Оборудование охлаждающей системы
Промышленные агрегаты для плавления металла оснащены специальными системами охлаждения на антифризе или воде. Для оборудования этих важных установок в самодельных ТВЧ печках потребуются дополнительные затраты, из-за чего сборка может существенно ударить по кошельку. Поэтому лучше обеспечить бытовой агрегат более дешёвой системой, состоящей из вентиляторов.
Полезно знать: разновидности антифриза.
Воздушное охлаждение этими устройствами возможно при их удалённом расположении от печи. В противном случае металлическая обмотка и детали вентилятора могут послужить контуром для замыкания вихревых токов, что существенно снизит эффективность оборудования.
Правила использования
Опытным радиотехникам сборка индукционной печи по схемам своими руками может показаться лёгким занятием, поэтому прибор будет готов довольно быстро, а мастер захочет испробовать своё творение в деле
Стоит помнить, что при работе с самодельной установкой важно соблюдать технику безопасности и не забывать об основных угрозах, которые могут возникнуть во время эксплуатации инерционной печи:
- Жидкий металл и нагревательные элементы приспособления могут стать причиной сильных ожогов.
- Ламповые схемы состоят из деталей с высоким напряжением, поэтому во время сборки агрегата их необходимо поместить в закрытый бокс, исключив таким образом вероятность случайного прикосновения к этим элементам.
- Электромагнитное поле способно оказывать влияние даже на те вещи, что находятся вне короба установки. Поэтому перед включением прибора нужно убрать подальше все сложнотехнические устройства, такие как мобильные телефоны, цифровые фотоаппараты, MP3 плееры, а также снять все металлические украшения. Опасности подвергаются также люди с кардиостимуляторами: им ни в коем случаем нельзя пользоваться таким оборудованием.
Эти печи можно использовать не только для плавки, но и для быстрого нагрева металлических предметов при формовке и лужении. Меняя выходной сигнал установки и параметры индуктора, можно настроить прибор для конкретной задачи.
Для плавки небольших объёмов железа пойдут самодельные печки, эти эффективные устройства способны работать от обычных розеток. Прибор не занимает много места, его можно расположить на рабочем столе в мастерской или гараже. Если человек умеет читать простенькие электрические схемы, то ему не нужно приобретать подобное оборудование в магазине, ведь он сможет собрать небольшую печку своими руками всего за несколько часов.
Радиолюбители давно выяснили, что можно изготовить индукционные печи для плавки металла своими руками. Эти простые схемы помогут сделать твч установку для домашнего использования. Однако все описанные конструкции правильней будет назвать лабораторными инверторами Кухтецкого, так как самостоятельно собрать полноценную печку этого типа просто невозможно.
ДЕЛАЕМ МОЩНУЮ ПЛАВИЛЬНЮ — DIY
Хомяки приветствуют вас друзья!
Сегодняшний пост будет посвящен самодельной ювелирной плавильне, которая способна расплавить серебро, золото и даже медь! Несмотря на простую конструкцию в данном проекте оказалось очень много подводных камней с которыми нам предстоит разобраться. Пост обещает быть горячим, как чебуреки в летний разгар сезона.
Эта история начинается с того, что в один прекрасный день Саня «Химик» — человек легенда, предложил продолжить его проект по созданию тигельной печи для плавки металлов.
Говорит:
— Слушай, у меня есть готовый самодельный стакан, на, держи! Нет времени заниматься этой темой!
— Я, конечно же обрадовался глядя на этот шедевр и работа закипела.
Серый цвет тут из-за того, что он был заранее обмазан высокотемпературным герметиком. Нагревательная спираль моталась самостоятельно из фехрали, с помощью спицы и шуруповёрта. Короче полный «Хендмейд» так сказать.
Первое, что нужно было сконструировать для перепавшего кубка огня — это хороший термоизоляционный бокс, чтобы спираль зазря не нагревала воздух в помещении, что вызывало бы колоссальные теплопотери.
В качестве шубы была использована огнеупорная муллито-кремнеземистая плита от старой газовой колонки, возможная марка плиты МКРП-340 или ШПГТ-450. Материал уникален тем, что из-за своей пористости и малой теплопроводности, один сантиметр такого теплоизолятора в буквальном смысле способен остановить пламя газовой горелки. В общем режем этот каремат на куски, и с помощью напильника обрабатываем края, пытаясь, сделать что-то вроде теплоизоляционной чаши.
Укрепить чашу снаружи можно с помощью асбестовой ткани, которая заранее пропитывается жидким стеклом. Зачем это нужно?! Асбестовая тряпка в процессе данных процедур приобретает керамическую прочность, в то время, как, эта же ткань без обработки, рвется как старая простынь. Обматываем этой лапшой стакан и ждем пока она окончательно засохнет. Чашка получилась что нужно! Примеряем матрешку из стаканов. Все идет по плану.
Щели будущего термобокса забиваем огнеупорной кремнеземной ватой. Именно такой представлялась конструкция тигельного нагревателя, которая должна раскалять металл до температур свыше 1000 градусов.
Следующий этап — создание внешнего корпуса для плавильни. Вырезаем его из нержавеющей трубы для воздуховода, диаметром 140 мм. Резать нержавейку та еще задача, пару часов пришлось танцевать с бубном и ножовкой. Болгарочные диски для бормашины приходилось менять одну за одной, они мгновенно превращались в пыль и оседали на стенках моих легких. Пол дня работы жестянщиком и корпус начал приобретать внешний вид!
Снизу разместился черный пьедестал из стальной коробки купленной на местном радиорынке, внутрь которой вмонтирован распространенный PID — регулятор ReX-C100.
К нему подключается нагреватель и термопара, которую заранее нужно как-то вывести, чтобы она размещалась внутри термостакана. Сама чаша будет еще несколько раз укутана в термоизоляционную вату. Ни один лишний градус не должен покинуть стенки нашего устройства.
Печка практически готова. Единственное чего ей не хватает, это теплозащитного кожуха, чтоб при случайном контакте с корпусом не обжечь себе руки, язык или еще чего…
Теплозащиту будем делать из перфорированной кассеты для подвесных потолков, не помню откуда ее достал, но такого барахла у меня хватает! Отрезаем нужный кусок с помощью той же бормашины. Полученный лист сворачиваем в рулет и дальше все по накатанной.
PID — регулятор С-100. Есть множество производителей которые их выпускают. Данный вариант был рожден фирмой Berm. Уже не вспомню где его взял, но работает он спустя два года, как часы! Да-да, снимался материал за долго до того, как вы его увидели.
PID — регулятор управляет нагрузкой через так называемое твердотельное реле, с максимально допустимым током до 40 ампер. Полагаю, при такой реальной нагрузке у меня быстрее выгорит вся проводка в хате.
Какое устройство вы бы не собирали, предусматривайте хорошую электроизоляцию проводов. Не дай бог в процессе работы что-то замкнет, это будет катастрофа.
Подсоединяем питание! Синие провода — это сетевое напряжение, красный/черный — управление твердотельным реле. Зажимаем в клеммы термопару. Измеренное сопротивление нагревателя из фехрали вышло 62 Ом. Потребляемая мощность 737 Вт. Устройство выглядит довольно просто, что называется соедини проводами готовые модули.
