Колосник для кузнечного горна

Металлообработка в кузнице невозможна без наличия устройства, обеспечивающего разогрев до ковочной температуры заготовок. Сегодня наиболее распространен газовый кузнечный горн, который более удобен в работе. Однако, не изжили себя и твердотопливные варианты очагов.

Какое устройство имеет печь в кузнице, ее особенности и какое лучше всего топливо использовать мы расскажем в нашем материале.

Виды и устройство кузнечных очагов

На протяжении тысячелетий кузнецы работали с одним типом печей, работающих на твердом топливе. Как правило, источником огня служили древесный уголь, а позже — каменный.

Сегодня современные типы печей функционируют, используя газовое топливо, или же вообще на электричестве (индукционные печи).

Однако, какое бы топливо для кузнечного горна не использовалось, существуют единые принципы его устройства.

Конструкция может иметь отличия, в зависимости от типа потребляемого горючего.

Кузнечный горн состоит из следующих частей.

  • Стол из огнеупорного материала.
  • Горновое гнездо или очаг с колосником.
  • Фурма.
  • Шатер и зонт.
  • Дымоход.

Назначение этой части печи в размещении на нем очага, фурмы и прочих отдельных деталей конструкции.

Стол изготавливают в зависимости от типа горна. Переносные варианты делают, как правило, со стали, стационарные выкладывают из огнеупорного кирпича.

Однако, например, открытые печи могут быть как со стеновых материалов, так и стали, а закрытые типы, в основной массе, только из огнеупорного кирпича.

Очаг и колосник

Это часть горна, где собственно происходит сгорание топлива и разогрев заготовок.

Колосник — часть печи, которая обеспечивает доступ к топливу дополнительного нагнетаемого воздуха. Эта деталь может быть изготовлена в любом виде: от чугунной плиты с отверстиями, до решеток из подобного жаростойкого материала. Главное, чтобы колосник обеспечивал доступ в очаг достаточного количества воздуха с фурмы.

При этом эта часть должна иметь свойства, позволяющие ей выдерживать очень высокие температуры, достигаемые в процессе горения и разогрева заготовок.

Еще одна особенность колосника, которую могут использовать кузнецы, это форма отверстий, способствующих формированию пламени, необходимого при разогреве различных заготовок и материалов.

Фурма

Назначение этой части в подаче воздуха в печь. Подаваемый кислород от устройства, обеспечивающего поддув для кузнечного горна (кузнецких мехов, компрессора или вентилятора) попадает в корпус фурмы и уже оттуда через колосник в сам очаг к горящему топливу.

Вторая функция заключается в сборе остатков сгоревшего топлива (в твердотопливных печах).

Шатер и зонт

Эти части горна присутствуют обычно в закрытых или полузакрытых конструкциях стационарных печей.

Шатер закрывает очаг от внешнего пространства, вследствие чего внутри печи поддерживается стабильная температура. К тому же эта часть горна делает остывание печи постепенным и равномерным, что используется кузнецами при стабилизации кованого изделия.

Зонт — это верхняя часть, расположенная над очагом. Его задача в отводе дымов и паров, образующихся при горении, а также обеспечении нормальной тяги. Это делает сгорание топлива более высокотемпературным и стабильным.

Дымоход

По сути, это обычная печная труба для вытяжки и удаления дыма. Изготовленный правильно, он дает нормальную тягу, необходимую для горения.

Это основные части конструкции, вид и наличие которых может отличаться в зависимости от самого типа горна и потребляемого им топлива. Рассмотрим более детально, как устроены некоторые из этих элементов и от чего зависит их нормальное функционирование.

Колосники

Эта часть печи используется при устройстве твердотопливного горна. Чаще всего — это массивная чугунная плита с отверстиями или прорезями, позволяющими проникать воздуху к горящему топливу и удерживающая уголь.

Площадь колосниковая решетка может иметь разную. Все зависит от размеров очага и вида топлива.

Также колосники могут быть сложены из огнеупорного кирпича или со стальной плиты.

В профессиональных устройствах играет роль форма отверстий. Изменяя их конфигурацию, кузнец получает нужное ему пламя, которое применяют для разогрева детали.

Размещение колосника может меняться в зависимости от стороны поступления воздуха: снизу (классический вариант), сбоку или сверху.

Главная задача колосника — обеспечить горн для ковки достаточным объемом нагнетаемого воздуха, держать топливо (уголь) и выдерживать высокую температуру.

Колосники используют во всех видах печей на твердом топливе.

Поддув

В кузнечный горн, особенно работающий на твердом топливе, обязательно должен подаваться определенный объем воздуха, иначе требуемая температура в 1100-1300 градусов не будет достигнута.

Ранее поддув через фурму обеспечивался при помощи кузнечных мехов, нагнетающих кислород в очаг. Сегодня их заменили вентиляторы и компрессоры.

Поддув может быть устроен снизу, сбоку или сверху. При нижней подаче воздух изначально нагнетается в камеру перед колосником — фурму, сверху которой и располагается решетка с топливом.

В небольших переносных горнах нагнетание воздуха можно обустроить с помощью небольшого вентилятора, но стационарные большие печи потребуют и большего объема кислорода.

В самых простых кустарных устройствах поддув обеспечивают за счет установки компьютерных вентиляторов или даже фенов.

Читайте также:  Какие овощи садят под зиму

Топливо

Чтобы получить достаточную температуру горения, кроме подачи воздуха в очаг, нужно и качественное топливо.

Сегодня многие специалисты используют газовые кузнечные горны, мотивируя это тем, что газ требует меньших расходов (в пересчете затрат топлива на разогрев заготовки определенной массы), более равномерном нагревании металла и возможности точно управлять процессом горения (регулировкой подачи газа в горелку). К тому же, пропан обходиться сегодня дешевле,чем уголь (древесный или каменный).

Однако, многие кустари успешно пользуются твердотопливными типами горнов. Такой способ разогрева сложнее контролировать, так как более затруднительно регулировать процесс горения. Еще один недостаток — это образование твердых продуктов сгорания топлива на поверхности поковки, чего нет при использовании газовых очагов.

Уголь при кузнечных работах лучше всего использовать каменный, так как он имеет более высокую теплоотдачу при горении, чем древесный. К тому же длительность сгорания его намного больше. Вследствие чего уменьшаются его затраты на изготовление одной поковки. Главный недостаток каменного угля — его более высокая цена.

В промышленных условиях используют индукционные печи, работающие на электричестве. При таких условиях они наиболее выгодны, однако недоступны большинству единичных мастеров-любителей. Да и использование такого вида горна нецелесообразно экономически в домашних условиях.

Устройство небольшого компактного горна можно посмотреть в представленном видеоматериале:

А что вы можете добавить из своего опыта обустройства кузнечного горна? Поделитесь своими знаниями в блоке обсуждений к этой статье.

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.

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.

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.

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.
Читайте также:  Как сделать сок из цитрусовых

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

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.

Ну до чего у нас любят дикие заумные определения: специальные нагревательные устройства с целью повышения пластических характеристик металла. Давайте попробуем перевести все это безобразие на человеческий язык.

Кузнечный горн по своей сути – печка. Понятно, что со своим особенностями, разновидностями и технологическими нюансами, но все равно – это печка. Она нужна для разогрева металлических деталей до температуры, чтобы их можно было ковать, то есть подвергать деформации.

Это главный и общий факт для всевозможных видов кузнечных горнов – от примитивных дачных поделок на кирпичах до промышленных печей со множеством технологических особенностей применения и назначения.

Нагрев заготовки в кузнечном горне

От кузнечной печки требуются два главных и единственных свойства: давать очень высокую температуру, вплоть до 1200 – 1500°С и возможность поддерживать нужную температуру в течение определенного времени. Иными словами, нам нужен сильный и ровный жар.

При какой температуре металлы поддаются ковке, то есть начинают быть пластичными? Это у всех металлов и сплавов по-разному. А вот визуальный признак того, что металлическая деталь нагрелась до нужной температуры, тоже общий – это оранжевый цвет детали.

Единственный металл, который ведет себя довольно подло и не меняет своего цвета при нагревании – это алюминий. Он не самый легкий металл для ковки и сварки в принципе, с алюминием нужно знать и применять множество специальных требований.

Так вот отсутствие оранжевого цвета в то время, как он уже нагрелся для ковки – значительный фактор, затрудняющий работы с этим капризным металлом и его сплавами. Ведь и перегреть нельзя. Недогреть – тоже никуда не годится.

Классификация кузнечных горнов

Существует несколько критериев, по которым можно развести все эти печки на аккуратные типы.

Чаще всего горны делят по виду топлива, на котором они работают:

Твердотопливные горны

Они работают на угле. Их использование становится все реже, так как уголь – топливо, не дающее стабильного и ровного огня, что является самым важным требованием к кузнечному горну. Мало этого, для таких печек нужен не просто уголь, а высококачественный древесный коксующийся или такого же качества каменный уголь.

Любители такой экзотики есть, так что ниже мы остановимся на паре-тройке советов по обустройству такой печки.

Газовые кузнечные горны

Вот об этом типе печек мы поговорим подробно: они являются самыми распространенными и в домашних кустарных мастерских, и в профессионально оборудованных кузнечных центрах. Газовый кузнечный горн – без сомнения, любимый инструмент отечественных кузнечных мастеров.

Жидкостные

Здесь основным видом топлива выступает мазут.

По конструкторскому решению горны делятся на закрытые и открытые. По размеру они бывают малыми, средними и большими. Вот, собственно, и вся классификация кузнечных горнов. Самодельный горн для ковки – вещь вполне реальная и, самое главное, нужная в хозяйстве.

Главное – решить какой именно горн вас устроит. А для этого вы должны четко знать, какую именно кузнечную продукцию вы собираетесь делать, для кого и в каком количестве.

Принципиальная конструкция самодельного горна

Первый вопрос: какой горн делать – открытый или закрытый? Ответ будет зависеть от ваших планов – что вы собираетесь делать в своей кузнечной мастерской? Если это хобби в виде художественной ковки в малых количествах исключительно для дома и подарков родственникам, то вам будет вполне достаточно обзавестись открытым горном.

Если же вы планируете работать с металлами серьезно, чтобы, например, зарабатывать деньги, то мы посоветовали бы соорудить кузнечный горн своими руками закрытого типа.

Вот какие детали составляют грамотно собранный горн:

  • рама на стойках для опоры, все должно быть сделано из стали;
  • под – дно или нижняя часть стенки горна;
  • заслонка шиберного типа со специальными отверстиями для ускорения нагревания металла и экономии топлива;
  • вентилятор;
  • труба для отвода дыма
  • футеровки – тепловая защита печки в виде шамотных кирпичей;
  • рекуператор – специальное устройство для возврата выделяющегося тепла в виде печных газов и, таким образом, эффективного использования ресурсов.
Читайте также:  Как сделать подушку валик своими руками

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.

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.

Как сделать горелку для газового горна

Помимо общих инструкций как сделать кузнечный горн, существуют правила по установке газовой горелки. Горелка газового горна может быть приобретена в магазине, а может быть сделана самостоятельно.

Горелку газового горна своими руками нужно делать с обязательным учетом требований к ней:

  • поджиг газа должен быть вполне безопасным;
  • горение должно быть устойчивым;
  • стойкость к влажности внутри горна;
  • безопасность при изменении тяги и риске взрыва горючего вещества.

Газ подается на горелку от баллона или сети под контролем регуляторов. Пробный пуск газа проводят для проверки регуляторов и напора, следят за запахом.

>

Комментарии запрещены.

Присоединяйся