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

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.

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.

Как сделать форму для отливки

Создание простого материала для припоя не требует изготовления специальной формы. Можно вылить металл на стальной лист.

Для создания формы используются такие материалы:

• Гипс.
• Песок.
• Глина.
• Каменноугольный пепел.
• Жидкое стекло.

Сплав заливается в форму разными способами:

1. Открытый.
2. Закрытый.

Открытый метод отличается простотой. Расплавленный металл переливается в обычную емкость, консервную банку, чашку и т. д. Когда вещество застывает, болванку извлекают из емкости. Если форма металлического предмета неважна, можно оставить алюминий на прочной поверхности.

Сложная отливка требует соответствия изделия указанным параметрам, для этого используются формировочные элементы. Кремнезем – это распространенное вещество, которое часто применяется при открытой заливке. Изделие состоит из двух емкостей, в которые засыпается и трамбуется земля. Элементы кремнезема сжимаются, между ними закладывается макет для отливки. Так можно получить точный отпечаток необходимой детали. Макет удаляется, в форму помещают раскаленный алюминий. Для закрытого способа отливки применяется речной песок, смешанный с жидким стеклом.

Гипс можно использовать для одноразового литья. Из парафина или пенопласта изготавливаются макеты. Применение таких материалов требует выполнения работ на открытом пространстве с хорошим доступом воздуха. Пенопласт не удаляется из твердого гипса, заливается раскаленным алюминием. Продукты горения этого вещества вредны для здоровья.

Технология переработки алюминиевых банок.

Существующий уровень развития переработки вторичного сырья позволяет применять несколько способов получения чистого алюминия из банок. Наиболее распространены следующие:

• Самым простым, и поэтому применяемым более часто, является прессование. Исходный материал подвергается первичной сортировке и очистке от бытового мусора. После происходит измельчение сырья с одновременной очисткой от различных железных составляющих при помощи электромагнита. Полученную субстанцию подвергают прессовке, формируя брикеты определенного веса, и отправляются на переплавку на металлургический комбинат. К недостаткам подобного метода можно отнести большое содержание различных примесей из-за несовершенных способов очистки.
• Другой, более совершенный способ, обеспечивающий более качественную очистку, основывается на аналогичных принципах. Его отличие заключается в применение многоступенчатых схем измельчения и удаления примесей. В результате переработки получается алюминиевый порошок, или материал в виде небольших чешуек металла. Не смотря на более качественную переработку, имеет существенный минус. Для организации подобных цепочек подобного типа требуется наличие обширных производственных площадей. Также применение многоступенчатого цикла значительно повышает себестоимость продукта.
• Переработка алюминиевых банок, основанная на пиролизе, является наиболее результативной методикой. Дополнительные затраты, необходимые на соответствующее оборудование, окупаются стоимостью материала, получаемого в результате.

Первоначальные этапы переработки сходны с существующими действиями при других способах.

Меры предосторожности

Для работы с расплавленным алюминием необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты. Все открытые участки тела, руки, лицо должны быть защищены.

СПРАВКА! Лучше всего пользоваться перчатками сварщика, они выдерживают температуру более 600 0 С. Это средство защиты является самым основным, так как возможность попадания расплавленного металла на руки очень высока.

Также лучше пользоваться очками и маской во избежание попадания раскаленных элементов на лицо и в глаза. Для защиты всего тела можно найти костюм металлурга, имеющим высокую огнестойкость. При очистке алюминия сварочных флюсом используется химический респиратор.

Можно ли перерабатывать алюминиевые банки в домашних условиях?

Например, в качестве камеры для плавления используется домашние печи, применяемые для шашлыков. Алюминиевая банка в ней расплавится меньше, чем за 5 сек. Но такое производство нерентабельно, не может составить конкуренцию заводским линиям из-за повышенных сырьевых и трудовых затрат.

Размещая по небольшому объему банок, достигая необходимой температуры за счет сжигания древесного угля, едва ли удастся выйти на существенные доходы. Пример расчетов:

1. 1 кг алюминия дают 80-100 банок дают;
2. его стоимость до 100 р.;
3. в течение минуты можно переработать 10-15 банок, но потребуется время на разлив по формам;
4. Затраты на древесный уголь в среднем от 40 р. на 10 минут огня.

В среднем за эти 10 минут можно получить 1 кг алюминия, что дает прибыль 50-60 р. Но это без затрат на приобретение сырья, его очистку и нарезку, работу персонала, даже если этим занимается один сотрудник. Но переработка алюминия на заводской линии удешевляет получение вторсырья в разы.

Определяем качество расплава

Ещё одно свойство флюса – это улучшение связующих качеств. Изделия из алюминия в этом случае получатся однородными, более крепкими и долговечными. При этом следует соблюдать точные пропорции как при изготовлении самого флюса, так и при добавлении готового соединения в расплав алюминия.

Так для получения лучшего эффекта добавляем в тигель с расплавленным металлом количество флюса, равное 2,5 процентам от общей массы расплава. Соответствующие расчеты лучше провести заранее, чтобы не терять время и не упустить тот самый момент, когда температура в центре костра достигнет максимального значения. При этом поверхность металлической жидкости должна быть зеркальной, если это не так, добавляем ещё немного флюса, но стараемся не переусердствовать.

Что для этого нужно

Форма для слитков

Для переплавки нам понадобится две небольшие тарелки – это будет наша форма для слитков. Они должны быть сделаны из металла.

Газовая горелка на пропане

Также понадобится газовая горелка. Для небольших объёмов переплавки она пригодна. Если объёмы значительно больше или переплавляемое сырьё крупных фракций, то нужно другое решение. Например, самодельная муфельная печь.

Шаг №1 – плавление

Плавим первую банку

В металлическую ёмкость помещаем переплавляемую алюминиевую банку. Зажигаем горелку на пропане. Направляем пламя на банку.

Банки предварительно нужно подготовить, — уменьшить их объём.

Для ускорения плавления помешиваем алюминий отвёрткой.

Контролируем плавление отверткой

После того, как первая банка растопилась, в ту же ёмкость кладем вторую алюминиевую банку. Продолжаем плавление.

Образуется шлаг, его отбрасываем в сторону

Во время переплавки будет образовываться шлак. Его нужно удалить. Делаем это отвёрткой, — шлак будет наверху, поэтому просто сдвигаем его в сторону и выбрасываем.

Шаг №2 – формируем слиток

Переливаем алюминиевый расплав в форму

Второе – металлическое блюдце мы подготовили для формирования слитков. После того, как количества переплавленного алюминия будет достаточно для слитка, переливаем его в нашу форму. Горелку не выключаем, продолжаем греть расплав.

Формируем форму слитка

Прогреваем расплав, чтобы он растёкся по формовочной матрице.

Этап №3 – готовая продукция

Ждем пока не остынет алюминиевый расплав

После заполнения матричной формы, отставляем её в сторону и даём остыть. После этого достаём слиток.

Преимущества переработки

Рециклинг алюминиевых отходов стартовал в 80-х годах прошлого столетия. Переработанные банки нашли применение во многих производственных сферах. Вторичная переработка металла не столь вредит экологии, как первичная. Преимущества переработки такие:

1. Снижается количество мусора, аккумулируемого на планете. В 2020 году на долю алюминиевых отходов приходится 1%.
2. При переработке вторсырья процент выброса парниковых газов, ускоряющих процесс глобального потепления, ниже.

Даже безвредный алюминий губительно действует на природу, которая не справляется с отходами человеческой жизнедеятельности.

Для тех, кто занимается переработкой алюминиевых отходов, есть ещё один весомый плюс – хорошо налаженное производство способно приносить внушительные доходы.

Чистый и с нужным химическим составом расплав разливают в слитки весом до 15 тонн. При разливке слитков и прокатке слитка в лист в лом может уйти до 40 % металла исходного количества расплава. Это происходит при обрезке концов, краев и тому подобных операциях. Этот лом называют внутренним. Он является очень ценным, так его химический состав полностью совпадает с заданным. Его сразу направляют на переплав изготовителю слитков.

Алюминиевые ленты для корпусов и крышек банок поставляют производителям банок. В результате процесса производства алюминиевых банок около 20 % алюминиевой ленты (или 13 % от исходного расплава) возвращается производителю слитков в виде производственных отходов – остатков листов с отверстиями на месте вырезанных заготовок для корпусов и крышек банок. В целом, около 55 % количества исходного расплава в миксере уходит во внутренний, производственный лом. Если бы все банки возвращались в виде алюминиевого лома, то для замыкания цикла переработки старых алюминиевых банок в новые нужно было пополнять только потери алюминия от угара – всего несколько процентов.