Проверяем как это все работает. PID — регулятор С-100 работает напрямую от сети 220, внутри него имеется понижающий блок питания собственной электроники, удобно! После включения на индикаторе, видим две температуры. Та что сверху — это текущая, а та, что снизу — это значение которое вы можете изменить. Выставляем температуру в 150 градусов и регулятор стремительно начинает ее набирать. Замечательно! Собираем устройство, закручиваем шурупы и смотрим как все работает в сборе.
Предельное значение данного PID — регулятора по температуре, 1350 градусов. Так как это первое включение, выставим полку в 1100 градусов. При таких значениях должно плавится серебро.
Рядом у открытого окна стоит вентилятор и выдувает дым, который выходит с каолиновой ваты. Она покупалась новая и первая прокалка дело вонючее. Примерно через десять минут, печка вышла на режим. Внутри плавильни было видно раскаленное сердце вулкана, которое жаждет плавки металла.
За пару дней до съемок этих кадров, я попросил у одного хорошего знакомого инфракрасную камеру, чтоб можно было оценить теплопотери собранной тигельной плавильни. Как же я потом жалел об этом…
Знакомьтесь — это знаменитая инфракрасная камера Flir для подключения к мобильному телефону. У нее имеется встроенный аккумулятор на борту и две матрицы, одна из них инфракрасная, а вторая обычная для совмещения контуров наблюдаемых объектов из реального мира. Моему счастью не было предела. Чувствуешь себя пришельцем из фильма «Хищник»
За пару часов до начала нагрева плавильни, камеру нужно было зарядить, так как ее хватает от силы на час беспрерывной работы, при том что лежа на полке она довольно быстро саморазряжаеться. Но как только дело дошло до съемок, камера почему-то не захотела включатся. Ноль реакции на кнопку. Попытка еще одной зарядки ни к чему хорошему не привела. Тем временем печка вышла на режим 1100 градусов. Ковыряюсь с камерой и вижу что плавильня начала терять температуру 900…800…700, что-то явно пошло не так.
Пока я ковырялся с печкой, камера немного подзарядилась, но при подключении ее к телефону, кнопка включения по прежнему отказывается как либо реагировать. Почитав форумы, выяснилось, что это распространенная проблема и камеру нужно отправлять в сервисный центр. Данная проблема была связанна с контроллером заряда, который вышел из строя. Собираю документы и начинаю их изучать. На момент поломки гарантийный ремонт как бы был просрочен, но если зарегистрироваться на сайте Flir, гарантия продлевается еще на два года. В результате переписок с фирмой производителя, выяснилось, что ближайший гарантийный сервисный центр находиться в Эстонии и мне нужно ехать на какую-то ближайшую почту EMS. Хер с ним, подумал я! Камера не моя и стоит целое состояние, придется собираться в поход.
Некоторое время спустя. Что же у нас произошло с печкой? Внутри нее, похоже все прошло через ад! Все, что в процессе работы начало выгорать, осело толстым серым слоем на каолиновой вате.
Теперь рассмотрим ошибки, которые могут быть допущены при проектировании подобных устройств. Не нужно соединять провод с концом нагревателя через зажимную клеммную колодку из латуни. При температурах свыше 900 градусов она с большой вероятностью расплавиться. Основная проблема тут крылась в нагревателе из фехрали и термоизоляционном стакане.
Оказалось, что термостойкий герметик, которым был обмазан стакан, при высоких температурах вступил в реакцию с металлом спирали, вызвав его частичное окисление и разрушение. Выходит, что герметик стал неким флюсом, который разрушил защитную оксидную пленку фехрали и превратил спираль в хрупкие руины.
В общем, неделя работы потрачена. Ни печки, ни инфракрасной камеры. Черная полоса…
Накидываю стакан и заказываю с Китая специальный термоизоляционный стакан вместе с графитовым тиглем для индукционной плавки. Да и вообще, он подойдет для любой плавки.
Саня «Химик», узнав про аварию в процессе испытания установки незамедлительно намотал еще один ТЭН из фехрали, чтобы можно было продолжить эксперименты. Прям респект за оперативность. Стакан сам по себе представляет керамику на основе оксида алюминия. Единственное чего тут не хватает, это каких-то пазов чтобы нагреватель не ползал туда-сюда. Рисуем спираль маркером, а затем с помощью шлифовочного камня и бормашины бурим каналы и наматываем в натяжку спираль. Так выглядят основные отличия нового и старого стаканов.
Помещаем его в термоизоляционный бокс из старых плит от газовой колонки. Все лишние щели забиваем каолиновой ватой. На этот раз припаиваем концы нагревателя с помощью серебросодержащего припоя. Обожаю работу с огнем и высокими температурами. Укутываем термостакан в одеяло и помещаем его обратно в корпус из нержавеющей стали. Повторяем процедуру сборки.
В процессе повторных испытаний, печка вышла на режим, поработала несколько минут и снова начала терять набранную температуру. Вы даже не представляете мои эмоции в этот момент #%@!&. А так все хорошо начиналось…
В отличии от предыдущего случая в комнате стоял отчетливый запах горелой изоляции. Раскрутив корпус, первым, что бросилось в глаза это прилипшие друг к другу провода. Что тут снова могло пойти не так?! При осмотре нагревателя стало понятно, что при работе он потерял свою пружинность и раскаленные витки сползли друг на друга, местами закоротились и в общем — это фиаско братан.
Тем временем на работе. В какой-то момент мне стало настолько не удобно, что попросту пришлось прятаться при виде человека, который одолжил мне свою инфракрасную камеру. Забегая наперед скажу, что ситуация с инфракрасной камерой затянулась на долгие пол года. Сервисный центр получил посылку в Эстонии на пятый день после моей отправки, а дальше началась бюрократия. То какие-то документы нужно было заполнить, то подождать пока камера появится на складе, то дождаться пока созвездие единорога станет в один ряд с общим парадом планет. В общем переписка с фирмой Flir продлилась целую вечность, до бесконечности и дальше. А когда весь этот ад закончился и новая камера пришла мне на почту, ее пришлось растамаживать и платить пошлину. Это хороший пример того, почему не стоит брать чужие вещи в пользование. Выводы про фирму Flir делайте сами.
Вернемся к нашей плавильне. Не смотря на то, что спираль обвисла как сопли, меня смутил тот факт, что нагреватель в одном месте был оборван. Любопытно. При детальном осмотре выяснился интересный момент. Каолиновая вата, как и тот высокотемпературный герметик при контакте с фехралью так же разрушает ее поверхностный защитный слой и превращает металл в какой-то порошок.
Уверен, многие спросят: почему не использовать нихром в этом деле? Отвечаю: потому что! У него более низкие рабочие температуры по сравнению с фехралью. Самое интересное, что покопавшись в архивах гугла, были найдены интересные фотки китайской плавильни, в которой наблюдались идентичные проблемы с нагревателем.
В общем, после долгих размышлений путь к вершинам триумфа был найден на просторах Алиэкспресс. Как было написано на сайте, это керамический нагреватель с внутренним регулируемым диаметром от 55 до 80 мм. Мощность нагревательного элемента 700 Вт.
Внутренний диаметр регулируется с помощью болта, который дает свободно двигаться этой конструкции туда-сюда. Внешний кожух выполнен из нержавейки. Вот только Китайцы забыли упомянуть, что тут применяется бериллиевая керамика, которая немного токсична если ее пилить напильником и жадно вдыхать. А вообще в 90-х это была бы хорошая альтернатива паяльнику. Допросы и подписание некоторых документов стали бы куда быстрее и практичней)
Внутреннее пространство между розовой керамикой и нержавейкой имеет тонкую прокладку из сладкой ваты. В этот момент у меня появились некие сомнения по поводу надежности данной конструкции, так как при детальном осмотре спирали нагревательного элемента в глаза бросилась мелкая пыль, которая тонкими волосками окутала все вокруг.
В некоторых местах, керамика, жадно пыталась сожрать вату, такое никуда не годиться. Еще меня удивила керамическая клеммная колодка, внутри которой находиться та самая латунь, которая даст течь при 900 градусах. Хотя нагреватель на сайте обещает набирать температуру до 1200 градусов. В голом виде конструкция нагревателя выглядит так: кирпичи из розовой керамики, внутри которой намотана спираль предположительно из фехрали, диаметром 0.4 мм. Сейчас нам нужно избавится от любых намеков пыли, которую оставила теплоизоляционная вата.
Делать это будем с помощью спиртобензина и ультразвуковой ванны, разработка которой длиться уже третий год. Мощность излучателя тут 100 Вт. Имеется нагрев, дегазация, регулировка мощности, обдув силовых элементов, два вида защиты от перегрева и многое другое, включая сенсорное управление.
Так как спиртобензин имеет низкую плотность, при извлечении нагревателя, жидкость превращается в беспрерывную струю фонтана, которая так и ждет пока кто-то рядом зажжет спичку, шутка. После ультразвуковых процедур, помещаем нагревательный элемент обратно в нержавеющий кожух. Вату которая там была — выкидываем в мусор!
Забегая на перед, скажу, что размещение термопары прямо у стенок графитового тигля скорее всего приведет к аварийным ситуациям, связанных с инертностью передачи тепла от нагревателя. Когда у стенок графитового тигля температура будет 1000 градусов, фехраль вокруг стакана из оксида алюминия может достичь температур в 1300 градусов и ненароком расплавить самого себя при любом удобном случае. Чем ближе будет термопара к нагревательному элементу, тем лучше.
Помещаем внутрь нагревательного элемента термостойкий стакан и хорошенько фиксируем его с помощью стягивающего болта. Дальше повторяем ту же самую процедуру, которая была ранее, окутываем в шубу внутренности и помещаем их обратно в нержавеющий корпус.
Спустя пол года тигельная плавильня приобрела тот внешний вид, который сейчас представлен на ваших экранах. Через несколько дней после съемок этих кадров, ко мне наконец-то приехала новая инфракрасная камера, которая способна сломаться от малейшего дуновения ветра. Наверное стоило бы одеть антистатические перчатки и шапочку из фольги, а то мало-ли…
Как говорил Саня «Химик», графитовый тигель перед началом плавки нужно забурить. Следуем инструкции и засыпаем буру. Она защищает поверхность металла от различных видов окисления, создавая своеобразную стекловидную пленку вокруг раскаленной жидкой капли. Так же она защищает внутренние стенки графитового тигля от выгорания на кислороде. Подготовим несколько слитков серебра для переплавки.
Плавильня вышла на режим. На инфракрасной камере хорошо видны места максимальных теплопотерь, они, в основном идут через крепежные стойки которые держат термозащитный кожух. Температура в этих местах не превышает сотни градусов. Термоизоляция корпуса вышла настолько удачной, что крышку плавильни можно спокойно трогать рукой, она такая тепленькая. При этом, внутри все разогрето до бела!
И так, момент истины. Печка проработала в режиме 1100 градусов примерно 40 минут. Нагрев держится стабильно. Помещаем в раскаленное сердце кусочек серебра и наблюдаем как оно плавиться на глазах , как будто глаз Саурона смотрит тебе в душу)
Берем специальные щипцы для тиглей с Алиэкспресс и ловким движением выливаем содержимое в графитовую форму для ювелирных слитков. Повторяем процедуру плавки несколько раз, чтобы убедиться, что китайский нагреватель исправно работает в режимах тех температур, которые были указаны на сайте. Эксперименты с серебром продолжались день и ночь.
После бесконечного количества переплавок одного и того же серебра, мне стало интересно, способна ли самодельная плавильня, собранная буквально из говна и палок на коленке, расплавить медь, температура плавления которой 1085 градусов. В качестве металла были использованы огрызки силового промышленного провода сечением в 4 квадрата, вроде как металл в таких изделиях применяют достаточно чистый и с минимальными примесями легирующих элементов.
За 20 минут при температуре 1150 градусов медь абсолютно не расплавилась. Отдельные огрызки провода едва попытались прилипнуть друг к другу с помощью буры, не более. Этот результат нам не подходит по двум причинам. Первая — это интерес узнать максимально критические температуры китайского нагревателя, вторая — победить медь любой ценой.
Выставляем на PID — регуляторе максимально возможную температуру в 1300 градусов и оставляем это блюдо тушиться на большом огне. Через 15 минут в комнате стоял отчетливый аромат жареной меди — это пахла проводка в стенах моей хрущевки. Шучу, в хрущевках по умолчанию алюминиевые провода. В общем, медь расплавилась и приобрела красивую каплю в выемке графитовой формы для ювелирного дела. Выварив слитки в лимонной кислоте у нас получилось 2 красивые капли металла.
Забегая на перед, скажу, что в печку можно помещать абсолютно любые тигли для различных технических задач. Будь то выпаривание кристаллической воды из медного купороса для попыток получение безводного спирта и до приготовления жареной картошки. Тут все будет зависеть от вашей фантазии.
Тигель из оксида алюминия способен выдержать температуры в 1800 градусов, кварцевый тигель 1750 градусов, а фарфоровый тигель с крышкой до 1200 градусов. Картошка, в этих случаях наверняка превратиться в углерод. Как и масло в котором она жарилась.
Графитовые тигли хороши тем, что они работают при температурах свыше 2000 градусов, при этом у них есть один существенный минус. Графит выгорает в атмосфере кислорода при большом нагреве, и работать тут нужно либо в вакууме, либо в среде защитного газа.
При выборе обязательно нужно обращать внимание на зернистость графитовой крошки. Через мои руки прошло два вида тиглей, один из них рассыпался буквально на глазах после 10-ти переплавок серебра. Крупная крошка — это еще та гадость.
Для справки. Съемка этого выпуска, как и полагается традициям канала заняла 3 месяца. Из-за постоянных технических неисправностей с инфракрасной камерой и прочими трудностями, этот выпуск осел в донных отложениях жесткого диска и вышел спустя 2 года после съемок. Обычное дело, учитывая что за кадром происходит съемка десятка следующих выпусков на разные темы.
Благодарю Саню «Химика» за подаренный нагреватель, который в итоге не заработал, но привел к получению бесценного опыта в процессе экспериментов. Так же хочу высказать огромную благодарность Вованчику, который с пониманием отнесся к поломке камеры, проблема которой возникла из-за криворуких инженеров компании Flir и такой же службы поддержки, кормившей меня завтраками в течении полугода. За это время у меня хомяки трижды успели размножиться!
Сегодняшняя ювелирная плавильня по себестоимости обошлась примерно в 100 баксов. Для сравнения: предыдущий выпуск про самогонным аппарат обошелся в +1000 баксов, а разработка первого прототипа ультразвуковой ванны в +4000 зеленых, не говоря уже о затраченом времени. Создание любых сложных устройств, требует непростых технических решений с немалыми финансовыми вложениями. Это уже молчу про время, которое у всех нас и так ограничено. Каждый пусть решает сам, на что его потратить. Жизнь — как говориться одна.
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram
Особенности технологического процесса
Тигель — это тугоплавкая емкость для разогрева металла. Используются изделия из таких материалов:
- Фарфор.
- Сталь.
- Чугун.
- Корунд.
В бытовых условиях применяется готовый тигель или емкость из широкой железной трубы. Чтобы изготовить ее, потребуется болгарка и сварочное оборудование. Объем тигля выбирается индивидуально, емкость прогревается равномерно, измельченный металл плавится в результате теплопередачи.
Перед термообработкой нужно уменьшить температуру плавления, чтобы состояние металла менялось быстрее. Для этого алюминий дробят на мелкие фрагменты. Воспламенение или окисление происходит часто после такого измельчения. Состояние образовавшегося оксида алюминия меняется при более высоких температурах. Это вещество удаляется вместе с другими шлаками после переплавки основного металла.
В процессе термообработки придется избегать попадания жидкости в тигель. Резкое испарение воды становится причиной взрыва. При погружении металла в емкость необходимо убедиться в том, что на нем отсутствует влага. Чаще всего плавят алюминиевую проволоку. Сначала материал делится на фрагменты ножницами, затем сдавливается пассатижами. Такой способ позволяет предотвратить воздействие кислорода на металл. Если нет необходимости в получении деталей высокого качества, измельчать сырье не нужно.
Как расплавить алюминий дома?
Алюминиевые и дюралевые отходы нетрудно расплавить буквально в домашних условиях. И для этого не нужно строить доменные печи, создавать тягу, как это принято в соответствии со стандартными условиями.
Плавим алюминий в половнике
Автор метода плавления алюминия на газовой плите использует в качестве тигля половник из нержавейки. Температура плавления алюминия 660 градусов. Газовая плита не может обеспечить такого нагрева.
Сначала, в течение 15-ти минут тигль с содержимым прогревается, затем включается газовая горелка, которая обеспечивает температуру, нужную для плавления алюминия. Готовые плавильные печи в этом магазине.
Товары для изобретателей.
Изготовление тигля из глины
Можно изготовить тигель из шамотной глины. Это недорогой вариант и к тому же обладающий высокой стойкостью к большим температурам. Такую глину используют при кладке печей и ее можно купить в любом строительном магазине. Шамотная глина способна выдержать температуру до 1600 градусов по Цельсию.
Итак, понадобится шамотная глина (продается в мешках в строительных магазинах), жидкое стекло (продается там же) и молотый шамот. Его можно купить или изготовить из шамотного кирпича.
Для того чтобы сделать смесь, из которой в будущем будет вылеплен тигель, берется 7 частей глины, 3 части шамота и на литр сухой смеси 10 ложек жидкого стекла. Смешивается шамот и глина до однородного состояния. После этого потихоньку доливается вода. Чтобы не испортить заготовку можно часть смеси отсыпать, а в случае большого количества воды — добавить сухого порошка. Месить нужно до момента, когда глина перестанет липнуть к рукам.
Только после того, как будет замешана глина нужной консистенции, можно добавлять стекло. При добавлении стекла нужно тщательно все вымешивать до состояния, когда глина перестанет трескаться. Лучше всего в ком глины добавить стекло и раскатать в рулон, потом несколько раз сложить и повторять процедуру до тех пор, пока не перестанет трескаться. Материал для тигля готов. До того момента когда он будет использован, хранить нужно в нескольких слоях целлофана.
Глина есть, теперь чтобы изготовить тигель нужно взять форму, самый простой способ – это использование гипсовой формы. Как сделать такую форму можно найти на любом сайте по лепке из гипса. Итак, непосредственно изготовление тигля.
Перед началом лепки нужно отбить весь воздух из глины, для этого на пол можно постелить газету и несколько раз с силой бросить ком на него, раз десять будет достаточно. Теперь берется ком глины и тщательно вминается в дно формы, после этого небольшими комочками формируются стены изделия. Их толщину можно контролировать по краю формы
Очень важно тщательно приминать глину к форме, чтобы там не образовалось воздушных подушек. После того как тигель вылеплен, нужно сделать ровной внутреннюю поверхность
Для этого достаточно смочить глину водой.
После этого наступает момент сушки. Форма с глиной помещается картонную коробку и накрывается крышкой. Часов через семь вся вода из глины испарится и форма будущего тигля немного «сядет», так что достать ее из формы не особо сложно. После этого тигель продолжает сушиться в той же коробке, по мере сушки все дефекты сами собой устранятся и горшочек приобретет серый окрас. Иногда могут появиться небольшие трещинки. Их можно замазать мокрой глиной. Далее горшки обжигаются при температуре 800 градусов в муфельной печи. После обжига тигель готов к использованию.
Устройство тигельной печи
Индукционная плавильная печь состоит из каркаса, индуктора, камеры нагрева, механизма наклона, вакуумной системы. Агрегат не имеет сердечника, в нем цилиндрический плавильный тигель размещается непосредственно в полости индуктора. Смесь исходных материалов плавится в тигле под воздействием электромагнитной энергии. Все компоненты заключаются в кожух – этот каркас обеспечивает жесткость конструкции, предотвращает рассеивание мощности.
Внешний вид индукционной плавильной печи
Более простыми являются схемы тигельных печей, функционирующих на базе твердого топлива, к примеру, на древесном угле – их легче выполнить своими руками из подручных материалов. Корпус из металлического цилиндра укрепляется огнеупорным слоем из бетона или шамотной глины с песком. В эту шахту впоследствии помещают топливо. Сверху устанавливают тигель, например, чайник, консервную банку с толстыми стенками, любую крепкую емкость из нержавейки.
В нижнем секторе шахты присутствует отверстие, предназначенное для подачи воздуха, здесь же расположено решетчатое основание. Эти элементы позволяют поддерживать процесс горения, менять температуру. Лишний воздух выводится через заслонку. Для нагнетания обычно используют трубу пылесоса или фен.
