| ACCUEIL |
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MOULAGE |
| EMAILLAGE |
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CUISSON |
|
| Enfournement |
| Courbes |
| Four
électrique |
| Four
à
Gaz Induit |
| Four
à
Gaz Pulsé |
| Réfection
four
électrique |
| Régulation |
| Défournement |
|
| LIENS |
| .......... |
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PRESENTATION
DU FOUR
|
|
VOLUME
UTILE 40L PUISSANCE 3450W APRES RENOVATION
Plaque
d'enfournement 300mm x 300mm Mulcorit Temp. maxi :
1300°C. Monté à 1250°C en 7h30.
L'objectif de la rénovation est de diminuer le poids de
l'isolation pour abaisser l'inertie thermique du four.
Le changement d'isolation a permis de passer la consommation pour une
cuisson à 1250°C de 42 KWh à 25KWh, le
temps de
cuisson est passé de 16 heures à 7h30.
|
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REFECTION DE L'ISOLATION DU FOUR
|
 
|
1° DEMONTAGE DE
L'ISOLATION INTERNE DU FOUR
Attention
aux poussières dégagées en cours de
démontage (Port du masque)
Après de nombreuses cuissons les matériaux sont
fragiles, des fissures se sont produites.
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 |
Mise en place de la fibre
céramique et des briques support pour la charge.
|
Mise
en place de la fibre céramique rigide. |
Mise
en place de la voute. |
2° REMONTAGE DE
L'ISOLATION
Attention
aux poussières dégagées en cours de
montage, la
fibre céramique rigide haute température est
toxique
(Port du masque, ventilation et utilisation du cutter)
A la première cuisson le liant de la fibre
céramique se
consume, prévoir une ventilation. Pendant cette phase les
plaques se déforment facilement, pour la voute
prévoir un
système de maintien.
Le retrais de la fibre rigide est important, après la
première cuisson des espaces entre les plaques apparaissent,
il
est possible de les combler avec des bandes coupées
à la
bonne largeur.
|
|
|
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 |
2°
ISOLATION
DU FOUR
-
Choix
de l'isolation
Il
existe 4 caractéristiques principales à regarder
pour choisir un isolant: La résistance à la
température, le pouvoir isolant, la
capacité thermique spécifique (pouvoir d'un
matériau à emmagasiner la chaleur),
le prix.
En règle générale les
matériaux qui résistent bien à la
température (1300°C)
sont cher et peut isolant, les matériaux avec une faible
capacité thermique (légers)
et un bon pouvoir isolant ne résistent pas aux hautes
températures.
La capacité thermique ne doit pas être
négligée, dans un four une grande partie
de l'énergie consommée est absorbée
par l'isolation du four pendant la monté en
température et restituée au cours du
refroidissement. Ce phénomène donne de l'inertie
au four, il est long à chauffer et consomme plus.
Pour une isolation mono-couche de four haute température la
fibre céramique
offre un compromis acceptable.
Une isolation multicouche est plus performante, elle permet
de choisir
différents matériaux en fonction de la
température
qui décroit dans
l'isolation de l'intérieur vers l'extérieure du
four.
-
Calcul
de l'isolation
Différence de température
en °C entre les 2 faces d'un mètre carré
d'isolant pour le passage d'un watt :
R
(m².°C/W)
= Epaisseur (m) /
Conductivité thermique (W/mK)
Pour calculer le R
d'une isolation multicouche additionner les R de chaque
épaisseur d'isolant.
Pour un four qui monte à 1300°C R doit se
situer entre 0.5 et 0.8, plus le R est haut plus l'isolation est
performante.
Puissance perdue par un mètre carré
d'isolation à la température maximale du four en
régime stabilisé:
P perte
(watt/m²) = (Température
de la face interne (°C) - Température de la
face externe (100°C)) / R
Puissance perdue par les 6 faces du four
à la
température maximale en régime
stabilisé:
P perte totale
(watt) = ( P perte
face 1(watt/m²) x
Surface face
1(m²)) + ( P perte face 2(watt/m²) x
Surface face 2(m²)) + ....
Pour un R à 0.65 et une température dans le four
de
1300°C les pertes par m² d'isolation sont de 1850W.
Pour que le
four monte sans peine à sa température maximale
la
puissance des résistances doit être le double de
celle des
pertes.
Différence de température entre les deux faces de
chaque couche d'isolant à la température maximale
du four en régime stabilisé:
T
(°C) = R de la couche
(m².°C/W) x
P perte (watt)
Pour trouver la température maximale à la
quelle chaque couche
d'isolant est soumise soustraire les différences de
températures en
partant de
la température de la face interne.
Attention pour les petits fours la surface de la face externe de
l'isolation est nettement plus importante que la surface de la face
interne. Il est possible de faire la moyenne des deux surfaces pour le
calcul.
| Matériaux
d'isolation |
Prix |
Masse
volumique |
Température
max
d'utilisation |
Conductivité
thermique(W/mK) |
|
|
€/dm³ |
(Kg/m³) |
°C |
à
500°C |
à
1000°C |
à
1200°C |
| Tole
inox |
25 |
7800 |
300 |
30 |
x |
x |
| Laine
de roche HT |
0.2 |
200 |
550 |
0.10 |
x |
x |
| Béton cellulaire |
0.15 |
350 |
600 |
0.15 |
x |
x |
| Vermiculite |
2.6 |
400 |
900 |
0.21 |
x |
x |
| Silicate
de calcium |
2 |
250 |
1000 |
0.10 |
0.17 |
x |
| Brique
légère (type
26) |
2.8 |
900 |
1450 |
0.26 |
0.38 |
0.45 |
| Brique
légère (type
23) |
2.3 |
550 |
1250 |
0.20 |
0.26 |
0.30 |
| Isolant
microporeux |
15 |
250 |
1000 |
0.03 |
0.05 |
x |
| Board
1000°C (fibre rigide bio) |
3.8
|
320 |
1000 |
0.12 |
0.20 |
x |
| Board
1300°C(fibre rigide bio) |
5.4
|
360 |
1300 |
0.12 |
0.23 |
0.3 |
| Board
1450°C(fibre rigide Toxique) |
6.2 |
290 |
1450 |
0.10 |
0.20 |
0.25 |
| Fibre
céramique 1100°C |
1.2 |
220 (comprimée) |
1100 |
0.16 |
0.35 |
x |
| Fibre
céramique 1300°C |
1.3 |
130 (comprimée) |
1300 |
0.15 |
0.36 |
0.5 |
| Fibre
céramique 1400°C (Toxique) |
2
|
130 (comprimée) |
1280 |
0.13 |
0.28 |
0.41 |
(Valeurs variables en fonction des fournisseurs)
-
Montage
de l'isolation (multicouche)
Les matériaux doivent être
coupés avec précision avec une
scie égoïne ou un cutter pour ne pas avoir de trou
à l'assemblage, s'il reste
des trous boucher les avec une patte réfractaire ou de la
fibre.
La couche
extérieure de l'isolation et installée en premier
sur la sole le fond
et les cotés avec une légère pression
et en quinconce pour immobiliser les
différents panneaux. Pour la sole attention au poids que
doivent supporter les
isolants, ajouter des "pieds" en briques légères
à la verticale des
côtés et du fond. Puis battissez la face
intérieure et le tour de
porte avec une colle qui soudera les briques entre
elle à la première
cuisson.
- Isolation
de mon four électrique
1.5
mm de
tole
INOX
30
mm de
laine
de
roche 650°C
30
mm de
silicate de
calcium (résistance
pyroscopique 1000 °C)
50
mm de fibre céramique
densité 0.128 (résistance
pyroscopique 1300 °C)
25
mm de fibre rigide céramique 1400°C
TOTAL
= 135 mm avec un R approximatif de 0.65 à 1300°C
|
|
|
3°
MONTAGE DES RESISTANCES
-
Choix
des résistances
Il
existe plusieurs alliages et plusieurs diamètre
de fil pour réaliser des résistances, la
température max d'utilisation du four
est le principal criter pour faire ce choix. Pour une bonne
durée de vie des
résistances le diamètre du fil ne doit pas
être trop petit (>1.8mm) et un
taux de charge pas trop important (<1.5 W/cm²)
Pour
du fil qui monte à 1400°C en fonction du
diamètre les
valeurs usuelles de résistance au mètre sont:
- Pour
1.9mm de diamètre:
0.51Ohm au mètre, surface au mètre 60cm²
- Pour 2mm de
diamètre: 0.46
Ohm au
mètre,
surface au mètre 63cm²
- Pour
2.25mm de
diamètre: 0.36
Ohm au
mètre,
surface au mètre 71cm²
- Pour
2.4mm
de
diamètre: 0.32
Ohm au
mètre,
surface au mètre 75cm²
- Pour
2.5mm
de
diamètre: 0.29
Ohm au
mètre,
surface au mètre 79cm²
-
Calcul
des résistances
Formules:
P
(puissance
en watts) =
U
(tension
en volt) x I
(intensité
en
ampère)
d'ou I=P/U
P(puissance
en watts)=U²
(tension
en volt) / R
(résistance en ohm)
d'ou R=U²/P
R (résistance
en ohm) = U
(tension
en volt) / I
(intensité
en
ampère)
d'ou U=RxI et I=U/R
Dans mon four:
Pour pouvoir brancher le four sur une prise de
courant classique j'ai fixé l'intensité maximale
à 15A sous 230V la puissance est de 3450W.
Cette puissance est suffisante pour un four de 60 litres avec une bonne
isolation.
La résistance aux bornes du four doit donc être de
15 Ohm à froid, pour arriver à cette valeur il
existe plusieurs possibilités de couplage.
Pour atteindre la valeur de 15 Ohm avec du fil de 2.25mm de
diamètre 41.5m sont nécessaire.
La surface de ce fil est de 2947cm² avec une puissance de
3450W le taux de charge est de 1.17 W/cm²
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|
-
Couplage des résistances
Pour plus de facilité au montage et
limiter les risques la
résistance est décomposée en plusieurs
tronçons.
Les 4 schémas ci-dessus montrent
les différents couplages possibles:
- De J1 à J2: Une résistance unique, la valeur de
la résistance est égale à la
résistance du four.
- De J3 à J4: Des résistances en
série, la somme des résistances est
égale à la résistance du four.
- De J5 à J6: Des résistances en
parallèle, si la résistance de chaque branche est
égale la valeur de chaque résistance est
égale à la résistance du four
multipliée par le nombre de résistance.
- De J7 à J8: Une combinaison de
résistance en série et en parallèle,
si les résistances sont identiques dans le cas ci-dessus les
résistances ont la même valeur que la
résistance du four.
Dans mon four:
3 résistances sont
couplées en série, deux résistances de
6.5 Ohm pour les cotés et une résistance de 2
Ohm pour le bas du four.
-
Montage
Il
existe 2 façons de monter les résistances dans
un four, sur des tubes en alumines placés au centre des
boudins ou dans des
encoches sur les parois de l'isolation. Dans tous les cas il est
préférable
d'ajouter une petite résistance dans une gorge sur le sol du
four pour
équilibrer la température entre le haut et le bas.
La
manipulation des résistances qui on déja
été utilisées demandes de
grandes précaussions, elles sont très fragiles.
Si des déformations
doivent être faites il est indispensable de les chauffer avec
un
chalumau pour les faire rougir, ainci il est possible de leur donner
une nouvelle forme.
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