Brennen im Elektro- und im Gasofen
Ein Elektroofen brennt in Oxidation, ein Gasofen mit Brennstoff kann in Oxidation oder in Reduktion brennen. Dieser Unterschied bestimmt alles Weitere. Elektrische Brennkurven bestehen aus Aufheizraten, Haltezeiten und Abkühlsegmenten, die ein Regler selbstständig abfährt, während ein Gasbrand über Schieber- und Brennereinstellungen gesteuert wird, die man an der Flamme und an den Kegeln abliest.
Die Chemie ist in beiden Öfen dieselbe. Der Ton gibt weiterhin zuerst Wasser ab, dann organische Bestandteile, durchläuft dann die Quarzinversion und sintert schließlich dicht, und dieselben Kegel messen in beiden die gleiche Wärmearbeit. Anders sind der Antrieb und das, was die Atmosphäre im Inneren tut, während die Temperatur steigt.
Wenn Sie zwischen beiden wechseln, lässt sich das meiste Ihres Wissens über Brennkurven übertragen. Nicht übertragen lässt sich die Annahme, man könne ein Programm eingeben und den Ofen dann sich selbst überlassen. Ein Gasbrand ist eine Schicht, keine Einstellung, und die Kurve, die Sie dafür schreiben, ist ein Plan für das, was ein Mensch tun wird, und keine Liste von Anweisungen, die der Ofen ausführt.
Was ist der Unterschied zwischen Elektro- und Gasbrand?
Atmosphäre und Steuerung. Ein Elektroofen heizt mit Heizelementen und ohne Verbrennung, deshalb bleibt der Innenraum oxidierend, solange nicht gezielt etwas eingebracht wird. Ein Gasofen verbrennt Brennstoff, und wenn Sie die Luftzufuhr drosseln, können Sie der Atmosphäre den Sauerstoff entziehen, die dann stattdessen den Metalloxiden in Ton und Glasur den Sauerstoff entzieht.
Eine reduzierende Atmosphäre ist der Grund, warum Gasöfen traditionell die Heimat von Seladon, Shino, Kupferrot und Eisensaturat-Oberflächen sind. Dieselbe Glasur kann in Oxidation und in Reduktion in zwei verschiedenen Farben herauskommen. Die Reduktion verändert auch den Scherben, denn Eisen in einem Steinzeug wird reduziert und ergibt die gebräunte, gesprenkelte Oberfläche, die Oxidation nicht hervorbringt.
Elektroöfen gleichen das durch Wiederholbarkeit aus. Ein Regler fährt jedes Mal dieselben Aufheizraten und Haltezeiten ab, ohne Aufsicht, und die Ergebnisse weichen nur ab, wenn die Heizelemente altern. Ein Gasbrand hängt davon ab, dass jemand Flamme, Schieber und Kegel beobachtet, und zwei Brände im selben Ofen durch zwei verschiedene Personen werden sich unterscheiden.
Die praktischen Unterschiede häufen sich um diesen Punkt herum. Ein Elektroofen wird einfach eingesteckt, braucht einen eigenen Stromkreis und eine Abluft und lässt sich in einer Garage oder einem freien Zimmer aufstellen. Ein Gasofen braucht eine Brennstoffversorgung, einen Abzug, Verbrennungsluft und meist einen Platz im Freien oder einen eigens dafür gebauten Raum, dazu eine Installation, die den örtlichen Gas- und Brandschutzvorschriften entspricht. Die Betriebskosten verhalten sich ähnlich: Beim einen sind die Heizelemente ein Verschleißteil, beim anderen sind es Brennstoff und Brennerwartung.
Kann ein Elektroofen in Reduktion brennen?
Nicht sicher als Routine. Reduktion im Elektroofen heißt, brennbares Material oder Gas in eine Kammer einzubringen, deren Heizelemente für ihre Lebensdauer auf eine Oxidschicht angewiesen sind, und das nutzt sie schnell ab. Außerdem entsteht Kohlenmonoxid in einem Ofen, der nie dafür gebaut wurde, Verbrennungsprodukte abzuführen.
