Qu’est-ce qu’un four à moufle ?
Un four à moufle est un type de four électrique utilisé pour le chauffage à haute température. Il s’agit d’une machine dans laquelle la source de chaleur est protégée par une plaque résistante à la chaleur faite d’alumine ou d’un matériau similaire, qui est ensuite chauffée à haute température.
Utilisations des fours à moufle
Les fours à moufle sont utilisés pour un large éventail d’utilisations, car l’atmosphère est moins variable et le four peut chauffer avec relativement peu d’irrégularités de température.
- Cuisson et dégraissage de céramiques (tuiles, verre, isolateurs).
- Cuisson de couches épaisses (conducteurs en métaux précieux, éléments résistifs, dérivés).
- Séchage d’électrodes.
- Scellement du verre.
- Recuit des métaux.
- Tests de qualité des produits pharmaceutiques, alimentaires, cosmétiques et autres produits nécessitant une surchauffe à haute température, par exemple métaux lourds, arsenic, résidus thermiques importants, etc.
- Test des capteurs pour la mesure des hautes températures.
Principe du four à moufle
Muffle signifie “enveloppement” et fait référence aux matériaux réfractaires tels que la porcelaine d’alumine. Dans le chauffage conventionnel des creusets, les creusets sont placés dans un récipient en moufle et chauffés directement par un brûleur afin d’atteindre des températures élevées même avec une faible puissance de brûleur. Des fours électriques avec des résistances exposées ont été utilisés pour la cuisson de la céramique, mais ils posaient des problèmes en termes de contrôle de la température.
Celle-ci a été appliquée aux fours électriques sous la forme de fours à moufle. Dans un four à moufle, l’intérieur du four est recouvert d’un matériau réfractaire et la source de chaleur n’est pas exposée. Le four est chauffé indirectement de l’extérieur, ce qui signifie que le four est adiabatique et retient la chaleur et maintient une atmosphère stable avec de faibles fluctuations de température. L’uniformité de la température élevée peut être utilisée lorsque la distorsion de la température risque d’affecter la qualité du produit ou de provoquer des fissures dans les équipements de laboratoire.
De plus, les métaux lourds, l’arsenic et les résidus thermiques puissants nécessitent l’utilisation d’acides forts pour traiter les échantillons, de sorte que l’atmosphère du four a été contaminée par une petite quantité d’acide. Avec un four à moufle, ce risque peut être évité car le foyer est protégé.
Types de fours à moufle
1. Type de table
Les modèles de table sont utilisés dans les laboratoires. Pour améliorer la précision, il existe également des modèles à gaz commutables, à azote et à vide. Ils peuvent également être conçus pour évacuer les gaz dangereux dans des conduits. Des systèmes d’ouverture et de fermeture de porte sont également disponibles, tels que des modèles à levier haut/bas et à ouverture de porte.
2. Type de convoyeur à bande
Dans un système adapté à la production de masse, une bande à mailles se déplace dans le four à moufle, de sorte que la cuisson est achevée entre l’entrée et la sortie du four à moufle.
Structure des fours à moufle
1. Source de chaleur
Les sources de chaleur sont situées sur les quatre côtés du four (en haut, en bas, à gauche et à droite) afin de permettre une augmentation rapide de la température. Les sources de chaleur comprennent le fil de fer chromé (température de fonctionnement normale de 850 °C) et, pour les produits dont la plage de température de fonctionnement est plus élevée (1 600 °C), le disiliciure de molybdène.
La chaleur est générée par le passage d’un courant électrique à travers une résistance chauffante. Il s’agit d’une méthode très efficace, puisque 100 % de l’énergie électrique est convertie en chaleur. De plus, l’avantage est que la température peut être facilement contrôlée, car la quantité de chaleur = la quantité d’électricité.
2. Capteurs de température
Les thermocouples, qui sont des capteurs de température constitués de deux types différents de conducteurs métalliques, sont utilisés comme capteurs de température. Les normes spécifient les thermocouples en tant que R, K, B, etc.
Les fibres céramiques composées de fibres inorganiques, principalement l’alumine et la silice, sont utilisées comme matériaux réfractaires pour le matériau d’isolation qui sert de moufle dans le four. Il s’agit de matériaux chimiquement stables qui résistent à un chauffage et à un refroidissement rapides. Certains modèles sont programmés pour augmenter et diminuer la température, tandis que d’autres sont équipés d’une fonction de refroidissement lent.
3. Dispositifs de sécurité
La chaleur élevée à l’intérieur d’un four à Moufle peut être très dangereuse lors du chauffage. Pour éviter la surchauffe, le four à moufle est équipé, entre autres, d’un disjoncteur de surintensité, d’un dispositif de détection des anomalies par micro-ordinateur et d’un dispositif qui interrompt le flux de courant lorsque la porte est ouverte.
4. Porte
Il existe un espace entre la porte et le corps du four (corps principal), chacun ayant un taux de dilatation différent sous l’effet de la chaleur, afin d’éviter tout dommage.