Topirea metalelor la temperatura casei. Cum să topești cuprul acasă

Vei avea nevoie

• Creuzet
• Clești pentru creuzet
• Sobe electrice
• Cărbune
• Aspirator de uz casnic
• Ieșiți sârmă de oțel
• Formă

Instrucțiuni

Când se atinge temperatura dorită și metalul s-a topit, deschide ușa și apucă creuzetul cu clești. Mutați filmul de oxid în lateral folosind un cârlig de sârmă. Se toarnă topitura în forma pregătită. Dacă cuptorul cu mufă are o putere suficientă, poate fi folosit pentru a topi orice aliaje și cuprul roșu.

Dacă nu aveți un cuptor cu mufă, puteți topi cuprul cu un cuptor autogen, îndreptând flacăra în sus din partea de jos a creuzetului. În acest caz, topirea va avea loc cu un acces bun la aer. Pentru a proteja metalul de oxidarea intensă, se recomandă stropirea suprafeței acestuia cu un strat de cărbune zdrobit.

Cuprul galben (alama) și soiurile de bronz cu punct de topire scăzut pot fi topite cu o torță. Principiul de topire este același ca atunci când se utilizează autogen. Flacăra trebuie să acopere creuzetul cât mai mult posibil.

Dacă nu ai nici autogen, nici torță, poți folosi o forjă simplă. În acest caz, așezați creuzetul pe un strat de cărbune. Pentru a crește temperatura de ardere a cărbunelui, utilizați injecția de aer forțat în zona de ardere. Un aspirator de uz casnic cu suflare este potrivit pentru asta. Furtunul aspiratorului trebuie să aibă un vârf metalic. Orificiul vârfului poate fi îngustat pentru a produce un flux de aer mai subțire.

Video pe tema

Notă

Cuptorul cu mufă trebuie să permită obținerea următoarelor temperaturi: pentru topirea cuprului – 1083°C, pentru topirea bronzului – 930-1140°C, pentru topirea alamei – 880-950°C.

Cuprul roșu este vâscos. Este de puțin folos pentru piese turnate subțiri. Alama este mai potrivită pentru aceste scopuri. Cu cât alama este mai ușoară, cu atât este mai fuzibilă.

Forja este un cuptor deschis cu hota in care cărbune. Pentru a crește temperatura, este suflat aer suplimentar în forjă folosind un burduf sau un compresor.

Sfaturi utile

Crezetele de lut și ceramică sunt folosite pentru a topi cuprul.

În loc de forjă, puteți folosi un autogen sau o pistoletă.

Surse:

• punctul de topire a cuprului

Dacă aveți nevoie să topiți metalul în orice scop, veți întâmpina o serie de probleme pe care le puteți rezolva și în continuare finalizați această procedură cu propriile mele mâini. De exemplu, se topește cupru nu la fel de dificil ca multe alte materiale. Și dacă doriți, este foarte posibil să o faceți singur.

Instrucțiuni

Găsiți o modalitate de a atinge temperaturi mai mari de 1083 de grade Celsius. Acest lucru este necesar pentru ca cuprul să pornească. Nu crede poveștile despre cum oamenii au putut topi cuprul la foc într-o cutie sau o bucată de tablă sârmă de cupru pe o lingură folosind doar o brichetă. Chiar dacă sunt reale, se poate trage o concluzie - nu a fost de cupru.

Puteți folosi un furnal dacă este disponibil acolo unde locuiți sau dacă aveți posibilitatea de a-l folosi. Inainte de a inchiria o soba, asigura-te ca se poate incalzi la temperatura de care ai nevoie si ca are capacitatea de a regla caldura, pentru ca nu vrei ca cuprul sa inceapa sa fiarba. Trebuie să fii capabil să echilibrezi schimbările de temperatură.

Încercați să construiți un cuptor de topire acasă. Puteți face un cuptor de topire acasă din materiale vechi. Schemele conform cărora sunt realizate astfel de sobe sunt disponibile pe fiecare forum specializat. Cel mai comun design este creat dintr-un stingător de incendiu folosit. Dacă alegeți această opțiune, apoi tăiați capul extinctorului și atașați un capac de închidere. Tratați interiorul cu argilă și instalați un element de topire, care poate fi achiziționat din magazinele specializate.

Amintiți-vă că matrița în care va fi turnat cuprul topit trebuie să aibă un punct de topire mai mare decât cuprul în sine.

Nu uitați de mediul cu azot care trebuie creat pentru o topire cu succes, altfel puteți pur și simplu să pierdeți material.

Video pe tema

Pentru a topi cuprul, precum și orice alt metal, este mai bine să folosiți echipamente speciale și să lucrați sub îndrumarea unui maestru. Dar dacă circumstanțele v-au forțat să începeți să topiți metalul acasă, atunci faceți un cuptor de topire special.

Instrucțiuni

Faceți două găuri (găuri de blocare) la ambele capete ale țevii pentru a atașa filetul de nicrom. Filetul nicrom este un element de incalzire trebuie atasat impreuna cu o piesa care va proteja spirele firului in timpul infasurarii.

Folosind formula L=RxS, se calculează lungimea filetului, unde rezistența elementului de încălzire –R, S este secțiunea transversală a firului (nicrom); rezistivitatea nicromului –р și egală cu 1,2; lungimea necesara este L.

Înfășurați firul împreună cu cordonul sub formă de spirală și acoperiți-l sticla lichida. Apoi scoateți conductorul și înfășurați spirala cu azbest.

Faceți un senzor de temperatură. Luați sârmă de cromel și alumel și răsuciți-le împreună. Atașați firul care vine de la transformator (latr) la un capăt al răsucirii. Setați regulatorul transformatorului la diviziunea zero.

În stânga este senzorul de temperatură. 1). transformator (latr), 2).primul contact pe clema, 3). de la latr al doilea contact, 4.5). sârmă de cromel și alumel, 6). cană dintr-o substanță care conduce curentul, 7). compoziție (amestec) de borax și grafit, 8). răsucirea a două fire (sudate).

Aplicați curent pentru câteva secunde. O minge de topitură ar trebui să apară pe site-ul de contact. Montați partea de lucru a termocuplului în capacul cuptorului și conectați-o la un milivolt, care este evaluat la 500 de milivolți.

Recalibrați scala; punctul de topire al diferitelor metale poate servi drept ghid. Efectuați această operațiune într-un cuptor finit. Faceți capacul superior al cuptorului și partea inferioară din lut (artă). Cuptorul poate fi echipat cu o fereastră de vizualizare din sticlă specială.

1) termoizolație din azbest 2). teava de lut, 3). spirală nicrom, 4). capac (sus), 5). ieșirea firului de nicrom (sârmă), 6). termocupluri, 7). milivoltmetru, 8) sub Dacă sarcina va fi încărcată direct în cuptorul în sine, și nu în creuzete, apoi acoperiți interiorul cuptorului cu pastă de grafit. Amestecați pasta pe sticlă lichidă Când lucrați cu un astfel de cuptor, respectați măsurile de siguranță.

Înainte ca metalul să fie încorporat într-un anumit produs, acesta trebuie să treacă printr-o călătorie lungă. Și totul începe cu o bucată discretă de rocă descoperită de geologi. Minereurile metalice constau din material mineral și rocă sterilă. După procesul de valorificare, minereul este trimis la topire.

Instrucțiuni

Fonta este obținută din patru tipuri de minereuri de fier - minereu de fier brun, spart și magnetic, care sunt separate printr-un procent unul de celălalt. Fonta brută este topită în furnalele uriașe cu adaos de mangan.
Mai întâi, încărcați cocs în el, apoi adăugați aglomerat și cocs în straturi. Sinter este un minereu special preparat sinterizat cu flux. Topirea fontei prin suflarea aerului încălzit și oxigenului în cuptor, creând temperatura necesară pentru aceasta. În special, introduceți în conducta inelară care înconjoară partea inferioară a cuptorului și de acolo prin țevi prin găuri speciale din forjă - tuyeres - în forjă.

În forjă, cocsul este ars pentru a forma CO2, care apoi se ridică prin straturi de cocs fierbinte și, interacționând cu acesta, formează CO-monoxid de carbon. Reface o parte semnificativă a minereului, transformându-se din nou în CO2. Amintiți-vă că recuperarea minereului are loc în principal în partea de sus a minei.

Pentru a scăpa de impuritățile inutile, folosiți flux, atunci când interacționați cu care se transformă în zgură. În timpul procesului de reducere a minereului, fierul devine solid. Coborând în abur - partea mai fierbinte a cuptorului - fierul se amestecă cu carbonul, rezultând fontă.

Fonta topită curge în cuptor, iar zgura formează pe suprafața sa o peliculă care protejează fonta de oxidare. Masa topită, pe măsură ce se acumulează, este drenată prin găuri speciale, care sunt sigilate cu argilă în timpul procesului de topire. Pentru a accelera procesul de topire a minereului de fier, practicați alimentarea cu aer îmbogățit cu oxigen în furnal, ceea ce elimină necesitatea preîncălzirii. Furnalele care folosesc această tehnologie arată mai compacte, productivitatea lor este de o dată și jumătate mai mare și necesită cu un sfert mai puțin cocs.

Cuprul și aliajele de cupru pot fi preparate în toate cuptoarele care asigură temperaturi de 1000-1300°C. Cu toate acestea, este de preferat să se utilizeze unități în care supraîncălzirea la aceste temperaturi se realizează într-un timp mai scurt. În acest sens, cuptoarele utilizate în practica modernă pentru topirea cuprului și aliajelor de cupru pot fi dispuse în următoarea succesiune: cuptoare electrice de inducție (de înaltă frecvență, joasă frecvență și frecvență industrială), cuptoare cu arc electric cu arc indirect (IA), cuptoare cu creuzet și cu reverberație (flacără), păcură sau gaz încălzite. Alegerea cuptorului este determinată de tipul de aliaj, nevoia de metal, cerințele pentru turnare, condițiile teritoriale de producție, considerente economice etc. În turnătoriile de cupru, așadar, puteți găsi atât cuptoare încălzite cu cocs antediluvian, cât și cuptoare electrice moderne. . Cea mai buna calitate metalul se obține prin topire în cuptoarele cu inducție, dar cu o topire corespunzătoare, se pot obține rezultate bune folosind oricare dintre unitățile de cuptoare enumerate.

Topirea cuprului, bronzului și alamei în diferite cuptoare este în principiu similară, dar există caracteristici specifice în funcție de proiectarea cuptoarelor, timpul de topire, posibilitatea utilizării fluxurilor, varietatea încărcăturii etc. Cerința generală este ca topirea metalului. timpul să fie minim, metalul ar trebui să fie oxizi puri, gaze și impurități nocive, pierderile iremediabile de metal au fost mici; tehnologia era simplă și fiabilă, iar costurile cu materialele și întreținerea erau minime.

Cuprul pur este folosit în tehnologie în principal sub formă de produse laminate (sârmă, foi, baghete etc.). Produsele turnate modelate din cupru sunt dificil de obținut datorită proprietăților sale scăzute de turnare. Lingourile pentru laminare sunt produse prin turnare în forme răcite cu apă sau printr-o metodă continuă.

Topirea cuprului, dacă este necesar imediat un numar mare de metalul este produs în cuptoare cu reverberație de foc cu o capacitate de până la 50 de tone și mai mult. La producție mică Cuprul poate fi topit în cuptoare electrice, precum și în creuzet. Cuprul deosebit de pur fără oxigen este topit în cuptoare cu inducție în vid sau în cuptoare cu atmosferă controlată care exclude contactul cu oxigenul.

Topirea cuprului consta fie in simpla topire si supraincalzire a acestuia la temperaturile cerute, urmata de dezoxidare, fie concomitent in timpul procesului de topire este rafinat (curatat) de impuritati daca sarcina utilizata contine o cantitate semnificativa de impuritati (5-10%).

Topirea de rafinare se efectuează în cuptoare cu flacără reverberativă, unde atmosfera poate fi ușor variată. Procesul de topire oxidativ-rafinare constă secvenţial în oxidarea impurităţilor, îndepărtarea oxizilor de impurităţi rezultaţi şi reducerea oxidului cupros dizolvat.

Oxidarea are loc încă de la începutul topirii și pe toată perioada de topire a încărcăturii în acest scop se menține în cuptor o atmosferă puternic oxidantă. Zincul, fierul și alte impurități sunt oxidate. Desigur, cuprul este și el oxidat în același timp. Pentru a elimina mai complet impuritățile dăunătoare, baia de cupru topit este purjată cu aer comprimat sau oxigen. Oxidarea impurităților are loc într-o succesiune corespunzătoare elasticității de disociere a oxizilor acestora, atât ca urmare a unei reacții directe între oxigen și impuritate, cât și datorită interacțiunii oxidului de cupru Cu 2 O cu impuritățile care au o substanță chimică mai mare. afinitate pentru oxigen decât cupru:

Cu 2 O + Me = MeО + 2Cu.

Conform legii acțiunii masei, majoritatea impurităților sunt oxidate prin Cu 2 O în plus, Cu 2 O se dizolvă bine în cupru și oferă condiții convenabile pentru oxidarea impurităților pe întregul volum al metalului. Secvența de oxidare a impurităților prezente în cupru este următoarea: zinc, fier, sulf, staniu, plumb, arsen, antimoniu etc. Dacă există impurități de aluminiu, magneziu, siliciu, atunci acestea se oxidează mai întâi, deoarece au un afinitate mai mare pentru oxigen.

Oxizii rezultați, care sunt de natură bazică, plutesc în sus și se îmbină cu zgură de silice:

ZnO + SiO 2 → (ZnO SiO 2),

FeO + SiO 2 → (FeO SiO 2)

Alături de impurități, Cu 2 O trece și în zgură în cantități determinate de echilibrul chimic dintre metal și zgură:

+ (SiO 2) → (Cu 2 O SiO 2).

Această reacție este nedorită: crește pierderea de cupru. Prin urmare, zgura este selectată în așa fel încât compoziția sa să includă oxizi a căror bazicitate este mai mare decât cea a oxidului cupros și ar înlocui Cu 2 O din zgură în metal în funcție de reacție.

(Cu2O SiO2) + (Me`O) → (Me`O SiO2) +.

Astfel de oxizi pot fi CaO, MnO, FeO etc. În practică, în acest scop se utilizează zgură de bază deschisă, cu următoarea compoziție: 24-40% CaO, 10-15% FeO, 10-15% Al 2 O 3 , 8-12% MnO și 25-30% Si02. Zgura este plasată pe suprafața de cupru în timpul topirii într-o cantitate de 1,5-2% din greutatea încărcăturii. Pentru a lichefia zgura, se adaugă suplimentar la ea spatul fluor CaF 2, criolitul Na 3 AlF 6, soda cenusa Na 2 CO 3 etc.

Îndepărtarea impurităților este accelerată prin amestecarea metalului cu zgura. Agitarea metalului face, de asemenea, mai ușoară îndepărtarea plumbului din cupru, deoarece se așează în partea de jos datorită densității sale mai mari. Sulful este îndepărtat în timpul perioadei de oxidare sub formă de produs gazos SO2 prin reacția:

Cu 2 S + 2Cu 2 O ↔ 6Cu + SO 2.

În timpul eliminării sulfului, se observă „fierberea” metalului.

Completitudinea oxidării topiturii este determinată prin prelevarea de probe de fractură. O fractură densă, imatură, maro, groso-cristalină indică sfârșitul perioadei oxidative de topire. Zgura este îndepărtată de pe suprafața metalului lichid și începe reducerea oxidului cupros, care este conținut în soluție după îndepărtarea zgurii la 10%. Un astfel de cupru în stare solidă este fragil și, fără dezoxidare, nu este potrivit pentru turnarea lingourilor. Atmosfera cuptorului se face reducătoare, adică.

Lanterna arde cu exces de combustibil și cu lipsă de aer (flacără fumegândă). Recuperarea cuprului din protoxidul de azot este îmbunătățită printr-o operațiune numită în mod obișnuit „tachinarea” metalului. Tachinarea se face prin scufundarea în topitură a bustenilor de aspen sau de mesteacăn. Atunci când lemnul arde, se eliberează vapori de apă și produse de distilare a lemnului (hidrogen și hidrocarburi), în urma cărora metalul fierbe viguros, se amestecă bine și interacționează mai activ cu atmosfera reducătoare a cuptorului.

În această perioadă, suprafața băii este acoperită cu cărbune pentru a spori atmosfera restauratoare. Oxidul cupros dizolvat în metal, în contact cu o astfel de atmosferă, este redus: Cu 2 O + CO = 2Cu + CO 2.

Deoarece cuprul conține în acest moment o cantitate mare de oxigen, scufundarea buștenilor bruti este relativ inofensivă în ceea ce privește posibilitatea de a satura metalul cu hidrogen, deoarece solubilitatea sa în cupru cu o cantitate semnificativă de oxigen este foarte scăzută.

Testul de rupere a cuprului bine dezoxidat are o fractură densă, cu granulație fină, de culoare roz deschis. Metalul este considerat gata pentru turnare atunci când conținutul de oxid de cupru este adus la aproximativ 0,4% o reducere suplimentară a conținutului de Cu 2O nu este considerată de dorit, deoarece din acest moment crește pericolul de saturare a cuprului cu hidrogen, care, în timpul ulterioare; cristalizarea cuprului turnat, este capabil să interacționeze cu oxigenul cu formarea de bule de vapori de apă, reducând densitatea și proprietățile cuprului.

Topirea cuprului dintr-o sarcină pură constă în topire, supraîncălzire, dezoxidare și turnare. În acest scop, cuptoarele electrice cu inducție sunt utilizate în magazinele de achiziții. Topirea se realizează de obicei sub un înveliș de protecție de cărbune calcinat, care protejează metalul de oxidare. După topirea încărcăturii, în baie se introduce un agent de dezoxidare - cupru fosforat în cantitate de 0,1-0,3% din greutatea încărcăturii. Apoi topitura este bine amestecată, controlată prin fractură, păstrată timp de 3-5 minute, apoi, la atingerea temperaturii de 1150-1200°C, turnată.

Litiul, care este un bun dezoxidant de cupru, este, de asemenea, folosit pentru a elimina oxigenul. Uneori se folosește un dezoxidant complex de litiu și fosfor (când este necesar să se obțină un metal deosebit de pur), precum și magneziu.

Cu toate acestea, aproape toți dezoxidanții, rămânând în cupru, îi reduc cea mai importantă proprietate- conductivitate electrică, prin urmare se străduiesc să-și mențină cantitatea de cupru la minim, iar cuprul de cea mai bună calitate fără oxigen este topit în cuptoare cu o atmosferă de protecție specială sub formă de gaz generator sau în vid, care nu necesită dezoxidare.

Cuprul fără oxigen conține cel puțin 99,97% Cu - este mai ductil decât cuprul convențional, mai rezistent la coroziune și are o conductivitate electrică ridicată.

În ciuda proprietăților slabe de turnare ale cuprului, în special fluiditatea scăzută, din acesta pot fi obținute piese turnate goale destul de complexe prin turnare în forme de nisip sau metal. In acest caz, cuprul trebuie foarte bine dezoxidat si curatat de hidrogen (prin suflare cu azot). Pentru a-și îmbunătăți proprietățile de turnare, se adaugă până la 1,0% Sn + Zn + Pb. Cu cât cantitățile mai mici din aceste elemente se pot obține o turnare modelată, cu atât sunt mai mari proprietățile acesteia (conductivitate electrică și termică). Tuburile, supapele, inelele și alte părți ale furnalului sunt turnate din astfel de cupru.

Cuprul este extrem de popular și metal comun, utilizat în producția de electronice, transmisia de putere și fabricarea diferitelor aliaje.

Care este punctul de topire al cuprului, cum este minat și de ce este interesant? Să vorbim despre toate acestea.

In contact cu

Cum se obține cuprul?

Rezervele acestui metal pe Pământ sunt relativ mici (comparativ cu alte elemente). Mai mult, se găsește atât sub formă de pepite, cât și în compoziția compușilor complecși. Cel mai adesea acestea sunt pirita de cupru, calcopirita, bornita și calcocitul. Găsiți-le în roci sedimentare, dar cel mai adesea în vene hidrotermale. Total zăcăminte de cupru din lume destul de mare, dar cu adevărat mare, având important importanță strategică, doar câteva .

Pe teritoriul Rusiei Acesta este Udokan, situat pe teritoriul Trans-Baikal. Dacă ne gândim la Europa, cel mai mare zăcământ este Mansfeld german. Kazahstanul se poate lăuda cu astfel de rezerve în țările vecine – sunt în orașul Zhezkazgan.

O centură de miere serioasă se află în Africa Centrală. În SUA există și depozit mare- Morenci. În cele din urmă, Chile se poate lăuda cu două puncte de producție serioase simultan - Colhausi și Escondida.

Se extrage minereu de cupru metoda deschisa. Doar o parte relativ mică a zăcămintelor, unde materiile prime se află la adâncimi mari, utilizează metoda arborelui.

După exploatare, minereul este supus unei procesări complexe pentru a separa metalul pur de zgură. Pentru aceasta sunt folosite diferite metode: electroliza, hidrometalurgie, precum şi pirometalurgia.

Cum au mirosit strămoșii noștri cuprul?

Acesta este cel mai vechi metal pe care oamenii le-au stăpânit. Plasticitatea uimitoare a devenit principalul său avantaj. Datorită lui, chiar și cu unelte primitive se poate prelucra metalul, făcând obiecte de uz casnic și diverse instrumente.

Strămoșii noștri au învățat să prelucreze primul metal din jur mileniul al IV-lea î.Hr. Găsind pietre de o culoare neobișnuită, oamenii au încercat să le prelucreze, lovindu-le cu pietre grele ca de obicei. Cu toate acestea, pepitele nu s-au despicat, ci au fost doar deformate. Astfel, maeștrii primitivi au putut face primele unelte.

Acesta a fost motivul trecerii de la epoca de piatră la epoca cuprului. Fabricarea armelor metalice nu a necesitat mai mult efort decât realizarea celor din piatră. Dar a servit mult mai mult și dacă este deteriorat topor de cupru sau cuțitul putea fi reparat - analogii de piatră trebuiau făcute din nou.

La cati grade se topește cuprul? Astăzi, această temperatură nu pare ridicată pentru experți - doar 1083 de grade Celsius.

Cu toate acestea pentru metalurgiști antici era de neatins, așa că au învățat să topească materialul pentru prelucrare completă mult mai târziu - abia în mileniul III î.Hr., când au apărut tehnologiile necesare. Cu toate acestea, chiar și înainte de aceasta, în multe așezări, meșterii încălziu pepite de cupru peste foc, observând că metalul fierbinte era mult mai ușor de prelucrat.

Ce s-a schimbat de-a lungul timpului

Desigur, produsele moderne din cupru nu pot fi comparate cu cele care au fost fabricate acum cinci mii de ani. În loc de cuțite aspre de cupru, topoare și vârfuri de săgeți și sulițe, astăzi sunt produse cele mai complexe piese pentru electronice. Dar toate proprietățile metalului au rămas neschimbate. La ce temperatură se topește cuprul astăzi este aceeași temperatură la care s-a topit acum mii de ani. Dar semnificativ tehnologia s-a îmbunătățit.

De exemplu, curățat anterior (relativ curat, desigur) metal din minereu minat în cele mai primitive moduri. De exemplu, minereul și cărbunele au fost puse într-un ulcior de lut. Vasul a fost pus în groapă, amestecul a fost dat pe foc și groapa a fost umplută. Când cărbunele a ars, a fost eliberat monoxid de carbon. Contactând minereul, acesta a declanșat o reacție, care a dus la eliberarea de metal și o cantitate mică de apă.

Astăzi, așa cum am menționat mai sus, sunt folosite diferite metode pentru a îndepărta impuritățile din minereu. Folosind o diagramă specială de topire a cuprului și diverse metode de prelucrare, specialiștii pot obține metal aproape absolut pur. Să considerăm ca exemplu hidrometalurgicul drept cel mai ușor de înțeles.

Se toarnă minereu de cupru acid sulfuric. Cuprul, ca metal relativ activ, reacţionează pentru a forma sulfat de cupru. Fierul, atunci când intră în contact cu el, înlocuiește cuprul. Reacția produce sulfat feros și cupru.

Proprietăți fizice

Are o culoare rară– roz auriu, care este foarte neobișnuit pentru metale. Reacționează relativ ușor și, de asemenea, se combină cu alte metale, schimbându-le semnificativ proprietățile. O demonstrație a acestui lucru este procesul de ardere - suficient amestecați metalul pur cu sulf si se incalzeste amestecul.

Ceea ce îl face să fie solicitat este conductivitatea sa electrică excelentă - cea mai bună performanță numai argintul are.

În plus, se mândrește cu o conductivitate termică bună, ceea ce îl face un material indispensabil în producția de termică tuburi de răcire și radiatoare. Punctul de fierbere al cuprului este destul de ridicat - 2567 de grade Celsius.

Siguranță metal acasă sau industrial merge la fel. Temperatura crește treptat și constant. Cu toate acestea, atunci când se primește suficientă căldură, rețeaua cristalină este distrusă. În acest moment, temperatura încetează să crească, chiar dacă încălzirea nu se oprește. Punctul de topire al cuprului, după cum am menționat mai sus, este de 1085 de grade Celsius . Doar după ce metalul s-a topit complet, temperatura va continua să crească. Fierbe la 2567 de grade Celsius.

Când se răcește, rețeaua cristalină se reface iar metalul se intareste. Temperatura de cristalizare este de 1085 de grade, iar când este coborâtă devine și mai densă.

Aliajele pot avea un puternic punct de topire excelent. De exemplu, punctul de topire al aluminiului și cuprului este de 1040 de grade Celsius.

Cum să te topești acasă

Unii oameni au hobby-uri legate de turnarea metalelor. Cei care tocmai pornesc pe această cale fascinantă sunt adesea interesați de cum să topească cuprul acasă. Pentru aceasta vei avea nevoie de:

• mucegai de topire;
• forceps;
• materii prime pentru topire;
• arzator pe gaz de inalta presiune - Cea mai bună decizie, deoarece nu fiecare gospodărie are o forjă;
• echipament de protectie (ochelari, manusi groase).

Odată ce ai tot ce ai nevoie, ești gata să începi topindu-se acasă. Instrucțiuni pas cu pas destul de simplu:

1. Dacă este posibil, zdrobiți metalul– poate fi transformat în rumeguș cu ajutorul unei pila. Acest lucru îi va permite să se topească mai repede.
2. Se pune intr-o forma sa se topeasca– trebuie să fie dintr-un material cu punct de topire ridicat.
3. Purtați echipament de protecție aprindeți arzătorul și direcționați flacăra către materia primă.
4. Când cuprul se topește, Luați forma de topire cu clești și turnați metalul lichid în forma pregătită.

După cum puteți vedea, totul este destul de simplu. Cu toate acestea, această metodă Nu este potrivit pentru toate aliajele. De exemplu, punctul de topire al oțelului este prea mare - un arzător convențional nu va funcționa aici. Acest lucru se aplică și aliajului de cupru și fier.

Domeniul de aplicare este foarte larg. Iată doar câteva exemple:

• transmiterea energiei electrice– rezistența scăzută face ca acest metal să fie extrem de popular;
• instrumentaţie– rezistența la apă, inclusiv la apa de mare, este foarte importantă în multe zone;
• la lipire– și datorită bunei conductivitati electrice;
• țevi de apa– conduce bine căldura;
• radiatoare de răcire– conductivitatea termică a metalului permite nu numai încălzirea încăperilor, ci și răcirea echipamentelor.

Video util

Acum știi totul despre cupru, cum să-l obții, istoric, utilizare și cum să-l procesezi acasă. Cu siguranță această cunoaștere iti va fi de folos.

Produsele din cupru sunt utilizate în mod activ nu numai în diverse industrii, ci și în viața de zi cu zi. În acest sens, este destul de natural ca mulți meșteri să aibă o întrebare despre cum să topească cuprul și să facă diverse produse din acesta acasă, folosind metoda de turnare. Cunoașterea unei astfel de tehnologii, care a fost cunoscută omenirii încă din cele mai vechi timpuri, ne permite să creăm diverse obiecte nu numai din cupru, ci și din aliajele sale -.

Caracteristicile cuprului

Cuprul este unul dintre primele metale pe care omul a învățat să le extragă și să le prelucreze. Produsele realizate din cupru și aliajele sale au fost folosite încă din secolul al III-lea î.Hr., fapt dovedit de datele istorice și de rezultatele săpăturilor arheologice. Utilizarea pe scară largă a cuprului a fost în mare măsură facilitată de faptul că poate fi prelucrat destul de ușor prin diferite metode mecanice. În plus, se poate topi cu ușurință.

Cuprul, a cărui suprafață are o culoare roșie-gălbuie distinctă, datorită moliciunii sale, poate fi ușor prelucrat prin deformare plastică. Când suprafața cuprului interacționează cu aerul din jur, acesta devine acoperit cu o peliculă de oxid, care îi conferă o culoare atât de frumoasă.

De mare importanță sunt și caracteristicile cuprului, cum ar fi conductivitatea electrică și termică, pentru care acesta ocupă locul al doilea dintre toate metalele, pe locul doi după argint. Datorită acestor proprietăți, produsele fabricate din acesta sunt utilizate în mod activ în industria electrică, precum și în cazurile în care este necesar să se asigure o îndepărtare rapidă a căldurii de la un obiect încălzit.

Un alt parametru important al cuprului, care afectează direct cantitatea de energie și forță de muncă consumată în producerea produselor din acesta, este punctul de topire. Pentru cuprul pur, temperatura la care metalul trece de la solid la lichid este de 1083°. Dacă amestecați cuprul cu staniu și obțineți bronz, atunci punctul de topire al unui astfel de aliaj va fi deja de 930–1140 °, în funcție de conținutul aditivului de aliaj principal din acesta. Cum ar fi alama, care este obținută prin adăugarea de zinc la metalul de bază, are un punct de topire și mai scăzut, care este în intervalul 900-1050°.

Dacă decideți să implementați un proces tehnologic, cum ar fi acasă, este important să cunoașteți încă un parametru - punctul său de fierbere. La 2560° cuprul începe să fiarbă literalmente, ceea ce este clar vizibil în videoclip acest proces. Apariția bulelor pe suprafața metalului lichid și formarea gazului activ în acesta este facilitată de carbonul eliberat din cupru ca urmare a oxidării acestuia, care are loc în timpul încălzirii puternice.

Dacă aduceți pământul la fierbere, atunci piesele turnate din acesta vor fi de calitate scăzută, structura și suprafața lor se vor caracteriza prin o cantitate mare porii, care reduc nu numai caracteristicile sale decorative, ci și mecanice.

Instrucțiuni pas cu pas pentru topirea cuprului

Topirea cuprului, dacă pregătiți tot ce este necesar pentru a implementa astfel de proces tehnologic iar abordarea corectă a acestuia vă permite să realizați produse din cupru atât în ​​scopuri decorative, cât și pur practice, chiar și acasă.

Pentru a topi cuprul, veți avea nevoie de următoarele instrumente, echipamente și consumabile:

• cuptor cu mufă (de preferință cu temperatură de încălzire reglabilă);
• un creuzet în care vei topi cuprul (pentru topirea cuprului se folosesc creuzete din ceramică sau argilă refractară);
• clești cu care creuzetul fierbinte va fi scos din cuptor;
• cârlig (poate fi făcut din sârmă de oțel obișnuită);
• aspirator de uz casnic;
• cărbune;
• matrita in care se va efectua turnarea;
• arzator pe gaz si forja.

Puteți topi cuprul atât în ​​condiții industriale, cât și acasă, urmând algoritmul de mai jos.

Primul pas

Cuprul zdrobit se pune într-un creuzet. Rețineți: cu cât bucățile de metal sunt mai mici, cu atât se va topi mai repede. După umplerea creuzetului cu cupru, acesta este introdus într-un cuptor, care, folosind un regulator de temperatură, trebuie încălzit la starea necesară. Ușile cuptoarelor cu mufă în serie trebuie să aibă o fereastră prin care să puteți observa procesul de topire.

Pasul doi

După ce s-a topit tot cuprul din creuzet, acesta trebuie scos din cuptor folosind clești speciali. Există întotdeauna o peliculă de oxid pe suprafață, care trebuie mutată pe unul dintre pereții creuzetului folosind un cârlig de oțel. După ce și-a eliberat suprafața de pelicula de oxid, metalul topit trebuie turnat cât mai repede și cu atenție posibil într-o matriță pre-preparată. Detaliile și regulile pentru efectuarea acestei proceduri sunt bine demonstrate într-un videoclip ușor de găsit pe Internet.

Pasul trei

Dacă nu aveți la dispoziție un cuptor cu mufă, puteți încălzi creuzetul cu cupru folosind un arzător cu gaz, așezându-l vertical sub fundul recipientului. În acest caz, este important să vă asigurați că flacăra arzătorului cu gaz este distribuită uniform pe întreaga zonă a fundului creuzetului.

Pasul patru

Dacă acasă trebuie să topești aliaje cu punct de topire scăzut pe bază de cupru (alama și unele mărci de bronz), atunci poți folosi un pistol obișnuit ca dispozitiv de încălzire, așezându-l și vertical sub fundul creuzetului. Când topirea este efectuată folosind această metodă și metodele anterioare, suprafața metalului topit va interacționa activ cu oxigenul, ceea ce va duce la oxidare intensă. Pentru a reduce intensitatea oxidării, cuprul topit poate fi stropit cu cărbune zdrobit.

Pasul cinci

Dacă aveți o forjă în atelierul dvs. de acasă, aceasta poate fi folosită și pentru a topi cuprul, alama sau bronzul. În acest caz, un creuzet cu metal zdrobit este plasat pe un strat de cărbune fierbinte. Pentru a intensifica procesul de încălzire și topire, se poate furniza aer în zona de ardere a cărbunelui, pentru care este potrivit un aspirator obișnuit care funcționează să nu atragă, ci să explodeze. Dacă utilizați un aspirator, trebuie să faceți un vârf de metal cu o gaură de suflare cu diametru mic pe furtun.

Atunci când alegeți un cuptor cu mufă pentru efectuarea operațiunilor de turnătorie cu cupru și aliajele acestuia, ar trebui să acordați atenție regim de temperatură pe care un astfel de dispozitiv îl poate oferi. În funcție de tipul de metal topit, un astfel de cuptor trebuie să asigure următoarele temperaturi de încălzire:

• cupru – 1083°;
• diferite grade de bronz – 930–1140°;
• alamă – 880–950°.

Este posibil să vă decideți să faceți singur un cuptor de topire după ce vizionați videoclipul.

Produsele din cupru pot fi foarte frumoase și este tentant să faci ceva din cupru cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, metalul trebuie topit. În turnătorie, în cea mai mare parte, se folosesc trei soiuri principale ale acestui metal: cuprul roșu pur și aliajele sale: bronz și alamă.

Vei avea nevoie

• Creuzet
• Clești pentru creuzet
• Sobe electrice
• Cărbune
• Aspirator de uz casnic
• Cârlig de sârmă de fier
• Formă

Instrucțiuni

1. Puneți bucăți de metal în creuzet. Puneți creuzetul în cuptorul cu mufă. Setați regulatorul de încălzire în poziția dorită. Puteți monitoriza topirea metalului prin fereastra cuptorului, care se află pe ușă. În timpul topirii, pe suprafața metalului se formează o peliculă de oxid.

2. Când se atinge temperatura dorită și metalul s-a topit, deschide ușa și apucă creuzetul cu clești. Mutați filmul de oxid în lateral folosind un cârlig de sârmă de fier. Se toarnă topitura în forma pregătită în prealabil. Dacă cuptorul cu mufă are o putere suficientă, cu suportul său este posibil să se topească tot felul de aliaje de cupru și cuprul roșu în sine.

3. Dacă nu există un cuptor cu mufă, puteți topi cuprul cu un autogen, direcționând flacăra în sus din partea de jos a creuzetului. În acest caz, topirea va avea loc cu un acces excelent la aer. Pentru a proteja metalul de oxidarea intensă, se recomandă stropirea suprafeței acestuia cu un strat de cărbune zdrobit.

