Плавка свинца в домашних условиях

Этот металл плавится при невысокой температуре, достичь которую можно посредством обыкновенной газовой конфорки или электрической плиты.

Преимущественный источник сырьевого материала — сульфидные полиметаллические руды. Металл имеет следующие качества:

• мягкость;
• невысокая температура плавления;
• обрабатывать этот металл можно и самостоятельно.

Этот материал характеризуется грязно-сероватым оттенком. На участке среза металл имеет синеватый отлив, который постепенно становится тусклым. Это связано с окислительным процессом, который происходит благодаря влиянию кислорода. На срезе при этом формируется оксидный слой.

Это тяжёлый металл, его плотность составляет 11,34 г/см³. Этот показатель примерно в полтора раза выше, нежели у обыкновенного железа. Помимо всего прочего, свинец также относится к наиболее мягким металлам.

Его поверхность с лёгкостью царапается даже обыкновенным ножиком или ногтём. Свинец является крайне гибким, расплющить этот металл можно обыкновенной киянкой или молотком. А ещё он нередко используется для литья или плавления своими руками.

Температура плавления

Этот металл начинает плавиться при температуре 327,46 градуса по шкале Цельсия. Его литьевые качества полностью сохраняются в пределах от четырёхсот до четырёхсот пятидесяти градусов.

А оксидная плёнка, защищающая материал от воздействия коррозии, начинает плавиться лишь при температуре в 850 градусов Цельсия, что затрудняет сваривание этой разновидности металла с другими. Кроме того, уровень летучести свинца существенно увеличивается при температуре в 700 градусов.

Материал отлично обрабатывается и в охлаждённом виде. Из него можно сделать тонкий слой фольги. Если на этот металл воздействует давление в 2 тонны на квадратный сантиметр, то он приобретает вид монолита.

Проволоку же из него делают посредством продавливания в фильере. Низкая степень прочности на разрыв не позволяет пользоваться обыкновенным волочением для этой цели.

Подготовка к плавлению свинца

Материал можно плавить и в устаревшей посуде, сделанной из чугуна, пользуясь глубокой и длинной ложкой для заливки.

Если поблизости нет подходящей ёмкости, то можно применить и обыкновенную консервную «жестянку». Однако, здесь следует пользоваться пассатижами, которые будут использоваться для снятия раскалённой посуды с пламени и заливки материала в форму.

Не забывайте, что во время работы нужно быть предельно осторожным. Чтобы упростить процедуру, на одной стороне банки можно сделать небольшой желобок. В таком случае раскалённый металл будет выливаться тоненькой струйкой чётко в необходимое место.

Очищенный от примесей материал можно помельчить, чтобы он расплавился как можно скорее. Ёмкость нужно надёжным образом поставить над горелкой и как следует прогреть. Это нужно сделать для того чтобы избавить поверхность от лишних примесей и влаги.

Процедура плавки

Сначала расплавьте два-три куска, чтобы сформировалась лужица, после чего постепенно накидывайте новый материал. Так у вас появится возможность сделать рабочую площадь более объёмной.

После плавления с поверхности металла нужно убрать слой мусора, примесей и шлака. Заливка должна осуществляться в нагретую форму. А также свинец характеризуется оперативным застыванием. Материал быстро утрачивает текучесть, становится более густым, в связи с чем не может полностью наполнить собой форму.

При повышении температурных показателей, люди, находящиеся рядом, могут пострадать от неблагоприятного воздействия испарений материала.

В том случае, если нет необходимости, не нужно доводить свинец до «красноты». Расплавленный свинец может навредить следующим образом:

1. При попадании на поверхность кожного покрова, он может стать причиной сильных ожогов, так как температура плавления свинца довольно высокая.
2. Капли металла быстро прожигают предметы одежды.
3. Если раскалённый металл попадёт на легковоспламеняющиеся предметы и материалы, то это запросто может стать причиной пожара.

А также следует избегать попадания жидкости в раскалённый металл. В противном случае может появиться фонтан из раскалённых брызг, которые могут доставить много проблем.

Плавить свинец нужно на свежем воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией. Нежелательно избегать применения защитных средств. Респиратор или обыкновенная марля способны защитить лёгкие от металлической пыли.

От чего зависит показатель температуры плавления свинца?

Свинец занимает 82 номер в периодической таблице Д. И. Менделеева. Это серебристый, ковкий металл, который имеет серебристый оттенок. Многие люди, которые держали в руках этот материал, отметили его большую удельную массу. Температура плавления у свинца низкая и поэтому его просто обрабатывать.

Плавление свинца на производстве

Области применения свинцовых сплавов

Свинец известен человечеству не одно тысячелетие. В Древнем Риме он использовался для создания водопроводных труб. Его используют в различных отраслях. Из свинца изготавливают:

1. Защитную оболочку для силовых кабелей.
2. Подшипниковые соединения.
3. Красители.
4. Грузики для рыбной ловли.
5. Шрифты для типографии.
6. Дробь, использующуюся для стрельбы из охотничьих ружей.
7. Защитные элементы для объектов, зараженных радиацией.
8. Сплавы для пайки.
9. Пластинки, которые устанавливаются в аккумуляторах.

В кровельном деле этот материал часто используется для изготовления звукоизоляционных покрытий.

