W zeszłym roku zbudowałem kilka modeli piecyków elektrycznych z grzałkami kanthalowymi.
Każdy kolejny model zbliżał się do moich "wymyślonych" wymagań.
Piszę "wymyślonych" ponieważ nie potrzebuję:
- temperatury akurat 1350 °C
- wymiany przepalonej grzałki w czasie poniżej trzech minut
- regulacji temperatury z dokładnością do 1 °C
- nie muszą one być aż tak tanie jak wyszło
W pierwszym na izolację zewnętrzną zastosowałem najtańsze cegły perlitowe.
Komorę wyłożyłem (oblepiłem) warstwą tlenku magnezu zmieszanego z wodą.
Wsad umieszczany od góry.
Żadnej dodatkowej konstrukcji metalowej (tylko grawitacja).
Spiralę kanthalową z drutu fi 0,4 mm przewinąłem na pręcie fi 8 mm i "skokiem" co ok 5 mm położyłem na dnie komory przy ściankach ala Ω.
Kontrola temperatury termoparą K i sterownik REX 100.
Zasilanie z zasilacza regulowanego.
Stopniowo (bardzo powoli) zwiększałem napięcie zasilania i gdy temperatura urosła do 1250 °C zmniejszałem nieco zasilanie i od tego momentu sterownik przejmował kontrolę
(ustawiłem na 1350 °C).
Spiralki wytrzymały po kilkaset godzin.
W komorze nie pryskały topniki ani inne substancje.
Cegły perlitowe mają małą przewodność cieplną i do budowy piecyka większego niż
modelu 20 cm nie nadają się z uwagi na utratę wytrzymałości mechanicznej w temp. powyżej 800 °C.
Zmontowałem tą prowizorkę aby w praktyce "pomacać" co i jak.

W następnym piecyczku zastosowałem cegły JM23 i tlenek magnezu jako wykładzinę komory.
Cegły JM23 mają przewodność cieplną λ 0,16 ÷ 0,25 W/mK i wytrzymują temp. do 1300° C.
Są wystarczająco wytrzymałe mechanicznie ale musiałem wolniej rozgrzewać piecyczek
i zwiększyć moc zasilania o ok. 70% a REX-a nastawiłem na 1250 °C.

Można by "pogrubić" izolację z cegły JM 23 lub zastosować kombinacje z perlitową albo watą mineralna i wycisnąć te 1350 °C, ale ja nie mam takiej potrzeby i nie zrobiłem tego.

Nie wiem jaki kanthalal zastosowałem bo on ze starych zapasów i nie pamiętam.

Istotne wnioski:
Mała średnica drutu i odpowiednie ukształtowanie spirali zapewnia wystarczającą wymianę ciepła z komorą i wsadem w temp. 1350 °C i jest praktycznie trwały.
W tej temperaturze ciepło przekazywane jest w dużym stopniu przez promieniowanie i konieczne jest zapewnienie odpowiednio dużej powierzchni drutu.
Kanthal bez osłony musi być bardzo czysty.
Wystarczy pyłek czegoś co się topi np. boraksu i kanthal przepali się w tym miejscu w kilka minut.

Ciekawym rozwiązaniem jest zastosowanie starej technologii i zastosowania grzałki kryptolowej.
Jakieś 50 lat temu zbudowałem sobie taki piecyczek i bez problemu osiągałem temperatury ponad 2000 °C.
Ten typ za to wymaga wentylacji, chyba że ktoś ma własne podwórko.
Ja używałem autotrasformatora i potłuczonego koksu, ale teraz koks pod nogami już nie leży.
Jest natomiast węgiel drzewny w marketach i z niego można zrobić grzałki proszkowe.
Może warto tą technologię odświeżyć w kontekście że teraz argon jest dostępny.
Stosując argon można by zastosować niedrogie elektrody węglowe, ale nie wiem co wyszłoby taniej.
Piecyk z osłoną argonową musiałby mieć w miarę szczelną obudowę.