzić proces zachodzący w piecu. Na podstawie odczytów sondy możemy korygować warunki przez chwilowe zamykanie lub otwieranie nawiewu. Aby wszystko jeszcze bardziej skomplikować ten sam odczyt parametru z sondy, w różnych temperaturach oznaczać może, iż wypał jest redukcyjny, neutralny lub oksydacyjny. Po prostu odczyt sondy tlenowej ( stan atmosfery w piecu ) jest silnie powiązany z wysokością temperatury.
Do określania rodzaju atmosfery pieca ceramicznego służą odpowiednie tabele (powyżej) a po pewnym czasie własne
doświadczenie 🙂 . Jak taka sonda wygląda? Jakoś tak podobnie:
o sondzie tlenowej można poczytać tutaj . Ile kosztuje? Nawet proszę nie pytać! Dużo ! Czy ja zachęcam do zakupu takiej sondy? Na początku, przy wypałach niekomercyjnych, dla tych co nie chcą eksperymentować… zdecydowanie nie. Wystarczą zabawy z nawietrznikiem ew. dodatki substancji zawierających węgiel dla wypałów redukcyjnych.
Pozostaje jeszcze jeden problem (w zasadzie wynikający z nieznajomości chemii). Ci, którzy używają pieców gazowych mają z tym mniejszy problem. Otóż większość ludzi zadaje sobie pytanie czy przeprowadzanie redukcji w piecach elektrycznych nie uszkodzi czegoś ( głównie grzałek, spiral ) i nie zapaskudzi pieca. Odpowiedź jest taka. Po pierwsze spirale, grzałki ulegają zużyciu w procesie utleniania a nie redukcji.
Z drugiej strony podczas redukcji na spiralach tworzy się tzw. zendra ponieważ nie ma możliwości pozbycia się całości tlenu i atmosfera pieca wpływa na tworzenie się zgorzeliny. Ta niestety potrafi zanieczyszczać szkliwione powierzchnie podczas kolejnego wypału. Po drugie – ten węgiel ( w postaci różnych wiórów, trocin) , który dodamy podczas procesu redukcji ulegnie spaleniu i zamianie w dwutlenek węgla. Trzecie – w temperaturze pewnie ok 850 oC po węglu nie powinno nam zostać ani śladu ( chyba, że zastosujemy koks – ale o to nikogo nie podejrzewam 🙂 ). Lekko okopcone mogą być otwory wylotowe pieca.
Co jest ważne! Podczas procesu redukcji musi być zachowana wyjątkowo dobra wentylacja pomieszczenia ( „trochę” dymu powstanie w niższych temperaturach. Ale temu może zapobiec komin ( wyciąg ) odprowadzający spaliny z pieca. Ja, w każdym razie, wielokrotnie robiłem takie próby. Spiralom nic się nie stało. Znam ceramików, którzy taki proces przeprowadzali w swoim piecu (elektrycznym) wielokrotnie i trwałość grzałek nie zmniejszyła się. Jednak żadnej gwarancji nie udzielam, gdyż wszystko zależy od tego jak ktoś to zrobi a na to nie mam wpływu 🙂 . Na wszelki wypadek zalecam zacząć od niegroźnego eksperymentu z małą ilością np. trocin.
Jeśli chodzi o ostatni element cykl wypału ( czas i dynamika ) czyli charakterystyczne krzywe wypału niestety ( na szczęście? ) będą w następnym artykule. To istotny i nieodłączny element wypału w gdy atmosfera pieca jest różna . W przypadku wypałów redukcyjnych ważny jest również proces stygnięcia pieca. Dlatego wiedzy jest trochę. A zanudzanie czytelnika to ostatnia rzecz, którą bym chciał zrobić…
Estrady 76A
01-931, Warszawa Bielany
© Ceramicznawyspa.pl 2018-2024 Wszystkie prawa zastrzeżone
Żeby zapewnić najlepsze wrażenia, my oraz nasi partnerzy używamy technologii takich jak pliki cookies do przechowywania i/lub uzyskiwania informacji o urządzeniu. Wyrażenie zgody na te technologie pozwoli nam oraz naszym partnerom na przetwarzanie danych osobowych, takich jak zachowanie podczas przeglądania lub unikalny identyfikator ID w tej witrynie. Brak zgody lub jej wycofanie może niekorzystnie wpłynąć na niektóre funkcje.
Kliknij poniżej, aby wyrazić zgodę na powyższe lub dokonać szczegółowych wyborów. Twoje wybory zostaną zastosowane tylko do tej witryny. Możesz zmienić swoje ustawienia w dowolnym momencie, w tym wycofać swoją zgodę, korzystając z przełączników w polityce plików cookie lub klikając przycisk zarządzaj zgodą u dołu ekranu.