Технологические свойства и характеристики металла

Чтобы понимать для производства каких изделий подходит свинец, необходимо разобраться с его техническими характеристиками:

1. Кристаллическая решетка кубической формы.
2. Теплота плавления — 327 градусов по Цельсию.
3. Твердость — от 3.2 до 8 НВ по Бринеллю.
4. Удлинение — до 70%.
5. Предел на сжатие — до 50 МПа.
6. Сопротивление на разрыв — до 13 МПа.
7. Удельное сопротивление напряжению — 0.22 Ом.
8. Плотность — 11,34 г/см³.

Хорошо поддается разным видам обработки даже без нагревания.

Если говорить об инертных свойствах металла, то можно выделить высокую устойчивость к коррозии. Связано это с наличием оксидной пленки. Выдерживает длительное воздействие серной, фосфорной, уксусной кислоты.

Температура плавки свинца

Чтобы отливать из этого материала разные изделия, необходимо знать температуру плавки и кипения свинца. Существует несколько важных параметров:

1. Начальная точка плавления — 327 градусов по Цельсию.
2. Температура кипения — 1751 градус.

Металл достигает оптимальный литейных свойств при температурном диапазоне 400–450 градусов. Если говорить о температуре плавления свинца в составе сплавов, необходимо учитывать содержание разных компонентов соединения.

Подготовка к плавлению свинца

Прежде чем плавить свинец нужно подготовиться к проведению технологического процесса. Подготовка представляет собой несколько этапов:

1. Подготовить емкость для плавки. Она должна быть изготовлена из жаростойкого материала, иметь ручки. Можно изготовить канавку, по которой будет стекать расплавленная масса.
2. Купить необходимое количество свинца. Для этого можно обратиться в любую компанию перерабатывающую металл. Важно выбирать металла с минимальным количеством примесей.
3. Большие куски свинца измельчить.

В качестве нагревательного элемента можно использовать газовую горелку, мангал, муфельную печь.

Нельзя забывать про соблюдения правил техники безопасности. К ним относятся:

1. При работе использовать защитную робу, перчатки, очки, респиратор.
2. Не допускать попадания влаги в расплавленный металл.
3. Наладить хорошую вентиляцию в помещении.
4. Убрать из рабочей зоны легковоспламеняющиеся материалы, горючие жидкости.
5. Перед заливкой расплавленного металла, нужно проверить форму. Она не должна быть влажной, чтобы исключить расплескивание.

При плавке свинец выделяет ядовитые испарения, которые могут усугубить различные заболевания после попадания в организм. Если после проведения рабочего процесса появились неприятные ощущения, головокружение, слабость, необходимо обратиться к врачу.

Ручная газовая горелка

Процедура плавки

Зная температуру плавления свинца, можно провести его плавку в домашних условиях. На производстве эта процедура выполняется по нескольким технологиям:

1. Плавление Ванюкова. Подразумевает под собой плавку с использованием жидкой ванны.
2. Электротермический способ плавки.
3. Плавка с помощью шахтной печи.

Пошаговая инструкция проведения работ в домашних условиях:

1. Куски свинца засыпать в емкость для плавки. Расположить ее так, чтобы она оставалась устойчивой при нагревании.
2. Включить горелку. Поток тепла направляют на расплавляемый материал.
3. Постепенно металл расплавиться. Нельзя резко прекращать нагрев.
4. После плавки требуется отключить горелку. Расплавленный свинец перелить в подготовленную заранее форму. Прикасаться к емкости тряпичными перчатками запрещено. Они должны быть изготовлены из термоустойчивого материала.
5. После того как расплавленный материал был перелит в форму необходимо подождать пока он остынет до полного отвердевания.

Нельзя забывать, что свинец легко смешивается с различными металлами. Для создания сплавов, необходимо разбираться в свойствах, технических характеристиках дополнительных компонентов. В домашних условиях можно изготовить припой для пайки. Для этого необходимо добавить к расплавленному плюмбуму канифоль, олово. Расплавить компоненты, тщательно перемешать.

Если на поверхности расплавленной массы появились частицы примесей, их необходимо убрать до застывания. Нельзя забывать, что жидкий материал быстро застывает.

Свинец — металл, который используется в разных сферах промышленности. На его основе изготавливаются сплавы для получения необходимых технических характеристик. Изучив температуру плавления этого металла, его литейные свойства, можно без труда делать отливки в домашних условиях.

Температура плавления свинца в градусах Цельсия

Температура плавления свинца составляет +327°С, что обусловило применение металла для изготовления различных изделий по технологии литья в кустарных условиях.

При переходе в жидкую фазу в атмосферу выделяются ядовитые пары, поэтому все работы должны выполняться в проветриваемом помещении или на открытом пространстве. Свинец широко используется в кислотных аккумуляторах в атомной и медицинской отраслях для снижения воздействия радиации, а сплавы с другими материалами применяются для пайки, заливки обойм подшипников скольжения и других целей.

Характеристики свинца

Химически чистый свинец представляет собой металл плотностью 11,35 г/см³ с поверхностью серебристого цвета и небольшим синеватым отливом. Материал находится в 14 группе таблицы Менделеева и имеет атомный номер 82 (радиус атома 175 пикометров, пм).

Чистый свинец в природе встречается редко. Для получения материала используют свинцово-цинковые или полиметаллические руды. Вещество содержится в радиоактивных рудах (например тория или урана), являясь продуктом распада.

