Плавка алюминия
Алюминий, обладающий высокой степенью пластичности, является легкоплавким цветным металлом. Горн для плавки алюминия легко изготовить своими руками. Существует множество конструкций, в которых применяется печная выплавка. Они не имеют между собой принципиальных отличий.
Пошаговая инструкция создания горна для плавки алюминия:
- Корпус изготавливается из кирпича. Материал подбирается без трещин, чтобы не происходило потерь тепла.
- Подбирая обрезки стальных труб, изготавливают из них полки для колосников. Легкоплавкий материал здесь применять нельзя.
- Подбираются стальные полосы толщиной до 6 мм и используют их в качестве колосников.
- Прикручиваются колосники винтами.
- В качестве топлива может применяться как кокс, так и уголь.
- При помощи паяльной лампы или газовой горелки проводится розжиг.
Такой самодельный кузнечный горн можно использовать только на открытом пространстве, ввиду отсутствия дымохода. В процессе работы выделяется много газов, которые не должны скапливаться в замкнутом пространстве.
Миниатюрный настольный угольный горн своими руками
Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины! Все Вы прекрасно знаете, что для обработки металла ковкой требуется горн или печь. Но зачастую они занимают очень много места. В данной статье, автор YouTube канала «NightHawkInLight» поделится с Вами секретом, как сделать миниатюрный горн на каменном угле, который просто идеально подходит для малых проектов, как, например, изготовление ножей, небольших инструментов.
Материалы. — Ручная воздуходувка — Стальной поддон и тазик — Виниловая трубка — Гипс, песок, вода — Стальная труба, заглушка ¾ дюйма. Инструменты, использованные автором. — Шуруповерт — Ступенчатые сверла — Болгарка, отрезной диск — Газовая горелка — Клеевой пистолет — Тиски, наковальня, молоток, шпатель. Процесс изготовления. Одним из наиболее важных составных элементов такого горна является ручная воздуходувка, которая нагнетает воздух для горения угля. Для более крупного горна в этих целях вполне подойдёт обычный пылесос. Этот же проект не предполагает использование электричества. Горн будет управляться в ручном режиме. А как — Вы узнаете ниже.
Основной ёмкостью горна станет стальной поддон для выпекания хлеба. Также потребуется стальная труба ¾ дюйма диаметром, и длиной в 50 см с подходящей заглушкой.
Примерно на половине высоты поддона автор сверлит ступенчатым сверлом сквозное отверстие для трубы, диаметром в ¾ дюйма. По этой трубке в горнило будет поступать воздух для горения углей.
На конец трубы навинчивается колпачок.
Теперь самое время подумать о внутренней теплоизоляции печи. Футеровка изготавливается из смеси 50% строительного гипса и 50% песка. Эти ингредиенты автор берёт на глаз в пропорции 1:1. Здесь высокая точность не принципиальна.
После готовый замес выкладывается в стальной поддон и распределяется в нём шпателем таким образом, чтобы вдоль всей средней линии ёмкости образовалось V-образное углубление.
Теперь можно завершить формирование полости, на которую будет выкладываться каменный уголь
Важно проверить, чтобы футеровка полностью закрывала стенки камеры. Так, сам горн уже готов
Осталось только подумать, как подвести к нему воздух.
И решение нашлось — каминный воздуходув. Объём воздуха, который он нагнетает, не велик, но его вполне достаточно для поддержания огня в горне.
Сначала автор вырезает небольшой деревянный брусок, который будет выполнять роль подставки. Теперь он кладёт воздуходув на бок и фиксирует его на блоке с помощью пластиковых кабельных хомутов, стараясь оставить открытым воздухозаборный патрубок.
Затем горячим клеем он приклеивает сборку к большому противню. Сам горн ставится на противоположную его сторону.
Настало время испробовать горн в деле! Автор выкладывает небольшую кучку угля в поддон, поджигает её газовой горелкой и подаёт воздух. Благодаря воздуходуву уголь очень быстро разгорается.
Важно помнить, что при использовании каменного угля в качестве топлива в помещении должна была хорошая вентиляция, чтобы предупредить отравление углекислым газом. Второй плюс этой системы — это его механический воздуходув, который позволяет значительно экономить расход угля
Достаточно просто не вращать ручку, когда в горне отсутствует предмет подлежащий разогреву
Второй плюс этой системы — это его механический воздуходув, который позволяет значительно экономить расход угля. Достаточно просто не вращать ручку, когда в горне отсутствует предмет подлежащий разогреву.
Спасибо автору за идею простого, но полезного приспособления для мастерской! Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!
Авторское видео можно найти здесь.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Безопасность при работе с газом
Начнем с мер предосторожности. Начните работу с газом с самого маленького 5-ти литрового баллона
Купите новый и заправьте его пропаном на ближайшей газовой заправке. Попросите заправщика рассказать вам о том, как правильно хранить, транспортировать, заправлять и использовать газовый баллон. Он с удовольствием это сделает, потому как целый день заправлять баллоны ему просто скучно.
Сразу купите хороший регулируемый редуктор. Стоит он 700-1500 рублей, но это мелочь, когда речь идет о безопасности. На манометре должны быть деления от 0,1 до 0,6 МПа (мега-паскалей)
Внимание! Кран редуктора работает не так, как водопроводный кран, а наоборот: чтобы увеличить давление, нам надо крутить по часовой стрелке, т.е. закручивать кран; чтобы снизить давление, надо крутить против часовой стрелки, т.е
откручивать кран
Это важно запомнить, потому как в критической ситуации мы будем пытаться закрутить кран, а это наоборот, только увеличит давление газа — помните об этом!. Горелка плавильной печи, как и горелка для газового горна работает обычно в диапазоне давлений от 0,15 до 0,25 МПа
Мне проще считать давление в атмосферах, поэтому это 1,5 — 2,5 атмосферы. Не выкручивайте редуктор на большее давление — оно нам попросту не нужно! Моя газовая горелка для плавильной печи сейчас работает при давлении в 1,5 атмосферы, чего вполне хватает, чтобы уже через 15 минут в тигле плавал жидкий алюминий
Горелка плавильной печи, как и горелка для газового горна работает обычно в диапазоне давлений от 0,15 до 0,25 МПа. Мне проще считать давление в атмосферах, поэтому это 1,5 — 2,5 атмосферы. Не выкручивайте редуктор на большее давление — оно нам попросту не нужно! Моя газовая горелка для плавильной печи сейчас работает при давлении в 1,5 атмосферы, чего вполне хватает, чтобы уже через 15 минут в тигле плавал жидкий алюминий.
Работу с газом настоятельно рекомендуется проводить на открытом воздухе. Особенно пока газовая горелка еще не настроена. В замкнутом пространстве достаточно 10-15% концентрации пропана в воздухе для того, чтобы произошел взрыв. На воздухе же взорваться, работая с газом, практически нереально. Чтобы взорвать 5-ти литровый газовый баллон, его нужно кинуть в большой костер на 3-4 минуты. Только тогда он взорвется.
Читать также: Раствор цинка и меди
Также очень рекомендуется использовать длинный газовый шланг не менее 3-5 метров. Шланг обязательно нужно крепить к редуктору при помощи хомута с винтовой затяжкой. Помимо самого редуктора нужно также обзавестись каким-либо регулировочным краном, который бы располагался непосредственно около горелки. Это нужно, чтобы не бегать каждый раз к баллону открывать/закрывать газ. По хорошему, баллон у вас потом должен стоять за углом в специальном металлическом шкафу с висячим замком. Я вместо крана использовал еще одну газовую горелку от ацетиленового резака, только вместо насадки я подсоединил шланг моей горелки.
Характеристики и виды инжекционных горелок
От исполнения горелки горна зависит степень угара металла при его нагреве под ковку, интенсивность образования окалины на поверхности, общее потребление газа. В закрытых кузнечных горнах применяют горелки короткого пламени.
Их конструктивное исполнение гарантирует быстрое перемешивание горючей смеси, что обеспечивает высокий КПД. Продукты сгорания из рабочего пространства горна удаляются равномерно и максимально эффективно.
Принцип действия горелок
В горелках такого типа происходит сжигание пропана, поступающего из газопровода либо баллона. Здесь смесь газа с воздухом образовывается за счет эжекции, т.е. подсасывания последнего внутрь горелки под воздействием энергии струи газа, находящейся под давлением.
В зоне, где происходит забор воздуха, появляется разрежение, за счет чего воздух сам двигается в заданном направлении. Смешиваясь в корпусе горелки, рабочая смесь вырывается из него под давлением, создавая нужную температуру.
Качество работы газовой горелки зависит от постоянства соотношения объема газа и воздуха. Изменение плотности газа влияет на возможности засасывания воздуха горелкой.
Топливосжигающее устройство или горелка, является основной составляющей газового горна. Его эксплуатация полностью зависит от правильного изготовления этого ключевого элемента
Все изменения температуры сгорания должны сопровождаться аналогичными изменениями подачи воздуха, требуемого для возгорания.
При несбалансированности показателей, необходима корректировка коэффициента инжекции для достижения его стабильности. Добиваются этого путем изменения давления газа либо регулировкой воздушной заслонки.
Классификация горелок по основным признакам
Классифицируют их по разным признакам. Исходя из объема подсасываемого первичного воздуха, различают горелки частичного смешения и полного. Основными характеристиками первых являются коэффициент инжекции и кратность.
Коэффициент инжекции определяется соотношением объемов воздуха инжектируемого и требующегося для 100-проентного сгорании газа. Под выражением «кратность инжекции» подразумевают соотношение между объемом первичного воздуха и потреблением газа горелкой.
Горение газа в смеси с воздухом в инжекционной горелке происходит в специальной насадке — туннеле, изготовленном из огнеупорного материала
Инжекционные горелки, применяемые в домашних кузницах, бывают низкого (до 5 кПа) давления газа и среднего — от 5 кПа до 0,3 МПа. Когда газ в горелке находится под давлением 20-90 кПа, мощность подсоса воздуха остается практически неизменной, даже в том случае, когда в горне газовое давление и разрежение претерпевают изменения.
При падении давления ниже этой планки, коэффициент инжекции растет, давление падает, а разрежение в горне увеличивается. В зависимости от наличия распределительного коллектора, бывают горелки одно- и многофакельные.
Существует разделение по количеству сопел: с одним соплом — односопловые, с несколькими — многосопловые. Располагают эти элементы по центру либо вразброску. По этому признаку есть горелки с центральным соплом и периферийным.
Инструменты и материалы
Инструменты:
Минимальный набор:
- Кислородно-ацетиленовая горелка.
- Дрель со сверлом по бетону.
Стандартный набор:
- Ножовка.
- Сварочный аппарат.
- Дрель со сверлом по бетону.
- Газовый резак (плазменный резак).
- Рулетка.
- Материалы.
Для максимальной гибкости и эффективного использования материалов, я удержусь от указания точных размеров, чтобы вам проще было использовать то, что у вас есть под рукой.
- Огнеупорный кирпич (при размере 3,8 х 12,7 х 24,1 см мне понадобилось 11 штук).
- Металлический уголок для рамы (у меня был 3,8 х 6,3 х 0,6 см).
- Металлическая пластина для дна и верхней части.
- Металлические трубы для ножек (я использовал профильную трубу 3 х 0,3 см).
- Пропановая горелка.
Изготовление горелки газового кузнечного горна своими руками
Рассмотрим технологию изготовления газовой горелки для кузнечного горна, предназначенную для пропана. Выберем такую конструкцию, все детали которой предельно просты и не требуют высокой квалификации при их изготовлении.
Конструкция газовой горелки представлена на рисунке.
Конструкция газовой горелки.
Обозначения на рисунке пропановой горелки в сборе:
1. Шланг;
2. Газовый вентиль;
3. Трубка подачи газа (диаметром 6 мм);
4. Винт-зажим М4;
5. Вкладыш;
6. Ниппель (от примуса);
7. Четыре отверстия воздухозаборника диаметром 4 мм;
8. Трубка насадки.
Рассмотрим конструкцию узлов горелки.
Это интересно: Элементы художественной холодной ковки — фото, видео, эскизы
Правила топки
Самый простой кузнечный горн топят углем. Возможно использование дров, но предварительно их необходимо прогреть до состояния угля. Устройство можно упростить, если превратить его в газовый горн. Для топки прекрасно подойдет бутан либо пропан.
В состав данных газов входят такие элементы, как кислород и водород. Соединившись с кислородом, они выделяют большое количество тепла. Его достаточно, чтобы хорошо разогреть устройство. Именно поэтому газовый горн пользуется все большей популярностью.
Есть при топке газом один нюанс. Управление данной системой станет практически невозможным. Регулировка температуры воздуха очень затруднительна, если речь идет об использовании газа. Кроме того, содержащаяся в газах сера оказывает негативное воздействие на металл.
Последовательность изготовления:
- Деревянная доска будет служить основанием для горна, к ней саморезами крепят уголки. Их прикручивают в соответствии к проделанным отверстиям на банке. Далее, взяв винты и гайки, прикручивают консервную банку.
- Дальнейший этап – это нанесение слоя термоизоляции из гипса. Такой раствор мгновенно застывает. Поэтому все нужные инструменты следует подготовить заранее (это тубус, ложка, вода и остальное).
- Из плотного картона сворачивается тубус (диаметром приблизительно 4 см) и помещается в центр банки. К нему вплотную вставляют стальную трубку через подготовленное отверстие. Чтобы в дальнейшем он легко вытягивался, его рекомендуют завернуть в вощеную бумагу.
- Теперь можно начинать замес раствора. Песок и гипс смешивают в пропорции один к одному. Песок нужно брать чистый и без примесей. Добавляя воду, смесь доводят до консистенции густой сметаны.
Если есть возможность, то можно добавить шамот или асбест. Этими огнеустойчивыми материалами разрешено заменить 1/2 используемого песка. Но, если их нет, то без этого вполне обходятся.
- В свободное пространство между стенками и картонной вставкой плотно закладывают гипсово-песчаный раствор (для этого можно использовать пластиковую ложку). Делая это, нужно помнить, что данная смесь схватывается за считаные минуты. После того как емкость заполнится, нужно удалить раствор с отверстия на боковой трубке.
- По истечении 30 минут можно убрать тубус.
Применение горелок для твердой пайки и для пайки латунью
Пайка позволяет выполнить неразъемное герметичное соединение двух металлических деталей путем своеобразного «склеивания» их неким расплавленным материалом — припоем. Последний должен проявлять высокую адгезию по отношению к соединяемым металлам, то есть быть весьма «прилипчивым», и обладать достаточной прочностью после застывания.
Температура плавления припоя должна быть выше, чем рабочая температура, при которой эксплуатируется паяное изделие; и в то же время ниже, чем температура плавления основного материала.
Газовая горелка как раз и нужна для того, чтобы нагреть припой и сделать его таким образом достаточно вязким.
Очевидно, что для удобства работы ее факел должен сохранять стабильную форму и температуру.
Преимущество данного инструмента заключается в способности обрабатывать зоны с большой площадью — электропаяльнику такая задача окажется не под силу.
При этом простенькую маломощную горелку можно без особых хлопот изготовить своими руками.
С помощью самодельной горелки можно будет сделать массу полезных дел. Ее возможностей окажется вполне достаточно для пайки медных и латунных сосудов, входящих в состав радиаторов, интеркулеров и теплообменников, а также для пайки с применением твердых припоев.
Кроме того, только с помощью данного инструмента можно осуществить разборку радиатора с целью замены его сердцевины, а также выполнить замену в нем сот.
Пригодится такая горелка и в ходе ремонта кузова, при котором высокая температура не только не нужна, но и весьма нежелательна, так как может вызвать коробление этой части автомобиля.
Выполнить реставрацию небольшого поврежденного участка, запаять латунью прорехи, осуществить «ювелирную» рихтовку — для всех этих работ данный инструмент окажется вполне подходящим.
Незначительный нагрев понадобится и в том случае, если необходимо демонтировать деталь, посаженную с натягом, то есть запрессованную.
Это может быть обойма подшипника или какая-нибудь втулка.
Данный метод особенно эффективен, если входящие в соединение детали выполнены из материалов с разными коэффициентами теплового расширения.
Самостоятельное изготовление
Мини-горн
Самый небольшой горн, который только можно придумать – это мини-горн. Для начинающего кузнеца – это оптимальный вариант, предназначенный для использования только на открытом воздухе. Принципы построения следующие:
- В качестве основного строительного материал можно использовать 6–8 кирпичей. Соорудив из них подставку, можно двигаться дальше.
- Сооружение колосниковой решетки можно осуществить с помощью обрезков металлических труб и фрагмента стальной полосы, толщина которой должна быть не менее 4–6 мм.
- Топить такой горн можно либо углем, либо коксом. Для розжига и дутья использую обычную паяльную лампу. Она обеспечивает и подачу тепла, и непрерывность процесса.
Использование мини-горна в помещении запрещено в силу отсутствия у конструкции дымохода.
Переносной горн
Сооружение передвижного горна можно осуществить, используя такую кухонную утварь, как гусятница. В качестве системы наддува можно использовать вентилятор от ручной сирены или любое другое подходящее устройство.
У переносного горна есть определенные недостатки:
- конструкция его неразборная, поэтому сложно избавиться от нагара;
- не позволяет создать очень высокие температуры, максимально возможный показатель – 900 ОС;
- эксплуатация обходится довольно дорого: в роли топлива можно использовать только кокс или древесный уголь.
Несмотря на это, такой вид угольного горна имеет гораздо больше возможностей, чем самодельная конструкция из кирпичей, описанная выше. Связано это с тем, что пространство для работы у переносной конструкции открыто сверху и значительно больше.
Стационарный горн
Данная конструкция является самой сложной, с точки зрения построения. Опытные мастера изготовлением горна занимаются самостоятельно, учитывая собственные антропометрические данные. Его эргономика должна быть отточена до мельчайших деталей: работы, производимые здесь, зачастую очень травмоопасные.
Итак, при строительстве стационарного горна необходимо исходить из собственных физических данных. Для этого необходимо измерить:
- Высоту стола. Встать ровно, ноги находятся на ширине плеч. Правую руку необходимо сначала опустить, а затем согнуть в локте. Это и будет высота стола, к которой необходимо добавить 5–7 см.
- Половину диагонали стола. В ту же руку необходимо взять большие клещи и измерить расстояние от их губок до живота. Прибавив к полученному результату 10–12 см, можно получить искомый результат.
- Длину стороны квадратного стола. Для этого полученный в п.2 результат следует умножить на 1,4.
Чтобы изготовить стационарный горн своими руками, понадобятся такие материалы:
- жаропрочная сталь с толщиной листа не менее 4 мм;
- шамотный кирпич;
- металлопрокат, из которого впоследствии следует монтировать раму горна;
- стальной дымоход для осуществления процесса отведения газов, образующихся в процессе горения;
- огнеупорная замазка, которую необходимо обязательно использовать для заделки щелей;
- сталь для футеровки с внешней стороны.
Правила изготовления стационарной конструкции
Так как горн – стационарный агрегат, его нахождение должно быть четко определено. Обязательно необходим доступ к одной из стен, потому что кузнечный горн не должен быть независимым. Наличие стены позволит более надежно обустроить дымоходы и установить вентилятор. В данной конструкции может использоваться самодельная фурма.
Опорная рама для кузнечного горна
Строительство горна следует начать с изготовления опорной рамы. Ее варят из металлической трубы. Обустройство верхней части производят при помощи огнеупорного кирпича. Это сделает конструкцию долговечной и позволит использовать печь более интенсивно.
Каналы, предусмотренные для вентиляции и дымохода, по периметру следует отделать стальными уголками. Металл еще используют при сооружении футеровки и заслонки печи. Листы, использующиеся в отделке, должны иметь ребро жесткости.
Стол горна должен иметь горновое гнездо, оптимальная глубина которого – 10 см. Под ним – зольная камера, в которую подается воздух. Размер стола не регламентирован, но лучше, если он сконструирован с учетом данных мастера.
Из стали толщиной 2 мм следует свернуть трубу квадратной формы. Это будет приемник для золы. В одной из стенок следует сделать отверстие, в которое позже будет вставлена труба для подачи воздуха. Ее можно осуществить при помощи пылесоса.
Самостоятельное изготовление
Мини-горн
Самый небольшой горн, который только можно придумать – это мини-горн. Для начинающего кузнеца – это оптимальный вариант, предназначенный для использования только на открытом воздухе. Принципы построения следующие:
Чертеж мини-горна
- В качестве основного строительного материал можно использовать 6–8 кирпичей. Соорудив из них подставку, можно двигаться дальше.
- Сооружение колосниковой решетки можно осуществить с помощью обрезков металлических труб и фрагмента стальной полосы, толщина которой должна быть не менее 4–6 мм.
- Топить такой горн можно либо углем, либо коксом. Для розжига и дутья использую обычную паяльную лампу. Она обеспечивает и подачу тепла, и непрерывность процесса.
Использование мини-горна в помещении запрещено в силу отсутствия у конструкции дымохода.
Переносной горн
Сооружение передвижного горна можно осуществить, используя такую кухонную утварь, как гусятница. В качестве системы наддува можно использовать вентилятор от ручной сирены или любое другое подходящее устройство.
У переносного горна есть определенные недостатки:
- конструкция его неразборная, поэтому сложно избавиться от нагара;
- не позволяет создать очень высокие температуры, максимально возможный показатель – 900 ОС;
- эксплуатация обходится довольно дорого: в роли топлива можно использовать только кокс или древесный уголь.
Несмотря на это, такой вид угольного горна имеет гораздо больше возможностей, чем самодельная конструкция из кирпичей, описанная выше. Связано это с тем, что пространство для работы у переносной конструкции открыто сверху и значительно больше.
Стационарный горн
Данная конструкция является самой сложной, с точки зрения построения. Опытные мастера изготовлением горна занимаются самостоятельно, учитывая собственные антропометрические данные. Его эргономика должна быть отточена до мельчайших деталей: работы, производимые здесь, зачастую очень травмоопасные.
Итак, при строительстве стационарного горна необходимо исходить из собственных физических данных. Для этого необходимо измерить:
- Высоту стола. Встать ровно, ноги находятся на ширине плеч. Правую руку необходимо сначала опустить, а затем согнуть в локте. Это и будет высота стола, к которой необходимо добавить 5–7 см.
- Половину диагонали стола. В ту же руку необходимо взять большие клещи и измерить расстояние от их губок до живота. Прибавив к полученному результату 10–12 см, можно получить искомый результат.
- Длину стороны квадратного стола. Для этого полученный в п.2 результат следует умножить на 1,4.
Кузнечный горн — это открытая или закрытая печь, используемая в кузнечном деле для нагревания металла
Чтобы изготовить стационарный горн своими руками, понадобятся такие материалы:
- жаропрочная сталь с толщиной листа не менее 4 мм;
- шамотный кирпич;
- металлопрокат, из которого впоследствии следует монтировать раму горна;
- стальной дымоход для осуществления процесса отведения газов, образующихся в процессе горения;
- огнеупорная замазка, которую необходимо обязательно использовать для заделки щелей;
- сталь для футеровки с внешней стороны.
Материалы для изготовления кузнечного горна
Правила изготовления стационарной конструкции
Так как горн – стационарный агрегат, его нахождение должно быть четко определено. Обязательно необходим доступ к одной из стен, потому что кузнечный горн не должен быть независимым. Наличие стены позволит более надежно обустроить дымоходы и установить вентилятор. В данной конструкции может использоваться самодельная фурма.
Опорная рама для кузнечного горна
Строительство горна следует начать с изготовления опорной рамы. Ее варят из металлической трубы. Обустройство верхней части производят при помощи огнеупорного кирпича. Это сделает конструкцию долговечной и позволит использовать печь более интенсивно.
Каналы, предусмотренные для вентиляции и дымохода, по периметру следует отделать стальными уголками. Металл еще используют при сооружении футеровки и заслонки печи. Листы, использующиеся в отделке, должны иметь ребро жесткости.
Стол горна должен иметь горновое гнездо, оптимальная глубина которого – 10 см. Под ним – зольная камера, в которую подается воздух. Размер стола не регламентирован, но лучше, если он сконструирован с учетом данных мастера.
Из стали толщиной 2 мм следует свернуть трубу квадратной формы. Это будет приемник для золы. В одной из стенок следует сделать отверстие, в которое позже будет вставлена труба для подачи воздуха. Ее можно осуществить при помощи пылесоса.