4. Cuprul galben (alama) și soiurile fuzibile de bronz pot fi topite cu o torță. Principiul de topire este același ca atunci când se utilizează autogen. Flacăra trebuie să acopere creuzetul cât mai mult posibil.

5. Dacă nu există nici un autogen, nici un suflator, puteți folosi o forjă simplă. În acest caz, așezați creuzetul pe un strat de cărbune. Pentru a crește temperatura de ardere a cărbunelui, utilizați injecția de aer forțat în zona de ardere. Un aspirator de uz casnic cu suflare este potrivit pentru asta. Furtunul aspiratorului trebuie sa aiba strict varf metalic. Orificiul vârfului poate fi îngustat pentru a obține un curent subțire de aer mai mare.

Dacă aveți nevoie să topiți metalul într-un anumit scop, vă veți confrunta cu o serie de probleme pe care le puteți rezolva și încă efectuați această procedură cu propriile mâini. Să spunem că se topește cupru nu la fel de dificil ca multe alte materiale. Și dacă doriți, este absolut posibil să o faceți singur.

Instrucțiuni

1. Descoperiți o metodă de a atinge temperaturi mai mari de 1083 de grade Celsius. Această temperatură este necesară pentru a cupru a inceput sa se topeasca. Nu crede poveștile despre cum au reușit oamenii să se topească cupru pe foc într-o cutie de conserve sau o bucată de sârmă de cupru pe o lingură, folosind doar o brichetă. Chiar dacă poveștile lor sunt reale, se poate doar concluziona că nu a fost cupru .

2. Aveți voie să utilizați un furnal dacă există unul unde locuiți sau dacă aveți șansa de a-l folosi. Înainte de a închiria o sobă, asigurați-vă că aceasta se poate încălzi la temperatura de care aveți nevoie și că poate fi reglată, deoarece este imposibil să cupru a inceput sa fiarba. Trebuie să fii capabil să echilibrezi schimbările de temperatură.

3. Încercați să construiți singuri un cuptor de topire acasă. Puteți face un cuptor de topire acasă din materiale vechi. Scheme pentru realizarea unor astfel de sobe sunt disponibile pe tot forumul de specialitate. Cel mai comun design este creat dintr-un stingător de incendiu folosit. Dacă preferați această opțiune, atunci tăiați capul extinctorului și atașați un capac de închidere. Trateaza interiorul cu argila si instaleaza un element de topire, cumpara unul care este disponibil in magazinele specializate.

4. Amintiți-vă că matrița în care va fi turnat cuprul topit trebuie să aibă un punct de topire mai mare decât matrița în sine. cupru .

5. Nu uitați de mediul cu azot, care trebuie creat pentru o topire reușită, altfel puteți risipi materialul;

Video pe tema

Să se topească cupru Cu toate acestea, ca orice alt metal, este mai bine să folosiți echipamente speciale și să lucrați sub supravegherea unui maestru. Dar dacă circumstanțele v-au forțat să începeți să topiți metalul acasă, atunci faceți un cuptor special de topire.

Instrucțiuni

1. Un cuptor pentru topirea metalului acasă a fost dezvoltat de metalurgistul de știință E.Ya. Homutov. Pentru baza cuptorului, luați o țeavă refractară obișnuită de 300 mm lungime.

2. Faceți două găuri (de blocare) la ambele capete ale țevii pentru a atașa filetul de nicrom. Firul nicrom este un element de incalzire trebuie atasat impreuna cu o bucata de snur, unul care va proteja spirele firului la infasurare.

3. Folosind formula L=RxS, se calculează lungimea filetului, unde rezistența elementului de încălzire –R, S este secțiunea transversală a firului (nicrom); rezistivitatea nicromului –р și egală cu 1,2; lungimea dorita - L.

4. Înfășurați firul împreună cu cordonul sub formă de spirală și acoperiți-l cu sticlă lichidă. După aceasta, scoateți conductorul și înfășurați spirala cu azbest.

5. Faceți un senzor de temperatură. Luați sârmă de cromel și alumel și răsuciți-le împreună. Atașați firul care vine de la transformator (latr) la un capăt al răsucirii. Setați regulatorul transformatorului la diviziunea zero.

6. Luați o suprafață dielectrică și adăugați pulbere de grafit și borax (proporția 5/1) Conectați un alt fir de la transformator la punctul de lipit. Este indicat în figură.

7. În stânga este un senzor de temperatură. 1). transformator (latr), 2).pe prima clemă de contact, 3). de la latr al 2-lea contact, 4.5). sârmă de cromel și alumel, 6). o cană dintr-o substanță care nu conduce bine curentul, 7). compoziție (amestec) de borax și grafit, 8). răsucirea a 2 fire (sudate).

8. Aplicați curent pentru câteva secunde. O minge de topire ar trebui să apară pe site-ul de contact. Montați partea de lucru a termocuplului în capacul cuptorului și conectați-o la un milivolt, cel evaluat la 500 de milivolti.

9. Calibrați din nou cântarul; punctul de topire al diferitelor metale poate servi drept ghid. Efectuați această operațiune în cuptorul finit. Faceți capacul superior al cuptorului și partea inferioară din lut (artă). Cuptorul poate fi echipat cu o fereastră de vizualizare din sticlă specială.

10. 1) termoizolație din azbest 2). teava de lut, 3). spirală nicrom, 4). capac (sus), 5). ieșirea firului de nicrom (sârmă), 6). termocupluri, 7). milivoltmetru, sub Dacă sarcina va fi încărcată cu ușurință în cuptorul în sine, și nu în creuzete, apoi acoperiți interiorul cuptorului cu pastă de grafit. Amestecați pasta pe sticlă lichidă Când lucrați cu un astfel de cuptor, respectați măsurile de siguranță.

Alama este un aliaj multicomponent de cupru cu alte elemente de aliere. Produsele din alamă au multe proprietăți utile și sunt adesea folosite la fabricarea unei largi varietati de modele în practica unui meșter acasă. Una dintre metodele de prelucrare primară a alamei este topirea.

Vei avea nevoie

• - Sobe electrice;
• - arbator;
• - arzător de gaz;
• – creuzet;
• - cărbune;
• - sârmă de fier;
• – o matriță pentru topirea metalului.

Instrucțiuni

1. Pregătiți un cuptor cu muflă în care va fi topită alama și un vas special din material refractar (crezet) în care materialul de pornire va fi ușor introdus. Pentru o manipulare confortabilă a creuzetului, veți avea nevoie de clești metalici speciali și un suport ignifug. Asigurați o ventilație excelentă în încăperea în care se va desfășura lucrări.

2. Puneți masa zdrobită de alamă într-un creuzet rezistent la căldură. Este de dorit ca piesele de metal să nu fie prea mari; aceasta va reduce timpul de topire. Puneți creuzetul în cuptorul cu mufă. Folosind regulatorul de temperatură, setați valoarea necesară (punctul de topire al alamei atinge 880-950 de grade). Porniți cuptorul. Dacă este necesar, monitorizați procesul de topire prin fereastra situată în ușa cuptorului cu mufă.

3. După ce alama s-a topit complet, deschideți ușa cu grijă, respectând măsurile de siguranță și scoateți creuzetul, apucându-l cu clești. Pe suprafața metalului topit se formează o peliculă de oxizi cu o bucată de sârmă de fier. Turnați metalul topit într-o matriță de turnare pregătită anterior.

4. Dacă nu există un echipament staționar pentru topirea metalelor, folosiți căldura cu o pistoletă cu gaz sau cu un pistol tradițional. Așezați arzătorul într-o poziție stabilă, cu flacăra îndreptată în sus, apoi fixați-l. Puneți un creuzet rezistent la căldură cu alamă pe un suport de sârmă de fier.

5. Porniți arzătorul sau pistolul. Setați puterea flăcării astfel încât să acopere întreaga suprafață inferioară a vasului ignifug. Deoarece topirea va avea loc cu un flux puternic de aer, procesul va fi însoțit de oxidarea puternică a metalului. Pentru a reduce oxidarea, presărați un strat generos de cărbune zdrobit pe alamă.

Reformarea lemnului în cărbune se realizează cu ajutorul procesului de piroliză, ceea ce înseamnă descompunerea compușilor organici ca urmare a distrugerii lor sub influența temperatura ridicata. Descompunerea lemnului se realizează într-un mediu gazos fără oxigen, într-o retortă. În timpul procesului de piroliză, sunt eliberate gaze de vapori, care sunt evacuate prin conductă. După aceasta, gazul este separat de lichidul din dispozitiv. Astăzi există un număr mare de unități pregătite pentru descompunerea termică a lemnului. În prezența materialele necesare Puteți face o sobă pentru a face cărbune cu propriile mâini.

Vei avea nevoie

• – caramida ceramica;
• – caramida refractara;
• – argilă și nisip;
• – tabla de fier;
• – boost ventilator;
• – grătare din fontă;
• – termostat cu pârghie;
• - uși.

Instrucțiuni

1. Înainte de a începe asamblarea unui astfel de echipament, întregul maestru întocmește o diagramă detaliată a viitorului cuptor. Când faceți dispozitivul independent, este mai bine să utilizați un circuit gata făcut.

2. Perimetrul cuptorului de piroliză este așezat din cărămizi ceramice, care nu ar trebui să aibă fisuri sau așchii. Pereții despărțitori interioare sunt așezate folosind cărămizi de argilă. Pentru a pregăti soluția de legare, se folosește argilă și nisip curat.

3. Focarul poate fi realizat din cărămizi ceramice și argilă. Este de preferat să folosiți cărămizi de argilă, deoarece acestea pot rezista mai bine la temperaturi ridicate, care nu pot fi evitate la arderea combustibilului.

4. Rezervorul de combustibil este împărțit în două segmente: o secțiune de încărcare și o secțiune pentru arderea gazelor eliberate în timpul procesului de piroliză. Pentru cea mai bună ardere substante volatileÎn această secțiune este furnizat aer secundar, în timp ce aerul primar trece de sus în jos.

5. În focar sunt instalate grătare din fontă. În acest caz, este necesar să se facă mici goluri, deoarece grătarele se extind atunci când sunt încălzite. Ușile de incendiu sunt asigurate cu „urechi” speciale. Pentru a le face, puteți folosi sârmă sau tablă.

6. Mai târziu, trebuie să instalați uși menite să regleze alimentarea cu aer și să curățați soba de cenușă. În aceeași etapă se montează supape de sobă, cu ajutorul cărora se reglează tirajul în sobă. Datorită faptului că designul focarului are o rezistență aerodinamică mare, este necesar să instalați un ventilator folosit pentru a furniza tiraj forțat.

7. Soba cu cărbune are avantaje precum capacitatea de a recicla deșeurile din industria lemnului, absența emisiilor de substanțe nocive în mediu inconjurator, ușurință de întreținere și exploatare, siguranță și durabilitate. Cu atât de multe avantaje, există un dezavantaj, unul pe care este imposibil să nu-l observi. Implică necesitatea unei izolații termice atente a țevii, deoarece la temperaturi scăzute, condensul din țeavă poate îngheța, iar acest lucru va duce la o scădere a secțiunii transversale a acesteia.

Sfaturi utile
Producția unei sobe cu cărbune trebuie efectuată folosind numai materiale de înaltă calitate. Este de dorit să aveți experiență în lucrări de sudare.

Video pe tema

Notă!
Cuptorul cu mufă trebuie să permită obținerea următoarelor temperaturi: pentru topirea cuprului – 1083°C, pentru topirea bronzului – 930-1140°C, pentru topirea alamei – 880-950°C. Cuprul roșu este vâscos. Este de puțin folos pentru piese turnate subțiri. Alama este cea mai potrivită pentru aceste scopuri. Cu cât alama este mai ușoară, cu atât este mai fuzibilă. Nu este recomandat să se retopească bronzul vechi de origine necunoscută, deoarece poate conține o cantitate uriașă de arsenic. Forja este un cuptor deschis cu hota in care se arde carbune. Pentru a crește temperatura, aerul suplimentar este suflat în forjă cu ajutorul unui burduf sau a unui compresor.

Sfaturi utile
Crezetele din lut și ceramică sunt folosite pentru a topi cuprul în loc de forjă, puteți folosi un autogen sau un pistol.