Кузнечный горн своими руками

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.

Все металлы отвечают на нагревание изменением цвета от темно-красного до пронзительно-белого. Так вот оранжевый цвет – это сигнал, что можно начинать настоящую кузнечную работу по металлу.

Чертеж кузнечного горна.

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.

Горн для плавки алюминия своими руками

Алюминий используется при производстве деталей в кузнечном деле. Особенностью подобного сплава можно назвать то, что имеет небольшой вес, высокую степень пластичности, хорошую проводимость тепла и электроэнергии.

При всех подобных качествах рассматриваемый сплав можно назвать легкоплавким материалом, что значительно повышает его популярность. Для проведения работ по созданию деталей из алюминия путем доведения сплава до пластичного состояния используют горн.

На протяжении многих лет люди рассматривали вопрос того, как сделать горн для плавки алюминия и результатом огромного количества попыток стали конструкции, которые можно создать своими руками.

Самодельный горн для плавки алюминия

Предназначение и классификация

Горн для плавки металла – печь, которая использовалась в кузнечном деле на протяжении многих лет. Однако небольшой показатель КПД определил то, что его не стали применять при производстве изделий из рассматриваемого сплава в промышленности.Существует следующая классификация:

  1. По типу корпуса: открытый и закрытый. Открытый имеет полностью открытую верхнюю часть. Закрытый вариант исполнения имеет закрытый верх.
  2. По месту установки: стационарный и персональный кузнечный.

Горн закрытого типаГорн открытого типа

Для отведения газообразных продуктов горения создается специальная труба, если работа проводится в помещении. Открытый тип не имеет трубы, так как продукты горения уходят без их отвода.

Общий принцип работы

Своими руками при использовании подручных материалов можно создать эффективную систему, которая позволит провести кузнечные работы. Существует огромное количество видов конструкции, которые создают своими руками. Профессиональный горн имеет следующие элементы:

  1. стол изготавливают из огнеупорного материала;
  2. есть топливник с колосниковой решеткой;
  3. воздушная камера для повышения эффективности горения топлива;
  4. воздушный дренаж с подающим воздуховодом;
  5. вентиль для регулирования подачи воздуха;
  6. шатер;
  7. окно для подачи заготовок;
  8. зонт;
  9. дымоход;
  10. горнило;
  11. закалочная баня;
  12. газовоздушная камера.

Пример устройства печи для плавки алюминия

Рассматриваемый тип кузнечного оборудования можно назвать классическим горном, который используется в кузнечном деле. Создать его своими руками довольно сложно, но можно провести создание более простой конструкции для плавки алюминия.

Своими руками лучше провести изготовление с использованием подручных материалов. Мини горн из 6 кирпичей подойдет для получения различных деталей, которые используются при украшении металлических вещей, ведра или других деталей.Процесс создания можно разделить на следующие этапы:

Корпус создаем из шамотного кирпича. Подобный кирпич может переносить воздействие большой температуры на протяжении длительного времени

При выборе кирпича следует обращать внимание на то, что он не должен иметь повреждений, дефектов. Это связано с тем, что трещины приведут к потере тепла.
Полки колосников решетки создаем из обрезков стальных труб

Стальные трубы должны быть небольшого диаметра. Использовать варианты из плавкого материала нельзя.
Колосники изготавливает из стальных полосок, толщина которые 4-6 миллиметров.
Колосник закручиваем на угол винтом.
Топливом может служить уголь или кокс.
Розжиг, как правило, проводится при помощи паяльной лампы. Также можно использовать и газовую горелку.
Окно под сопло необходимо создать при использовании паяльной лампы. Это связано с тем, что горн излучает много тепла, которое может привести к взрыву резервуара лампы.

Использовать подобный вариант исполнения, который можно быстро создать своими руками, следует исключительно на открытом воздухе, так как зонта с дымоходом нет. Во время проведения плавки выделяется большое количество продуктов горения.

При рассмотрении вопроса того, как сделать горн для плавки алюминия, отметим возможность создания и переносных вариантов исполнения. Примером можно назвать переносной вариант исполнения из гусятницы, которые с дополнительными элементами устанавливаются на общее основание. Футеровка представлена шамотным мергелем с шамотным песком. Другим элементом конструкции можно назвать систему подачи воздуха в гусятницу, для чего можно использовать, к примеру, ручную сирену. Работать он может на коксе или древесном угле.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Разновидность кузнечных горнов

Перед началом строительства кузнечного горна необходимо понять, какое топливо будет использоваться в очаге. В зависимости от вида топлива различаться будет и конструкция кузнечной печи.

Вид сооружения может зависеть и от того, в каком месте расположен очаг и каким способом построен. В соответствии с данными критериями горн делится на несколько видов.

Стационарный. Такую печь принято делать массивной, добротной, используя кирпич. Обязательно должен быть спроектирован канал для того, чтобы продукты горения имели выход.

Конструкция стационарного горна

Передвижной горн. В этом случае рациональнее обустроить небольшой очаг, который можно будет разобрать. Удобство такой конструкции в том, что в случае необходимости его можно перемещать: летом – на улицу, зимой – в помещение для продолжения работы.

Горны различают по типам камер горения. Они могут быть как закрытыми, так и открытыми.

Плюсы и недостатки инжекционной горелки

Применение качественной газовой горелки для кузнечного горна имеет ряд преимуществ:

  • применение газовой энергии для инжекции воздуха;
  • хорошее смешивание воздуха с газом;
  • возможность управления объемным соотношением газ/ воздух при изменении температурного режима горелки;
  • удобство в использовании;
  • экономичность;
  • простота конструкции.

Нарду с достоинствами присутствуют и некоторые минусы. Односопловые горелки, с учетом тепловой мощности, достаточно длинные. Необходимо обеспечивать строгое совпадение оси сопла и горелки. Во время работы издают много шума.

Мощность инжекционной горелки определяется объемом газа, который она расходует за единицу времени. Этот параметр существенно отличается у разных горелок

Весомые недостатки горелок низкого давления — большая длина факела, а также зависимость скорости подачи вторичного воздуха от топочного разжижения.

С разновидностями газовых горелок для банных печей и методами их установки ознакомит следующая статья, прочесть которую стоит всем владельцам загородных участков с собственными баньками.

Кузнечная мастерская откроется на Святоозерской

Масленица. Фото: mos.ru.

Мастер-классы для жителей будут проходить в рамках городского фестиваля

В Косино-Ухтомском расскажут о кузнечном ремесле. Кузнечная мастерская откроется на фестивальной площадке «Московские сезоны» 21 февраля. Здесь пройдет фестиваль «Московская Масленица». Об этом сообщается на портале «Московские сезоны».

Для самых маленьких гостей площадки проведут мастер-классы. Например, гости площадки освоят кольчужное дело, смастерят маленький кусочек кольчужного полотна и заодно посчитают, сколько же времени уходило на изготовление кольчуги целиком. Юные гости смогут смастерить масленичных куколок из лыка и вырезать поделки из бересты.

«И конечно, куда же без вкусностей! Здесь разместится локация «Античный дворик», где юные гости смогут познакомиться с богатыми традициями античной кулинарии и научиться готовить разнообразные кушанья этой эпохи», — говорится в сообщении.

Камера горна

Для начала разберемся, как будет выглядеть горн. Я наглядно расположил все кирпичи так, как они будут в готовом горне. Дутье будет боковым. Кислород будет пригоняться в камеру горна по железной трубке. Ее с одной стороны нужно подпилить под 45 градусов, хотя я этого так и не сделал. Вставляем ее в камеру тоже под углом. На фотографиях изображено как будем класть кирпичи вместе с глиной.

Приготовим глину

Ее я замешивал в ведре на девять литров. Смешиваем глину и песок в пропорции 1:1. Далее добавляем чистую воду. Замешиваем глину до следующего состояния. Нужно скатать небольшой шарик, положить его на одну ладошку, а второй начать его придавливать. Трещины должны появляться, когда сжали его наполовину

По консистенции он должен напоминать.… Ну не важно, что. Далее обильно смазываем глиной все места соединений кирпичей между собой, всю внутреннюю и внешнюю части. Так тепло будет долго сохраняться в камере

