Amatör eritme fırınları. Mini alüminyum izabe ocağı nasıl yapılır

Metalleri tavlamaya, seramik oluşturmaya, demir dışı ve değerli metalleri eritmeye ihtiyacınız varsa, kendinize bu kadar basit bir fırın yapabilirsiniz. Bu sobaların çoğu çok paraya mal oluyor; yazara göre kendi bölgesinde fiyatlar soba başına 600-12.000 dolar civarında. Bizim durumumuzda fırının maliyeti, sıcaklık kontrol cihazı hariç, yalnızca 120 dolardır. Bu küçük fırın 1100 o C civarında sıcaklık üretebilmektedir.

Ev yapımı ürünün montajı kolaydır, tüm parçalar pahalı değildir ve ocak arızalanırsa hızla değiştirilebilir.

Bazı ustalar bu tür fırınlarda alyans, çeşitli tılsımlar, muştalar ve çok daha fazlasını yapmayı başarıyorlar.

Ev yapımı işler için malzemeler ve araçlar:

Malzemeler:
- cıvatalar ve somunlar (8x10, 1/4 inç);
- yedi ateş tuğlası (yiv açılması gerekeceğinden yumuşak olmalılar, boyutları 4 1/2" x 9" x 2 1/2");
- çerçeve oluşturmak için köşe;
- kapı için kare bir metal levha (yazar alüminyum kullanmıştır);
- ısıtma elemanı (fırın için hazır spiraller satın alabilir veya nikromdan kendiniz sarabilirsiniz)
- spirali sabitlemek için ısıya dayanıklı kontak vidaları;
- bir parça iyi kablo (en az 10A'ya dayanmalıdır).

Araçlardan:
- tuğlada oluk açmak için uygun ataşmana sahip bir el matkabı;
- İngiliz anahtarı;
- pense;
- demir testeresi;
- delmek;
- tel kesiciler ve daha fazlası.

Ev yapımı soba yapma süreci:

Adım bir. Oluklar açmak
Öncelikle spiralin ne kadar geniş olduğuna karar vermelisiniz, buna bağlı olarak tuğlalarda gelecekteki olukların derinliği ve genişliği belirlenir. Daha sonra bunları tuğlanın üzerine kalemle çizmeniz gerekiyor. Yazarın yivleri “U” harfi şeklindedir, bu şekilde toplamda iki yiv vardır, yani iki tuğla üzerine kesilmişlerdir. Sobanın arka tarafında yer alacak tuğlanın üzerine fotoğraftaki gibi iki paralel oluk açmanız gerekiyor. Sonuç olarak, fırının montajından sonra spiral yaklaşık olarak “U” şeklini alacaktır.

O zaman ocağı oluğa yerleştirebilirsin. Yazar, spirali sabitlemek için tuğlada delik açılması gereken metal braketler kullanıyor. Spiralin tele bağlanmasına özellikle dikkat edilmelidir. Burada seramik pullu özel vidalar kullanılmalı ve vidalar daha uzun olmalıdır. Aksi takdirde tel izolasyonu ya sürekli yanacak ve kokacaktır ya da yüksek sıcaklıktan dolayı sürekli yanacaktır.

Halkımız bu tür bağlantıları yapmayı, eski açık bobinli elektrikli ısıtıcı plakaların kullanıldığı eski araba bujilerinden öğrendi.

Spiralin yapıldığı malzeme seçimine özellikle dikkat edilmelidir. Fırının üretebileceği maksimum sıcaklık buna bağlı olacaktır. Spiral yüksek sıcaklık yüklerine dayanmalıdır. Bu tür amaçlar için yazar NiCr tipi bir tel seçmiştir. Bu tellerin çoğu yaklaşık 1340 o C sıcaklıklar için tasarlanmıştır. Daha yüksek sıcaklıklara ihtiyacınız varsa buna uygun diğer tel türlerini seçebilirsiniz.

Adım üç. Soba çerçevesinin yapılması
Bir çerçeve oluşturmak için bir köşeye ihtiyacınız olacak, çelik veya alüminyum kullanabilirsiniz. Dört parça alüminyum bacakları oluşturuyor ve iki parça daha tüm tuğlaların ağırlığını desteklemek için tabana gidiyor. Alt desteği oluşturmak için iki köşeyi değil dört köşeyi kullanabilirsiniz. Ancak bu gerekli değildir; sonuçta yapı hala cıvata ve somunlarla sıkılır, bu cıvatalar tuğlaları aşağıda tutar.

Sobanın üst kısmına ve altına iki veya bir buçuk tuğla döşemeniz gerekecektir. Fotoğrafta her şeyin nasıl monte edildiğini ayrıntılı olarak görebilirsiniz.

Arabada yanmaz malzeme olarak Kaowool plaka kullanıldı. Daha önce çizilen karenin boyutuna göre kesilmesi gerekiyor. Daha sonra levha levha üzerine döşenir ve levhanın geri kalan kenarları katlanır, böylece levha tutulur.

Beşinci adım. Elektrik sağlıyoruz
Spirali bağlamak için en az 10A'ya dayanabilecek kalın çekirdekli iyi bir tel kullanmanız gerekir. Diğer şeylerin yanı sıra fırın, sıcaklığı istenen durumda tutmanıza izin verecek bir regülatör aracılığıyla bağlanır. Ayrıca sobanın sıcaklığını daha doğru bir şekilde izlemenize yardımcı olacak bir soba termometresine de ihtiyacınız olacak.

Altıncı adım. Sobanın test edilmesi
Fırın çalışmaya başlamadan önce kolaylıkla alev alabilecek madde ve malzemelerden uzağa kurulmalıdır. Ahşap veya linolyum zeminlerde kullanılmamalıdır. Tuğla, beton vb. olmalı. Artık fırın açılıp test edilebilir. Spirali aşırı ısıtmamak için seçilen telin hangi sıcaklık için tasarlandığını hatırlamak önemlidir.

