大型電気炉の制作 <その1.炉床の制作>

 この春から計画していた、というより漠然と欲していた大型電気炉(キルンとか電気窯とも言います)。これを、自作することにしました。このシリーズは、少し詳しい制作レポートにしたいと思いますので、請うご期待です。
 ステンド関連の資材を輸入している商社に、希望のサイズの炉を見積もってもらったところ、なんと100万円以上もするというのです(ちなみにドイツ製)。これでは何年経っても買えません。そこで、昔取った杵柄、技術者の血が騒ぎ、自作することにしました。
 主な仕様は以下の通りです。
<目 的>50cm×80cmの板をフュージングできる
<温 度>最大900℃/常用775℃
<出 力>3.8kW(単相200V×19A)
<内容積>幅87cm×奥行き54cm×高11cm
<温度調整>プログラムコントローラ使用、8セグメント×2プログラム
<温度センサ>Kタイプ熱伝対
<加熱方式>トップファイヤ
<予 算>20万円

 さて、ネットを使った綿密な材料調査の末、以下の材料を使うことにしました。
<炉床・側面>耐火断熱レンガLBK-23+セラミックファイバー(イソウール)ボードの積層。85mm厚。
<蓋>セラミックファイバー(イソウール)ボードの積層。70mm厚。
<耐熱無機接着剤>ベタック#900C
<電熱線>φ2.0ニクロム
<蓋駆動系>ワーヤー+ウインチ

 今日の作業は、炉床の制作です。主材は耐火断熱レンガです。このレンガ、空気をいっぱい含んでいて、凍み豆腐のようにスカスカです。しかももろいです。この気泡が1300℃の耐熱性を生み出します。ちなみに10個あたり4,900円。

 まず、このレンガを切断します。百円ショップで買ってきた貧相な鋸でも、さくさく切れます。柔らかいとは言え、相手はセラミックですから、高価な鋸を使うのは止めましょう。
 切断面は、平らな木の板にこすり付けて滑らかにしておきます。

 次に、このレンガを格子状に接着して、1枚の大きな板にします。接着には普通は耐熱モルタルというものを使うのですが、今回はキロ単価が少し割高ではありますが耐熱接着剤を使うことにしました。理由は、セラミックファイバーボードの接着にも流用したいがためです。モルタルのような業務用資材は、最小ロットが25~30kgと莫大です。私の必要量の数倍買わされるので、あまり色々な種類を買いたくなかったのです。
 1100℃の耐熱を有する耐熱接着剤(ベタック#900C)は1缶5kg、6,500円也。この蜂蜜程度の粘性の接着剤をレンガに塗ります。次に、レンガの配置図が実寸大で描いてある作業台の上に並べ、接着していきます。

 こうして27個のレンガを並べ終わり、隙間にも接着剤を充填します。そして、半渇き状態で、ヘラで余分な接着剤をそぎ取ります。水溶性の接着剤は2日くらいで初期硬化し、運用中の加熱で本格硬化します。

 それにしても、初めてとはいえ、接着剤のはみ出しが見苦しいです。

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