O stożkach pirometrycznych - spis treści

O stożkach pirometrycznych

Kolejne wpisy na forach natchnęły mnie do popełnienia kolejnego artykułu. Będzie 'o stożkach’. Co to jest. Po co to jest. Kiedy się może przydać. Kiedy jest niezbędne. Dlaczego i kiedy termopary nie wystarczą.

O stożkach pirometrycznych Segera

stożki pirometryczne – najczęściej stosowane niegdyś wskaźniki temperatury w zakresie około 600 do 2000 °C. Są to trójścienne ostrosłupy ścięte [ a więc nie stożki 🙂 ] o określonych wymiarach, z tak dobranego materiału, że przy ogrzaniu ich do określonej temperatury, zwanej temperaturą zgięcia stożka, zginają się dotykając wierzchołkiem podstawy. Pomysłodawcą ich był niemiecki chemik Hermann August Seger (1839-1893) w 1884 (bądź w 1886). Z czasem wyparte przez dokładniejsze od nich termopary.

Źródło: Wikipedia

Tyle opisu o stożkach pirometrycznych Segera. Zwięzły choć nie do końca prawdziwy. Dlaczego? O tym przy okazji…

Wyobraźmy sobie wpis:

„Dzień dobry proszę o pomoc – co może być przyczyną tak wyglądających prac ? ( tu zdjęcia prac) – szkliwa jak gdyby niedopalone, trudne do rozpoznania, zupełnie zmienione. Rudy kolor to glina pod transparentem i to jest ok. Nowy piec (Nabert..100 l) 6 wypał szkliw,(…) szkliwa jakby zamieniają się na mikowe.”

Od razu przepraszam autora za nieautoryzowane wykorzystanie. Wbrew pozorom pytanie nie jest ani unikalne ani trywialne… To bardzo częsty problem!!!

Teraz wyobraźmy sobie, że kupujemy w supermarkecie linijkę. ( Celowo nie podaję nazwy supermarketu bo to by było ‘lokowanie produktu’ 🙂 ) Odmierzamy 10 cm. Okazuje się, że centymetrów jest 11, 10,5 albo 9,5. W technice, zwłaszcza gdy pracujemy przy dużej rozpiętości temperatur ( 20 – 1350 C ).- konieczne jest tak zwane wzorcowanie pieca.  Dokładniej wzorcowanie automatyki pieca. A jeszcze dokładniej termopary. Jest co czynność niezwykle istotna dla jakości wypału!!! Jak to zrobić? A teraz o stożkach. pirometrycznych. Otóż, dzięki wykorzystaniu stożków pirometrycznych jest to dość proste. Zostanie to opisane w tekście.

..teraz już o stożkach pirometrycznych

Stożek pirometryczny jest figurą geometryczną wykonaną z materiału o ściśle dobranym składzie. Określony typ stożka w dokładnie określonej temperaturze ‘mięknie’ i zgina się aż do momentu kiedy dotknie wierzchołkiem podstawy. Wtedy temperatura w danym miejscu pieca osiąga dokładnie temperaturę wzorcowania stożka. Stożki, w zależności od temperatury mięknięcia mają swoje standardowe„ kodowania”.

W interesującym nas zakresie temperatur stożki mają oznaczenia od 022 (ok.600 C ) do 14 (ok. 1400 C). Uwaga!!! – zero przed cyfrą w przypadku stożka ma ogromne znaczenie!!! stożek 06 to kompletnie inny stożek niż stożek 6!!! Numeracja stożków jest zasadniczo standardowa. Ze względu na różne kształty i różny sposób wskazywania temperatury konieczne jest zapoznanie się z dokładną charakterystyką stożka. Charakterystykę stożka dostarcza producent. To bardzo ważne!!! Jednym z najbardziej znanych producentów stożków jest firma The Edward Orton Jr.  Ceramic Foundation.  stozkach wiedzą wszystko https://www.ortonceramic.com/ strona jest kopalnią informacji o stożkach pirometrycznych.

orton cones

Źródło: http://www.overglazes.com/PDF/Orton-Cone-Chart-C.pdf

Wzorcowanie (pieca, automatyki, termopary )

Jak czytać tabelę?

Musimy wybrać przedział temperatury, w której pracujemy. Niech będzie to przykładowo 1230 C. Wybieramy rodzaj stożków, które będą nam służyły do pomiarów temperatury. 

O stożkach pirometrycznych

Self supporting cones to tak zwane stożki samowspomagające. Ostatni parametr to dynamika procesu w interesującym nas przedziale temperatur. Są trzy: wolno (slow – 15 C na godzinę ),

średnio (medium 60 C na godzinę ), szybko ( fast – 150 C na godzinę ). Załóżmy, że wybieramy dynamikę średnią – medium. Aby dokładnie zmierzyć temperaturę potrzebujemy trzech stożków:

Stożek „C” -5 ½ 1203 C, Stożek „B”-6 – 1222 C, Stożek „A” – 7- 1239 C. Nastawiamy naszą automatykę w piecu na temperaturę 1222 C – najbliższą naszej temperatury pracy, dynamikę krzywej przyrostu temperatury na 60 C na godzinę i czekamy aż piec się wyłączy. Jeśli nie mamy w piecu wziernika ( smutna sprawa ). Musimy na chwilę otworzyć piec aby zobaczyć pozycje stożków.

