Горн для кузни своими руками

Я увлекаюсь кузнечным делом и уже долгое время хотел привнести его частичку в свой пригородный гараж. После просмотра нескольких тематических видео я понял, что нужно делать, но не нашел никаких пошаговых инструкций на эту тему, поэтому решил записать для вас как сделать кузнечный горн своими руками.

Время сборки мини горна своими руками от начала до конца — около часа с половиной.

Горн для кузни своими руками

Шаг 1: Сбор необходимых вещей

Горн для кузни своими руками Горн для кузни своими руками

  • Жестяная банка
  • Деревянный брусок
  • Соединитель для труб — 1.5 * 5 см
  • Два Г-образных кронштейна
  • Два винта по дереву, чтобы закрепить кронштейны на деревянном бруске
  • Пара небольших металлических винтов с шайбами и гайками, чтобы закрепить банку на кронштейнах
  • Песок
  • Гипса
  • Большой мешок для смешивания гипсы и песка
  • Обычная пропановая горелка с насадкой для спиралевидного потока газа
  • Вода
  • Защитные очки
  • Огнетушитель — на всякий случай

Шаг 2: Подготавливаем банку

Горн для кузни своими руками

Просверлите два отверстия на расстоянии примерно 1,5 см от каждого края банки.

На противоположной от отверстий стороне, примерно на расстоянии 2-3 см от задней части банки, просверлите отверстие в 1,5 см для соединителя для труб, под небольшим нисходящим углом.

Шаг 3: Прикрутите кронштейны к деревянному бруску

Горн для кузни своими руками

Замерьте расстояние между отверстиями в банке и соответственно ему прикрутите кронштейны к дереву.

Шаг 4: Закрепите банку на кронштейны

Горн для кузни своими руками

При помощи винтов с шайбами и гайками накрепко закрепите банку на кронштейнах.

Шаг 5: Проденьте в банку соединитель для труб

Горн для кузни своими руками

Просто вкрутите его внутрь, всё должно смотреться как на фото: ссылка. Постарайтесь продумать положение трубки так, чтобы, когда через неё начнёт поступать огонь горелки, он не упирался в стенки сосуда, а плавно выходил из трубки и закручивался в банке — это позволит повысить эффективность плавильной установки.

Шаг 6: Создаём жаропрочный наполнитель

Горн для кузни своими руками Горн для кузни своими руками Горн для кузни своими руками

Смешайте в равных пропорциях гипсу и песок, добавьте воды столько, чтобы добиться консистенции влажной глины. Мы использовали пластиковую кружку на 350 мл и по нашему опыту для большой жестяной банки советуем смешать по 3 кружки песка и гипсы и добавить в смесь 1 — 1.5 кружки воды.

Нужно работать очень быстро, так как смесь начинает мгновенно схватываться и твердеть.

Плотно набейте банку на 34 её объема, а затем проделайте посередине отверстие радиусом около 4 см (например, при помощи ложки), оставляя стенки толщиной около 2 см. Выберите более широкую полость у задней (нижней) части банки, чтобы создать лучшую зону удержания тепла.

При помощи задней части ложки или другого тонкого предмета очистите торчащий соединитель для труб от смеси песка и гипсы. Очистите все поверхности при помощи влажной салфетки и дайте смеси постоять около 30 минут.

Позже я придумал, что можно было набить соединитель для труб бумагой, а для создания отверстия в банке использовать трубку из-под туалетной бумаги и набить жаропрочную смесь вокруг неё, а затем вся бумага просто сгорит при первом прокаливании.

Шаг 7: Включаем горелку, прожигаем самодельный газовый кузнечный горн

Вставьте сопло пропановой горелки в соединитель для труб и зажгите горелку. Если воздушные отверстия на сопле горелки находятся вблизи от кончика сопла, убедитесь, что они не перекрываются.

Ваша маленькая кузница для ковки должна прогреваться примерно 10 минут или около того, чтобы последняя влага испарилась из огнестойкой подкладки, а затем вы увидите классическое красное свечение хорошей раскалённой кузницы.

Шаг 8: Раскаляйте!

  • Теперь вы можете приступить к небольшим кузнечным проектам и работе со стеклом.
  • Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Кузнечный горн в кустарных условиях способен дать температуру до 1200 градусов, чего вполне достаточно для ковки стали.

Однако, насколько сложно его изготовить и что нужно знать о требованиях к очагу? Как сделать простейший кузнечный горн своими руками и какие типы печей можно собрать в своей мастерской? Об этом далее в материале нашей статьи.

Типы кузнечных горнов

Еще 100-120 лет назад основным видом топлива был каменный уголь, на нем работало все основное производственное оборудование, в том числе и кузнечные горны. Сегодня разнообразие топлива позволяет сделать различные виды печей, вплоть чуть не «карманного» формата, но вполне эффективные и работоспособные.

К примеру, в представленном видеоматериале самодельный горн для ковки, сделанный из консервной банки и небольшой газовой горелки.

