Плавка алюминия в домашних условиях: пошаговая инструкция. Технология плавки алюминия в домашних условиях. Печи для производства вторичного алюминия Муфельная печь для плавки алюминия
Алюминий – один из самых распространенных металлов на земле. Он присутствует даже в человеческом организме, так что уж говорить об окружающей действительности. В каждом доме или личном автомобиле есть алюминиевые функциональные элементы, детали или узлы, которые, увы, достаточно часто ломаются. Это мебельная и оконная фурнитура, направляющие для дверей и ставен, защелки замков и другие нужные мелочи.
Их можно заменить покупными новыми изделиями, отремонтировать или изготовить самостоятельно. В последних двух случаях и может понадобиться плавка алюминия в домашних условиях.
Характеристики алюминия
Все характеристики металла для домашних самоделок знать необязательно. Но есть несколько моментов, которые могут стать значительными или даже опасными в работе.
Алюминий хорошо поддается литью, плавится при относительно невысокой температуре в 660 °С. Для справки: чугун начинает плавиться при температуре 1100°С, а сталь – 1300 °С.
Поэтому плавка алюминия в домашних условиях на газовой плите трудно осуществима, так как домашние газовые приборы такую температуру обеспечить не могут. Правда, отечественные "кулибины" могут все, но об этом позже.
Снизить температуру плавления алюминия можно, растерев его в порошок или используя в качестве сырья готовый порошковый продукт. Но здесь важным становится еще одно свойство алюминия. Он достаточно активный металл, который при соединении с кислородом воздуха может воспламениться или просто окислиться. А температура плавления оксида алюминия - больше 2000 °С. При плавлении оксид все равно образуется, но в небольших количествах, именно он формирует окалину.
Та же активность может сыграть плохую шутку, если в расплавленный металл попадет вода. При этом происходит взрыв. Поэтому если в процессе плавки нужно сырье добавлять, то нужно следить, чтобы оно было сухим.
Сырье для плавки
Если предстоит плавка алюминия в домашних условиях, из-за сложности работы с порошковым металлом его в качестве сырья не используют.
Можно приобрести алюминиевую чушку или использовать обычную алюминиевую же проволоку, которую нарезать ножницами на небольшие кусочки и для уменьшения площади контакта с воздухом плотно спрессовать пассатижами.
Если не предполагается особо высокое качество изделия, то можно в качестве сырья использовать любые бытовые предметы, консервные банки без нижнего шва или обрезки профиля.
Вторичное сырье может быть окрашено или испачкано, это не страшно, лишние составляющие отойдут в виде шлаков. Только нужно помнить, что вдыхать пары сгоревшей краски нельзя.
Чтобы из вторичного сырья получилась качественная плавка алюминия в домашних условиях, флюсы, задача которых состоит в том, чтобы связывать и выводить на поверхность расплавленного металла все примеси и загрязнения, лучше приобрести готовые. Но можно сделать самостоятельно из технических солей.
Покровный флюс готовится из 10 % криолита и по 45 % хлорида натрия и хлорида калия.
В рафинирующий флюс для получения алюминия без пористости добавляют еще 25 % от общей массы фтористого натрия.
Средства индивидуальной защиты при плавке
Плавка алюминия в домашних условиях – процесс небезопасный. Поэтому нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты (СИЗ). Даже если такая плавка нужна один раз на минимальном оборудовании, то по меньшей мере нужно защитить руки, например специальными перчатками сварщика, отлично предохраняющими от ожогов, ведь температура жидкого алюминия - больше 600 °С.
Глаза тоже желательно защищать, особенно если плавка происходит достаточно часто, очками или маской. И совсем в идеале работать нужно в специальном костюме металлурга с повышенной стойкостью к огню и высоким температурам.
Если нужен очень чистый алюминий с использованием рафинирующего флюса, то работать следует в химическом респираторе.
