Wie lange halten Ofenelemente im Brennofen?

Einer der unvermeidlichen Kosten für den Besitz eines Ofens besteht darin, dass die Elemente hin und wieder gewechselt werden. Aber wie lange halten Ofenelemente? Und wie viel kostet es jedes Mal, wenn Sie sie ändern müssen? Dies sind gute Fragen, wenn Sie herausfinden möchten, wie viel die Wartung Ihres Ofens kosten wird .

Je höher die Temperatur, bei der Sie feuern, desto schneller müssen die Elemente ausgetauscht werden. Ofenelemente halten zwischen 100-200 Brände. Dies setzt voraus, dass Sie die Hälfte der Zeit mit Biskuitbrand und die restliche Zeit mit dem Glasurbrand bei Kegel 6 brennen. Bestimmte Arten von Ofenelementen halten länger als andere.    

Es gibt einen großen Unterschied zwischen 100 und 200 Hundert Brennvorgängen. Und Sie fragen sich vielleicht, warum manche Elemente länger halten als andere. Bevor wir uns jedoch die Faktoren ansehen, die die Lebensdauer der Elemente beeinflussen, wollen wir uns ansehen, warum Elemente ersetzt werden müssen.

Warum müssen Elemente ersetzt werden?

Elemente bestehen aus gewickeltem Metall und erhitzen sich, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt.

Die meisten Ofenelemente bestehen aus einer Mischung aus Chrom, Aluminium und Eisen. Diese werden als Kanthal A-1-Elemente bezeichnet und sind die am häufigsten in Töpferöfen verwendeten Elemente. 

Wenn sich die Elemente eines Ofens auf etwa 1832F (1000C) erhitzen, passieren ein paar Dinge. Erstens werden sie weich und biegsam, wie gekochte Nudeln. Zweitens beginnt das Aluminium auf der Oberfläche des Elements zu oxidieren. ( Quelle ) 

Die Oxidation von Aluminium ist ein Korrosionsprozess. Wenn Aluminium auf diese Weise korrodiert wird, bildet sich auf dem Element ein weißer kreidiger Belag. Dies wird manchmal als Kornwachstum bezeichnet. 

Diese weiße pudrige Oberfläche auf Ihren Elementen ist eine gute Sache. Die oxidierte Schicht bildet eine schützende Hülle um das Element. Die Schicht ist dicht und verhindert eine weitere Oxidation des darunter liegenden Metalls. 

Idealerweise hat diese anfängliche oxidierte Schicht eine gleichmäßige Dicke und ist gut mit dem darunterliegenden Metallelement verbunden. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, Ihren Ofen zu befeuern, wenn er leer ist, wenn die Elemente neu sind. 

Wenn Keramik in einem Brennofen gebrannt wird, entstehen Gase und Chemikalien. Dies kann dazu führen, dass sich die anfängliche oxidierte Schutzschicht auf den Elementen ungleichmäßig bildet. 

Wenn Sie den Ofen leer befeuern, ist es wahrscheinlicher, dass sich die Schicht gleichmäßig bildet. Dies ist ein wenig wie das Würzen der Elemente, bevor Sie mit dem Brennen von Keramik im Ofen beginnen.      

Ofenelemente und Korrosion

Wenn Sie Ihre Elemente auf diese Weise würzen, erhalten sie einen gewissen Schutz. Wenn der Ofen zum Brennen von Ton verwendet wird, korrodieren die Elemente jedoch im Laufe der Zeit weiter. 

Der Grund für diese Korrosion ist, dass sich die Elemente beim Erhitzen und Abkühlen ausdehnen und zusammenziehen. Die oxidierte Schicht und das darunter liegende Metall dehnen sich unterschiedlich schnell aus und ziehen sich zusammen. Als Ergebnis bekommt die oxidierte Schicht winzige Risse. 

Dort, wo sich Risse bilden, dringt Sauerstoff ein und kommt mit dem darunter liegenden Metall in Kontakt, das dann oxidiert. Diese zusätzliche Oxidation füllt die Lücke mit einer pulverförmigen Kruste, die sich auf der Oberfläche des Elements bildet.

Wenn die krustige Oberfläche des Elements sperriger wird, passieren zwei Dinge:

  • Erstens wird die Spule länger, deshalb können sich Elemente mit zunehmendem Alter aus ihren Rillen auf dem Ofen wölben. 
  • Zweitens verringert sich der Abstand zwischen den Spulen, wenn die Spulen größer werden. Da die Spulen näher zusammenrücken, heizen sie sich stärker auf. Dies beschleunigt den Korrosionsprozess, da die Elemente beim Brennen des Ofens heißer werden.

Mit fortschreitender Korrosion nimmt der Widerstand der Elemente zu. Als solcher wird der Ofen beim Brennen von Keramik weniger effizient. Schließlich müssen die Elemente ersetzt werden.    

Es gibt einige Faktoren, die beeinflussen, wie schnell die Elemente Ihres Ofens korrodieren und ersetzt werden müssen. 

Schauen wir uns diese jetzt an und überlegen wir, wie Sie die Lebensdauer Ihrer Elemente verlängern können. 

Wie lange halten Ofenelemente? – Zu berücksichtigende Faktoren

Hier sind einige Dinge, die sich darauf auswirken, wie oft Sie Ihre Elemente ändern müssen.

Wie befeuern Sie Ihren Ofen?

Je heißer die Elemente werden, desto schneller verläuft der Oxidationsprozess. Das Brennen bei höheren Temperaturen führt also dazu, dass Ihre Elemente korrodieren und letztendlich schneller versagen.

Die Elemente beginnen bei etwa 1832F (1000°C) zu oxidieren. Biskuit- und Steingutbrand findet normalerweise in diesem Temperaturbereich statt. Wenn Sie Biskuitporzellan brennen oder bei Steinguttemperaturen brennen, leiden Ihre Elemente unter Korrosion. 

Bei diesen niedrigeren Temperaturen ist das Ausmaß der Oxidation jedoch minimal. Infolgedessen dauert es lange, bis die Elemente erheblich korrodiert sind. 

Brenntemperatur

Wenn Sie Biskuit- oder Steingut brennen, können Sie also davon ausgehen, dass die Elemente länger halten. Die durchschnittliche Anzahl von Schüssen, die ein Satz von Elementen überleben kann, beträgt 100-200. 

Brenntemperatur

Wenn Sie Biskuit- oder Steingut brennen, können Sie also davon ausgehen, dass die Elemente länger halten. Die durchschnittliche Anzahl von Schüssen, die ein Satz von Elementen überleben kann, beträgt 100-200. 

Wenn Sie also hauptsächlich bei niedrigeren Temperaturen brennen, werden Sie wahrscheinlich 200 oder mehr Brände erzielen. Infolgedessen können Sie, wenn Sie Ihren Ofen zweimal pro Woche befeuern, mit einer Lebensdauer der Ofenelemente von etwa 2 Jahren rechnen. Manchmal länger, wenn man Glück hat. 

Sobald Sie jedoch bei höheren Temperaturen brennen, korrodieren die Elemente schneller. Wenn Sie also auf Kegel 6 feuern, der bei 2266F (1241C) liegt, müssen Ihre Elemente früher ersetzt werden. Es ist wahrscheinlich, dass Ihre Elemente etwa 100 Schüsse halten, wenn Sie regelmäßig auf Kegel 6 feuern. 

Ebenso verringert das Brennen bei Temperaturen über Konus 6 die Lebenserwartung Ihrer Elemente weiter. Wenn Sie beispielsweise auf Kegel 10 feuern, erhalten Sie wahrscheinlich etwa 50 Schüsse von Ihren Elementen.  

Welche Art von Elementen verwenden Sie? 

Die meisten Öfen verwenden Kanthal A-1-Elemente. Es gibt jedoch auch andere Arten von Ofenelementen, die dafür ausgelegt sind, höhere Temperaturen besser zu überstehen. 

Ein Beispiel hierfür sind APM-Elemente. Dies sind Elemente aus einer speziellen Sinterlegierung ( Quelle ). Sie werden aus den gleichen Zutaten wie Kanthan A-1-Elemente hergestellt. Der Unterschied besteht darin, wie sie hergestellt werden. 

APM-Elemente werden aus Metallen hergestellt, die extrudiert, geschliffen, geschmolzen und dann wieder extrudiert wurden. ( Quelle )   

Aufgrund ihrer Herstellung können APM-Elemente höheren Temperaturen standhalten, bevor sie schmelzen. Sie können auch lange Brennrampen und längere Zeiträume bewältigen, in denen der Ofen auf hoher Temperatur gehalten wird. 

Aus diesem Grund werden APM-Elemente oft empfohlen, wenn regelmäßig auf Kegel 10 (2377F / 1303C) geschossen wird. Oder wenn Sie mit Spezialglasuren wie kristallinen Glasuren brennen, die bei hohen Temperaturen gehalten werden müssen.

Andere Töpfer verwenden schwerere Elemente. Die Elemente sitzen in Rillen an der Seite des Ofens, die als Kanäle bezeichnet werden. Wenn die Kanäle in Ihrem Ofen groß genug sind, können sie zur Aufnahme von Elementen mit größerem Durchmesser verwendet werden. 

Wenn sich die Elemente erhitzen, legen sie sich flacher hin. In diesem Fall verringert sich der Abstand zwischen den Spulen. Dadurch erwärmen sich die Spulen stärker und die Korrosion nimmt zu. Dickere Elemente sind stärker und neigen weniger dazu, durchzuhängen und abzuflachen, wenn sie heiß sind. Dadurch haben sie eine längere Lebenserwartung. 

Wie leistungsstark ist Ihr Ofen?

Wie lange Ofenelemente halten, hängt auch davon ab, wie leistungsstark Ihr Ofen ist. Wenn ein Ofen weniger Strom verbraucht, kann es schwierig sein, die erforderliche Temperatur zu erreichen. Da es Schwierigkeiten hat, dauert es länger, bis es die Temperatur erreicht. 

Bei einem weniger leistungsstarken Ofen steigt die Temperatur normalerweise stetig bis auf etwa 1100 ° C an. Dann verlangsamt sich der Temperaturanstieg ab diesem Zeitpunkt. 

Dies liegt daran, dass der Ofen bei höheren Temperaturen weniger effizient arbeitet. Folglich hat der Ofen Schwierigkeiten, sich durch den letzten letzten Abschnitt der Temperaturrampe nach oben zu bewegen. Infolgedessen verweilen die Ofenelemente länger bei höheren Temperaturen. 

Hat ein Ofen dagegen mehr Leistung, heizt er sich schneller auf. So verbringen die Elemente weniger Zeit bei höheren Temperaturen, während der Ofen an sein Ziel herankriecht.

Aus diesem Grund wird manchmal empfohlen, einen Ofen zu kaufen, der eine maximale Temperatur hat, die höher ist, als Sie wirklich benötigen. Wenn Sie einen Ofen haben, der immer bei maximaler Temperatur gebrannt wird, werden die Elemente belastet. 

Angenommen, Sie möchten regelmäßig auf Kegel 6 oder 2266F/1241C feuern. Wenn dies der Fall ist, ist es besser, einen Ofen zu besorgen, der auf Kegel 10 oder 2377F / 1303C feuern kann. Kegelöfen 10 haben mehr Leistung als Kegel-6-Öfen. Auf diese Weise brennt Ihr Ofen auf Kegel 6, ohne bei höheren Temperaturen langsamer zu werden.    

So erkennen Sie, ob Ofenelemente ausgetauscht werden müssen

Hier sind einige Möglichkeiten, um festzustellen, ob Ihre Ofenelemente ersetzt werden müssen:

1) Sichtprüfungen

Wenn Elemente beginnen, das Ende zu erreichen, ändert sich ihr Aussehen. Sie werden durchhängen, sich nach vorne beugen und sich hinlegen. Eine regelmäßige Sichtkontrolle hilft daher, ihren Zustand zu erkennen.

Wenn Ihre Elemente durchzuhängen beginnen, können Sie sie mit Elementstiften wieder befestigen. Dies wird ihr Leben ein wenig verlängern. Wenn sie jedoch letztendlich aus ihren Kanälen hervorquellen, ist es an der Zeit, darüber nachzudenken, sie zu ersetzen.

2) Wie lange dauert Ihr Brennvorgang

Ihr Brennplan beginnt länger zu dauern. Ein Zeichen dafür, dass Elemente weniger effizient arbeiten, ist, dass es länger dauert, bis Ihre Zieltemperatur erreicht ist. 

Dies ist zwar ein hilfreicher Indikator, aber nicht narrensicher. Wenn Ihr Ofen von einer digitalen Steuerung gesteuert wird, passt der Computer den Brennzyklus automatisch an. 

Wenn Ihre Elemente länger brauchen, um sich aufzuheizen, gleicht der digitale Controller dies aus, indem Sie die Elemente länger eingeschaltet lassen. 

Wenn die Elemente eine bestimmte Temperatur erreicht haben, schaltet der Controller die Stromversorgung der Elemente für eine Weile aus. Dies soll die Geschwindigkeit steuern, mit der die Temperatur ansteigt. 

Während des Brennens werden die Elemente zyklisch ein- und ausgeschaltet, während die Steuerung die Temperatur des Ofens anpasst. Das funktioniert wie ein Thermostat. 

Wenn die Elemente weniger gut funktionieren, gleicht die digitale Steuerung dies aus, indem sie die Elemente länger eingeschaltet lässt. Und weniger Zeit haben, wenn sie ausgeschaltet sind. 

Dies hat zur Folge, dass die Elemente stärker belastet werden. Die Gesamtlänge des Brennplans darf sich jedoch nicht wesentlich erhöhen. 

Nur bei sehr schlechtem Zustand der Elemente verlängert sich der Brennplan merklich.      

3) Prüfung des Widerstands

Mit einem Ohmmeter. Ein Ohm ist ein Maß für den elektrischen Widerstand. Und ein Ohmmeter ist ein Gerät, mit dem Sie den Widerstandswert in einem Element ablesen können. Der Elementhersteller sollte angeben, welches Widerstandsniveau für ein bestimmtes Element richtig ist.    

So halten Ihre Ofenelemente länger

Hier sind einige Möglichkeiten, die Lebensdauer Ihrer Elemente zu erhöhen:

  • Wenn Sie Ihren Ofen zum ersten Mal mit neuen Elementen befeuern, denken Sie daran, einen leeren Ofen zu befeuern. Dadurch werden die Elemente mit einer gleichmäßig gut haftenden Schicht aus oxidiertem Aluminium versiegelt oder „gewürzt“. 
  • Saugen Sie Ihren Ofen und Ihre Ofenelemente regelmäßig zwischen den Brennvorgängen ab. Dadurch werden Staub und kleine Tonstücke entfernt, die sich auf den Elementen abgesetzt haben. 

    Ablagerungen können dazu führen, dass Elemente schneller korrodieren. Ein vorsichtiges Absaugen der Elemente mit einer Düse mit einer weichen Bürste am Ende kann helfen. 
  • Lüften Sie Ihren Ofen gut. Die beim Brennen entstehenden Dämpfe und Gase von Ton und Glasur wirken korrosiv auf die Elemente. Ein speziell an Ihrem Ofen angebrachtes Belüftungssystem saugt beim Brennen korrosive Gase aus dem Ofen ab.

    Lüftungssysteme sind jedoch nicht billig. Wenn Sie kein Belüftungssystem anbringen können, können Sie den Stopfen während des Schießens aus dem oberen Guckloch lassen .

    Ich lasse den oberen Spund aus meinem Ofen, bis er 1112F (600C) erreicht hat, um eine Belüftung zu ermöglichen. Andere Töpfer lassen den Deckel des Ofens während der ersten Hälfte des Brennplans einen Bruchteil gerissen.  
      
  • Einige Töpfer tragen eine Beschichtung mit einer Substanz namens ITC auf ihren Ofen und ihre Ofenelemente auf. ITC ist eine reflektierende Beschichtung, die die Ofeneffizienz verbessern soll.

    Es soll auch Oberflächen einschließlich der Elemente vor Verschleiß und Korrosion schützen. Ich persönlich habe ITC noch nicht in meinem Ofen verwendet und ich habe gemischte Berichte über seine Wirksamkeit bei Elektroöfen gelesen. Einige Töpfer schwören jedoch darauf, daher kann es eine Überlegung wert sein.   

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