закрыть ×

В отличие от промышленного оборудования, самодельная печь для плавки металла - компактное приспособление. На таком портативном оборудовании можно вести выплавку, закалку или плавку цветных металлов.

Печь для плавки металла представляет собой корпус, изготовленный из шамотного кирпича. Связующим элементом является глина. Топка предназначена для горения угля. Снизу предусматривается отверстие, через которое ведется наддув в пекло. Внизу размещается чугунная решетка, которая называется колосником. На ней выкладывается кокс или уголь. Его можно снять со старой печи. Иногда огнеупорный кирпич, при формировании корпуса, укладывается на ребро. Готовая конструкция скрепляется снаружи металлическим поясом.

Печь для переплавки металлов должна иметь тигель. Это может быть эмалированный или чугунный казанок. Месторасположение тигля - рядом с горящим коксом. С целью улучшения поддува рядом устанавливают вентилятор. Оборудование применяется для выплавки стали, но можно использовать как печь для выплавки чугуна.

Электрические печи для плавки металла

Основу такой печи составляет асбест, который можно заменить кафелем. Электроды, установленные в плавильной печи своими руками должны иметь напряжение 25 В.

Изготавливаются они в следующем порядке:

• Вытачиваются из щеток электрического мотора.
• Сбору сверлятся отверстия 6 мм.
• В них пропускается провод, сечением 5 мм.
• Для закрепления проводки вбивается гвоздь.
• С целью улучшения контакта с графитом, напильником, делаются насечки.

В качестве теплоизолятора, внутри печи выкладывается слюда. При подключении к сети нужно использовать понижающий трансформатор. После изготовления, печь включается и работает некоторое время в холостом режиме.

Муфельная печь

Муфельные печи часто используются для термообработки деталей. Такое оборудование характеризуется большим температурным диапазоном, от 20 до 1000 градусов.

Муфельная печь для закалки металла работает на разных видах энергии. Однако в домашних условиях лучше применять агрегат, работающий на электроэнергии. Закаливание ведется в муфеле печи.

Муфельная печь своими руками изготавливается за несколько этапов:

• Изготовление муфеля ведется из шамотного кирпича. Из-за круглой формы корпуса печи, у них скашиваются углы. В каждом кирпиче выбираются канавки, куда ведется закладка спирали.
• Если муфельная печь для плавки изготавливается из духовки, то внутри она обкладывается огнестойким кирпичом. В кладке прорезаются канавки для спирали.
• Изготовленная из огнеупорного кирпича камера, помещается в корпус, сделанный из стали. На дно укладывается изоляция. Зазор между боковыми стенками камеры и корпуса составляет 4 см, куда вставляется утеплитель. Верх состоит из 2 слоев металла и утеплителя.
• В корпусе сверлятся отверстия, и через них выводятся концы спирали, которые подключаются к сетевому кабелю.
• В случае использования духовки, утеплитель не требуется. Он в ней уже предусмотрен.

Плавка алюминия

Изготовить печь для плавки алюминия своими руками вещь реальная. В промышленном производстве, агрегаты с названием - печи карусельного типа - очень дорогостоящие.

Чтобы понять, как сделать печь для плавки алюминия, нужно понять их принцип действия. Существует несколько видов, где проводится плавление цветного металла.

Мини-печь

Берется автомобильный диск и закапывается в землю так, чтобы верхний срез не выступал наружу. Посередине изготавливается отверстие для патрубка. Один конец пропускается в отверстие, а другой выводится наружу. На него одевается кулер, для нагнетания воздуха. Плавильня заполняется углями и алюминиевым ломом. Подается воздух и температура поднимается.

Металлический бак

Изготовить печь для алюминия можно из металлического бака. Например, корпуса стиральной машины с вертикальной загрузкой. Внутренняя часть конструкции выкладывается огнеупорным кирпичом. Снизу монтируется труба для подачи воздуха. Таким образом, получается переносное оборудование.

Из бутылки

Один из необычных способов, каким расплавляют алюминий. Вокруг бутылки наматывается проволока нихром. Предварительно поверхность бутылки смазывается маслом. Сверху наносится смесь жидкого стекла и глины. Просушивание ведется в течение недели. Затем наматывается еще слой проволоки и наносится глина. После 7 дней, бутылка вынимается и остается только термостойкая оболочка. К концам проволоки подключается напряжение для накаливания нихрома, а в очаг загружается сырье.

Плавка свинца

Электрическая печь для плавки свинца состоит из следующих элементов:

• Круглый кожух, сделанный из нержавейки, внутри которого проложен утеплитель. Он прикреплен кронштейнами к стене.
• Снизу подводится промышленный ТЕН.
• Сверху расположен клапан поворотного типа.
• Датчик, который находится на расстоянии 3 см от дна.
• Сбоку расположен температурный регулятор.

Устанавливая регулятор на определенную температуру, прогреваем прибор. Находящийся внутри свинец плавится. В конце плавки, под низ подводится форма и открывается клапан. Расплавленный свинец заполняет внутреннее пространство формы.

Плавка меди

В домашних условиях для плавки меди можно использовать материал пенобетон. Вырезается из такого материала 2 цилиндра, диаметром 100 мм. Высота одного 100 мм, а второго 15. Накладывая один на другой, сверлится посередине отверстие диаметром 15 мм. В большем цилиндре, посередине, изготавливается отверстие в виде воронки на глубину 85 мм. В середине цилиндра, с наружной стороны, прорезается канавка и ведется стяжка проволокой. Она нужна для того, чтобы деталь не развалилась от температуры.

На газовую плиту, ставится переходник. Сверху располагается больший цилиндр так, чтобы конусная воронка была направлена вверх. Сверху накрывается маленьким цилиндром с отверстием. Зажигая горелку, опускают кусочек медного стержня в маленькое отверстие до упора в стенку воронки. Через минуту стержень расплавится.

Плавка золота и серебра

Печь для плавки золота легко сделать в домашних условиях. Она применима и для плавки серебра.

Порядок работы следующий:

• Берется шамотный кирпич и разрезается на 2 части. Победитовым сверлом диаметра 48 мм, делается в одной половинке, в середине, сквозное отверстие. А во второй отверстие сверлится на половину высоты.
• Через отверстие, проводится спираль и обе половинки стягиваются болтами, отверстия для которых сверлятся с боков.
• Сверху устанавливается графитовый тигель.
• Изготавливается металлический каркас и обе половинки вставляются в него.
• Все боковые зазоры замазываются глиной.
• К выведенным концам спирали подводится напряжение.
• В тигель бросаются куски золота или серебра.
• В процессе нагрева идет расплавление цветного металла.

Изготовление печей для плавки металла своими руками процесс сложный, но выполнимый. Для этого нужно изучить характеристики видов оборудования. Определиться какое из них наиболее предпочтительно к данным условиям. Затраты на изготовление быстро себя окупят.

С наступлением лета большинство людей предпочитают отдыхать на дачных участках, там можно не только выращивать экологически чистую продукцию, но и отдохнуть на свежем воздухе вдали от городской суеты. Но если у вас появилось свободное время и вы не знаете чем его занять, тогда я вам предлагаю сделать одну замечательную самоделку. С помощью, которой вы сможете расплавлять алюминий и изготавливать из него оригинальные и неповторимые фигурки, которые можно использовать в качестве подарка для ваших друзей, а также они очень обрадуют ваших детей.

Для изготовления мини плавильни нам потребуется:

• песок
• два ведра (металлическое и пластиковое)
• древесный уголь

Первым шагом нам нужно замешать смесь гипса, песка и воды в пропорциях 1:1:1. Для этого подбираем любую подходящую емкость и тщательным образом перемешиваем данные ингредиенты в заданных пропорциях до тех пор, пока у нас не получится густая белая смесь, как мы можем наблюдать на фото снизу.

Следующим шагом мы будем изготавливать основу для нашей мини плавильни. Для этого нам понадобиться обычное металлическое ведро, которое нужно наполнить нашей смесью чуть больше половины.

Теперь нужно придать нашей мини плавильни правильную форму, для этого необходимо сделать небольшую выемку посередине основной конструкции (металлическое ведро), это углубление будет служить в качестве камеры сгорания, там будет находиться наш тигель (сосуд из огнеупорного материала для плавки металлов). Для того чтобы получить нужную форму нам потребуется небольших размеров пластиковое ведро, которое нужно наполнить обычной водой а затем поместить его в основную конструкцию со смесью и подождать некоторое время пока смесь не застынет в правильной форме, смотрите фото снизу.

В то время пока наша смесь застывает в нужных пропорциях, мы сделаем тигель (сосуд для плавки металлов) для нашей мини плавильни. Изготавливать тигель мы будем из стального огнетушителя, который можно без труда купить в пунктах приема металлолома. Первым делом нам нужно распилить его на две части в этом нам помогут тиски и ножовка, верхняя половина с клапаном нам больше не понадобиться, а нижнюю часть мы будем использовать как полноценный тигель для нашей плавильни.

И так пока мы были заняты изготовлением тигля, наша смесь уже достаточно хорошо застыла и пришло время для того, чтобы вытащить пластиковое ведро из основной конструкции которое придало нужную форму нашей плавильне. Для этого нам понадобятся щипцы или плоскогубцы, которыми нужно хорошенько зацепить наше ведерко и вытащить его наружу. После всех манипуляций у нас должно получиться как на фото снизу.

Теперь мы будем изготавливать верхнюю крышку для мини плавильни, она используется для удержания теплоты, и будет сохранять энергию, когда температура будет возрастать. Для этого нам понадобиться пластиковый тазик таких размеров как основная конструкция. Заполняем его той же самой смесью, которую мы делали изначально и вставляем внутрь пару металлических держателей. Теперь ожидаем, пока все застынет. Смотрим фото снизу.

Следующим шагом мы проделываем отверстие посередине нашей конструкции для алюминиевых баночек, и у нас получается полностью готовая крышка для мини плавильни.

Теперь нам нужно проделать отверстие посередине основной конструкции, в которую мы поместим железную трубку, на конце которой будет прикреплен обычный фен. Такой метод придаст намного больший приток воздуха в камеру сгорания, благодаря чему температура будет более высокой и без труда расплавит наш алюминий.

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 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 . 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.

Читайте также: Делаем ракетную походную печь «Робинзон»

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.

Домашнее декоративное растение, которое показано на видео, на самом деле искусно замаскированная плавильня. Эта идея станет настоящей находкой для тех, кто время от времени работает с металлом, чтобы изготовить на этой очередную поделку из алюминия или другого металла, но в мастерской или дома мало места, чтобы под каждую вещь иметь свое место.

Кое-какие изобретения для себя вы найдете в в этом китайском магазине .

Необходимые средства.

В этом проекте мы используем в одинаковых пропорциях песок и гипс, чтобы сделать простую плавильню, достаточно мощную, чтобы за секунду расплавить металлический лом и приятную на вид, чтобы не приходилось ее прятать. Это мини плавильня для металла.

Для начала нам понадобятся большие мешки с песком и гипсом. И то и другое можно купить в строительном магазине. Также нужно металлическое ведро на 9 с половиной литров и покрывало чтобы накрыть им рабочие место, потому что, скорее всего, мы его немного запачкаем. Ведро на два с половиной литра можно использовать как мерное, но вы скоро увидите что у него есть и более важное значение.

Для нашей огнеупорной футеровки используем следующий рецепт 4,2 литра гипса, 4,2 литра песка, а также 3 литра воды. Когда вода соприкоснется с сухой смесью, начнется обратный отсчет. У нас будет около 15. Так что, начнем все перемешивать. Очень важно чтобы вся сухая смесь намокла, избавляетесь от комков как можно быстрее.

После пары минут перемешивания смесь должна стать довольно жидкой и примерно одного цвета. Убедившись, что не осталось никаких комков, переходим к переливанию. Осторожно перелейте смесь в металлическое ведро, стараясь ничего не расплескать. Смеси хватит, чтобы заполнить ведро, оставив сверху примерно 8 см.

Теперь мы можем взять пластиковое мерное ведро и использовать его для формирования центра плавильни. Можно заполнить его водой,чтобы придать вес, но подойдут также песок или камни. Когда мы вталкиваем ведро, смесь поднимается, но не выливаестя. Смесь уже начала твердеть. Так что давайте подвигаем ведро вверх и вниз, чтобы разровнять. Нужно удерживать ведро в таком положении 2-3 минуты, за это время гипс достаточно затвердеет, чтобы ведро оставалась на месте.

Для полного затвердевания нужно около одного часа, но гипс достаточно мягкий, чтобы подровнять его. Если смочить тряпку и осторожно провести ее сверху, можно очень хорошо подровнять гипс и придать ему красивую текстуру. Когда все закончите, оставьте все сохнуть примерно на час.

Плавильный тигель из огнетушителя.

