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".