Yazın başlamasıyla birlikte çoğu insan, yalnızca çevre dostu ürünler yetiştirmekle kalmayıp aynı zamanda şehrin gürültüsünden uzakta, temiz havada dinlenebilecekleri yazlık evlerinde dinlenmeyi tercih ediyor. Ancak boş zamanınız varsa ve bununla ne yapacağınızı bilmiyorsanız, o zaman harika bir ev yapımı ürün yapmanızı öneririm. Alüminyumu eriterek arkadaşlarınıza hediye olarak kullanabileceğiniz özgün ve benzersiz figürler yapabileceğiniz bu ürün sayesinde çocuklarınızı da çok mutlu edeceksiniz.

Mini bir dökümhane yapmak için ihtiyacımız olacak:

• kum
• iki kova (metal ve plastik)
• odun kömürü

İlk adım alçı, kum ve su karışımını 1:1:1 oranlarında karıştırmaktır. Bunu yapmak için uygun bir kap seçin ve aşağıdaki fotoğrafta görebileceğimiz gibi kalın beyaz bir karışım elde edene kadar bu malzemeleri verilen oranlarda iyice karıştırın.

Bir sonraki adım mini izabe tesisimizin temelini oluşturmaktır. Bunu yapmak için, karışımımızın yarısından biraz fazlasını doldurması gereken normal bir metal kovaya ihtiyacımız var.

Şimdi mini izabe ocağımıza doğru şekli vermemiz gerekiyor, bunun için ana yapının (metal kova) ortasında küçük bir girinti yapmamız gerekiyor, bu girinti bir yanma odası, potamız (metalden yapılmış bir kap) görevi görecek metalleri eritmek için refrakter malzeme) orada bulunacaktır. İstenilen şekli elde etmek için, normal suyla doldurulması ve ardından karışımla birlikte ana yapıya yerleştirilmesi ve karışım doğru şekilde sertleşinceye kadar bir süre beklemesi gereken küçük bir plastik kovaya ihtiyacımız var, aşağıdaki fotoğrafa bakın .

Karışımımız gerekli oranlarda sertleşirken mini izabe tesisimiz için bir pota (metalleri eritmeye yönelik kap) yapacağız. Potayı hurda metal toplama noktalarından kolaylıkla satın alınabilecek çelik yangın söndürücüden yapacağız. Öncelikle onu iki parçaya ayırmamız gerekiyor; bir mengene ve demir testeresi bu konuda bize yardımcı olacaktır; artık valfli üst yarıya ihtiyacımız olmayacak ve alt kısmı tam teşekküllü bir pota olarak kullanacağız. bizim dökümhanemiz.

Ve böylece, biz potayı yapmakla meşgulken, karışımımız zaten yeterince katılaşmıştı ve eritme potamıza istenilen şekli veren plastik kovayı ana yapıdan çıkarmanın zamanı gelmişti. Bunu yapmak için, kovamızı sıkıca bağlayıp dışarı çekmemiz gereken maşa veya penseye ihtiyacımız var. Tüm manipülasyonlardan sonra aşağıdaki fotoğrafa benzer bir şey elde etmeliyiz.

Şimdi mini izabe ocağının üst kapağını yapacağız, ısıyı korumak için kullanılacak ve sıcaklık arttığında enerji tasarrufu sağlayacak. Bunu yapmak için ana yapıyla aynı büyüklükte plastik bir havzaya ihtiyacımız var. Başlangıçta yaptığımız karışımın aynısını doldurup içine birkaç metal tutucu yerleştiriyoruz. Şimdi her şey sertleşene kadar bekleyeceğiz. Aşağıdaki fotoğrafa bakın.

Bir sonraki adım, alüminyum kavanozlar için yapımızın ortasına bir delik açmak ve mini bir eritme potası için tamamen bitmiş bir kapağımız var.

Şimdi ana yapının ortasında, içine normal bir saç kurutma makinesinin takılacağı demir bir boru yerleştireceğimiz bir delik açmamız gerekiyor. Bu yöntem, sıcaklığın daha yüksek olacağı ve alüminyumumuzu kolayca eriteceği için yanma odasına çok daha fazla hava akışı sağlayacaktır.

Metallerin eritilmesi, uygun teorik eğitimden sonra veya deneyimli bir dökümhane işçisinin rehberliğinde özel ekipmanla en iyi şekilde yapılır - bu, tabiri caizse, ideal seçenektir. Birinci, ikinci ve üçüncüye ulaşılamıyorsa ve koşullar sizi amatör bir dökümhane işçisi olmaya zorluyorsa, kendiniz bir eritme fırını yapmayı deneyebilirsiniz. Yetenekli bir metalurji uzmanı Evgeniy Yaroslavovich Khomutov, kendi tasarımına göre ev yapımı bir yüksek sıcaklık fırını yapılmasını öneriyor.

Fırın yapısının temeli, yangına dayanıklı şamot duvar kitinde yer alan standart bir yangına dayanıklı boru olacaktır. Borunun uzunluğu 300 mm olmalıdır. Isıtma elemanı görevi görecek nikrom ipliği sabitlemek için borunun her iki kenarından iki kilitleme deliği açılır. Telin uzunluğu aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

L=RxS/p,

Nerede:
R, Ohm yasasına göre belirlenen ısıtma elemanının direncidir;
S - nikrom telin kesiti;
p - 1,2'ye eşit nikromun direnci;
L gerekli uzunluktur.

Tel ilk kilide sabitlenir, daha sonra 1-2 mm çapında herhangi bir kordondan bir parça alınır; bu, nikrom teli sararken "iletken" görevi görecek ve nikromun dönüşlerini birbirleriyle kısa devre yapmaktan koruyacaktır. "İletken" ve nikrom tel, borunun üzerine spiral şeklinde sıkıca sarılır, telin ikinci ucu ikinci kilide sabitlenir ve sarılmış spiralin tamamı "sıvı cam" (ofis yapıştırıcısı) ile kaplanır.

Silikat tutkalı biraz kuruduğunda "iletken" çıkarılır ve boru üzerinde yalnızca tutkalla sabitlenmiş bir nikrom iplik spirali kalır. “Sıvı cam” tamamen kuruduktan sonra boru birden fazla asbest katmanına sarılır. Fırını inşa etmenin bir sonraki aşaması belki de en zoru olacak - bu bir sıcaklık sensörünün yapımıdır. Gerçek şu ki, teknolojide yaygın olarak kullanılan hazır termokupllar değerli metaller içerir ve bu nedenle pahalıdır. Evgeniy Yaroslavovich, daha ucuz malzemelerden (krom ve alümel tellerden) yapılmış ev yapımı bir termokupl üretimi için bir plan öneriyor. Doğru, böyle bir termokuplun çalışması için sıcaklık eşiği bin dereceden biraz daha fazladır, ancak altın ve gümüşü eritmek için bu sıcaklık oldukça yeterlidir. Bahsedilen tellerin iki parçası birlikte bükülür, büküm uzunluğu 5-10 mm olmalıdır. Telleri lehimlemek için, geliştirmenin yazarı oldukça alışılmadık bir yöntem önermektedir: bir latr'den (ayarlanabilir transformatör) gelen bir tel, bükümün serbest bir ucuna bağlanır, latr regülatörü sıfıra ayarlanır ve bir grafit tozu karışımı ve Herhangi bir dielektrik yüzeye 5:1 oranında boraks dökülür.

Laretten gelen ikinci tel şekildeki gibi lehim noktasına getirilir. Yazara göre daha sonra en "temiz" an geliyor: birkaç saniye boyunca akım uygulanıyor. Lehimleme işleminin tamamlandığının sinyali, temas bölgesinde iki metalden oluşan bir eriyik topunun ortaya çıkmasıdır. Termokuplun çalışma kısmı hazır, geriye kalan tek şey onu fırın kapağına monte etmek, beş yüz milivoltluk bir milivoltmetreye bağlamak ve çeşitli saf maddelerin erime noktalarını kılavuz olarak kullanarak ölçeği yeniden kalibre etmek. metaller. Bu işlem zaten çalışan bir fırında gerçekleştirilmektedir.

Sıcaklık sensörü (sol): 1 - latr, 2 - kelepçe üzerindeki ilk temas, 3 - latrden ikinci temas, 4,5 - alumel ve krom teller, 6 - dielektrik kap, 7 - grafit ve boraks karışımı, 8 - iki lehimli telin bükülmesi.

Sobanın yapımını tamamlamak için geriye kalan tek şey, üst kapağı şamot kilinden ve alt kısmı veya adıyla anılan şamot tuğlalardan yapılmış alt kapağı yapmaktır. Soba düzeneğinin tamamı Şekil 2'de gösterildiği gibi görünecektir. Ek olarak fırın, kuvars camdan yapılmış bir izleme penceresi ile donatılabilir.

Ev yapımı eritme fırını (sağda): 1 - asbest ısı yalıtımı, 2 - şamot boru, 3 - nikrom spiral, 4 - üst kapak, 5 - nikrom diş çıkışları 6 - termokupllar 7 - milivoltmetre 8 - şamot tuğlaların altında.

Eğer yük potalara değil doğrudan fırına yüklenecekse, fırının iç yüzeyi “sıvı cam” ile karıştırılmış grafit macunu ile kaplanmalıdır. Bu yağlayıcı birkaç çalışan mayo için yeterlidir. Metallerin eritilmesi ve dökülmesinin, güvenlik kurallarına uyulmamasının ciddi yaralanmalara yol açabileceği en tehlikeli süreçlerden biri olduğu unutulmamalıdır. Eritme yalnızca iyi çalışan ekipmanlarda gerçekleştirilebilir. Tüm eritme ekipmanları önceden hazırlanmalı ve çalışmaya uygun alanlara yerleştirilmelidir.

Eritme koruyucu gözlükle yapılmalıdır. Karışımı, boyutları bu işlemin güvenli bir şekilde gerçekleştirilmesine olanak tanıyan bir teneke kepçe kullanarak sıcak bir krozeye yükleyin. Eriyiği karıştırmak ve cürufu çıkarmak için, uzunluğu kullanım kolaylığı ve ellerin yanıklardan güvenilir bir şekilde korunmasını sağlayacak özel bir grafit veya kuvars karıştırıcı kullanın. Metalin kalıplara dökülmesinde özellikle dikkatli olunması gerekir. Beceri gerektirmesinin yanı sıra kalıbın doğru takıldığından ve yağlama derecesinden de emin olmanız gerekir. Aşırı yağlayıcı metal sıçramasına neden olabilir. Bunu önlemek için döküm masası alanının dudaklı olması gerekmektedir. İzabe ocağının deri, branda veya keçeden yapılmış koruyucu bir önlük içinde çalışması gerekir. Külçeler kalıplardan çıkarılmalı ve asbest eldivenleri kullanılarak soğutulmalıdır. Metalleri eritmek için sabit bir fırın inşa edebilirsiniz.

Böyle bir fırın yaratmak için eski dökümhanelerin deneyimlerinden yararlanmak uygun olacaktır: Metalurjistler nispeten basit tekniklerle başladılar. Bu teknikler daha sonra Eski Dünyanın çoğu bölgesinde binlerce yıl boyunca kullanıldı ve bazılarında günümüze kadar kullanıldı. En eski fırınlar genellikle dikey olarak yerleştirilmiş levhalarla kaplı basit bir çukurdan oluşuyordu. İzabe fırınları görünüşe göre oldukça çeşitliydi, ancak yeniden inşa edilmeleri çok ama çok zordur. Gerçek şu ki, bu cihazların her biri öncelikle tek bir eritme işlemi için yapılmış ve daha sonra eritilmiş metali çıkarmak için parçalanmıştır. Arkeoloji bize bu konuda çok fazla bilgi veremez. Etnografya çok daha fazla malzeme sağlar.

