Содержание
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.
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.
В старых мастерских ранее для этого использовали меха, качая которые создавали мощную струю воздуха, подающуюся в очаг.
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.
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.
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 комментариям этой статьи. Оставьте свои замечания, подкрепленные опытом сборки и использования различных конструкций кузнечных горнов.
Кузнечный горн из газового баллона – это незаменимый помощник в вашей мастерской. Такой горн дает возможность раскалить до красна металл, ковать ножи, топоры, заниматься художественной ковкой и создавать оригинальные предметы под заказ.
Корпусом этого приспособления служит небольшой газовый баллон на 25 литров, со срезанными болгаркой торцевыми стенками. В горне использовано огнеупорное керамическое одеяло из 2 слоев, а также дополнительное покрытие в виде термостойкой футеровки. На внутренней части внизу горна расположены огнеупорные шамотные плиты (подойдет альтернативный вариант в виде огнеупорного кирпича), на которых снизу также имеется керамическое одеяло.
Вверху баллона сделано отверстие со вваренным сгоном небольшого размера, который позволяет устанавливать сопло газовой горелки. Для питания использован обычный газовый баллон с пропаном. Температура внутри в горне может быть выше 1000°C – это оптимальный показатель, при котором металл накаляется до красна.
Пошаговое описание – как собрать кузнечный горн
Список необходимых материалов:
• газовый баллон 25 л;
• керамическое одеяло;
• футеровка;
• цемент огнеупорного вида;
• шамотный кирпич или плита;
• термостойкая краска;
• сгон;
• газовая горелка;
• металлический лист 2 мм.
Перечень инструментов:
• сварочный аппарат;
• дрель;
• болгарка;
• молоток;
• канцелярский нож;
• респиратор и защитные средства;
• кисть.
В первую очередь подготавливаем все необходимые компоненты для горна – берем баллон и обезвреживаем его. Сливаем остаточный газ, заполняем водой и промываем.
Нужно помнить, что мы работаем с керамическим одеялом, обязательно одев респиратор и резиновые перчатки.
Взяв безопасный, подготовленный баллон, нужно сделать разметку, для того чтобы спилить торцы.
Следуя по намеченному контуру, нужно пройтись болгаркой.
Повторяем те же действия и на втором торце. После этого нужно высверлить отверстие для установки сгона – в него будет вставлена газовая горелка.
Затем берем огнеупорный кирпич или плиту, и укладываем внизу корпуса горна.
Кладку делаем с использованием жаропрочного цемента.
Следующий шаг – разрезаем керамическое одеяло, не забывая перед этим вооружиться респиратором и резиновыми перчатками.
Сначала нужно вложить первый слой одеяла в корпус кузнечного горна.
После этого – точно также делаем со вторым слоем.
Здесь нужно прорезать отверстие в сгоне, разрезав одеяло и сделать заслонку.
Стенки, которые у нас получились, обрабатываем с помощью футеровки – например, вот такой.
Для приготовления жидкого раствора подготавливаем емкость и воду. Далее необходимо тщательно промазать одеяло по всей поверхности, без пробелов.
После того, как футеровка просохнет, сразу же можем испытать новый кузнечный горн в деле.
Для этого следует вставить сопло газовой горелки в сгон вверху на корпусе, при этом его нужно обязательно зафиксировать. Это делается для того, чтобы горелка не выскочила, а работала стабильно, выделяя пламя.
Небольшие кузницы чаще всего оснащены газовым горном. Одинаково успешно для их работы используется магистральный и баллонный газ. Его высокая теплопроводность обеспечивает эффективный нагрев металла для ковки. Чтобы изготовить газовый горн своими руками, необходимо ознакомиться с видами и особенностями печей и горелок.
Достоинства
Газовый горн имеет ряд преимуществ:
- Простота в обустройстве.
- Регулировка температуры нагревания.
- Приемлемое по стоимости и доступное топливо.
- Невысокая себестоимость изготовления.
- Мобильность благодаря невысокому весу.
Конструкции горна
Кузнечный горн не изготавливается по единому стандарту, для этого необходимо лишь понимание принципа работы печей и нагрева заготовки. Для удобства работы конструкция: её размеры, размещение элементов, устраивается по усмотрению пользователя, с учётом материальных возможностей и фантазии. Но при обустройстве требуется соблюдать правила безопасности в работе с газовым оборудованием.
Существуют два типа печей:
Открытая печь
Это металлическая форма, установленная на безопасное основание: малую бетонированную поверхность или лежащие рядом огнеупорные кирпичи. Уместно будет наличие подставки с расположенным в нижней части поддоном для расположения заготовок для ковки.
Чтобы установить сверху газовую горелку с направленным вниз соплом, потребуются элементы крепления в виде вертикальных стоек, расположенных по бокам. Такая конструкция способствует естественному удалению дыма, что избавляет от необходимости монтажа вытяжки.
Открытая печь подходит для установки на открытом воздухе или в помещениях с хорошей вентиляцией, с целью предупредить возможность задымления.
Достоинство конструкции: возможность нагрева на поддоне заготовок различного размера без ограничения габаритами камеры, как у закрытых печей.
Начинающие кузнецы могут изготовить открытый горн из шести кирпичей. Обрезки стальных труб послужат полками колосниковой решётки. Для изготовления колосников подойдут полосы стали от 4 до 6 мм толщиной. Топливом здесь служит уголь или кокс. Для дутья и розжига используется пламя из паяльной лампы. Необходима асбестовая перегородка с окошком для сопла между лампой и горном, ведь она нагревается, что может привести к взрыву. Такая конструкция подходит только для работы вне помещения, ведь не предусматривает установку дымохода.
Закрытая печь
Главное её отличие — тяга происходит принудительно при работе вентиляторов. Для помещений такой вариант лучше, благодаря качественному проветриванию.
Для выкладки кубического корпуса печи используется огнеупорный кирпич, который способен выдерживать воздействие высоких температур. Для ковки в быту достаточный размер стороны — от 80 см до 1 м. В верхней части стоит металлический зонт или крышка из листа толщиной около 4 мм.
Качественная работа горна обеспечивается при условии полной герметичности внутреннего пространства.
Для поддержания процесса горения необходимо:
- Поступление газа. Для этого горелка вводится через боковое отверстие стенки.
- Удаление дыма. Система имеет канал шириной от 30 см и высотой более 4,5 м.
Исполнительный механизм изготавливается из двигателя от пылесоса или печки автомобиля.
Для загрузки заготовок в передней стенке горна оставляют окно для вмонтирования металлической рамы, к которой будет крепиться дверца.
Оба описанных выше варианта конструкции печей являются лишь отдельными примерами конструктивного исполнения.
Особенности и функции горелок
Важный момент в обустройстве газового горна — изготовление и установка горелки для сжигания топлива.
От конструктивных особенностей горелки зависит величина угара металла в процессе нагрева для ковки, интенсивность образования окалины на поверхности и количество потребляемого газа. В закрытых горнах используют горелки короткого пламени для обеспечения быстрого и интенсивного перемешивания горючей смеси, что увеличивает КПД и делает отвод продуктов горения из внутренней камеры равномерным и результативным.
Газовая горелка служит для обеспечения:
- Максимального угла вхождения смеси газа и воздуха в рабочую камеру горна.
- Высокой скорости выхода струи при небольшой высоте и большей ширине.
- Безопасности сжигания газа.
- Устойчивости процесса горения.
- Безопасности при «обратном даре». Из-за резкого изменения направления тяги огонь может погаснуть, это чревато взрывом в камере горючей смеси.
Виды газовых горелок
Существует несколько конструктивных разновидностей пропановой горелки:
Вихревая
Потоки воздуха перемешиваются направляющими спиральными пластинами. Полностью перемешивание проходит в области устья, что обеспечивает отличное регулирование при минимальных потерях давления. Но изготовление подобной горелки трудоёмкое из-за сложности конструкции.
Инжекционная газовая горелка
Её особенности: самостоятельное затягивание газа, простота конструкции и низкая экономичность (соотношение компонентов регулируется в небольшом диапазоне значений). Изготовленная своими руками, она повлечёт работу при недостатке воздуха.
Тангенциальный тип
Течение газа происходит вдоль оси, потока воздуха — по касательной относительно корпуса смесителя. Отличается интенсивностью смешивания и высокой потерей давления, обусловленной завихрениями. Воздух в горн подаётся неравномерно, его больше в области контакта нагреваемой заготовки с подом печи. Это приводит к повышению угара и образования окалины. Хороши такие горелки своей простотой и надёжностью.
Сочетание тангенциального и прямого подвода обеспечивает наилучшую регулируемость горючей смеси: длина факела изменяется в зависимости от количества воздуха, который подаётся между внутренним и внешним каналами. Это даёт возможность контролировать время нагрева деталей для ковки. Отличается большими размерами, что не подходит для использования в малых горнах, и технической сложностью изготовления.
Полезные советы
Несколько секретов для улучшения работы горна:
- Задняя стенка с вырезом улучшит вентиляцию и даст возможность работать с длинными заготовками.
- Металлическая подставка под горн сделает работу более удобной.
- Для работы с разными по размеру заготовками удобнее использовать несколько разных по размеру стоящих рядом горнов. Воздух подводится при помощи гибких шлангов для быстроты переключения между горелками.
- Каждая «магистраль» должна иметь запорную арматуру. Для плавной регулировки следует отказаться от шаровых вентилей.