- Простейшие горны.
- Исполнение мечты: сооружаем горн
- Стол — надежная основа
- Назначение частей горна
- Как сделать поддув для кузнечного горна своими руками
- Детали и инструменты
- Рабочее колесо
- Корпус
- Вывод воздуха
- Монтаж поддува
- Как сделать кузнечный горн для разогрева металла перед ковкой?
- Строим газовый горн
- Варианты самодельных горелок
- Горелка с вентилем ВК-74
- Горелка, переделанная из ацетиленового газореза
- Газовая мини горелка
- Как сделать поддув для кузнечного горна своими руками
- Детали и инструменты
- Рабочее колесо
- Корпус
- Вывод воздуха
- Монтаж поддува
- Переносной
- О кавалерии и швейных машинах
- Какой нужен вентилятор?
- Прямые стационарные горелки на 1/2″ и 3/4″
- Принципиальная конструкция самодельного горна
Простейшие горны.
Для ручной ковки наиболее приемлемы горны открытого типа, позволяющие нагревать и короткие и длинные поковки в любой их части (в том числе и средней). Они просты в обслуживании и удобны в работе, быстро нагреваются. Для разжигания холодного горна горновое гнездо очищают от золы и шлака, продувают фурму, насыпают небольшой слой угля, оставляя отверстия фурмы свободными, затем зажигают древесную стружку или тряпки смоченные керосином, сверху засыпают второй слой угля и дают слабое дутье. Когда уголь разгорится, добавляют еще угля и постепенно увеличивают дутье. В горне, благодаря спеканию угля, образуется твердая корка, под которой развивается высокая температура. Заготовку или ее конец зарывают в горячие угли и засыпают свежим углем. Спекшийся свод из твердой корки должен быть всегда целым; для этого необходимо время от времени подгребать свежий уголь от краев к центру горнового гнезда и слегка обрызгивать его водой. Если под коркой полость становится слишком большой, корку ломают, подгребают свежий уголь, и вскоре образуется новый свод. Заготовку периодически поворачивают, а также регулируют подачу воздуха, поддерживая слегка коптящее и нейтральное пламя. При высоком дутье (избыток воздуха) пламя становится острым, вызывающим местный перегрев и оплавление кромок металла; и к тому же кислород избыточного воздуха вступает в соединение с металлом и образует окислы железа, т.е. окалину.
Окалина вредна, так как она приводит к потерям металла (угар); кроме того, понижается качество заготовки и затрудняется дальнейшая ее обработка резанием. Заготовку нагревать надо возможно быстрее, так как чем дольше поковка находится в горне, тем более возможен ее перегрев, т.е. чрезмерный рост зерен, который ухудшает механические свойства заготовки. Более длительный нагрев заготовки может привести к пережогу, т.е. оплавлению границ зерен и потере связи между ними. Такая заготовка разбивается при ударе на части.
На рис. 1 показаны очень простые конструкции горна.
Рис. 1. Простейшие горны: 1, 6 — кирпич; 2 — заготовка; 3 — уголь; 4 — решетка колосниковая; 5 — патрубок; 7 — паяльная лампа |
Горн можно сделать прямо на земле, используя паяльную лампу, пылесос или ручной вентилятор. Устройство такого горна: поставить три кирпича на торец, на них кладется колосниковая решетка, а на нее устанавливается печурка из четырех кирпичей, в которую засыпается уголь. Паяльная лампа с патрубком располагается снизу. Горн разжигают и можно нагревать заготовку.
Существует еще более простая конструкция горна. Сначала надо вырыть небольшую ямку и в нее поставить паяльную лампу. Рядом складывают печурку из огнеупорного кирпича. В щель между кирпичами закладывают некрупные заготовки. Установив вентилятор с ручным приводом в ямке, а колосниковую решетку выставив на уровне земли, можно прогревать металл и ковать небольшие изделия.
Исполнение мечты: сооружаем горн
Этот рабочий инструмент состоит из стола, очага, фурмы и зонта.