Почему бы не превратить этот старый огнетушитель в плавильный тигель? Можно понять, что он сделан из стали, потому что, если поднести магнит, он притягивается. С алюминием такого не происходит.

Сбросив давление в баллоне, открутим верхний клапан, чтобы легко и безопасно распилить его слесарной ножовкой, на что ушло меньше минуты. Для тигеля мы будем использовать нижнюю часть, потому что это по сути стальная емкость 8 см в диаметре и 13 см высотой. Хороший размер для нашей самодельной мини плавильни.

К этому моменту гипс должен хорошо затвердеть. Выльем воду. Далее используйте щипцы или нечто подобное, чтобы осторожно притянуть одну из сторон ведра к центру Теперь, если взяться обеими руками и немного покрутить, ведро освободится и его будет легко вытащить.

Мы получили удивительно гладкую поверхность, благодаря которой наши самодельная плавильная выглядит на удивление профессионально.

Отверстие для подвода воздуха.

Нам не хватает только отверстия для подвода воздуха и крышки. Давайте ими займемся. Насадка для кольцевой пилы на три с половиной сантиметра отлично подходит для этой трубки. Если установить центр насадки на верхней линии ведра, можно начать осторожно прорезать металл. Когда мы пройдем сквозь металл, нужно наклонить инструмент вниз примерно на 30 см, что легко, потому что гипс еще не полностью затвердел и режется, как масло. Теперь у нас есть отверстие, в которое отлично входит трубка воздуходувки. Она будет размещена в нескольких сантиметрах от дна.

Воздуходувка.

Теперь, если тигель не выдержит и выльет расплавленный металл, в плавильне металл остается внутри, а не польется по трубке наружу. Воздуходувку сделать очень просто. Для начала нужно взять трубку на 3 см, она будет находиться рядом с горячими углями.

Также понадобится трубка из ПВХ на 3 см. Как видите, нарезка с одного конца муфта накручивается на металлическую трубку, а адаптер с другой стороны просто накручивается на трубку из ПВХ.

Крышка.

Давайте пойдем еще дальше. Сделаем крышку, которая поможет сохранить температуру. Нужна пара U-болтов на 10 см. Поместим их вертикально в широкое ведро, наполненное половиной начального объема нашей смеси. Спустя час гипс затвердеет и его легко можно достать из ведра. И вот крышка для плавильни готова.

Отверстие для сброса давления.

Нужно сделать отверстие для сброса давления. его можно сделать до затвердевания, но можно просверлить дрелью с насадкой на 8 сантиметров. Когда отверстие будет сделано, у вас получится крышка, которая похожа на огромный пончик. Такая конструкция позволяет сбрасывать давление и плавить металл даже не снимая крышку.

Заключение.

Если развести огонь, можно увидеть,что внутри становится так жарко, что банка из под газировки плавится за секунду и тигель наполняется жидким алюминием. С такой миниплавильней мы можем расплавить алюминий у себя во дворе и отливать все, что может прийти на ум.

Лучше всего то, что когда вы не плавите лом, плавильня не занимает место и не бросается в глаза. Вы можете вставить внутрь горшок с растением и мгновенно превратить ее в часть декора. Эта превращающаяся в горшок плавильня нечто большее, чем кажется. Только сделайте вашу плавильню устойчивой , это крайне важно для техники безопасности.

Кстати, вы можете попробовать применить плавильную печь как кузнечный горн или даже как барбекю, ведь в конце концов она работает на угле.

Теперь вы знаете, как из широко доступных материалов сделать мини плавильню, достаточно мощную, чтобы плавить металл за секунды и при этом достаточно приятную на вид, чтобы не приходилось ее прятать. Переведено и озвучено каналом Наука и техника.

В другой публикации еще полезное про .

Плавку металлов лучше всего производить на специальном оборудовании после соответствующей теоретической подготовки или же под руководством опытного литейщика - это, так сказать, идеальный вариант. В том случае, если вне пределов досягаемости находится и первое, и второе, и третье, а обстоятельства вынуждают вас стать литейщиком-любителем, можно попытаться самому построить плавильную печь. Талантливый ученый-металлург, Евгений Ярославович Хомутов, рекомендует изготовить кустарную высокотемпературную печь по собственной разработке.

Основой печной конструкции будет являться стандартная огнеупорная труба, входящая в комплект огнеупорной шамотной кладки. Длина трубы должна быть равна 300 мм. С обоих краев трубы сверлятся по два замковых отверстия для крепежа нихромовой нити, которая будет являться нагревательным элементом. Вычислить длину проволоки можно по формуле:

L=RxS/p ,

Где:
R - сопротивление нагревательного элемента, определяемое по закону Ома;
S - сечение нихромовой проволоки;
р - удельное сопротивление нихрома, равное 1,2;
L - искомая длина.

Проволока крепится в первом замке, затем берется кусок какого-либо шнура диаметром 1-2 мм, который будет служить в качестве "проводника" при намотке нихромовой проволоки, предохраняя витки нихрома от замыкания между собой. "Проводник" и нихромовая проволока плотно наматываются в виде спирали на трубу, второй конец проволоки крепится во втором замке, а вся намотанная спираль обмазывается "жидким стеклом" (конторским клеем).

Когда силикатный клей немного подсохнет, "проводник" удаляется, и на трубе останется одна лишь спираль из нихромовой нити, зафиксированная клеем. После полного высыхания "жидкого стекла" труба многослойно обматывается асбестом. Следующий этап постройки печи, будет, пожалуй, самым трудным - это сооружение датчика температуры. Дело в том, что широко применяемые в технике готовые термопары содержат в себе драгоценные металлы, и поэтому дорогостоящи. Евгений Ярославович предлагает схему изготовления самодельной термопары, изготовляемой из более дешевых материалов - хромелевой и алюмелевой проволок. Правда температурный порог работы такой термопары - немногим больше тысячи градусов, но для плавки золота и серебра такой температуры вполне достаточно. Два куска упомянутых проволок скручиваются друг с другом, длина скрутки должна быть 5- 10 мм. Для спайки проводов автор разработки предлагает довольно необычный метод: к одному свободному концу скрутки подсоединяется провод, идущий от латра (регулируемого трансформатора), регулятор латра ставится на нулевое деление, на какую-либо диэлектрическую поверхность насыпается смесь графитового порошка и буры в пропорции 5:1.

Второй провод от латра подносится к месту пайки, как показано на рисунке. Далее, по мнению автора, наступает самый "аккуратный" момент: на несколько секунд подается ток. Сигналом к окончанию операции пайки служит появление на месте контакта шарика расплава, состоящего из двух металлов. Рабочая часть термопары готова, остается вмонтировать ее в крышку печи, подсоединить к милливольтметру, рассчитанному на пятьсот милливольт и заново отградуировать шкалу, пользуясь, в качестве ориентира, точками плавления различных чистых металлов. Эта операция проводится уже в рабочей печи.

Датчик температур (слева): 1 - латр, 2 - первый контакт на зажиме, 3 - второй контакт от латра, 4,5 - алюмелевая и хромелевая проволоки, 6 - чашка из диэлектрика, 7 - смесь графита и буры, 8 - скрутка двух спаеваемых проводков.

Для завершения постройки печки остается сделать верхнюю крышку из шамотной глины и дно, или, как его называют, под, который изготавливается из шамотного кирпича. Вся печка в сборе будет выглядеть так, как показано на рис. Дополнительно печь можно обустроить смотровым окошком из кварцевого стекла.

Самодельная плавильная печь (справа): 1 - асбестовая термоизоляция, 2 - шамотная труба, 3 - нихромовая спираль, 4 - верхняя крышка, 5 - выходы нихромовой нити 6 - термопары 7 - милливольтметр 8 - под из шамотного кирпича.

Если шихта будет загружаться непосредственно в печь, а не в тигли, то внутреннюю поверхность печи следует промазать графитовой пастой, замешенной на "жидком стекле". Такой смазки хватает на несколько рабочих плавок. Следует заметить, что плавка и отливка металлов - один из наиболее опасных процессов, при котором несоблюдение правил безопасности может повлечь серьезные травмы. Выполнять плавку можно только на отлаженном оборудовании. Вся плавильная оснастка должна быть заранее подготовлена и разложена на удобных для работы участках.