Металл имеет пониженную теплопроводность, не отличается высокой прочностью (например режется столовым ножом, повреждается наконечником шариковой ручки или ногтем).

На воздухе поверхность покрывается пленкой оксидов (толщина зависит от условий хранения), которая легко разрушается механическим воздействием. При приложении усилия на растяжение в пределах 12-13 МПа происходит разрушение свинцовой заготовки.

При падении температуры до 7,26 К материал приобретает сверхпроводящие свойства.

Помимо стабильного свинца, существуют радиоактивные изотопы с периодами полураспада от 26,8 минут до 15,3 млн лет. Следует учесть, что вещество является последним в таблице Менделеева, имеющим долгоживущие изотопы.

Их часть образуется в процессе распада урана и тория, используется для терапии раковых заболеваний альфа-частицами (например Pb-212).

Изотоп Pb-208 применяют как теплоноситель в ядерных реакторах для переноса тепловой энергии распада и поддержания безопасного температурного режима работы.

Температура плавления

Для перехода в жидкое состояние материал необходимо нагреть до 327,46 градусов по шкале Цельсия (пленка окислов плавает на поверхности расплава). При дальнейшем прогреве наблюдается падение удельного веса (при +850°С плотность составляет 10,078 г/см³). Вещество переходит в парообразное состояние при температуре +1749°С.

Выделяемые при кипении в воздух частицы оказывают негативное воздействие на организм человека.

Металл является токсичным в любом состоянии, но из-за характеристик и простоты получения широко используется в промышленности.

При введении в свинец дополнительных элементов или образовании соединений температура плавления изменяется (как в сторону увеличения, так и уменьшения). Например, сульфид PbS переходит в жидкое состояние при +1114°С, а закипает при +1281°С.

Применяемый в датчиках пожарной сигнализации и при прецизионном литье сплав Вуда (соединение свинца с висмутом, кадмием и оловом в фиксированном соотношении 25/50/12,5/12,5%) плавится при нагреве до +60…+68,5°С и отличается сниженной плотностью (9,72 г/см³).

Интересное:  Виды и состав легированной стали

Области применения свинцовых сплавов

Свинцовые сплавы используют:

В медицине (например для приготовления мазей для лечения опухолей)При изготовлении катодных пластин аккумуляторов и химических источников постоянного токаПри производстве взрывчатых веществ и детонаторовДля защиты персонала от радиоактивного гамма-излученияВ качестве теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронахПри производстве пуль для гладкоствольного и нарезного оружияКак компонент моторного топлива для повышения октанового числа (на 2020 г. применяется только для авиационных бензинов)Для окраски поверхности изделий из глины или фарфораПри изготовлении вкладышей для подшипников скольженияДля защиты жил силовых кабелей (постепенно вытесняется другими материалами)Свинцовые сплавы используют в медицине для изготовления тюбиков для мазей.

Подготовка к плавлению свинца

Технология получения свинца из руды в промышленных условиях состоит из этапов:

1. Предварительного обогащения руды методом флотации (конгломерат содержит до 70% чистого свинца).
2. Получения чернового сырья путем восстановительной плавки или обработки в жидкой ванне по технологии Ванюкова.
3. Дальнейшей очистки композиции, содержащей до 90% свинца, от примесей с помощью серы, щелочей и цинковой пены.
4. Отгрузки заказчикам готового металла, содержащего до 0,2% примесей.

В бытовых условиях возможна только переплавка свинцового лома (например промытых от остатков электролита пластин аккумуляторных батарей). На этапе подготовки следует расчистить рабочую зону от легковоспламеняющихся предметов, надеть защитную одежду из ткани, не впитывающей расплавы.

Рекомендуется предусмотреть защитную маску, а все работы выполнять на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.

Емкость для плавки

Поскольку в бытовых условиях не предъявляются высокие требования к очистке материала или стабильности температуры нагрева, то для плавления используют металлическую банку с желобом для слива расплава.

Для удержания емкости над горелкой или для установки и снятия с электрической плиты к боковой поверхности на заклепках крепят рукоятку с деревянными накладками.

Вместо нее можно использовать плоскогубцы, но на боковине емкости следует предусмотреть место для удобного и надежного захвата.

В бытовых условиях для плавления свинца используют металлическую банку с желобом

Необходимые материалы

Для выполнения работ в бытовых условиях потребуются:

газовая или электрическая плита, установленная под вытяжным зонтомжестяная емкость вместимостью 100-200 мллист фанеры для укладки формы или тигля

Оловянно-свинцовые припои

Если предполагается переработать отходы припоев, то температура плавления материала зависит от концентрации олова. Например, ПОС-15 (содержит 15% олова) переходит в жидкую фазу при +280°С, а ПОС-61 или ПОС-63 достаточно прогреть до +183°С.

Материалы с добавками сурьмы или кадмия отличаются повышенной механической прочностью, но при плавлении выделяют токсичные пары, негативно воздействующие на здоровье человека.

Самостоятельно получить качественный припой невозможно из-за сложностей с точным определением соотношения компонентов в расплаве.

Интересное:  Что такое гальваническое покрытие металлаМатериалы с добавками сурьмы отличаются повышенной механической прочностью.

Рыболовные лаки

Для защиты отливок от образования оксидной пленки в бытовых условиях используют лаки, предназначенные для обработки рыболовных снастей. Состав наносят кистью, для полимеризации требуется 3-5 минут.

Обработанная поверхность имеет аккуратный вид, но при повреждении лака (в результате падения или при контакте с твердыми предметами) на царапинах образуется темная оксидная пленка.

Приготовление расплава и заливка

Краткий алгоритм действий при изготовлении отливок в домашних условиях:

1. Измельчить имеющийся лом с помощью кусачек или плоскогубцев, процедура позволяет ускорить процесс плавки. Если предполагается переплавить пластины от аккумулятора, то необходимо удалить из решетки активную массу.
2. Поставить емкость на газовую горелку или электрическую печь, включить вытяжку и поместить в резервуар небольшое количество лома. После образования жидкой фазы постепенно уложить в емкость остальные заготовки.
3. После разогрева всей массы до жидкого состояния собрать оксидную пленку, плавающую на поверхности, металлической или деревянной ложкой с удлиненной рукояткой.
4. Установить на стол форму или тигель, а затем аккуратно вылить расплавленный свинец через направляющий желобок на боковине емкости. Для повышения качества литья рекомендуется предварительно прогреть форму до +150…+200°С в пламени газовой горелки, паяльной лампой или на электрической плите.
5. Дождаться кристаллизации и охлаждения формы, а затем аккуратно извлечь отливку. Если на поверхности образовались каверны или металл заполнил не всю форму (например из-за ускоренного охлаждения), то необходимо прогреть тигель от внешнего источника тепла до момента перехода свинца в жидкую фазу (при необходимости потребуется долить расплав).
6. Провести механическую обработку (например удалить прилив или излишки, просверлить дополнительные отверстия).
7. Нанести слой защитного покрытия (при необходимости). В представленном видео продемонстрирована последовательность шагов при литье заготовок из свинца в бытовых условиях.

Способы избавления от оксида

На поверхности материала образуется защитная пленка, состоящая из химически устойчивого соединения свинца с кислородом воздуха. Механическая обработка позволяет временно убрать налет, который восстанавливается за несколько часов.

Оксид свинца не отличается высокой прочностью, но плохо проводит электрический ток, поэтому клеммы аккумуляторов в автомобилях обрабатывают специальной смазкой, защищающей металл от контакта с атмосферным воздухом.

В быту для защиты очищенной абразивным инструментом поверхности используют подсолнечное масло или смесь графитовой смазки с лаком на синтетической основе.

Детали укладывают в емкость с маслом на 5-7 минут, а затем выдерживают на столе, предварительно покрытом салфетками или тканью. Графитовая смазка используется для защиты деталей из свинца или сплавов, эксплуатируемых на открытом воздухе.

Для очистки монолитных элементов допускается применение разбавленной водой уксусной эссенции или азотной кислоты.

Для изготовления дроби применяют сплав на основе свинца с сурьмой (процентное содержание не более 6%). Для предотвращения образования пленки рекомендуется хранить дробь в герметичных резервуарах.

Следует учесть, что контакт с человеческой кожей ускоряет процесс окисления.

После промывки дроби растворами кислот (в емкости возможно появление белого осадка, указывающего на наличие солей сурьмы) необходимо обработать боеприпасы подкисленным раствором медного купороса (на сферической поверхности образуется химически инертная пленка меди).

Меры безопасности

При плавке свинца следует учитывать повышенную текучесть жидкого материала, который при попадании на кожу вызывает ожоги. Пролитый на одежду расплав пропитывает ткань, что усиливает термическое поражение.

При попадании нагретого вещества на деревянные или пластиковые поверхности возможно возгорание, поэтому работы следует выполнять на расстоянии от предметов интерьера и с использованием защитной одежды и рукавиц, устойчивых к пропитке жидким свинцом.

Следует учитывать, что категорически запрещено охлаждать расплавленный металл водой. При попадании жидкости происходит интенсивный выброс мелких раскаленных частиц, вызывающих ожоги и приводящих к повреждению предметов интерьера в помещении или к пожару. При проведении работ необходимо защитить лицо маской и очками, а также использовать индивидуальный дыхательный прибор или респиратор.

Если плавка производится в замкнутом помещении (например дома или в гараже), то необходимо обеспечить принудительную вентиляцию. Вдыхание паров металла приводит к постепенному накапливанию свинца в костях.

Предельно допустимая концентрация паров в атмосфере составляет 0,003 мг/м³, что лишний раз доказывает высокую токсичность металла и его соединений.

Отдельно необходимо упомянуть сплавы с кадмием, пары которого вызывают раковые заболевания и поражают нервную и костную системы человека.

Температура и особенности плавления свинца

Свинец, обозначаемый символом Pb (плюмбум), относится к тем металлам, которые были известны человечеству издавна. Свинцовые находки в виде бусин датируются 6000 лет до нашей эры. В Древнем Риме делали свинцовые водопроводы, посуду, пока не была доказана токсичность свинцовых соединений.

Сейчас это металл стратегический, он используется в оборонной промышленности. Из него делают взрывчатые вещества, источники тока. Производство свинца недорогое, металл добывают из распространенных в природе минералов. Сначала получают черновой сплав, затем чистый.

Расплавить свинец в домашних условиях несложно, температура плавления у свинца и его сплавов не выше +330–450°С, припоев не выше +230°С. Металл не подвержен коррозионным разрушениям, пластичный, ковкий, применяется во многих промышленных сферах. Из него делают бытовые предметы, рыбацкие снасти, припои своими руками, заполняя формы жидким свинцом.

Характеристики и особенности свинца

Металл грязно-серебристого или серебристо-синеватого цвета имеет большой удельный вес – 11,34 г/см3. Прочность на разрыв не более 18 МПа. на сжатие в пределах 50 МПа.

Из-за высокой пластичности поддается многим видам механической обработки, его подвергают холодной прокатке до состояния фольги, штампуют, режут, подвергают нагартовке.

При волочении свинец рвется, проволоку из него делают продавливанием заготовок в фильерах.

При охлаждении до -266°С свинец становится сверхпроводником, несмотря на невысокую электропроводность при комнатной температуре (удельное сопротивление 0,22 Ом*мм2/м).

На воздухе свинец быстро тускнеет на срезе, пассируется, покрывается оксидной пленкой, характеризующейся низкой химической активностью. Сам металл тоже стоек к коррозионным разрушениям, поэтому из свинца и сплавов делают кислотостойкие сосуды, емкости.

Pb— последний элемент в периодической таблице Менделеева со стабильными изотопами. Металл способен удерживать радиоактивное излучение.

Кубическая, гранецентрированная структурная решетка обеспечивает вязкость металла, его сложно разломить, но он хорошо режется, его легко исцарапать, смять. При нагревании структура становится текучей, исходная вязкость снижается.

Температура плавления свинца

Плавка предусматривает фазовый переход под термическим влиянием. Легкоплавкие свинцовые сплавы льют при +400–450°С, технологическая температура достигается в домашних условиях на открытом пламени горелки, конфорке электро- или газовой плиты.

В справочной литературе указывают температуру плавки свинца равной +327, 4°С. Для сплавов показатели иные, они зависят от физических характеристик компонентов, входящих в состав сплавов.

У припоев с оловом и кадмием температура плавления на 40–60 градусов ниже в зависимости от концентрации добавки.

  Сварка арматуры ванным способом

При +700°С свинцовый расплав испаряется, образуя токсичный аэрозоль. Вскипает металл при +1750°С. Оксидный слой претерпевает фазовые изменения из твердого в жидкое состояние только при нагреве до +850°С.

Область применения

Несмотря на токсичность, свинец ценится за коррозионную устойчивость, способность задерживать γ -излучение. Он остается незаменимым во многих отраслях.

До 75% получаемого свинца используется в электротехнике для аккумуляторных пластинок и трансформаторных сверхпроводниковых систем, силового кабеля. Баббит – сталь, легированная Рb, отличается антифрикционными свойствами. Сплавы, содержащие олово и кадмий, используют для припоев.

Плюмбум входит в состав антикоррозионных покрытий, красителей. Из него отливают пули и дробь, печатный шрифт, статуэтки, грузила. Листами металла экранируют рентгеновые установки, атомные реакторы, бункеры на полигонах.

Пластины вшивают в фартуки, жилеты, другую защитную одежду. Свинцовые плиты снижают вибрацию, сейсмические толчки. Их используют в строительстве для уплотнения кладки, фундамента, мостовых опор.

Из нитрата производят взрывчатые вещества с большой детонацией.

В чем плавить свинец

На заводах в качестве плавильных емкостей используют:

• специальные тигли из огнеупорной керамики или тугоплавких металлов, их помещают в электропечи, обеспечивающие необходимый термальный режим;
• нагревательные ванны, они снабжены встроенными тенами, поддерживают необходимую температуру металла по всему периметру.

Плавить свинец самостоятельно дома, во дворе, гараже или мастерской можно в жестяной банке, она заменит тигель. На одной стороне жестянки делают желоб для заливки металла в форму. Края формы подгибают, чтобы они надежно фиксировались в зажиме. Вместо прихваток горячую емкость надежнее придерживать пассатижами, плавильня не будет прожигать руки по время заполнения формы.

Можно воспользоваться для плавки свинцового лома старой домашней утварью: кастрюлями, сковородами, нержавеющими или эмалированными чайниками, или другой жаропрочной посудой. Шлаковый слой удаляют специальной ложкой с длинной ручкой. Делают это непосредственно перед заливкой металла в подготовленные формочки.

  Как приварить фланец к трубе ровно

Процесс плавки

В качестве источника тепла для расплавления лома используют:

• костер, над ним устанавливают подставку для плавильни;
• паяльную лампу, ее фиксируют в стационарном положении;
• газовую горелку, ей металл разогревают и снизу, и сверху, попеременно;
• кухонную плиту (газовую или электрическую).

Важно!

Емкость устанавливают так, чтобы языки пламени не выходили за площадь дна.

Плавка свинца начинается с подготовительного этапа: нужно приготовить плавильную емкость, измельчить лом. Его очищают от примесей, возможной влаги, загрязнений. Затем разрезают на небольшие кусочки ножом или ножницами по металлу. Ломать свинцовые куски сложно, они отлично гнутся.

Чем мельче будет лом, тем быстрее он расплавится. Его рекомендуют закладывать в плавильную емкость постепенно. Когда кусочки загружают в расплав, снижается риск перегрева расплава до температуры летучести.

Не стоит разогревать кусочки до красноватого оттенка, это сигнал, что образуют ядовитые летучие соединения.

Если для расплава используют емкость с толстыми стенками, ее предварительно прогревают. Жесть достаточно просушить. Плавильню заполняют не более, чем на половину, лучше на 1/3. Толстый слой равномерно не прогреется.

Плавильня должна устойчиво стоять на горелке, не шататься. После расплавления лома на поверхности образуется шапка шлака. Ее снимают перед розливом расплава в форму. Ее предварительно прогревают, чтобы не было резкого температурного контраста. В холодную форму расплав заливается неравномерно. На поверхности литья образуются рытвины, складки, другие дефекты.

Техника безопасности

Занимаясь плавлением свинца в изолированном помещении, важно позаботиться:

• о вентиляции, необходимо принудительно нагнетать воздух вентилятором, чтобы концентрация горячего аэрозоля была минимальной, свинцовые соединения пагубно влияют на мозг, печень, почки;
• о защите органов дыхания (нужен респиратор), зрения (стоит надеть рабочие очки), одежде с длинным рукавом из натуральных материалов, синтетика при случайном попадании плавится, увеличивается площадь ожога;
• пожарной безопасности, под руками необходимо держать огнетушитель.

Жидкий свинец обладает высокой текучестью. При попадании на влажную поверхность сильно разбрызгивается. Возможны выплески расплава во время нагрева свинцового лома. В рабочей зоне необходимо убрать или изолировать легко возгораемые предметы.

Как плавить свинец в домашних условиях — booktube.ru

Свинец занимает 82 номер в периодической таблице Д. И. Менделеева. Это серебристый, ковкий металл, который имеет серебристый оттенок. Многие люди, которые держали в руках этот материал, отметили его большую удельную массу. Температура плавления у свинца низкая и поэтому его просто обрабатывать.

Плавление свинца на производстве

Исторические сведения

Химический элемент известен людям с древних времён. Одним из первых методов добычи металлов, освоенных человеком, была выплавка свинца. Первыми археологическими находками, подтверждающими это, были найденные свинцовые бусы времён Чатал-Хююк (современная территория Турции). Изделия датируются 6400 годом до нашей эры.

Самая древняя свинцовая фигурка девушки в длинной одежде была выкопана в Египте. Её относят к временам первой династии фараонов (3000 лет до н.э.).

Трубы из свинца составляли древнеримский водопровод. В Древнеримской империи ежегодно выплавляли до 80 тысяч тонн этого металла. На Руси с древних времён свинец использовали как кровельное покрытие соборов и церквей.

  Как можно разбить чугунную трубу

Невысокая температура плавления свинца с незапамятных времён сделала доступным получение металла и изготовление из него изделий любой формы.

Обратите внимание! Индустриальная революция с 1840 года в течение 20 лет подняла объём ежегодной выплавки свинца в мире со 100 до 250 тысяч тонн в год.

Свинец: характеристика

Распространение в общей массе земной коры – 0,0016 %. Это вроде бы и мало, но если сравнивать данный показатель с ближайшими соседями по таблице химических элементов – ртутью, золотом, висмутом, то свинец занимает гораздо более высокое место. Основной источник сырья для его получения – это полиметаллические сульфидные руды.

Материал имеет характерный грязно-серый цвет. На срезе свинец блестит с синеватым отливом, однако вскоре тускнеет. Это происходит окисление при воздействии воздуха. На поверхности среза образуется тонкий слой оксида. Металл тяжелый, его плотность — 11,34 г/см³. Это в полтора раза больше, чем у железа, и вчетверо в сравнении с алюминием.

Кроме того, что температура плавления свинца невысока, он еще является одним из самых мягких металлов. Его можно поцарапать ногтем, порезать ножом. Он достаточно гибкий, плющится молотком. Материал хорошо подходит для плавления и литья даже в домашних условиях.

Нахождение в природе

Способы пайки светодиодных лент

В чистом виде плюмбум обычно не обнаруживается. Его находят в более чем 100 разных минералах в виде интерметаллических агломератов. Свинец присутствует в урановых и ториевых жилах. Большие скопления свинцово-цинковых руд обнаружены и разрабатываются в Забайкалье, Приморском районе. В разных залежах свинец добывают на Урале, в Норильске.

Самое крупное месторождение с большим содержанием свинца находится в урановых рудах Кохистанской Ладахской дуги (северный Пакистан).

Ископаемый свинец

Получение

Как правильно паять паяльником с кислотой

Сырьём для извлечения свинца служат породы, включающие геленит. Процесс выплавки тяжёлого металла состоит из нескольких фаз. Из первоначального сырья способом флотации выделяют концентрат с содержанием от 40 до 70 процентов плюмбума. Далее производители идут разными путями.

Одним из способов превращения продукта в веркблей (черновой свинец) является плавка методом регенерации. Другой способ заключается в том, что восстановление металла из оксида происходит плавкой сырья в ватержакетном калорифере.

Полученный веркблей с содержанием 90% свинца очищают от меди. Затем щелочным рафинированием убирают мышьяк и сурьму. Потом выделяют серебро и цинк. Воздействием магния и кальция исключают висмут. В итоге получают свинец чистотой 99,8%.

Производство мирового объёма свинца по итогам исследования международных организаций за 2005 год

Страна производитель	Объём, килотонн
Страны Европы	2220
КНР	1430
Российская федерация	1120
Ю. Корея	650
Казахстан	570
Украина	410

Температура плавления

Нормальной температурой плавления свинца является температура 327,46 С, она достигается относительно быстро. Вторым показателем для процесса плавки выступает температура литься – 400-450 градусов, в этом диапазоне металл приобретает необходимую вязкость и консистенцию для заполнения форм.

  Сталь 35Х конструкционная легированная

При работе с расплавленным металлом необходимо надеть респиратор

Технологические свойства и характеристики

Характеристики металла можно представить перечнем:

• Плотность свинца и его масса;
• Температура плавки свинца;
• Механические свойства;
• Сопротивление коррозии.

Плотность свинца и его масса

Плотность металла составляет 11342 кг/м3. Это значит, что метрический куб свинца весит 11,342 тн. Большой удельный вес позволяет его использовать в виде полезных грузов в различных устройствах.

Температура плавки свинца

Расплавленный металл в чистом виде имеет температуру около 400 градусов. В этом состоянии свинец обладает свойствами текучести жидкости. Литейные качества позволяют заливать свинец в жидком состоянии в формы сложной конфигурации.

Заливка формы свинцом

Металл закипает при нагреве до 1750 градусов. Во время кипения возникают летучие испарения в виде свинцовой пыли, паров оксидов, которые могут нанести тяжёлое отравление человеческому организму.

Механические свойства

Химический элемент обладает мягкостью и пластичностью, что позволяет холодной прокаткой достичь состояния тонкой фольги. Холодная деформация не влияет на изменение механических свойств.

Сопротивление коррозии

Химическая инертность элемента приближена к показателю благородных металлов. В воздушной среде плюмбум практически не подвергается коррозии. Быстро образующаяся оксидная плёнка на поверхности свинца ставит непреодолимый барьер на пути коррозионных процессов.

Агрессивной средой для свинца являются сероводород, ангидрит угля и серная кислота. Под их воздействием металл активно разрушается.

Подготовка к плавлению свинца

Прежде чем плавить свинец нужно подготовиться к проведению технологического процесса. Подготовка представляет собой несколько этапов:

1. Подготовить емкость для плавки. Она должна быть изготовлена из жаростойкого материала, иметь ручки. Можно изготовить канавку, по которой будет стекать расплавленная масса.
2. Купить необходимое количество свинца. Для этого можно обратиться в любую компанию перерабатывающую металл. Важно выбирать металла с минимальным количеством примесей.
3. Большие куски свинца измельчить.

В качестве нагревательного элемента можно использовать газовую горелку, мангал, муфельную печь.

Нельзя забывать про соблюдения правил техники безопасности. К ним относятся:

1. При работе использовать защитную робу, перчатки, очки, респиратор.
2. Не допускать попадания влаги в расплавленный металл.
3. Наладить хорошую вентиляцию в помещении.
4. Убрать из рабочей зоны легковоспламеняющиеся материалы, горючие жидкости.
5. Перед заливкой расплавленного металла, нужно проверить форму. Она не должна быть влажной, чтобы исключить расплескивание.

При плавке свинец выделяет ядовитые испарения, которые могут усугубить различные заболевания после попадания в организм. Если после проведения рабочего процесса появились неприятные ощущения, головокружение, слабость, необходимо обратиться к врачу.

Ручная газовая горелка

Области применения свинцовых сплавов

Свинцовые соединения разделяют на высоколегированные и низколегированные сплавы. Первые формируются за счёт добавления большого количества химических элементов, обеспечивающих высокую прочность, стойкость к истиранию и низкую усадку при более низкой температуре плавления.

Низколегированные соединения свинца получаются в результате небольших включений из таких веществ, как олово, сурьма, медь и кадмий. Этим добиваются повышенной стойкости сплава к коррозионным процессам в условиях загрязнённой атмосферы, неорганической кислотной среды.

Сплавы применяют в кислотных и щелочных аккумуляторах, в качестве оболочек как мощных, так и кабелей низкого напряжения. Соединения сурьмы или меди со свинцом используют для производства трубопроводов, листовой облицовки различных устройств и защитных матов от радиационного поражения.

Процесс плавления и заливка

Не стоит загружать в посуду сразу весь объем подготовленного материала.

Контактировать с разогретой поверхностью будет только нижний слой свинцового лома, а все, что сверху, будет только забирать на себя тепло и этим замедлять прогрев.

Лучше сначала расплавить несколько кусочков, чтобы образовалась лужа, а затем в нее постепенно добавлять новые порции металла. В таком случае увеличивается площадь разогревающей поверхности.

После расплавления всего объема материала металлической лопаткой или ложкой с длинной ручкой с поверхности расплава необходимо снять слой шлака, примесей и мусора. Заливку следует производить в разогретую форму.

Сравнительно низкая температура плавления свинца предполагает его быстрое застывание. Особенно заметно это в холодной форме.

Материал теряет текучесть, заметно густеет, расплав не заполняет форму, качество отливки ухудшается.

Домашние и промышленные способы

Без оловянно-свинцовых припоев (ПОС) невозможно существование такой отрасли, как радиотехника. Многие промышленные изделия имеют в своём составе покрытия из ПОС.

Оловянно-свинцовые припои

Промышленность поставляет на рынок припойный продукт:

• литые чушки;
• проволока;
• фольгированная лента;
• припойные трубочки с флюсом;
• порошок или паста.

Сплавы с содержанием 90% олова и 10% свинца применяют для пайки изделий, которые потом подвергаются гальваническому покрытию из золота или серебра. Температура плавления чистого олова – 2310 С. Поэтому припой расплавится при нагреве 2200 С.