Литейная форма
Если требуется только отлить чистый алюминий для припоя, то литейная форма не нужна. Достаточно использовать стальной лист, на котором расплавленный металл остынет. Но если нужно отлить хотя бы простенькую деталь, то понадобится литейная форма.
Литейную форму можно сделать из скульптурного гипса, именно гипса, а не алебастра. Жидкий гипс заливается в смазанную маслом форму, ему дают немного застыть, периодически встряхивая, чтобы вышли пузырьки воздуха, вставляют в него модель и накрывают второй емкостью с гипсом. В удобном месте нужно в гипс вставить цилиндрический предмет, чтобы в итоге в форме появилось отверстие, так называемый канал, в который будет заливаться расплавленный алюминий. Когда гипс окончательно застынет, две части формы разъединяются, вынимается модель, и форма с готовым слепком соединяется опять.
Изготовить литейную форму можно и из смеси 75 % формовочного песка, 20 % глины и 5 % каменноугольного песка, которая засыпается в специальный ящик из досок и трамбуется. В утрамбованную землю отжимается модель, получившийся отпечаток присыпается тальком и графитом (угольной пылью), чтобы остывшую алюминиевую деталь можно было легко отделить от формы.
Тигель для плавки
Плавка алюминия в домашних условиях требует наличия специальной емкости с носиком из тугоплавкого материала. Это так называемый тигель. Тигли могут быть фарфоровые, кварцевые, стальные, чугунные, изготовленные из корунда или графита. В домашних условиях можно использовать покупной тигель или изготовить его, например, из отрезка стальной трубы достаточно большого диаметра. Правда, для этого нужна болгарка, сварочный аппарат и навыки владения этими инструментами.
Размеры тигля зависят от необходимого количества алюминия, который нужно расплавить. Этот ковш должен равномерно прогреваться, а его тепло - передаваться к сырью.
Печи для плавки
Технология плавки алюминия в домашних условиях достаточно проста. В специальном ковше нагревается лом алюминия до температуры, превышающей температуру плавления этого металла, расплав некоторое время выдерживается в разогретом состоянии, с его поверхности снимается шлак, затем чистый металл разливается в форму для остывания. Время плавки зависит от конструкции печи, то есть той температуры, которую она способна обеспечить.
Если используется паяльная лампа или газовая горелка, то они нагревают алюминий сверху. Правда, печь при этом все равно складывается из кирпичей колодцем без связующего раствора, внутри которого будут прогорать угли для нагревания емкости снизу и поддержания ее в нагретом состоянии.
Примерно так же выглядит конструкция печи, если тигель прогревается снизу с помощью обычных дров и фена для сушки волос. Только в этом случае дрова укладываются в кирпичном колодце не на дно, а на решетку, расположенную на первом ряду кирпичей, а в этом ряду оставляется отверстие для металлической трубы, надетой на горловину фена и закрепленной на ней изолентой. Тиглем в этом случае служит консервная банка, естественно, не алюминиевая, в которой на небольшом расстоянии от верха проделываются диаметрально противоположные сквозные отверстия. В эти отверстия продевается стальной прут, за который банка должна подвешиваться в печи. Фен нужен для нагнетания горячего воздуха в пространство между кирпичами и тиглем. Иногда вместо кирпичей используют металлическую бочку.
Если плавка должна происходить достаточно часто, то можно своими руками изготовить муфельную печь с вертикальной загрузкой тигля или купить готовую.
Плавка с помощью паяльной лампы
Плавка алюминия в домашних условиях паяльной лампой должна происходить не в помещении. Кроме сырья, паяльной лампы, тиглей и кирпичей, нужно подготовить дрова, пассатижи и стальной прут.
Итак, из кирпичей изготовлен небольшой колодец так, чтобы сверху можно было установить ковш с алюминием и стальной небольшой лист. В колодце разжигается костер, который должен немного прогореть, чтобы образовались угли. 
Дальше и происходит, собственно, плавка алюминия в домашних условиях. Пошаговая инструкция процесса:
На кирпичи устанавливается емкость с сырьем. Ее нужно греть примерно 15 минут.
После этого на полную мощность включается горелка паяльной лампы и алюминий прогревается сверху.
В течение нескольких секунд начинается процесс, но для того чтобы прогрев был равномерным, металл в емкости нужно аккуратно перемешивать стальным прутом, придерживая ее пассатижами (не забыв при этом надеть рукавицы). Можно обойтись и без прута, периодически встряхивая ковш с помощью тех же плоскогубцев, но очень осторожно.
Когда жидкость становится однородной, нужно пассатижами взять емкость и вылить содержимое на прокаленный стальной лист таким образом, чтобы вся образовавшаяся окалина осталась в ковше, а на лист для застывания попал только чистый металл.
Так обычно из вторичного сырья получают чистый алюминий, если с его помощью нужно запаять алюминиевые детали.
Плавка на дровах или газе
Плавка алюминия в домашних условиях на дровах происходит в легких разборных печах. Минусом такого способа является неконтролируемость процесса. Увеличить или уменьшить температуру нагрева невозможно. Вмешаться в процесс возможно, только сняв емкость с алюминием с огня.
Плавка алюминия в домашних условиях на газу - это единственно возможный вариант для квартиры. Греть емкость нужно долго, периодически сливая расплавленный металл. В таком случае отливка выполняется слоями. Для работы понадобятся две металлические емкости таких диаметров, чтобы одна надевалась на другую. Меньшая служит тиглем. Она с ломом, например нарезанной алюминиевой проволокой, ставится на конфорку, с которой нужно снять рассекатель пламени, бытовой газовой плиты. Над большей емкостью придется предварительно поработать. В ее днище выполняются около десятка небольших отверстий. В два или три из них вкручиваются болты, которые исполняют роль рукояток, за которые пассатижами раскаленную емкость можно поднять.
Эта емкость кверху дном надевается на тигель. Такая конструкция и позволяет прогревать алюминий. Периодически верхнюю емкость нужно снимать и металлическим прутом или ножом перемешивать лом. Перед тем как слить расплавленный металл, с его поверхности нужно снять шлак.
Плавка алюминия в муфельной печи
Муфельная печь – это уже достаточно серьезное оборудование для получения качественного расплавленного металла. Поэтому при плавке используют флюс для очистки алюминия от примесей. И это уже почти производственный процесс, а не плавка алюминия в домашних условиях. 
Пошаговая инструкция включает еще и несколько пунктов по подготовке сырья:
- Сначала в тигле расплавляется флюс, которого нужно взять в количестве от 2 до 5 % от веса алюминия, а затем в него добавляется лом.
- Насколько флюс активен, можно определить по поверхности расплава – она должна быть зеркальной. Если это не так, в расплав добавляется еще немного флюса, затем нужно будет добавить его перед окончанием плавки, чтобы шлак было легче удалять с поверхности металла стальной ложкой.
- Плавку нужно вести примерно при 700-750 °С. Это температура красного свечения.
- В процессе плавки может потребоваться добавлять сырье в тигель, так как расплавленный металл сильно уменьшается в объеме.
- Рафинирующий флюс добавляют при необходимости в конце плавки в количестве 0,25 % от веса расплавленного металла. Выдерживание такой пропорции в домашних условиях – задача непростая. После добавления флюса расплав нужно перемешать ложкой, дать постоять около 5 минут, затем снять шлак.
- Когда в результате нагрева алюминий превратился в однородную блестящую каплю, тигель нужно еще некоторое время подержать в печи, чтобы металл стал более текучим.
- Затем алюминий из тигля через носик (в этот момент становится понятно, зачем нужен именно такой ковш) заливается тонкой непрерывной струйкой в форму.
- После полного остывания форма аккуратно разделяется на половинки, из нее извлекается готовая деталь, которую еще нужно окончательно обработать: просверлить отверстия, если нужно, зачистить и наждачной бумагой отшлифовать поверхность. Вот и все. Процесс завершен.
Так что не стоит заранее пугаться, если предстоит в домашних условиях расплавить алюминиевый лом, чтобы получить чистый металл или изготовить деталь взамен поломавшейся. Серьезные профессиональные навыки для организации такого литейного производства совсем не нужны. Желание и умелые руки обычного мастера-любителя способны творить чудеса.
Стоимость плавильных печей для алюминия и его сплавов от 215 000 рублей.
Печь для плавки металла от производителя
Компания «Сикрон» осуществляет выпуск печей в различном исполнении. Ассортимент продукции по-настоящему широк. Покупателям предлагается оборудование, ориентированное на переработку значительных партий сырья, а также устройства малой производительности. Представленные печи отличаются высокими эксплуатационными характеристиками, они надежны, долговечны, имеют достаточно широкий функционал.
Сотрудничая с компанией «Сикрон», заказчик сможет купить печь для плавки по весьма привлекательной цене. При этом клиент получает высококачественное, фирменное оборудование, отличающееся длительным сроком службы.
Печь для плавки алюминия
Организация в достаточно широком ассортименте предлагает печи, ориентированные на плавку алюминия. Данные установки широко используются при подготовке изделий для авиационной, а также машиностроительной отрасли.
Для того чтобы подобрать наиболее подходящую модель печи, покупателю необходимо обратиться к консультантам организации. Опытные специалисты расскажут об отличительных особенностях устройств, а также порекомендуют продукцию, в наибольшей степени удовлетворяющую требованиям заказчика.
В интернет-магазине компании «Сикрон» может быть приобретена качественная и функциональная печь для плавки, цена которой вполне доступна. В данном случае клиенту удастся избежать не только переплат, но и значительных временных издержек.
Алюминий - универсальный металл, из него можно делать множество интересных вещей, включая детали для самоделок . К тому же, он имеет относительно небольшую температуру плавления, что позволяет заниматься литьем в домашних условиях.
Конечно, для плавки алюминия понадобится изготовить небольшую печь, ее можно сделать даже из кофейных банок, как это продемонстрировал автор. У него на создание самоделки ушло всего 23 доллара, не считая стоимости необходимых инструментов. Можете посмотреть, как делается эта печь и сделать себе подобную по примеру.
Материалы и инструменты для самоделки:
- две жестяные банки, одна больше, другая меньше (крайне не рекомендуется использовать банки с цинковым покрытием);
- бытовой фен (будет нагнетать воздух);
- кусок металлической трубы (переходник к фену для подачи воздуха в печь);
- скотч;
- ножницы по металлу (подойдут и обычные, если не жалко);
- плоскогубцы с длинными ручками (для захвата тигля);
- перчатки;
- уголь в качестве топлива, жидкость для розжига и другое.
Процесс изготовления мини-печки:
Шаг первый. Делаем корпус печки
Корпус печки фактически берется готовый, в качестве него выступает большая жестяная банка из под супа, консервов и т.д. Выбирать нужно такие банки, у которых металл потолще. В нижней части автор проделал отверстие, к которому потом с помощью трубы подключается фен. Отверстие нужно делать по диаметру трубы. Проще всего его сделать квадратной формы, но лучше немного повозиться и сделать круглое отверстие по диаметру трубы.
Шаг второй. Установка наддува
В качестве нагнетателя воздуха используется обычный бытовой фен. Он должен быть оснащен системой подачи воздуха и иметь как минимум две скорости работы. К фену с помощью скотча приматывается кусок металлической трубы, а другой ее конец вставляется в отверстие, ранее вырезанное в нижней части банки. Кнопку подачи холодного воздуха автор фиксирует скотчем, она должна быть все время включена. Перед запуском печки нужно включить фен и убедиться в том, что в месте стыковки трубы с феном нет утечки воздуха. Если есть, нужно еще подмотать скотча.
В качестве трубы можно найти кусок водопроводной трубы, подойдет также труба от пылесоса и так далее. Если печь будет большой, трубу нужно брать подлиннее, так как она может сильно нагреваться и тепло будет доходить до фена. Впрочем, холодный воздух из фена должен ее хорошо охлаждать.
Шаг третий. Тигель печи
Тигель для печи у автора тоже готовый, это небольшая жестяная банка из под кофе или той же консервы. Важно помнить, что такой тигель можно использовать только один раз, по мнению автора, при повторном использовании он неизбежно прогорает. А это повлечет за собой то, что жидкий алюминий вытечет в печь, что не очень приятно.
Шаг четвертый. Испытания печи и выводы
Вот и все, теперь печь готова к запуску. В нее нужно по центру установить тигель, а по кругу уложить уголь. Потом, полив уголь жидкостью для розжига, нужно подождать, пока она полностью сгорит. После этого на небольших оборотах нужно включать фен. Проводить испытания нужно на открытом воздухе, иначе из печи может вылететь искра и произойдет пожар. К тому-же, при первом запуске будет много дыма от консервной банки.
В качестве источника алюминия подойдут алюминиевые банки от напитков. Но, по словам автора, в связи с тем, что металл в них очень тонкий, то они не плавятся, а горят, в итоге получается слишком мало алюминия для литься, в общем, такой исходный материал не очень подходит.
Если все же решено плавить банки, то их предварительно нужно смять.
С 12-ти банок можно получить примерно 150 г алюминия.
2 банки дадут порядка 300 г, а из 36 банок можно добыть 450 г алюминия.
После запуска печи тигель должен стать красным, это говорит о том, что печь готова и в тигель можно помещать алюминий. Когда алюминий полностью расплавится, его можно перелить в формы, чтобы образовались слитки, это очень удобно при дальнейшей работе с металлом.
Прогревать печь перед помещением туда алюминия автор рекомендует по тому, что на жестяной банке образуется оксидная пленка, которая предохраняет металл от перегрева. Если алюминий поместить перед разогревом печи, он может прожечь металл и вытечет. Работать всегда нужно в толстых перчатках, которые не горят и не плавятся, поскольку печь разогревается до очень высоких температур.
Формы для литья не должны ни в коем случае быть влажными иначе при литье жидкий раскаленный металл может взорваться и полететь в разные стороны.
Трубу фена автор вставляет в печь не полностью, так как даже на небольших оборотах идет слишком большая подача воздуха. Регулируя расстояние между трубой и окном печи, можно достигать нужной подачи воздуха, а как следствие и температуры.
Важно!
При строительстве таких печей нельзя использовать банки с цинковым покрытием. Все дело в том, что цинк при нагревании выделяет токсичные пары, которые будут вредить здоровью. Если банок с другим покрытием не найти, то нужно работать в средствах защиты дыхания и не греть печь до высоких температур.
Помимо всего прочего, эту печь можно использовать как небольшую кузницу. При разогреве стали в нее не устанавливается тигель. В итоге вполне можно нагреть напильник и изготовить из него затем небольшой нож или другое изделие. К примеру, можно делать маленькие сувенирные мечи из гвоздей.
Первым вопросом, который возникает при выборе печи для плавления алюминия – это ее производительность. Небольшие печи емкостью 5 или даже 10 тонн применяют на малых предприятиях или для каких-либо специфических условий. Это относится и к , и к , и к .
Плавильные и другие печи для алюминия
Чем меньше емкость печи, тем больше затраты на ее техническое обслуживание из расчета на тонну металла. Поэтому в алюминиевой промышленности в настоящее время преобладают печи емкостью 25 тонн и более. Такая емкость ванны печи считается оптимальной с точки зрения обслуживания и эффективности работы.
Еще одним фактором при выборе емкости печи могут быть условия поставки продукции. Обычно минимальная партия алюминия составляет 20 тонн и одним из требований заказчиков является то, чтобы весь металл был от одной плавки.
Важным фактором при выборе печи является удобство ее обслуживания. Шлак, который образуется в ходе работы печи – плавильной печи, печи-миксера, раздаточной печи – имеет тенденцию скапливаться на стенах печи или оседать на ее дно, иногда он попадает даже на свод печи. Даже при самой оптимальной конструкции печи этого нельзя избежать на 100 %. Рост толщины шлака на стенах печи и подине печи снижает ее эффективность. Поэтому этот шлак необходимо периодически счищать. Это тем более важно при смене сплава, который выплавляется в печи. Поэтому конструкция печи обязательно должна предусматривать возможность снятия шлака с поверхности расплава и удобной чистки печи.
Однако самым важным вопросом при выборе печи является выбор вида энергии, который будет подаваться в печь.
Печи для алюминия: газ, мазут и дизельное топливо
В печах для плавки, выдержки и обработки алюминия применяют следующие виды ископаемого топлива:
- природный газ;
- мазут;
- дизельное топливо.
Выбор энергоносителя зависит от его доступности в месте расположения производства. Природный газ является очень удобным для применения его в печах, однако его можно применить, если есть рядом доступный газопровод. Если такой возможности нет, то применяют мазут или дизельное топливо.
Дизельное топливо более удобно, чем мазут, но имеет высокую цену. Мазут дешевле дизельного топлива, но его применение связано с определенными трудностями.
Печи на газе, мазуте и дизельном топливе обычно имеют конструкции, которые являются вариантами традиционных подовых печей, кокильных печей и роторных печей. Эти печи наиболее часто применяются в алюминиевой промышленности и отличаются хорошими показателями в отношении выхода годного металла и потребления энергии. Поскольку в этих печах применяется прямое излучение тепла, то эффективность системы сгорания весьма высока и передача тепла к металлу очень высокая.
Электрические плавильные печи для алюминия
По своей конструкции электрические печи для плавления алюминия подразделяются на печи сопротивления и индукционные печи. Электрический нагрев может быть в некоторых случаях более удобных чем, например, газовый, но только при условии доступности дешевой электрической энергии.
Применение электрического нагрева в печах при производстве первичного алюминия представляется вполне оправданным, хотя бы из-за дешевизны электрической энергии для такого производства. Однако стоимость электрической может быть совсем другой в том месте, где располагается производство вторичного алюминия. Отсутствие продуктов сгорания газа или другого топлива при печной обработке алюминиевого расплава обеспечивает малые потери от окисления металла, а также исключает загрязнение алюминиевого расплава водородом и другими газами. С точки зрения экологии, это более чистые печи.
Тигельные индукционные печи
Тигельные индукционные печи могут работать с чистым ломом, чушками или жидким алюминием. Из-за ограничений по размерам индукционные печи имеют максимальную емкость 8-10 тонн, что может быть недостаточно для крупного производства вторичного алюминия. Такие большие печи имеют довольно большой диаметр и загружаются сверху, что представляет повышенную опасность для персонала. Обычно индукционные печи требуют больших капитальных вложений и характеризуются высокой стоимостью обслуживания и рабочей силы. Поэтому в промышленности по производству вторичного алюминия индукционные печи применяются редко и, в основном, для переплавки мелкой алюминиевой стружки.
Канальные индукционные печи
Канальные индукционные печи обычно проектируют круглой формы и с загрузкой шихты сверху, но бывают и прямоугольные печи. Емкость таких индукционных печей достигает 40 тонн. Эти печи работают с постоянным «болотом», то есть готовый металл полностью не сливается, а часть его остается в печи для следующей плавки. Это затрудняет применение таких печей в качестве как плавильных печей, так миксеров и раздаточных печей. И, конечно же, это не самые дешевые печи.
Электрические печи сопротивления
Плавильные печи сопротивления проектируют как стационарные или наклоняемые отражательные печи. Нагревательные элементы устанавливают на своде печи и нагрев металла происходит только за счет энергии излучения. Рабочая температура огнеупорных материалов для стен и свода печи плавления алюминия составляет около 1200 °С, что является ограничивающим фактором для этого типа печей. Энергия, которая поступает от излучения свода, не позволяет эффективного плавления твердых шихтовых материалов. Поэтому такие печи применяются в основном в качестве печей для выдержки и разливки металла. При отсутствии в печи продуктов сгорания потери металла от окисления очень низкие. Первоначальная стоимость и стоимость обслуживания таких печей довольно высокая, но должна оцениваться для каждого отдельного случая. Обычно этот тип печей не применяется при производстве вторичного алюминия.
Электрическая или газовая печь для алюминия?
Если сравнивать печи с газовым нагревом с эквивалентными по емкости и производительности электрическими печами только по стоимости энергии, то стоимость газа обычно меньше, чем стоимость электричества.
С точки зрения обеспечения степени чистоты расплава, содержания водорода и потерь металла от угара электрические печи имеют неоспоримые преимущества.
С точки зрения экологии преимущество электрических печей сомнительно. Да, сама печь не загрязняет окружающую среду, но за нее это делает электростанция, от которой она берет электроэнергию. Если, конечно, это не гидростанция.
На тепловой электростанции чтобы произвести электрическую энергию необходимо сначала выработать тепло, а потом на турбинах и генераторах превратить его в электрическую энергию. Общая эффективность такого процесса составляет около 33 %. В электрической печи эта энергия превращается обратно в тепло. Поэтому общая эффективность энергетической цепочки здесь однозначно ниже, чем та, которая достигается при прямом газовом или мазутном нагреве.
Учет всех обстоятельств позволяет сделать вывод, что газовые или мазутно-дизельные печи способны обеспечивать достаточно высокую эффективность при плавке и печной обработке алюминия в сочетании с более низкой стоимостью из обслуживания. По крайней мере, при производстве вторичного алюминия.
Однако, конечно, могут быть случаи, когда выгоднее применять печи с электрическим нагревом, особенно индукционные печи. Нередко применяют такую комбинацию: газовая плавильная печь и электрическая печь для выдержки и раздачи алюминия. Есть даже комбинированные печи: при плавлении алюминия они применяют газ, а при выдержке-раздаче – электричество.
В зависимости от масштаба и специфики производства плавку алюминиевых сплавов в литейных цехах ведут в тигельных и отражательных печах, работающих на электроэнергии, жидком и газообразном топливе. Особенно широко распространены электрические индукционные печи. Устройство некоторых печей показано на рис. 90 и 91, а технические характеристики их - в табл. 9 и 10.Тигли для плавки изготовляют из чугуна или графитошамота. Для предотвращения растворения рабочую поверхность чугунных тиглей окрашивают или футеруют (обмазывают) защитными материалами. В состав красок вводят мел, оксид цинка, огнеупорную глину, тальк, коллоидный графит и другие вещества. Чаще всего используют краску, состоящую из 50 ч (по массе) отмученного мела, 50 ч оксида цинка, 5 ч жидкого стекла, 100 ч воды. Краску наносят на подогретые (150-200 °С) поверхности. Такими же красками окрашивают и плавильный инструмент. Для обмазки используют смеси магнезита, асбеста и жидкого стекла. Их наносят на рабочую поверхность тиглей слоем толщиной 10-15 мм, высушивают и прокаливают при 750-800 °С. Кроме защиты от растворения, обмазки существенно (в 2-3 раза) увеличивают срок службы чугунных тиглей.
Футеровку индукционных печей промышленной частоты выполняют из высокоглиноземистых масс (канальные печи) или жаропрочного цемента (20-25 % магнезита; 15-20 % жидкого стекла, 1,5-2,0 % кремниефтористого натрия; 20-25 % шамотного песка; 30-35 % шамотного щебня), не взаимодействующих с алюминиевыми расплавами.
Для футеровки отражательных печей наиболее рациональный огнеупор - магнезит. Однако для этой цели до сих пор широко используют шамот, как наиболее доступный и дешевый материал. Для предотвращения интенсивного взаимодействия алюминиевых расплавов с шамотной футеровкой ее пропитывают флюсом, содержащим 23-25 % (по массе) Na3AlF6, 20-27 % B2O3, остальное NaCl. Этот флюс смешивают с жидкой глиной, обмазывают им футеровку печи и прокаливают ее при 900-950 °С. Можно также пропитывать футеровку расплавленной смесью NaCl-AlF3. В процессе работы печи хлористый натрий испаряется, а фтористый алюминий образуете кремнеземом оксифториды, несмачивающиеся алюминиевыми расплавами Предотвращению взаимодействия между металлом и шамотом способствует также окраска футеровки мелом или известью. В тех случаях, когда содержание примеси кремния в сплаве ограниченно, отражательные печи футеруют карбидом циркония или карбидом кремния.
Плавку деформируемых сплавов ведут в отражательных и индукционных печах большой емкости (7-30 т). Для ускорения плавления шихты, увеличения производительности, выравнивания температуры и химического состава в отражательных печах осуществляют циркуляцию расплава с помощью газодинамических насосов. В последние годы разработана конструкция шахтно-ванной печи непрерывного действия, обеспечивающая высокую производительность Принципиальные конструкции отражательных печей приведены на рис. 92, а технические характеристики их - в табл 11.
Для обеспечения максимальной производительности плавильных печей их устанавливают в паре с миксером (раздаточной печью). Это позволяет осуществлять перелив металла закрытой струей с помощью сифона, обеспечивая минимальное окисление расплава и загрязнение его взвешенными неметаллическими включениями. Сифонный перелив исключает применение ковшей и обеспечивает безопасность труда.
02.01.2020
К устройствам горно-обогатительной отрасли относят валковые дрорбилки. В Великобритании в 1908 году была сконструирована первая такая машина. В крайндерском руднике...
02.01.2020
Нормальное функционирование современного офиса сложно представить себе без соответствующей мебели. Сюда относятся рабочие столы, кресла, стулья, разнообразные полки и...
02.01.2020
Пенобетон – это жидкая бетонная смесь, которая в процессе застывает и разрезается на формы необходимые по проекту. Пенобетон изготавливается из смеси цемента, песка,...
30.12.2019
В современном строительстве свайный фундамент используется широко. Обращаются к нему при возведении и частных построек, и крупных объектов недвижимости, включая торговые...
30.12.2019
Интернет открывает массу возможностей любителям риска и азарта. Игровые автоматы являются самым популярным видом азартных развлечений....
29.12.2019
Корпусная мебель сегодня является наиболее востребованным вариантом среди всех существующих. Особенность мебели такого типа – она изготавливается из древесных плит,...
29.12.2019
Из всех относящихся к металлопрокату материалов одними из самых востребованных в строительстве являются стальные трубы. С их помощью в быту обустраивают газопроводы,...
29.12.2019
Вариантов роллетных ворот на рынке представлено достаточно много. ангарными называют нестандартные конструкции подвижного типа. Устанавливаются они в имеющих разное...
29.12.2019
Практически повсеместно порошковые краски применяются для перекраски металлического сайдинга и ремонта автомобилей. Большой популярностью пользуется такой тип полимерных...
29.12.2019
Во многих отраслях промышленности важными процессами являются идентификация тяжелых металлов, определение качественных показателей, химического состава металлов и...