Pierścienie pirometryczne - stożki Segera ugięcie

Jeśli mamy coś takiego – gdzie stożek A to stożek 7 a C to stożek 5 ½ to pomiar temperatury dokonany przez automatykę- termoparę jest dokładny. Jeśli nie, a często nie jest to musimy w automatyce zmienić parametr Temperature adjustment. Zmieniamy o tyle stopni i w takim kierunku w jakim pokazują stożki. Jeśli stożek A jest zgięty – piec przepala (parametr podwyższamy) bo to znaczy, że automatyka pokazuje temperaturę niższą niż jest w rzeczywistości. Jeśli stożek B nie jest zgięty – piec nie dopala ( parametr obniżamy).

We wstępie zaznaczyłem, że będzie (prawie ) bez geometrii. I tu jest to ‘prawie’ choć mówimy o stożkach pirometrycznych.

 Warto nadmienić, że firma Orton dostarcza specjalne wzorniki kąta ugięcia stożka celem dokładniejszego ustalenia temperatury. Kąt ugięcia odpowiada różnicy w stopniach względem temperatury wzorcowej. O tym w instrukcjach do stożków.

stożki dokładny odczyt

Podsumowując:

Niedługo więcej o innych sposobach wykorzystania stożków. Wiedza niezwykle przydatna w praktyce. Stożki się na prawdę przydają!!! Warto w tym miejscu zaznaczyć, że w przypadkach wypałów bardzo cennych i wymagających, szczególnie w dużych piecach wypały bardzo często przeprowadzanie są właśnie z ich użyciem. Jest to dodatkowy element pewności i bezpieczeństwa wypału. Zwłaszcza w sytuacji gdy zależy nam na osiągnięciu równomiernego rozkładu temperatury w całym piecu. I to by o stożkach pirometrycznych było na tyle…. Teraz!!!

Dość ważnym aspektem wypału, jak wcześniej wspomniałem jest również rozkład temperatury o czuwanie by był on jak najbardziej zrównoważony. O tym problemie można przeczytać w artykule o pomiarach temperatury w piecu. Tam też będzie o stożkach pirometrycznych

Zachęcamy jak zwykle do zapoznania się z pozostałymi artykułami dostępnymi tutaj

Kolejne wpisy na forach natchnęły mnie do popełnienia kolejnego artykułu. Będzie 'o stożkach’. Co to jest. Po co to jest. Kiedy się może przydać. Kiedy jest niezbędne. Dlaczego i kiedy termopary nie wystarczą.

O stożkach pirometrycznych Segera

stożki pirometryczne – najczęściej stosowane niegdyś wskaźniki temperatury w zakresie około 600 do 2000 °C. Są to trójścienne ostrosłupy ścięte [ a więc nie stożki 🙂 ] o określonych wymiarach, z tak dobranego materiału, że przy ogrzaniu ich do określonej temperatury, zwanej temperaturą zgięcia stożka, zginają się dotykając wierzchołkiem podstawy. Pomysłodawcą ich był niemiecki chemik Hermann August Seger (1839-1893) w 1884 (bądź w 1886). Z czasem wyparte przez dokładniejsze od nich termopary.

Źródło: Wikipedia

Tyle opisu o stożkach pirometrycznych Segera. Zwięzły choć nie do końca prawdziwy. Dlaczego? O tym przy okazji…

Wyobraźmy sobie wpis:

„Dzień dobry proszę o pomoc – co może być przyczyną tak wyglądających prac ? ( tu zdjęcia prac) – szkliwa jak gdyby niedopalone, trudne do rozpoznania, zupełnie zmienione. Rudy kolor to glina pod transparentem i to jest ok. Nowy piec (Nabert..100 l) 6 wypał szkliw,(…) szkliwa jakby zamieniają się na mikowe.”

Od razu przepraszam autora za nieautoryzowane wykorzystanie. Wbrew pozorom pytanie nie jest ani unikalne ani trywialne… To bardzo częsty problem!!!

Teraz wyobraźmy sobie, że kupujemy w supermarkecie linijkę. ( Celowo nie podaję nazwy supermarketu bo to by było ‘lokowanie produktu’ 🙂 ) Odmierzamy 10 cm. Okazuje się, że centymetrów jest 11, 10,5 albo 9,5. W technice, zwłaszcza gdy pracujemy przy dużej rozpiętości temperatur ( 20 – 1350 C ).- konieczne jest tak zwane wzorcowanie pieca.  Dokładniej wzorcowanie automatyki pieca. A jeszcze dokładniej termopary. Jest co czynność niezwykle istotna dla jakości wypału!!! Jak to zrobić? A teraz o stożkach. pirometrycznych. Otóż, dzięki wykorzystaniu stożków pirometrycznych jest to dość proste. Zostanie to opisane w tekście.

