Как расплавить алюминиевые банки в домашних условиях проще всего

Простая банка, из которых мы пьем «спрайт», «кока-колу» или «фанту» является недооцененным источником алюминия. Дело в том, что их производят из высококачественного алюминия с небольшой примесью олова, которое является незаменимым в пищевой промышленности.

Источник practicalsurvivalist.com

Зачем нужна переработка?

Главная ценность переработки – получение алюминия, который снова отправляется на производство.

Стандартный состав вторичного сплава

• Читайте также:  Какие изделия создаются из эпоксидной смолы и дерева, как сочетаются эти материалы
• Si (кремний) – 0,26%;
• Fe (железо) – 0,41%;
• Cu (медь) – 0,2%;
• Mn (марганец) – 0,87%;
• Mg (магний) – 1,22%;
• Ti (титан) – 0,04%.

Эти показатели подходят под стандарты сплавов 3004 и 3104, использующихся для производства корпуса алюминиевых (или жестяных) банок под напитки. При правильном подходе алюминий можно использовать повторно неограниченное количество раз

Сплавы алюминиевых банок

Полезно знать, что алюминиевые банки изготавливают из нескольких различных алюминиевых сплавов и только из них (таблица):

• В корпусе банки применяют алюминиевый сплав 3004 или алюминиевый сплав 3104, которые очень близки по химическому составу: марганца и магния в среднем по 1 %, меди – до 0,25 % и железа – до 0,7-0,8 %.
• Крышку банки делают из сплава 5182. В этом сплаве магния уже 4-5 %, а марганца – 0,20-0,50 %.
• Ключ для открывания банки дает самый малый вклад в общую массу банки. Его изготавливают из сплава 5042 с содержанием магния 3-4 % и марганца – 0,20-0,50 %.

Сбор банок для утилизации

Наиболее распространенный способ – сбор на пункте приёма металлолома, где банки прессуются и отправляются на завод

Существует менее распространенный способ – раздельный сбор мусора, пользоваться им намного проще обычному человеку, но организовать достаточно сложно.

При выбрасывании банки в бак для алюминиевых отходов её не стоит сминать, так как на сортировочном пункте автоматика определяет банку по её форме и текстуре.

Выгоды от переработки алюминия

Кроме банок завод может заинтересовать переработка алюминиевого профиля или других использованных и выброшенных изделий из этого металла. Технология аналогична, но позволяет расширить сырьевую базу. Дополнительный эффект – экологическая чистота и экономия энергии.

Только банки в качестве вторсырья позволяют ежегодно экономить три четверти мощности Братской ГЭС, которая вырабатывается в течение 365 суток.

Для малого бизнеса доступны другие виды заработков:

1. Установка автомата для сдачи и переработки алюминиевых банок;
2. Организованный сбор и сдача на перерабатывающие заводы.

В первом случае деятельность организуется по принципу вендинговых аппаратов. Поддержку, в том числе и финансовую, можно получить из государственного бюджета в рамках оказания помощи бизнесу. Стоимость одного такого устройства составляет 250-300 т.р. и более.

Во втором случае затраты меньше, нужно арендовать площадь под пункт приема, нанять одного-двух сотрудников. Но начинать нужно с заключения соглашения с перерабатывающим заводом, который будет забирать собранные отходы из алюминиевых банок.
Сколько можно заработать на пивных банках? Копил пивные банки целый год и сдал на металл!

Технология переработки

На завод по переработке алюминиевый лом поступает в виде прессованных кубов. Для утилизации жестяных банок такой формат не подходит, поэтому их измельчают и отправляют на сортировочную линию.

Первичная сортировка

На линии происходит проверка магнитным сепаратором на наличие магнитящихся металлов. Далее с помощью воздушного ножа отделяются тяжелые примеси, которые падают вниз, а алюминий в прямом смысле летит дальше. Первичная сортировка на этом заканчивается, а лом отправляется на удаление краски.

Удаление лака

Удалить краску необходимо для того, чтобы во время плавления в сплаве не было веществ, способных загореться. Остатки краски приводят к тому, что лом в плавильной печи начинает гореть и вместе с краской сгорает металл.