В зависимости от типа используемого топлива и особенностей конструкции выделяют следующие типы кузнечных очагов.

  • Газовые, жидко- и твердотопливные.
  • С открытым и закрытым очагом.
  • Переносные и стационарные.

Какой из этих видов выбрать и сделать, будет зависеть от планируемых работ и размеров обрабатываемых заготовок.

Как сделать газовый горн

Несмотря на проверенные временем твердотопливные типы очагов, газовые аналоги имеют намного больше преимуществ.

Читать также:  Краскопульт для покраски авто своими руками

Главные положительные моменты — экономичный расход топлива, равномерный нагрев заготовки, на разогреваемом металле не скапливается сера, более высокое полезное действие.

Как сделать газовый кузнечный горн своими руками и что для этого нужно?

Обычно любое устройство самодельной кузнечной печи каждый мастер делает под себя и свои личные предпочтения. Но основная концепция конструкции одна. Устройство кузнечного горна на газовом топливе состоит из двух частей: печи и газовой горелки.

Неплохое устройство можно собрать, руководствуясь этим видео:

  • Для такой конструкции потребуется металлическая емкость: бочонок, ведро или что-то подобное.
  • Сбоку коронкой нужно сделать отверстие под систему подачи газа в очаг.
  • Саму горелку можно собрать из элементов труб и муфт.
  • Для ножек, на которых будет стоять такой горн, нужно просверлить отверстия в нижней части емкости и использовать крепления из длинных болтов и гаек.
  • Футеровка очага изготавливается засыпкой алебастра с добавлением воды и песка. При этом нужно сформировать внутренние стенки. Как кожух можно использовать керамическую трубу (как на видео) или сформировать очаг, используя подходящую по размеру бутылку.
  • Когда футеровка будет готова, нужно просверлить отверстие под подачу газа.

Преимущество такой конструкции в ее компактности, мобильности, а, главное — можно регулировать температуру нагрева заготовки (различные стали имеют разную ковочную температуру).

Также газовый тип горна можно собрать из кирпича. Для этого нужно приобрести огнеупорный вид этого стенового материала. Для его скрепления между собой лучше применять глину.

Для подачи газа в кирпичной конструкции высверливают отверстие под имеющуюся горелку.

Важно! При использовании газового горна в мастерской должна быть мощная принудительная вентиляция для удаления продуктов горения!

Как топливо можно использовать обычный бытовой газ, который продается в баллонах и стоит относительно дешево. И главное, его запас можно пополнять на любой станции заправки!

Такой самодельный кузнечный горн, работающий на пропане, позволяет нагревать многие марки стали до требуемой температуры.

Изготовление твердотопливного горна

Горение твердого топлива само по себе не может дать нужную температуру, поэтому для ее повышения такие конструкции должны иметь дополнительно систему подачи воздуха. Устройство самой печи так же будет зависеть от личных предпочтений и размеров обрабатываемых заготовок.

  1. В старых мастерских ранее для этого использовали меха, качая которые создавали мощную струю воздуха, подающуюся в очаг.
  2. Как собрать такой твердотопливный кузнечный горн?

Самая простая конструкция — открытая сверху печь, установленная на улице. Ее преимущество в том, что не нужно заморачиваться обустройством мощной вентиляции.

  • Изначально заливается бетонное основание, желательно с армированием.
  • На нем изначально собирают основание, используя обычный стеновой кирпич. Такой стол может быть любой удобной высоты. При этом нужно в одной из стенок оставить отверстие. Так называемое поддувало. В итоге должен получиться квадрат или прямоугольник.
  • Следующий шаг сборка собственно нижней поверхности печи (под). Ее собирают из огнеупорного кирпича, который укладывают на основания, например, со стальных уголков.
  • По центру будущего очага оставляют отверстие под колосник. Для изготовления этого элемента используют термостойкий материал. Отлично подойдет чугунная плита от старой печи. В ней нужно просверлить предварительно отверстия.
  • Когда колосник установлен, складывают стенки с того же огнеупорного кирпича.
  • В одной из стен делают отверстие под систему подачи воздуха. Его можно высверлить, используя дрель и алмазную коронку. Или же заранее оставить при кладке.
  • Если собирают верх, то придется сложить и дымоход, иначе в закрытой печи, да еще и в помещении, не будет тяги.

Когда работы окончены, монтируют систему подачи воздуха. Здесь можно установить электрический вентилятор в трубе. Или же сконструировать кузнечные меха, как показано на видео:

Такое простейшее устройство вполне подойдет для ковки своими руками. Несмотря на примитивную конструкцию, такими печами пользовались на протяжении сотен лет, хотя имеются и недостатки.

Читайте также:  Термитный карандаш своими руками

Главный недостаток — это сложности в контролировании процесса и неравномерности нагревания заготовок. Также довольно низкое полезное действие в сравнении с газом и более высокий расход топлива.

Жидкостные устройства

Можно обустроить кузнечный горн и на жидком топливе, используя в качестве последнего отработку, солярку или мазут.

Сложность заключается в подаче нужного количества топлива в камеру сгорания.

Собирая такую печь, монтируют бак для горючего и систему его подачи в очаг — форсунку. Главная проблема заключается в том, чтобы топливо распрыскивалось в мелкую пыль, тогда система будет эффективной.

Некоторые специалисты рекомендуют для этого использовать топливный тракторный насос.

Для более высокой температуры потребуется обустроить и подачу воздуха. Лучше всего использовать электрический вентилятор.

Однако кузнечная печь на жидком топливе довольно сложная в обслуживании и сборке. Намного проще собрать газовый аналог, да и топливо обойдется намного дешевле, а потребуется его меньше. Но некоторые мастера собирают такие печи и используют для своей кузни.

Решая, какой из типов горна собрать своими руками, нужно руководствоваться потребностями и планируемыми видами работ. Кованые ножи не требуют больших размеров очага и, если будут создаваться такие небольшие поковки, не стоит собирать большую стационарную конструкцию. Намного проще сделать небольшой переносной тип печи, желательно на газу.

Конечно, при запланированном производстве более массивных изделий лучше всего делать стационарный кирпичный горн с мощным поддувалом и вытяжкой.

Читать также:  Насадка для дрели для вырезания круглых отверстий

Также немаловажным моментом будет выбор топлива. Газ более дешевый и простой вариант, уголь (древесный или каменный) несколько сложнее в использовании и его нужно большее количество в пересчете на массу заготовки. Что выбрать — зависит от Вашего предпочтения и доступа к запасам горючего.

Для того, чтобы принять участие в обсуждении данного материала, перейдите к м этой статьи. Оставьте свои замечания, подкрепленные опытом сборки и использования различных конструкций кузнечных горнов.

Кузнечный горн — это оборудование, позволяющее разогреть металл до температуры 1200 градусов. Его размеры имеют большой разбег. Некоторые габаритные, стационарные, иные маленькие, переносные.

Изготовить кузнечный горн своими руками можно любой конструкции, который будет работать как на твердом топливе, так и на газообразном.

Устройство и принцип действия

Для того чтобы понять, как сделать горн своими руками, нужно разобраться в его конструкции. В основе физических процессов лежит соединение углерода с кислородом. Иными словами, идет процесс горения углерода с высвобождением тепла.

Чтобы не произошло полного сгорания металла, количество кислорода подается не в полном количестве. Это регулируется дутьем воздуха. Передерживать заготовку в горне тоже не следует. Металл пересушится и станет твердым, но хрупким. Классический пример — чугун.

  • Самодельный горн для ковки состоит из деталей:
  1. Стол, изготовленный из огнеупоров.
  2. Топливник или очаг, имеющий колосниковую решетку.
  3. Камера воздушная.
  4. Дренаж воздушный.
  5. Воздуховод подающий.
  6. Вентиль воздушный.
  7. Камера.
  8. Окно, через которые подаются заготовки.
  9. Зонт.
  10. Дымоход.
  11. Горнило.
  12. Ванна для закалки.
  13. Газовоздушная камера.

Рисунок 1: Чертеж кузнечного горна

Для футеровки стола своими руками используется огнеупорный кирпич. Основу горна составляет форма, которая включает в себя топливник, колосники и воздушную камеру.

При помощи воздушного дренажа идет регулировка дутья. Дымоход предназначен для отвода скопившихся газов. Не всегда необходима закалочная камера.

Она требуется в случае ковки булатной стали, чтобы изделие прошло необходимую термическую обработку.

Горнило — место, где выдерживается максимальная температура. В домашних условиях сложено оно из шамотных кирпичей.

Самодельный и мобильный угольный кузнечный горн — САМОДЕЛКИН ДРУГ

Уважаемые посетители сайта “Самоделкин друг” из представленного материала вы узнаете, как самостоятельно сделать мобильный кузнечный угольный горн своими руками.. Кузнечный горн предназначен для нагрева металла, чтобы он принял пластичное податливое для последующей ковки состояние.

В данном случае представлен горн угольного типа, тоесть главным видом топлива является древесный либо каменный уголь.

В качестве основания сварена станина из профиля квадратного сечения, ножки имеют поворотные колесики с тормозами, что позволяет перемещать кузнечный горн по мастерской или же гаражу непосредственно во время его работы.

Рабочая зона под очаг с углем сделана в форме трапеции, так же установлен колосник, поддувало и зольник с удобной педалькой сброса золы (см фото ниже) Рабочая зона зацементирована огнеупорным цементом, сделано это во избежание перегрева листового металла из которого сделан сам горн.

Нагнетание воздуха жерло горна осуществляется при помощи системы соединенных между собой нержавеющих труб и улитки с электродвигателем, который собственно и нагнетает воздух вращением лопастей крыльчатки установленной в алюминиевой улитке. Раздобыть такую штуку довольно просто, автомобили оснащаются  аналогичными, на крайний случай можно просто подсоединить обычный фен для волос.