Стол — надежная основа
Если вы решили делать основательный стационарный горн, то начать необходимо с сооружения стола, на котором находится очаг. Обычно высота его составляет 700-800 мм, но больше она зависит от роста мастера. Размеры такой столешницы определяют только габариты тех изделий, что будут подвергаться ковке: рабочая поверхность может быть и метр на полтора, и 1,5х2 м. Столешницу можно сделать из железобетона, кирпича или стального листа толщиной 4 мм. Корпус же сооружают из бревен, кирпича или камня. Внутрь этой «коробки» засыпают глину, песок или щебень.
Назначение частей горна
Теперь вернемся к списку в начале и посмотрим, что в горне для чего. А тогда уже возьмемся за изготовление горна по образцам, рассмотренным далее или самостоятельно, исходя из имеющихся в наличии материалов и возможностей.
В промышленности на футеровку стола идет преимущественно кварцевый огнеупорный кирпич, он при интенсивной рабочей нагрузке служит десятилетия. Самодельный горн обычно футеруют печным шамотным кирпичом, более дешевым и доступным. При нерегулярном пользовании его тоже хватит на годы.
Топливник с колосниковой решеткой, воздушной камерой с дренажом и подающим патрубком с вентилем образуют сердце горна – фурму. В промышленных образцах применяют сменные фурмы под разные способы нагрева и нагреваемые заготовки. Любителю или мастеру-индивидуалу чаще всего достаточно одной наглухо вмонтированной в стол с цельной перфорированной круглыми отверстиями колосниковой решеткой.
Воздушный дренаж необходим, чтобы точно и оперативно, не отрывая взгляда от заготовки, регулировать дутье. Недогретую деталь проковать не удастся и закалку она не примет; перегретая и пересушенная пойдет рваться под молотом, а в закалочной ванне ее поведет как минимум, а то и треснет. И уж во всяком случае окажется недопустимо хрупкой. Как по виду раскаленной заготовки определить ее готовность для ковки или закалки – разговор особый. Но опытные кузнецы знают, что перепустить лишний воздух в атмосферу нужно успеть за секунды.
Назначение камеры, или шатра, горна совместно с его зонтом и дымоходом – удалить дымовые газы из рабочей зоны. Их при подготовке угольной массы (см. ниже) выделяется предостаточно, и ни один для здоровья не полезен. Тяга в дымоходе нужна хорошая, т.к. переднее (рабочее) окно шатра и проемы для длинномера (трубы, металлопрофили) открыты постоянно.
Что касается закалочной ванны и газовоздушной камеры, то они могут быть, а могут и не быть, это уж по вашему усмотрению. Закалочная ванна обязательно нужна, если вы собираетесь ковать т. наз. дамаск, изделия из булатной стали. Им нужна термоударная закалка, т.е. из горна – мгновенно в ванну.
Газовоздушная камера в промышленности используется:
- Для дополнительной сушки и подогрева воздуха.
- Для очистки дутьевого воздуха от примесей и конденсата.
- Для введения в воздух газообразных легирующих присадок.
В домашних условиях супер-супер спецспавы не получают; проблема конденсата на производстве возникает при дутье от общей сети сжатого воздуха. В маломощном горне воздух достаточно нагревается, проходя через отверстия колосника фурмы, а очистить бытовой газ от серы можно, пропуская его сквозь слой нафталина, как сказано выше. В общем, делайте газовоздушник, не делайте, дело ваше.
Наконец, горнило. Это жаростойкий колпак, расширяющий зону предельно высокой температуры. Его ставят, если в горне плавят в тигле цветные или драгоценные металлы и сплавы (температура плавления золота 1060 градусов, серебра 960, меди 1080, латуни и бронзы 900), цементируют детали в муфеле и т.п. Искать дорогое готовое горнило нет смысла, в домашней кузне его вполне заменит десяток шамотных кирпичей, выкладываемых на сухую по детали. В такой комплектации самодельный горн заменит и дорогостоящую муфельную печь.
Как сделать поддув для кузнечного горна своими руками
Кузнечный горн — это главный инструмент в кузнице, но чтобы создать в нем необходимую температуру топлива, потребуется, поддув для горна. В продаже существует множество моделей вентиляторов, но они весьма дороги, поэтому мы рассмотрим вариант, как сделать, поддув для горна своими руками. Такой вариант более экономный, да и требует минимум времени.
Детали и инструменты
Для его создания потребуются следующие детали:
- Электрический двигатель.
- Рабочее колесо (можно взять от центробежного вентилятора или сделать самостоятельно).
- 2 пластмассовых ведра.
- ПВХ труба.
Из инструментов потребуются:
- Отвертка или шуруповерт.
- Дрель.
- Нож или ножовка для вырезания отверстий.
Рабочее колесо
Сначала сделаем рабочее колесо. Само колесо состоит из лопастей, которые скреплены между собой, а посередине колеса должна быть ступица для крепления двигателя. В качестве колеса подойдет круг из любого материала (дерево, пластмасс и другие). Лопасти можно вырезать из нержавеющей стали необходимого диаметра и прикрепить к кругу любым удобным способом. Для простоты процесса изготовления может понадобиться чертеж с размерами. Вот приблизительный вариант чертежа:
Вот так выглядит самодельный вентилятор, хотя количество лопастей и размер может быть иным.
Рабочее колесо готово, теперь переходим к корпусу. Вентилятор будет иметь форму улитки, поэтому поддув, нередко называют улитка для горна.
Корпус
Вот так поддув в виде улитки, выглядит на схеме. Чтобы его изготовить, на дне ведра, в центре делаем отверстие, которое должно быть немного больше, чем диаметр вала двигателя. Затем необходимо сделать крепления, как на фото или любые другие крепления, которые надежно зафиксируют двигатель так, чтобы он не вращался и не касался рабочего колеса.
После этого необходимо обрезать ведро так, чтобы оно было большей ширины, чем рабочее колесо. Далее обрезаем крышку, такого же диаметра, как ведро, а в ней проделываем круг в центре, который будет немного меньшего размера, чем диаметр внутри рабочего колеса.
Вывод воздуха
Теперь необходимо сделать выход для воздуха. Для этого берем трубу, обрезаем до нужного размера и врезаем в корпус по касательной. Прикрепить трубу легко с помощью эпоксидной смолы.
Монтаж поддува
Переходим к заключительному этапу — монтажу поддува. К двигателю прикрепляем первую часть с трубой. Здесь следует уделить внимания креплением, чтобы они были надежными. Далее устанавливаем в эту часть рабочее колесо и закрываем это все крышкой. Последнюю крепим также эпоксидной смолой. Для более презентабельного вида можно покрасить конструкцию в однотонный цвет. В итоге конструкция-улитка должна выглядеть так:
Теперь вентилятор для горна кузнечного готов и его осталось только прикрепить к самому горну и проверить эффективность изделия.
Такой вид поддува для зольника наиболее предпочтителен, так как поток воздуха можно направить в нужном направлении.
kladempech.ru
Как сделать кузнечный горн для разогрева металла перед ковкой?
Схема сборки передвижного горна.
Прежде чем сделать кузнечный горн, нужно выбрать тип горна. Горн закрытого типа имеет камеру для разогрева заготовки. Такая конструкция является наиболее экономичной по затратам топлива. Но размер заготовок имеет ограничения, связанные с размерами камеры для разогрева.
В горн кузнечный открытого типа топливо засыпается сверху на колосниковую решетку, снизу подается поток воздуха. Разогреваемая заготовка кладется на топливо. Это позволяет нагревать заготовки крупных размеров.
В решетке из стальной пластины сверлятся отверстия, после чего она вставляется в центр столаё
Последовательность действий при изготовлении горна может быть такой:
- Основа горна — это его стол. С него и начинается изготовление конструкции. Его крышку делают из металла толщиной 4-5 мм. Высота стола составляет 700-800 мм. Поверхность его чаще всего делается размерами в пределах от 80х80 до 100х150 см. Можно сварить из уголка раму, в которую уложить огнеупорный кирпич и колосниковую решетку. Решетка обычно укладывается в центре стола. Можно ее сделать из чугунной сковороды или из стальной пластины толщиной 8-10 мм, в которой просверливаются отверстия диаметром 10 мм.
- Решетку вставляют в отверстие стола и обкладывают огнеупорным кирпичом. Высота стола делается удобной для домашнего мастера, обычно до уровня его пояса.
- Монтируется механизм поддува воздуха. Он может быть с ножным приводом, но лучше использовать электрический вентилятор. Для этой цели часто используют старый пылесос. Его мощности вполне достаточно для получения струи воздуха нужной силы. Хорошо, если есть регулятор оборотов. Если его нет, можно установить дополнительную задвижку для регулировки подачи воздуха. Вместо пылесоса некоторые умельцы используют привод ручной сирены.
- Вся конструкция собирается воедино. Можно приступать к испытаниям.
- На колосниковую решетку насыпается топливо. Сначала кладутся древесные щепки и дрова покрупнее, затем добавляется кокс. Включается поддув, заготовка кладется на кокс. Сверху на разогреваемое железо можно еще подсыпать немного кокса. Тогда в толще его образуется небольшой свод с огромной температурой внутри него. Вместо кокса вполне допустимо использование древесных отходов.
Самодельный кузнечный горн можно дополнять различными приспособлениями, присущими промышленным установкам. Иногда эти приспособления практически ничего не стоят, но добавляют удобств в работе.
Строим газовый горн
Прежде, чем начать сооружать газовый кузнечный горн своими руками, нужно определить параметры пода – его площади.
Для этого существует хитрая формула:
N = H × F
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.
Схема газовой горелки для горна.
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.
Важнейшим условием является точное соблюдение правил пожарной безопасности, которое заключается в использовании только огнеупорные и жаростойкие материалы. Не помешает проверить, из чего сделаны стены вашей мастерской
С большой осторожностью относимся к разного рода гипсокартонным конструкциям
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
Настоящий шамотный кирпич кремового цвета с мелкими порами в малых количествах, они намного тяжелее обычных керамических, вес одного шамотного кирпича больших габаритов достигает 5-ти кг. Самые подходящие марки шамота – ШБ, ША и ШПД.
Устройство кузнечного горна.
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.
Варианты самодельных горелок
Мы с вами уже знаем, что одним из главных элементов устройства является вентиль. Мощные крупногабаритные модели должны быть оборудованы вентилями промышленного типа. Эти вентили можно купить, а можно использовать старые экземпляры при сохранении целостности условии полного отсутствия утечки газа.
При таких габаритах используют стандартный 50-литровый газовый баллон, оснащенный угловым вентилем и редуктором.
Горелка с вентилем ВК-74
Баллон и газовая горелка.
Главное, что нужно запомнить: этот вентиль нужно использовать только для регулирования пламени. Останавливать поток газа нужно только на самом баллоне. ВК-74 – вентиль кислородного баллона, к которому крепится рукоятка с подключенным шлангом от баллона. К вентилю также прикручивается колпачок с отверстием для жиклера, здесь можно элемент от паяльной лампы или газовой плиты. К колпачку приваривается сопло из тугоплавкой стали на двух проволоках.
Для того, чтобы в зону горения поступал воздух, расстояние между колпачком и соплом должно быть не меньше 15-ти мм. Положение сопла определяется проволочными держателями, чтобы пламя горелки проходило точно по центру. Как зажигать пламя: медленно открывать вентиль, поднеся зажженную спичку к соплу. Пламя регулируется вентилем.
Горелка, переделанная из ацетиленового газореза
Самодельная газовая горелка отлично делается из ацетиленового резака, у которого вышел из строя краник для подачи кислорода. В данном случае в переделке нуждается смесительная камера: из нее нужно все удалить, чтобы она стала легче, это касается также крана и кислородного ствола. Оставшееся отверстие нужно запаять.