Хорошо смазываем глиной место соединений железной трубы с кирпичами. Кирпич, который служит задней стенкой можно оставить не прикрепленным. Так его можно будет отодвигать, и работать с длинными заготовками. Из верхних кирпичей я прикрепил глиной только крайний. Так горн можно будет использовать и открытым, и закрытым. Также для регулирования подачи воздуха можно усовершенствовать трубу. Посередине ее можно распилить и нарезать резьбу с обеих сторон. Теперь вкручиваем в ту часть, что в горне, сантехнический тройник с краном, на подобие такого:

Так тепло будет долго сохраняться в камере. Хорошо смазываем глиной место соединений железной трубы с кирпичами. Кирпич, который служит задней стенкой можно оставить не прикрепленным. Так его можно будет отодвигать, и работать с длинными заготовками. Из верхних кирпичей я прикрепил глиной только крайний. Так горн можно будет использовать и открытым, и закрытым. Также для регулирования подачи воздуха можно усовершенствовать трубу. Посередине ее можно распилить и нарезать резьбу с обеих сторон. Теперь вкручиваем в ту часть, что в горне, сантехнический тройник с краном, на подобие такого:

Так, открывая кран, мы можем регулировать подачу воздуха. Но я и на это забил.

Виды и типы самодельных кузнечных газовых горнов

Моделей самодельных кузнечных горнов великое множество. Все зависит от фантазии «мастера–самоделкина» и его возможностей. По большому счёту, все конструкции кузнечных самодельных горнов делятся на два типа:

  • открытые;
  • закрытые.

Отличий между ними много. Но принципиальным — является наличие или отсутствие сверху печки зонта с принудительной вытяжкой. Причём, однозначно утверждать, какой из этих типов лучше, просто невозможно. Это вы в дальнейшем поймёте и сами.

Это интересно: Резьбонакатные станки — технические характеристики и принцип работы

САМОДЕЛКИН ДРУГ

Уважаемые посетители сайта «Самоделкин друг» сегодня мы с вами рассмотрим, как сделать кузнечный горн из газового баллона своими руками… Кузнечный горн сделанный из газового баллона будет незаменимым помощником в вашей мастерской, при помощи него вы сможете раскалить до красна металл и выковать к примеру нож, или топор, так же можно заняться художественной ковкой и делать эксклюзивные вещицы на заказ.

Данный горн имеет корпус от небольшого газового баллона на 25 литров, торцевые стенки с него срезаны при помощи болгарки. Горн имеет 2 слоя керамического одеяла (оно огнеупорное и не горит) дополнительно покрытое термостойкой футеровкой. Нижняя часть внутри горна выложена огнеупорными шамотными плитами (можно использовать огнеупорный кирпич) снизу они так же обложены керамическим одеялом. Огнеупорный кирпич используется при кладке печей

В верхней части баллона проделано отверстие и вварен небольшой сгон, он необходим для установки сопла газовой горелки. Питание пламени идет от обычного газового баллона с пропаном. Температура внутри горна может превышать 1000 с° что оптимально для разогрева металла до красна.

Давайте рассмотрим, что конкретно понадобиться для сборки кузнечного горна из баллона.

Материалы

  1. газовый баллон 25 л
  2. керамическое одеяло
  3. футеровка
  4. огнеупорный цемент
  5. шамотный кирпич или плита
  6. термостойкая краска
  7. сгон
  8. газовая горелка
  9. листовой металл 2 мм

Инструменты

  1. сварочный аппарат
  2. дрель
  3. болгарка (УШМ)
  4. молоток
  5. канцелярский нож
  6. респиратор и средства защиты
  7. кисть

Пошаговый процесс сборки кузнечного горна из газового баллона своими руками.

Первым делом следует подготовить все необходимые составляющие, а именно баллон и предварительно его обезвредить и слить остатки газа, заполнить водой, промыть. Читайте нашу статью, о том как правильно и безопасно разрезать газовый баллон. Керамическое одеяло -это отличный материал для горна, но работать с ним следует в респираторе и резиновых перчатках.

На подготовленном и безопасном баллоне делаем разметку, чтоб потом спилить торцы.

По намеченному контуру проходим болгаркой (УШМ)

Тоже самое и со второго торца. Затем высверливаем отверстие под установку сгона в который будет вставляться газовая горелка. Далее берется огнеупорный кирпич или плита и укладывается в нижнюю часть корпуса горна. Для кладки используем жаропрочный цемент.

После чего приступаем к разрезанию керамического одеяла, предварительно одев респиратор и резиновые перчатки в целях индивидуальной защиты.

Вкладываем сначала первый слой одеяла в корпус кузнечного горна.

Затем сразу же второй слой.Прорезаем отверстие в сгоне разрезая одеяло. Далее делается заслонка. Далее нужно полученные стенки обработать футеровкой, к примеру вот такой.

Необходимо будет подготовить емкость и немного воды чтоб приготовить жидкий раствор.

После чего тщательно промазываем всю поверхность одеяла, чтоб не осталось пробела. Как только высохнет футеровка, так сразу можно и опробовать новый горн в действии. Вставляем сопло газовой горелки в сгон на верхней части корпуса и обязательно фиксируем, чтоб во время работы горелка не вылетела, а стабильно выделяла пламя и высокую температуру. Вот такой кузнечный горн можно собрать у себя в мастерской или же в гараже, благодаря ему вы сможете ковать железо, ножи, топоры или делать отливки из легкоплавких металлов, заняться кузнечным творчеством. Вообщем вещь хорошая и нужная

Классификация видов кузнечных горнов

Она может быть произведена по следующим основным показателям:

  1. По виду применяемого топлива. Различают газовые горны, а также устройства, работающие на твёрдом (угле) или жидком (мазуте) топливе.
  2. По конструктивным особенностям строятся открытые и закрытые горны.
  3. По размерам пода (эффективной поверхности) – малые, средние и крупные.

Твёрдотопливные горны, для которых необходимо применять коксующийся уголь – эффектное для видеосъёмки, но устаревшее техническое решение. При этом потребуется не только обеспечить непрерывную поставку высококачественного древесного угля, но и смириться с технологическими недостатками, среди которых:

  • неравномерность нагревания;
  • невозможность управлять процессом;
  • повышенное содержание серы, что увеличит хрупкость в процессе ковки;
  • увеличенный расход топлива, он может составлять до 120 — 150% от веса;
  • низкий КПД устройства, сопровождающийся значительным угаром.

Тем не менее, такие конструкции в условиях единичного выпуска изделий могут находить применение в домашних условиях, особенно, если это мини-горны, работающие на дешёвом мазуте.

Кузнечные горны своими руками

Можно перейти к процедуре изготовления собственного приспособления такого типа. Ниже будут представлены несколько самых популярных вариантов изготовления горна своими руками. Они разнятся в строении, но принцип работы у них у всех схож.

Мини-горн

Такой небольшой кузнечный горн из шести кирпичей является лучшим вариантом для начинающих кузнецов.

Полки колосниковой решётки можно сделать из обычных обрезков стальных труб, в то время как сами колосники могут быть изготовлены из стальной полосы толщиной 4-6 мм. На рисунке показано, что колосники должны быть закручены на угол винтом, чтобы захватывали поток дутья. Для такого варианта подойдёт следующие виды топлива: уголь или кокс. Дутьё и розжиг производятся паяльной лампой, газовой или бензовоздушной горелкой.

Следует помнить о том, что при использовании паяльной лампы нужно поставить перегородку, с окном под сопло, из асбеста между лампой и приспособлением. Делать это надо, потому что горн интенсивно излучает тепло, что может привести к взрыву лампы. Пользоваться таким самодельным горном следует на открытом воздухе, так как зонта с дымоходом у него нет.

Переносной горн

Наддув необязательно выполнять вентилятором от ручной сирены, как это показано выше. В принципе, можно использовать любой подходящий, который будет под рукой. Присоединить его можно будет, используя металлогофр. Это, кстати, позволит сделать работу с длинномером несколько удобнее. В таком случае понадобится использовать воздушный дренаж на глухом конце воздуховода.

Конечно, такой переносной кузнечный горн имеет больше возможностей, чем самодельный горн из шести кирпичей, который был описан выше, так как рабочее пространство у него больше и открыто сверху. Но следует упомянуть и о существующих недостатках такого приспособления:

  • Такой горн обладает неразборной конструкцией, и при прочистке фурмы происходит падение нагара вниз. Вследствие этого происходи перфорацию воздуховода. Чтобы произвести чистку, приходится ломать футеровку.
  • Этот самодельный горн может работать только на древесном угле или на коксе.
  • Эксплуатация его весьма дорога: расход карбона сравним с аналогичным расходом угля в настоящих горнах.
  • Работать может при относительно невысокой температуре: всего до 900 градусов.

Виды горелок, применяемых для сжигания газа

С выбором оптимального исполнения горелки горна связаны вопросы величины угара металла во время нагрева под ковку, интенсивность поверхностного окалинообразования, а также суммарное потребление газа. Для горнов закрытого типа требуются горелки короткого пламени, которые обеспечивают быстрое и интенсивное перемешивание горючей смеси. Именно тогда КПД будет максимальным, а удаление продуктов сгорания из рабочей камеры горна – равномерным и эффективным.

Таким образом, газовая горелка должна обеспечивать:

  1. Наибольший угол наклона готовой газовоздушной смеси при входе в рабочее пространство горна.
  2. Высокую скорость выхода струи при малой её высоте и большой ширине.
  3. Безопасность поджига газа.
  4. Устойчивость процесса горения.
  5. Нечувствительность к повышенной влажности внутри горна.
  6. Безопасность при так называемом «обратном ударе», когда внезапное изменение направления тяги может погасить факел, что практически сразу же приведёт к взрыву в горне горючей смеси.

Чертежи газовых горелок

Таким образом, для сжигания пропана (из баллона или газопровода) применяются:

  • Инжекторные горелки, обеспечивающие самозасасывание газа. При своей простоте они отличаются низкой экономичностью, поскольку допускают регулировку соотношения компонентов для сравнительно небольшого диапазона значений. Относительно горна, изготовленного своими руками, это чаще всего приводит к необходимости работать с недостатком воздуха;
  • Горелки тангенциального типа (осеструйные), когда газ течёт вдоль оси, а воздушный поток – по касательной к корпусу смесителя. Смешивание здесь происходит довольно интенсивно, но и потери давления из-за завихрений также велики. Это сказывается на неравномерности количества подаваемого в горн воздуха, причём оно наибольшее там, где происходит контакт нагреваемого металла с подом горна. Соответственно, возрастают угар и образование окалины. Положительное качество тангенциальных горелок – их простота и надёжность;
  • Вихревые горелки, где для перемешивания потоков используются направляющие спиральные пластины. В таких вариантах полное смешивание происходит только в устье, поэтому регулирование работой в данном случае – наилучшее, а потери давления практически отсутствуют. Некоторым недостатком считается конструктивная сложность, из-за чего даже при наличии чертежей изготовить вихревую горелку для горна в условиях домашней мастерской очень трудоёмко;
  • Комбинированные горелки, которые сочетают в себе тангенциальный и прямоточный подвод. Регулируемость горючей смеси – наилучшая, поскольку изменением количества подаваемого между внутренним и внешним каналами воздуха можно регулировать длину факела в горне и, следовательно, управлять временем нагрева заготовок под ковку. Недостаток таких исполнений – большие габариты, что для малых горнов может оказаться неприемлемым. Также в минус можно поставить техническую сложность изготовления горелки с двойным потоком.

Устройство пропановой горелки

Перед тем, как приступать к самостоятельному изготовлению газовой горелки стоит разобраться с ее конструктивными особенностями и принципом работы.

Как правило, пропановая горелка состоит из следующих элементов:

  • корпус;
  • рукоятка;
  • распределительное сопло;
  • газовый шланг;
  • газовая трубка;
  • баллон с пропаном;
  • редуктор;
  • хомуты для крепления.

Это основные элементы, которые будут присутствовать в самодельном устройстве. Но в зависимости от выбранной модификации конструкция может немного меняться

Для открытия/закрытия подачи газа используется запорный кран. Он находится за основным вентилем. Регулировка интенсивности пламени выполняется при помощи рабочего крана.

На один конец газового шланга, по которому происходит подача газа, крепится специальная насадка, на конце которой расположен ниппель. Ниппель вместе с газовой трубкой помещаются в металлический стакан, где собственно и происходит создание горючей смеси.

Далее горючая смесь через сопло под давлением поступает в область сгорания. Для поддержания равномерного процесса горения в сопле специально предусмотрены отверстия.

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.

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.

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.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий