Электрификация

Справочник домашнего мастера

Печь из алюминия

Содержание

Температура плавления латуни: плавка в домашних условиях

Иногда необходимо провести срочный ремонт латунных изделий или изготовить какую-то деталь. Для этого потребуется расплавить кусочки лома в домашних условиях. Плавка латуни осуществляется в специальных печах или самодельных горнах. Как расплавить латунь и сделать отливку, научат специалисты.

Основные характеристики латуни

Прежде, чем решить, как же расплавить латунь в домашних условиях, нужно определить температурный режим. Латунные сплавы на основе меди по химическому составу бывают двухкомпонентные с различной долей цинка, и многокомпонентные, содержащие свинец, висмут и другие металлы. Зная маркировку сплава, легче определить точную температуру плавки латуни. Эти данные есть в справочных таблицах.

Часто приходится пользоваться непонятным ломом, сложно определить марку металла по цвету, сплавы незначительно различаются оттенками. Чтобы расплавить немаркированный лом, нужно ориентироваться на температурный диапазон 880–950°С. Чем меньше цинка в составе, тем ниже температура плавления. Желательно предохранять от окисления металл, который темнеет со временем. Такой лом, прежде чем расплавить, зачищают до блеска. Лом присыпают угольной крошкой. Плавление металла под такой шубой будет проходить быстрее. Важно учитывать, что не все сплавы обладают хорошей текучестью, расплавить их иногда сложно.

Особенности обработки и область применения

Как и другие медные сплавы, латунь хорошо поддается резке, ковке, штамповке. Она обладает хорошими антифрикционными свойствами, не корродирует, эстетично выглядит, за это ценится дизайнерами. Найти дома кусочки желтого металла не трудно. Из него делают декор, светильники, радиодетали, фурнитуру. Латунь тверже меди, из нее делают запорную арматуру, переходники, отводы для трубопроводов, системы отопления. Расплавить дома можно любые ненужные части трубопровода.

Что понадобится для плавки

Расплавлять латунь в домашних условиях можно газовой горелкой. Ее устанавливают под тиглем вертикально. Для снижения потерь тепла зону нагрева экранируют огнеупорными материалами или толстым железом.

Удобно использовать муфельную компактную печь фабричного производства. Если приходится заниматься домашней плавкой металлов, такую вещь стоит приобрести. Владельцы частных домов сооружают горн из шамотного кирпича с воздушным поддувом. Сразу делают каркас для установки тигля, крышку.

Необходимо подготовить огнеупорный тигель. Можно использовать готовый керамический, выдерживающий температуру до 1300°С или графитовый, он очень надежный, подходит для многоразового применения, главное вовремя удалять шлак, когда он только хватился. Умельцы делают тигли самостоятельно из шамотной крошки, кремнезема, жидкого стекла, обмазывают готовую форму тальком. Для захвата горячего тигля используют длинные щипцы. Желательно приготовить мощную подставку, которую сложно расплавить.

Для отливки деталей делают формы:

  • из гипса, облепляют им восковую копию будущей детали;
  • смеси цемента и тормозной жидкости.

Эти формы нужно поставить на песок или огнеупорную подставку большого размера, их нужно будет заполнять расплавленной субстанцией.

Для снятия шлака с латуни понадобится ложечка или проволочная петля. Не стоит забывать про противопожарную и собственную безопасность.

Плавка латуни в домашних условиях: пошаговая инструкция

Когда все подготовительные работы завершены, можно приступать к работе. Небольшая инструкция поможет справиться с плавкой латуни в домашних условиях. Нужно четко соблюдать последовательность операций:

  1. Подготовка лома заключается в его нарезке, чем меньше кусочки, тем быстрее образуется расплав. Темную патину с металла снимают, это лишний шлак. Лом подсушивают, чтобы не оставалось влаги, способной спровоцировать выброс расплава.
  2. В процессе подготовки печи к работе до 100°С прогревают формы, устанавливают их на подставку или песок, выравнивают.
  3. Греют тигель, его лучше раскалять до желтоватого свечения. Затем заполняют его латунным ломом. Сверху присыпают измельченным древесным углем.
  4. В прогретую печь погружают тигель с ломом, повышают температуру до 950°С. Ни в коем случае нельзя помешивать расплав в процессе нагрева, активизируется окисление, образуется больше отходов.
  5. Когда металл полностью расплавится, с нее нужно снять шлак, окалину. Делают это ложечкой или петлей.
  6. Пора заполнять форму. Расплавленную латунь быстро переливают из тигля, оставляют застывать. Затем снимают оставшуюся корочку металла с тигля.