И так, давайте рассмотрим, как устроен мобильный кузнечный горн.

Материалы

  1. листовой металл 2-3 мм
  2. профиль квадратного сечения
  3. огнеупорный цемент
  4. улитка (для нагнетания воздуха)
  5. болты, гайки
  6. поворотные колеса 4 шт
  7. труба под диаметр сопла улитки
  8. переходник

Инструменты

  1. сварочный инвертор
  2. УШМ
  3. дрель
  4. напильник
  5. шпатель
  6. гаечные ключи
  7. измерительный инструмент
  8. струбцины

Пошаговая инструкция по изготовлению мобильного угольного кузнечного горна своими руками. Горн для кузни своими руками Для начала понадобиться лист стали толщиной не менее 2-3 ммГорн для кузни своими руками Улитка для нагнетания воздуха в жерло горна.Горн для кузни своими руками Металлический профиль.Горн для кузни своими руками Поворотные колеса 4 шт.Горн для кузни своими руками  Огнеупорный цемент.Горн для кузни своими руками  Инструменты и приспособления.Горн для кузни своими руками Горн для кузни своими руками  Разметка.Горн для кузни своими руками  Металл резать можно как УШМ, так и лобзиком с полотном по металлу.  Предварительно место спила смазать машинным маслом.  Изготовление трапеции жерла горна.   Подсоединения воздуховодной системы.  Установка поворотных колес.  Огнеупорная шпаклевка.   Излишки после застывания убираются при помощи УШМ.  Дополнительно изготавливается окно для удаления золы.  Педаль.  Педальку привариваем к люку.  Вот так она выглядит.  в открытом положении.  Устанавливается улитка.  Далее происходит цементирование рабочей зоны горна огнеупорным цементом.  Вот такой мобильный кузнечный горн получился.

Самые популярные виды горнов для ковки

Ковка металлов известна человечеству многие тысячелетия. За это время появилось современное оборудование, которое позволяет заниматься серийным производством металлических изделий без усилий человека.

Однако технологии ручной обработки применяется до сих пор. Горн для ковки считается обязательным элементом мастерской, который используется для нагревания, изменения формы, дальнейшей работы с заготовками.

Горн для кузни своими рукамиГорн для ковки

Устройство и принцип действия

Чтобы понять, как собрать самодельную конструкцию для разогрева металлических деталей, нужно знать устройство кузнечного горна, принцип работы. Оборудование состоит из следующих элементов:

  1. Основание из металла. Должно быть устойчивым, чтобы оборудование не опрокинулось во время работы.
  2. Очаг и рабочий стол, изготовленные из шамотных кирпичей. На очаге закрепляется колосник.
  3. Крышка, стенки. Выкладываются из того же материала, что и очаг.
  4. Дымоход для отвода продуктов горения топлива.
  5. Вентилятор, система для подачи воздуха.
  6. Зонт — деталь для улучшения тяги.
  7. Фурма — связывающий элемент, через который воздух подаётся от вентилятора на колосник.
  8. Отверстие для подачи заготовок с закрывающейся дверцей.

Можно сделать конструкцию с естественной подачей воздуха или установить на горн электрический нагнетатель. Второй вариант считается более результативным. Он позволяет достигать высоких температура за короткий промежуток времени независимо от окружающих факторов.

Нельзя забывать про особенности бытового кузнечного горна. Принцип его работы заключается в том, что очаг засыпается горючим топливом, которое нужно поджечь. Затем следует дождаться повышения температуры до нужного уровня.

С помощью кузнечных щипцов поместить заготовку на рабочую зону. Она должна разогреться до требуемого состояния. Дальше кузнец вытаскивает деталь, продолжает работу на наковальне.

Работая с горном нельзя забывать про использование качественного древесного угля. Лучше использовать кокс.

Разновидности конструкций

Кузнечные горны разделяются по разным факторам. Если говорить о конструкции, можно выделить две группы:

  1. Открытые модели. Позволяют оценивать состояние заготовки с разных сторон.
  2. Закрытые модели. Преимущество перед открытыми конструкциями — возможность достигнуть более высоких температур.

Разделение по конструктивным особенностям касается размера рабочей поверхности.

Стационарные горны разделяются по типу используемого топлива:

  1. Оборудование, работающее на твердом топливе.
  2. Модели, использующие жидкое топливо — мазут.
  3. Газовые горны.

Назначение горна

Кузнечное дело популярно до сих пор, хоть оно считается устаревшей технологией. Основными элементами любой кузнечной мастерской являются наковальня, горн, рабочий стол.

Оборудование для разогревания металла должно быть обязательно. Металлические изделия без термообработки прочные, сложно поддаются обработке. Кузнец разогревает заготовку для того чтобы с ней было проще работать.