Трубчатый припой с флюсом

Оловянно-свинцовый ПОС с преобладанием в своём составе олова (61%) имеет более низкую температуру плавления – 191%. ПОС 61 используют для покрытия контактных групп в различных приборах, также им обрабатывают тонкую проволоку для обмоток якорей электродвигателей и катушек трансформаторов.

Важно! Учитывая, при какой температуре плавится олово, регулируют % содержание свинца в сплаве. Этим добиваются комфортного температурного режима, при котором оловянно-свинцовый припой быстро переходит в жидкое состояние.

ПОС 30 плавится при 256 градусах. Соединения обладают меньшей прочностью, чем средства с более высоким содержанием олова.

10 процентный припой далёк от температурного порога, при котором происходит плавление олова. Поэтому ПОС 10 применяют как прочный материал для лужения больших металлических поверхностей.

Приготовление расплава и заливка

В промышленных условиях расплав готовят в специальных тиглях, которые помещают в электропечи (оборудование, оснащённое электронной измерительной аппаратурой, поддерживающее нужный режим плавки).

В радиотехническом производстве используют специальные нагревательные ванны, в которых готовят припой для печатных плат радиосхем.

В мастерских и дома припой плавят жалом паяльника. Для приготовления большого объёма расплавленного металла его помещают в медный сосуд на электроплите. Сплав в виде лома загружают в плавильную ванну постепенно, по мере расплавления очередного слоя металла.

Рыболовные лаки

Заядлые рыбаки дома отливают рыболовные грузила и блесны, вливая в глиняные формы расплавленное олово. Блесны затем покрывают водостойкими лаками.

Интересно. Рыболовный лак используют для защиты от появления оксидов на различных статуэтках и других изделиях.

Рыболовный лак

Меры безопасности

При плавке свинца следует учитывать повышенную текучесть жидкого материала, который при попадании на кожу вызывает ожоги. Пролитый на одежду расплав пропитывает ткань, что усиливает термическое поражение.

При попадании нагретого вещества на деревянные или пластиковые поверхности возможно возгорание, поэтому работы следует выполнять на расстоянии от предметов интерьера и с использованием защитной одежды и рукавиц, устойчивых к пропитке жидким свинцом.

Следует учитывать, что категорически запрещено охлаждать расплавленный металл водой. При попадании жидкости происходит интенсивный выброс мелких раскаленных частиц, вызывающих ожоги и приводящих к повреждению предметов интерьера в помещении или к пожару. При проведении работ необходимо защитить лицо маской и очками, а также использовать индивидуальный дыхательный прибор или респиратор.

Если плавка производится в замкнутом помещении (например дома или в гараже), то необходимо обеспечить принудительную вентиляцию. Вдыхание паров металла приводит к постепенному накапливанию свинца в костях.

Предельно допустимая концентрация паров в атмосфере составляет 0,003 мг/м³, что лишний раз доказывает высокую токсичность металла и его соединений.

Отдельно необходимо упомянуть сплавы с кадмием, пары которого вызывают раковые заболевания и поражают нервную и костную системы человека.

Методы избавления от оксида

Во время нахождения на воздухе свинцовые изделия покрываются оксидной плёнкой. Это результат ионного взаимодействия атомов кислорода и свинца. Оксид становится не только защитой от агрессивной среды, но и барьером на пути электрического тока.

Важно! Механическая чистка не принесёт желаемого результата. Плёнка восстановится довольно быстро. Избавиться от оксидов могут помочь подсолнечное масло, графитовая смазка или лак.

В домашних условиях изделие помещают в сосуд с подсолнечным маслом минут на пять. После чего его извлекают из сосуда и дают просохнуть.

  Закон Гука. Пластичность . Упругость. Хрупкость

В промышленных условиях пользуются графитовой смазкой. Обработанная средством свинцовая поверхность долгое время сохраняет блестящий вид.

Переплавка в кустарных условиях

• Свинец, температура плавления которого низкая, позволяет его использование для литья разнообразных поделок, грузил для рыбалки в домашних условиях. Формировать расплав несложно, но при этом необходимо соблюдать элементарную безопасность и внимательность.
• Плавку металла следует проводить в хорошо проветриваемом помещении. Источником тепла можно выбрать ручную горелку, а в качестве сосуда использовать емкость из более прочного и устойчивого к нагреванию металла.
• Поместив материал в емкость для нагревания, включить источник тепла на максимальную мощность и направить температурный поток ближе к расплавляемому материалу. Для перевода в жидкость значительного количества сырья потребуется некоторое время.
• После выключения горелки расплавленный материал можно заливать в подготовленную форму для литья. Надев специальные рукавицы, аккуратно взять емкость с жидкостью, слегка вращая для предотвращения образования пузырей.
• Заливать металл в форму нужно на расстоянии, чтобы не обжечь открытые части тела горячими испарениями свинца. После заливки форму оставить остывать до безопасной температуры.
• Пролитый расплав можно легко механически удалить с поверхности с помощью отвертки или долота и использовать его при следующей плавке.
• Материал хорошо смешивается с другими металлами, что влияет на состав и качество отливки. При работе необходимо использовать спецодежду и плотные рукавицы для защиты кожи рук от попадания металлической пыли.
• Перед заливкой нужно удостовериться, что форма абсолютно сухая. При наличии влаги может произойти мгновенное ее испарение, что повлечет за собой попадание расплава на тело.