Плавить лом нужно небольшими порциями по 30–50 грамм, при необходимости тигель загружают несколько раз.

При выполнении всех условий можно сделать латунную отливку самостоятельно. Когда нужно расплавить небольшой кусочек металла, его кладут на изложницу. Направляют пламя газовой горелки на лом. Через 2–3 минуты образуется большая капля. Занимаясь расплавкой медных сплавов нужно надевать плотную х/б спецовку. При случайном попадании горячей латуни на кожу риск ожогов в такой одежде снижается.

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

Плавка металла и чугуна

Печь для плавки металла представляет собой корпус, изготовленный из шамотного кирпича. Связующим элементом является глина. Топка предназначена для горения угля. Снизу предусматривается отверстие, через которое ведется наддув в пекло. Внизу размещается чугунная решетка, которая называется колосником. На ней выкладывается кокс или уголь. Его можно снять со старой печи. Иногда огнеупорный кирпич, при формировании корпуса, укладывается на ребро. Готовая конструкция скрепляется снаружи металлическим поясом.

Печь для переплавки металлов должна иметь тигель. Это может быть эмалированный или чугунный казанок. Месторасположение тигля — рядом с горящим коксом. С целью улучшения поддува рядом устанавливают вентилятор. Оборудование применяется для выплавки стали, но можно использовать как печь для выплавки чугуна.

Сортировка

К черным металлам относят:

  • сталь,
  • чугун,
  • железо.

Лом на предприятиях сортируют по следующим критериям:

  • габариты;
  • разделение по химическому составу.


Крупные организации по переработке металлического вторсырья автоматизируют процесс сортировки, значительно ускоряя его.
Сначала из металлолома:

  • убирают примеси,
  • удаляют мусор.

Если работа проводится с крупными металлоконструкциями, то для проведения сортировки используют погрузочное оборудование.

Сортировка по химическому составу осуществляется с учетом показателя качества металла, а также по его виду. Кроме того, при сортировке разделение может проходить по факту содержания в металлоломе легирующих и углеродных компонентов.

На небольших предприятиях сортировка часто выполняется вручную, сразу на стадии приемки. Лом разделяют на:

  • тяжелый;
  • легкий;
  • средней тяжести.

Также разделяют

  • крупногабаритные элементы,
  • малогабаритные.

Сортировка необходима для подготовки лома к переплавке.

Для корректной переработки метал режут на фрагменты перед переплавкой.

Электрические печи для плавки металла

Основу такой печи составляет асбест, который можно заменить кафелем. Электроды, установленные в плавильной печи своими руками должны иметь напряжение 25 В.

Изготавливаются они в следующем порядке:

  • Вытачиваются из щеток электрического мотора.
  • Сбору сверлятся отверстия 6 мм.
  • В них пропускается провод, сечением 5 мм.
  • Для закрепления проводки вбивается гвоздь.
  • С целью улучшения контакта с графитом, напильником, делаются насечки.

В качестве теплоизолятора, внутри печи выкладывается слюда. При подключении к сети нужно использовать понижающий трансформатор. После изготовления, печь включается и работает некоторое время в холостом режиме.

Вольфрам — 19,29 г/см³

Считается одним из самых плотных элементов в мире. В дополнение к своим исключительным свойствам (высокая теплопроводность и электропроводность, очень высокая стойкость к воздействию кислот и истиранию) вольфрам также отличается тремя уникальными свойствами:

  • После углерода он имеет самую высокую температуру плавления — плюс 3422 ° C. А его температура кипения — плюс 5555 ° C, эта температура примерно сопоставима с температурой поверхности Солнца.
  • Сопровождает оловянные руды, однако препятствует выплавке олова, переводя его в пену шлаков. За это и получил свое название, которое в переводе с немецкого означает «волчьи сливки».
  • Вольфрам имеет самый низкий коэффициент линейного расширения при нагревании из всех металлов.

Муфельная печь

Муфельные печи часто используются для термообработки деталей. Такое оборудование характеризуется большим температурным диапазоном, от 20 до 1000 градусов.

Муфельная печь для закалки металла работает на разных видах энергии. Однако в домашних условиях лучше применять агрегат, работающий на электроэнергии. Закаливание ведется в муфеле печи.

Муфельная печь своими руками изготавливается за несколько этапов:

  • Изготовление муфеля ведется из шамотного кирпича. Из-за круглой формы корпуса печи, у них скашиваются углы. В каждом кирпиче выбираются канавки, куда ведется закладка спирали.
  • Если муфельная печь для плавки изготавливается из духовки, то внутри она обкладывается огнестойким кирпичом. В кладке прорезаются канавки для спирали.
  • Изготовленная из огнеупорного кирпича камера, помещается в корпус, сделанный из стали. На дно укладывается изоляция. Зазор между боковыми стенками камеры и корпуса составляет 4 см, куда вставляется утеплитель. Верх состоит из 2 слоев металла и утеплителя.
  • В корпусе сверлятся отверстия, и через них выводятся концы спирали, которые подключаются к сетевому кабелю.
  • В случае использования духовки, утеплитель не требуется. Он в ней уже предусмотрен.

Как плавить сталь в домашних условиях

Термообработка металлов – это один из основных способов улучшения их механических и физико-химических характеристик: твердости, прочности и других.

Одним из видов термообработки является закалка. Она успешно применялась человеком кустарным способом еще с давних времен. В Средневековье этот способ термической обработки использовали, чтобы улучшить прочность и твердость металлических предметов быта: топоров, серпов, пил, ножей, а также боевого оружия в виде копий, сабель и других.

И сейчас используют такой способ улучшения характеристик металла, не только в промышленных масштабах, но и в домашних условиях, в основном для закалки металлических предметов быта.

Что такое закалка металлов и ее виды

Под закалкой понимают вид термообработки металла, состоящий из его нагрева до температуры, при достижении которой наступает изменение структуры кристаллической решетки (полиморфное превращение) и дальнейшего ускоренного охлаждения в воде или масляной среде. Целью такой термообработки является повышение твердости металла.

Применяется также закалка, при которой температура нагрева металла не дает состояться полиморфному превращению. В этом случае фиксируется его состояние, которое свойственно металлу при температуре нагрева. Это состояние называют пересыщенным твердым раствором.

Технологию закалки с полиморфным превращением используют в основном для изделий из стальных сплавов. Цветные металлы подвергают закалке без достижения полиморфного изменения.

После такой обработки стальные сплавы становятся тверже, но при этом они приобретают повышенную хрупкость, теряя пластичность.

Чтобы снизить нежелательную хрупкость после нагрева с полиморфным изменением, применяется термообработка, называемая отпуском. Она проводится при более низкой температуре с постепенным дальнейшим охлаждением металла. Таким способом снимается напряжение металла после процесса закаливания, и уменьшается его хрупкость.

При закалке без полиморфного превращения нет проблемы с излишней хрупкостью, но твердость сплава не достигает требуемого значения, поэтому при повторной термической обработке, называемой старением, ее наоборот повышают за счет распада пересыщенного твердого раствора.

Особенности закалки стали

Закаливаются в основном нержавеющие стальные изделия и сплавы, предназначенные для их изготовления. Они имеют мартенситную структуру и характеризуются повышенной твердостью, приводящей к хрупкости изделий.

Если провести термообработку таких изделий с нагревом до определенной температуры с последующим быстрым отпуском, то можно добиться повышения вязкости. Это позволит использовать такие изделия в различных сферах.

Виды закаливания сталей

В зависимости от предназначения нержавеющих изделий, можно провести закалу всего предмета или только той его части, которая должна быть рабочей и иметь повышенные прочностные характеристики.

Поэтому закалку нержавеющих изделий подразделяют на два способа: глобальный и локальный.

Охлаждающая среда

Достижение необходимых свойств нержавеющих материалов во многом зависит от выбора способа их охлаждения.

Разные марки нержавеющих сталей подвергаются охлаждению по-разному. Если низколегированные стали охлаждают в воде или ее растворах, то для нержавеющих сплавов для этих целей применяют масляные растворы.

Важно: При выборе среды, в которой проводят охлаждение металла после нагрева, следует учитывать, что в воде охлаждение проходит быстрее, чем в масле! Например, вода температурой 18°C способна охладить сплав на 600°C за секунду, а масло всего на 150°C.

Для того, чтобы получить высокую твердость металла, охлаждение проводят в проточной холодной воде. Также для повышения эффекта закалки для охлаждения готовят соляной раствор, добавляя в воду около 10% поваренной соли, или используют кислотную среду, в которой не менее 10% кислоты (чаще серной).

Кроме выбора охлаждающей среды немаловажным является режим и скорость охлаждения. Скорость снижения температуры должна быть не меньше 150°C за секунду. Таким образом, за 3 секунды температура сплава должна снизиться до 300°C. Дальнейшее снижение температуры может проводиться с любой скоростью, т. к. зафиксированная в результате быстрого охлаждения структура при низких температурах уже не разрушится.

Важно: Слишком быстрое охлаждение металла приводит к его излишней хрупкости! Это следует учитывать при самостоятельной закалке.

Различают следующие способы охлаждения:

  • С использованием одной среды, когда изделие помещают в жидкость и держат там до полного охлаждения.
  • Охлаждение в двух жидких средах: масле и воде (или солевом растворе) для нержавеющих сталей. Изделия из углеродистых сталей сначала охлаждают в воде, т. к. она является быстро охлаждающей средой, а потом в масле.
  • Струйным методом, когда деталь охлаждается струей воды. Это очень удобно, когда требуется закалить определенную область изделия.
  • Методом ступенчатого охлаждения с соблюдением температурных режимов.

Температурный режим

Правильный температурный режим проведения закалки нержавеющих изделий является важным условием их качества. Для достижения хороших характеристик их равномерно прогревают до 750-850°C, а потом быстро проводят охлаждение до температуры 400-450°C.

Важно: Нагрев металла выше точки рекристаллизации приводит к крупнозернистому строению, ухудшающему его свойства: излишней хрупкости, приводящей к растрескиванию!

Для снятия напряжения после нагрева до нужной температуры упрочнения металла, иногда используют поэтапное охлаждение изделий, постепенно снижая температуру на каждом из этапов нагрева. Такая технология позволяет полностью снять внутренние напряжения и получить прочное изделие с нужной твердостью.

Как закалить металл в домашних условиях

Пользуясь элементарными знаниями, можно провести закалку стали в домашних условиях. Нагревание металла обычно проводят с помощью костра, муфельных электропечей или горелок с использованием газа.

Закалка топора на костре и в печи

Если требуется придать дополнительную прочность бытовым инструментам, например, сделать топор более прочным, то самый простой способ его закалки можно провести в домашних условиях.

На топорах при изготовлении ставится клеймо, по которому можно узнать марку стали. Мы рассмотрим процесс закалки на примере инструментальной стали У7.

Плавка алюминия

Изготовить печь для плавки алюминия своими руками вещь реальная. В промышленном производстве, агрегаты с названием — печи карусельного типа — очень дорогостоящие.

Чтобы понять, как сделать печь для плавки алюминия, нужно понять их принцип действия. Существует несколько видов, где проводится плавление цветного металла.

Мини-печь

Берется автомобильный диск и закапывается в землю так, чтобы верхний срез не выступал наружу. Посередине изготавливается отверстие для патрубка. Один конец пропускается в отверстие, а другой выводится наружу. На него одевается кулер, для нагнетания воздуха. Плавильня заполняется углями и алюминиевым ломом. Подается воздух и температура поднимается.

Металлический бак

Изготовить печь для алюминия можно из металлического бака. Например, корпуса стиральной машины с вертикальной загрузкой. Внутренняя часть конструкции выкладывается огнеупорным кирпичом. Снизу монтируется труба для подачи воздуха. Таким образом, получается переносное оборудование.

Из бутылки

Один из необычных способов, каким расплавляют алюминий. Вокруг бутылки наматывается проволока нихром. Предварительно поверхность бутылки смазывается маслом. Сверху наносится смесь жидкого стекла и глины. Просушивание ведется в течение недели. Затем наматывается еще слой проволоки и наносится глина. После 7 дней, бутылка вынимается и остается только термостойкая оболочка. К концам проволоки подключается напряжение для накаливания нихрома, а в очаг загружается сырье.

Алюминиевая промышленность

Крупной отраслью в цветной металлургии считается алюминиевая промышленность. В России все центры производства алюминия расположены на небольшом расстоянии от гидроэлектростанций.

Алюминий обладает высокими конструктивными свойствами, он легкий и прочный. Благодаря этому он широко используется в машиностроении, строительстве. Сплавы из алюминия по своей прочности не уступают стали.

Плавка свинца

Электрическая печь для плавки свинца состоит из следующих элементов:

  • Круглый кожух, сделанный из нержавейки, внутри которого проложен утеплитель. Он прикреплен кронштейнами к стене.
  • Снизу подводится промышленный ТЕН.
  • Сверху расположен клапан поворотного типа.
  • Датчик, который находится на расстоянии 3 см от дна.
  • Сбоку расположен температурный регулятор.

Устанавливая регулятор на определенную температуру, прогреваем прибор. Находящийся внутри свинец плавится. В конце плавки, под низ подводится форма и открывается клапан. Расплавленный свинец заполняет внутреннее пространство формы.

Тантал — 16,67 г/см³

Десятую строчку в рейтинге занимает синевато-серый, очень твердый металл со сверхвысокой температурой плавления. Несмотря на свою твердость он пластичен, как золото.

Тантал является важным компонентом во многих современных технологиях. В частности, он используется для производства конденсаторов, которые применяются в компьютерной технике и мобильных телефонах.

Плавка меди

В домашних условиях для плавки меди можно использовать материал пенобетон. Вырезается из такого материала 2 цилиндра, диаметром 100 мм. Высота одного 100 мм, а второго 15. Накладывая один на другой, сверлится посередине отверстие диаметром 15 мм. В большем цилиндре, посередине, изготавливается отверстие в виде воронки на глубину 85 мм. В середине цилиндра, с наружной стороны, прорезается канавка и ведется стяжка проволокой. Она нужна для того, чтобы деталь не развалилась от температуры.

На газовую плиту, ставится переходник. Сверху располагается больший цилиндр так, чтобы конусная воронка была направлена вверх. Сверху накрывается маленьким цилиндром с отверстием. Зажигая горелку, опускают кусочек медного стержня в маленькое отверстие до упора в стенку воронки. Через минуту стержень расплавится.

Никель-кобальтовая промышленность

Эта группа очень зависит от источника сырья. Основные металлургические заводы расположены:

  • Кольский полуостров – заложение сульфидно-никелевых руд.
  • Низовье Енисея – громоздится крупный завод, в Норильске. На нем занимаются производством платины, никеля, меди, кобальта.
  • Предприятия, расположенные на хребте Урала, занимаются прежде всего переработкой окисленных руд.

Плавка золота и серебра

Печь для плавки золота легко сделать в домашних условиях. Она применима и для плавки серебра.

Порядок работы следующий:

  • Берется шамотный кирпич и разрезается на 2 части. Победитовым сверлом диаметра 48 мм, делается в одной половинке, в середине, сквозное отверстие. А во второй отверстие сверлится на половину высоты.
  • Через отверстие, проводится спираль и обе половинки стягиваются болтами, отверстия для которых сверлятся с боков.
  • Сверху устанавливается графитовый тигель.
  • Изготавливается металлический каркас и обе половинки вставляются в него.
  • Все боковые зазоры замазываются глиной.
  • К выведенным концам спирали подводится напряжение.
  • В тигель бросаются куски золота или серебра.
  • В процессе нагрева идет расплавление цветного металла.

Изготовление печей для плавки металла своими руками процесс сложный, но выполнимый. Для этого нужно изучить характеристики видов оборудования. Определиться какое из них наиболее предпочтительно к данным условиям. Затраты на изготовление быстро себя окупят.

Как расплавить сталь в домашних условиях — Справочник металлиста

В отличие от промышленного оборудования, самодельная печь для плавки металла — компактное приспособление. На таком портативном оборудовании можно вести выплавку, закалку или плавку цветных металлов.

Плавление меди в домашних условиях: пошаговая инструкция, видео

Изделия из меди активно используются не только в различных отраслях промышленности, но и в быту.

В связи с этим вполне естественно, что у многих умельцев возникает вопрос о том, как расплавить медь и в домашних условиях изготавливать из нее различные изделия методом литья.

Знание такой технологии, которая известна человечеству еще с древних времен, позволяет создавать различные предметы не только из меди, но и из ее сплавов – латуни и бронзы.

Плавка меди в самодельной печке

Понятие о шкале температур

Некоторые неметаллические предметы тоже обладают похожими свойствами. Самым распространённым является вода. Относительно свойств жидкости, занимающей господствующее положение на Земле, была разработана шкала температур. Реперными точками признаны температура изменения агрегатных состояний воды:

  1. Превращения из жидкости в твердое вещество и наоборот приняты за ноль градусов.
  2. Кипения (парообразования внутри жидкости) при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) принята за 100 ⁰С.

Внимание! Кроме шкалы Цельсия на практике измеряют температуру в градусах Фаренгейта и по абсолютной шкале Кельвина. Но при исследовании свойств металлических предметов другие шкалы используют довольно редко.

Преимущества тигельных печей заключаются в том, что с ними просто работать и их просто обслуживать. Кроме того, первоначальные капитальные вложения в них не слишком велики. Тигельные печи применяют в тех алюминиевых литейных производствах, которые производят алюминиевые отливки из различных сплавов и малыми партиями. Тигельные печи могут работать практически с любыми типами литейных алюминиевых сплавов. Процесс плавления производится непосредственно в тигеле и, при необходимости, смена алюминиевого сплава происходит легко и быстро.

Скорость плавления алюминия в тигельных печах

Тигельные печи, которые применяют на алюминиевых литейных предприятиях – предприятиях по производству алюминиевых литых изделий и деталей – в качестве плавильных агрегатов, имеют объем до 1000 килограммов (стационарные) или даже до 1500 кг (наклоняемые). Максимальная скорость плавления алюминия тигельные печей с электрическим нагревом составляет около 250 килограмм в час. Скорость плавления тигельных печей, которые нагреваются горелками – газовыми или на жидком топливе, достигает 400 килограммов в час.

Принцип тигельной печи

Рисунок 1 показывает принцип тигельной печи, которая нагревается газовыми горелками. Горение газа происходит внутри печи – между наружной стенкой тигеля и футеровки печи, а продукты горения уходят прямо в дымовую трубу. Поэтому ни алюминиевый расплав, ни рабочее место продуктами горения газа (или жидкого топлива) не загрязняются. Тигельные печи снабжаются поворотными крышками для сокращения потерь энергии излучения от алюминиевого расплава при операции выдержки.

Рисунок 1 – Принцип работы тигельной печи

В наше время еще применяются – все реже – тигельные печи, у которых дымовые газы выходят через края тигеля в дымовую трубу. Недостаток этих печей в том, что дымовые газы входят в контакт с алюминиевым расплавом. Это отрицательно сказывается на качестве расплава, а также ухудшает условия труда на рабочем месте.

На рисунке 2 показана наклоняемая тигельная электрическая печь сопротивления, которая снабжена поворотным механизмом и гидравлической системой. Внутри ванны печи помещается термопара в графитовом защитном кожухе (видна вверху справа). Термопара служит для измерения и контроля температуры алюминиевого расплава. Тигельные печи с газовым или топливным нагревом обычно имеют аналогичную конструкцию.

Рисунок 2 – Тигельная электрическая печь сопротивления
фирмы StrikoWestofen GmbH

Расход энергии в тигельных печах

Потребление энергии тигельных печей на газе или жидком топливе в расчете на одну тонну расплавленного алюминия зависит не только от конструкции печи и размеров тигеля. Другими важными факторами являются точное соответствие тигеля размерам корпуса печи, правильная настройка горелок и состояние материала тигеля.

В зависимости от размеров тигеля газовые горелки без подогрева газа потребляют около 130-150 кубических метров газа для плавления 1 тонны алюминия при температуре 720 градусов Цельсия. Электрическая тигельная печь требует для аналогичной задачи подачу электрической энергии в количестве около 400 киловатт-часов.

Газовые и электрические тигельные печи

Кроме этих факторов, важным параметром является время, которое необходимо для расплавления полной загрузки тигельной печи. Например, подогретая газовая тигельная печь емкостью 350 килограммов алюминия и расплавленным «болотом» около 20 % требует около 85 минут для того, чтобы расплавить полную загрузку шихты. Тигельная печь емкостью 800 килограммов требует для полного расплавления шихты около 130 минут. Применение холодной – не прогретой – тигельной печи может увеличить длительность плавления на 50 %. Электрические тигельные печи требуют в два раза больше времени для полного цикла плавления, чем тигельные печи на газе или жидком топливе.

Большие тигельные печи

Большие тигельные печи (более одной тонны алюминия) становятся уже менее экономичными, по сравнению с плавильными печами других типов. Это происходит в основном из-за относительно высокого удельного расхода энергии, а также большого объема ручного труда при загрузке алюминиевой шихты. Кроме того, эта шихта должна быть только полностью сухой, так как влага в шихте может приводить к взрывам и угрозе для жизни рабочих-литейщиков. Это требует дополнительных затрат на сортировку и подготовку шихты.

В домашней мастерской компактная тигельная печь помогает отливать из алюминия мелкие элементы механизмов, болванки, сувениры, аксессуары для интерьера. Агрегат устроен так, чтобы можно было плавить материал в сжатые сроки с минимальными усилиями. Устройства, применяемые в промышленных масштабах, напротив, имеют целью экономию топлива, они управляются в автоматизированном режиме.

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.

Индукционная тигельная печь

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.

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.

Отличия самодельного и заводского агрегата

Чтобы понять разницу, нужно взять за точку отсчета цель использования оборудования. Агрегаты домашней сборки обычно нужны для периодического применения (перерывы могут быть существенными), поэтому на первый план в них выходит минимальная себестоимость, возможность выполнения простейших манипуляций, нетребовательность в обслуживании.

В том случае, если результаты плавки используются для получения заработка, целесообразнее приобрести заводскую индукционную модель – такое оборудование способствует аккуратной работе, помогает точно соблюдать замеры, сводит к нулю вероятность попадания нежелательных примесей.Такое же оборудование сложно выполнить своими руками – сборка индуктора, выбор тигля, обустройство экрана требует профильных навыков. Создать конденсаторную батарею и генератор сможет не каждый.

Тигельная печь своими руками

Нельзя упускать из внимания эргономические показатели печей. В кустарных заготовках им уделяется минимум ресурсов, как правило, такие вариации неудобны в использовании, зачастую опасны ввиду применения подручных материалов. В заводских линейках для обеспечения комфортной работы применяются проверенные технологии, в частности, это касается конфигурации и поворотного механизма тигля. Важно, что в них созданы условия для предотвращения травматизма.

Тигельная печь своими руками: пошаговая инструкция

Если предстоит периодически плавить до 3 кг лома, будет достаточно производительности агрегата, сложенного из печного кирпича.

Материалы и технология

Необходимо подготовить:

  • 20-25 красных кирпичей;
  • решетку-гриль;
  • изоленту;
  • фен и отрезок трубы, подходящий под диаметр его сопла;
  • консервную банку с высокими толстыми стенками;
  • стальную проволоку;
  • уголь (понадобится для розжига).

Кирпичи закладываются в основу корпуса, они служат огнеупорной защитой агрегата. Тигель в этом случае – консервная банка, с противоположных сторон верхней ее части выполняют 2 отверстия и пропускают через них стальную проволоку. Эта импровизированная ручка поможет вытащить из печи емкость со сплавом.

Для подачи воздуха домашние мастера используют фен, включенный в «холодном» режиме, к нему приматывают с помощью изоленты отрезок трубы, конструкция превращается в импровизированный воздуховод.

Схема такой тигельной печи для плавки алюминия предельно проста, ее можно выполнить и без специфических навыков. При изготовлении нельзя использовать расходные материалы, имеющие цинковое покрытие: в процессе использования могут выделяться токсичные пары.

Сборка кирпичного колодца

Первый ряд выкладывается в виде прямоугольного контура, внутреннее отверстие должно иметь такие параметры, чтобы в него поместился целый кирпич. Следующий ряд выполняется аналогично, но на одной стороне два кирпича должны образовать коридор, в который будет поступать кислород, с габаритами, соответствующими описанному выше воздуховоду.

Кирпичи в основе корпуса служат огнеупорной защитой печи

Сверху устанавливается решетка-гриль, если ее нет, можно воспользоваться металлической пластиной или крышкой с отверстиями.Решетку фиксирует третий ряд кирпичей, здесь уже не нужно оставлять проем для воздуховода.

Заготовку из фена и трубы подводят к соответствующему кирпичному ряду, включают воздуховод только после того, как насыпанный на решетку уголь будет растоплен. Интенсивность горения можно менять, переключая рычажок режимов фена. Тигель подвешивают на крайнюю кладку за проволоку, при необходимости ее можно дополнительно зафиксировать с помощью 2 кирпичей. Когда банка разогреется и слегка покраснеет, в нее можно загрузить алюминиевый лом.

Опытные мастера рекомендуют плавить металл именно в подогретом тигле, потому что сочетание холодной банки и холодного лома может привести к прогоранию емкости, в этом случае ставший жидким алюминий вытечет в огонь.

Подобная печь проста в устройстве, работа с ней не вызовет затруднений. После того, как металл расплавится, тигель аккуратно вынимают, держа за проволоку. Чтобы избежать при этом ожогов, рекомендуется использовать огнеупорные перчатки. Нужно заблаговременно убедиться в том, что все используемые компоненты не имеют в составе токсичных веществ. В процессе эксплуатации также нужно следить, чтобы в емкость не попадали брызги воды.

Плавильные печи для плавки алюминия и меди

На сегодняшний день широко применяются следующие плавильные печи для алюминия, меди и других цветных металлов:

  • Печи пламенные (печи отражательные) получили широкое распространение в цветной металлургии. Пламенная печь называется еще и отражательной, потому что такие печи по своему энергетическому признаку относятся к печам-теплообменникам, имеющим радиационный режим тепловой работы. Печи отражательные для алюминия и меди подразделяются на две большие категории. К первой категории относятся печи, предназначенные для переработки минерального сырья, например, отражательная печь для плавки сульфидных медных концентратов на штейн. Вторую категорию составляют печи для рафинировочной плавки металлов, например, печь огневого рафинирования меди. Такие печи для плавки меди и других цветных металлов нагревают жаром пламени. Принцип действия печи для литья алюминия и меди следующий: тела, которые необходимо нагреть, размещают на поде печи, а пламя из топки через порог направляется прямо над ними, при этом пламя находится под сводом, от которого и отражается жар. Топливо для пламенных печей может быть жидким или газообразным, в зависимости от чего существует несколько разновидностей таких печей, например, печь отражательная газовая. Кроме этого, печи для плавки алюминияэтого типа могут иметь различную конструкцию, которая зависит от особенностей производственного процесса.
  • Тигельные печи для плавки алюминия, медных сплавов и чугуна с обогревом электроэнергией. Подобная печь для переплавки алюминия и других металлов может функционировать как на жидком, так и на газообразном топливе.
  • Тигельная индукционная печь для плавки меди обеспечивает нагрев и плавку металла при помощи протекающих в нем токов, создаваемых индуктором под действием электромагнитного поля. Плавка меди в индукционных печах сопровождается интенсивным перемешиванием металла, благодаря чему обеспечивается равномерное распределение температуры и однородность расплавленной массы.
  • Шахтно-ванные печи для литья алюминия.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх