Плавкие конусы для определения температуры при обжиге кирпича и гончарных изделий.

Определение температуры, до которой следует накаливать в обжигательной печи кирпич, или гончарные изделия, для сообщения им должных качеств, в прежнее время производилось исключительно на глаз, по кажущемуся цвету накаленных обжигаемых предметов и поэтому, особенно искусные мастера-обжигалы, умеющие с большой точностью определять температуру на глаз, ценились весьма высоко. В сравнительно недавнее время, проф. Зегер предложил, как известно, другой способ определения температуры при помощи помещаемых в печь стеклянных конусов, момент начала плавления которых легко заметить с совершенной точностью, избегая при этом ошибок, неизбежных при прежнем способе и зависящих, как от субъективных качеств самого наблюдателя, так и от побочных обстоятельств — например от того, насколько темно или светло помещение, окружающее обжигательную печь.

Однако, хотя конусы Зегера и хороши, и употребление их иногда приносят несомненную пользу, тем не менее, в применении к обыкновенному кирпичному и гончарному производству они страдают одним, весьма существенным недостатком, а именно — трудноплавкостью. А именно, до сих пор удавалось  приготовлять лишь такие, практически пригодные конусы, температура которых выше 1100°: конус №1 Зегера, самый легкоплавкий, плавится именно при этой температуре. Между тем, в кирпичном производстве, в большинстве случаев, приходится иметь дело с не столь высокими температурами, лежащими обыкновенно несколько ниже температуры плавления чистого серебра — 906°.

Для таких температур приходилось, если не желали пользоваться прежним глазомерным способом, прибегать к металлическим пироскопам, подвергая накаливанию, часть которых состоят из пластинок чистого серебра, сплавом серебра с золотом, или сплавом того и другого с платиной. Употребление подобных пирометров, с частями из благородных металлов, хотя и дает весьма точные результаты, но дорого, наблюдение за их расплавлением производится неудобно, не говоря уже о нежелании оставлять на руках у рабочих столь ценные предметы. Все эти соображения заставили заняться подысканием состава для таких конусов, которые могли бы служить и для не столь высоких температур, как конусы Зегера.

Последний предлагал уже, между прочим, для увеличения плавкости конусов, два средства: или заменять окисью свинца входящую в состав конусов известь, или же заменять борною кислотою часть кремнезема.

Окись свинца, однако, воспользоваться в этом случае оказалось невозможным, так как восстановительное  действия продуктов горения, находящихся в печи, может обратить её частью в металлический свинец и тем уменьшить её значение в качестве плавня; кроме того, она даже после долговременного нагревания все чаще обнаруживает признаки заметного испарения. Наоборот, борная кислота представляется, как плавень, вполне подходящим веществом. Её, однако, следует смешивать с остальными составными частями не в виде кислотного гидрата, но в виде борной соли, не обладающей свойством улетучиваться и поэтому позволяющей прибавлять совершенно точно определенные количества. Кроме того, полученное стекло, содержащее борную кислоту, должно без заметного растворения последней, размалываться мокрым путем. Такое борнокислое стекло, в виде которого удобно вводить в состав конуса борную кислоту, найденное после долгих опытов, имеет следующий стехиометрический состав:

и сплавляются из след. составных частей:

191 г. кристаллической буры, 50 г мрамора, 50 г Цеттлицкого каолина и 96 г песку из Hohenbock’a.

Наиболее легкоплавкий конус Зегера имеет след состав:

Заменив здесь пол-эквивалента кремнезема борной кислотой, т.е. взяв 3,5 SiO2 + 0,5 B2O3 получим конус, который будет плавиться на 190° ниже предыдущего, т.е. при 960° — при температуре плавления чистого серебра. Изменяя количество прибавленной борной кислоты каждый раз на 0,5 эквивалента, получим ряд конусов различной плавкости, примерно через каждые 19° средним числом.

Таким образом масса состава:

получится через сплавление следующих веществ:

Эквивалентное число этого сплава есть 393, а конуса Зегера №1 — 400,1.

Если смешивать теперь массу, которую мы обозначим через №0,10, содержащую борную кислоту, с массой конуса №1 в пропорции эквивалентных чисел, а именно:

То получим смеси с температурами плавления, помещенными в четвертом столбце приведенной таблицы.

Обозначения 01, 02… приняты для того, чтобы не менять общепринятой нумерации конусов, предложенной Зегером, от №1 до №35. Таким же порядком можно означать и еще более легкосплавные конусы, если впоследствии встретится необходимость в их изобретении. Описанные конусы приготовляются в Берлине, на казенном фарфоровом заводе, а также в лаборатории Кремера, в двух форматах, а именно в 6 и 10 сант. вышиной и стоят на месте: первые — 4,5 марки, вторые — 6 марок.

Источник: Неделя строителя №40 и 41 1892 г. — С. 270-271