Технология плавки алюминия

Плавка алюминиевых сплавов

При плавке и разливке на воздухе алюминиевые сплавы легко окисляются и насыщаются водородом, причем вредное влияние растворенных газов на качество отливок заметно уже при небольших количествах их в расплаве. Практикой установлено, что предельно допустимое количество водорода в алюминиевых сплавах, позволяющее получать качественное литье, оценивается 0,1—0,20 см 3 /100 г металла. Поэтому основное внимание при плавке уделяют предупреждению излишнего окисления и газонасыщения сплава. Учитывая вредное влияние примесей в алюминиевых сплавах, стремятся также получить сплав с минимальными количествами этих примесей, особенно железа.

Способы плавки алюминиевых сплавов зависят от применяемого типа печей и шихтовых материалов. Тип плавильных печей выбирают в зависимости от характера производства и назначения сплава.

Плавку алюминиевых сплавов производят в тигельных печах с нефтяным, газовым и электрическим обогревом, в пламенных отражательных печах, подовых электропечах сопротивления и индукционных печах. По назначению различают печи плавильные, раздаточные и плавильно-раздаточные.

Наиболее качественный металл получается при плавке в индукционных печах. В этих печах плавка идет быстро, металл получается хорошо перемешанным и менее газонасыщенным. Отражательные печи, отапливаемые газом, применяют для плавки алюминиевых сплавов в цехах заготовительного литья, а также для переплавки отходов и стружки. В фасоннолитейных цехах распространены отражательные электропечи сопротивления.

Тигельные печи с различными способами нагрева применяют для плавки сравнительно небольших количеств металла (особенно они удобны как раздаточные печи).

Для плавки алюминиевых сплавов применяют преимущественно металлические сварные, литые, реже кованые тигли.

При плавке в металлических тиглях имеется опасность взаимодействия сплава с тиглем и загрязнение его примесями железа. Наиболее агрессивны по отношению к чугунным тиглям алюминиевые сплавы с кремнием, затем с магнием и менее с медью и цинком. Поэтому стенки тиглей перед плавкой покрывают специальными защитными красками, кроме того, подбирают составы чугуна или стали, более стойкие по отношению к алюминию. Например, серые чугуны более стойки, если в них больше графита и он находится в сильно разветвленной форме. Кремний в чугуне (как и кремний в расплаве) способствует взаимодействию металла с материалом тигля поэтому стремятся снижать содержание его в чугуне до нижнего предела, а в качестве графитизирующего элемента при выплавке используют алюминий (1,2—3,0%). Алюминий, кроме того, снижает окисляемость тигля и с наружной стороны. Содержание марганца должно быть минимальным. Высокую стойкость имеют тигли из чугуна с содержанием алюминия до 8% и с присадками хрома (0,4—1,0%), а также никеля и молибдена.

Рекомендуются следующие общие правила приготовления алюминиевых сплавов:

1. При плавке на свежих шихтовых материалах и лигатурах в первую очередь загружают (целиком или по частям) алюминий, а затем растворяют лигатуры.
2. Если плавка ведется на предварительном чушковом сплаве или на чушковом силумине, в первую очередь загружают и расплавляют чушковые сплавы, а затем подшихтовывают сплав необходимым количеством алюминия и лигатур.
3. Сильно склонные к угару металлы, например цинк, магний, вводят в сплав в последнюю очередь, желательно под слой флюса.
4. Если шихта состоит из отходов и чушковых металлов, очередность загрузки определяется количеством составных частей шихты: в первую очередь загружают в печь и расплавляют наибольшую часть шихты. Если, однако, отходы сильно загрязнены, то лучше их вначале расплавить, дегазировать и затем загружать чушковый металл.
5. Если емкость печи и габариты шихты позволяют загружать различные ее составляющие одновременно, то вместе загружают то, что имеет близкую температуру плавления, например силумин, отходы, чушковый алюминий. Шихту подбирают с наименьшим количеством примесей для данного сплава. Укладку шихты в печь надо производить компактно, расплавление вести быстро. При загрузке в жидкую ванну твердую шихту необходимо предварительно подогревать.

Шихтовые материалы и возвраты необходимо хранить в сухих и теплых помещениях. Хранение их в сырых помещениях или же на открытом воздухе приводит к адсорбции влаги и усиленному окислению.

Шихту обычно составляют из отходов и 20—60% свежих материалов, тщательно взвешивают в соответствии с расчетными данными. Расчет шихты литейных алюминиевых сплавов проводят по данным ГОСТа (по среднему или оптимальному составу). В зависимости от особенностей сплавов и требований к свойствам отливки состав одних компонентов рассчитывают по минимальному количеству, других — по максимальному, а третьи компоненты рассчитывают по среднему количеству.

Например, при расчете шихты для приготовления слитков из алюминиевых сплавов АК4, АК5, АК6 и Д16 содержание меди в сплавах берут по верхнему пределу, что способствует снижению склонности сплавов к трещинообразованию, а содержание железа, магния и кремния принимают, наоборот, по нижнему пределу, для уменьшения ликвации.

Сплав АЛ4 имеет следующие пределы химического состава по ГОСТу: 8—10,5% Si, 0,25—0,5% Mn, 0,17—0,3% Mg, остальное Al. Обычно расчет ведут на содержание кремния 8,25—9,25%. Пониженное по сравнению со средним (9,25%) содержание кремния берут потому, что это способствует повышению прочности, уменьшению концентрированной усадки и ликвации сплава. Но чрезмерное понижение кремния вызывает уменьшение жидкотекучести и механических свойств, что особенно важно при литье тонкостенных деталей. Поэтому в таких случаях расчет ведут на содержание кремния 9,25%. Марганец вводят в сплав АЛ4 главным образом для устранения вредного влияния железа, но повышенное содержание марганца может вызвать сильную ликвацию. Поэтому если шихта сравнительно чистая по железу, то расчет ведут на среднее содержание марганца (0,37%), а если шихта сильно загрязненная, то количество марганца доводят до 0,45%, т. е. ближе к верхнему пределу. Особенно важно при составлении шихты сплава АЛ4 учитывать влияние магния на механические свойства этого сплава. При содержании магния на нижнем пределе сплав будет иметь пониженную прочность и твердость, но высокую пластичность.

Часто при выборе оптимального состава сплава приходится учитывать одновременно влияние на свойства сплава нескольких компонентов и затем выбирать наиболее удобные их сочетания. Например, сплав Д19 (3,8—4,3% Cu; 1,8—2,3% Mg) высокие жаропрочные свойства имеет в том случае, если суммарное количество меди и магния в сплаве будет равным 6,1%, что необходимо учитывать при расчете шихты. При плавке сплава АЛ19 (4,5—5,3% Cu, 0,6—1,0% Mn, 0,25—0,35% Ti, <0,3% Fe, <0,3% Si, 0,05% Mg, остальное Al) высокие прочностные и пластические свойства получаются в том случае, когда содержание меди и марганца находятся на среднем уровне марочного состава сплава (5% Cu, 0,8% Mn,0 3% Ti, остальное Al). Любые отклонения от среднего содержания этих металлов неблагоприятно сказываются на механических свойствах.

Поэтому при плавке некоторых алюминиевых сплавов (особенно многокомпонентных) приходится иногда вначале готовить из чистых металлов подготовительный сплав определенного химического состава, разливать его в чушки, анализировать состав и потом уже при условии соответствия заданному составу использовать его в качестве исходной шихты для приготовления рабочего сплава, непосредственно идущего для заливки литейных форм.

Стандартные сплавы, технология плавки которых достаточно хорошо отработана, обычно готовят однократно из шихтовых материалов и сразу же заливают металл в формы.

Расплавление шихты ведут форсировано, но не рекомендуется чрезмерно перегревать расплав. Если шихта мелкогабаритная, та для предохранения от чрезмерного окисления плавку осуществляют с применением покровных флюсов из смеси хлористых солей, которые загружают вместе с металлической шихтой в количестве 2—3% от массы металла. По достижении необходимого перегрева металл контролируют по технологическим пробам на газонасыщенность и загрязненность окисными включениями и в случае необходимости приступают к рафинированию и дегазации сплава. На всем протяжении плавки, начиная с подготовки шихтовых материалов, необходимо не допускать излишнего окисления и газонасыщения расплава. Для этого надо тщательно готовить к плавке шихту и очищать ее от посторонних примесей, а также держать чистыми печь и весь инструмент. Чем больше внимания и времени уделяется подготовке шихты и печи, тем меньше окислов и газов окажется в расплаве и тем легче отрафинировать расплав перед разливкой. Небрежная плавка, в том случае, когда используют загрязненную, влажную шихту, не просушивают футеровку печи (в расчете на последующую очистку расплава в результате рафинирования и дегазации в конце плавки), не дает хороших результатов, так как зачастую легче предотвратить попадание в расплав окислов и газов, чем затем освободиться от них.

Практика плавки алюминиевых сплавов показывает, что существует прямая связь между количеством окисных пленок в расплаве и его газонасыщенностью. Чем больше в сплаве окисных пленок, тем выше газонасыщенность. Поэтому излишнего перемешивания расплава следует избегать, особенно если плавку ведут без покровных флюсов.

Плавка алюминия в электропечах – особенности процесса

Так как алюминий относится к легкоплавким металлам, то оборудование для его переработки можно изготовить и в домашних условиях. Конечно, для получения оптимального результата стоит выбрать печь для плавки алюминия у надежного поставщика. Однако делать это или нет, решать только Вам.

Какие бывают электропечи для плавления алюминия

Классификация оборудования в первую очередь опирается на вид используемой теплоэнергии. Согласно ей, плавка алюминия в печах может происходить от электричества, газа или тепла, получаемого от сжигания твердого топлива.

Твердотопливные системы используются в быту или небольших мастерских, поскольку поддержание определенной температуры требует немалого количества топлива. Электрические модели выносят в отдельную категорию, поскольку они могут быть любого размера, а количество получаемой энергии не ограничено.

Небольшая самодельная печь для нерегулярного использования в домашних условиях

Рассмотрим подробнее способы изготовления электропечей.

Устройства плавления алюминия для использования в быту

Температура расплавленного алюминия составляет 660ºС, поэтому для сооружения печи необходимо применять термостойкие материалы.

Устройства для плавления металлов лучше всего размещать на отрытом пространстве, в гаражах или цехах. В жилых помещениях такие работы проводить нельзя

Перечислим основные конструктивные элементы самодельной печки и материалы, не обходимые для ее создания:

• Огнеупорные кирпичи. Следует выбирать мягкие стройматериалы, поскольку в дальнейшем в них будут сверлиться канавки. Кирпичи с низким процентом влажности просто разломаются на куски.
• Металлические части. Уголок предназначается для создания рамы печи. Для дверцы подойдет листовой метал квадратной формы. Чтобы понять, как правильно работать с металлом, не сложно найти видео «как расплавить алюминий в самодельной печи», и действовать по инструкции.
• Греющий элемент. Нагрев происходит путем прохождения электротока через спираль, которая разогревается. Нагреватель можно купить в готовом виде, а можно изготовить самостоятельно – из нихромовой проволоки.
• Дополнительные материалы. Гайки, болты (в том числе жаропрочные), кабель для подключения к электросети.

Плюсы самодельной электропечи – доступность стройматериалов

Как плавить алюминий в таком устройстве? Нужно собрать печку из кирпичей с проделанной канавкой. Уложить в нее нагревательную спираль, заключить всю конструкцию в металлический уголок и навесить дверцу, защитив ее огнеупорной плитой. После этого уже можно подключать печь к электросети, а потом уже закладывать в нее тигель с алюминием.

Учитывая, что потребление электричества будет значительным, убедитесь, что ваша проводка находится в исправном состоянии, и способна выдерживать подобные нагрузки

Оригинальная мини-печь для плавления алюминия

Хочется рассказать еще об одном интересном устройстве, которое можно собрать собственноручно.

Плавильная печь из бутылки

Это довольно оригинальный способ создания мини-печки. Бутылка из стекла с подходящим диаметром смазывается маслом, после чего обматывается бинтом. Следующий слой – глина, смешанная с жидким стеклом. После просушки поверхность обматывается проволокой из нихрома и опять покрывается глиняной смесью. После окончательного высушивания стекло извлекается, а края проволоки подключаются к электросети.

Несмотря на кажущуюся простоту, вышеописанные способы не являются полностью безопасными для использования

Промышленные печи для плавления алюминия

Мы рассмотрели вопрос, можно ли расплавить алюминий в домашних условиях. Несомненно, выход из ситуации найдется всегда. Но если Вы хотите быть полностью уверенными в качестве полученного металла и в сохранении своего здоровья, рекомендуем использовать профессиональные установки для выплавки (например, SNOL 100/1100 MT).

В промышленности применяют множество разновидностей печей для расплавления алюминия. Наибольшей популярностью пользуются тигельные индукционные печи, создающие электромагнитные поля. Различают такие их разновидности:

• Компрессорные.
• Вакуумные.
• Открытые.

В промышленных печах можно быстро обрабатывать большие объемы металла

Плавильное оборудование также классифицируется по типу используемого нагревательного элемента, который бывает:

• Керамическим. Не соприкасается с обрабатываемым алюминием. В эту категорию входят многие лабораторные печи.
• Графитовым. Отличается долговечностью, может применяться и для работы с драгоценными металлами.
• Металлическим. Бывает проводящим и водоохлаждаемым.

Все эти типы печей применяют при изготовлении вторичного алюминиевого сырья. Для шихты используется чистый, заранее отсортированный лом. Результатом выплавки является изготовление слитков и слябов, которые применяются для дальнейшей прокатки или прессования.

Преимущества индукционных электропечей

Тигельные индукционные установки чаще всего используются для плавки алюминия, поскольку они обладают рядом достоинств. Перечислим их подробнее:

• Достаточная производительность.
• Простота обслуживания и управления.
• Практически полная автоматизация.
• Высокая скорость работы.
• Возможность опорожнения тигля до последней капли.

Благодаря удобной конструкции индукционных печей работать с металлом можно в чистоте

В качестве сырья для электрических печей используются отходы литейной промышленности, а также старый лом с высокой удельной поверхностью

В данном производстве применяют легирующие элементы для доведения сплавов до желаемого уровня. При этом используется специальное оборудование для глубокого очищения расплавов и удаления из них примесей и ненужных химических элементов.

Мы описали, как расплавить алюминий в домашних и промышленных условиях. За более детальной консультацией обращайтесь в компанию «Лабор». Наши специалисты всегда к Вашим услугам!

Как расплавить алюминий — литье и тигель в домашних условиях, простая пошаговая инструкция и эффективная печь для плавки банок своими руками

В этой статье объединено много различных пошаговых инструкций, которые помогут вам сделать отличный тигель для плавки алюминия. Это займет всего пару дней и немного денег.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

В процессе плавки алюминия в домашних условиях вы столкнетесь с огнем и расплавленным металлом. Не пренебрегайте средствами безопасности и спецодеждой. Ответственность за любые причиненные травмы лежит исключительно на вас! Я не имею к этому никакого отношения.

Шаг 1: Материалы и инструменты

Оглядываясь назад, я могу сказать, что, хоть список и большой, все эти материалы достать несложно. Самой дорогой оказалась горелка. Я пытался экономить, но, честно говоря, это очень полезная покупка.

Остальные материалы для плавильни:

• Быстрозастывающий цементный раствор. Я взял ведерко 9 кг за 500 рублей.
• Ёмкость, в которой будем мешать раствор
• Приспособление, которым будем размешивать раствор
• Большая кофейная банка (15 см)
• Маленькая кофейная банка (10 см)
• Ножовка по металлу
• Дрель (или другой инструмент для изготовления отверстий в металле)
• Газовый баллон на 0.4 кг (убедитесь, что он пустой)
• Стальной стержень, например, из принтера, длиной около 30 сантиметров (вы можете купить стальной стержень 20 см в местном строительном магазине)
• Маркер (или любой другой инструмент для маркировки)
• Клейкая лента
• Картон
• Короткая (5-7 см) железная или стальная труба, в которую входит конец горелки. (Необязательно)
• Круглый молоток (подойдет и другой)
• Немного пропана (я покупаю в туристическом магазине, 250 рублей за два баллона по 450 гр)
• Печь (необязательно)
• Тиски (необязательно, однако очень пригодятся)
• Небольшая форма для выпечки (необязательно, вам просто нужно что-то, куда можно залить алюминий).
• Немного дешевой проволоки (не больше 3 мм, но достаточно прочная, чтобы выдержать небольшой вес)

Шаг 2: Делаем тигель

Итак, я взял пустой газовый баллон и зажал его в тисках. Ножовкой я обрезал его по сварному шву и срезал края. Если вы посмотрите на дно, вы увидите 4 отверстия. Используйте маркер, чтобы разметить линии на уровне с ними.

Молотком отбейте металл там, где находится линия. Таким образом появится носик. (это может быть сложно, однако, когда носик будет готов, заливка станет в разы проще).

Теперь нарисуйте линии вверх по бокам от отверстий, находящихся около носика. Отступите 6 мм сверху, отметьте линию и просверлите ее с обеих сторон. Я использовал дрель, но можно было использовать любой другой сверлильный инструмент. Убедитесь, что отверстия соответствуют размеру металлического стержня.

Наденьте пару кожаных рабочих перчаток. Теперь отметьте центр стержня. Нагрейте его над горелкой. Когда металл станет красным, согните его пополам, чтобы сделать острый угол. (см. рисунок)

Окуните металл в воду и нагрейте концы по одному. Согните их, чтобы они смотрели друг на друга. Окуните концы в воду и повторно нагрейте центральный изгиб. Отклоните его и разверните так, чтобы концы, которые вы согнули, входили в отверстия в пропановом баке.

Охладите центральный изгиб и убедитесь, что ваша новая рукоятка свободно перемещается в отверстиях.
Теперь у вас есть отличный тигель.

Шаг 3: Делаем горн

Работа с плавильной печью для алюминия довольно сложная, поэтому мы будем делать её в несколько этапов.

1. Прорежьте отверстие в боку большой банки примерно на 2.5 см от основания.
2. Убедитесь, что туда входит труба (можно померить с помощью листа бумаги или картона)
3. Используя нож, вырежьте отверстие в нижней части маленькой кофейной банки в форме мышиной норы (убедитесь, что труба туда входит).
4. Оберните маленькую банку в картон (это делается, чтобы её проще было достать) и вырежьте такое же отверстие в картоне в форме мышиной норы.
5. Разведите бетонный раствор. Я использовал 11 чашек цемента и около 2.5 чашек воды.
6. Плотно залейте раствор на дно большой банки до уровня отверстия.
7. Поместите трубу в отверстие, а маленькую банку поместите в большую, соединив их трубой через мышиные отверстия. Попытайтесь центрировать маленькую банку.
8. Желательно выставить трубу по диагонали. Это поможет создать спираль пламени. (см. рисунок)
9. Заполните стенки бетоном и плотно утрамбуйте.
10. Я дал раствору немного настояться, затем поставил банку в духовку и установил на 200 градусов.
11. Через 30 минут вытащите её и достаньте маленькую банку, обернутую в картон.
12. Верните сосуд в духовку на 2 часа. Это поможет устранить влагу.
13. Используйте духовые рукавицы и выньте банку из духовки. Принесите его на рабочее место.
14. Подготовьте горелку и вставьте её в трубу.

Я советую использовать защиту для глаз. Первый обжиг необходим для устранения влаги. Вы можете увидеть пар, выходящий из цемента. Дайте ему прогореть примерно полчаса, затем оставьте просохнуть на ночь. В конце мы поместили туда тигель, чтобы обжечь его от старой краски.

Шаг 4: Плавим алюминий

Литье алюминия в домашних условиях — это очень опасно, поэтому держите при себе воду и наденьте толстые кожаные или сварочные перчатки, а также защитные очки и убедитесь, что помещение хорошо вентилируется.

Разогрейте печь и поместите туда тигель. Я подождал, пока дно тигля не станет красным.

Начните с небольших кусков алюминия. (У меня были старые трубки от дверного колокольчика). Вы можете использовать банки, но в них, как правило, много шлака. Я бы подождал, пока накопится некоторое количество алюминия, прежде чем начать плавку алюминиевых банок.

Вам, вероятно, поначалу будет непросто, поэтому не торопитесь. После того, как вы получите достаточное количество алюминия, он сможет поддерживать температуру плавления, и вы сможете плавить большие куски за считанные секунды. В гараже я нашел старую раму от самоката, который уже отработал своё. Теперь эта рама превратится в нечто новое.

Я обнаружил, что можно накрыть тигель верхней частью газового баллона. Это позволяет лучше сохранять тепло и быстрее плавить металл.

У меня был проблемный кусок самоката, из которого не получалось выкрутить стальной винт, поэтому я окунул его в бассейн расплавленного металла, и назад он уже не вернулся. Молоток помогал справиться с трудными кусками металла и осадками в тигле.

После того, как тигель заполнится, либо закончится алюминий, вам нужно соскоблить шлак. Шлак будет плавать сверху и будет выглядеть немного иначе, чем металл под ним.

Для удаления шлака пригодится ненужный кусок металла. Мы использовали тот же металлолом и сделали из него крюк, чтобы поднять тигель, и еще одну деталь, которая помещается в отверстия на дне тигля, чтобы его было проще опустошить. Для этого вы можете использовать небольшую отвертку.

Удостоверьтесь, что у вас есть что-то, куда можно вылить алюминий. Я собираюсь оставить его на будущее, поэтому формую алюминий в небольшие брикеты — они маленькие и удобно плавятся в тигле. Вы можете просто использовать углубление во влажном песке или что-то в этом роде. Удобнее всего использовать формы для кексов, однако, их больше не получится использовать по назначению.

Разлейте металл по формам. Он очень горячий, поэтому не забывайте использовать защиту для рук и глаз!

Поскольку я нетерпелив, я не жду, пока алюминий остынет, а кидаю его в холодную воду. В таком случае вода может бурно кипеть. Это зрелищно, но очень опасно. Будьте осторожны!

Шаг 5: Что дальше?

У нас теперь много слитков. Вы можете скопить на небольшой токарный станок, примерно за 10 тыс. рублей, и сделать из алюминия различные интересные детали!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Плавка алюминия в домашних условиях при высокой температуре

Одним из наиболее распространенных металлов является алюминий. Он применяется при изготовлении различных изделий на протяжении последних нескольких столетий. Кроме этого, алюминий применяется в качестве легирующего элемента при изготовлении самых различных сплавов. Довольно частым вопросом можно назвать то, как в домашних условиях плавить алюминий. Популярность этого материала можно связать с относительно низкой температурой плавления, которая позволяет проводить плавку в домашних условиях. Рассмотрим особенности этого материала подробнее.

Характеристики алюминия

Для проведения работ в домашних условиях не нужно знать все свойства рассматриваемого материала, но некоторые имеют значение. В качестве примера укажем, что температура плавления алюминия в домашних условиях составляет 660 градусов Цельсия. Нагреть материал до этой температуры можно и без применения специального оборудования.

Среди особенности процесса плавления в домашних условиях отметим такие моменты:

• Несмотря на низкую температуру, при которой происходит изменение агрегатного состояния, провести расплавление на домашней плите не получится. Это связано с тем, что бытовые приборы не могут нагревать среду до 600 градусов Цельсия. Как правило, для плавки используется печь.
• Немного понизить температуру плавления можно. Для этого сырье растирается в порошок. В продаже также можно встретить порошковый продукт, готовый к применению.
• Алюминий может при соединении с кислородом окислиться. Температура плавления после окисления повышается в несколько раз, и провести плавку в домашних условиях будет невозможно.

Часто можно встретить ситуацию, когда при добавлении сырья в расплавленный металл попадает вода. Это может привести к своеобразному взрыву. Поэтому если нужно добавить еще сырья, то оно должно быть сухим.

Подбор подходящего сырья

Из-за достаточно большого количества проблем, которые возникают при плавке алюминия в домашних условиях в случае использования в качестве сырья порошка, нагреву подвергают алюминиевую чушку или проволоку. При этом проволоку можно приобрести по относительно невысокой цене, после чего ее нарезают и спрессовывают для уменьшения площади контакта с воздухом.

Если плавка проводится для получения заготовки или изделия невысокого качества, то можно в качестве сырья использовать лом, например консервные банки или обрезки алюминиевого профиля. Для упрощения процесса плавки лом также следует нарезать на небольшие части.

При поиске сырья многие обращают внимание на то, что оно может быть окрашено или иметь другие лишние составляющие. В процессе нагрева все посторонние примеси, как правило, уходят в виде шлака. Однако лакокрасочные и другие химические вещества во время горения могут стать причиной выделения токсичных паров, что следует учитывать при проведении работ.

За отвод вредных примесей с состава отвечают различные флюсы. Рекомендуется приобретать их в специализированном магазине в готовом виде, но при необходимости можно соорудить самостоятельно. Флюс состоит из 10% криолита и 45% хлорида калия и натрия.

Проведение плавки в муфельной печи

Муфельная печь позволяет существенно упростить процесс плавки, при ее применении можно получить металл высокого качества. Как и в других случаях, в рассматриваемом следует обязательно использовать флюс для отведения вредных примесей. Рассматривая то, как расплавить алюминий в домашних условиях, уделим внимание пошаговой инструкции:

1. Выполняется расплавление флюса. Рекомендуемое количество этого вещества — от 2 до 5% от веса алюминия, который будет использоваться в качестве сырья. После расплавки флюса доставляется лом.
2. Плавка алюминия проводится при температуре 700 градусов Целься. При нагреве до подобного показателя металл начинает светиться красным цветом.
3. Не стоит забывать о том, что при плавке существенно уменьшается объем применяемого сырья.
4. Флюс, при необходимости, добавляется и в конце процесса. Количество вещества — 0,25% от веса металла в печи.
5. При получении сплава, похожего на одну большую каплю, тигель немного держат при высокой температуре для повышения степени текучести.
6. Завершающим этапом становится заливка расплавленного металла в форму, после чего ему дают остыть.

Стоит учитывать, что для проведения процесса плавки требуется тигель с носиком из тугоплавкого материала, выдерживающим сильный нагрев. В продаже встречаются кварцевые, фарфоровые, стальные, чугунные и другие тигли. Литейная форма, как правило, изготавливается из скульптурного гипса, который выдерживает сильный нагрев, но при этом довольно хрупкий и не прилипает к металлу во время его остывания и затвердевания.

Современные печи для переплавки алюминиевого лома

Рассмотрены особенности конструкции, перерабатываемый лом, сферы применения. Имеются фотографии и схемы.

Наклонная цилиндрическая печь

С момента разработки наклонной цилиндрической печи (рисунок 1) поставлено уже более 250 единиц печи. Наклонная цилиндрическая печь применяется для плавки лома, алюминиевых чушек и алюминиевых отходов после литья. Этот вид лома имеет относительно высокую удельную плотность, что облегчает погружение материала в ванну после загрузки. Как правило, на поверхности лома остается некоторый остаток в виде смазки с пресс-формы, который выгорает при загрузке. Поэтому важно не допускать контакта кислорода с металлом для минимизации отложений окалины.

Типичные операции для данного вида печи включают в себя плавление для разного вида литья, в частности, для автомобильной промышленности, предусматривающие переработку собственного лома, а также в качестве плавильной печи вторичного цикла для переплавки чушек с различными характеристиками.

Рисунок 1 – Наклонная цилиндрическая печь

Карусельная печь Scrap Manager™

Карусельная печь Scrap Manager™ внешними формами почти напоминает наклонную цилиндрическую, однако вращается вокруг своей центральной оси. Данная печь впервые появилась на рынке в конце 1970 и за истекшее время претерпела многочисленные усовершенствования (рисунок 2).

Рисунок 2 – Наклонные печи карусельного типа Scrap Manager™

Карусельная печь Scrap Manager™ используется для переплавки отбракованных отливок, экструдированного скрапа, скрапа из использованных банок (UBC), а также алюминиевого шлака (дросса). Данный вид лома имеет относительно низкую плотность по отношению к площади поверхности. Поэтому материал должен расплавляться быстро, во избежание выгорания тонкого слоя материала.

Подходит для расплавки различных сплавов, что подразумевает частую смену металлов в печи и для переработки всевозможных видов лома/скрапа. Печь может работать на чистом и загрязненном ломе с использованием надлежащего оборудования для ограничения загрязнения окружающей среды. Печь применяется в качестве плавильной печи вторичного цикла, а также в качестве первичного агрегата для утилизации собственных отходов. Также применяется для утилизации автомобильных свинцово-щелочных батарей.

Ревербационный плавильный тигель

Ревербационный плавильный тигель служил эталоном в алюминиевом производстве практически с самого первого дня. Вариации в исполнении невозможно перечислить, также как и все виды лома, подвергавшиеся переработке. Некоторые модели данного устройства являются стационарными моделями, моделями наклонного типа, передней загрузки, вертикальной загрузки, а также многокамерными моделями. Каждая из перечисленных моделей имеет свои сильные и слабые стороны.

Плавильная печь передней загрузки

Сушильный под передней загрузки (рисунок 3) – печь с передней или фронтальной загрузкой представляет собой устройство, оснащенное дверкой по всей ширине печи для обеспечения полного доступа вовнутрь печи. Загрузка производится автопогрузчиком или, что более распространено, при помощи специальной загрузочной машины. Преимуществом данного типа устройства принято считать возможность полной выгрузки печи при непрерывной работе, а также способность работы с максимально высокой производительностью. Слабым местом печи является то, что необходимо произвести несколько операций загрузки для полного ее заполнения по причине внутренней геометрии печи. Данная печь подходит крупным и средним производителям под различные спецификации выплавок.

Рисунок 3 – Плавильная печь передней (фронтальной) загрузки

Плавильная печь вертикальной загрузки

Вертикальная загрузка (рисунок 4) – печь с верхней (вертикальной) загрузкой представляет собой устройство со съемной крышкой для обеспечения полного доступа вовнутрь печи. Загрузка производится с помощью козлового крана и загрузочного ковша. Преимущество данного типа модели составляет возможность ее полной загрузки за очень короткое время. Печь разработана с учетом ее полной выгрузки после каждого плавильного цикла, с возможностью легкой смены выплавок. Слабой стороной данной печи является потеря ею тепла при демонтаже крышки, что требует особого контроля последовательности операций по загрузке и плавлению.

Данная модель хороша для крупных переработчиков алюминия, под большие объемы, для переработки самого разнообразного лома/скрапа.

Рисунок 4 – Плавильная печь вертикальной загрузки

Многокамерная плавильная печь

Многокамерная плавильная печь (рисунок 5) представляет собой комплекс из различных камер, разработанных под специальные задачи по физическому изменению перерабатываемого лома. Загрузка камер производится разными способами, включая подачу через приемник, а также загрузку через основной портал.

Рисунок 5 – Многокамерная плавильная печь

Печь с подачей через приемник включает в себя внешний приемник для подачи загружаемого сырья. Стандартный набор перерабатываемых материалов включает в себя экструзионный скрап, стружку и обрезки, пакетированный лом, а также материал с невысокими параметрами веса и невысокую относительную плотность. Данный вид сырья требует быстрого погружения ниже уровня тигля во избежание окисления и потерь металла.

Данный тип печи рекомендован для использования в производстве ограниченного количества выплавок со стандартной рецептурой сплава. Сложность многопрофильного применения состоит в ограниченной возможности смены рецептуры в данной модели печи. Модель может представлять собой различную комбинацию камер, в зависимости от предполагаемого сырья и доступной площади для размещения печи [9].