как сделать печку с тигелем для металла

Алюминиевые сплавы обладают невысокой температурой плавления и хорошей обрабатываемостью деталей. А в хозяйстве всегда найдётся много алюминиевого лома.

Поэтому алюминий часто плавят в домашних условиях для замены нестандартных или мелких частей механизмов: отливают болванку, а после обрабатывают её на токарном станке. Иногда из алюминия своими руками изготавливают сувениры и небольшие предметы интерьера.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Устройство плавильной печи

Самодельные печи для плавки алюминия состоят из корпуса — металлического цилиндра (2), облицованного огнеупором (шамотом с песком или бетоном). Внутри шахты находится древесный уголь (8), служащий топливом. В него устанавливается тигель (3) — ёмкость, в которой будет плавиться металл. Тиглем может быть толстая консервная банка, чайник или любая ёмкость из нержавеющей стали.

В нижней части шахты (6) сделано отверстие для нагнетания воздуха (7) через решетчатое основание (4), что позволяет поддерживать горение и регулировать температуру в печи.

В качестве нагнетателя применяют фен или трубу пылесоса. Заслонка (5) необходима для отведения излишнего воздуха.

Для печей ёмкостью несколько десятков килограммов нужна крышка (1) для быстрого и равномерного прогревания металла. В маленьких печах можно обойтись без неё.

Элементы печи не должны деформироваться и плавиться при нагреве. Поэтому использование алюминиевых корпусов, трубок и тиглей недопустимо. Лучше всего для постройки конструкции взять стальные или чугунные детали.

Справка. В качестве топлива для плавки алюминия используют также природный газ или электроэнергию.

Как сделать печь для плавки металла?

Создание небольшого агрегата, позволяющего расплавить несколько килограмм алюминиевого лома — задача несложная. Для выкладки печи на садовом участке потребуются следующие материалы:

ogon.guru

Делаем печь для плавки алюминия своими руками

Примерная температура плавления алюминия составляет около 660 градусов по Цельсию, что позволяет произвести плавку даже в домашних условиях. Разумеется, на газовой плите достичь такой температуры не удастся, да и проводить подобные работы в помещении крайне нежелательно. В интернете существует множество видео, как самостоятельно изготовить плавильную печь своими руками. В этой статье мы рассмотрим наиболее интересные, проверенные и надёжные способы.

Виды

Печи, используемые в промышленности, очень дорого стоят. Их цена составляет тысячи и десятки тысяч долларов. Кроме этого, такие агрегаты занимают непозволительно много места. Алюминий является самым распространённым металлом на Земле, поэтому промышленность в данном направлении продвинулась далеко вперёд. Существует множество типов плавильных печей. Например, наклонные цилиндрические печи, печи с ревербационным тиглем, печи карусельного типа и другие.

Но как поступить, если необходимо изготовить какую-либо деталь в домашних условиях, а возможности заказать её по той или иной причине нет? Отличную мини-печь совершенно несложно изготовить и своими руками, причём, для этого, в основном, не нужно будет искать какие-то специфические материалы, детали и приборы. Большинство из них найдётся практически у каждого дома, в гараже или же на даче.

В сущности, принцип работы всех самодельных печей прост и однотипен. Различия, как правило, лишь в их некоторых конструктивных особенностях. В некотором объёмном термостойком сосуде разжигаются древесные угли (это наиболее удачный вариант топлива для плавки алюминия), в которые или над которыми в тигле размещается сам металл. В качестве тигля может выступать, например, обрезанный корпус огнетушителя, либо даже обыкновенный стальной чайник. Для увеличения температуры углей необходим качественный обдув воздухом со всех сторон (чтобы алюминий разогревался в ёмкости равномерно). Как правило, кислород подаётся через трубу вниз «колодца». Тягу же создать может обыкновенный пылесос, двигатель от старой вытяжки, кулер или даже фен. В принципе, это необходимые условия для создания своеобразной мини плавильни своими руками.

В качестве формы для отливки деталей обычно выступает гипс. Если же необходимо отлить обыкновенную цилиндрическую болванку из алюминия, подойдёт и кусок обрезанной стальной трубы. Рассмотрим наиболее интересные и простые конструкции мини печей.

Мини-печь из колёсного диска

Изготовить данную модель очень просто. Колёсный диск желаемого диаметра вкапывается в землю так, чтобы его поверхность совпадала с горизонтом, то есть не выступала над поверхностью земли. Посреди диска внутри получившейся топки должно быть отверстие, через которое пропускаем изогнутый патрубок, выходящий рядом с плавильней. По нему в мини-печь будет снизу поступать кислород. В качестве нагнетателя удобно использовать небольшой кулер, надетый на трубу снаружи. Однако, при такой подаче воздуха, поддув будет крайне некачественным и однонаправленным. Для этого внутри котла на выходе трубы соорудим нечто вроде конфорки. Удобно для этого использовать автомобильный дисковый тормоз, наваренный поверх трубы. После этого в получившуюся мини-плавильню можно засыпать угли и подавать воздух, поднимать их температуру. Алюминиевый лом в тигле размещается среди углей.

Печь из металлического бака

Совсем необязательно печь должна быть утоплена в землю. Несложно изготовить своими руками и переносную печь. Для этого подойдёт любой цилиндрический бак из термостойкого металла, например, бак от старой стиральной машины с вертикальной загрузкой. Изнутри диаметр бака уменьшается за счёт кирпичей и глины. Тем самым, толщина нашей печи составит 10-15 сантиметров. Не забываем монтировать внизу корпуса трубу для надува. Воздух можно подавать в неё любым удобным образом. Тигель с сырьём алюминия вешается внутрь топки. Как можно заметить, принципиальных отличий от предыдущего варианта нет. Его так же просто изготовить своими руками, различия лишь в необходимых инструментах и деталях.

Мини-плавильня из бутылки

Это, пожалуй, самый необычный и, действительно отличающийся от предыдущих вариант изготовления своими руками печи для выплавки алюминия. Почему необычный? Нам не понадобится никакое топливо. В данном варианте печи нагрев происходит посредством нагрева проволоки, обладающей большим сопротивлением – нихром. На смазанную маслом поверхность большой стеклянной бутылки наматывается бинт, на который после наносится слой смеси глины и жидкого стекла. После этого глина должна высохнуть (около недели). Затем получившийся глиняный резервуар обматывается двойной нихромовой проволокой, и поверх него опять наносится слой глины. Ещё неделю сушим, после чего бутылку извлекаем, и имеем термостойкий самонагревающийся резервуар для плавки. Остаётся лишь загрузить внутрь алюминиевое сырьё и подключить оба конца проволоки к 220 Вт.

Стоит упомянуть, что все вышеописанные способы достаточно опасны для здоровья и жизни, и их следует использовать с большой осторожностью.

На самом деле, способов плавки алюминия существует значительно больше, но большинство из них сводится к одним и тем же принципам действия. Поэтому совсем необязательно для изготовления какой-либо детали обращаться к специалистам, ведь многое можно сделать и своими собственными руками.

poluchi-teplo.ru

Печь для плавки алюминия своими руками

Самодельная печь для плавки алюминия в домашних условиях, сделанная умельцем своими руками: подробная фото инструкция по изготовлению тигельной печи.

Как известно, алюминий часто используется самодельщиками, для изготовления различных самодельных деталей. Средняя температура плавления алюминия 650–660 ℃, поэтому этот металл можно плавить и в домашних условиях, отливать чушки и заготовки для деталей.

Процесс изготовления тигельной печи для плавки алюминия подробно представлен на фото.

Изготовление тигеля

В данном случае тигель для плавки алюминия будем делать из куска стальной трубы диаметром 320 мм и толщиной 5–6 мм. Вы же можете использовать отрезок стальной трубы другого диаметра, какой будет под рукой.

Далее необходимо кусок трубы доработать. В частности, потребуется приварить дно и носик, для того чтобы удобнее было выливать расплавленный металл. Дно будет сделано из листового металла такой же толщины, что и сама труба.

Носик тигля также очень просто сделать. Для этого вырезаем сначала треугольник в уголке 50 х 50 мм и такой по размерам треугольник в самой трубе, а потом соединяем все вместе при помощи сварки.

В верхней части тигля необходимо будет приварить две проушины для ручки и снизу — для крюка, чтобы можно было переворачивать тигель. В качестве проушин будем использовать обычные шестигранные гайки.

Ручку и крюк можно сделать из арматуры или стального кругляка подходящего диаметра — под диаметр проушин. После изготовления тигля можно уже приступать непосредственно к изготовлению самой тигельной печи.

В конструктивном плане тигельная печь немного отличается от обычных печей. Более того подача воздуха в ней осуществляется принудительно, при помощи компрессорной установки или вентилятора, — тогда как в обычных печах воздух идет самотеком.

Нужно отметить, что именно за счет принудительной подачи воздуха достигается высокая температура и большая интенсивность горения.

Изготовление печи

Основой печи будет металлическая бочка на 50 литров, которая обрезается болгаркой до нужной высоты.

Изнутри бочка выкладывается жаростойким (шамотным) кирпичом. Для кладки кирпича используется термостойкий клей, он показан на фото.

Болгаркой обрезаем бочку, затем выкладываем на дне бочки основание из шамотного кирпича и «бетонируем» вокруг высокотемпературным плиточным клеем.

Затем выставляем боковые стенки. Чтобы кирпич вставал максимально вплотную друг к другу желательно снять небольшие фаски.

Для принудительной подачи воздуха используются сразу четыре форсунки, которые находятся внутри самой бочки. Такая вот интересная система подачи воздуха изготовлена из медных трубок диаметром 28 мм и фитинговых соединений — для ее установки в четырех нижних кирпичах нужно сделать четыре отверстия под небольшим углом (сверху вниз) под трубки.

Вместо медных трубок можно также использовать обычные стальные, что, естественно, позволит удешевить всю конструкцию. В данном случае медные трубки использовались лишь потому, что они были в наличии и их нужно было куда-то пристроить.

Для подачи воздуха будут использоваться два фена — их мощности вполне достаточно для такой печи. После установки труб для подачи воздуха приступаем к заливке первого «этажа» кирпичей плиточным клеем.

Для кладки второго ряда используются уже половинчатые кирпичи, которые будут располагаться с небольшим наклоном.

Трубки для принудительной подачи воздуха будут находиться внутри самой бочки. Обратите внимание, что вес тигельной печи составляет примерно 200 кг. Поэтому если вы не хотите устанавливать ее конкретно на одном каком-то месте, то заранее сделайте из уголков и четырех колес подвижную опору.

Осталось сделать ручку и крючок для тигля.

Используя одновременно ручку и крючок, очень удобно переливать расплавленный металл из тигля в форму. Вот и всё, самодельная печь для плавки алюминия готова!

samodelki-n.ru

Газовая печь для плавки алюминия и бронзы

Соорудив такую печку, можно без проблем плавить алюминий и бронзу, а если сильно постараться, в ней можно плавить даже сталь. Весь принцип работы такой печи сводится к тому, чтобы создать изолированный корпус, который сможет выдержать температуру до 2600 градусов Цельсия.
Что касается размеров, то их соблюдать строго не обязательно, автор делал под себя, чтобы можно было плавить как минимум 2 килограмма алюминия за раз.

Конструкция печи очень простая, она состоит из контейнера, крышки, отверстия для подачи газа, а также имеет слив. Изоляция здесь предназначена для выдерживания больших температур, а еще отдельное внимание отведено созданию облицовки, ведь она должна выдерживать температуру пламени горелки.

Для создания корпуса будет нужна или листовая сталь достаточной толщины, чтобы ее можно было сварить, либо же кусок стальной трубы. Нельзя для таких целей использовать оцинкованную сталь, так как цинк горит и выделяет очень вредный для здоровья газ.

Изоляционный материал автор делал сам, тут пришел на помощь огнеупорный цемент. В качестве изоляции предусмотрена воздушная камера между стенками.

Материалы и инструменты для создания печи:
— огнеупорная глина;
— древесные опилки;
— огнеупорный цемент;
— материалы для создания корпуса печи, крышки и другого;
— сварка;
— болгарка;
— уголок;
— труба для подачи газа и горелка.

Процесс изготовления печи:

Шаг первый. Делаем изоляцию
Изоляция у автора состоит из нескольких слоев. Одна часть предназначена для того, чтобы не выпускать тепло из печи, а вторая часть находится внутри печи и выдерживает большую температуру от горелки (керамика).

Для таких целей будет нужна огнеупорная глина, ее можно приобрести в магазинах, специализирующихся на создании керамики, продается она в виде порошка. Важно при покупке спросить о том, какую температуру способна выдержать эта глина. Еще будут нужны древесные опилки, они смешиваются с глиной и образуют единую массу. Когда печь в первый раз прогревается, опилки внутри глины выгорают и там образуются воздушные камеры. Благодаря этим камерам внутри печи хорошо удерживается температура.

Измеряются составляющие объемом, для таких целей можно взять баночку из под кофе. Сперва делается сухая смесь из расчета на одну часть глины три части древесных опилок. Смешивать массу нужно очень тщательно, чтобы опилки равномерно смешались с глиной. Потом в смесь можно добавить одну часть воды и опять все хорошенько перемешать. Смеси нужно дать постоять как минимум 12 часов. За это время глина хорошо поглотит воду и станет пластичной, с ней будет очень удобно работать.

А пока наша смесь насыщается водой, автор переходит к изготовлению банок для литья.

Шаг второй. Изготовление крышки печи
Крышка для печи делается очень просто. Сперва создается каркас, с виду он напоминает колесо от мотоцикла. Такой каркас можно сделать из стальной пластины и пару стальных прутьев. Все это дело гнется, режется, а потом сваривается. По центру крышки автор делает вентиляционное отверстие, для этих целей будет нужна банка из под кофе или другого продукта, она устанавливается по центру. Чтобы банка не прилипла к глине, ее можно смазать растительным маслом.

Ну а теперь каркас устанавливается на ровную поверхность и в него равномерно укладывается изоляционный материал. Тут важно, чтобы глина полностью заполнила всю форму, тогда крышка будет прочной и не прогорит. Когда же глина начнет высыхать, можно осторожно извлечь банку из центра, хотя лучше дождаться полного засыхания глины, чтобы не повредить крышку. Сушить нужно будет неделю или дней десять.

Шаг третий. Изготовление основной части печи
На этом этапе автор наполняет изготовленный ранее каркас печи изоляционным материалом из глины и опилок. В процессе формирования внутренней части нужно не забыть оставить место под слив, а также сделать отверстие для подвода газа. Как сделать внутреннюю часть печи, есть несколько вариантов. Например, можно набить форму полностью, а потом вставить по центру металлическую трубу и с помощью нее осторожно вынуть сердцевину. Подобным образом можно сделать и отверстия для подвода газа и слива.

Еще можно заранее установить в центр печи форму, а затем набить образовавшееся пространство изоляционным материалом. Важно в обеих случая не забыть отступить от нижней части, чтобы у печи был пол.После формирования нужно дать глине высохнуть как минимум одну неделю.

Шаг четвертый. Крышки для вентиляционного отверстия
Чтобы полностью закрывать печь при необходимости ,можно сделать пару таких крышек, как сделал автор. Эти крышки также изготавливаются из изоляционной смеси. Для формования можно использовать банки из под кофе, консервов и пр.

Шаг пятый. Внешний защитный слой
Для защиты изоляции печи от перегрева понадобится нанести на нее защитный слой, он должен выдерживать высокую температуру. Для таких целей автор использовал огнеупорный цемент. Ну а далее все просто, смесь нужно смешать с водой и затем рукой равномерно нанести на все участки с открытой изоляцией. Конечно, стоит такой цемент довольно дорого, но к счастью его нужно совсем немного.

Шаг шестой. Сушим печь
Если глина на глаз уже высохла, это совсем не означает, что в ней нет влаги на 100%. Воды там довольно много, а ведь это серьезный враг. Если при прогреве печи в глине будет вода, образовавшийся пар приведет к образованию трещин и так далее. Чтобы полностью просушить печь, автор принял ряд мер. Сперва в изоляторе нужно насверлить ряд отверстий, для этих целей может понадобится сверло по бетону.

Далее снаружи печь обматывается стекловатой или другим утеплителем, а в центр опускается лампа накаливания. В итоге стенки хорошо прогреваются и из них выходит влага. Лампочку нужно использовать как минимум на 100Вт.

Шаг седьмой. Крепим крышку и подаем газ
В печь должна поступать смесь газа и воздуха. Горелку можно сделать самому или же купить уже готовую.


Для крепления крышки нужен будет уголок, ось, а также кусок трубы. Суть конструкции заключается в том, чтобы при необходимости тяжелую и горячую крышку можно было легко повернуть набок. Для этих целей между крышкой и верхней частью печи нужно выдержать зазор в пару миллиметров.

Автор также установил на печь пару колес, чтобы ее можно было перемещать.

Шаг восьмой. Принадлежности для литья
Для литья вам в первую очередь понадобится тигель. Автор сделал его из куска толстсотенной стальной трубы. Ей нужно будет заварить донышко, а также прикрепить длинные стальные ручки. Здесь все должно быть очень надежно, иначе если ручка упаси господь оторвется, контакт с жидким металлом очень плачевен.

Также нужно будет изготовить пару кузнечных щипцов, ковш и другие принадлежности. Это не составит труда.


Шаг восьмой. Испытание печи
Вот и все, печь готова к испытаниям. Перед тестированием ее рекомендуется сперва прогреть паяльной лампой, чтобы из глины окончательно вышли все оставшиеся частицы влаги. Ну а далее можно подавать газ и как следует разогревать печь. Поджигать удобнее всего факелом.

Через некоторое время верхний защитный слой начнет плавится, в итоге образуется керамика, которая хорошо защищает основное изоляционное тело от воздействия температуры.

В заключении о мерах безопасности
Важно всегда помнить, что работа ведется с жидким металлом, который раскален до нескольких тысяч градусов. Если он попадет на кожу, то человек даже не успеет почувствовать, как получит очень серьезную травму. Также осторожно нужно дышать возле печи, так как при переплавке металлов будет выделяться много вредных паров. Лучше всего использовать средства защиты.

Работать нужно в толстых перчатках из негорючего материала, а также в защитной обуви и форме целом.

Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Самодельная печь для плавки алюминия

Для домашнего плавления алюминия потребуется специальная печь, которую можно сделать своими руками из простой кофейной банки. Пошаговая инструкция для тех, кто желает лить алюминий в домашних условиях.

Материалы и инструменты для печи

Для будущей печи для плавки алюминия потребуется:

• 2 банки без цинкового покрытия. Подойдут жестяные емкости из под кофе разного размера (1 больше другой на 2-3 см в диаметре).
• Для нагнетания воздуха используется бытовой (строительный) фен.
• Кусок металлической трубы диаметром с выходное отверстие фена или чуть меньше, а также переходник для соединения деталей.
• Скотч обыкновенный.
• Ножницы по металлу.
• Перчатки, устойчивые к высоким температурам и захват для тигеля (плоскогубцы с длинными ручками).
• Топливо — уголь, жидкость для розжига и другое.

Этапы изготовления печи для плавки алюминия

Корпус печки
Для корпуса подойдет любая металлическая банка, в которой следует проделать круглое отверстие по диаметру металлической трубы.



Наддув
Бытовой фен потребуется в качестве источника нагнетания воздуха минимум с 2-мя скоростными режимами. К фену скотчем приматывается один конец трубы, а второй вставляется в нижнюю часть банки.

Обратите внимание! Кнопка подачи холодного воздуха должна всегда оставаться включенной. Для этого ее можно зафиксировать скотчем и иным материалом.

Перед розжига печи рекомендуется убедиться в герметичности стыков, включив фен и проверив утечку воздуха.
Тигель печи
Тигель — это устройство для плавления алюминия, которое должно иметь достаточно толстые стенки и меньшей относительно корпуса печи диаметр. По мнению пользователей, данная деталь используется только 1 раз и при повторном процессе меняется новой банкой.


Испытание печи
Тигель устанавливается в центре, вокруг выкладывается топливо (уголь) и поливается жидкость для розжига. После того, как жидкость полностью сгорит, включается фен на минимальных оборотах (холодный воздух). Весь процесс следует проводить на открытом воздухе вдали от легковоспламеняющихся предметов.
Для плавки подойдет любые алюминиевые детали, включая банки. В случае с пивными емкостями следует учитывать, что их стены тонкие и могут просто прожигаться, а не литься. Чтобы увеличить толщину можно их смять перед обработкой или выбрать другие бытовые отходы из алюминия.

Справка: С 12 банок масса алюминия в расплавленном виде составляет 150 грамм.
Советы и рекомендации:

1. Помещать алюминий в тигель можно после того, как его корпус станет красным.
2. Готовый алюминий лучше сразу формовать, разлив по емкостям.
3. Формы для литья должны быть сухими. При наличии влаги, металл может взорваться и разлететься в разные стороны.
4. Нужная подача воздуха достигается путем регулировки расстояния между трубой и окном подачи (лучше оставить между феном и трубой зазор).

Важно!
В качестве печи и тигеля нельзя использовать банки с цинковым покрытием. Цинк выделяет токсичные пары при нагреве, что негативно влияет на здоровье человека.
На виде представлен пример другой печи, которую также можно сделать своими руками.

Также печь для плавки алюминия можно использовать как небольшую кузницу.

stankiwse.ru

Все печи для плавки алюминия

Ниже представлена классификация печей для плавки алюминия с точки зрения их конструкции. На рисунке — обзор плавильных печей, которые применяют в алюминиевой промышленности.

Классификация плавильных печей для алюминия

Рисунок – Классификация плавильных печей для алюминия

• 1.00 – отражательная печь, стационарная
• 1.11 – печь с загрузкой шихты сверху
• 1.12 – круглая печь
• 1.13 – печь с загрузочным колодцем
• 1.14 – двухкамерная печь
• 1.15 – печь с сухим подом
• 1.16 – печь скоростного плавления
• 1.17 – шахтная печь
• 1.21 – отражательная печь, наклоняемая
• 1.22 – наклоняемая цилиндрическая печь
• 1.23 – наклоняемая овальная печь
• 2.00 – тигельная печь
• 2.11 – газовая тигельная печь
• 2.12 – электрическая тигельная печь сопротивления
• 2.21 – тигельная индукционная печь
• 2.22 – канальная индукционная печь
• 3.00 – роторная печь
• 3.10 – наклоняемая роторная печь

Три класса плавильных печей для алюминия

Чаще всего в производстве вторичного алюминия применяют так называемые отражательные (подовые) печи. Этот тип печей для плавки алюминия (1.00) имеет много модификаций. Все эти модификации, так или иначе, приспосабливают классическую отражательную печь под особые условия работы и специальную шихту.

Популярными являются тигельные печи (2.00), особенно, на малых производствах.

Производители вторичного алюминия широко применяют в качестве плавильных печей роторные печи (3.00), особенно для переработки лома с высокой удельной поверхностью, например, алюминиевую стружку, а также сильно загрязненный алюминиевый лом.

Семейное древо плавильных печей, которое показано на рисунке, относится именно к производству вторичного алюминия. Некоторые технологии плавления алюминия имеют очень ограниченное и специальное применение.

Кроме того, производители вторичного оборудования применяют различное оборудование в зависимости от назначения своей продукции и типа алюминиевого лома, который они применяют.

Печи для литейного вторичного алюминия

Производителей вторичного алюминия обычно подразделяют на две категории. К первой категории относят производства, которые выпускают в основном литейные сплавы для производителей алюминиевых отливок, а также алюминий для раскисления стали. Сырьем для этих производителей является «старый» лом и производственные отходы литейных производств. По-английски их называют «refiners». Эти производства кроме введения легирующих элементов для доводки заданного сплава применяют оборудование для очистки алюминиевого расплава и удаления нежелательных химических элементов и примесей.

Роторные плавильные печи применяют именно эти переработчики алюминиевого лома.

Литейные предприятия, которые изготавливают алюминиевые отливки из вторичного литейного алюминия, широко применяют тигельные печи – газовые и электрические, индукционные и сопротивления, как для плавки и выдержки алюминия, так и для разливки алюминиевого расплава в литейные формы.

Печи для деформируемого вторичного алюминия

Вторая категория производителей вторичного алюминия включает производства для получения деформируемых алюминиевых сплавов. Они применяют в качестве шихты чистый и отсортированный лом деформируемых алюминиевых сплавов. Продукция этих производителей вторичного алюминия – слябы и слитки для прокатки и экструзии (прессования). Их по-английски называют «remelters». К ним относятся и производства, которые являются подразделениями заводов по прокатке и прессованию алюминиевой продукции и которые перерабатывают в основном собственные технологические отходы.

Эти плавильщики-литейщики алюминиевого лома применяют в основном отражательные (подовые) печи – стационарные и наклоняемые. Различные конструкции этих печей отвечают требованиям конкретных производств: по энергетической эффективности, по чистоте металла, по производительности и т. д.

В таблице представлен обзор применения различных типов печей в алюминиевой промышленности. Индексы типов печей – по схеме классификации печей на рисунке.

Таблица – Применение печей (плавильных, для выдержки, раздаточных) в алюминиевой промышленности

 

Обозначения: 0 – не применяется, 1 – применяется в отдельных случаях, 2 — часто применяется, 3 – стандартная технология, 4 – ключевая технология

Источник: Ch. Schmitz, Handbook of Aluminium Recycling, Vulkan-Verlag GmbH, 2006.

Подпишитесь на новые публикации!

aluminium-guide.ru

Печи для плавки алюминиевого лома

Первым вопросом, который возникает при выборе печи для плавления алюминия – это ее производительность. Небольшие печи емкостью 5 или даже 10 тонн применяют на малых предприятиях или для каких-либо специфических условий. Это относится и к плавильным печам, и к раздаточным печам, и к печам-миксерам.

Плавильные и другие печи для алюминия

Чем меньше емкость печи, тем больше затраты на ее техническое обслуживание из расчета на тонну металла. Поэтому в алюминиевой промышленности в настоящее время преобладают печи емкостью 25 тонн и более. Такая емкость ванны печи считается оптимальной с точки зрения обслуживания и эффективности работы.

Еще одним фактором при выборе емкости печи могут быть условия поставки продукции. Обычно минимальная партия алюминия составляет 20 тонн и одним из требований заказчиков является то, чтобы весь металл был от одной плавки.

Важным фактором при выборе печи является удобство ее обслуживания. Шлак, который образуется в ходе работы печи – плавильной печи, печи-миксера, раздаточной печи – имеет тенденцию скапливаться на стенах печи или оседать на ее дно, иногда он попадает даже на свод печи. Даже при самой оптимальной конструкции печи этого нельзя избежать на 100 %. Рост толщины шлака на стенах печи и подине печи снижает ее эффективность. Поэтому этот шлак необходимо периодически счищать. Это тем более важно при смене сплава, который выплавляется в печи. Поэтому конструкция печи обязательно должна предусматривать возможность снятия шлака с поверхности расплава и удобной чистки печи.

Однако самым важным вопросом при выборе печи является выбор вида энергии, который будет подаваться в печь.

Печи для алюминия: газ, мазут и дизельное топливо

В печах для плавки, выдержки и обработки алюминия применяют следующие виды ископаемого топлива:

• природный газ;
• мазут;
• дизельное топливо.

Выбор энергоносителя зависит от его доступности в месте расположения производства. Природный газ является очень удобным для применения его в печах, однако его можно применить, если есть рядом доступный газопровод. Если такой возможности нет, то применяют мазут или дизельное топливо.

Дизельное топливо более удобно, чем мазут, но имеет высокую цену. Мазут дешевле дизельного топлива, но его применение связано с определенными трудностями.

Печи на газе, мазуте и дизельном топливе обычно имеют конструкции, которые являются вариантами традиционных подовых печей, кокильных печей и роторных печей. Эти печи наиболее часто применяются в алюминиевой промышленности и отличаются хорошими показателями в отношении выхода годного металла и потребления энергии. Поскольку в этих печах применяется прямое излучение тепла, то эффективность системы сгорания весьма высока и передача тепла к металлу очень высокая.

Электрические плавильные печи для алюминия

По своей конструкции электрические печи для плавления алюминия подразделяются на печи сопротивления и индукционные печи. Электрический нагрев может быть в некоторых случаях более удобных чем, например, газовый, но только при условии доступности дешевой электрической энергии.

Применение электрического нагрева в печах при производстве первичного алюминия представляется вполне оправданным, хотя бы из-за дешевизны электрической энергии для такого производства. Однако стоимость электрической может быть совсем другой в том месте, где располагается производство вторичного алюминия. Отсутствие продуктов сгорания газа или другого топлива при печной обработке алюминиевого расплава обеспечивает малые потери от окисления металла, а также исключает загрязнение алюминиевого расплава водородом и другими газами. С точки зрения экологии, это более чистые печи.

Тигельные индукционные печи

Тигельные индукционные печи могут работать с чистым ломом, чушками или жидким алюминием. Из-за ограничений по размерам индукционные печи имеют максимальную емкость 8-10 тонн, что может быть недостаточно для крупного производства вторичного алюминия. Такие большие печи имеют довольно большой диаметр и загружаются сверху, что представляет повышенную опасность для персонала. Обычно индукционные печи требуют больших капитальных вложений и характеризуются высокой стоимостью обслуживания и рабочей силы. Поэтому в промышленности по производству вторичного алюминия индукционные печи применяются редко и, в основном, для переплавки мелкой алюминиевой стружки.

Канальные индукционные печи

Канальные индукционные печи обычно проектируют круглой формы и с загрузкой шихты сверху, но бывают и прямоугольные печи. Емкость таких индукционных печей достигает 40 тонн. Эти печи работают с постоянным «болотом», то есть готовый металл полностью не сливается, а часть его остается в печи для следующей плавки. Это затрудняет применение таких печей в качестве как плавильных печей, так миксеров и раздаточных печей. И, конечно же, это не самые дешевые печи.

Электрические печи сопротивления

Плавильные печи сопротивления проектируют как стационарные или наклоняемые отражательные печи. Нагревательные элементы устанавливают на своде печи и нагрев металла происходит только за счет энергии излучения. Рабочая температура огнеупорных материалов для стен и свода печи плавления алюминия составляет около 1200 °С, что является ограничивающим фактором для этого типа печей. Энергия, которая поступает от излучения свода, не позволяет эффективного плавления твердых шихтовых материалов. Поэтому такие печи применяются в основном в качестве печей для выдержки и разливки металла. При отсутствии в печи продуктов сгорания потери металла от окисления очень низкие. Первоначальная стоимость и стоимость обслуживания таких печей довольно высокая, но должна оцениваться для каждого отдельного случая. Обычно этот тип печей не применяется при производстве вторичного алюминия.

Электрическая или газовая печь для алюминия?

Если сравнивать печи с газовым нагревом с эквивалентными по емкости и производительности электрическими печами только по стоимости энергии, то стоимость газа обычно меньше, чем стоимость электричества.

С точки зрения обеспечения степени чистоты расплава, содержания водорода и потерь металла от угара электрические печи имеют неоспоримые преимущества.

С точки зрения экологии преимущество электрических печей сомнительно. Да, сама печь не загрязняет окружающую среду, но за нее это делает электростанция, от которой она берет электроэнергию. Если, конечно, это не гидростанция.

На тепловой электростанции чтобы произвести электрическую энергию необходимо сначала выработать тепло, а потом на турбинах и генераторах превратить его в электрическую энергию. Общая эффективность такого процесса составляет около 33 %. В электрической печи эта энергия превращается обратно в тепло. Поэтому общая эффективность энергетической цепочки здесь однозначно ниже, чем та, которая достигается при прямом газовом или мазутном нагреве.

Учет всех обстоятельств позволяет сделать вывод, что газовые или мазутно-дизельные печи способны обеспечивать достаточно высокую эффективность при плавке и печной обработке алюминия в сочетании с более низкой стоимостью из обслуживания. По крайней мере, при производстве вторичного алюминия.

Однако, конечно, могут быть случаи, когда выгоднее применять печи с электрическим нагревом, особенно индукционные печи.  Нередко применяют такую комбинацию: газовая плавильная печь и электрическая печь для выдержки и раздачи алюминия. Есть даже комбинированные печи: при плавлении алюминия они применяют газ, а при выдержке-раздаче – электричество.

Источник: Ch. Schmitz, Handbook of Aluminium Recycling, Vulkan-Verlag GmbH, 2006.

aluminium-guide.ru