Topljenje metala na kućnoj temperaturi. Kako rastopiti bakar kod kuće

Otvor

Trebat će vam
Crucible
Kliješta za lonac
Muflna peć
Drveni ugljen
Usisavač za kućanstvo Zakačite se
čelična žica

Oblik

upute

Kada se postigne željena temperatura i metal se otopi, otvorite vrata i uhvatite lončić kliještima. Pomaknite oksidni film u stranu pomoću žičane kuke. Ulijte otopinu u pripremljeni oblik. Ako je mufelna peć dovoljne snage, može se koristiti za topljenje bilo kojih legura i crvenog bakra.

Ako nemate mufelnu peć, bakar možete topiti autogenom pećnicom, usmjeravajući plamen prema gore od dna lončića. U tom će slučaju doći do taljenja uz dobar pristup zraku. Kako bi zaštitili metal od intenzivne oksidacije, preporuča se posipati njegovu površinu slojem zdrobljenog ugljena.

Žuti bakar (mjed) i nisko taljive vrste bronce mogu se rastopiti puhaljkom. Princip topljenja je isti kao kod korištenja autogena. Plamen treba što više prekriti lončić.

Ako nemate ni autogen ni plamenik, možete koristiti jednostavnu kovačnicu. U tom slučaju stavite lončić na sloj drvenog ugljena. Da biste povećali temperaturu izgaranja ugljena, upotrijebite prisilno ubrizgavanje zraka u zonu izgaranja. Za to je prikladan kućni usisavač na ispuhivanje. Crijevo usisavača mora imati metalni vrh. Rupa vrha može se suziti kako bi se proizvela tanja struja zraka.

Video na temu

Imajte na umu

Mufelna peć treba omogućiti postizanje sljedećih temperatura: za taljenje bakra – 1083°C, za taljenje bronce – 930-1140°C, za taljenje mesinga – 880-950°C.

Crveni bakar je viskozan. Malo je koristan za tanke odljevke. Mesing je prikladniji za ove svrhe. Što je mesing lakši, to je topljiviji. drveni ugljen. Da bi se povećala temperatura, dodatni zrak se upuhuje u kovačnicu pomoću mijeha ili kompresora.

Koristan savjet

Za taljenje bakra koriste se glineni i keramički lončići.

Umjesto kovačnice možete koristiti autogen ili puhalicu.

Izvori:

talište bakra

Ako trebate taliti metal za bilo koju svrhu, naići ćete na brojne probleme koje možete riješiti i ipak dovršiti ovaj postupak vlastitim rukama. Na primjer, rastopiti bakar nije tako težak kao mnogi drugi materijali. A ako želite, sasvim je moguće to učiniti sami.

Oblik

Pronađite način da postignete temperature veće od 1083 stupnja Celzijusa. Ovo je neophodno za početak rada bakra. Ne vjerujte pričama o tome kako su ljudi uspjeli topiti bakar na vatri u limenci ili komadu bakrena žica na žlicu koristeći samo upaljač. Čak i da su pravi, može se izvući jedan zaključak - nije bio bakar.

Možete koristiti visoku peć ako je dostupna tamo gdje živite ili ako imate priliku koristiti je. Prije najma štednjaka provjerite može li se zagrijati na potrebnu temperaturu i ima li mogućnost podešavanja topline jer ne želite da bakar počne kuhati. Morate moći balansirati između promjena temperature.

Pokušajte izgraditi peć za taljenje kod kuće. Peć za taljenje možete napraviti kod kuće od otpadnog materijala. Sheme prema kojima se izrađuju takve peći dostupne su na svakom specijalizirani forum. Najčešći dizajn izrađen je od rabljenog aparata za gašenje požara. Ako odaberete ovu opciju, otpilite glavu aparata za gašenje požara i pričvrstite poklopac koji se može zaključati. Unutrašnjost obradite glinom i ugradite element za topljenje koji se može kupiti u specijaliziranim trgovinama.

Ne zaboravite da kalup u koji će se rastaljeni bakar izliti mora imati višu točku taljenja od samog bakra.

Ne zaboravite na okruženje dušika koje je potrebno stvoriti za uspješno topljenje, inače možete jednostavno potrošiti materijal.

Za taljenje bakra, kao i bilo kojeg drugog metala, bolje je koristiti posebnu opremu i raditi pod vodstvom majstora. Ali ako su vas okolnosti prisilile da počnete topiti metal kod kuće, napravite posebnu peć za taljenje.

Oblik

Napravite dvije rupe (rupe za zaključavanje) na oba kraja cijevi za pričvršćivanje nichrome niti. Nikromna nit je grijaći element, mora se pričvrstiti zajedno s komadom koji će zaštititi zavoje žice tijekom namotavanja.

Koristeći formulu L=RxS, izračunajte duljinu niti, gdje je otpor grijaćeg elementa –R, S presjek žice (nikrom); otpor nikroma –r i jednak 1,2; potrebna duljina je L.

Žicu zajedno s uzicom namotajte u obliku spirale i premažite tekuće staklo. Zatim uklonite vodič i omotajte spiralu azbestom.

Napravite senzor temperature. Uzmite žicu od kromela i alumela i uvrnite ih zajedno. Pričvrstite žicu koja dolazi od transformatora (latr) na jedan kraj zavoja. Postavite regulator transformatora na nulti podjeljak.

S lijeve strane je senzor temperature. 1). transformator (latr), 2).prvi kontakt na stezaljci, 3). od zadnjeg drugog kontakta, 4.5). kromel i alumel žica, 6). šalica napravljena od tvari koja provodi struju, 7). sastav (mješavina) boraksa i grafita, 8). uvijanje dvije žice (zalemljene).

Primijenite struju nekoliko sekundi. Na mjestu kontakta trebala bi se pojaviti kuglica taline. Postavite radni dio termoelementa u poklopac peći i spojite ga na milivolt, koji je dizajniran za 500 milivolta.