Редукторный шланг от баллона нужно присоединить к штуцеру. Для удобства работы на смесительной камере с помощью накидной гайки устанавливают наконечник под углом в 45°. Сопло приварить к фланцу, который затем приворачивается на резьбу наконечника. Сопло делаем так же, как в первом варианте с вентилем ВК-74.
Газовая мини горелка
Чертеж газовой горелки.
Это называется «мелкой» работой – например, ювелирная. В таком режиме удобнее всего со специальным мини-аппаратом. Такая газовая горелка из подручных материалов делается очень просто. Главный элемент в ней – игла для накачивания мячей. С этой иглой нужно поработать: сначала произвести отверстие в виде пропила примерно посередине или немного дальше. На некоторых экземплярах игл такие отверстия уже есть, тогда радуемся и продолжаем работать дальше.
Берём еще одну иглу, на этот раз от шприца, сгибаем ее под углом в 45°. Конец иглы следует заточить, чтобы ее острый конец превратился в срез под прямым углом, и игла стала похожа на узкую металлическую трубочку. Вставляем шприцевую иглу в иглу от мяча так, чтобы оба ее конца вы ступали из большей иглы. В таком положении иглы нужно припаять друг к другу. После этого к основанию игл подсоединяем капельницы с зажимами для их регулирования.
Зажимы должны быть расположены максимально близко к иглам и скреплены друг с другом – они будут нести функцию вентилей, то есть регулировать подачу газа и атмосферного воздуха. После подключения источника газа ваша горелка будет к работе готова. При всей простоте и компактности вы сможете получать на ней температура до 1000°
И не забываем технику безопасности, с этой малышкой нужно работать очень осторожно
Как сделать поддув для кузнечного горна своими руками
Кузнечный горн — это главный инструмент в кузнице, но чтобы создать в нем необходимую температуру топлива, потребуется, поддув для горна. В продаже существует множество моделей вентиляторов, но они весьма дороги, поэтому мы рассмотрим вариант, как сделать, поддув для горна своими руками. Такой вариант более экономный, да и требует минимум времени.
Детали и инструменты
Для его создания потребуются следующие детали:
- Электрический двигатель.
- Рабочее колесо (можно взять от центробежного вентилятора или сделать самостоятельно).
- 2 пластмассовых ведра.
- ПВХ труба.
Из инструментов потребуются:
- Отвертка или шуруповерт.
- Дрель.
- Нож или ножовка для вырезания отверстий.
Рабочее колесо
Сначала сделаем рабочее колесо. Само колесо состоит из лопастей, которые скреплены между собой, а посередине колеса должна быть ступица для крепления двигателя. В качестве колеса подойдет круг из любого материала (дерево, пластмасс и другие). Лопасти можно вырезать из нержавеющей стали необходимого диаметра и прикрепить к кругу любым удобным способом. Для простоты процесса изготовления может понадобиться чертеж с размерами. Вот приблизительный вариант чертежа:
Вот так выглядит самодельный вентилятор, хотя количество лопастей и размер может быть иным.
Рабочее колесо готово, теперь переходим к корпусу. Вентилятор будет иметь форму улитки, поэтому поддув, нередко называют улитка для горна.
Корпус
Вот так поддув в виде улитки, выглядит на схеме. Чтобы его изготовить, на дне ведра, в центре делаем отверстие, которое должно быть немного больше, чем диаметр вала двигателя. Затем необходимо сделать крепления, как на фото или любые другие крепления, которые надежно зафиксируют двигатель так, чтобы он не вращался и не касался рабочего колеса.
После этого необходимо обрезать ведро так, чтобы оно было большей ширины, чем рабочее колесо. Далее обрезаем крышку, такого же диаметра, как ведро, а в ней проделываем круг в центре, который будет немного меньшего размера, чем диаметр внутри рабочего колеса.
Вывод воздуха
Теперь необходимо сделать выход для воздуха. Для этого берем трубу, обрезаем до нужного размера и врезаем в корпус по касательной. Прикрепить трубу легко с помощью эпоксидной смолы.
Монтаж поддува
Переходим к заключительному этапу — монтажу поддува. К двигателю прикрепляем первую часть с трубой. Здесь следует уделить внимания креплением, чтобы они были надежными. Далее устанавливаем в эту часть рабочее колесо и закрываем это все крышкой. Последнюю крепим также эпоксидной смолой. Для более презентабельного вида можно покрасить конструкцию в однотонный цвет. В итоге конструкция-улитка должна выглядеть так:
Теперь вентилятор для горна кузнечного готов и его осталось только прикрепить к самому горну и проверить эффективность изделия.
Такой вид поддува для зольника наиболее предпочтителен, так как поток воздуха можно направить в нужном направлении.
Переносной
Следующая конструкция – переносной горн из… гусятницы. Конструкция ясна из рис. Футеровка – шамотный мергель в смеси с шамотным песком (молотым боем шамотных кирпичей, есть в продаже). Обжиг футеровки после сушки – по ходу работы.
Переносной горн из гусятницы
Наддув не обязательно вентилятором от ручной сирены, как на рис. Можно использовать любой подходящий, см. далее, присоединив его металлогофром. Это, кстати говоря, сделает работу с длинномером удобнее. В таком случае на глухом конце воздуховода необходим воздушный дренаж вроде того, как для передвижного горна, о котором еще будет сказано.
Возможности горна из гусятницы пошире, чем у 6-кирпичного, т.к. рабочее пространство больше и открыто сверху. Но появляются и существенные недостатки:
- Неразборная конструкция: при прочистке фурмы (см. далее о стационарном горне) нагар падает вниз и засоряет перфорацию воздуховода, даже если ее отверстия ориентированы вбок или вниз. Для чистки приходится ломать футеровку.
- Работает только на коксе или древесном угле, т.к. стола с пространством для выжигания нет.
- Дорогая эксплуатация: расход карбона сравним с таковым угля в настоящих горнах.
- Невысокая рабочая температура, до 900 градусов, т.к. не обожженная толком футеровка при большей трескается.
О кавалерии и швейных машинах
Кавалерийский горн
Когда-то каждый эскадрон кавалерии всех армий мира имел на хозяйстве переносной горн с ножным приводом от кривошипно-шатунного механизма для ковки подков и подковных гвоздей. Его так и называли кавалерийским, см. рис. Если говорить об энергонезависимых горнах, то это куда удобнее, чем вентилятор от сирены: обе руки свободны. Да еще смекалистые конники приучали лошадей давить на педаль копытом.
Ныне кавалерийский горн можно увидеть разве что в музее РККА. Но – проявим и мы смекалку – старые швейные машинки с ножным приводом еще эксплуатируются и продаются. А это – тот же кривошип с ведущим шкивом подходящего диаметра и прочная станина для стола. Плюс колесики, на которых горн катать можно.
Устройство кузнечных мехов
Какой нужен вентилятор?
Ниже мы перейдем к конструкциям уже вполне функциональным, для которых требуется полноценное дутье. И электричество для вентилятора найдется везде. Но какой нужен вентилятор для горна? Когда-то горны поддували мехами; кому любопытно, как кузнечные мехи устроены, см. рис. справа.
Что касается производительности, то для стационарного горна на коксе вполне хватит 200-250 л/мин. Т.е., мощность мотора вентилятора достаточна от 80-100 Вт.
Существенно важнее то, что нам нужно протолкнуть воздух сквозь довольно плотную массу спекшегося топлива
Поэтому при выборе вентилятора прежде всего нужно обратить внимание на создаваемое им давление при нулевой производительности, т. наз. предельное давление
Смысл этого параметра прост: предельное давление вентилятор создаст, нагоняя воздух в замкнутую полость
предельное давление. Смысл этого параметра прост: предельное давление вентилятор создаст, нагоняя воздух в замкнутую полость.
Для горна нужно предельное давление от 220-230 мм. рт. ст., что соответствует примерно 0,3 ати. Осевые вентиляторы (крыльчатки) такое создают только промышленные, типа ВН-2 или его аналогов. Бытовые вытяжные и промышленные охлаждающие по предельному давлению вообще не нормируются и, как правило, нужного не создают.
Кроме того, нагоняют они воздух до предельного давления медленно, за минуты, а при тонких ковочно-кузнечных работах дутье нужно менять за секунды. Ставить ресивер бесполезно: при открывании вентиля воздух в нем расширится по адиабате, что при 0,3 ати даст только пшик.
Итого вывод: для наддува горна нужен центробежный вентилятор-улитка. Спецификацию можно и не смотреть, нужное предельное давление даст любой центробежный вентилятор по самому принципу своего действия. Лучше всего брать улитки от систем радиационной защиты военной техники, у них и производительность высокая. Правда, питание – 12, 24 или 27 В постоянного тока, так что понадобятся трансформатор и выпрямитель соответствующей мощности.
Отлично подойдет любой старый бытовой пылесос, но тут нужно учесть, что его мощность почти всегда будет избыточна. Уменьшать ее ЛАТРом или тиристорным регулятором не следует: мотор будет работать в тяжелом режиме чрезмерного скольжения ротора и ресурс и так подызношенного старика окажется невелик. Лучше всего в фурме сделать широкий воздушный дренаж, как в далее описанном стационарном горне.
Прямые стационарные горелки на 1/2″ и 3/4″
Эта горелка, кроме того, что предназначена для стационарного применения, не может работать отдельно от печи. При работе отдельно возможно погасание пламени (сдувание его при давлении больше некоторой величины и проскакивание пламени внутрь до самой форсунки при давлении меньше некоторой величины). Это объясняется тем, что в ней не применяется рассекатель пламени, который даёт стабильность работы. Вместо него стоит небольшой раструб, но можно и без него, с прямой трубой. Только обязательно вставить трубу или раструб во входную горловину печи. Это даёт большую стабильность горения.
Входная горловина печи должна по диаметру быть больше диаметра трубы горелки в 1,2- 2 раза.
Если диаметры всё же равны, тогда обрез раструба должен не доходить до обреза горловины печи прибл. 1 см. Но в любом случае следует сначала опытным путём определить положение горелки, в котором достигается самое стабильное горение факела, а только потом думать о креплении. Все детали горелки сделаны из стандартных комплектующих, поэтому она обойдётся вам не дорого. У меня трубы нержа, вы можете применить обычные водопроводные. Переходы чугун. Заглушки стандартные из сантех магазина. Регулировка подачи воздуха решена мной таким образом. Просто поверните заглушку, которая выполняет роль заслонки.
Следует заметить, что поджечь горелку легче другим способом, нежели как я делал с ручными. Сначала обогащаем смесь путём поворота заглушки до закрытия сквозных отверстий. Потом поджигаем. Затем уже можно приоткрывать отверстия. Это хорошо видно на видеоролике. Впоследствии заглушку можно убрать вообще. Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,5 мм. Приблизительная тепловая мощность при давлении газа 2 кГ/см2- 5 кВт.
Эта горелка на 3/4″ является аналогом предыдущей. Разница в размере и, соответственно, в мощности. Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,8 мм. Приблизительная мощность при давлении газа 2 кГ/см2- 9 кВт. Во всех горелках мощность зависит от количества газа, выходящего из форсунки, а это в свою очередь зависит от диаметра форсунки и давления газа. От геометрии самой горелки зависит только эффективность сжигания этого газа. Я передумал сверлить заглушку большой горелки. Хочу впоследствии сопрягать её с воздуходувкой
Следует обратить внимание, что герметизация соединений нужна при подаче газа к форсунке. Остальные соединения можно не уплотнять
На обеих прямых горелках изготовление форсунки несколько отличается от предыдущих. Заглушенная с одного конца трубочка вставляется поперёк большой трубы и прихватывается. И только потом настанке сверлится отверстие. Этим достигается соосность отверстия форсунки и трубы. На видео видно, как нужно поджигать горелку, предварительно обогатив смесь закрытием заслонки.
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.
https://www.youtube.com/embed/P5EPl%20″>