Для этих целей существует два способа

1. Конвейерная печь, в которой лак выдерживается длительное время при температуре, близкой к 520⁰С. Камеру сгорания наполняют летучими соединениями лакокрасочных покрытий, которые способствуют быстрому выгоранию лака.
2. Роторная печь, нагрев в которой происходит поэтапно, с постепенным повышением температуры до 615⁰С к последнему этапу. Такой способ позволяет нагреть металл почти на 100 градусов выше, чем в конвейерной печи и при этом не расплавить алюминиевый лом.

Обоим способам свойственен риск потерять много металла из-за допущенных ошибок. Важно поддерживать температуру в заданном диапазоне, так как при недостаточном нагреве на поверхности алюминия останется смолянистый слой, который загорится в плавильной печи. А при перегреве металл начнет гореть, ещё не доехав до переплавки.

Плавление

Чтобы получить качественную массу, необходима печь, в которой можно удалить лишние компоненты. После расплавки алюминиевого лома на его поверхность всплывают загрязнения

Их необходимо просто снять сверху и отправить к остальному шлаку. Масса шлака не превышает 15% от общей массы привезенного на переработку алюминия.

Полученный сплав отправляется в печь непрерывного плавления. В эту же печь добавляют объемный лом и чистый алюминий, чтобы качество сплава удовлетворяло потребности современного производства.

Обработка

Следующий этап конвейера – печь-миксер, где добавляют другие металлы к сплаву, а также проводят продувку инертным газом, чтобы избавиться от примесей.

Отлив слитка и формирование листа

Полученный сплав, готовый к повторному использованию, отливают в слитки весом 15 тонн. Из полученного слитка формируют лист алюминия с помощью прокатки.

В процессе образуется много «лишнего» металла из-за обрезки слитка и полученного листа. Такие отходы называются внутренними и их сразу отправляют на повторную переплавку, так как химический состав у металлических отходов совпадает с заданным.

Отходы алюминия

Чтобы выброшенная где-нибудь в лесу алюминиевая банка полностью разложилась, понадобится не меньше пятисот лет. А ведь переработка алюминия и тары из него в целом требует гораздо меньших затрат труда и энергии, чем переработка пластика или бумаги. Математика такой переработки проста: из одной старой банки получается приблизительно одна новая, если не учитывать банки с повреждениями.

Сейчас объём наполнения российского рынка банками оценивается примерно в 2-3 млрд. штук. Стандартная банка емкостью в 500 мл имеет массу около 15 г. В сумме масса всех этих банок составляет цифру, сопоставимую с годовыми объёмами производства алюминия в России.

Если учесть, что из алюминия делают не только банки, и прибавить к этому массу отслужившего алюминиевого профиля, автозапчастей, различной мебели и строительной фурнитуры, отходов алюминиевых конденсаторов, получатся и вовсе космические цифры. И всё это полезное богатство в нашей стране по большей части продолжает складироваться на мусорных полигонах.

Плавление в домашних условиях

Температура плавления алюминия достаточно мала для того, чтобы его можно было переплавить с помощью подручных средств в домашних условиях. Дальнейшее использование алюминия зависит от индивидуальных целей

Можно сдать его в пункт приёма металлолома по цене цветного металла или использовать в быту, выплавляя необходимую форму. А для особо продвинутых мастеров есть возможность выточить заготовку из болванки на токарном станке.

1. Алюминиевый лом.
2. Кирпичи.
3. Уголь.
4. Металлическая решетка с малыми отступами между прутьями.
5. Любой фен.
6. Труба, в которую войдет диффузор фена.
7. Тигель.
8. Форма для отлива.
9. Флюс для алюминия.

Перед началом плавки алюминиевые банки нужно смять, чтобы они занимали минимум места, а ещё лучше измельчить.

Изготовление печи

Печь для плавления металла состоит из двух уровней. Материал стен – кирпич, так как он хорошо удерживает тепло. Укладывать кирпичи можно без раствора, прижимая их друг к другу.

Нижний уровень печи служит для нагона воздуха и к нему подводится труба с феном на другом конце. Важно, чтобы труба была направленна под небольшим углом вверх.

Сверху на каркас кладется металлическая решетка, через которую не должны падать угли вниз, над этой решеткой формируется верхний уровень.

На втором ярусе печи будет греться уголь и важно, чтобы кирпич был плотно уложен для максимального нагрева. Если печь получилась больше тигля, пустое пространство можно накрыть кирпичом сверху.

Тигель и форма для отлива

Самое главное в тигле для переплавки алюминия – температура плавления должна быть больше 800⁰С. Подойдет стальная емкость с толщиной стенки более 5 мм. Лучшее решение из подручных средств – обрезанный баллон огнетушителя с приваренной ручкой из арматуры. Носик тигля необходимо отшлифовать, чтобы упростить процесс отлива.

К форме для слитка требования идентичны. Важно, чтобы материал не расплавился от жидкого алюминия, а дальнейшие пожелания индивидуальны.

Запуск печи и переплавка

На металлической решетке разжигаются угли и после их прогорания включается фен, который нагоняет нужную температуру. В этот момент в печь ставится тигель, стенки которого смазаны флюсом. Благодаря флюсу шлак не прилипнет к стенкам, а всплывет на поверхность и его можно будет убрать.

В нагретый тигель загружается лом и в процессе плавления добавляется, пока не будет достигнут желаемый уровень алюминия. Далее убирается шлак с помощью подручных средств. Лучше всего для этого подойдет ложка.

Отлив алюминия производится непрерывно в одном темпе, для исключения пузырьков, которые могут образоваться при неравномерном отливе.

Полученная форма извлекается пока алюминий ещё горячий и легко отстаёт от стенок.

Помимо этого, существует ещё множество других способов, но этот самый простой в исполнении и одновременно безопасный. Каждый, кто интересуется переплавкой алюминия дома, сможет применить на практике этот способ и на выходе получить слиток почти чистого металла.

Можно ли расплавить алюминий на костре

Алюминий весьма распространенный металл как в промышленности, так и бытовой сфере. Не редко при поломке какой-либо детали возникает потребность в выплавке замены.

Плавка алюминия в домашних условиях привлекательна тем, что возможна при сравнительно невысокой температуре.

Чтобы провести операцию своими руками необходимо знать характеристики металла при воздействии температуры и физико-химические свойства.

Характеристики

Температура плавления алюминия всегда зависима от того, насколько чист металл. В среднем она равна 660 градусам, при точке кипения в 2500 градусов.

Легкость и пластичность позволяют прекрасно обрабатывать различными технологическими операциями.

Металл при нормальной и повышенной температуре активно взаимодействует с кислородом из воздуха. При этом поверхность покрывается оксидной пленкой, которая служит защитой от дальнейших окислительных процессов. Это необходимо учесть, так как при плавлении состав и структура сплава заметно меняется.

Еще одной важной характеристикой является то, что резкое охлаждение может привести к возникновению внутренних напряжений и усадке полученного металла.

Особенности технологического процесса

По большому счету переплавка алюминия в домашних условиях должна моделировать промышленное литье. Подготовленное к плавке сырье необходимо очистить от загрязнений, посторонних примесей и возможных наполнителей. Крупные заготовки должны быть размельчены до необходимых размеров.

Технология отливки предполагает выполнение нескольких операций. При подготовке лом плавится удобным способом. После достижения текучести с поверхности расплава необходимо снять шлак. Финальной стадией является заполнение подготовленной формы расплавленным составом. Одноразовые формы разбиваются по остыванию.

На предварительном этапе необходимо определиться, что предстоит переплавлять и что должно получиться. Даже если алюминиевый сплав предполагается растопить в качестве эксперимента, нужно приготовить какую-либо форму. За счет этого можно оценить результат. Слиток покажет свой внешний вид, степень пористости и чистоты. Любой эксперимент способен пойти на пользу.

Какой источник тепла использовать?

Для того, чтобы в домашних условиях выплавлять алюминий можно применять:

• Самодельную муфельную печь. Довольно действенный способ, позволяющий легко расплавлять алюминий.
• Обычную самодельную печь. Температуры природного газа будет достаточно для плавки.
• Газовую горелку/плиту или паяльную лампу. Вполне приемлемый способ при небольших объемах оплавки.
• Газовый резак или ацетиленовый генератор, при их наличии, также способны обеспечить необходимую температуру.

Использование самодельной печи для плавки

Самым простым способом является укладка нескольких огнеупорных кирпичей в форме очага. Удобно в качестве каркаса использовать металлическую емкость. На боку следует сделать отверстие для присоединения трубки с подачей воздуха. Подойдет подходящая металлическая труба. К ней нужно подключить пылесос, фен или иной прибор, подающий воздух.

В очаг помещается древесный уголь, разводится огонь и подается воздух. Емкость, в которой будет расплавляться алюминий, помещается в печь. По бокам необходимо также обложить уголь. Оптимальным вариантом будет создание крышки, чтобы зря не терять тепло. Можно сделать только проход для дыма.

Применение кухонной плиты

Для штучного плавления не обязательно создавать свою печку. Достичь необходимой температуры можно даже на бытовом газу. При массе заготовок алюминия для плавки сама процедура не займет более 0,5 часа.

Емкость можно взять любую подходящую, например жестяную банку. В ней размещается измельченный и почищенный алюминий. Однако переплавить алюминий, просто поставив банку на огонь не получится, нужная температура не достигается. Для сохранения тепла придумана следующая схема.

Банку с ломом помещают внутрь еще одной, большего размера, на подпорках так, чтобы сохранялся зазор до 10 мм. В большей банке подготавливаются отверстия 30-40 мм для того, чтобы подходило пламя. При этом рассекатель на горелке снимать не надо.

Полученную конструкцию устанавливают над горелкой. Горящее пламя будет проходить во внутрь большей банки и прогревать емкость с металлом. В этом случае большая жестянка будет играть роль своеобразной оболочки, удерживающей тепло. помещается подходящая крышка, но оставляется зазор, чтобы выходили продукты горения. При нагреве интенсивность пламени нужно регулировать.

Использование тигеля и вспомогательного оборудования

Предыдущий способ хорош, но банка больше одного раза не способна выдержать и может прогореть. В этом случае есть риск разлития металла на горелку.

Чтобы несколько раз работать в печи рекомендуется подготовить особую емкость – тигель. Он выполняется из стали. Вполне можно пользоваться отрезком трубы, у которой заварено дно.

Неплохое устройство получается если использовать обрезанный огнетушитель или небольшой кислородный баллон с овальным профилем.

При этом стоит предусмотреть наличие бокового желоба для сливания расплавленного алюминия.

При этом может потребоваться вспомогательное оборудование, например, пассатижи. Идеальным случаем будет использование боковых зажимов и нижних фиксированных упоров – аналогов промышленных установок. Также потребуется длинная ложка, чтобы снимать шлак.

Как сделать форму для отливки

К числу основных задач при плавлении алюминия относится подготовка формы, в которой будет размещаться жидкий металл. Заливать расплав можно различными способами, но основными считаются открытая и закрытая форма отливки.

Открытая методика

Наиболее простой вариант – это перелив расплавленного алюминия в имеющуюся емкость, к примеру, жестяную банку. После того, как металл застынет, слиток изымается. Для облегчения изъятия по еще не остывшей до конца форме необходимо потихоньку простучать.

Если не нужна определенная четкая форма, то можно просто сливать жидкий сплав на негорючую поверхность.

Закрытый способ

Если предполагается получение более сложных форм или слитков, то в первую очередь должна изготавливаться форма, которая соответствует всем характеристикам детали. Для обеспечения большей точности она изготавливается из нескольких составных частей.

Используемые для форм материалы Если предполагается открытый способ, то в основном применяется наиболее простой ингредиент, который всегда можно найти – кремнезем. Грунт необходимо укладывать, проводя послойную трамбовку. Между пластами закладывается макет формы, оставляющий после трамбования отпечаток. Данный макет впоследствии изымается и вместо нее заливается расплавленный металл.

В некоторых случаях для создания форм используется речной песок, в который добавляется жидкое стекло. Реже цементная смесь и тормозная жидкость.