Ponovno kalibrirajte ljestvicu; točka taljenja različitih metala može poslužiti kao smjernica. Izvedite ovu operaciju u gotovoj pećnici. Gornji poklopac pećnice i donji načinite od gline (šamota). Pećnica može biti opremljena prozorom za gledanje od posebnog stakla.

1) azbestna toplinska izolacija 2). glinena cijev, 3). nichrome spirala, 4). poklopac (vrh), 5). izlaz nichrome niti (žica), 6). termoparovi, 7). milivoltmetar, 8) pod. Ako će se šarža puniti izravno u samu peć, a ne u lonce, premažite unutrašnjost peći grafitnom pastom. Pomiješajte pastu na tekućem staklu. Pri radu s takvom pećnicom pridržavajte se sigurnosnih mjera.

Prije nego što se metal utjelovi u određeni proizvod, on mora proći dug put. A sve počinje s neupadljivim komadom stijene koji su otkrili geolozi. Rude koje sadrže metal sastoje se od rudnog materijala i otpadnih stijena. Nakon procesa obogaćivanja, ruda se šalje na taljenje.

Oblik

Lijevano željezo se dobiva iz četiri vrste željezne rude - smeđe, spar i magnetske željezne rude, koje su međusobno odvojene postotnim udjelom. Sirovo željezo tali se u ogromnim visokim pećima uz dodatak mangana.
U njega najprije utovarite koks, zatim u slojevima dodajte aglomerat i koks. Sinter je posebno pripremljena ruda sinterovana topilom. Topljenje lijevanog željeza upuhivanjem zagrijanog zraka i kisika u peć, stvarajući za to potrebnu temperaturu. Konkretno, dovedite u prstenastu cijev koja okružuje donji dio peći, a odatle kroz cijevi kroz posebne rupe u kovačnici - tuyeres - u kovačnicu.

U kovačnici se koks izgara kako bi se dobio CO2, koji se zatim diže kroz slojeve vrućeg koksa i u interakciji s njim stvara CO–ugljični monoksid. Obnavlja značajan dio rude, ponovno se pretvara u CO2. Upamtite da se dobivanje rude primarno događa na vrhu rudnika.

Da biste se riješili nepotrebnih nečistoća, koristite fluks, u interakciji s kojim se pretvaraju u trosku. Tijekom procesa redukcije rude, željezo postaje čvrsto. Spuštanjem u paru - topliji dio peći - željezo se miješa s ugljikom, što rezultira lijevanim željezom.

Rastaljeno lijevano željezo teče u peć, a troska na svojoj površini stvara film koji štiti lijevano željezo od oksidacije. Rastaljena masa, dok se nakuplja, odvodi se kroz posebne rupe, koje su zapečaćene glinom tijekom procesa topljenja. Kako biste ubrzali proces taljenja željezne rude, prakticirajte dovod zraka obogaćenog kisikom u visoku peć, što eliminira potrebu za predgrijavanjem. Visoke peći koje koriste ovu tehnologiju izgledaju kompaktnije, produktivnost im je jedan i pol puta veća i zahtijevaju četvrtinu manje koksa.

Bakar i bakrene legure mogu se pripremati u svim pećima koje osiguravaju temperature od 1000-1300°C. Međutim, poželjno je koristiti jedinice u kojima se pregrijavanje na te temperature događa u kraćem vremenu. S tim u vezi, peći koje se u suvremenoj praksi koriste za taljenje bakra i bakrenih legura mogu se rasporediti u sljedeći redoslijed: električne indukcijske (visokofrekventne, niskofrekventne i industrijske frekvencije) peći, elektrolučne peći s neizravnim lukom (IA), lonac i reverberacijske (plamenske) peći, grijano loživo ulje ili plin. Odabir peći određen je vrstom legure, potrebom za metalom, zahtjevima za odljevke, teritorijalnim uvjetima proizvodnje, ekonomskim razlozima itd. U ljevaonicama bakra, dakle, možete pronaći i pretpotopne peći na koks i moderne električne peći . Najbolja kvaliteta metal se dobiva taljenjem u indukcijskim pećima, no pravilnim taljenjem dobri rezultati mogu se postići bilo kojom od navedenih pećnih jedinica.

Taljenje bakra, bronce i mjedi u raznim pećima u osnovi je slično, ali postoje specifičnosti koje ovise o konstrukciji peći, vremenu taljenja, mogućnosti korištenja topitelja, raznolikosti punjenja itd. Opći zahtjev je da se metal vrijeme taljenja biti minimalno, metal bi trebao biti čisti oksidi, plinovi i štetne nečistoće, nepovratni gubici metala bili su mali; tehnologija je bila jednostavna i pouzdana, a troškovi materijala i održavanja minimalni.

Čisti bakar koristi se u tehnici uglavnom u obliku valjanih proizvoda (žica, limovi, šipke itd.). Oblikovane lijevane proizvode od bakra teško je dobiti zbog njegovih niskih svojstava lijevanja. Ingoti za valjanje proizvode se lijevanjem u vodom hlađene kalupe ili kontinuiranom metodom.

Topljenje bakra, ako je potrebno odmah veliki broj metal se proizvodi u vatrenim reverberacijskim pećima kapaciteta do 50 tona i više. Na mala proizvodnja Bakar se može taliti u električnim pećima kao iu pećima s loncem. Osobito čisti bakar bez kisika tali se u vakuumskim indukcijskim pećima ili u pećima s kontroliranom atmosferom koja isključuje kontakt s kisikom.

Taljenje bakra sastoji se ili od jednostavnog taljenja i pregrijavanja na potrebne temperature, nakon čega slijedi deoksidacija, ili se istovremeno tijekom procesa taljenja rafinira (čisti) od nečistoća ako korišteno punjenje sadrži značajnu količinu nečistoća (5-10%).

Pročišćavajuće taljenje provodi se u reverberacijskim plamenim pećima, gdje se atmosfera može lako mijenjati. Proces oksidacijsko-pročišćavajućeg taljenja sastoji se uzastopno od oksidacije nečistoća, uklanjanja nastalih oksida nečistoća i redukcije otopljenog bakrenog oksida.

Oksidacija se događa od početka taljenja i tijekom cijelog perioda taljenja šarže u tu se svrhu održava jaka oksidacijska atmosfera u peći. Cink, željezo i druge nečistoće se oksidiraju. Naravno, istovremeno se oksidira i bakar. Za potpunije uklanjanje štetnih nečistoća, rastaljena bakrena kupelj se pročišćava komprimiranim zrakom ili kisikom. Oksidacija nečistoća odvija se slijedom koji odgovara elastičnosti disocijacije njihovih oksida, kako kao rezultat izravne reakcije između kisika i nečistoće, tako i zbog interakcije bakrenog oksida Cu 2 O s nečistoćama koje imaju veći kemijski afinitet prema kisiku u odnosu na bakar:

Cu 2 O + Me = MeO + 2Cu.

Prema zakonu djelovanja mase, većina nečistoća se oksidira preko Cu 2 O; osim toga, Cu 2 O se dobro otapa u bakru i osigurava pogodne uvjete za oksidaciju nečistoća u cijelom volumenu metala. Redoslijed oksidacije nečistoća prisutnih u bakru je sljedeći: cink, željezo, sumpor, kositar, olovo, arsen, antimon itd. Ako postoje nečistoće aluminija, magnezija, silicija, tada se one prvo oksidiraju, jer imaju veći afinitet prema kisiku.

Nastali oksidi, koji su bazični po prirodi, isplivaju i zatrpaju se troskom silicijevim dioksidom:

ZnO + SiO 2 → (ZnO SiO 2),

FeO + SiO 2 → (FeO SiO 2)

Zajedno s nečistoćama u trosku prelazi i Cu 2 O u količinama određenim kemijskom ravnotežom između metala i troske:

+ (SiO 2) → (Cu 2 O SiO 2).

Ova reakcija je nepoželjna: povećava gubitak bakra. Stoga se troska odabire tako da u njezin sastav ulaze oksidi čija je bazičnost veća od bakrenog oksida, a istiskuju Cu 2 O iz troske u metal prema reakciji.

(Cu 2 O SiO 2) + (Me`O) → (Me`O SiO 2) +.

Takvi oksidi mogu biti CaO, MnO, FeO i dr. U praksi se u tu svrhu koristi bazična troska od otvorenog ložišta sljedećeg sastava: 24-40% CaO, 10-15% FeO, 10-15% Al 2 O 3 , 8-12% MnO i 25-30% SiO 2. Troska se stavlja na površinu bakra tijekom taljenja u količini od 1,5-2% mase šarže. Za ukapljivanje troske u nju se dodatno dodaju fluorit CaF 2, kriolit Na 3 AlF 6, soda pepeo Na 2 CO 3 itd.

Troskanje nečistoća ubrzava se miješanjem metala sa troskom. Miješanjem metala također se lakše skida olovo s bakra, jer se ono zbog veće gustoće taloži na dnu. Sumpor se tijekom oksidacije uklanja u obliku plinovitog produkta SO 2 reakcijom:

Cu 2 S + 2Cu 2 O ↔ 6Cu + SO 2.

Tijekom uklanjanja sumpora opaža se "kuhanje" metala.

Cjelovitost oksidacije taline utvrđuje se uzimanjem uzoraka loma. Gusti, nezreli, smeđi, krupnokristalni prijelom označava kraj oksidativnog razdoblja taljenja. Troska se uklanja s površine tekućeg metala i počinje redukcija bakrenog oksida koji se nalazi u otopini nakon uklanjanja troske do 10%. Takav bakar u čvrstom stanju je krt i bez dezoksidacije neprikladan za lijevanje ingota. Atmosfera peći je reducirajuća, tj.

Baklja gori s viškom goriva i nedostatkom zraka (dimeći plamen). Oporavak bakra iz dušikovog oksida poboljšava se operacijom koja se obično naziva "zadirkivanje" metala. Zafrkavanje se vrši potapanjem sirovih cjepanica jasike ili breze u talinu. Kada drvo izgara, oslobađaju se vodena para i proizvodi destilacije drva (vodik i ugljikovodici), zbog čega metal snažno ključa, dobro se miješa i aktivnije stupa u interakciju s redukcijskom atmosferom peći.

Tijekom tog razdoblja površina kupelji prekrivena je ugljenom kako bi se poboljšala regenerativna atmosfera. Bakrov oksid otopljen u metalu, u dodiru s takvom atmosferom, reducira se: Cu 2 O + CO = 2Cu + CO 2.

Budući da bakar u ovom trenutku sadrži veliku količinu kisika, uranjanje sirovih trupaca relativno je bezopasno s obzirom na mogućnost zasićenja metala vodikom, jer je njegova topljivost u bakru sa značajnom količinom kisika vrlo niska.

Ispitivanje loma dobro deoksidiranog bakra ima gust, sitnozrnati lom svijetloružičaste boje. Metal se smatra spremnim za lijevanje kada se sadržaj bakrenog oksida dovede na približno 0,4% daljnje smanjenje sadržaja Cu 2 O se ne smatra poželjnim, budući da se od tog trenutka povećava opasnost od zasićenja bakra vodikom, što se, tijekom sljedećeg; kristalizacija lijevanog bakra, može komunicirati s kisikom uz stvaranje mjehurića vodene pare, smanjujući gustoću i svojstva bakra.

Taljenje bakra iz čiste šarže sastoji se od taljenja, pregrijavanja, deoksidacije i lijevanja. U tu svrhu koriste se električne indukcijske peći u trgovinama za nabavu. Taljenje se obično provodi pod zaštitnim pokrovom od kalciniranog drvenog ugljena, koji štiti metal od oksidacije. Nakon taljenja šarže, u kadu se unosi sredstvo za dezoksidaciju - fosforni bakar u količini od 0,1-0,3% težine šarže. Zatim se talina temeljito promiješa, kontrolira lom, drži 3-5 minuta, a zatim, nakon postizanja temperature od 1150-1200 ° C, izlije.

Litij, koji je dobar deoksidans bakra, također se koristi za uklanjanje kisika. Ponekad se koristi složeni dezoksidator litija i fosfora (kada je potrebno dobiti posebno čisti metal), kao i magnezij.

Međutim, gotovo svi deoksidansi, preostali u bakru, smanjuju njegovu najvažnije svojstvo- električna vodljivost, stoga se njihov udio u bakru nastoji svesti na minimum, a najkvalitetniji bakar bez kisika tali se u pećima s posebnom zaštitnom atmosferom u obliku generatorskog plina ili u vakuumu koji ne zahtijeva deoksidacija.

Bakar bez kisika sadrži najmanje 99,97% Cu - duktilniji je od konvencionalnog bakra, otporniji je na koroziju i ima visoku električnu vodljivost.

Unatoč lošim svojstvima lijevanja bakra, posebice niskoj fluidnosti, od njega se mogu dobiti dosta složeni šuplji odljevci lijevanjem u pješčane ili metalne kalupe. U tom slučaju bakar mora biti vrlo dobro deoksidiran i očišćen od vodika (propuhivanjem dušikom). Za poboljšanje svojstava lijevanja dodaje se do 1,0% Sn + Zn + Pb. Što je od manjih količina ovih elemenata moguće dobiti oblikovani odljevak, to su njegova svojstva (električna i toplinska vodljivost) veća. Od takvog bakra lijevaju se cijevi visokih peći, ventili, prstenovi i drugi dijelovi.

Bakar je iznimno popularan i obični metal, koristi se u proizvodnji elektronike, prijenosu energije i proizvodnji raznih legura.

Koja je talište bakra, što je minirano i zašto je zanimljivo? Razgovarajmo o svemu ovome.

Kako se dobiva bakar?

Rezerve ovog metala na Zemlji su relativno male (u usporedbi s drugim elementima). Štoviše, nalazi se iu obliku nuggetsa iu sastav kompleksnih spojeva. Najčešće su to bakreni pirit, halkopirit, bornit i halkozit. Pronađite ih unutra sedimentne stijene, ali najčešće u hidrotermalnim venama. Ukupna količina nalazišta bakra u svijetu prilično velika, ali stvarno velika, imajući važno strateški značaj, samo nekoliko .

Na teritoriju Rusije Ovo je Udokan, koji se nalazi na Trans-Baikalskom teritoriju. Ako uzmemo u obzir Europu, najveće ležište je njemački Mansfeld. Kazahstan se može pohvaliti takvim rezervama u susjednim zemljama – oni su u gradu Zhezkazganu.

Ozbiljan med pojas nalazi se u Centralna Afrika. U SAD također postoji veliki depozit- Morenci. Konačno, Čile se može pohvaliti s dvije ozbiljne proizvodne točke odjednom - Colhausi i Escondida.

Vadi se ruda bakra otvorena metoda. Samo relativno mali dio nalazišta, gdje se sirovine nalaze na velikim dubinama, koristi metodu rudarenja.

Nakon rudarenja, ruda se podvrgava složenoj obradi, koja omogućuje odvajanje čistog metala od troske. Za to se koriste različite metode: elektroliza, hidrometalurgija, kao i pirometalurgija.

Kako su naši preci topili bakar?

Ovo je najstariji metal kojim su ljudi ovladali. Nevjerojatna plastičnost postala je njegova glavna prednost. Zahvaljujući njemu, čak i s primitivnim alatima može se obraditi metal, izrada kućanskih predmeta i razni alati.

Naši preci naučili su obrađivati prvi metal 4. tisućljeće pr. Pronašavši kaldrme neobične boje, ljudi su ih pokušali obraditi, udarajući ih teškim kamenjem kao i obično. Međutim, grumenčići se nisu razdvojili, već su samo deformirani. Tako su primitivni majstori mogli izraditi prve alate.

To je bio razlog prijelaza iz kamenog u bakreno doba. Izrada metalnog oružja nije zahtijevala ništa više truda od izrade kamenog. Ali služio je mnogo duže, i ako je oštećen bakrena sjekira ili se nož mogao popraviti - kameni analozi morali su se iznova izrađivati.

Na koliko stupnjeva topi li se bakar? Danas se ova temperatura stručnjacima ne čini visokom - samo 1083 Celzijeva stupnja.

Međutim za stari metalurgi bilo je nedostižno, pa su materijal za potpunu preradu naučili taliti mnogo kasnije – tek u 3. tisućljeću pr. pojavile su se potrebne tehnologije. No, i prije toga u mnogim su naseljima majstori na vatri grijali grumen bakra, primjećujući da se vrući metal mnogo lakše obrađuje.

Što se promijenilo tijekom vremena

Naravno, moderni proizvodi od bakra ne mogu se usporediti s onima koji su napravljeni prije pet tisuća godina. Umjesto grubi bakreni noževi, sjekire i vrhovi strijela i koplja, danas se proizvode najsloženiji dijelovi za elektroniku. Ali sva svojstva metala ostala su nepromijenjena. Temperatura na kojoj se bakar topi danas ista je temperatura na kojoj se talio prije tisuća godina. Ali značajno tehnologija se poboljšala.

Na primjer, prethodno čist (relativno čist, naravno) metal iz rude minirano na najprimitivnije načine. Na primjer, ruda i ugljen stavljali su se u glineni vrč. Posuda je stavljena u jamu, smjesa je zapaljena i jama zatrpana. Prilikom sagorijevanja ugljena oslobađao se ugljični monoksid. Došavši u dodir s rudom, izazvao je reakciju koja je rezultirala oslobađanjem metala i mala količina vode.

Danas se, kao što je već spomenuto, koriste različite metode za uklanjanje nečistoća iz rude. Pomoću posebne karte taljenja bakra i razne metode obrade, stručnjaci mogu dobiti gotovo apsolutno čisti metal. Uzmimo hidrometalurški primjer kao najlakši za razumijevanje.

Sipa se bakrena ruda sumporna kiselina. Bakar, kao relativno aktivan metal, reagira u obliku bakrenog sulfata. Željezo u dodiru s njim istiskuje bakar. Reakcija proizvodi željezni sulfat i bakar.

Fizička svojstva

Ima rijetku boju– zlatno-ružičasta, što je vrlo neobično za metale. Reagira relativno lako, a također se spaja s drugim metalima, značajno mijenjajući njihova svojstva. Dokaz za to je proces izgaranja - dovoljno miješati čisti metal sumporom i zagrijte smjesu.

Ono što ga čini traženim je njegova izvrsna električna vodljivost - najbolja izvedba samo srebro ima.

Osim toga, može se pohvaliti dobrom toplinskom vodljivošću, što ga čini nezamjenjivim materijalom u proizvodnji topline rashladne cijevi i radijatori. Vrelište bakra je prilično visoko - 2567 stupnjeva Celzijusa.

Osigurač metal kod kuće ili industrijski ide istim putem. Temperatura raste postupno i stalno. Međutim, kada se primi dovoljno topline, kristalna rešetka se uništava. U ovom trenutku temperatura prestaje rasti, iako grijanje ne prestaje. Talište bakra, kao što je gore spomenuto, iznosi 1085 stupnjeva Celzijusa . Tek nakon što se metal potpuno otopi, temperatura će nastaviti rasti. Vri na 2567 Celzijevih stupnjeva.

Kada se ohladi, kristalna rešetka se obnavlja i metal otvrdne. Temperatura kristalizacije je 1085 stupnjeva, a spuštanjem postaje još gušća.

Legure mogu imati jaku izvrsno talište. Na primjer, točka taljenja aluminija i bakra je 1040 stupnjeva Celzijusa.

Kako se rastopiti kod kuće

Neki ljudi imaju hobije vezano uz lijevanje metala. Oni koji tek kreću na ovaj fascinantan put često su zainteresirani za topljenje bakra kod kuće. Za ovo će vam trebati:

kalup za topljenje;
pinceta;
sirovine za taljenje;
visokotlačni plinski plamenik – najbolje rješenje, budući da nema svako kućanstvo kovačnicu;
zaštitna oprema (naočale, debele rukavice).

Kada imate sve što vam je potrebno, spremni ste za početak topeći se kod kuće. Korak po korak upute sasvim jednostavno:

Ako je moguće, zgnječite metal– može se turpijom pretvoriti u piljevinu. To će omogućiti da se brže otopi.
Staviti u kalup da se otopi– mora biti izrađen od materijala s visokim talištem.
Nosite zaštitnu opremu upalite plamenik i usmjerite plamen na sirovinu.
Kad se bakar topi, Uhvatite kalup za topljenje kliještima i ulijte tekući metal u pripremljeni kalup.

Kao što vidite, sve je vrlo jednostavno. Međutim, ova metoda Nije prikladno za sve legure. Na primjer, točka taljenja čelika je previsoka - konvencionalni plamenik ovdje neće raditi. To vrijedi i za leguru bakra i željeza.

Opseg primjene je vrlo širok. Evo samo nekoliko primjera:

prijenos električne energije– niska otpornost čini ovaj metal iznimno popularnim;
instrumentacija– otpornost na vodu, uključujući morsku vodu, vrlo je važna u mnogim područjima;
kod lemljenja– također zbog dobre električne vodljivosti;
vodovodne cijevi– dobro provodi toplinu;
radijatori za hlađenje– toplinska vodljivost metala omogućuje ne samo zagrijavanje prostorija, već i hlađenje opreme.

Koristan video

Sada znate sve o bakru, kako ga dobiti, povijest, upotrebu i kako ga preraditi kod kuće. Sigurno ovo znanje bit će vam od koristi.

Proizvodi od bakra aktivno se koriste ne samo u raznim industrijama, već iu svakodnevnom životu. S tim u vezi, sasvim je prirodno da mnogi obrtnici imaju pitanje kako rastopiti bakar i izraditi razne proizvode od njega kod kuće metodom lijevanja. Poznavanje takve tehnologije, koja je poznata čovječanstvu od davnina, omogućuje nam stvaranje raznih predmeta ne samo od bakra, već i od njegovih legura -.

Karakteristike bakra

Bakar je jedan od prvih metala koje je čovjek naučio iskopavati i obrađivati. Proizvodi od bakra i njegovih legura korišteni su već u 3. stoljeću prije Krista, o čemu svjedoče povijesni podaci i rezultati arheoloških istraživanja. Širokoj upotrebi bakra uvelike je pridonijela činjenica da se može prilično lako obraditi različitim mehaničkim metodama. Osim toga, lako se može otopiti.

Bakar, čija površina ima izrazito žućkastocrvenu boju, zbog svoje mekoće lako se može obraditi plastičnom deformacijom. Površina bakra, kada je u interakciji s okolnim zrakom, prekrivena je oksidnim filmom, koji ga boji tako lijepom bojom.

Svojstva bakra, kao što su električna i toplinska vodljivost, također su od velike važnosti, po čemu je na drugom mjestu među svim metalima, iza srebra. Zbog ovih svojstava proizvodi izrađeni od njega aktivno se koriste u elektroindustriji, kao iu slučajevima kada je potrebno osigurati brzo uklanjanje topline s grijanog objekta.

Još jedan važan parametar bakra, koji izravno utječe na količinu energije i rada utrošene u proizvodnji proizvoda od njega, je talište. Za čisti bakar temperatura pri kojoj metal prelazi iz čvrstog u tekuće stanje iznosi 1083°. Ako pomiješate bakar s kositrom i dobijete broncu, tada će talište takve legure već biti 930–1140 °, ovisno o sadržaju glavnog aditiva za legiranje u njemu. Kao što je mjed, koja se dobiva dodavanjem cinka osnovnom metalu, ima još niže talište, koje je u rasponu od 900-1050 °.

Ako se odlučite za provedbu tehnološkog procesa kao kod kuće, važno je znati još jedan parametar - njegovu točku vrelišta. Na 2560° bakar počinje doslovno ključati, što se jasno vidi na videu ovaj proces. Pojavu mjehurića na površini tekućeg metala i stvaranje aktivnog plina u njemu olakšava ugljik koji se oslobađa iz bakra kao rezultat njegove oksidacije, koja se javlja tijekom jakog zagrijavanja.

Ako tlo prokuhate, tada će odljevci iz njega biti niske kvalitete, njihova struktura i površina bit će karakterizirani velik broj pore, što smanjuje ne samo njegova dekorativna, već i mehanička svojstva.

Korak po korak upute za topljenje bakra

Taljenje bakra, ako pripremite sve što je potrebno za njegovu provedbu tehnološki proces a ispravan pristup omogućuje vam izradu bakrenih proizvoda za dekorativne i čisto praktične svrhe čak i kod kuće.

Za topljenje bakra trebat će vam sljedeći alati, oprema i pribor:

prigušna peć (po mogućnosti s podesivom temperaturom grijanja);
lonac u kojem ćete topiti bakar (za topljenje bakra koriste se lonci od keramike ili vatrostalne gline);
hvataljke s kojima će se vrući lončić izvaditi iz peći;
kuka (može se napraviti od obične čelične žice);
usisavač za kućanstvo;
drveni ugljen;
kalup u koji će se izvoditi lijevanje;
plinski plamenik i kovati.

Bakar možete rastopiti u industrijskim i kućnim uvjetima slijedeći algoritam u nastavku.

Prvi korak

Usitnjeni bakar stavlja se u lončić. Imajte na umu: što su komadići metala manji, brže će se topiti. Nakon punjenja lončića bakrom, stavlja se u peć, koja se pomoću regulatora temperature mora zagrijati do željenog stanja. Vrata serijskih prigušnih peći moraju imati prozor kroz koji se može promatrati proces taljenja.

Drugi korak

Nakon što se sav bakar u lončiću otopi, potrebno ga je posebnim kliještima izvaditi iz peći. Na površini uvijek postoji oksidni film koji se čeličnom kukom mora premjestiti na jednu od stijenki lončića. Nakon što se njegova površina oslobodi od oksidnog filma, rastaljeni metal treba što brže i pažljivije izliti u prethodno pripremljeni kalup. Detalji i pravila za izvođenje ovog postupka dobro su prikazani u videu koji je lako pronaći na Internetu.

Treći korak

Ako nemate prigušnu peć na raspolaganju, možete zagrijati lončić s bakrom pomoću plinskog plamenika, postavljajući ga okomito ispod dna posude. U ovom slučaju, važno je osigurati da plamen plinskog plamenika bude ravnomjerno raspoređen po cijeloj površini dna lončića.

Četvrti korak

Ako kod kuće trebate rastopiti legure niskog tališta na bazi bakra (mjed i neke marke bronce), tada možete koristiti obični plamenik kao uređaj za grijanje, također ga postavljajući okomito ispod dna lončića. Kada se taljenje izvodi ovom i prethodnim metodama, površina rastaljenog metala će aktivno komunicirati s kisikom, što će dovesti do intenzivne oksidacije. Kako bi se smanjio intenzitet oksidacije, rastaljeni bakar može se posipati zdrobljenim ugljenom.

Peti korak

Ako u kućnoj radionici imate kovačnicu, u njoj se može taliti i bakar, mjed ili bronca. U tom slučaju, lončić sa zdrobljenim metalom stavlja se na sloj vrućeg drvenog ugljena. Da bi proces zagrijavanja i topljenja bio intenzivniji, zrak se može dovoditi u zonu izgaranja ugljena, za što je prikladan obični usisivač koji ne radi na uvlačenju, već na ispuhivanju. Ako koristite usisavač, morate na njegovom crijevu napraviti metalni vrh s rupom za ispuhavanje malog promjera.

Prilikom odabira prigušne peći za izvođenje ljevačkih operacija s bakrom i njegovim legurama treba obratiti pozornost na temperaturni režim koje takav uređaj može pružiti. Ovisno o vrsti metala koji se topi, takva peć mora osigurati sljedeće temperature zagrijavanja:

bakar – 1083°;
razne ocjene bronce - 930-1140 °;
mjed – 880–950°.

Moguće je da ćete nakon gledanja videa odlučiti sami napraviti peć za taljenje.

Proizvodi od bakra mogu biti vrlo lijepi, a primamljivo je napraviti nešto od bakra vlastitim rukama. Da biste to učinili, metal se mora rastopiti. U ljevaonici se uglavnom koriste tri glavne vrste ovog metala: crveni čisti bakar i njegove legure: bronca i mjed.

Trebat će vam

Trebat će vam
Crucible
Kliješta za lonac
Muflna peć
Drveni ugljen
Kuka od željezne žice
čelična žica

Oblik

1. Stavite komade metala u lončić. Stavite lončić u mufelnu peć. Postavite regulator grijanja u željeni položaj. Kroz prozor pećnice, koji se nalazi na vratima, možete pratiti taljenje metala. Tijekom taljenja na površini metala stvara se oksidni film.

2. Kada se postigne željena temperatura i metal se otopi, otvorite vrata i uhvatite lončić kliještima. Pomaknite oksidni film u stranu pomoću kuke od željezne žice. Otopljenu masu ulijte u unaprijed pripremljen kalup. Ako je mufelna peć dovoljne snage, uz njenu potporu moguće je taliti sve vrste bakrenih legura i sam crveni bakar.

3. Ako nema prigušne peći, bakar možete rastopiti autogenom, usmjeravajući plamen prema gore od dna lončića. U tom će slučaju doći do taljenja s izvrsnim pristupom zraku. Kako bi zaštitili metal od intenzivne oksidacije, preporuča se posipati njegovu površinu slojem zdrobljenog ugljena.

4. Žuti bakar (mjed) i topljive varijante bronce mogu se rastopiti plamenikom za puhanje. Princip topljenja je isti kao kod korištenja autogena. Plamen treba što više prekriti lončić.

5. Ako nema ni autogena ni puhaljke, možete koristiti jednostavnu kovačnicu. U tom slučaju stavite lončić na sloj drvenog ugljena. Da biste povećali temperaturu izgaranja ugljena, upotrijebite prisilno ubrizgavanje zraka u zonu izgaranja. Za to je prikladan kućni usisavač na ispuhivanje. Crijevo usisavača mora imati striktno metalni vrh. Otvor vrha može se suziti kako bi se dobio veći tanki mlaz zraka.

Ako trebate taliti metal za neku svrhu, suočit ćete se s nizom problema koje možete riješiti i dalje provesti ovaj postupak vlastitim rukama. Recimo rastopiti bakar nije tako težak kao mnogi drugi materijali. A ako želite, apsolutno je moguće to učiniti sami.

Oblik

1. Otkrijte metodu za postizanje temperatura viših od 1083 stupnja Celzijusa. Ova temperatura je potrebna da bi se bakar počeo se topiti. Ne vjerujte pričama o tome kako su se ljudi uspjeli rastopiti bakar na vatri u limenoj posudi ili komadu bakrene žice na žlici, koristeći samo upaljač. Čak i ako su njihove priče stvarne, može se samo zaključiti da nisu bakar .

2. Dopušteno vam je koristiti visoku peć ako postoji tamo gdje živite ili ako imate priliku koristiti je. Prije najma peći provjerite može li se zagrijati na potrebnu temperaturu i može li se podešavati jer je nemoguće bakar počeo kuhati. Morate moći balansirati između promjena temperature.

3. Pokušajte sami izgraditi peć za taljenje kod kuće. Peć za taljenje možete napraviti kod kuće od otpadnog materijala. Sheme za izradu takvih peći dostupne su na cijelom specijaliziranom forumu. Najčešći dizajn izrađen je od rabljenog aparata za gašenje požara. Ako više volite ovu opciju, otpilite glavu aparata za gašenje požara i pričvrstite poklopac za zatvaranje. Obradite unutrašnjost glinom i ugradite element za topljenje; kupite onaj koji je dostupan u specijaliziranim trgovinama.

4. Ne zaboravite da kalup u koji će se rastaljeni bakar uliti mora imati višu točku taljenja od samog kalupa. bakar .

5. Ne zaboravite na dušikovu okolinu, koja se mora stvoriti za uspješno topljenje; inače možete jednostavno potrošiti materijal.

Video na temu

Topiti se bakar Međutim, kao i svaki drugi metal, bolje je koristiti posebnu opremu i raditi pod nadzorom majstora. Ali ako su vas okolnosti prisilile da počnete taliti metal kod kuće, napravite posebnu peć za taljenje.

Oblik

1. Peć za topljenje metala kod kuće razvio je znanstvenik metalurg E.Ya. Khomutov. Za bazu peći uzmite običnu vatrostalnu cijev duljine 300 mm.

2. Napravite dvije rupe (za zaključavanje) na oba kraja cijevi za pričvršćivanje nichrome niti. Nikromna nit je grijaći element; mora se pričvrstiti zajedno s komadom užeta, koji će zaštititi zavoje žice prilikom namotavanja.

3. Koristeći formulu L=RxS, izračunajte duljinu niti, gdje je otpor grijaćeg elementa –R, S presjek žice (nikrom); otpor nikroma –r i jednak 1,2; željena dužina - L.

4. Omotajte žicu zajedno s uzicom u obliku spirale i premažite je tekućim staklom. Nakon toga uklonite vodič i omotajte spiralu azbestom.

5. Napravite senzor temperature. Uzmite žicu od kromela i alumela i uvrnite ih zajedno. Pričvrstite žicu koja dolazi od transformatora (latr) na jedan kraj zavoja. Postavite regulator transformatora na nulti podjeljak.

6. Uzmite dielektričnu površinu i dodajte grafitni prah i boraks (omjer 5/1). Spojite drugu žicu od transformatora na točku lemljenja. Označeno je na slici.

7. S lijeve strane je senzor temperature. 1). transformator (latr), 2).na 1. kontaktnoj stezaljci, 3). od latr 2. kontakta, 4.5). kromel i alumel žica, 6). šalica od tvari koja slabo provodi struju, 7). sastav (mješavina) boraksa i grafita, 8). uvijanje 2 žice (lemljene).

8. Primijenite struju nekoliko sekundi. Na mjestu kontakta trebala bi se pojaviti otopljena kugla. Radni dio termoelementa montirajte u poklopac peći i spojite ga na milivolt, onaj napona 500 milivolti.

9. Ponovo kalibrirajte ljestvicu tališta raznih metala. Izvedite ovu operaciju u gotovoj pećnici. Gornji poklopac pećnice i donji načinite od gline (šamota). Pećnica može biti opremljena prozorom za gledanje od posebnog stakla.

10. 1) azbestna toplinska izolacija 2). glinena cijev, 3). nichrome spirala, 4). poklopac (vrh), 5). izlaz nichrome niti (žica), 6). termoparovi, 7). milivoltmetar, pod. Ako će se šarža lako puniti u samu peć, a ne u lončiće, tada premažite unutrašnjost peći grafitnom pastom. Pomiješajte pastu na tekućem staklu. Pri radu s takvom pećnicom pridržavajte se sigurnosnih mjera.

Mjed je višekomponentna legura bakra s nekim drugim legirajućim elementima. Proizvodi od mesinga imaju mnogo korisnih svojstava i često se koriste u izradi najrazličitijih dizajna u praksi kućnog majstora. Jedan od načina primarne obrade mesinga je taljenje.

Trebat će vam

– mufelna peć;
– puhaljka;
– plinski plamenik;
– lončić;
– drveni ugljen;
– željezna žica;
– kalup za taljenje metala.

Oblik

1. Pripremite mufelnu peć u kojoj će se taliti mjed i posebnu posudu od vatrostalnog materijala (lonac) u koju će se lako stavljati polazni materijal. Za udobno rukovanje loncem trebat će vam posebne metalne hvataljke i vatrostalni stalak. Osigurajte izvrsnu ventilaciju u prostoriji u kojoj će se raditi.

2. Stavite zdrobljenu masu mjedi u lončić otporan na toplinu. Poželjno je da komadi metala nisu preveliki; to će smanjiti vrijeme topljenja. Stavite lončić u mufelnu peć. Pomoću regulatora temperature postavite potrebnu vrijednost (talište mesinga doseže 880-950 stupnjeva). Uključite pećnicu. Po potrebi nadzirati proces taljenja kroz prozor koji se nalazi na vratima mufelne peći.

3. Nakon što se mjed potpuno otopi, pažljivo otvorite vrata, pridržavajući se sigurnosnih mjera opreza, i uklonite lončić, uhvativši ga kliještima. Na površini rastaljenog metala stvara se film od oksida; uklonite ga komadićem željezne žice. Ulijte rastaljeni metal u prethodno pripremljen kalup za lijevanje.

4. Ako nema stacionarne opreme za topljenje metala, koristite toplinu plinskom bakljom ili tradicionalnim plamenikom. Postavite plamenik u stabilan položaj s plamenom okrenutim prema gore, a zatim ga učvrstite. Stavite lončić otporan na toplinu s mesingom na stalak od željezne žice.

5. Uključite plamenik ili plamenik. Jačinu plamena namjestiti tako da pokriva cijelu donju površinu vatrostalne posude. Budući da će se taljenje dogoditi uz snažan protok zraka, proces će biti popraćen snažnom oksidacijom metala. Kako biste smanjili oksidaciju, pospite obilan sloj smrvljenog ugljena na mjed.

Pretvorba drva u ugljen odvija se uz pomoć procesa pirolize, što znači razgradnju organskih spojeva kao rezultat njihove destrukcije pod utjecajem visoka temperatura. Razgradnja drva odvija se u plinskom okruženju bez kisika, u retorti. Tijekom procesa pirolize oslobađaju se parni plinovi koji se ispuštaju kroz cijev. Nakon toga se u uređaju odvaja plin od tekućine. Danas postoji veliki broj jedinica pripremljenih za termičku razgradnju drva. Ovisno o dostupnosti potrebne materijale Možete napraviti peć za proizvodnju drvenog ugljena vlastitim rukama.

Trebat će vam

– keramička opeka;
– šamotna opeka;
– glina i pijesak;
– željezni lim;
– pojačan ventilator;
– rešetke od lijevanog željeza;
– poluga termostata;
- vrata.

Oblik

1. Prije početka sastavljanja takve opreme, cijeli majstor izrađuje detaljan dijagram buduće peći. Prilikom izrade uređaja samostalno, bolje je koristiti gotov krug.

2. Perimetar peći za pirolizu postavljen je od keramičkih opeka, koje ne bi trebale imati pukotine ili strugotine. Unutarnje pregrade polažu se šamotnom opekom. Za pripremu otopine za vezivanje koriste se glina i čisti pijesak.

3. Ložište može biti od keramičke i šamotne opeke. Poželjno je koristiti šamotne opeke, jer bolje podnose visoke temperature, koje se ne mogu izbjeći pri izgaranju goriva.

4. Spremnik goriva podijeljen je u dva segmenta: odjeljak za punjenje i odjeljak za izgaranje plinova koji se oslobađaju tijekom procesa pirolize. Za najbolje sagorijevanje hlapljive tvari Sekundarni zrak dovodi se u ovaj dio, dok primarni zrak prolazi odozgo prema dolje.

5. U ložište su ugrađene rešetke od lijevanog željeza. U tom slučaju potrebno je napraviti male razmake, jer se rešetke pri zagrijavanju šire. Vrata za izgaranje osigurana su posebnim "ušima". Za njihovu izradu možete koristiti žicu ili željezni lim.

6. Kasnije je potrebno ugraditi vratašca za regulaciju dovoda zraka i čišćenje peći od pepela. U istoj fazi postavljaju se ventili peći, pomoću kojih se regulira propuh u peći. Zbog činjenice da konstrukcija ložišta ima veliki aerodinamički otpor, potrebno je ugraditi ventilator koji služi za dovod prisilne propuhe.

7. Peć na ugljen ima takve prednosti kao što su mogućnost recikliranja otpada iz drvne industrije, odsutnost emisija štetnih tvari u okruženje, jednostavnost održavanja i rada, sigurnost i trajnost. Uz toliko prednosti, postoji jedan nedostatak, koji je nemoguće ne primijetiti. Leži u potrebi za pažljivom toplinskom izolacijom cijevi, jer se na niskim temperaturama kondenzat u cijevi može smrznuti, a to će dovesti do smanjenja njegovog poprečnog presjeka.

Koristan savjet
Proizvodnja peći na drveni ugljen treba se provoditi samo uz korištenje visokokvalitetnih materijala. Poželjno je iskustvo u zavarivačkim poslovima.

Video na temu

Obratiti pažnju!
Mufelna peć mora omogućiti postizanje sljedećih temperatura: za taljenje bakra – 1083°C, za taljenje bronce – 930-1140°C, za taljenje mesinga – 880-950°C. Crveni bakar je viskozan. Malo je koristan za tanke odljevke. Mesing je najprikladniji za ove svrhe. Što je mesing lakši, to je topljiviji. Ne preporučuje se ponovno taljenje stare bronce nepoznatog podrijetla, jer može sadržavati veliku količinu arsena. Kovačnica je otvorena peć s napom u kojoj se loži drveni ugljen. Za povećanje temperature u kovačnicu se uz pomoć mijeha ili kompresora upuhuje dodatni zrak.

Koristan savjet
Za taljenje bakra koriste se glineni i keramički lončići.