Нагретый металл легко поддаётся механическим нагрузкам.

Горн для кузни своими рукамиНагрев металла

Принципы выбора

Выбирая покупное оборудование для кузнечной мастерской, нужно учитывать ряд факторов:

  1. Размер нагреваемой поверхности. От этого будет зависеть возможный размер обрабатываемых заготовок.
  2. Тип используемого топлива. Нужно учитывать особенности расходного материала.
  3. Вариант подачи воздуха. Оборудование с электрическим компрессором позволяет работать быстрее, продуктивнее.
  4. Габариты горна.
Читайте также:  Протяжные станки: принцип работы, технические характеристики

Нужно помнить о надёжности вывода продуктов горения из конструкции. Для этого требуется проверить дымоход, отверстия, создающие тягу.

Этапы изготовления самодельного горна

Изготовление кузнечного горна для ковки своими руками представляет собой поэтапный процесс. Для изготовления оборудования необходимо подготовить расходные материалы:

  • толстые листы жаропрочной стали;
  • огнеупорную глину для внешней обмазки конструкции;
  • шамотные кирпичи;
  • металлические уголки, швеллера;
  • металлическую трубу для дымохода;
  • решётку из металла, которая выполняет роль колосника;
  • строительный песок;
  • металлическую дверцу с петлями;
  • старый пылесос для создания воздушного потока.

Если нагревательное устройство будет работать на мазуте, нужно продумать систему подачи горючей смеси. Этапы изготовления самодельного нагревательного устройства:

  1. Нарисовать чертёж с точными размерами, отмеченным отверстиями.
  2. Из металлических швеллеров собрать опорную конструкцию. Для соединения отдельных элементов нужно использовать сварочный аппарат. Швы зачищаются, покрываются антикоррозийным покрытием.
  3. Собрать камеру с дверцей для засыпки твердого топлива. Через неё должен подаваться воздух, чтобы угли давали жар. Установить колосник.
  4. Из шамотного кирпича сложить камеру для нагревания заготовок. На верхней части сделать отверстие, закрепить трубку дымохода.
  5. Подключить к системе подачи воздуха старый пылесос, который может работать на выдув. Установить дверцу на окно, используемое для подачи заготовок.
  6. Огнеупорной глиной обмазать кирпичи снаружи, чтобы тепло задерживалось в камере нагревания.

После сборки конструкции нужно проверить её на работоспособность. Для этого требуется провести пробный запуск, разжечь очаг.

Горн для кузни своими рукамиГорн своими руками

Особенности работы с горном

Чтобы не сталкиваться с трудностями при работе с самодельным нагревательным оборудованием, нужно учитывать ряд особенностей:

  1. Всегда очищать колосник, емкость для пепла от отходов, образовавшихся после работы.
  2. Разжигать уголь, используя ветошь. Её нужно заранее промочить легковоспламеняющейся жидкостью.
  3. Топливо досыпать небольшими порциями при прогорании основной партии.
  4. Когда топливо прогорает, нужно включать подачу воздуха на максимум.
  5. Корка, образующаяся на поверхности угля, свидетельствует о том, что можно начинать процедуру нагрева заготовки.
  6. Дополнительная вытяжка, установленная над оборудованием, увеличивает тягу.
  7. Дальнейшую обработку после нагревания проводят с помощью кузнечного молота на наковальне. Молоток должен весить не более 1000 грамм.

Уголь и кокс можно купить в специализированных магазинах. Они позволяют добиться оптимальных температур ковки за короткий промежуток времени.

Горн для ковки должен быть в любой кузнечной мастерской. С его помощью разогреваются металлические заготовки. Чтобы не тратить деньги на покупную модель, можно собрать оборудование самостоятельно. Для этого нужно составить чертёж, подготовить материалы, собрать их воедино. Провести проверку, выявить недочёты, исправить ошибки.

( 1 оценка, среднее 1 из 5 )Горн для кузни своими руками

Кузнечный горн своими руками, как сделать горн для ковки

Чтобы пользоваться кузнечным горном традиционной конструкции, нужно быть достаточно сведущим и умелым мастером, особенно по части выбора топлива, о чем ниже будет сказано подробнее. Немалого опыта требует и основа очага горна – фурма – и устройство наддува.

Использование для нагрева природного газа хотя и не позволяет выковать в домашней кузне дамасский клинок или индийский булат вуц, как классический угольный горн, но существенно упрощает конструкцию: газовый горн можно собрать за полчаса-час из 6 шамотных кирпичей и нескольких обрезков стали, а температура и качество нагрева будут достаточны для столь популярной сейчас мелкой художественной ковки или плавки цветных металлов и сплавов под литье.

Устройство горна

Классический производственный горн устроен следующим образом, см. рис справа:

Устройство кузнечного горна

  Удельная проводимость металлов таблица

  1. стол горна из огнеупорного материала;
  2. топливник (очаг) с колосниковой решеткой;
  3. воздушная камера;
  4. воздушный дренаж;
  5. подающий воздуховод;
  6. воздушный вентиль;
  7. камера (шатер) горна;
  8. окно для подачи длинномерных заготовок;
  9. зонт горна;
  10. дымоход (газоотвод);
  11. съемное горнило;
  12. закалочная ванна (бадья, лохань);
  13. газовоздушная камера.

Принцип действия горна

Чтобы самому сделать горн и успешно им пользоваться, разберемся, как работает горн, что в нем к чему и что в нем можно удешевить и упростить в условиях домашнего использования без ухудшения качества обработки металла.

В основе работы горна лежит химическая реакция горения углерода 2C + O2 = 2CO2 + 188,1 ккал.

По ее энерговыходу (94,05 ккал/моль, т.е. 12 г С, полностью сгорев, дадут 94,05 ккал тепла) видно, что углерод – весьма сильный восстановитель, т.е. жадно соединяется с кислородом.

Это свойство углерода с незапамятных времен используется в металлургии для выплавки железа и других металлов: их руды часто представляют собой соответствующие окислы или их производные соединения. Углерод бесцеремонно обирает себе кислород, и обездоленному металлу не остается ничего иного, кроме как выделиться в свободном виде.

В кузнечном горне восстановительная способность углерода также используется отчасти, как препятствующая окислению заготовки. Попросту, чтобы металл не сгорел.

Но не менее здесь важна высокая теплотворная способность углерода: поддувая в массу топлива достаточно воздуха, чтобы углероду его хватило, можно сжечь его довольно быстро, а большое количество выделившегося тепла и температуру разовьет высокую.

Дутье в горн регулируют таким образом, чтобы кислорода топливу чуть-чуть не хватало, это полностью предотвратит окисление металла.

Однако, если заготовку в горне передержать, то пойдет науглероживание: металл, особенно сталь, станет, как говорят, пересушенным – чрезмерно, непропорционально возрастанию твердости, хрупким.

Пример совершенно пересушенного железа – чугун. В металлургии, чтобы получить из него конструкционную сталь, расплавленный чугун подвергают переделу: в конверторе или иным способом вводят в него кислород, отнимающий лишний углерод.

Строим» газовый горн

Прежде, чем начать сооружать газовый кузнечный горн своими руками, нужно определить параметры пода – его площади.

Для этого существует хитрая формула:

N – производительность горна, которая зависит от напряженности H и площади пода F. Высчитано, что оптимальной поддержки необходимой температуры в горне достаточно скорости подачи газа в промежутке от 1-го до 1,5 м/сек.

Вам известны площадь вашей мастерской и примерное количество кузнечных деталей в килограммах, которое вы планируете производить. С этими данными вы выводите напряженность пода с максимально допустимой верхней границей в 150 кг/м².

Необходимые материалы, которые нужно иметь, чтобы приступить к работе:

  • кирпич огнеупорный типа динас или шамот;
  • пластины толщиной не меньше 5-ти мм из жаростойкой стали;
  • стальной профиль для стоек, рамы и заслонки горна;
  • труба для дымохода и вентиляционного канала из стали;
  • шпатлевка для заделки щелей между кирпичами с жаростойкими свойствами;
  • листовой металл или дополнительный слой огнеупорных кирпичей для футеровки с внешней стороны;
  • горелки от двухконтурных котлов большой мощности;
  • вентилятор;

Газовые кузнечные горны тоже могут быть открытыми. С ним все намного проще, достаточно будет устроить колосники с подачей воздуха для большей эффективности нагрева. Вещества сгорания выводятся в таком случае вентилятором из теплостойкого металла.

  Общие физические и химические свойства металлов

Опорную раму лучше располагать вплотную к одной из стен вашей мастерской. Выбор стены нужно делать с учетом того, что будет нужен дымоход и вентиляционная труба, так что смежные стенки, если таковые есть, лучше не использовать.

Стойки и саму раму лучше сваривать из низколегированной стали по чертежам, которые можно скачать в Интернете. Низколегированная сталь прочна, легкая и, самое главное, устойчива к специфической коррозии высокотемпературного режима. Внешняя футеровка должна быть продумана заранее, чтобы в опорной раме сразу проделать отверстия для ее крепления.

Теперь об огнеупорных кирпичах и кладке. Важно купить настоящие сертифицированные кирпичи типа шамот, изготовленные по ГОСТу 390-79. Если вы приобретете кирпич не по стандарту, вы рискуете тем, что обычные кирпичи начнут у вас плавиться уже при температуре 1000°С.

Второй тип огнеупорных кирпичей – динас. Эти кирпичи дороже, зато устойчивее к высоким температурам: они выдерживают режим с уровнем 1800°С. Они светлее шамотных кирпичей из-за высокой доли в своем составе кремниевых солей.

Если у вас есть возможность, лучше выкладывать горн динасовым кирпичом: кузнечные горны из огнеупорного динасового кирпича долговечнее и выдерживают самые жесткие температурные режимы.

Кирпичи укладывать с раствором из огнеупорной глины с добавкой порошка из шамота и динаса в четкой пропорции 60:40. Дымоход и вентилятор по периметру обрабатывать металлическими уголками.

Важнейший финальный этап – просушка всей конструкции. После нее нужно проверить, как работают вентиляторы для горна кузнечного. И только затем можно будет производить тестовое включение.

На другом топливе

Так работает стародавний угольный горн. Первоначально его топили древесным углем, потом – коксом. То и другое – почти чистый углерод. В принципе горн можно топить и дровами, дав им предварительно прогореть до углей, т.е. до древесного угля; как – посмотрим далее.

Читайте также:  Как сделать ленточный шлифовальный станок своими руками

Устройство горна много упрощается, если на топливо взять очищенный моногаз, пропан или бутан. Они состоят из углерода и водорода, который тоже отличный восстановитель и, соединяясь с кислородом, дает еще больше тепла.

Причем газ можно смешивать с кислородом воздуха заранее, еще в горелке. Как устроены газовые горелки для горна, мы тоже далее разберемся, а пока констатируем факт: газовый горн из кирпича можно собрать на скорую руку, лишь бы горелка была, см. рис.

(Как сделать самому газовый горн, также можно посмотреть на видео в конце раздела).

Однако это касается только чистых моногазов промышленного назначения. Бытовой природный газ, во-первых, состоит из смеси насыщенных и ненасыщенных углеводородов, имеющих для полного сгорания разную потребность в кислороде и разное тепловыделение. Т.е., настроить тут оптимальную подачу воздуха для нагрева металла под качественную закалку или цементирование принципиально невозможно.

Во-вторых, в составе природного газа в ничтожных количествах есть сера, кремний, фосфор. Хотя бы в виде искусственно вводимой в бытовой газ для немедленного обнаружения утечки «отдушки» – меркаптана.

Если фосфор и кремний при точной дозировке еще могут быть полезны (первый – для поверхностного фосфатирования; второй – для улучшения магнитных свойств), то сера – злейший враг стали, начисто убивающий ее эксплуатационную ценность, причем необратимо, для восстановления нужна полная переплавка.

Поэтому бытовой газ как топливо для горна можно использовать, во-первых, только после очистки от серосодержащих соединений.

Простейший, но отнюдь не бесплатный ее способ – пропустить газ из баллона, прежде чем подавать в горелку, через емкость с нафталином. Он до серы охоч не менее, чем углерод до кислорода.

Во-вторых, нагревать в газовом горне только не ответственные и не нагружаемые в дальнейшем детали; скажем, декоративные элементы художественных металлоизделий.

Примечание: в древесине серы тоже хватает с избытком для отравления стали. Но ее и другие, т. наз. легирующие яды, можно выжечь заранее.

Горн кузнечный: газ или уголь?

На вопрос «горн кузнечный: газ или уголь?» можно ответить коротко, что в качестве топлива для кузнечного горна можно применять и газ, и уголь. Важно знать: когда и для каких целей. В нашей статье мы дадим подробные ответы на все вопросы.

Если у вас, уважаемые посетители, возникнут вопросы или появятся предложения, вы можете поделиться ими на полях нашего сайта. Гостям мы всегда рады! Задавайте вопросы, и в кратчайшие сроки мы дадим на них ответы.

  Нанесение краски на алюминиевые изделия в домашних условиях

Чтобы были понятны наши дальнейшие рассуждения, рекомендуем прочитать следующие статьи:

  • «Устройство кузнечного горна»;
  • «Топливо для горна»;
  • «Горн кузнечный»;
  • «Горн на пропане».

В ходе рассказа мы будем на них неоднократно ссылаться.

Нагрев стали

Сталь куют, как все мы знаем, в нагретом до определённой температуры состоянии, так как только разогретый металл становится пластичным и легко поддается деформации. На практике используется следующий интервал температур (начала и конца ковки) для разных марок стали:

  • начало ковки Т = 1100…1300 °С;
  • конец ковки Т = 800…900 °С.

Разброс температур объясняется разным количеством углерода в стали: чем его больше, тем ниже температура начала ковки. Для разогрева металла используются различные виды нагревательного оборудования. Мы будем рассказывать про эксплуатацию самого древнего и простого из них – кузнечного горна.

Две основополагающих конструкции этого оборудования (открытая и закрытая) подробно рассмотрены на нашем сайте , и мы сейчас останавливаться на этом не будем, а перейдём к основному вопросу нашей темы – поговорим о некоторых видах топлива. Для разогрева заготовок в горне применяются самые разные виды топлива.

В нашей статье рассматриваются два самых распространённых: уголь и газ.

Кузнечный горн на угле

  • При ручной ковке металла для его разогрева на угле более всего подходят горны открытого типа , на которых удобно нагревать поковки разной длины, причём, в любой их части (даже в средней).
  • Конструкция горна открытого типа приведена на схеме.
  • Схема горна на угле.
  • 1 – воздушный кран; 2 – брандмауэр; 3 – дымоход; 4 – колпак с откидными шторками; 5 – защитная плита; 6 – промежуток воздушного охлаждения фурмы; 7 – горновое гнездо; 8 – корыто для воды, охлаждающей фурму; 9 – ящик для угля; 10 – стенка; 11 – кирпичный свод; 12 – полость для хранения угля.
  • Рассмотрим последовательность действий при разжигании углём холодного горна и создании рабочей зоны для разогрева металла:
  • горновое гнездо очищаем от шлака и золы;
  • продуваем фурму;
  • насыпаем небольшой слой угля. При этом не забываем оставить отверстие фурмы свободным;
  • добавляем в горновое гнездо на уголь древесную стружку или смоченную керосином тряпку и зажигаем их;
  • сверху добавляем второй слой угля;
  • включаем слабое дутье.

После того, как уголь разгорится, добавляем еще слой угля, и постепенно увеличиваем напор дутья.

В горне происходит спекание угля, и при этом образуется твердая корка. Под ней создаётся высокая температура. Заготовку закапываем в горячие угли и сверху насыпаем следующий слой свежего угля. Спекшийся свод из твердой корки следует всегда поддерживать целым. Это необходимо для сохранения под ним необходимой высокой температуры с наименьшими затратами топлива.

Для осуществления этого необходимо время от времени подсыпать (сверху и с боков) свежий уголь от краев к центру горнового гнезда. При необходимости следует слегка обрызгивать его водой. Если под коркой объём полости становится слишком большой, то её ломают и подгребают свежий уголь. Через некоторое время образуется новый свод.

Заготовки помещаются под корку спёкшегося угля, и начинается их нагрев. Периодически поковки следует поворачивать. Кроме того, следует регулировать подачу воздуха таким образом, что бы поддерживать слегка коптящее и нейтральное пламя. В противном случае возможен перегрев металла со всеми вытекающими последствиями:

Все эти манипуляции следует продолжать до полного разогрева металла.

Кузнечный горн на газе

Все действия по подготовке рабочей зоны в газовом горне заключаются в поджоге газа в горелке и помещении в это пламя поковок. И всё – начинается их прогрев. Для прекращения разогрева металла необходимо перекрыть поступление газа.

Нагреваемый металл находится непосредственно в пламени горелки (смотри указанную выше статью про горн, разогреваемый пропаном).

Поэтому, для изменения температуры нагрева металла, достаточно изменить расход газа (сравните с регулировкой температуры в угольных горнах).

В промышленных кузнечных горнах используют природный моногаз пропан, прошедший очистку в емкостях с нафталином. Это необходимо для того, чтобы связать имеющуюся в газе серу. Она содержится там в очень небольших количествах, но, тем не менее, её контакт со сталью очень опасен.

Газовый горн закрытого типа «BLACKSMITH GOR-1».

В непромышленном оборудовании используется, как правило, смесь пропан-бутан. Применение пропана очень выгодно с экономической точки зрения:

  • с одной стороны, этот газ имеет более низкую, по сравнению с другими видами топлива, стоимость;
  • с другой – горн, работающий на газе, имеет упрощённую конструкцию (например, отсутствует колосник).

Преимущества газового горна очевидны. Но, на поверку, не всё так «красиво». Давайте сравним достоинства и недостатки обоих видов топлива.

Сравнение достоинств и недостатков кузнечных горнов на газе и угле

Сравним достоинства и недостатки горнов на газе и на угле:

  • конструкция газового горна во многом проще аналогичного оборудования на угле;
  • регулировка температуры в газовом горне на много проще, чем в угольном. Она заключается в повороте вентиля на баллоне с пропаном (сравните с целым комплексом мероприятий на угольном оборудовании);
  • газовый горн, благодаря небольшой массе и простоте монтажа-демонтажа, можно считать мобильным;
  • стоимость пропана значительно ниже стоимости угля.

Но, у газового горна есть два глобальных недостатка:

  • невозможность обработки на нём крупногабаритных заготовок;
  • повышенная пожаро- и взрывоопасность.

Такие горны применяются и для обработки не ответственных и не нагружаемых в дальнейшем деталей небольшого размера. В качестве примера можно привести декоративные элементы художественных металлоизделий. Применяя описанное выше газовое оборудование, руки мастера из «твёрдых железок» могут сотворить такое вот чудо!

  Особенности проведения сварки медных труб: виды припоя

Чудо из металла.

Выбирать вам самим, надеемся, что наша статья вам поможет.

Голосование

  1. Если вы уже определились, помогите другим, отметьте свой выбор в опросе ниже (свои варианты пишите в х):
  2. Выбрать где купить кузнечный горн вы можете с помощью страницы «Где купить кузнечный горн».
  3. Разделы: Горн кузнечный
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector