Výpal v jednoduché peci
Jak vypalovat v elektrické peci s vypínačem Kiln-Sitter nebo s ručními přepínači: výběr, umístění a odečítání žároměrek a zveřejněné vypalovací křivky pro přežah a glazurový výpal.
Tento návod je zobrazen pro výpal podle teploty, jak máte v nastavení.
Žároměrky: co měří
Řiďte se především návodem k obsluze své pece. Tento návod shrnuje, co o jednoduchých elektrických pecích zveřejňují výrobci žároměrek a pecí; nenahrazuje návod k obsluze vašeho modelu, a kde se obojí liší, platí návod k obsluze.
Žároměrka (pyrometrický kužel) je malý, štíhlý jehlan z normalizovaného keramického prášku. Když dostane dost tepla, změkne a ohne se, a to pokaždé stejným způsobem. Žároměrky postavíte do pece vedle výrobků a odečtete, jak daleko se ohnuly.
Žároměrky měří tepelnou expozici, tedy společné působení teploty a času. Slovy společnosti Orton, hlavního amerického výrobce žároměrek: „Žároměrky neměří jen teplotu.“ Žároměrka ohřívaná pomalu se ohne při nižší teplotě než žároměrka ohřívaná rychle, a glazura se chová stejně. Proto Orton uvádí teplotu každé žároměrky pro stanovenou rychlost ohřevu během posledních 100 °C (180 °F) výpalu. Jakmile se žároměrka začne hýbat, ohne se v úzkém rozmezí, „obvykle menším než 40° F“ (22 °C).
Čísla žároměrek
Čísla žároměrek sahají od 022, nejchladnější žároměrky, až po 42. Nula na začátku označuje chladnější řadu a čte se jako „nula“: žároměrka 06 („nula šest“) je chladnější než žároměrka 04 a žároměrka 01 potřebuje méně tepla než žároměrka 1. Orton upozorňuje, že je důležité obě řady nezaměnit. Rozdíl je velký: žároměrka 06 se ohne při teplotě o více než 220 °C (400 °F) nižší než žároměrka 6.
| Rozsah | Žároměrky | Teplota | Typické použití |
|---|---|---|---|
| Nízkoteplotní výpal | 06–04 | 998–1063 °C (1828–1945 °F) | Glazury na hrnčinu; přežah |
| Středněteplotní výpal | 5–6 | 1186–1222 °C (2167–2232 °F) | Kamenina a porcelán z elektrické pece |
| Vysokoteplotní výpal | 9–10 | 1260–1285 °C (2300–2345 °F) | Většinou kamenina a porcelán z plynové pece |
Dodavatelé ve Spojeném království, v Evropě, Austrálii a na Novém Zélandu často uvádějí místo žároměrky teplotu v °C: najděte nejbližší žároměrku v tabulce níže a ověřte ji kontrolní žároměrkou. U Segerových žároměrek a žároměrek Staffordshire, starších evropských řad, byste neměli předpokládat, že mají stejná čísla jako Ortonovy žároměrky, a proto tento návod používá Ortonovy žároměrky.
Výdrž přidává tepelnou expozici
Výdrž (také výdržná doba) drží pec po určitou dobu na jedné teplotě. Protože žároměrky měří tepelnou expozici, může výdrž na vrcholu výpalu nahradit vyšší konečnou teplotu. Orton uvádí tyto přibližné ekvivalenty:
| Výdrž | Přibližně stejná tepelná expozice jako |
|---|---|
| Asi 20 minut | Konečná teplota o 10 °C (18 °F) vyšší |
| 40–60 minut | Konečná teplota o 20 °C (36 °F) vyšší |
| Asi 2 hodiny | Konečná teplota o 30 °C (54 °F) vyšší |
| 4–6 hodin | Stačí k ohnutí žároměrky o dvě čísla teplejší |
Orton dodává, že výdrž 1–2 hodiny „může stačit ke zdeformování žároměrky s nejbližším vyšším číslem“.
Výdrž tedy nikdy není zadarmo: když ji přidáte, počítejte s tím, že se žároměrky ohnou víc, a konečnou teplotu odpovídajícím způsobem snižte.
Druhy žároměrek
Orton vyrábí čtyři druhy. Dva se staví na plát a ukazují, co výrobky dostaly; dva jsou pro vypínač Kiln-Sitter.
| Druh | Použití | Jak stojí |
|---|---|---|
| Samostojná | Kontrolní žároměrka na plátě | Pevná podstavička určuje výšku, 1¾ palce (44 mm), i sklon 8°; držák není potřeba |
| Velká | Kontrolní žároměrka na plátě | Zasazená do držáku nebo do placky hlíny tak, aby vyčnívala přesně 2 palce (51 mm), se sklonem 8° od svislice |
| Malá (junior) | Vypínač Kiln-Sitter | Leží napříč přes podpěrky ve vypínači; postavená na plátě vyčnívá 15/16 palce (24 mm) |
| Tyčinka | Vypínač Kiln-Sitter | Stejný prášek jako u malých žároměrek, ve tvaru rovnoměrné tyčinky |
Na výšce záleží: rozdíl ¼ palce (6 mm) ve výšce velké žároměrky „může způsobit rozdíl v ohnutí větší než polovina čísla žároměrky“. Žároměrky se nekazí ani nestárnou a neškodí jim ani skladování ve vlhku.
Co znamená „žároměrka 6“ v praxi
Tabulka uvádí pro samostojnou žároměrku 6 teplotu 1222 °C (2232 °F), ale jen tehdy, když teplota během posledních 100 °C (180 °F) stoupá rychlostí 60 °C/h (108 °F/h). Při nárůstu 150 °C/h (270 °F/h) se tatáž žároměrka ohne při 1243 °C (2269 °F). Skutečné pece se od toho zase liší: Digitalfire uvádí, že „většina pecí dosáhne žároměrky 6 při 2200°F, ne při 2232°F“. „Žároměrka 6“ tedy znamená, že výrobky dostaly takovou tepelnou expozici, jaká ohne žároměrku 6, ať teploměr v tu chvíli ukazoval cokoli.
Když vypalujete podle teploty, udržujte konec každého výpalu stejný: stejnou rychlost posledního nárůstu, stejnou konečnou teplotu a stejnou výdrž. Glazura, která se jednou povedla, se pak povede znovu.
Tabulka žároměrek
Tyto údaje pocházejí z Ortonovy tabulky žároměrek (©2001) pro samostojné žároměrky. Vyberte sloupec, který odpovídá tomu, jak rychle teplota ve vaší peci stoupala během posledních 100 °C (180 °F). Podle Ortonova orientačního pravidla platí pro rychlý výpal sloupec 150 °C/h (270 °F/h), pro střední sloupec 60 °C/h (108 °F/h) a pro pomalý sloupec 15 °C/h (27 °F/h). Rychlost spočítáte tak, že nárůst teploty vydělíte počtem hodin, které trval: pec, ve které teplota za 3 hodiny stoupne o 500 °C (900 °F), se ohřívá rychlostí asi 167 °C/h (300 °F/h).
| Žároměrka | Pomalý, 15 °C/h (27 °F/h) | Střední, 60 °C/h (108 °F/h) | Rychlý, 150 °C/h (270 °F/h) |
|---|---|---|---|
| 022 | – | 586 °C (1087 °F) | 590 °C (1094 °F) |
| 018 | – | 715 °C (1319 °F) | 734 °C (1353 °F) |
| 015 | – | 791 °C (1456 °F) | 818 °C (1504 °F) |
| 010 | 891 °C (1636 °F) | 903 °C (1657 °F) | 915 °C (1679 °F) |
| 08 | 922 °C (1692 °F) | 942 °C (1728 °F) | 956 °C (1753 °F) |
| 07 | – | 976 °C (1789 °F) | 987 °C (1809 °F) |
| 06 | 981 °C (1798 °F) | 998 °C (1828 °F) | 1013 °C (1855 °F) |
| 05 | 1021 °C (1870 °F) | 1031 °C (1888 °F) | 1044 °C (1911 °F) |
| 04 | 1046 °C (1915 °F) | 1063 °C (1945 °F) | 1077 °C (1971 °F) |
| 03 | 1071 °C (1960 °F) | 1086 °C (1987 °F) | 1104 °C (2019 °F) |
| 02 | – | 1102 °C (2016 °F) | 1122 °C (2052 °F) |
| 01 | 1093 °C (1999 °F) | 1119 °C (2046 °F) | 1138 °C (2080 °F) |
| 1 | 1109 °C (2028 °F) | 1137 °C (2079 °F) | 1154 °C (2109 °F) |
| 4 | 1141 °C (2086 °F) | 1162 °C (2124 °F) | 1183 °C (2161 °F) |
| 5 | 1159 °C (2118 °F) | 1186 °C (2167 °F) | 1207 °C (2205 °F) |
| 6 | 1185 °C (2165 °F) | 1222 °C (2232 °F) | 1243 °C (2269 °F) |
| 7 | 1201 °C (2194 °F) | 1239 °C (2262 °F) | 1257 °C (2295 °F) |
| 8 | 1211 °C (2212 °F) | 1249 °C (2280 °F) | 1271 °C (2320 °F) |
| 9 | 1224 °C (2235 °F) | 1260 °C (2300 °F) | 1280 °C (2336 °F) |
| 10 | 1251 °C (2284 °F) | 1285 °C (2345 °F) | 1305 °C (2381 °F) |
Pomlčka označuje údaj, který sem nebyl převzat; najdete ho v úplné Ortonově tabulce.
Velké žároměrky se od těchto údajů liší jen o několik stupňů: velká žároměrka 6 při 60 °C/h (108 °F/h) odpovídá 1220 °C (2228 °F). Malé žároměrky, jaké se používají ve vypínači Kiln-Sitter, jsou uvedeny jen pro 300 °C/h (540 °F/h), takže tabulka udává pro malou žároměrku 6 teplotu 1255 °C (2291 °F). To není teplota, při které vypínač pec vypne. Úkolem žároměrky ve vypínači je odpovídat žároměrce na plátě, a rozhodující slovo má žároměrka na plátě.
Dvě upozornění. Ortonova brožura z roku 2019 uvádí pro žároměrku 06 při rychlém ohřevu 1024 °C (1875 °F), ale tabulka i Ortonovy odpovědi na časté dotazy (FAQ) shodně uvádějí 1013 °C (1855 °F), což používáme zde. A tabulka velkých žároměrek na konci návodu k obsluze vypínače Kiln-Sitter od společnosti Dawson obsahuje chyby v opisu (žároměrka 5 má vyšší teplotu než žároměrka 6), proto ji nepoužívejte.
Výpal podle teploty
Pec s regulátorem vypaluje na teplotu, kterou nastavíte a kterou měří čidlo u stěny pece. Dodavatelé ve Spojeném království, v Evropě, Austrálii a na Novém Zélandu často uvádějí místo žároměrky vypalovací teplotu.
Samotná teplota neříká, jak moc jsou výrobky vypálené. Glazury stejně jako žároměrky reagují na tepelnou expozici: stejná konečná teplota vypálí po pomalém nárůstu nebo po výdrži tepleji a po rychlém nárůstu chladněji. Ortonova tabulka ukazuje, jak velký ten rozdíl je: žároměrka 6 se ohne při 1185 °C (2165 °F), když teplota stoupá rychlostí 15 °C/h (27 °F/h), a při 1243 °C (2269 °F), když stoupá rychlostí 150 °C/h (270 °F/h). Vypalovací teplota tedy znamená tuto teplotu dosaženou stanovenou rychlostí, s výdrží, pokud ji výrobce uvádí.
Když recept místo toho uvádí žároměrku, najděte ji v tabulce výše, ve sloupci pro rychlost, jakou teplota ve vaší peci stoupá na konci výpalu. Tepelnou expozici přidává i výdrž: viz oddíl Výdrž přidává tepelnou expozici výše.
Čidlo měří vzduch u stěny, ne výrobky. Pokud výpaly vycházejí tepleji nebo chladněji, než by měly, návod k obsluze regulátoru vysvětluje jeho offset, který měření opravuje.
Přežah
Přežah (v Británii „biscuit“) je první, nižší výpal, který promění suchou hlínu v tvrdé, pórovité výrobky připravené ke glazování. Obvykle se vypaluje na žároměrku 06–04, podle Ortonovy tabulky 998–1063 °C (1828–1945 °F); britští keramici často vypalují na přibližně 1000 °C (1832 °F), blízko žároměrky 06. Přežahnutý střep má zůstat pórovitý, „obecně více než 15 %“ (Digitalfire), aby z glazury nasával vodu. Na příliš nízký přežah se nanese příliš silná vrstva glazury, která pak praská a stahuje se (smršťuje se do ostrůvků a odhaluje holou hlínu). Nedopálený přežah se navíc „během glazurového výpalu dál smršťuje“, což zhoršuje sladění glazury se střepem. Zakládání je nenáročné: kusy se mohou dotýkat, víčka lze vypalovat nasazená na nádobách a misky se kladou okrajem na okraj, ne do sebe.
Proč začátek probíhá pomalu
Voda se při přeměně v páru zvětší na více než tisícinásobek objemu, a proto se vlhké výrobky musí sušit pomalu. L&L a Orton radí, že „pod 1500°F (815°C) by se mělo zvlášť dbát na to, aby se střep ohříval rovnoměrně“, a že uhlík musí vyhořet zhruba do 650 °C (1200 °F). Nad 816 °C (1500 °F) může teplota v peci stoupat rychleji.
| Teplota | Co se děje |
|---|---|
| 149–260 °C (300–500 °F) | Vyhořívají pojiva |
| Asi 232 °C (450 °F) | Začínají hořet organické látky |
| Do 371 °C (700 °F) | Voda odchází z hlíny, dokud se tato teplota nepřekročí |
| 450–550 °C (842–1022 °F) | Z hlíny odchází chemicky vázaná voda |
| 573 °C (1063 °F) | Modifikační přeměna křemene: oxid křemičitý v hlíně se náhle roztáhne |
| Nad 600 °C (1112 °F) | Vyhořívá síra |
| Do 649–760 °C (1200–1400 °F) | Vyhořívá přírodní uhlík; mělo by to skončit pod hranicí červeného žáru |
| Nad 840 °C (1544 °F) | Rozkládá se uhličitan vápenatý |
Modifikační přeměna křemene je náhlá změna objemu oxidu křemičitého v hlíně při 573 °C (1063 °F): při ohřevu se roztáhne, při chlazení se smrští. Program Slow Bisque od L&L přes ni zpomaluje, mezi 538 °C (1000 °F) a 593 °C (1100 °F). Podle zjištění webu Digitalfire je to „u přežahů zbytečné“ a časopis Ceramics Monthly uvádí, že na tom záleží hlavně při chlazení hutných výrobků. Zpomalení stojí málo, a proto doporučujeme ponechat ho u silnostěnných kusů.
Dosoušení: sušení v peci
Dosoušení znamená držet pec na nízké teplotě s pootevřeným víkem nebo se zapnutým odtahem, dokud z výrobků neodejde poslední vlhkost. Zdroje se v teplotě rozcházejí:
| Zdroj | Dosoušení |
|---|---|
| Ceramics Monthly | Těsně pod bodem varu; například nárůst rychlostí 14 °C/h (25 °F/h) po dobu 4–6 hodin |
| L&L, dosoušení | Výdrž na 66–93 °C (150–200 °F) |
| Digitalfire | Výdrž na 121 °C (250 °F), protože výdrž pod bodem varu „nevypudí všechnu vodu“ |
Náš výchozí postup: teplotu pomalu zvyšujte nejvýše na přibližně 121 °C (250 °F) a držte ji, dokud se zrcátko u větracího otvoru nepřestane rosit. U silnostěnných nebo vlhkých výrobků držte přes noc.
Zkouška zrcátkem: podržte zrcátko o pokojové teplotě u větracího otvoru nebo u škvíry pod pootevřeným víkem. Pokud se orosí, voda stále odchází; počkejte a vyzkoušejte to znovu.
Vypalovací křivky pro regulátor
Regulátor je elektronická jednotka, která řídí výpal podle vypalovací křivky: seznamu segmentů, z nichž každý určuje rychlost nárůstu (rampu), cílovou teplotu a případnou výdrž. Níže jsou dva přednastavené programy regulátorů DynaTrol od L&L a Bartlett a jedna vypalovací křivka zveřejněná webem Digitalfire. „Konečná teplota“ je vlastní teplota regulátoru pro zvolenou žároměrku: pro žároměrku 04 je to 1052 °C (1926 °F) a pro žároměrku 06 993 °C (1819 °F).
| Segment | Nárůst na | Slow Bisque | Fast Bisque |
|---|---|---|---|
| 1 | 121 °C (250 °F) | 44 °C/h (80 °F/h) | 67 °C/h (120 °F/h) |
| 2 | 538 °C (1000 °F) | 111 °C/h (200 °F/h) | 167 °C/h (300 °F/h) |
| 3 | 593 °C (1100 °F) | 56 °C/h (100 °F/h) | 83 °C/h (150 °F/h) |
| 4 | 139 °C (250 °F) pod konečnou teplotou: 913 °C (1676 °F) pro žároměrku 04 | 100 °C/h (180 °F/h) | 100 °C/h (180 °F/h) |
| 5 | Konečná teplota | 44 °C/h (80 °F/h) | 60 °C/h (108 °F/h) |
| Doba ohřevu, prázdná pec | Asi 13 hodin nebo déle | Asi 10–11½ hodiny |
Časy od L&L platí „pro nejrychlejší možné prázdné pece“; naložená pec může potřebovat až čtyřikrát víc času a každá výdrž, kterou přidáte, je tepelná expozice navíc, se kterou přednastavené programy nepočítají. Pro velké nebo vlhké kusy L&L doporučuje Slow Bisque s dosoušením 2–3 hodiny nebo déle a varuje před rychlým výpalem, který „může způsobit vady, jako jsou vpichy, praskliny a nedostatečné vyhoření“.
| Krok | Rychlost | Cílová teplota | Výdrž |
|---|---|---|---|
| 1 | 170 °C/h (306 °F/h) | 120 °C (248 °F) | 60 minut; u masivních výrobků až 10 hodin |
| 2 | 170 °C/h (306 °F/h) | 945 °C (1733 °F) | Žádná |
| 3 | 60 °C/h (108 °F/h) | 1000 °C (1832 °F) | 15 minut |
BQ1000 trvá asi 7 hodin 44 minut. Jeho autor považuje u tenkostěnných, suchých výrobků za vyhovující až 278 °C/h (500 °F/h) a poslední krok zpomaluje, aby se teplota v celé vsázce vyrovnala.
Žároměrky v regulátoru a Ortonova tabulka
Regulátory L&L a Bartlett používají pro žároměrku 04 teplotu 1052 °C (1926 °F) a pro žároměrku 06 993 °C (1819 °F), o něco méně než Ortonových 1063 °C (1945 °F) a 998 °C (1828 °F); u žároměrky 6 a žároměrky 10 se shodují. Rozdíl rozhodnou kontrolní žároměrky: pokud nesouhlasí s regulátorem, opravte ho offsetem pro žároměrku.
V ručně ovládané peci
Ručně ovládaná pec (bez regulátoru) postupuje podle stejného plánu, jen ručně: pomalu sušte s pootevřeným víkem a otevřenými průzory, přepínače postupně přepínejte z Low na Medium a na High (nízký, střední a vysoký stupeň) a výpal nechte ukončit vypínač Kiln-Sitter. Zveřejněné postupy najdete níže v oddíle Podrobně o ručně ovládaných pecích.
Glazurový výpal
Glazurový výpal roztaví glazuru na přežahnutém střepu ve sklo. Většina začátečníků vypaluje nízkoteplotní glazury na žároměrku 06–04 nebo středněteplotní glazury na žároměrku 5–6. Vypalujte na žároměrku uvedenou na obalu vaší hlíny a glazury, se sadou tří žároměrek kolem tohoto čísla. Co se v glazuře při tavení děje, se dočtete v návodu Glazování od základů.
Zakládání pece pro glazurový výpal
- Glazované kusy se nesmějí dotýkat navzájem ani stěn: nechte mezi nimi asi ½ palce (13 mm).
- Dno nechte bez glazury (setřete glazuru ze dna), nebo nízkoteplotní výrobky postavte na trojnožky, malé stojánky s hroty. Kamenina a porcelán by na trojnožkách stát neměly, protože se při těchto teplotách do výrobku zaboří; použijte místo toho vysokoteplotní nátěr na pláty nebo křemenný písek.
- Mezi okraji plátů a stěnou nebo vypínačem Kiln-Sitter nechte alespoň 1 palec (25 mm).
Vypalovací křivky pro regulátor
| Segment | Nárůst na | Slow Glaze | Fast Glaze |
|---|---|---|---|
| 1 | 121 °C (250 °F) | 83 °C/h (150 °F/h) | Bez samostatného kroku |
| 2 | 139 °C (250 °F) pod konečnou teplotou | 222 °C/h (400 °F/h) | 317 °C/h (570 °F/h) |
| 3 | Konečná teplota | 67 °C/h (120 °F/h) | 111 °C/h (200 °F/h) |
| Doba ohřevu, prázdná pec | Asi 6½–7½ hodiny | Asi 3–4 hodiny |
| Žároměrka | Konec segmentu 2 | Konečná teplota |
|---|---|---|
| 06 | 854 °C (1569 °F) | 993 °C (1819 °F) |
| 04 | 913 °C (1676 °F) | 1052 °C (1926 °F) |
| 6 | 1083 °C (1982 °F) | 1222 °C (2232 °F) |
Vzhledem k varování L&L před rychlým výpalem je Slow Glaze bezpečnější výchozí volbou. Pokud na konečné teplotě přidáte výdrž delší než 5–10 minut, L&L radí odpovídajícím způsobem snížit cílovou teplotu nebo offset pro žároměrku a upozorňuje, že „výdrž při vysokých teplotách urychluje opotřebení topných spirál a termočlánku“.
Žároměrka 6: pokles a výdrž
Středněteplotní glazury někdy vyjdou s vpichy (drobnými dírkami v povrchu) nebo puchýři, které zanechá plyn probublávající z taveniny. Vypalovací křivka pokles a výdrž vypaluje na nejvyšší teplotu, pak pec rychle zchladí asi o 56 °C (100 °F) a na této teplotě ji drží. Slovy webu Digitalfire: „Pokles o 100°F a výdrž dodají tavenině dost viskozity, aby bubliny praskly, a přitom se ještě mohly zacelit.“
| Krok | Rychlost | Cílová teplota | Výdrž |
|---|---|---|---|
| 1 | 60 °C/h (108 °F/h) | 121 °C (250 °F) | 60 minut |
| 2 | 194 °C/h (350 °F/h) | 1148 °C (2100 °F) | Volitelně 30 minut, k odstranění mračen bublinek |
| 3 | 60 °C/h (108 °F/h) | 1204 °C (2200 °F) | 10 minut; ve velkých pecích déle |
| 4 | Dolů rychlostí 500 °C/h (900 °F/h) | 1148 °C (2100 °F) | 30 minut |
PLC6DS trvá asi 9 hodin 36 minut. U tekutějších glazur Digitalfire místo toho snižuje teplotu asi o 111 °C (200 °F); příliš velký pokles „hrozí krystalizací během výdrže“. Jeho konečná teplota 1204 °C (2200 °F) je pod hodnotou 1222 °C (2232 °F), kterou tabulka uvádí pro žároměrku 6; podle webu Digitalfire většina pecí dosáhne žároměrky 6 přibližně při 1204 °C (2200 °F). Ověřte si to sadou tří žároměrek ve vlastní peci.
Regulované chlazení
Regulované chlazení znamená, že regulátor chladí pec nastavenou rychlostí, místo aby ji nechal volně chladnout. C6DHSC od Digitalfire je PLC6DS, po kterém následuje chlazení rychlostí 83 °C/h (150 °F/h) z 1148 °C (2100 °F) na 760 °C (1400 °F) a pak vypnutí. „Zlepšuje lesk a kvalitu povrchu“ a pomáhá rutilovým modrým glazurám, ale regulované chlazení „může zvýšit matnost“ (jedna matná glazura vyšla suchá) a může zkrátit životnost relé pece. L&L dodává program pro regulované chlazení také pro žároměrku 6:
| Krok | Rychlost | Cílová teplota |
|---|---|---|
| 1 | Nahoru plnou rychlostí | 1222 °C (2232 °F) |
| 2 | Dolů plnou rychlostí | 1038 °C (1900 °F) |
| 3 | Dolů rychlostí 83 °C/h (150 °F/h) | 816 °C (1500 °F) |
Regulátory Skutt rovněž nabízejí dosoušení a možnost jednokrokového chlazení.
V ručně ovládané peci
Ručně ovládaná pec nemůže tyto křivky přesně dodržet, ale plán je stejný: zpočátku zlehka, uprostřed rovnoměrně a konec pod dohledem. Křivka firmy Bracker's pro nízkoteplotní glazury je níže v oddíle Podrobně o ručně ovládaných pecích; pro teplejší žároměrky přidává „v průměru 15–30 minut na každé číslo žároměrky“. S pyrometrem, praxí a záznamy výpalů můžete pokles a výdrž nebo regulované chlazení zhruba napodobit tak, že budete přepínače ručně stahovat níž, jak navrhuje Digitalfire.
Podrobně o ručně ovládaných pecích
Jak fungují přepínače
Starší pece (podle L&L většinou vyrobené před rokem 1975) mají čtyřpolohové přepínače: Off, Low, Medium a High (vypnuto, nízký, střední a vysoký stupeň), nic mezi tím. Novější pece používají energoregulátory, na pecích L&L označené Off, pak 1 až 11 a pak High. Energoregulátor nedodává menší výkon. Topné spirály v opakujícím se cyklu úplně zapíná a vypíná: na Low podle L&L „mohou být zapnuté třeba 7 sekund a vypnuté 23 sekund ve 30sekundovém cyklu“. Čím vyšší nastavení, tím déle zůstávají zapnuté, a na High jsou zapnuté pořád. Čísla nejsou přesná procenta, proto svou pec poznávejte pomocí žároměrek a záznamů.
Obecný postup od L&L
Postup, který L&L navrhuje pro pec se třemi přepínači, vypínačem Kiln-Sitter a bez odtahu:
| Fáze | Co dělat |
|---|---|
| Příprava | Do vypínače žároměrku o číslo teplejší, než jsou žároměrky na plátě (rada L&L; viz Vypínač Kiln-Sitter). Víko pootevřete a podepřete „asi na 4 nebo 5 palců“ (10–13 cm) a vyjměte všechny zátky průzorů. Časovač poprvé nastavte na velmi dlouhou dobu a poznamenejte si, jak dlouho výpal trvá. |
| Low | Všechny přepínače na Low (1): 3 hodiny, pokud je hlína suchá, 8 až 20 hodin nebo déle, pokud se zdá vlhká |
| Medium | Zavřete víko. Horní dva přepínače na 5, spodní na 6. |
| První červený žár | Jakmile uvidíte jakékoli žhnutí, zazátkujte dva spodní průzory. Horní nechte otevřený po celý výpal. |
| Výrazný červený žár, asi 760 °C (1400 °F) | Dva spodní přepínače na High, horní na 9 |
| Konec | Sledujte žároměrky a jemně dolaďujte horní a spodní přepínač. Když se žároměrky ohnou dolů, vypněte všechny přepínače a vypněte jistič. Před otevřením nechte pec úplně vychladnout. |
Vypalovací křivky firmy Bracker's
Bracker's Good Earth Clays, americký dodavatel hlín, zveřejňuje pro ručně ovládané pece bez odtahu tyto křivky:
| Fáze | Přežah | Nízkoteplotní glazura |
|---|---|---|
| Vypínač | Malá žároměrka 03 | Malá žároměrka pro danou glazuru |
| Dosoušení | Přes noc: jen spodní přepínač na Low, zátky vyjmuté, víko pootevřené, časovač na maximum | Žádné |
| Časovač | Ráno přenastavte na 30–60 minut déle, než je očekávaná doba výpalu | O 30–60 minut déle, než je očekávaná doba výpalu |
| Low | Všechny přepínače na Low, 3–4 hodiny; zátky vyjmuté, víko pootevřené | Všechny přepínače na Low, 3–4 hodiny; zátky vyjmuté, víko pootevřené |
| Medium | Zátky zasunuté, víko zavřené; všechny přepínače na Medium, 3–4 hodiny | Zátky zasunuté, víko zavřené; všechny přepínače na Medium, 3–4 hodiny |
| High | Asi 2–3 hodiny, dokud vypínač nevypne | Asi 3 hodiny; o 15–30 minut déle za každou teplejší žároměrku |
Firma Bracker's neuvádí, které žároměrce na plátě odpovídá její žároměrka ve vypínači pro přežah, proto to ověřte vlastní sadou tří žároměrek. Se spodním odtahem jsou kroky stejné, ale odtah běží po celý výpal i chlazení a víko zůstává zavřené. Firma Bracker's také navrhuje postupné zapínání: přepínače zvyšujte po jednom, asi po 30 minutách.
Kdy zavřít víko a zazátkovat průzory
| Zdroj | Doporučení |
|---|---|
| Orton | Víko zavřete a průzory zazátkujte při tmavě červeném žáru, kolem 593 °C (1100 °F); pokud se objeví vady způsobené uhlíkem, nechte horní průzor otevřený déle |
| L&L | Víko zavřete po fázi Low; spodní průzory zazátkujte při prvním červeném žáru; bez odtahu nechte horní otevřený po celý výpal |
| Bracker's | Víko zavřete a průzory zazátkujte, když přepínače přepnete na Medium |
| Dawson | Horní průzor nechte otevřený po celý výpal (u velkých pecí i spodní) |
Náš výchozí postup: víko zavřete, jakmile se zrcátko podržené u škvíry přestane rosit, a při tmavě červeném žáru zazátkujte všechny průzory kromě horního, který zůstává otevřený po celý výpal.
Vyrovnání horní a spodní části pece
Pokud vaše sady žároměrek ukazují, že dole pec vypaluje chladněji než nahoře, Orton navrhuje začít se spodním přepínačem na Medium a ostatními na Low a potom jako první přepnout na High spodní. Nebo nechte horní přepínač vypnutý, dokud ostatní nedosáhnou Medium, a pak horní zvyšujte o stupeň za nimi a nechte ho na Medium ještě asi hodinu poté, co ostatní přepnete na High. Hustě naložená místa se vypalují chladněji a těžší vsázky trvají déle.
Výchozí postup pro vaši vlastní pec
Pokud k vaší peci nebyl návod k obsluze, je tabulka níže výchozím postupem, který jsme sestavili ze zveřejněných postupů výše. Není to zveřejněná vypalovací křivka. Zkalibrujte ji pomocí kontrolních žároměrek a upravujte podle svých záznamů; u těžkých vsázek nebo silnostěnných výrobků každou fázi prodlužte.
| Fáze | Přežah | Glazurový výpal |
|---|---|---|
| Dosoušení | Spodní přepínač na Low přes noc, pokud mohou být výrobky vlhké, nebo všechny přepínače na Low 2–3 hodiny, pokud jsou zcela suché; víko pootevřené, zátky vyjmuté | Žádné |
| Low | 2–3 hodiny | Asi 2 hodiny; víko pootevřené, zátky vyjmuté |
| Medium (na energoregulátoru asi 5–6) | 2–3 hodiny; víko zavřete, jakmile se zrcátko přestane rosit | 2–3 hodiny, víko zavřené |
| High | Dokud vypínač nevypne; při tmavě červeném žáru zazátkujte všechny průzory kromě horního | Dokud vypínač nevypne |
| Očekávaná celková doba | 8–12 hodin | 8–12 hodin |
Pokud vypínač vypne dřív, než se žároměrky na plátě ohnou, dejte příště do vypínače žároměrku o číslo teplejší, jak radí L&L.
Použití pyrometru
Pyrometr je teploměr, který odečítá teplotu z termočlánku, teplotního čidla procházejícího stěnou pece. Ukazuje, jak rychle teplota v peci stoupá, takže můžete vybrat správný sloupec tabulky žároměrek. Měří ale u stěny, ne u výrobků, a jeho údaj se časem posouvá. L&L upozorňuje, že termočlánek typu K se po opakovaných výpalech na žároměrku 6 může mýlit o více než 14 °C (25 °F), „rozdíl větší než celá žároměrka“, zatímco samostojná žároměrka se liší nejvýše o 2 °C (4 °F). Orton uvádí, že pyrometry je třeba čas od času znovu kalibrovat a že se kontrolují právě žároměrkami.
Odtah, nahlížení do pece a bezpečnost
Odtah
Na začátku výpalu hlína a glazura uvolňují vodní páru a výpary, včetně oxidu uhelnatého, a glazury mohou uvolňovat toxické výpary i později během výpalu. L&L nazývá jejich odvádění „zásadním“. Bez odtahu to znamená pootevřené víko a otevřené průzory v raných fázích, jak je uvedeno v postupech výše; pomalejší ohřev v této době také pomáhá vyhořet uhlíku. V peci bez odtahu Dawson, který vyrobil vypínač Kiln-Sitter, také říká, aby horní průzor zůstal otevřený po celý výpal: odvětrání „sníží opotřebení kovových částí pece a prodlouží životnost sestavy trubice“. Spodní odtah (odtah s pohonem namontovaný na pec) to mění. Odvětrání zajišťuje sám, proto Orton říká, že víko a průzory zůstávají po celý výpal zavřené, kromě kontroly žároměrek, a L&L říká, aby se odtah nechal zapnutý a průzory se zazátkovaly.
Informace o větrání místnosti a o detektorech oxidu uhelnatého najdete v návodech Bezpečné míchání a větrání a Neotravte svou rodinu.
Když pec vypaluje
- Do průzoru se dívejte jen přes svářečské brýle s ochranou proti IR, stupeň ochrany 3; sluneční brýle nestačí. Skutt radí zátky zašroubovat na místo, aby nevypadly.
- Nenechávejte pec bez dozoru po očekávané době výpalu; vypínač Kiln-Sitter není pojistka proti selhání.
- Nikdy nevypalujte na ničem, co hoří, ani poblíž toho, například na dřevěné podlaze nebo na koberci.
- Dodržujte bezpečné vzdálenosti uvedené v návodu k obsluze. Publikované hodnoty se pohybují od 12 palců (30 cm) do 3 stop (91 cm); kde návod mlčí, nejbezpečnější volbou je 18 palců (46 cm) od stěn a 3 stopy (91 cm) od všeho, co hoří.
- Prostor kolem závaží vypínače Kiln-Sitter nechte volný, aby mohlo spadnout.
- Po skončení výpalu vypněte přepínače a vypněte také jistič.
Chlazení a vykládání
Chlazení je součástí výpalu. L&L a Orton radí: „Nechte pec přirozeně vychladnout se zavřeným víkem“ a „Nikdy nevpouštějte do horké pece studený vzduch.“ Předčasné otevření „může způsobit praskání“ a oxid křemičitý ve výrobcích se při chladnutí pod 573 °C (1063 °F) náhle smrští. Bez regulátoru nechte pec zavřenou, „dokud teplota neklesne hluboko pod červený žár (900°F / 482°C)“, a nejméně 8 hodin. Nikdy násilně nezchlazujte pec, která ještě žhne. Praskliny s ostrými hranami ve vypálených výrobcích jsou známkou příliš rychlého chlazení.
Kdy otevřít a vyložit pec
| Zdroj | Doporučení |
|---|---|
| L&L, ručně ovládané pece | „Před otevřením počkejte, až úplně vychladne.“ |
| Návod k obsluze regulátoru Skutt (podle citace) | Vyhněte se vykládání nad 52 °C (125 °F) |
| Jiní výrobci (podle dostupných zpráv) | Až 121 °C (250 °F), přičemž vsázky s glazurou se otevírají chladnější než přežah |
| Glazy | Neotevírejte, dokud teplota neklesne přibližně pod 200 °C (392 °F) |
Náš návrh: víko otevírejte až pod přibližně 93 °C (200 °F) a vykládejte pod přibližně 52 °C (125 °F), nebo až když výrobky pohodlně udržíte v holých rukou. Vsázky s glazurou, hutné a sklovité, vyžadují víc trpělivosti než přežah. Bez pyrometru počkejte, až pec úplně vychladne.
Kontrolní žároměrky odečtěte hned po otevření pece, dřív než s čímkoli pohnete, a zapište si, co vidíte, dokud to máte v čerstvé paměti.
Po výpalu
Zaznamenejte si výpal
Zapisujte si každý výpal: datum, pec, vsázku, vypalovací křivku nebo časy přepínačů, údaj časovače a to, jak se ohnula každá kontrolní žároměrka a žároměrka ve vypínači Kiln-Sitter, plát po plátu. Vypálené žároměrky si také schovejte. Orton uvádí, že „porovnání výsledků posledních 6 až 10 výpalů ukáže postupné změny v peci, například stárnutí topných spirál“. Tyto záznamy můžete vést v aplikaci Glazecalc v záznamech výpalů, se sloupci podle vlastního výběru, jako je čas, teplota, žároměrka, rampa a výdrž; výsledky glazur můžete zapsat do poznámek.
Pláty a nátěr na pláty
Nátěr na pláty chrání pláty před stékající glazurou a umožňuje vypálené výrobky z plátu sejmout. Nanášejte ho jen na horní stranu každého plátu a na dno pece, „asi v tloušťce pohlednice“. Nejlepší postup podle L&L jsou tři tenké vrstvy, pokud možno s výpalem mezi vrstvami. Mnoho keramiků také staví kusy se stékavými glazurami na podložku z přežahnuté hlíny, přežahnutý kotouč, který zachytí kapky. Je to běžná praxe, i když jsme k ní nenašli žádné doporučení výrobce pecí.
Topné spirály
Topné spirály se opotřebovávají: narůstá na nich vrstva oxidů, protéká méně proudu a výpaly se zpomalují. Dlouhé výdrže při vysoké teplotě opotřebovávají spirály a termočlánek rychleji. Výrobce Skutt doporučuje u nové nebo opravené pece zkušební výpal, aby se na spirálách vytvořila ochranná oxidová vrstva. Při zkoušení a výměně spirál se řiďte pokyny výrobce.
Kroužky a tyčinky
Britský průmysl používal ještě dva další ukazatele tepelné expozice. Kroužky Bullers jsou ploché kotouče, které se smršťují úměrně tepelné expozici a po výpalu se měří měrkou. Tyčinky Holdcroft z roku 1898 se prohýbají uprostřed mezi dvěma podpěrami; na stejném principu je založena tyčinka ve vypínači Kiln-Sitter. Nenašli jsme žádnou tabulku, která by je převáděla na čísla Ortonových žároměrek, proto tento návod používá Ortonovy žároměrky; kroužky a tyčinky chceme probrat v některé z dalších verzí.
Zdroje
- Orton: Using Orton Pyrometric Cones (tabulka žároměrek, ©2001)
- Orton: Cones and Firing, a practical guide to successful firings (©2019)
- Orton: Pyrometric cones FAQ
- Dawson: Kiln-Sitter Operating Manual, modely LT-3 a LT-3K
- L&L Kiln: Manual kiln operation with kiln sitters
- L&L Kiln: Orton firing tips
- L&L Kiln: Pyrometric cones
- L&L Kiln: DynaTrol controller manual
- L&L Kiln: The ceramic process
- Bracker's Good Earth Clays: Firing schedule for manual kilns
- Ceramics Monthly: Bisque Firing 101
- Ceramics Monthly: Tips and Tools: The Kiln Sitter
- Digitalfire: BQ1000 bisque firing schedule
- Digitalfire: PLC6DS cone 6 drop-and-soak schedule
- Digitalfire: C6DHSC cone 6 drop-and-hold slow-cool schedule
- Digitalfire: Bisque
- Glazy: Firing
- Skutt: Ceramic kilns, using the product
- Skutt: KilnMaster operating manual
- Boston University Environmental Health and Safety: Kiln awareness reminder
- Potclays: The difference between stoneware and earthenware
- Wikipedia: Pyrometric cone
- Wikipedia: Pyrometric device