Когда необходимо создать макет сложной конфигурацией, то зачастую используется гипс. Однако он в основном может использоваться один раз. Когда отливается алюминий в гипсовую форму, то макетом может служить заготовка из парафина или пенопласта.

При использовании парафина заготовка погружается в гипс. При этом необходимо оставить небольшое отверстие, в которое после застывания формы и повторного нагрева выливается воск.

Если предполагается использование пенопласта, то он заливается внутри гипсовой формы, в которой остается до застывания. Впоследствии жидкий металл заливается непосредственно на него.

За счет температуры он расплавляется и испаряется, а освободившуюся полость занимает алюминий.

В этом случае необходимо учесть то, что работу следует проводить в хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, так как испаряемые пары пенопласта вредны для здоровья.

Распространенные ошибки и как их избежать

1. Гипсовая форма очень удобна для отливания необходимой конфигурации, но гипс чувствительно относится к влаге. Если форму сушить обычным способом, то она может оставаться в составе, что снижает качество отливания, так как способствует образованию пузырьков и выбоин. По этой причине сушку нужно проводить на протяжении нескольких суток.
2. Температура расплавленного алюминия должна быть достаточной, чтобы он успел заполнить все пространство формы до того, как начнет застывать. Поэтому после плавления не стоит мешкать с переливом.
3. Не желательно опускать отлитый в форму металл в воду, чтобы ускорить процесс застывания. Это приводит к нарушению структуры алюминия и трещинам.

Меры безопасности

Технология работы сопровождается применением открытого пламени, что приводит к определенным ограничениям. Перед началом работы стоит подготовить средства пожаротушения, проверить работоспособность и исправность газовой аппаратуры и вентиляции.

Операции с расплавленным алюминием являются опасными. Поэтому работу следует проводить с учетом техники безопасности. Обязательно нужно применять специальную одежду, защиту для глаз и органов дыхания.

Приведенные видео покажут необходимые инструкции и помогут разобрать пошаговые алгоритмы действий и операций с расплавленным металлом.

Как отлить деталь из алюминия в домашних условиях

Для многих термин «литейное производство» тесно связано с непосильным трудом и специальными профессиональными умениями и навыками.

На самом деле отлить деталь из необходимого металла реально для самого обычного человека без профессиональной подготовки в домашних условиях. Процесс имеет свои тонкости, но по силам для выполнения в домашних условиях своими руками.

Внешне напоминает изготовление свинцовых грузов для рыбалки. Особенности процесса литья алюминия связаны с техническими характеристиками материала.

Как отлить алюминий

Характеристика алюминия.

Алюминий один из самых распространённых металлов.

Он серебристо-белого цвета, достаточно хорошо поддаётся литью и механической обработке. В силу своих особенностей алюминий оснащён высокой теплопроводимостью и электропроводимостью, а также обладает коррозионной стойкостью.

У технического алюминия температура плавления равна 658 градусам, у алюминия высокой чистоты — 660, температура кипения алюминия составляет 2500 градусов.

Для отливки алюминия домашние нагревательные приборы вряд ли будут полезны и обеспечат нужной температурой. Нужно расплавить алюминий, нагревая его до температуры свыше 660 градусов.

Производство алюминиевых банок

Алюминиевые ленты для корпусов и крышек банок поставляют производителям банок. В результате процесса производства алюминиевых банок около 20 % алюминиевой ленты (или 13 % от исходного расплава) возвращается производителю слитков в виде производственных отходов – остатков листов с отверстиями на месте вырезанных заготовок для корпусов и крышек банок. В целом, около 55 % количества исходного расплава в миксере уходит во внутренний, производственный лом. Если бы все банки возвращались в виде алюминиевого лома, то для замыкания цикла переработки старых алюминиевых банок в новые нужно было пополнять только потери алюминия от угара – всего несколько процентов.

Источники: 1. Aluminum and Aluminum Alloys, ASM International, 1993 2. https://www.icaa-conference.net/ICAA12/pdf/IL-04.pdf 3. TALAT 1102 4. https://www.metalpackagingeurope.org