Четвертая глава

ПЛАВКА METAЛЛОB Плавка более или менее значительнык количеств золота и серебра производится или в обыкновенных кузнечных горнах, или в особых плавильных горнах, или, наконец, в газовых печах. Плавка малых количеств золота и серебра (например, несколько золотников) производится на куске древесного угля с помощью паяльной трубки. Для получения высокого жара в горнах употребляется древесный уголь или еще лучше - смесь угля с коксом. Газовые печи имеются в продаже; они очень удобны для плавки, но могут быть применяемы только там, где проведен газ. Мы ограничимся здесь описанием устройства неподвижного самодувного горна и Зефштремского горна с дутьем. На фиг. 1, таблицы 1 показан вертикальный разрез самодувного горна: А - рабочее пространство, куда засыпается уголь и ставится тигель с металлом, оно делается квадратного или круглого сечения, к - чугунные колосники, Б - зольник, В - боровок, Д - дымовая труба, К - крышка, которою закрывается рабочее пространство горна (она показана отдельно), крышка состоит из железной рамы, выложенной снизу огнеупорным кирпичом; она на шарнире может подниматься и опускаться с помощью блока, М - фундамент. Внутренние стенки рабочего пространства и боровка выкладываются из огнеупорного кирпича. Чтобы управлять тягой воздуха, в боровке или в дымовой трубе устраивают заслонку, а зольник снабжают дверкою. Размеры горна зависят от количества металла, которое желают расплавлять в один прием. Задаются наибольшим количеством проплавляемого металла и определяют, какой величины потребуется для этого тигель, а по размерам тигля уже определяют размеры горна. Поперечные размеры рабочего пространства должны быть по крайней мере в два раза более диаметра тигля, чтобы тигель был окружен достаточной толщины слоем угля; но слишком широким рабочее пространство не следует делать, так как в этом случае много угля будет сгорать непроизводительно. Поперечное сечение боровка и трубы делается равным половине сечения рабочего пространства, дверцы зольника такого же размера. Вновь выложенный горн должно сначала хорошо просушить и только потом можно нагревать его до красного каления; если горн недостаточно просушен, то при сильном нагревании он легко может дать трещины. В самодувном горне сильнейший жар получается не непосредственно у самых колосников, а несколько выше, а именно: на высоте около двух вершков над колосниками. Поэтому тигли никогда не следует ставить прямо на колосники, а на подставку из огнеупорного кирпича. Задувают горн сначала древесными углями, а когда последние раскалятся, забрасывают кокс. Самодувные горны делаются иногда с боковым отверстием для вставки тиглей; в таком случае сверху рабочее пространство закрывается сводом. В самодувном горне легко плавятся: золото, серебро, медь и другие металлы; но не удается сплавить трудноплавкие металлы, каковы: платина, никель, железо; для последней цели применяются горны с дутьем, в которых развивается более сильный жар, чем в самодувном горне. Здесь мы опишем только горн Зефштрема (фиг. 2 - разрез вертикальный; фиг. 3 - разрез горизонтальный, табл. I). Он состоит из двух цилиндров а и б (из котельного железа), вставленных один в другой и наглухо между собою соединенных; внутренний цилиндр выложен внутри огнеупорным кирпичом (из смеси 1 ч. огнеупорной глины с 3 - 4 ч. толченого кварца). В пространстве между двумя цилиндрами В притекает по трубке m воздух, нагревающийся здесь и входящий в горн по 8 фурмам Ф (конические трубки из листового железа). Тигель ставится на подставку из огнеупорной глины и обсыпается кругом древесными углями или смесью углей с коксом. В этом горне хорошо плавится железо, никель, сталь и сплавы их с золотом и серебром; но платину трудно расплавить; для плавки платины лучше применять печи Сен-Клер-Девиля, в которых пользуются пламенем гремучего газа (смесь газов водорода и кислорода). Металл, подлежащий плавке, помещается в тигель. В продаже имеются глиняные, графитовые и известковые тигли. Хороший тигель не должен иметь никаких трещин, равным образом не должен давать трещин при накаливании в жару. Во всяком случае новый тигель не следует сразу ставить в сильный жар, а должно предварительно его постепенно прокалить, и если при этом он не даст трещин, то может быть подвергаем более или менее скорым и сильным накаливаниям. Графитовые тигли обыкновенно применяются для переплавки золота или серебра в слитки (например, для плавки лома золота или серебра) и для плавки золота и серебра с другими металлами для получения лигированных слитков; для последней цели графитовые тигли особенно пригодны, так как стенки их гладки и потому металлические частицы при отливке не задерживаются на них. Глиняные тигли обыкновенно применяют в тех случаях, когда плавка производится с целью очистки золота или серебра от вредных примесей, так как при этом металл плавится с селитрой, а последняя сильно разъедает стенки у графитовых тиглей. При переплавке жидкий металл выливается из тигля в изложницу и тигель может снова служить; хороший графитовый тигель может перенести около 10 плавок. При очисти- тельной плавке металл не выливается из тигля, а последний охлаждают и затем разбивают, при этом наверху окажется хрупкий шлак, а на дне тигля - металл; шлак удаляется простым отбиванием. Таким образом, глиняные тигли обыкновенно служат только на одну плавку. Известковые тигли применяются для плавки платины, как более огнестойкие. Плавку незначительных количеств золота и серебра производят на куске древесного угля; для этого берут плотный уголь (лучше липовый), вырезают в нем углубление и прокаливают с помощью паяльной трубки; прокаливание делается, чтобы очистить уголь от серы, которая в незначительном количестве всегда входит в состав угля, а также чтобы убедиться, что уголь не растрескивается при прокаливании. В углубление помещают металл и затем уголь накрывают другим углем (крышкой), последнему придают такую форму, чтобы он с передней стороны, откуда будет производиться дутье паяльной трубкой, не закрывал собою металл. Верхний уголь не допускает притока холодного воздуха к металлу, и, кроме того, он накаливается одновременно с нижним углем, благодаря чему развивается сильный жар. Нижний уголь часто обмазывают толстым слоем глины, чтобы предохранить его от растрескивания. Что касается паяльной трубки и ламп, применяемых для плавки на угле, то они описаны ниже в главе "Паяние".