Как сделать печь для плавки и закалки металла своими руками
В отличие от промышленного оборудования, самодельная печь для плавки металла — компактное приспособление. На таком портативном оборудовании можно вести выплавку, закалку или плавку цветных металлов.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 сделать мини плавильню для плавки алюминия
Расплавить олово или свинец нетрудно на обычной газовой или электрической плите, и даже на костре, т. к. они начинают течь соответственно при 232 и 327 градусов Цельсия. Труднее это сделать с алюминием, который плавится только при 660 градусов Цельсия. Ни один бытовой нагревательный прибор не может обеспечить такую температуру.Поэтому плавку алюминия можно организовать только при наличии специальной печи, сделать которую можно своими руками.
Понадобится
Чтобы изготовить мини-плавильню, мы должны приготовить следующие материалы и изделия:
- металлическое ведро на 9 литров;
- пластиковое ведро на 4 литров и тазик;
- песок, гипс и воду;
- отрезок стальной трубы;
- два металлических крючка;
- стальную глубокую тарелку.
Используемые изделия подбираем по размерам, чтобы элементы плавильни, изготовленные с их помощью, точно подходили друг к другу.
Нам будут нужны также следующие инструменты, оборудование и принадлежности:
- верстак и тиски;
- дрель со сверлильной головкой;
- клещи и рулетка;
- молоток и дюбель;
- резиновые перчатки;
- тканевые салфетки.
Технология изготовления мини-плавильни
Смешиваем песок и гипс в пропорции 1:1 с небольшим запасом, т. к. нехватка смеси равносильна браку.
Отмериваем ингредиенты пластиковым ведром и засыпаем в металлическое. Тщательно смешиваем песок и гипс, добавляем воды и перемешиваем содержимое до исчезновения комочков и возникновения однородной массы.
Теперь, используя пластиковое ведро, формируем центр плавильни. Для этого вдавливаем его в раствор, вращая в разные стороны, для облегчения погружения, и качества формировки внутреннего объема плавильни.
Чтобы микст из песка и гипса не выдавливал пластиковое ведро, заливаем в него воду или укладываем песок или камни. После стабилизации пластикового ведра в растворе, и пока он не схватился, сглаживаем неровности и убираем излишки. Обтираем кромки ведер и наружную поверхность металлического ведра тканевыми салфетками, смоченными в воде.
Выждав 1 час, извлекаем пластиковое ведро из схватывающейся массы. При удачном стечении обстоятельств оно останется целым, иначе ведро придется вытаскивать по частям, используя клещи. После этого, удаляем изнутри печи мелкие частицы, крошки и заглаживаем образовавшиеся неровности и острые кромки.
Пока стенки мини-плавильни высыхают, из стальной трубы делаем устройство для подачи теплоэнергии и воздуха внутрь плавильни. Подбираем сверлильную коронку, устанавливаем ее в патрон дрели для высверливания сбоку плавильни отверстие под нужным углом. Вначале в заранее намеченной точке с помощью дюбеля и молотка пробиваем отверстие. Вставляем в него центрирующее сверло коронки и сверлим под нужным углом с помощью дрели.
В окончательном варианте в это отверстие вставляется трубка с приваренным трубным отводом, через который в плавильню будет подаваться и тепловая энергия для разогрева печи.
Приступаем к изготовлению крышки для плавильни. Заготавливаем будущие ее ручки, сгибая молотком металлические крючки, зажимаемые в тиски.
Засыпаем в пластиковый тазик нужного диаметра в той же пропорции (1:1) песок и гипс. Смешиваем компоненты, удаляя случайно попавшие камешки и мусор. Заливаем воду и перемешиваем содержимое тазика до получения однородной массы.
После небольшой выдержки, по центру выравненного раствора вдавливаем стальную тарелку нужного диаметра и глубины, слегка поворачивая влево и вправо, и потряхивая тазик с содержимым. Пока раствор полностью не отвердел, устанавливаем заранее согнутые крючки, которые будут выполнять функции ручек крышки.
Как только раствор отвердел, вынимаем тарелку, удаляем все неровности и сглаживаем кромки на крышке. Это повысит не только ее механическую, но и термическую прочность.
Устанавливаем по центру плавильни тигель и сверху накрываем крышку.
Она получилась точно по размеру.
Наша самодельная печь готова для плавления алюминиевого сырья с обеспечением безопасности и качества процесса.
Смотрите видео
Плавильная мини печь для алюминия своими руками из кирпича – как сделать хорошую плавильню
В этой инструкции я расскажу вам, как я из кирпичей создал плавильную печь для термической обработки ножей.
Недавно я начал вникать в изготовление ножей, и часть процесса заключалась в термообработке металла. Я посмотрел разные инструкции как сделать плавильню, где для изготовления использовалась дрель с битой для сверления отверстий, но я решил сделать всё проще и менее затратно.
Для создания отверстия я использовал ножовку по металлу, отвёртку с плоским профилем и рашпиль. Для соединения кирпичей я использовал цемент для печей. Далее я понял, что в этом не было абсолютной необходимости, но для меня это стоило потраченных денег.
Шаг 1: Покупаем кирпичи
Вам нужно купить три жаропрочных кирпича (почему именно три вы узнаете позже). Они очень легко крошатся и ломаются, что делает работу с ними достаточно лёгкой.
Шаг 2: Размечаем окружности
Первое, что я сделал – положил один кирпич на другой и отметил их центр. Затем я поискал круглые объекты, которые можно использовать в качестве шаблона для разметки окружности. Мне отлоично подошла внутренняя стоона мотка изоленты и бита для создания отверстий на 5.5 см. Я уже говорил, что эта бита не понадобится для проекта и я использовал её лишь в качетсве шаблона для рисования окружности.
Вы можете поискать любую подручную круглую вещь, например стакан. Вам нужно получить большое отверстие с одной стооны и чуть более мелкое с другой – это приведёт к тому. Что отверстие будет конусообазным. Не нужно стараться сделать его идеальным – посто делайте все максимально точно.
Шаг 3: Соединяем окружности
Теперь я соединяю переднее отверстие с задним при помощи линейки. Результат вы видите на последней фотографии.
Шаг 4: Пропиливаем в кирпичах пазы
Еще раз повторюсь, что не обязательно всё делать идеально – вы можете слегка выйти за пределы линии, просто уделите этому процессу ваше внимание. Не забудьте одеть защитные очки, перчатки и респиратор, так как материал кирпича не очень полезен для здоровья, а распиловка производит очень мелкий порошой, который может попасть вам в легкие.
Шаг 5: Ломаем перегородки
Как только вы проделали все распилы, возьмите плоскую отвертку и вклинивайте её в пазы. Используйте её как клин, чтобы выломать нужные части. Кирпич не оказывает сопротивления и ломается очень легко.
Шаг 6: Формируем отверстия
Как только все большие перегородки выломаны, возьмите рашпиль и придайте отверстию более правильную форму. Для этого процесса вам скорее всего подойдёт и обычный круглый напильник. Не следует сильно давить на него, просто прикладывайте легкое равномерное давление. В качестве направляющих линий используйте окружности, которые вы ранее нарисовали на кирпичах.
Шаг 7: Дорабатываем отверстие
Далее я совместил кирпичи и посмотрел, какие зоны нужно доработать. Я старался, чтобы отверстие получилось максимально круглым, опять же. Я не старался сделать его идеальным. А просто скруглял его до приемлемой формы.
Шаг 8: Цемент для соединения кирпичей
Для соединения кирпичей я использовал печной цемент. В горне будет использоваться пропановая горелка, которая не превысит максимальный предел моего цемента, равный 1500 градусов Цельсия. Если вы будете соединять кирпичи подобным раствором, то почитайте инструкцию к нему.
Шаг 9: Нанесите цемент
Следуя инструкциям, нанесите цемент на соединения
Шаг 10: Соединяем кирпичи
Я нанес немного цемента также и на стороны кирпичей. Как только я соединил кирпичи вместе, то поставил сверху банку краски в качестве груза. По иснтрукции, цемент схватывается в течение одного часа.
Шаг 11: Запекаем цемент
По инструкции, после высыхания нужно запечь цемент при 260 градусах Цельсия. Я положил кирпичи в свой газовый гриль, включил горелку, дождался нужной температуры, включил вторую горелку и тоже немного подождал, а затем повторил всё с третьей горелкой. Датчик грила показывал 260 градусов, но кирпичи нагрелись всего до 150 градусов, поэтому я перенёс их прямо на огонь и с помощью лазерного термометра проверял, пока они не будут нагреты до нужной температуры. Как только датчик показал, что кирпичи нагрелич до 260 градусов, я выключил горелки и закрыл крышку гриля, оставив горн остывать до комнатной температуры.
Шаг 12: Сверлим отверстие в горне
Затем при помощи дрели с битой, диаметр которой равен диметру сопла пропановой горелки (1 см в моем случае), я просверлил отверстие под углом, на расстоянии примерно 3 см от края со стороны рта горна. Сопло горелки само по себе находится под углом. Так что возьмите это на заметку, когда будете сверлить отверстие – вам не понравится, если угол будет слишком большим или отверстие будет неудобным. Я поместил сопло горелки на кирпич, чтобы понять, какой угол будет идеальным в мом случае.
Шаг 13: Тестируем горн
Пришло время протестировать горн и вот где нам понадобится третий кирпич. Он помещается позади горна и действует в качестве регулятора. Мне еще нужно поэкспериментировать с этим процессом, но могу сказать, что если вы закрываете отверстие. То горн нагревается не очень сильно. Если же вы ставите кирпич под углом, давая воздуху проходить в горн, то горн нагревается сильнее. Также я обнаружил, что при разном расположении кирпича горн звучит по-разному. В закрытом видео звук не впечатляет вообще, но если слегка приоткрыть отверстие, то горн издаёт звук, похожий на рокот ракеты и чем круче звук, тем горячее горн.
Шаг 14: Послесловие
Я взял кусок мягкой стали, чтобы посмотреть, раскалится ли она до красна. На фотографиях вы видите, что я преуспел в этом деле. Я не знаю, сколько времени уходит на это, так как пробовал разные углы для третьего кирпича, но сталь раскалилась быстрее, чем я ожидал. На последней фотографии вы видите свечение после того, как я выключил горелку. Также я хочу заметить, что от сопла горелки зависит, насколько высокой будет температура в горне. Со своей мини печью из кирпича я успешно прокалил кусок стали и закалил нож.
Также у меня получилось создать технику Мокумэ-ганэ, объединив 8 кусков стали. В итоге я был очень доволен полученными результатами и в будущем я найду способ обернуть плавильню для алюминия своими руками в металл, чтобы повысить срок его жизни — кирпичи очень хрупкие и так и крошатся при любом сильном воздействии. Также важным будет заметить, что наружная поверхность кирпичей греется примерно до 120-190 градусов Цельия, поэтому не ставьте горн на воспламеняющиеся материалы. Также будет неплохо, если недалеко от горна будет находится огнетушитель.
Газовая печь для плавки алюминия и бронзы
Соорудив такую печку, можно без проблем плавить алюминий и бронзу, а если сильно постараться, в ней можно плавить даже сталь. Весь принцип работы такой печи сводится к тому, чтобы создать изолированный корпус, который сможет выдержать температуру до 2600 градусов Цельсия.
Что касается размеров, то их соблюдать строго не обязательно, автор делал под себя, чтобы можно было плавить как минимум 2 килограмма алюминия за раз.
Конструкция печи очень простая, она состоит из контейнера, крышки, отверстия для подачи газа, а также имеет слив. Изоляция здесь предназначена для выдерживания больших температур, а еще отдельное внимание отведено созданию облицовки, ведь она должна выдерживать температуру пламени горелки.
Для создания корпуса будет нужна или листовая сталь достаточной толщины, чтобы ее можно было сварить, либо же кусок стальной трубы. Нельзя для таких целей использовать оцинкованную сталь, так как цинк горит и выделяет очень вредный для здоровья газ.
Изоляционный материал автор делал сам, тут пришел на помощь огнеупорный цемент. В качестве изоляции предусмотрена воздушная камера между стенками.Материалы и инструменты для создания печи:
— огнеупорная глина;
— древесные опилки;
— огнеупорный цемент;
— материалы для создания корпуса печи, крышки и другого;
— сварка;
— болгарка;
— уголок;
— труба для подачи газа и горелка.
Процесс изготовления печи:
Шаг первый. Делаем изоляцию
Изоляция у автора состоит из нескольких слоев. Одна часть предназначена для того, чтобы не выпускать тепло из печи, а вторая часть находится внутри печи и выдерживает большую температуру от горелки (керамика).
Для таких целей будет нужна огнеупорная глина, ее можно приобрести в магазинах, специализирующихся на создании керамики, продается она в виде порошка. Важно при покупке спросить о том, какую температуру способна выдержать эта глина. Еще будут нужны древесные опилки, они смешиваются с глиной и образуют единую массу. Когда печь в первый раз прогревается, опилки внутри глины выгорают и там образуются воздушные камеры. Благодаря этим камерам внутри печи хорошо удерживается температура.
Измеряются составляющие объемом, для таких целей можно взять баночку из под кофе. Сперва делается сухая смесь из расчета на одну часть глины три части древесных опилок. Смешивать массу нужно очень тщательно, чтобы опилки равномерно смешались с глиной. Потом в смесь можно добавить одну часть воды и опять все хорошенько перемешать. Смеси нужно дать постоять как минимум 12 часов. За это время глина хорошо поглотит воду и станет пластичной, с ней будет очень удобно работать.
А пока наша смесь насыщается водой, автор переходит к изготовлению банок для литья.
Шаг второй. Изготовление крышки печи
Крышка для печи делается очень просто. Сперва создается каркас, с виду он напоминает колесо от мотоцикла. Такой каркас можно сделать из стальной пластины и пару стальных прутьев. Все это дело гнется, режется, а потом сваривается. По центру крышки автор делает вентиляционное отверстие, для этих целей будет нужна банка из под кофе или другого продукта, она устанавливается по центру. Чтобы банка не прилипла к глине, ее можно смазать растительным маслом.
Ну а теперь каркас устанавливается на ровную поверхность и в него равномерно укладывается изоляционный материал. Тут важно, чтобы глина полностью заполнила всю форму, тогда крышка будет прочной и не прогорит. Когда же глина начнет высыхать, можно осторожно извлечь банку из центра, хотя лучше дождаться полного засыхания глины, чтобы не повредить крышку. Сушить нужно будет неделю или дней десять.
Шаг третий. Изготовление основной части печи
На этом этапе автор наполняет изготовленный ранее каркас печи изоляционным материалом из глины и опилок. В процессе формирования внутренней части нужно не забыть оставить место под слив, а также сделать отверстие для подвода газа. Как сделать внутреннюю часть печи, есть несколько вариантов. Например, можно набить форму полностью, а потом вставить по центру металлическую трубу и с помощью нее осторожно вынуть сердцевину. Подобным образом можно сделать и отверстия для подвода газа и слива.
Еще можно заранее установить в центр печи форму, а затем набить образовавшееся пространство изоляционным материалом. Важно в обеих случая не забыть отступить от нижней части, чтобы у печи был пол.После формирования нужно дать глине высохнуть как минимум одну неделю.
Шаг четвертый. Крышки для вентиляционного отверстия
Чтобы полностью закрывать печь при необходимости ,можно сделать пару таких крышек, как сделал автор. Эти крышки также изготавливаются из изоляционной смеси. Для формования можно использовать банки из под кофе, консервов и пр.
Шаг пятый. Внешний защитный слой
Для защиты изоляции печи от перегрева понадобится нанести на нее защитный слой, он должен выдерживать высокую температуру. Для таких целей автор использовал огнеупорный цемент. Ну а далее все просто, смесь нужно смешать с водой и затем рукой равномерно нанести на все участки с открытой изоляцией. Конечно, стоит такой цемент довольно дорого, но к счастью его нужно совсем немного.
Шаг шестой. Сушим печь
Если глина на глаз уже высохла, это совсем не означает, что в ней нет влаги на 100%. Воды там довольно много, а ведь это серьезный враг. Если при прогреве печи в глине будет вода, образовавшийся пар приведет к образованию трещин и так далее. Чтобы полностью просушить печь, автор принял ряд мер. Сперва в изоляторе нужно насверлить ряд отверстий, для этих целей может понадобится сверло по бетону.
Далее снаружи печь обматывается стекловатой или другим утеплителем, а в центр опускается лампа накаливания. В итоге стенки хорошо прогреваются и из них выходит влага. Лампочку нужно использовать как минимум на 100Вт.
Шаг седьмой. Крепим крышку и подаем газ
В печь должна поступать смесь газа и воздуха. Горелку можно сделать самому или же купить уже готовую.
Для крепления крышки нужен будет уголок, ось, а также кусок трубы. Суть конструкции заключается в том, чтобы при необходимости тяжелую и горячую крышку можно было легко повернуть набок. Для этих целей между крышкой и верхней частью печи нужно выдержать зазор в пару миллиметров.
Автор также установил на печь пару колес, чтобы ее можно было перемещать.
Шаг восьмой. Принадлежности для литья
Для литья вам в первую очередь понадобится тигель. Автор сделал его из куска толстсотенной стальной трубы. Ей нужно будет заварить донышко, а также прикрепить длинные стальные ручки. Здесь все должно быть очень надежно, иначе если ручка упаси господь оторвется, контакт с жидким металлом очень плачевен.
Также нужно будет изготовить пару кузнечных щипцов, ковш и другие принадлежности. Это не составит труда.
Шаг восьмой. Испытание печи
Вот и все, печь готова к испытаниям. Перед тестированием ее рекомендуется сперва прогреть паяльной лампой, чтобы из глины окончательно вышли все оставшиеся частицы влаги. Ну а далее можно подавать газ и как следует разогревать печь. Поджигать удобнее всего факелом.
Через некоторое время верхний защитный слой начнет плавится, в итоге образуется керамика, которая хорошо защищает основное изоляционное тело от воздействия температуры.
В заключении о мерах безопасности
Важно всегда помнить, что работа ведется с жидким металлом, который раскален до нескольких тысяч градусов. Если он попадет на кожу, то человек даже не успеет почувствовать, как получит очень серьезную травму. Также осторожно нужно дышать возле печи, так как при переплавке металлов будет выделяться много вредных паров. Лучше всего использовать средства защиты.
Работать нужно в толстых перчатках из негорючего материала, а также в защитной обуви и форме целом.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Самодельные плавильные печи / Кустарь
Плавку металлов лучше всего производить на специальном оборудовании после соответствующей теоретической подготовки или же под руководством опытного литейщика — это, так сказать, идеальный вариант. В том случае, если вне пределов досягаемости находится и первое, и второе, и третье, а обстоятельства вынуждают вас стать литейщиком-любителем, можно попытаться самому построить плавильную печь.
Талантливый ученый-металлург, Евгений Ярославович Хомутов, рекомендует изготовить кустарную высокотемпературную печь по собственной разработке.
Основой печной конструкции будет являться стандартная огнеупорная труба, входящая в комплект огнеупорной шамотной кладки. Длина трубы должна быть равна 300 мм. С обоих краев трубы сверлятся по два замковых отверстия для крепежа нихромовой нити, которая будет являться нагревательным элементом. Вычислить длину проволоки можно по формуле:
L=RxS/p,
где R — сопротивление нагревательного элемента, определяемое по закону Ома; S — сечение нихромовой проволоки; р — удельное сопротивление нихрома, равное 1,2; L — искомая длина.
Проволока крепится в первом замке, затем берется кусок какого-либо шнура диаметром 1-2 мм, который будет служить в качестве «проводника» при намотке нихромовой проволоки, предохраняя витки нихрома от замыкания между собой. «Проводник» и нихромовая проволока плотно наматываются в виде спирали на трубу, второй конец проволоки крепится во втором замке, а вся намотанная спираль обмазывается «жидким стеклом» (конторским клеем). Когда силикатный клей немного подсохнет, «проводник» удаляется, и на трубе останется одна лишь спираль из нихромовой нити, зафиксированная клеем. После полного высыхания «жидкого стекла» труба многослойно обматывается асбестом.
Следующий этап постройки печи, будет, пожалуй, самым трудным — это сооружение датчика температуры. Дело в том, что широко применяемые в технике готовые термопары содержат в себе драгоценные металлы, и поэтому дорогостоящи. Евгений Ярославович предлагает схему изготовления самодельной термопары, изготовляемой из более дешевых материалов — хромелевой и алюмелевой проволок. Правда температурный порог работы такой термопары — немногим больше тысячи градусов, но для плавки золота и серебра такой температуры вполне достаточно. Два куска упомянутых проволок скручиваются друг с другом, длина скрутки должна быть 5-10 мм. Для спайки проводов автор разработки предлагает довольно необычный метод: к одному свободному концу скрутки подсоединяется провод, идущий от латра (регулируемого трансформатора), регулятор латра ставится на нулевое деление, на какую-либо диэлектрическую поверхность насыпается смесь графитового порошка и буры в пропорции 5:1. Второй провод от латра подносится к месту пайки, как показано на рисунке. Далее, по мнению автора, наступает самый «аккуратный» момент: на несколько секунд подается ток. Сигналом к окончанию операции пайки служит появление на месте контакта шарика расплава, состоящего из двух металлов. Рабочая часть термопары готова, остается вмонтировать ее в крышку печи, подсоединить к милливольтметру, рассчитанному на пятьсот милливольт и заново отградуировать шкалу, пользуясь, в качестве ориентира, точками плавления различных чистых металлов. Эта операция проводится уже в рабочей печи.
Датчик температур(слева): 1 — латр, 2 — первый контакт на зажиме, 3 — второй контакт от латра, 4,5 — алюмелевая и хромелевая проволоки, 6 — чашка из диэлектрика, 7 — смесь графита и буры, 8 — скрутка двух спаеваемых проводков.
Для завершения постройки печки остается сделать верхнюю крышку из шамотной глины и дно, или, как его называют, под, который изготавливается из шамотного кирпича. Вся печка в сборе будет выглядеть так, как показано на рис. Дополнительно печь можно обустроить смотровым окошком из кварцевого стекла.
Самодельная плавильная печь(справа): 1 — асбестовая термоизоляция, 2 — шамотная труба, 3 — нихромовая спираль, 4 — верхняя крышка, 5 — выходы нихромовой нити 6 — термопары 7 — милливольтметр 8 — под из шамотного кирпича.
Если шихта будет загружаться непосредственно в печь, а не в тигли, то внутреннюю поверхность печи следует промазать графитовой пастой, замешенной на «жидком стекле». Такой смазки хватает на несколько рабочих плавок.
Следует заметить, что плавка и отливка металлов — один из наиболее опасных процессов, при котором несоблюдение правил безопасности может повлечь серьезные травмы. Выполнять плавку можно только на отлаженном оборудовании. Вся плавильная оснастка должна быть заранее подготовлена и разложена на удобных для работы участках. Плавку следует проводить в защитных очках. Загружать шихту в горячий тигель нужно при помощи жестяного совочка, размеры которого позволяют безопасно проводить эту операцию. Для помешивания расплава и снятия шлака служит специальная графитовая или кварцевая мешалка, длина которой должна обеспечивать удобство работы и надежную защиту рук от ожогов. Особая осторожность требуется при разливе металла в изложницы. Кроме того, что необходим навык, нужно убедиться в правильности установки изложницы и степени ее смазки. Лишняя смазка может вызвать разбрызгивание металла. Чтобы предотвратить это, участок стола для отливки должен иметь бортик. Плавильщик обязан работать в защитном фартуке из кожи, брезента или войлока. Выбрасывать слитки из изложниц и охлаждать их следует в асбестовых рукавицах.
Можно соорудить стационарную печь для выплавки металлов. Для создания такой печи уместно будет воспользоваться опытом древних литейщиков:
Металлурги начали с относительно простых приемов. Эти приемы использовались затем в течение ряда тысячелетий в большинстве районов Старого Света, а в некоторых используются вплоть до наших дней.
Самые древние печи часто представляли собой простую яму, обложенную вертикально поставленными плитами.
Плавильные печи, видимо, были довольно разнообразны, но реконструировать их очень и очень трудно. Дело в том, что каждое их этих устройств сооружалось преимущественно для одной-единственной плавки, а затем разваливалось, чтобы извлечь выплавленный металл.
По этому вопросу археология может сказать нам не очень-то много. Гораздо больше материала дает этнография.
Вероятно, об одной из самых примитивных конструкций печей, которой пользовались зулусы, пишет Брайант: «…Мы расспрашивали пожилых туземцев, которые детьми должны были видеть этот процесс, однако о нем у них сохранились лишь очень смутные воспоминания. Плавку производили на особом месте, подальше от дома и кузницы. В земле выкапывали неглубокую яму, на ее дно укладывали глиняную чашу диаметром около 50 см, поверх чаши насыпали слой древесного угля, на уголь — слой железной руды, размельченной до размеров щебня. Руду и уголь засыпали слоями, пока не получалась достаточно
высокая куча, которую закрывали последним верхним слоем древесного угля. Под нижний слой угля подкладывали конец сопла и начинали нагнетать воздух. Постепенно металл в руде плавился, стекал и собирался в чаше на дне ямы. Скопившиеся на поверхности металла шлак и окалину снимали; окалину переносили в другие формы, предварительно выкопанные в твердой земле.
Другим важнейшим компонентом плавки было, безусловно, топливо — древесный уголь. В полупустынных и пустынных районах добыча топлива представляла собой достаточно сложную проблему. Вот почему крупное металлургическое производство могло возникнуть только в областях с изобильной растительностью. Древесный уголь готовился специально — для него годилось далеко не всякое дерево, и это превращалось в весьма ответственную операцию.
Ученик и преемник Аристотеля, выдающийся древнегреческий ученый-ботаник Феораст (370-285 годы до н. э.) посвятил древесному углю специальный раздел в своем фундаментальном «Исследовании о растениях»:
«Самые лучшие угли получаются из самых плотных пород, например… дуба и земляничного дерева. Угли из этих деревьев очень тверды: потому они горят очень долго и дают жару больше всех других углей. Поэтому ими пользуются в серебряных рудниках для переплавки руды… Дерево для углей должно быть сырым. Лучшие угли получаются из деревьев, когда они в самой поре, и особенно в том случае, если у них срезана верхушка: у таких деревьев плотность их, количество землистого вещества и влаги находится в равномерных соотношениях… Для обжигания углей выбирают и рубят поленья прямые и гладкие, потому что для обжига их надо уложить как можно плотнее. Когда вся «печка» кругом укрыта, дрова постепенно зажигают и помешивают их шестами».
Обращает на себя внимание тщательность, с которой написан отчет, и то, что особо подчеркнуто отсутствие мертвых деревьев среди срубленных.
Вероятно, самые ранние печки были без принудительного дутья. Жар раздувался ветром, поэтому они, как правило, сооружались на вершинах гор. Сила дутья регулировалась каменными плитами, которыми загораживали или приоткрывали костер. Принудительное дутье являлось, конечно, шагом вперед в металлургической технике. Нагнетался воздух при помощи мехов, которые еще и сегодня можно встретить в деревенских кузнях. Они были самой разнообразной конструкции. Один из видов таких мехов, применявшихся индийскими металлургами прошлого века, описан Джоном Перси: «Берут кожу козла или лани, которая снимается с животного таким образом, что надрезается лишь задняя часть ее. Отверстия, соответствующие ногам, зашиваются, а в отверстие шеи ввязывается бамбуковое сопло. Хвост разрезается вдоль, и только утлы этой прорези сшиваются; таким образом, получается довольно узкая и длинная щель, служащая для притока воздуха в мех. С наружной стороны к краям этой щели плотно прикрепляются бамбуковые трости, при помощи которых удобно раскрывать и закрывать их. Таким образом, щель эта выполняет роль клапана. Натирая кожу сильно маслом или кислым молоком, ей сообщают надлежащую мягкость. К каждой печи приспособляется по крайней мере два меха, которыми управляет один человек».
Советский археолог Я. И. Сунчугашев, работая на древних медеплавильнях Тувы, обнаружил печь оригинальной конструкции, относящуюся к раннему железному веку. Горшок со «слоеным пирогом» угля и руды ставился на каменную плиту. Под плитой плавильщики устраивали дополнительную топку, обеспечивавшую нагревание плиты. Туда же подводилось дутье. Вероятно, каждый раз разбиралась лишь верхняя часть печи: горшок раскалывался, и из него извлекался слиток черновой меди. Слиток этот всегда имел форму односторонней линзы, т. е. повторял форму горшка.
Медь плавится при температуре 1083°С. Стало быть, чтобы получить слиток меди, плавильщику нужно было достичь, по крайней мере, этой температуры. В опыте, проведенном, например, Когленом, такого слитка не получилось, потому что температура оказалась недостаточной. Медь скорее походила на губку.
Металлургический горн изобрели много позднее — видимо, не ранее римского времени. Принцип металлургического предела здесь оставался тем же, но все сооружение каждый раз не разбиралось. Расплавленная медь либо выпускалась из пода печи, либо вынималась вместе со шлаком после остывания. Последний вариант горна был более примитивным.
На тот случай, если у кустарного старателя в результате поисков где-нибудь на просторах Сибири возникает нужда выплавить черновую медь из найденных им медных руд, предлагаются следующие рекомендации того же автора вышеупомянутой книги.
Медь легче всего выплавляется из окисленных рудных минералов, но залежи таковых, как правило, маломощны и встречаются довольно редко. Чаще всего встречаются сульфидные минералы меди, в которых находится много серы. Для получения черновой меди серу необходимо удалить.
Раскаленный углекислый газ, так успешно отнимавший у меди кислород в окисленных минералах, оказался бессильным отнять у нее серу в сульфидах. Возникла необходимость применения новых, более сложных приемов металлургического передела.
Наибольшая трудность металлургического передела медных пиритов заключается в том, что медь и сера являются самыми близкими химическими родственниками. В природе почти нет реагентов, которые могли бы «привлечь» к себе серу больше, чем медь, и, соответственно, разъединить их. Вот почему процесс выплавки меди из халькопирита носит длительный характер.
Чтобы выплавить медь из сернистых медных минералов, нужно было проделать не менее трех последовательных операций, каждая из которых преследовала одну и ту же цель: уменьшить в промежуточном продукте количество серы и увеличить содержание меди.
К счастью для историков металлургии, в 1831 году в Индии была описана весьма примитивная плавка халькопирита, протекавшая несколько иначе. Руда обжигалась в небольшой куче, где горючим служил кизяк. Этот обжиг длился с вечера до утра, пока обожженная руда не становилась красного цвета.
Вероятно, что это — наиболее древний вид подобного процесса и, кстати, самый консервативный, так как он широко использовался еще в начале нашего века даже в европейских странах, только величина обжигаемых куч руды стала больше.
Черновая медь, получаемая таким путем, всегда содержала значительное количество примесей, и прежде всего — железо. В прошлом и нынешнем веках черновая медь должна была еще пройти рафинирование, или очистку. Лет 100 назад черновую расплавленную медь для этого продували воздухом или кислородом для окисления. Затем ее «дразнили» деревянными жердями, чтобы медь закипела, а большинство примесей ушло в шлак.
С дымом выходил избыток серы, а руда частично окислялась. Обжиг в огромных кучах продолжался много недель. В XIX-XX веках, например, на полный обжиг кучи затрачивали от полутора до трех месяцев.
Лишь после этого обожженную руду плавили на «медный камень» — штейн. А третьей операцией была переплавка штейна без промежуточного обжига на черновую медь. В шихту плавки добавлялись флюсы (плавни) — известняк или кварцит — для лучшего шлакования примесей.
Инжекционная горелка для плавильной печи своими руками
Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!В данной статье Михаил, автор YouTube канала «Добрый Мастер», расскажет Вам как он изготовил инжекционную горелку для плавильной печи.
У автора возникла необходимость плавки цветных металлов, и он решил изготовить плавильную печь. Но одним из основных ее элементов является правильная горелка.
Материалы.
— Стальная труба
— Жестяной хомут
— Листовая сталь 3 мм толщиной
— Наконечник от сварочного полуавтомата с диаметром 0,8 мм
— Пропановый редуктор
— Болт М10 под шестигранный ключ, гайка, шайба
— Газовый шланг.
Инструменты, использованные автором.
— Болгарка, отрезной и коралловый диски
— Токарный станок
— Тиски, молоток
— Ленточная шлифовальная машинка
— Метчики
— Штангенциркуль
— Линейка, карандаш.
Процесс изготовления.
В качестве ориентира мастер нашел чертеж данной горелки в интернете.
Затем подобрал стальные трубки.
В качестве форсунки автор будет использовать болт под шестигранный ключ.
А в сам болт будет вкручиваться наконечник для сварочного полуавтомата. Диаметр отверстия 0,8 мм.
Также автор приобрел пропановый редуктор и газовый шланг.
Теперь нужно отрезать кусок трубы длинной 180 мм.
Торцы трубы автор зачистил лепестковым шлифовальным диском. А затем снял краску коралловым диском.
Затем размечает диффузор (120 мм) и носик (35 мм) горелки. Для точного реза можно просто обернуть трубу листом бумаги, и нанести разметку.
Также он разметил восемь продольных секций.
После предварительных надрезов, мастер стягивает хвостовик хомутом, и прорезает чуть шире. Корпус будущего диффузора нужно подогнать под размер смесителя.
Затем сдвигает хомут на середину, расширяет задние части.
Прихватывает точечной сваркой, стянув полученные лепестки.
Теперь все швы диффузора можно проваривать.
Вот такой диффузор получился. Швы можно зачистить и при помощи болгарки, но у автора есть токарный станок.
Зажимает заготовку в патроне токарного станка.
Для обработки конуса мастер использует малую продольную подачу, а чтобы не крутить вручную — он приспособил для этого шуруповерт.
Теперь можно приваривать трубку смесителя.
Носик горелки автор заужает таким же методом, как и диффузор.
Сгибает лепестки молотком, проваривает швы.
После зачистки получается вот так.
Осталось сделать последнюю деталь — конфузор, и приварить к основному корпусу. Способ изготовления такой же.
Приступает к изготовлению форсунки из болта и наконечника.
В болте сверлит сквозное отверстие 5 мм диаметром. Не забывая про смазку.
При отсутствии токарного станка эту работу можно выполнить, зажав сверло в тисках, а болт — в патроне дрели.
В отверстии нарезает резьбу, и вкручивает в него наконечник.
На второй стороне болта нарезает «елочку» для надежного закрепления шланга.
Вот форсунка и готова, ее нужно прикрепить к корпусу. Жиклер немного утопил в форсунке, увеличив расстояние для регулировки.
Вырезает полоску из стального листа. Зачищает ее от краски, сгибает в тисках. Затем сверлит отверстие под форсунку, нарезает в нем резьбу.
Теперь можно приварить к корпусу.
Окрасив корпус огнеупорной краской, горелка почти готова.
Сначала мастер закрепил горелку в тисках внутри мастерской.
По причине быстрого сжигания кислорода пришлось выйти регулировать на улицу.
Горелка имеет три регулировки. Регулировка давления газа на редукторе, подачи воздуха, и глубина глубины форсунки в конфузоре. Подняв давление газа до 0,5 атмосферы, удалось очень быстро нагреть толстый стальной пруток 14 мм.
Спасибо автору за простое, но полезное приспособление для мастерской!
Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Простая печь для переплавки алюминия
Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!Возможно некоторые из Вас уже озадачивались переплавкой металлов.
В данной статье, автор YouTube канала «NightHawkInLight» поделится с Вами простой технологией плавления алюминия в полевых условиях.
Материалы.
— Алюминиевый металлолом.
Инструменты, использованные автором.
— Лопата
— Небольшой вентилятор
— Стальная полоса
— Кастрюля.
Процесс изготовления.
Первое, что необходимо сделать, это вырыть в земле неглубокую ямку под костёр. Пламя и сами угли будут несколько ниже поверхности земли. Таким образом и жар будет лучше сохраняться, меньше выдуваться ветром, и дыма будет образовываться меньше. Кстати, готовить так пищу гораздо проще.
Ямка в диаметре примерно 60 см. Важно, чтобы стенки её были вертикальными, и она не сужалась к низу. Итак, глубина не 90 см.
Огонь нуждается в постоянном притоке воздуха и чтобы он хорошо горел, будучи расположенным ниже уровня земли, автор вырывает под углом узкий тоннель на расстоянии нескольких футов от кострища таким образом, чтобы в итоге тоннель пересёкся с ямой под костёр в самой нижней её части, у дна.
Все мягкие комья земли удаляются из ямы и тоннеля, после чего можно приступать к розжигу костра
Вентиляционное отверстие обеспечивает достаточный поток воздуха для того, чтобы поддерживать интенсивное чистое горение. Позднее автор установит дополнительно вентилятор у входа в тоннель для большего нагнетания воздуха.
В качестве тигля мастер берёт недорогую кастрюлю из нержавеющей стали. Для того, чтобы расплавить этот металл, потребуется на порядок выше температура, чем та, что нужна для плавления алюминия.
Автор берёт банки из-под содовой, они из алюминия. И немного алюминиевой стружки, оставшейся после токарных работ. Но можно использовать любой другой доступный ресурс алюминия.
Чтобы удерживать кастрюлю над огнём, мастер использует стальную полосу, которую продевает через ручки кастрюли.
Вентилятор располагает пропеллером в вентиляционное отверстие и закрепляет на любой палке, ПВХ-трубе. В этом проекте используется маленький вентилятор, который может спокойно работать от небольшой солнечной батареи. Однако можно установить и более крупный пропеллер, тогда пламя разгорится ещё жарче.
По мере того, как плавятся алюминиевые банки, в тигле освобождается больше места и появляется возможность подбавить ещё сырья. Когда ручки кастрюли сорвались с заклёпок, выяснилось, что они были изготовлены из алюминия. Но на этом процесс не прервался.
Пришлось поставить кастрюлю прямо на огонь.
Из чистого интереса автор решает вылить жидкий алюминий в подготовленное заранее углубление в земле.
Влага, присутствующая в земле, привела к появлению нескольких пузырей. Стоит принять этот эффект во внимание.
Спасибо автору за простую идею печки для переплавки алюминия, и приготовления пищи.
Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!
Авторское видео можно найти здесь.
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.