Muhtemelen, Zulus tarafından kullanılan en ilkel fırın tasarımlarından biri hakkında Bryant şöyle yazıyor: “... Çocukluklarında bu süreci görmüş olması gereken yaşlı yerlilere sorduk, ancak onların bununla ilgili çok belirsiz anıları vardı. evden ve demirhaneden uzakta özel bir yerde gerçekleştirildi, yere sığ bir çukur kazıldı, tabanına yaklaşık 50 cm çapında bir kil kase yerleştirildi, üstüne bir kat kömür döküldü. kase ve kırma taş büyüklüğüne kadar kırılmış bir demir cevheri tabakası kömürün üzerine döküldü.Cevher ve kömür, yeterince yüksek bir yığın elde edilinceye kadar katmanlar halinde döküldü ve bu son üst kısımla kapatıldı. Nozülün ucu alt kömür tabakasının altına yerleştirildi ve içeriye hava pompalanmaya başlandı.Cevherin içindeki metal yavaş yavaş eridi, aşağı aktı ve çukurun dibindeki bir çanakta toplandı. metalin yüzeyinde biriken tortu ve tortular temizlendi, tortu daha önce sağlam zemine kazılmış başka formlara aktarıldı.

Eritme işleminin bir diğer önemli bileşeni elbette yakıt - odun kömürüydü. Yarı çöl ve çöl bölgelerinde yakıt çıkarmak oldukça zor bir sorundu. Büyük ölçekli metalurjik üretimin yalnızca bitki örtüsünün bol olduğu bölgelerde ortaya çıkabilmesinin nedeni budur. Kömür özel olarak hazırlandı - her ağaç buna uygun değildi ve bu çok sorumlu bir operasyona dönüştü. Aristoteles'in öğrencisi ve halefi, seçkin antik Yunan botanikçi Theorastus (MÖ 370-285), "Bitkiler Üzerine Araştırmalar" adlı temel eserinde odun kömürüne özel bir bölüm ayırmıştır: "En iyi kömürler en yoğun kayalardan elde edilir, örneğin... meşe ve çilek ağacı.Bu ağaçlardan elde edilen kömürler çok serttir, bu nedenle çok uzun süre yanarlar ve diğer tüm kömürlerden daha fazla ısı verirler.Bu nedenle gümüş madenlerinde cevher eritmek için kullanılırlar... Kömür için odun olmalıdır. En iyi kömürler, gözenek içindeyken ve özellikle üst kısımları kesildiğinde ağaçlardan elde edilir: bu tür ağaçlarda yoğunluk, toprak maddesi ve nem miktarı aynı oranlardadır... Kömür yakmak için, düz ve pürüzsüz kütükler seçilip kesilir, çünkü "Ateşlenirken mümkün olduğu kadar sıkı bir şekilde yerleştirilmelidir. "Sobanın" tamamı etrafı kaplandığında, ahşap yavaş yavaş direklerle yakılır ve karıştırılır."

Raporun yazımında dikkat çeken husus, kesilen ağaçlar arasında ölü ağaçların bulunmamasının özellikle vurgulanmasıdır. Muhtemelen en eski sobalar zorunlu çekişe sahip değildi. Isı rüzgar tarafından körüklendiği için genellikle dağların tepelerine inşa edilirdi. Patlamanın gücü, yangını engellemek veya hafifçe açmak için kullanılan taş levhalarla düzenlendi. Zorla üfleme elbette metalurji teknolojisinde ileri bir adımdı. Hava, bugün hala köy demirhanelerinde bulunabilen körük kullanılarak pompalanıyordu. Çok çeşitli tasarımlarla geldiler.

Geçen yüzyılda Hintli metalurjistler tarafından kullanılan bu tür kürk türlerinden biri John Percy tarafından şöyle anlatılıyor: “Hayvandan yalnızca arka kısmı kalacak şekilde çıkarılan bir keçi veya geyik derisini alıyorlar. Bacaklara denk gelen delikler dikilir ve boyun deliğine bambu bağlanır.Kuyruk uzunlamasına kesilir ve bu yırtığın sadece köşeleri birbirine dikilir, böylece oldukça dar ve uzun bir yırtmaç elde edilir. Kürkün içine hava akışına hizmet eden, dışarıdan bambu kamışları bu yarığın kenarlarına sıkıca tutturulur, bu sayede açılıp kapanması uygundur "Böylece bu boşluk bir valf görevi görür . Tereyağ veya ekşi sütle deri iyice ovularak istenilen yumuşaklık kazandırılır. Her ocağa en az iki körük uyarlanmıştır ve tek kişi tarafından kontrol edilir."

Tuva'nın antik bakır izabe tesislerinde çalışan Sovyet arkeolog Ya.I. Sunchugashev, erken Demir Çağı'na kadar uzanan orijinal tasarıma sahip bir fırın keşfetti. Taş bir levhanın üzerine kömür ve cevherden oluşan "katmanlı kek" içeren bir kap yerleştirildi. Ocağın altına, izabe tesisleri sobanın ısıtılmasını sağlayan ek bir ocak kutusu yerleştirdi. Patlama orada sağlandı. Muhtemelen, her seferinde fırının yalnızca üst kısmı sökülüyordu: tencere bölündü ve içinden bir kabarcıklı bakır külçe çıkarıldı. Bu külçe her zaman tek taraflı mercek şeklindeydi, yani çömleğin şeklini tekrarlıyordu. Bakır 1083°C sıcaklıkta erir. Bu nedenle bakır külçe elde etmek için izabe tesisinin en azından bu sıcaklığa ulaşması gerekiyordu.

Örneğin Coghlen tarafından yürütülen bir deneyde, sıcaklığın yetersiz olduğu ortaya çıktığı için böyle bir külçe işe yaramadı. Bakır daha çok süngere benziyordu. Metalurji demirhanesi çok daha sonra icat edildi - görünüşe göre Roma döneminden daha erken değil. Buradaki metalurjik sınır ilkesi aynı kaldı, ancak her seferinde yapının tamamı sökülmedi. Erimiş bakır ya fırının göbeğinden salınıyordu ya da soğuduktan sonra cürufla birlikte uzaklaştırılıyordu. Demirhanenin son versiyonu daha ilkeldi. Zanaatkar bir madencinin, Sibirya'nın uçsuz bucaksız enginliklerinde bir yerde arama yapması sonucunda bulduğu bakır cevherlerinden kabarcıklı bakır eritmesi gerekirse, yukarıda adı geçen kitabın aynı yazarı tarafından aşağıdaki öneriler sunulmaktadır. Bakır, oksitlenmiş cevher minerallerinden en kolay şekilde eritilir, ancak bu tür birikintiler genellikle ince ve oldukça nadirdir. En yaygın bakır sülfür mineralleri çok miktarda kükürt içerir. Blister bakır elde etmek için kükürtün uzaklaştırılması gerekir.

Oksitlenmiş minerallerdeki bakırın oksijenini başarıyla soyan sıcak karbondioksitin, bakırdaki sülfürlerdeki kükürtü soyma konusunda güçsüz olduğu ortaya çıktı. Metalurjik işlemede yeni, daha karmaşık yöntemlerin kullanılmasına ihtiyaç vardı. Bakır piritlerin metalurjik işlenmesindeki en büyük zorluk, bakır ve kükürtün en yakın kimyasal akrabalar olmasıdır. Doğada kükürdü bakırdan daha fazla kendine çekebilecek ve dolayısıyla bunları ayırabilecek neredeyse hiçbir reaktif yoktur. Bu nedenle bakırın kalkopiritten eritilmesi süreci uzundur. Bakır kükürt minerallerinden bakırı eritmek için, her biri aynı amacı güden en az üç ardışık işlemin gerçekleştirilmesi gerekiyordu: ara üründeki kükürt miktarını azaltmak ve bakır içeriğini arttırmak. Neyse ki metalurji tarihçileri için, 1831'de Hindistan'da kalkopiritin çok ilkel bir eritilmesi anlatıldı ve biraz farklı bir şekilde ilerledi. Cevher, gübrenin yakıt olarak kullanıldığı küçük bir yığın halinde yakıldı. Bu kavurma akşamdan sabaha kadar, kavrulan cevher kırmızıya dönene kadar sürdü. Muhtemelen bu, böyle bir sürecin en eski türü ve bu arada, en muhafazakar olanı, çünkü yüzyılımızın başında Avrupa ülkelerinde bile yaygın olarak kullanıldığı için, yalnızca yanmış cevher yığınlarının boyutu değişti. daha büyük. Bu şekilde elde edilen kabarcıklı bakır her zaman önemli miktarda yabancı madde ve hepsinden önemlisi demir içeriyordu.

Geçmiş ve şimdiki yüzyıllarda, kabarcıklı bakırın hala rafine edilmesi veya saflaştırılması gerekiyordu. Yaklaşık 100 yıl önce, kaba erimiş bakır oksidasyon için hava veya oksijenle üfleniyordu. Daha sonra bakırın kaynaması ve yabancı maddelerin çoğunun cürufa karışması için tahta direklerle "alay edildi". Dumanla birlikte aşırı kükürt ortaya çıktı ve cevher kısmen oksitlendi. Büyük yığınlar halindeki yanma haftalarca devam etti. Örneğin 19.-20. yüzyıllarda bir yığının tamamen yanması bir buçuk ila üç ay sürdü. Ancak bundan sonra kavrulmuş cevher eritilerek "bakır taşı" - mat haline getirildi. Üçüncü işlem ise matın ara pişirme olmaksızın kabarcıklı bakıra yeniden eritilmesiydi. Safsızlıkların daha iyi cüruflanması için eritme yüküne eritkenler (kireçtaşı veya kuvarsit) eklendi.

Basit ve oldukça uygun fiyatlı malzemelerden kendi ellerinizle bir masa üstü eritme fırını yapılır: grafit, mika ve asbest fayans. Asbestin tıbbi nedenlerden dolayı yasaklanması ve nadir hale gelmesi nedeniyle fayans veya çimento fayanslarla değiştirilebilir.

Fırının boyutları kesin olarak tanımlanmamıştır. Her şey mevcut elektrik şebekesinin gücüne ve transformatörün çıkış voltajına bağlıdır. Çıkış voltajı ne kadar yüksek olursa elektrotlar arasındaki mesafe o kadar geniş olmalıdır. Çizimde belirtilen elektrikli fırının boyutları ile elektrotlara 25-30 volt uygulamak yeterlidir: fırın sorunsuz ama oldukça yoğun bir şekilde ısınır. Genellikle 50-60 volt üreten endüstriyel kaynak transformatörü kullanılması durumunda, elektrotlar arasındaki mesafenin yaklaşık iki katına çıkarılarak 150-200 mm'ye çıkarılması gerekir. Çizimde gösterilen fırın hacminde (100x65x50 mm) 60-80 gram örneğin gümüşü eritebilirsiniz ki bu da iyi bir sonuç olarak kabul edilir.

Güçlü bir elektrik motorunun fırçaları fırın için elektrot olarak uygundur. İyi bir akım taşıyan esnek tele sahip oldukları için kullanışlıdırlar. Bu tür elektrotları elde etmek mümkün değilse, bunları bir grafit parçasından, örneğin ark eritme fırınlarında kullanılan kullanılmış bir elektrot çubuğundan kendiniz kesmek kolaydır. Ev yapımı bir elektrotta, yan tarafta 5-6 mm çapında iki delik açmanız, bunlara 5 mm kalınlığında çok telli bir bakır tel yerleştirmeniz ve onu kapatmak için başka bir uygun çiviyi dikkatlice çakmanız yeterlidir. Grafit tozuyla teması iyileştirmek için elektrotların iç kısmında bir dosya ile ağ şeklinde bir çentik yapılır.

Mika, fırın duvarlarının iç astar tabakası olarak kullanılır: tabakalaşması nedeniyle iyi bir ısı yalıtım perdesi görevi görür. Dış duvarlar ayrıca 5-10 mm kalınlığında asbest veya çimento fayanslarla güçlendirilmiştir. Montajı son derece kolaylaştırmak için duvarlar yumuşak bakır veya bağlama teli ile bağlanır. Sıradan bir tuğla, soba için yalıtım desteği görevi görür; Altına kenarları olan emaye metal bir tepsi de yerleştirilmiştir.
Karbon grafit tozu, kullanılmış çubuklardan kaba bir eğe veya çok bıçaklı bir metal testere kullanılarak elde edilebilir. Eritme işlemi sırasında grafit tozunun yavaş yavaş yandığı ve periyodik olarak eklenmesi gerektiği dikkate alınmalıdır.

Şekil 1. Masa üstü eritme fırını:
1 - karbon grafit tozu; 2 - metalin eritildiği yer; 3 - fırın gövdesi için kablo demeti; 4 - mika astarı; 5 - asbestli fayanslar; 6 - karbon-grafit elektrot; 7 - akım taşıyan tel.

Düşürücü transformatör 25 volt. Ağ sargısı, 1 mm çapında 620 tur emaye bakır tel içerir. Aşağıya doğru sarım, fiberglas yalıtımlı 70 tur dikdörtgen tel 4,2x2,8 mm içerir.
Monte edilen fırın, çalışma sırasında kazara kısa devreleri önlemek için zorunlu dış yalıtımla oldukça kalın bakır tellerle (7-8 mm) transformatöre bağlanır.

Fırın kullanıma hazır olduğunda, organik kalıntıların yanmasını sağlamak için ilk önce uygun şekilde ısıtılmalıdır (odada yeterli havalandırma sağlanırken). Daha sonra fırın neredeyse kurum ve duman emisyonu olmadan çalışır.
Metallerin eritilmesi aşağıdaki şemaya göre gerçekleştirilir. Öncelikle küçük bir spatula kullanarak fırının ortasındaki tozda bir delik açın, metalin ilk kısmını içine yerleştirin ve gömün. Kullanılan hurda farklı boyutlarda ise önce en büyük parça yerleştirilir ve ancak eridikten sonra küçük parçalar eklenir.

Metalin eridiğinden emin olmak için fırın hafifçe çalkalanabilir - bu durumda tozun yüzeyi de dalgalanmaya başlar. Metal soğuduktan sonra ters çevrilip tekrar eritilir. Bu, iş parçası eriyiğin kalitesini gösteren az çok küresel bir şekil alana kadar birkaç kez tekrarlanır.

Basit metallerin küçük talaşlarını veya talaşlarını eritmek gerektiğinde, bunlar doğrudan deliğe dökülür ve her zamanki gibi eritilir. Daha değerli olan metal, korunması için bir cam ilaç ampulüne konulur ve onunla birlikte eritilir. Eriyik tarafından oluşturulan cam kabuk, suda soğutulduğunda kolaylıkla ufalanır.
Düşük erime noktalı metaller - kalay, alüminyum ve benzeri - en iyi şekilde demir bir kaba yerleştirilir. Alaşımlar elde etmek için önce daha refrakter bir metal toz haline getirilir ve eridikten sonra düşük erime noktalı bir metal eklenir. Örneğin: bakır + kalay; bakır + alüminyum.

İncir. 2. Eritme fırını için transformatör ve bağlantı şeması.

Eritme fırınında kalay, alüminyum, demir, nikel, bakır, gümüş, altın, paladyumu eritebilirsiniz. Eritildikten sonra elde edilen boşluklar dövme işlemine tabi tutulur. Özellikle başlangıçta küçük bir çekiçle örs üzerine yavaşça perçinlenmeleri gerekir. Ve mümkün olduğunca sık, iş parçasını bir gaz sobasında kırmızıya kadar ısıtın, ardından soğuk suyla soğutun ve tekrar istenilen boyuta perçinleyin.
Magnezyum, kurşun, kadmiyum, çinko ve çinko içeren alaşımların (çinko pirinç, bakır nikel) yanı sıra çeşitli rölelerden, cihazlardan, marş motorlarından gümüş kontakların eritilmesi kesinlikle yasaktır - bunlar yanan% 50'ye kadar kadmiyum içerir. dışarı çıkarak sarı zehirli duman oluşturuyor.

Güçlü bir transformatör satın almak mümkün değilse, kompozit olanla değiştirilebilir. Bunu yapmak için, aynı tipte daha az güçlü birkaç transformatör almanız ve çıkış sargılarını paralel olarak bağlamanız gerekir (hepsinin aynı voltaj için tasarlanması şartıyla). Ev yapımı bir transformatör de mümkündür. 60x32 mm iç kesitli L şeklinde permalloy plakalardan monte edilir. Ağ sargısı 1 mm kalınlığında emaye tel ile sarılmıştır ve 620 dönüş içerir. Aşağıya doğru sarım, 4,2x2,8 mm'lik dikdörtgen bir tel ile sarılır ve 70 dönüş içerir.

Bu fırınla ​​çalışırken güvenlik önlemlerine gelince, kaynak transformatörünün son derece dikkatli kullanım gerektirdiğini unutmamalıyız. Fırının içindeki kablolarda veya elektrotlar arasında kısa devre oluşmasına izin verilmemelidir. Transformatörün ana şalteri, her an rahatlıkla kapatılabilmesi için yakınlarda bulunmalıdır. Ayrıca çalışan bir ocağı asla bir dakika boyunca gözetimsiz bırakmamalısınız. Sıcak iş parçalarının soğutulduğu yerde her zaman yakınlarda bir su kabı bulunmalıdır.

Günümüzde metal eritme prosesinde indüksiyon fırınları yaygın olarak kullanılmaktadır. İndüktör alanında üretilen akım, maddenin ısınmasına katkıda bulunur ve bu tür cihazların bu özelliği sadece temel değil aynı zamanda en önemlisidir. İşleme, maddenin çeşitli dönüşümlere uğramasına neden olur. Dönüşümün ilk aşaması elektromanyetik aşamadır, ardından elektriksel aşama ve ardından termal aşama gelir. Sobanın ürettiği sıcaklık neredeyse hiç kalıntı bırakmadan kullanılır, dolayısıyla bu çözüm diğerleri arasında en iyisidir. Birçoğu üretilmiş bir sobayla ilgilenebilir. Daha sonra böyle bir çözümü uygulama olasılıkları hakkında konuşacağız.

Metalleri eritmek için fırın çeşitleri

Bu tür ekipmanlar ana kategorilere ayrılabilir. Birincisinin tabanında kalp kanalı bulunur ve metal bu tür fırınlara indüktörün etrafında halka şeklinde yerleştirilir. İkinci kategoride böyle bir unsur yoktur. Bu tipe pota denir ve metal indüktörün içine yerleştirilir. Bu durumda kapalı çekirdek kullanmak teknik olarak imkansızdır.

Temel prensipler

Bu durumda eritme fırını manyetik indüksiyon olgusu temelinde çalışır. Ve birkaç bileşen var. İndüktör bu cihazın en önemli bileşenidir. İletkenleri sıradan teller değil, bakır borular olan bir bobindir. Bu gereklilik, eritme fırınlarının tasarımından kaynaklanmaktadır. İndüktörden geçen akım, metalin içinde bulunduğu potayı etkileyen bir manyetik alan oluşturur. Bu durumda malzeme, ikincil bir transformatör sargısının rolünü oynar, yani içinden bir akım geçerek onu ısıtır. İndüksiyon fırınını kendiniz yapsanız bile erime bu şekilde gerçekleşir. Bu tip bir fırın nasıl inşa edilir ve verimliliği nasıl arttırılır? Bu, cevabı olan önemli bir sorudur. Yüksek frekanslı akımların kullanılması ekipmanın verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Bunun için özel güç kaynaklarının kullanılması uygundur.

İndüksiyon fırınlarının özellikleri

Bu tür ekipmanın hem avantajları hem de dezavantajları olan belirli karakteristik özellikleri vardır.

Metalin dağılımının düzgün olması gerektiğinden, elde edilen malzeme iyi bir homojen kütle ile karakterize edilir. Bu tip fırın, enerjiyi bölgeler arasında taşıyarak çalışır ve aynı zamanda enerjiyi odaklama işlevini de sunar. Kapasitans, çalışma frekansı ve astarlama yöntemi gibi parametrelerin yanı sıra metalin eridiği sıcaklığın düzenlenmesi de mevcut olup, bu da çalışma sürecini önemli ölçüde kolaylaştırır. Fırının mevcut teknolojik potansiyeli yüksek bir erime hızı yaratmakta olup, cihazlar çevre dostu, insanlar için tamamen güvenli ve her an kullanıma hazırdır.

Bu tür ekipmanların en göze çarpan dezavantajı, temizlemenin zorluğudur. Cüruf yalnızca metalin ürettiği ısı nedeniyle ısındığından bu sıcaklık tam kullanımını sağlamak için yeterli değildir. Metal ile cüruf arasındaki yüksek sıcaklık farkı, atık giderme işleminin mümkün olduğu kadar basit olmasına izin vermez. Başka bir dezavantaj olarak, her zaman astarın kalınlığının azaltılmasının gerekli olduğu boşluğun vurgulanması gelenekseldir. Bu tür işlemlerden dolayı bir süre sonra arızalanabilir.

İndüksiyon fırınlarının endüstriyel ölçekte kullanımı

Endüstride en çok pota ve kanal indüksiyon fırınları bulunur. İlkinde herhangi bir metalin keyfi miktarlarda eritilmesi gerçekleştirilir. Bu tür varyantlardaki metal kaplar birkaç tona kadar metal tutabilir. Elbette bu durumda indüksiyon eritme fırınlarını kendi elinizle yapmak imkansızdır. Kanal fırınları, çeşitli demir dışı metallerin yanı sıra dökme demirin eritilmesi için tasarlanmıştır.

Bu konu genellikle radyo tasarımı ve radyo teknolojisi hayranlarının ilgisini çekmektedir. Artık kendi ellerinizle indüksiyon fırınları yaratmanın oldukça mümkün olduğu ve birçok kişinin bunu yapmayı başardığı anlaşılıyor. Bununla birlikte, bu tür bir ekipmanın oluşturulması için, fırının kendisinin öngörülen eylemlerini içerecek bir elektrik devresinin çalışmasının uygulanması gerekmektedir. Bu tür çözümler, dalga salınımları üretebilen kişilerin katılımını gerektirir. Devreye göre basit bir kendin yap indüksiyon ocağı, sistemin çalışmaya hazır olduğuna dair sinyal veren bir neon lambayla birlikte dört elektronik lamba kullanılarak yapılabilir.

Bu durumda AC kapasitör kolu cihazın içinde bulunmaz. Bu sayede kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı oluşturabilirsiniz. Cihaz şeması, her bir elemanın konumunu ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Sadece birkaç saniye içinde kırmızı-sıcak duruma ulaşması gereken bir tornavida kullanarak cihazın yeterince güçlü olduğundan emin olabilirsiniz.

Özellikler

Çalışma prensibi ve montajı uygun şemaya göre incelenen ve yürütülen kendi ellerinizle bir endüksiyon ocağı oluşturuyorsanız, bu durumda erime hızının aşağıda listelenen bir veya daha fazla faktörden etkilenebileceğini bilmelisiniz. :

Darbe frekansı;

Histerezis kayıpları;

Güç üretmek;

Isı salınımı süresi;

Girdap akımlarının oluşmasıyla ilişkili kayıplar.

Kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapmayı planlıyorsanız, lambaları kullanırken, güçlerinin dört parça yeterli olacak şekilde dağıtılması gerektiğini hatırlamanız gerekir. Doğrultucu kullanırken yaklaşık 220 V'luk bir ağ elde edersiniz.

Sobaların ev kullanımı

Günlük yaşamda bu tür cihazlar oldukça nadiren kullanılır, ancak benzer teknolojiler ısıtma sistemlerinde de bulunabilir. Mikrodalga fırınlar şeklinde görülebilirler ve yeni teknolojiler ortamında bu gelişme geniş uygulama alanı bulmuştur. Örneğin, indüksiyonlu ocaklarda girdap akımlarının kullanılması, çok çeşitli yemekleri pişirmenize olanak tanır. Isınmaları çok az zaman aldığından, üzerinde hiçbir şey durmadığı takdirde brülör çalıştırılamaz. Ancak bu kadar özel ve kullanışlı ocakları kullanmak için özel mutfak eşyaları gerekir.

Oluşturma süreci

Kendin yap indüksiyonu, su soğutmalı bakır borudan yapılmış bir solenoid olan bir indüktörden ve seramik malzemelerden ve bazen çelik, grafit ve diğerlerinden yapılabilen bir potadan oluşur. Böyle bir cihazda dökme demir, çelik, değerli metaller, alüminyum, bakır, magnezyumun eritilmesi mümkündür. Kendin yap indüksiyon fırınları, birkaç kilogramdan birkaç tona kadar pota kapasitesine sahip olarak yapılır. Vakumlu, gazlı, açık ve kompresörlü olabilirler. Fırınlar yüksek, orta ve düşük frekanslı akımlarla çalıştırılır.

Dolayısıyla, kendi indüksiyon fırınınızı yapmakla ilgileniyorsanız, şema aşağıdaki ana bileşenlerin kullanımını içerir: bir eritme banyosu ve bir ocak taşı, bir indüktör ve bir manyetik çekirdek içeren bir indüksiyon ünitesi. Bir kanal fırını, elektromanyetik enerjinin, her zaman elektriksel olarak iletken bir gövdenin bulunması gereken ısı tahliye kanalında termal enerjiye dönüştürülmesi açısından potalı bir fırından farklıdır. Kanal fırınının ilk çalıştırılmasını sağlamak için içine erimiş metal dökülür veya fırında düzeltilebilecek malzemeden yapılmış bir şablon yerleştirilir. Erime tamamlandığında, metal tamamen boşaltılmaz, ancak gelecekteki başlatma için ısı tahliye kanalını doldurması amaçlanan bir "bataklık" kalır. Kendi ellerinizle bir indüksiyon ocağı yapacaksanız, ekipmanın ocak taşını değiştirmeyi kolaylaştırmak için çıkarılabilir hale getirilir.

Fırın bileşenleri

Bu nedenle, kendi ellerinizle mini bir indüksiyon fırını yapmakla ilgileniyorsanız, ana elemanının ısıtma bobini olduğunu bilmek önemlidir. Ev yapımı versiyon durumunda, çapı 10 mm olan çıplak bakır borudan yapılmış bir indüktörün kullanılması yeterlidir. İndüktör için 80-150 mm iç çap kullanılır ve dönüş sayısı 8-10'dur. Dönüşlerin birbirine değmemesi ve aralarındaki mesafenin 5-7 mm olması önemlidir. İndüktörün parçaları elek ile temas etmemelidir; minimum boşluk 50 mm olmalıdır.

Kendi elinizle bir indüksiyon ocağı yapmayı planlıyorsanız, endüstriyel ölçekte indüktörleri soğutmak için su veya antifriz kullanıldığını bilmelisiniz. Oluşturulan cihazın düşük güçte ve kısa süreli çalışması durumunda soğutmadan yapabilirsiniz. Ancak çalışma sırasında indüktör çok ısınır ve bakır üzerindeki kireç sadece cihazın verimliliğini keskin bir şekilde azaltmakla kalmaz, aynı zamanda performansının tamamen kaybolmasına da yol açar. Kendi başınıza soğutulmuş bir indüktör yapmak imkansızdır, bu nedenle düzenli olarak değiştirilmesi gerekecektir. Bobinin yakınına yerleştirilen fan muhafazası EMF'yi "çekeceğinden", aşırı ısınmaya ve fırının verimliliğinde azalmaya yol açacağından cebri hava soğutmasını kullanamazsınız.

Jeneratör

Bir indüksiyon fırınını kendi ellerinizle monte ederken devre, alternatif akım jeneratörü gibi önemli bir elemanın kullanılmasını içerir. Radyo elektroniğinin temellerini en azından yarı yetenekli bir radyo amatör seviyesinde bilmiyorsanız soba yapmaya çalışmamalısınız. Jeneratör devresi seçimi sert akım spektrumu üretmeyecek şekilde olmalıdır.

İndüksiyon Ocaklarının Kullanımı

Bu tür ekipmanlar, metalin halihazırda temizlendiği ve belirli bir şekil verilmesi gereken dökümhaneler gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bazı alaşımlar da alabilirsiniz. Takı üretiminde de yaygınlaşmışlardır. Basit çalışma prensibi ve bir indüksiyon fırınını kendi ellerinizle monte etme imkanı, kullanımının karlılığını artırmanıza olanak tanır. Bu alan için 5 kilograma kadar pota kapasiteli cihazlar kullanılabilmektedir. Küçük yapımlar için bu seçenek en uygun olacaktır.