Плавку следует проводить в защитных очках . Загружать шихту в горячий тигель нужно при помощи жестяного совочка, размеры которого позволяют безопасно проводить эту операцию. Для помешивания расплава и снятия шлака служит специальная графитовая или кварцевая мешалка, длина которой должна обеспечивать удобство работы и надежную защиту рук от ожогов. Особая осторожность требуется при разливе металла в изложницы. Кроме того, что необходим навык, нужно убедиться в правильности установки изложницы и степени ее смазки. Лишняя смазка может вызвать разбрызгивание металла. Чтобы предотвратить это, участок стола для отливки должен иметь бортик. Плавильщик обязан работать в защитном фартуке из кожи, брезента или войлока. Выбрасывать слитки из изложниц и охлаждать их следует в асбестовых рукавицах. Можно соорудить стационарную печь для выплавки металлов.

Для создания такой печи уместно будет воспользоваться опытом древних литейщиков: Металлурги начали с относительно простых приемов. Эти приемы использовались затем в течение ряда тысячелетий в большинстве районов Старого Света, а в некоторых используются вплоть до наших дней. Самые древние печи часто представляли собой простую яму, обложенную вертикально поставленными плитами. Плавильные печи, видимо, были довольно разнообразны, но реконструировать их очень и очень трудно. Дело в том, что каждое их этих устройств сооружалось преимущественно для одной-единственной плавки, а затем разваливалось, чтобы извлечь выплавленный металл. По этому вопросу археология может сказать нам не очень-то много. Гораздо больше материала дает этнография.

Вероятно, об одной из самых примитивных конструкций печей, которой пользовались зулусы, пишет Брайант: "...Мы расспрашивали пожилых туземцев, которые детьми должны были видеть этот процесс, однако о нем у них сохранились лишь очень смутные воспоминания. Плавку производили на особом месте, подальше от дома и кузницы. В земле выкапывали неглубокую яму, на ее дно укладывали глиняную чашу диаметром около 50 см, поверх чаши насыпали слой древесного угля, на уголь - слой железной руды, размельченной до размеров щебня. Руду и уголь засыпали слоями, пока не получалась достаточно высокая куча, которую закрывали последним верхним слоем древесного угля. Под нижний слой угля подкладывали конец сопла и начинали нагнетать воздух. Постепенно металл в руде плавился, стекал и собирался в чаше на дне ямы. Скопившиеся на поверхности металла шлак и окалину снимали; окалину переносили в другие формы, предварительно выкопанные в твердой земле.

Другим важнейшим компонентом плавки было, безусловно, топливо - древесный уголь. В полупустынных и пустынных районах добыча топлива представляла собой достаточно сложную проблему. Вот почему крупное металлургическое производство могло возникнуть только в областях с изобильной растительностью. Древесный уголь готовился специально - для него годилось далеко не всякое дерево, и это превращалось в весьма ответственную операцию. Ученик и преемник Аристотеля, выдающийся древнегреческий ученый-ботаник Феораст (370-285 годы до н. э.) посвятил древесному углю специальный раздел в своем фундаментальном "Исследовании о растениях": "Самые лучшие угли получаются из самых плотных пород, например... дуба и земляничного дерева. Угли из этих деревьев очень тверды: потому они горят очень долго и дают жару больше всех других углей. Поэтому ими пользуются в серебряных рудниках для переплавки руды... Дерево для углей должно быть сырым. Лучшие угли получаются из деревьев, когда они в самой поре, и особенно в том случае, если у них срезана верхушка: у таких деревьев плотность их, количество землистого вещества и влаги находится в равномерных соотношениях... Для обжигания углей выбирают и рубят поленья прямые и гладкие, потому что для обжига их надо уложить как можно плотнее. Когда вся "печка" кругом укрыта, дрова постепенно зажигают и помешивают их шестами".

Обращает на себя внимание тщательность, с которой написан отчет, и то, что особо подчеркнуто отсутствие мертвых деревьев среди срубленных. Вероятно, самые ранние печки были без принудительного дутья. Жар раздувался ветром, поэтому они, как правило, сооружались на вершинах гор. Сила дутья регулировалась каменными плитами, которыми загораживали или приоткрывали костер. Принудительное дутье являлось, конечно, шагом вперед в металлургической технике. Нагнетался воздух при помощи мехов, которые еще и сегодня можно встретить в деревенских кузнях. Они были самой разнообразной конструкции.

Один из видов таких мехов, применявшихся индийскими металлургами прошлого века, описан Джоном Перси: "Берут кожу козла или лани, которая снимается с животного таким образом, что надрезается лишь задняя часть ее. Отверстия, соответствующие ногам, зашиваются, а в отверстие шеи ввязывается бамбуковое сопло. Хвост разрезается вдоль, и только утлы этой прорези сшиваются; таким образом, получается довольно узкая и длинная щель, служащая для притока воздуха в мех. С наружной стороны к краям этой щели плотно прикрепляются бамбуковые трости, при помощи которых удобно раскрывать и закрывать их. Таким образом, щель эта выполняет роль клапана. Натирая кожу сильно маслом или кислым молоком, ей сообщают надлежащую мягкость. К каждой печи приспособляется по крайней мере два меха, которыми управляет один человек".

Советский археолог Я. И. Сунчугашев, работая на древних медеплавильнях Тувы, обнаружил печь оригинальной конструкции, относящуюся к раннему железному веку. Горшок со "слоеным пирогом" угля и руды ставился на каменную плиту. Под плитой плавильщики устраивали дополнительную топку, обеспечивавшую нагревание плиты. Туда же подводилось дутье. Вероятно, каждый раз разбиралась лишь верхняя часть печи: горшок раскалывался, и из него извлекался слиток черновой меди. Слиток этот всегда имел форму односторонней линзы, т. е. повторял форму горшка. Медь плавится при температуре 1083°С. Стало быть, чтобы получить слиток меди, плавильщику нужно было достичь, по крайней мере, этой температуры.

В опыте, проведенном, например, Когленом, такого слитка не получилось, потому что температура оказалась недостаточной. Медь скорее походила на губку. Металлургический горн изобрели много позднее - видимо, не ранее римского времени. Принцип металлургического предела здесь оставался тем же, но все сооружение каждый раз не разбиралось. Расплавленная медь либо выпускалась из пода печи, либо вынималась вместе со шлаком после остывания. Последний вариант горна был более примитивным. На тот случай, если у кустарного старателя в результате поисков где-нибудь на просторах Сибири возникает нужда выплавить черновую медь из найденных им медных руд, предлагаются следующие рекомендации того же автора вышеупомянутой книги. Медь легче всего выплавляется из окисленных рудных минералов, но залежи таковых, как правило, маломощны и встречаются довольно редко. Чаще всего встречаются сульфидные минералы меди, в которых находится много серы. Для получения черновой меди серу необходимо удалить.

Раскаленный углекислый газ, так успешно отнимавший у меди кислород в окисленных минералах, оказался бессильным отнять у нее серу в сульфидах. Возникла необходимость применения новых, более сложных приемов металлургического передела. Наибольшая трудность металлургического передела медных пиритов заключается в том, что медь и сера являются самыми близкими химическими родственниками. В природе почти нет реагентов, которые могли бы "привлечь" к себе серу больше, чем медь, и, соответственно, разъединить их. Вот почему процесс выплавки меди из халькопирита носит длительный характер. Чтобы выплавить медь из сернистых медных минералов, нужно было проделать не менее трех последовательных операций, каждая из которых преследовала одну и ту же цель: уменьшить в промежуточном продукте количество серы и увеличить содержание меди. К счастью для историков металлургии, в 1831 году в Индии была описана весьма примитивная плавка халькопирита, протекавшая несколько иначе. Руда обжигалась в небольшой куче, где горючим служил кизяк. Этот обжиг длился с вечера до утра, пока обожженная руда не становилась красного цвета. Вероятно, что это - наиболее древний вид подобного процесса и, кстати, самый консервативный, так как он широко использовался еще в начале нашего века даже в европейских странах, только величина обжигаемых куч руды стала больше. Черновая медь, получаемая таким путем, всегда содержала значительное количество примесей, и прежде всего - железо.

В прошлом и нынешнем веках черновая медь должна была еще пройти рафинирование, или очистку. Лет 100 назад черновую расплавленную медь для этого продували воздухом или кислородом для окисления. Затем ее "дразнили" деревянными жердями, чтобы медь закипела, а большинство примесей ушло в шлак. С дымом выходил избыток серы, а руда частично окислялась. Обжиг в огромных кучах продолжался много недель. В XIX-XX веках, например, на полный обжиг кучи затрачивали от полутора до трех месяцев. Лишь после этого обожженную руду плавили на "медный камень" - штейн. А третьей операцией была переплавка штейна без промежуточного обжига на черновую медь. В шихту плавки добавлялись флюсы (плавни) - известняк или кварцит - для лучшего шлакования примесей.