Если Вы думаете, что в домашних условиях сталелитейное производство не возможно, то Вы крепко ошибаетесь. Любая техническая задача всегда имеет множество вариантов решений. А значит всегда можно найти приемлемый вариант решения для любых условий.
Для литья стальных (железных, чугунных) изделий не обязательно наличие сталеплавильных или доменных печей, все можно сделать намного проще, например, с помощью термитной реакции. Термитное литье и сварка в 20-40 годах двадцатого века были довольно распространенным занятием. Была даже профессия ,,Термист''. Для ремонта и сварки крупногабаритной техники, для получения отливок-заготовок и изготовления изделий методом точного литья под давлением. Кстати, в романе ,,Щит и меч'' советский разведчик Иоган Вайс имел, заодно с другими профессиями: шофер, яхтсмен (подрывник, террорист, диверсант) еще и профессию термист. В романе сказано, что он довольно часто применял свои навыки именно в этой профессии при ремонте немецкой автотехники.
Но в самых свободных странах: ,,Где так вольно дышит человек...'' сразу после запрещения особо больших (или только особо толстых?) кухонных ножей и детских рогаток, заодно (на всякий случай) забыли и о способах применения пиротехники в мирных целях. Поэтому термитное литье и сварка не наиновейшее откровение свыше, а лишь хорошо забытое старое. С традициями и отработанной до мелочей техникой безопасности.
Термиты это механические порошкообразные смеси окислов металлов с алюминиевыми или магниевыми опилками. При поджигании смеси алюминий (магний) сгорают и заодно отнимают кислород у окиси металла. Каждая термитная смесь, а их великое множество, имеет свои особенности и поэтому, не получив соответствующего образования, экспериментировать с самодельными, термитными смесями не стоит. Может закончиться очень плачевно, где выжженные глаза и оторванные руки покажутся наилучшим вариантом из всего списка возможного. Поэтому изучим только две термитные смеси на основе окиси железа с алюминием или магнием.
Железоалюминиевый термит это порошкообразная смесь алюминиевых опилок (22 процента) с железной окалиной (78 процентов по весу).
Подожженная смесь сгорает о формуле:
Fe2O3 +2Al=Al2O3+2Fe+18500кал
В результате реакции выделяется расплавленное железо, окись алюминия и теплота.
Выделившейся теплоты от сгорания термита хватает, чтоб расплавить еще процентов тридцать, сорок порошкообразного железа в смеси. Но обычно, более десяти процентов добавок не делают. Вот эти-то добавки и позволяют получать расплавленный металл с любыми, заранее задуманными свойствами. В простейшем варианте для увеличения выхода расплавленного металла, добавляют железные опилки.
ВСЕ КОМПОНЕНТЫ СМЕСЕЙ ДОЛЖНЫ БЫТЬ НЕ МЕНЕЕ (И НЕ БОЛЕЕ) 0,5 мм В ДИАМЕТРЕ И ХОРОШО ВЫСУШЕНЫ. НАЛИЧИЕ СЛЕДОВ ПЫЛИ И ВЛАГИ В СМЕСЯХ ЗАПРЕЩЕНО И ОПАСНО ПОСЛЕДСТВИЯМИ!
Если запомнили основные законы по технике безопасности, то идем дальше.
Смеси приготовленные с соблюдением ТБ перемешивают до однородного состояния и либо хранят в виде порошка, либо прессуют в брикеты с добавлением цементатора или без. В простейшем варианте добавляют в смесь ацетоновую краску (лак). Это и будет цементатор, но не более пяти процентов по весу и хорошо перемешав смесь, засыпают ее в формы. Краска (лак) высохнув, сделает брикет достаточно прочным для удобства транспортировки и хранения.
Формы для литья стали делают из глины или литейных смесей для стали. Литье под давлением из стали ничем не отличается от вышеописанного литья других металлов. Перед литьем формы прогревают до 800 градусов (до начала свечения) или по рекомендациям к литейным смесям.
Сварку термитными смесями делают либо, заливая расплавленный метал в стык между свариваемыми деталями, в специальной форме, либо специально изготовленными термитными карандашами-электродами.
Термитный карандаш-электрод изготовлен достаточно просто: налепляется (маканием, в форме) на отрезок стальной проволоки термитная смесь (с цементатором) и после сушки изделие готово к применению. Термитным карандашом-электродом длиной, примерно, в тридцать сантиметров можно сделать до 8-10 прихваток. Такой карандаш может выручить ремонтника в полевых условиях, не надо привозить агрегаты газо-электро сварки. Но если такой карандаш зажечь, то потушить его для повторного применения уже не удастся.
Термитные смеси поджечь тоже сложно. Температура вспышки порядка полутора тысячи градусов. Можно термитные смеси поджечь магниевой стружкой. Это ,,немного'' неудобно, зато наверняка. Вообще-то термитные карандаши (и смеси) поджигают так называемыми ступенчатыми запалами, где первая ступень поджигается от спички, а затем каждая новая ступень поднимает температуту. И так до температуры пригодной для надежного поджигания основной смеси (карандаша). Но подобные рецепты требуют написания множества химических формул, методик расчетов и прочего, что на художественных и литературных сайтах сделать сложно.
Для тех кто особо заинтересовался применением пиротехники в мирных целях, посоветую пройти специальные и углубленные курсы по изучению химии и физики горения, а также грамотного составления пиротехнических смесей ( и для ступенчатых запалов тоже).
Если представить себе, схематично, горение железо-алюминиевого термитного кубика, то это будет выглядеть примерно так: Кубик вспыхнув, сгорая начнет растекаться по поверхности. Точно такой же кубик из железо-магниевого термита сгорит, а форма кубика останется без изменения. Смесь не растекаясь спечется в в единое целое. Этим пользуются при сварке стальных проводов или проволоки в стык. Железо-магниевую термитную шашку делают в виде цилиндра с отверстием по оси. С двух сторон в шашку вставляют провода и шашку поджигают. Температуры горения шашки достаточно чтоб расплавить и приварить друг к другу провода. Затем сгоревшую шашку разбивают, чтоб не мешала.
Формулу реакции железо-магниевого термита и весовое соотношение компонентов, надеюсь, теперь Вы уже напишите и вычислите самостоятельно.
Забыл еще сказать, что работать с зажженными термитами надо в маске сварщика, иначе ,,зайчиков'' нахватаетесь.