Was Elektroöfen können, ist, einige Reduktionseffekte über Glasurchemie und Abkühlung nachzuahmen. Viele Töpferinnen und Töpfer, die aus dem Hochbrand mit Reduktion kommen, haben ihre Palette für Oxidation bei Kegel 6 neu aufgebaut und erzielen mit Eisen, Rutil und kontrolliertem Abkühlen Tiefe und Variation. Das ist ein Projekt aus Rezept und Abkühlung und kein Atmosphärenprojekt.
Die sichere Regel: Solange Ihr Ofenhersteller es nicht ausdrücklich unterstützt und Ihre Belüftung nicht für Verbrennungsprodukte ausgelegt ist, behandeln Sie einen Elektroofen als Oxidationsofen und planen Sie darum herum. Maßgeblich ist hier das Handbuch des Herstellers, nicht ein Forenbeitrag.
Wann beginnt man die Reduktion im Verhältnis zum Kegel?
Die Scherbenreduktion beginnt früh, die Glasurreduktion läuft spät. Eine häufig veröffentlichte Abfolge beginnt den Brand in Oxidation, startet die Reduktion, wenn Kegel 012 bei etwa 1582 F umfällt, hält eine ansteigende Reduktion bis etwa Kegel 04 bei etwa 1945 F, öffnet dann den Schieber wieder und brennt bis zum Zielkegel durch.
Die Begründung folgt dem Ton. Kohlenstoff im Scherben muss in Oxidation ausbrennen, bevor die Oberfläche zu sintern beginnt, deshalb führt zu frühe starke Reduktion zu schwarzem Kern. Ceramic Arts Network gibt das Oxidationsfenster mit etwa 573 bis 1291 F (300 bis 700 C) an, das aus genau diesem Grund unter dem üblichen Startpunkt der Scherbenreduktion liegt.
Eine veröffentlichte Kurve von Odyssey Clayworks brennt mit etwa zweieinhalb Zoll geöffnetem Schieber bis Kegel 012, reduziert dann etwa fünf Minuten lang stark und schiebt den Schieber danach schrittweise zu, um eine ansteigende Reduktion von etwa 60 bis 80 F pro Stunde bis Kegel 04 zu halten, eine Strecke von etwa vier Stunden. Danach wird der Schieber geöffnet, und der Ofen steigt bis zur Endtemperatur. Kleine Bewegungen zählen: Ein Achtel Zoll am Schieber reicht, um die Flamme am Schauloch zu verändern.
Solche Zahlen gehören zu diesem einen Ofen. Kaminhöhe, Brennertyp, Ofenvolumen und das Wetter am Brenntag verschieben sie alle. Übertragbar ist die Form des Brandes: durch das Ausbrennen oxidieren, durch die Mitte reduzieren, oben entscheiden.
Wie sieht eine Gasbrandkurve in der Praxis aus?
Sie sieht eher aus wie eine Folge von Entscheidungen als wie eine Liste von Segmenten. Der schriftliche Plan legt Zielwerte und ein ungefähres Tempo fest, und eine Person stellt Brenner und Schieber ein, um sie zu erreichen, während sie die Flamme an den Schaulöchern und die Kegel durch das Guckloch beobachtet. Der folgende Ablauf ist typisch für einen Reduktionsbrand bei Kegel 10.
- Vorheizen und Schmauchen. Niedrige Brennerstufe über Nacht oder mehrere Stunden bei feuchter oder dicker Ware, mit geöffnetem Schieber, damit die Feuchtigkeit entweichen kann.
- Oxidierender Anstieg. Volle Luftzufuhr während des Kohlenstoffausbrands, etwa 573 bis 1291 F, damit der Scherben Sauerstoff hat, während die organischen Bestandteile entweichen.
- Scherbenreduktion. Beginnen, wenn der niedrige Leitkegel umfällt, üblicherweise Kegel 012 bei etwa 1582 F, und eine ansteigende statt einer stockenden Reduktion halten.
- Reoxidieren oder abmildern. Um Kegel 04, bei etwa 1945 F, öffnen viele Töpfer die Luftzufuhr, bevor sie sich auf die Reduktion einstellen, die sie für die Glasuren wollen.
- Glasurreduktion und Anstieg zur Endtemperatur. Erst den Leitkegel beobachten, dann den Zielkegel. Eine Haltezeit am Ende gleicht den Ofen aus.
- Abschalten. Schieber und Brenneröffnungen schließen, um das Abkühlen zu verlangsamen, denn ein Gasofen verliert Wärme schneller über den Abzug, als ein Elektroofen sie durch die Wand verliert.
Vergleichen Sie das mit einem Elektroprogramm: fünf oder sechs Segmente, einmal eingegeben und immer wieder verwendet. Die Gasvariante belohnt Aufmerksamkeit und liefert Oberflächen, die ein Elektroofen nicht erzeugen kann. Die Elektrovariante belohnt sorgfältige Aufzeichnungen und liefert an einem Dienstag dasselbe Ergebnis wie an einem Freitag. Keine ist grundsätzlich besser, und viele Werkstätten betreiben beide.
Was kann ein Regler in welchem Ofen leisten?
Im Elektroofen alles außer den Kegel beurteilen. Der Regler fährt Aufheizraten, Haltezeiten und Abkühlsegmente ab und schaltet bei einer Temperatur oder einem Kegelbrennprogramm ab. In einem Gasofen kann ein Regler die Brenner auf eine Temperaturkurve hin steuern, aber er kann die Atmosphäre weder sehen noch einstellen, und genau sie macht aus einem Reduktionsbrand erst einen Reduktionsbrand.
- Elektro, das kann ein Regler: mehrstufige Aufheizraten, eine Haltezeit zum Vorwärmen, eine Haltezeit bei der Endtemperatur, ein Absenken und Halten, programmiertes Abkühlen und wiederholbares Brennen ohne Aufsicht im Rahmen dessen, was Ihr Handbuch erlaubt.
- Elektro, das kann ein Regler nicht: Wärmearbeit messen. Ein Kegelbrennprogramm arbeitet mit einem Thermoelement und einer Tabelle des Herstellers, nicht mit einem Kegel in Ihrer Ladung.
- Gas, das kann ein Regler: eine Ziel-Aufheizrate an den Brennern halten, die Temperatur aufzeichnen und Ihnen eine gleichbleibende Grundlage geben, auf der Sie reduzieren.
- Gas, das kann ein Regler nicht: die Flamme beurteilen, den Schieber einstellen oder Ihnen sagen, ob der Ofen tatsächlich in Reduktion ist. Eine Sauerstoffsonde misst es, entscheiden muss weiterhin ein Mensch.
- Beide: Ein Thermoelement altert und driftet, und es misst die Luft in seiner Nähe, nicht die Ware. Kontrollkegel zeigen, was wirklich passiert ist.
Was lässt sich zwischen beiden übertragen?
Die Physik und der Großteil der Form der Brennkurve. Vorwärmen, Ausbrennen organischer Bestandteile, behutsames Durchlaufen der Quarzinversion, Verlangsamen der letzten Annäherung an den Kegel und kontrolliertes Abkühlen spielen in beiden Öfen eine Rolle. Kegel zeigen in beiden dasselbe an. Der Schrühbrand ist nahezu identisch, weshalb viele Gaswerkstätten im Elektroofen schrühen.
Auch das Brenntempo lässt sich übertragen. Eine langsame Annäherung auf den letzten Metern lässt die Wärmearbeit in beiden Öfen schon bei einer niedrigeren Endtemperatur nachkommen, denn ein Kegel reagiert auf die Zeit ebenso wie auf die Grade. Deshalb veröffentlicht Orton Temperaturäquivalente zu einer Aufheizrate für die letzten 180 F des Brandes, und deshalb deckt dieselbe Kegelnummer eine Spanne von mehr als 100 F ab.
Das Abkühlen lässt sich mit einem Unterschied übertragen. Ein Gasofen verliert Wärme über den Abzug und kühlt deshalb meist schneller ab als ein vergleichbarer Elektroofen, es sei denn, Sie schließen Schieber und Brenneröffnungen. Langsames Abkühlen für Glasureffekte ist in beiden möglich, nur mit anderen Stellschrauben. In welchem Ofen Sie auch brennen, der Brennkurven-Generator liefert Ihnen den Segmentplan als Grundlage, und die Kontrollkegel zeigen Ihnen, was die Ladung tatsächlich erhalten hat.
Erstellen Sie eine Brennkurve für Ihren Ofen
Wählen Sie Ihren Orton-Kegel, Schrüh oder Glasur und eine Geschwindigkeit, und drucken Sie dann die Aufheiz- und Haltekurve.