..teraz już o stożkach pirometrycznych

Stożek pirometryczny jest figurą geometryczną wykonaną z materiału o ściśle dobranym składzie. Określony typ stożka w dokładnie określonej temperaturze ‘mięknie’ i zgina się aż do momentu kiedy dotknie wierzchołkiem podstawy. Wtedy temperatura w danym miejscu pieca osiąga dokładnie temperaturę wzorcowania stożka. Stożki, w zależności od temperatury mięknięcia mają swoje standardowe„ kodowania”.

W interesującym nas zakresie temperatur stożki mają oznaczenia od 022 (ok.600 C ) do 14 (ok. 1400 C). Uwaga!!! – zero przed cyfrą w przypadku stożka ma ogromne znaczenie!!! stożek 06 to kompletnie inny stożek niż stożek 6!!! Numeracja stożków jest zasadniczo standardowa. Ze względu na różne kształty i różny sposób wskazywania temperatury konieczne jest zapoznanie się z dokładną charakterystyką stożka. Charakterystykę stożka dostarcza producent. To bardzo ważne!!! Jednym z najbardziej znanych producentów stożków jest firma The Edward Orton Jr.  Ceramic Foundation.  stozkach wiedzą wszystko https://www.ortonceramic.com/ strona jest kopalnią informacji o stożkach pirometrycznych.

orton cones

Źródło: http://www.overglazes.com/PDF/Orton-Cone-Chart-C.pdf

Wzorcowanie (pieca, automatyki, termopary )

Jak czytać tabelę?

Musimy wybrać przedział temperatury, w której pracujemy. Niech będzie to przykładowo 1230 C. Wybieramy rodzaj stożków, które będą nam służyły do pomiarów temperatury. 

O stożkach pirometrycznych

Self supporting cones to tak zwane stożki samowspomagające. Ostatni parametr to dynamika procesu w interesującym nas przedziale temperatur. Są trzy: wolno (slow – 15 C na godzinę ),

średnio (medium 60 C na godzinę ), szybko ( fast – 150 C na godzinę ). Załóżmy, że wybieramy dynamikę średnią – medium. Aby dokładnie zmierzyć temperaturę potrzebujemy trzech stożków:

Stożek „C” -5 ½ 1203 C, Stożek „B”-6 – 1222 C, Stożek „A” – 7- 1239 C. Nastawiamy naszą automatykę w piecu na temperaturę 1222 C – najbliższą naszej temperatury pracy, dynamikę krzywej przyrostu temperatury na 60 C na godzinę i czekamy aż piec się wyłączy. Jeśli nie mamy w piecu wziernika ( smutna sprawa ). Musimy na chwilę otworzyć piec aby zobaczyć pozycje stożków.

Pierścienie pirometryczne - stożki Segera ugięcie

Jeśli mamy coś takiego – gdzie stożek A to stożek 7 a C to stożek 5 ½ to pomiar temperatury dokonany przez automatykę- termoparę jest dokładny. Jeśli nie, a często nie jest to musimy w automatyce zmienić parametr Temperature adjustment. Zmieniamy o tyle stopni i w takim kierunku w jakim pokazują stożki. Jeśli stożek A jest zgięty – piec przepala (parametr podwyższamy) bo to znaczy, że automatyka pokazuje temperaturę niższą niż jest w rzeczywistości. Jeśli stożek B nie jest zgięty – piec nie dopala ( parametr obniżamy).

We wstępie zaznaczyłem, że będzie (prawie ) bez geometrii. I tu jest to ‘prawie’ choć mówimy o stożkach pirometrycznych.

 Warto nadmienić, że firma Orton dostarcza specjalne wzorniki kąta ugięcia stożka celem dokładniejszego ustalenia temperatury. Kąt ugięcia odpowiada różnicy w stopniach względem temperatury wzorcowej. O tym w instrukcjach do stożków.

stożki dokładny odczyt

Podsumowując:

Niedługo więcej o innych sposobach wykorzystania stożków. Wiedza niezwykle przydatna w praktyce. Stożki się na prawdę przydają!!! Warto w tym miejscu zaznaczyć, że w przypadkach wypałów bardzo cennych i wymagających, szczególnie w dużych piecach wypały bardzo często przeprowadzanie są właśnie z ich użyciem. Jest to dodatkowy element pewności i bezpieczeństwa wypału. Zwłaszcza w sytuacji gdy zależy nam na osiągnięciu równomiernego rozkładu temperatury w całym piecu. I to by o stożkach pirometrycznych było na tyle…. Teraz!!!

Dość ważnym aspektem wypału, jak wcześniej wspomniałem jest również rozkład temperatury o czuwanie by był on jak najbardziej zrównoważony. O tym problemie można przeczytać w artykule o pomiarach temperatury w piecu. Tam też będzie o stożkach pirometrycznych

Zachęcamy jak zwykle do zapoznania się z pozostałymi artykułami dostępnymi tutaj