Тигельные печи, предназначенные для единовременного плавления более 10 кг алюминия, оснащают крышкой, чтобы металл равномерно прогревался. Все элементы примитивных моделей выполняют из чугуна или стали – эти материалы не деформируются при нагревании в кустарных условиях.
Базовые типы отражательных печей
Базовыми типами газовых отражательных печей для плавления алюминия являются [1]:
- Отражательные плавильные печи с сухим подом (dry hearth reverberatory furnaces), в которых металл перед тем, как расплавлять, подогревают на входном наклонном поде (рисунок 1).
- Отражательные плавильные печи ванного типа (wet bath reverberatory furnaces), в которых металл загружается прямо в алюминиевый расплав, обычно без предварительного подогрева (рисунок 2).
- Шахтные плавильные печи (stack (shaft) furnaces) отличаются повышенной энергетической эффективностью, так как они используют тепло отходящих газов для подогрева загруженной алюминиевой шихты (рисунок 3). Шахтные печи являются модифицированной версией отражательных печей
Рисунок 1 – Газовая отражательная плавильная печь с сухим подом [2]
Рисунок 2 – Газовая отражательная плавильная печь ванного типа [3]
Рисунок 3 – Газовая шахтная плавильная печь [4]
Еще одним типом газовых печей являются тигельные печи, которые применяются при небольших объемах литья, а также для специальных сплавов. Эти печи требуют отдельного рассмотрения.
Классификация муфельных печей
По типу нагревательных элементов муфельные печи подразделяют на:
- электрические;
- газовые.
По предназначению они делятся на:
- для плавки металла;
- для обжига керамики;
- для плавки стекла;
- для закалки металла;
Бывают также промышленные и самодельные муфельные печи.
Промышленная муфельная печь с автоматикой
Но печи, работающие на газу сделать в домашних условиях невозможно, хотя газ и дешевле электричества, так как подобные эксперименты запрещены законодательством. Электрическое управление печью обеспечивает удобство регулирования температурного режима.
По конструктивному типу муфельные печи делят на:
- горизонтальные (наиболее простые);
- вертикальные или горшкового типа;
- колпаковые;
- трубчатые.
Нагрев может производиться в воздушной среде, в вакууме или в газовой среде. В домашних условиях есть возможность только для конструирования печи с термической обработкой изделий в воздушной среде.
При самостоятельном выполнении муфельной печи ей можно придать желаемую форму и объем, оформить ее в подходящем для интерьера стиле.
Основные части конструкции
- Внешняя часть печи, оболочка (корпус).В качестве корпуса для будущей муфельной печи удобно использовать вышедшую из употребления газовую плиту, точнее духовку от нее или электрическую печку. Для их использования демонтируют все пластиковые детали. В случае, когда нет возможности использовать такие варианты корпуса, его сваривают из листового металла (толщина не менее двух миллиметров).
- Теплоизоляционный слой. Эта часть конструкции крайне важна. От ее качества зависит КПД печи и теплопотери, которые она понесет. Внутренний слой термоизоляции – это огнеупорный (шамотный) кирпич, способный выдержать температуру до одной тысячи градусов.
- Внешний слой, сокращающий потери тепла в окружающее пространство, прокладывают из перлита или базальтовой ваты. Асбест использовать небезопасно, при его нагревании происходит выделение в атмосферу канцерогенных веществ.
- Элементы, непосредственно нагревающие рабочее пространство. Нагревательными элементами внутри муфельной печи служат спирали, скрученные из нихромовой или фехралевой проволоки. Толщина 1 мм. Нихромовая (никель-хромовая) проволока очень пластична и устойчива к коррозии.
- Фехралевая (алюминий, хром, железо) проволока несколько дешевле из-за отсутствия в составе алюминия и также обладает необходимыми свойствами для ее применения в муфельной печи.
Список материалов и инструментов для сборки конструкции
- болгарка (машинка для шлифовки и резки материалов) с отрезными кругами для металла;
- сварочный аппарат;
- листовая сталь толщиной >2мм;
- металлические уголки;
- шамотный огнестойкий кирпич;
- огнеупорная смесь;
- силикон термостойкий;
- базальтовый термоизолятор (вата, плотностью 200 кг/м3) или перлит;
- защитные очки и респиратор;
- нихромовая (фехралевая) проволока сечением 1 мм;
- кусачки или ножницы по металлу.
Изготовление устройства
В данном случае мы расскажем, как сделать вертикальную муфельную печь для обжига керамики своими руками.
Для этого вам понадобятся следующие инструменты:
- углошлифовальная машина (болгарка) и 1-2 круга;
- электро-дуговая сварка и электроды;
- слесарный инструмент, в том числе кусачки;
- 2-миллиметровая нихромовая проволока.
и материалы:
- 2,5 мм стальной лист или корпус б/у духовки;
- уголок;
- арматура;
- базальтовая вата;
- огнеупорный шамотный кирпич;
- огнеупорный раствор;
- герметик силиконовый.
Плавка металла в домашних условиях
Уже давно мужчины стали думать о том, как создать собственную печь для плавки металла в домашних условиях. Она должна быть портативной и соответствовать всем условиям. На производстве установлены печи для плавки большого количества металла. В домашних условиях можно собрать печь для плавки до пяти килограмм алюминия. Рассмотрим, как сделать плавильню в домашних условиях.
Плавка металла в домашних условиях
Оборудование и материалы, которые понадобятся
Для того, чтобы произвести плавку металла необходимо купить следующие компоненты для изготовления:
- огнеупорный кирпич;
- гвозди;
- трансформатор;
- медный провод;
- графит;
- слюда;
- асбестовые и цементные плитки;
- газовая горелка;
- тигель.
Размеры будут варьироваться от желания собирающего ее. Лучше создать небольшую печь для переплавки металлов, если вы хотите ее использовать только для своих нужд. Вы потратите меньше времени на ее изготовление, и на разогрев ее будет тратиться малое количество киловатт. Если вы делаете ее на солярке или на угле, то не забудьте про установку теплоизоляции и поддува воздуха.
Самодельные тигели
В электропечи плавятся такие металлы, как железо, никель, олово, медь. Напряжение на выходе в электропечи должно быть больше, а значит и расстояние между электродами будет увеличиваться. Щетки от электромотора подойдут вместо электродов.
Пошаговая инструкция
Как сделать плавильную печь в домашних условиях -прочтите в следующей инструкции:
- Устанавливается высокочастотный генератор переменного тока.
- Обмотка в виде спирали. Изготавливается из медной проволоки.
- Тигель.
Все эти элементы помещаются в один корпус. Чашечка для плавления помещается в индуктор. Обмотка подключается к источнику питания. Когда включается ток, то появляется электромагнитное поле. Образовавшиеся вихревые токи проходят сквозь метал в чашечке и нагревают его. Происходит плавление.
Самодельная муфельная печь
Положительные свойства индукционной печи в том, что при переплавке металлов получается однородный расплав, не испаряются легирующие компоненты, а плавление происходит довольно быстро. К тому же установка такой печи не вредит экосистеме и безопасна для использующего ее.
Охлаждение можно сделать с помощью вентилятора. Только последний должен располагаться как можно дальше от печи, иначе обмотка его будет служить дополнительным замыканием вихревых потоков. Это понизит качество плавления.
Печь из колесного диска
Особенности плавления некоторых металлов
Для того, чтобы расплавить металл в домашних условиях этот элемент необходимо поместить в небольшую чашечку или тигель. Чашка с материалом вставляется в печь. Затем начинается его плавка. Чтобы расплавить драгоценные элементы их помещают в ампулу из стекла. Для того, чтобы сделать сплав из нескольких компонентов следуют такой инструкции:
- Вначале в чашечку для плавления кладется тугоплавкий элемент – медь или железо.
- Затем кладется более легкоплавкий компонент – олово, алюминий.
Плавка алюминия в самодельной печи
Сталь является тугоплавким материалом. Ее температура плавления составляет тысячу четыреста градусов по Цельсию. Поэтому, чтобы расплавить сталь в домашних условиях надо следовать следующей инструкции:
- Для плавки стали в домашних условиях ввести дополнительные регенераторы. Если печь работает на электричестве, то используется электроэнергия.
- При индукционном нагреве добавляются шлаки. Они увеличивают быстроту плавки.
- Постоянно вести наблюдение за показаниями приборов. Если необходимо, то понижать температуру плавления, переходя на более умеренный режим.
- Всегда верно определять готова ли сталь к работе или к плавлению. Выдерживать все вышеперечисленные шаги. Только тогда металл на выходе будет качественного изготовления.
Плавка металла
Для плавки железа в домашних условиях печь необходимо заранее прогреть. Вначале помещается крупный кусок, а потом мелкие. Железо необходимо вовремя переворачивать. А правильно расплавленный металл будет иметь шаровидную форму.
Если вы собираетесь сделать бронзу, то вначале необходимо поместить в лунку для плавления медь. Так как этот компонент более тугоплавкий. Когда медь расплавилась добавляется олово.
Ни в коем случае нельзя плавить такие элементы, как кадмий, свинец или цинк. При выгорании они образуют ядовитый дым желтоватого цвета.
А при плавке алюминия, олово или железа необходимо соблюдать неспешность. Расклепывать медленно и делать это надо небольшим молотком. Часто нагревайте материал до покраснения и остужайте в холодной воде. Только тогда вы получите идеальный сплав на выходе.
, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Расход газа газовых плавильных печей
Расход газа во время работы плавильных печей зависит от газовой горелки. На газовых термических печах устанавливаются горелки низкого и среднего давления. Правильно выбранная газовая горелка должна обеспечивать:
- подвод в зону горения требуемого количества газа и воздуха;
- хорошее перемешивание шихты;
- полное сжигание газа при минимальном коэффициенте избытка воздуха;
- хороший теплообмен внутри плавильного узла, исключающий локальные перегревы;
- устойчивую работу в необходимом диапазоне изменения теплопроизводительности.
Расход газа при плавки 1 тонны шихты меди или алюминия составляет от 60 до 100 м3/час.
Изготовление муфеля
Чтобы самостоятельно сконструировать муфельную печь, в первую очередь стоит сделать огнеупорную камеру. Не каждый материал подойдет для этих целей. Специальную камеру можно изготовить из шамотного кирпича. Он отлично подойдет как для прямоугольной, так и для цилиндрической печи. Правда, в форме цилиндра выложить кирпичи довольно сложно. Для этого необходимо вырезать при помощи болгарки одинаковые трапеции. Для небольшой печи понадобится около 7 кирпичей.
После стоит соединить их вместе при помощи проволоки, а также проверить, чтобы они плотно состыковывались. Неровности можно также подкорректировать при помощи болгарки. Далее следует выложить кирпичи в ряд и сделать несколько канавок для проволоки, которая в будущем будет нагревательным элементом
Важно сделать канавки таким образом, чтобы проволока нигде не соприкасалась. Для этого стоит на одном из кирпичей разместить углубления под наклоном
Канавки должны быть шириной в 7-8 миллиметров, расстояние между ними – не менее 2 сантиметров.
Соединяются кирпичи при помощи термостойкого клея. Также можно использовать смесь из глины, порошка шамотного кирпича и кварцевого песка.
Для изготовления муфеля подойдет и обычная глина, так как самодельная печь не будет работать с экстремальными температурами. Глина нуждается в предварительной обработке. Из картона или листа фанеры сконструируйте небольшой прямоугольник, который по размерам будет совпадать с задуманной муфельной камерой. Обязательно подсчитайте по размерам, будет ли данная камера свободно помещаться в корпус печи.
Макет камеры стоит покрыть снаружи глиной толщиной в несколько сантиметров. Глина должна высохнуть в течение 5 дней. После обязательным действием является обжиг глиняной конструкции. Лучше всего обжигать материал в угольной печи, так как необходима температура не менее 700 градусов. Если все условия будут соблюдены, получится достаточно прочная и огнестойкая камера.
Лабораторные шахтные печи SNOL
Это оборудование с температурой нагрева до 900 градусов – незаменимая вещь в любой лаборатории. Конструктив рабочей камеры позволяет безопасно работать с тяжелыми керамическими и металлическими изделиями, а также производить равномерный нагрев, не теряя лишнюю энергию и тепло. Габариты и формфактор устройства позволят без труда разместить его в небольшом помещении, а широкий выбор дополнительной периферии, включая вытяжные шкафы и стеллажи, открывает множество возможностей для кастомизации, позволяя настроить процесс под индивидуальные требования лаборантов.
Лабораторная шахтная печь SNOL 10/900
Ярким представителем этого семейства является печь SNOL 10/900. Относительно компактное устройство, размером 860х750х800 мм сможет разместиться даже в самой маленькой лаборатории, а рабочая сеть 220 вольт избавит от проблем с подключением.
Основные характеристики:
- Размеры рабочей камеры 150х150х450 мм позволят проводить исследования над деталями, длиной до 45 см.
- Вертикальная загрузка предотвратит деформацию длинных цилиндрических образцов.
- Мощность нагревательного элемента 4,5 кВт – максимально возможная для двухфазного подключения, благодаря чему содержимое камеры нагревается в минимальные сроки.
Печь для плавки алюминия своими руками: как сделать печку с тигелем для металла
В этой статье объединено много различных пошаговых инструкций, которые помогут вам сделать отличный тигель для плавки алюминия. Это займет всего пару дней и немного денег.
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
В процессе плавки алюминия в домашних условиях вы столкнетесь с огнем и расплавленным металлом. Не пренебрегайте средствами безопасности и спецодеждой. Ответственность за любые причиненные травмы лежит исключительно на вас! Я не имею к этому никакого отношения.
Характеристики
Чистота материалов определяет температуру их плавления. Алюминий пригоден для проведения разных технологических процедур, благодаря небольшому весу и хорошей пластичности. При высокой температуре происходит взаимодействие с кислородом.
На поверхности металла возникает оксидная пленка, которая защищает его от коррозии и окисления. Плавление алюминия способствует изменению структуры вещества, поэтому защитное покрытие полезно для него.
Усадка и дополнительное внутреннее напряжение появляется при резком охлаждении.
Особенности технологического процесса
Тигель — это тугоплавкая емкость для разогрева металла. Используются изделия из таких материалов:
- Фарфор.
- Сталь.
- Чугун.
- Корунд.
В бытовых условиях применяется готовый тигель или емкость из широкой железной трубы. Чтобы изготовить ее, потребуется болгарка и сварочное оборудование. Объем тигля выбирается индивидуально, емкость прогревается равномерно, измельченный металл плавится в результате теплопередачи.
Перед термообработкой нужно уменьшить температуру плавления, чтобы состояние металла менялось быстрее. Для этого алюминий дробят на мелкие фрагменты. Воспламенение или окисление происходит часто после такого измельчения. Состояние образовавшегося оксида алюминия меняется при более высоких температурах. Это вещество удаляется вместе с другими шлаками после переплавки основного металла.
В процессе термообработки придется избегать попадания жидкости в тигель. Резкое испарение воды становится причиной взрыва. При погружении металла в емкость необходимо убедиться в том, что на нем отсутствует влага.
Чаще всего плавят алюминиевую проволоку. Сначала материал делится на фрагменты ножницами, затем сдавливается пассатижами. Такой способ позволяет предотвратить воздействие кислорода на металл.
Если нет необходимости в получении деталей высокого качества, измельчать сырье не нужно.
Технологию литья придется смоделировать самостоятельно при необходимости получить расплавленный алюминий в бытовых условиях. Материал предварительно очищается от грязи, примесей, шлаков.
Крупные заготовки делятся на несколько малых фрагментов. Метод отливки требует соблюдения инструкции: для плавки металла используется самый удобный способ. Шлак удаляется с поверхности текучего вещества.
Жидкий алюминий наливают в форму, которая разбивается после затвердевания.
Использование тигеля и вспомогательного оборудования
Предыдущий способ хорош, но банка больше одного раза не способна выдержать и может прогореть. В этом случае есть риск разлития металла на горелку.
Чтобы несколько раз работать в печи рекомендуется подготовить особую емкость – тигель. Он выполняется из стали. Вполне можно пользоваться отрезком трубы, у которой заварено дно.
Неплохое устройство получается если использовать обрезанный огнетушитель или небольшой кислородный баллон с овальным профилем.
При этом стоит предусмотреть наличие бокового желоба для сливания расплавленного алюминия.
Дополнительные функции газовых печей
Каждый из этих трех базовых типов печей может иметь дополнительные опции, а также элементы, характерные для других типов печей, например:
- все три типа печей могут иметь наружные колодцы для загрузки в расплав измельченной шихты, например, стружки;
- печи с наклонным подом и шахтные печи могут иметь дополнительные загрузочные окна для загрузки шихты непосредственно в расплав;
- ванные печи и шахтные печи могут иметь на входе в печь широкий порог или короткий наклонный под для предварительного прогрева слитков и массивного, например, пакетированного лома, а также для удобства съема шлака с поверхности расплава;
- все типы печей могут иметь систему перемешивания расплава, как в загрузочном колодце, так в ванне алюминиевого расплава.
Виды тигельных печей
В основу классификации обычно закладывается вид энергии, используемый для плавления металла. Так, газовые тигельные печи, как и электрические, нашли широкое применение в промышленном секторе, их активно используют для работы с алюминием и другими легкоплавкими материалами.
Модели, действующие на твердом топливе, распространены в относительно небольших мастерских, не имеющих узкой специализации (в частности, у домашних умельцев, так как это простейшая конфигурация). В отдельную категорию выносятся индукционные тигельные печи, использующие электромагнитное поле, их подключают к источнику переменного тока.
Причины востребованности индукционных установок:
- высокая производительность;
- легкость управления и обслуживания, широкие возможности для автоматизации процесса;
- возможность слива массы без остатка, полного опорожнения тигля;
- обеспечение быстрого плавления;
- отсутствие промежуточных нагревательных элементов.
В зависимости от условий функционирования различают печи:
- компрессорные (создают избыточное давление),
- вакуумные,
- открытые.
Индукционные тигельные печи могут быть:
- периодическими,
- непрерывными,
- полунепрерывными.
Плавильный тигель бывает:
- керамическим (оптимальный вариант, не вступает в контакт с обрабатываемыми материалами);
- проводящим графитовым (долговечный, подходит для работы с драгоценным ломом);
- металлическим.
Последний подразделяется на водоохлаждаемые и проводящие модификации.
А зачем?
У читателя, интересующегося домашней металлургией «для общего развития», может возникнуть вопрос: а к чему все эти хлопоты? Не все же бродят с металлоискателем в лесу после дождя, не все увлечены выплавкой булата дома, и далеко не у всех есть на примете центнеры старой электроники, из которых можно извлечь десятки граммов золота, платины, палладия.
Поинтересуемся тут же, в интернете, сколько стоит свинец в слитках. Затем, в ближайшем рыболовном магазине, а сколько – килограмм грузил из него? Сбавим вдвое, чтобы владелец наверняка соблазнился, и подсчитаем «навар».
Удивлены? Можно подняться и круче, если есть художественный вкус и навыки литься по выплавляемой форме. Материал для сравнения – бронзовый лом и статуэтки из нее же.
Но еще больше подъем будет на бронзовых винтах для маломерных судов. Правда, и сделать гребной винт много сложнее – нужно точно выдержать профиль, шаг и конфигурацию лопастей. А в целом тигельная плавка металла в домашних условиях дело очень выгодное. Было бы желание.
Ниже Вы можете поделиться своими мыслями и результатами с нашими читателями и постоянными посетителями.
Также можно задать вопросы автору*, он постарается на них ответить.
Особенности технологического процесса
Тигель — это тугоплавкая емкость для разогрева металла. Используются изделия из таких материалов:
- Фарфор.
- Сталь.
- Чугун.
- Корунд.
В бытовых условиях применяется готовый тигель или емкость из широкой железной трубы. Чтобы изготовить ее, потребуется болгарка и сварочное оборудование. Объем тигля выбирается индивидуально, емкость прогревается равномерно, измельченный металл плавится в результате теплопередачи.
Перед термообработкой нужно уменьшить температуру плавления, чтобы состояние металла менялось быстрее. Для этого алюминий дробят на мелкие фрагменты. Воспламенение или окисление происходит часто после такого измельчения. Состояние образовавшегося оксида алюминия меняется при более высоких температурах. Это вещество удаляется вместе с другими шлаками после переплавки основного металла.
В процессе термообработки придется избегать попадания жидкости в тигель. Резкое испарение воды становится причиной взрыва. При погружении металла в емкость необходимо убедиться в том, что на нем отсутствует влага. Чаще всего плавят алюминиевую проволоку. Сначала материал делится на фрагменты ножницами, затем сдавливается пассатижами. Такой способ позволяет предотвратить воздействие кислорода на металл. Если нет необходимости в получении деталей высокого качества, измельчать сырье не нужно.
Какой источник тепла использовать?
Для переплавки алюминия в бытовых условиях применяются:
- Муфельная печь, которую можно изготовить самостоятельно. Это эффективный метод, позволяющий быстро расплавить алюминий.
- Паяльная лампа может расплавить алюминий в малых количествах.
- Иногда используется газовый резак.
Из кирпичей сооружается очаг, каркас изготавливается из металлической емкости. Сбоку сверлится отверстие для подачи кислорода. К металлической трубке присоединяется пылесос, фен или другой прибор, нагнетающий воздух. После разведения огня тигель помещают в очаг.
Чтобы добиться лучшей термообработки, по бокам тоже выкладываются угли. Чтобы избежать потери тепла, можно соорудить крышку, оставить отверстия для выхода дыма. Если металл нужно расплавить один раз, нет необходимости оборудовать печь. Простая газовая плита поможет раскалить алюминий до нужной температуры. Небольшие куски металла плавятся примерно за полчаса.
Обычно жестяная банка применяется в качестве тигля. Чтобы добиться равномерного распределения температуры, емкость с алюминием помещают в другую банку таким образом, чтобы зазор между стенками равнялся 1 см. Чтобы обеспечить доступ пламени, нужно проделать в большой банке несколько отверстий по 3-4 см в диаметре. Рассекатель на конфорке удалять необязательно. Так можно добиться равномерного обогрева банки с металлом. Большую жестянку накрывают крышкой, чтобы тепло не выходило.
Плавление алюминия
Алюминий и его сплавы используются почти во всех сферах промышленности, а также в процессе изготовления предметов домашнего обихода. В условиях комнатной температуры на алюминии образуется тонкая пленка окиси (А12O3), прочно защищающая его от последующего окисления. Время окисления алюминия с ростом температуры резко увеличивается. Именно по этой причине в процессе плавки алюминия и его сплавов в плавильных печах поверхность расплавляемого материала и зеркало ванны очень быстро покрывается пленкой окиси.
Печи для плавки алюминия
Зачастую в производстве вторичного алюминия используют отражательные (подовые) печи. Такой тип печей для плавки алюминия отличается большим количеством модификаций. Однако все они приспособлены под стандартную отражательную печь, под специальные условия работы и особую шихту.
Не меньшей популярность пользуются и тигельные печи, в особенностях, на малых производствах.Производства вторичного алюминия часто используют в качестве плавильных печей роторные печи, в особенности для того, чтобы переплавить лом с высокой удельной поверхностью, к примеру, алюминиевую стружку, а также очень грязный алюминиевый лом.
Всех производителей вторичного алюминия делят на две категории:
- компании, создающие литейные сплавы для изготовителей алюминиевых отливок
- компании, создающие алюминий для раскисления стали.
Обе категории компаний используют в качестве сырья «старый» лом и производственные отходы литейных заводов. На таких заводах помимо введения легирующих составляющих для доводки определенного сплава используют оснащение для очистки алюминиевого расплава и ликвидации нежелательных химических элементов и прочих примесей. Роторными плавильными печами пользуются именно эти переработчики алюминиевого лома.
Плавление алюминия на литейных предприятиях, которые занимаются производством алюминиевых отливок из вторичного литейного алюминия, осуществляется главным образом в тигельных печах – газовых и электрических, индукционных и сопротивления, и для плавки, и для выдержки алюминия, а также для разливки алюминиевого расплава в подготовленные формы.Температура плавления окиси алюминия составляет примерно 2050° С, что почти в три раза выше, чем градус плавления алюминия металлического.
На сегодняшний день наиболее популярной является плавка алюминия в пламенных отражательных печах, которые работают на углеродистом топливе, и в электрических печах. В ходе плавки алюминия в отражательных пламенных печах и в камерных электропечах сопротивления прогрев обособленных кусков садки стартует в области самых высоких температур, т. е. в верхней части. В тоже время поверхность садки с большой скоростью окисляется и поглощает много газов.
Внутри канальной индукционной электропечи расплавление кусков алюминия осуществляется в области наивысших температур под слоем жидкого металла, поверхность которого накрыта пленкой окиси алюминия. Области наивысших температур в канальных электропечах расположена в узком канале и в прилегающих к нему частях шихты.
Металл на поверхности шахты имеет самую низкую температуру, вследствие чего получившиеся отливки из канальных электропечей, имеют в своем составе более низкое количество окислов, чем отливки из печей других видов. Таким же преимуществом отличаются тигельные индукционные электропечи, в которых по технологическим требованиям в тигле по окончанию каждой плавки остается некоторое количество жидкого металла, примерно 20—35% от емкости тигля печи.
Важное свойство жидкого алюминия и его сплавов заключается в его способности поглощать газы, в особенности водород. В пламенных печах много водорода собирается в топочных газах. Помимо этого, в плавильные печи всех видов его можно внести сырой шихтой.
Жидкий алюминий является хорошим растворителем для многих металлов, к примеру, железа. При этом образуются хрупкие соединения FeAl2 и Fe2Al7, которые снижают качество отливок.
Плавление алюминия в домашних условиях
Очень печально, если в доме выходят из строя маленькие, но важные функциональные составляющие, к примеру, направляющие рольставен или раздвижных дверей (могут лопнуть), фурнитура и прочее. Чаще всего такие элементы создают из алюминия. Искать им замену проблематично, а иногда ликвидировать поломку в функционале двери или окна нужно немедленно, хотя бы временно.
Если вы имеете опыт паяния, но большую часть поломок алюминиевой фурнитуры или профиля можно устранить самостоятельно.Основная проблема – это получение рабочего материала, то есть расплавленного алюминия, при помощи которого будет осуществляться пайка сломанных деталей.Многие не знают, какая температура плавления алюминия. Она составляет около 660 градусов. Стандартная газовая плита не способна разогреть металл до такой температуры.
Что же делать?Для начала необходимо приобрести алюминиевую чушку, но можно и использовать обрезки старого профиля. Чтобы расплавить алюминий понадобится портативная газовая горелка или паяльная лампа. Разные модели этих устройств способны дать температуру в пределах 1000 – 1300 градусов.Подготовленный материал нужно положить в тугоплавкую емкость, к примеру, из нержавеющей стали.
Кроме этого, нужна прокаленная стальная пластина или еще одна емкость, в которую мы будем выливать расплавленный металл.
Последовательность работы:
- создание небольшого «колодца». Сверху нужно будет поставить емкость для плавки
- розжиг костра в «колодце». Это необходимо для поддержания тары в нагретом состоянии, после использования горелки. Также костер поможет прогреть алюминий снизу
- после образования жарких углей можно установить емкость с алюминием. Время плавления алюминия таким образом составляет примерно 15 – 20 минут. Тут же вы можете оставить прогреваться и вторую емкость или пластину
- далее нужно включить газовую горелку на максимум и греть алюминий сверху
- плавка металла начинается почти мгновенно, но цель еще не получена. задача – получение однородного прогрева. Чтобы этого добиться нужно периодически встряхивать емкость
- в процессе плавки образуется оксид алюминия, формирующий окалину
- после этого расплавленный металл нужно вылить на прокаленную стальную поверхность, аккуратно, чтобы не высыпалась окалина. Теперь расплавленный алюминий готов к дальнейшей работе.