Горн для ковки своими руками на газу — Информационный …

Газовый горн своими руками

Небольшие кузницы чаще всего оснащены газовым горном. Одинаково успешно для их работы используется магистральный и баллонный газ. Его высокая теплопроводность обеспечивает эффективный нагрев металла для ковки. Чтобы изготовить газовый горн своими руками, необходимо ознакомиться с видами и особенностями печей и горелок.

Достоинства

Газовый горн имеет ряд преимуществ:

• Простота в обустройстве.
• Регулировка температуры нагревания.
• Приемлемое по стоимости и доступное топливо.
• Невысокая себестоимость изготовления.
• Мобильность благодаря невысокому весу.

Конструкции горна

Кузнечный горн не изготавливается по единому стандарту, для этого необходимо лишь понимание принципа работы печей и нагрева заготовки. Для удобства работы конструкция: её размеры, размещение элементов, устраивается по усмотрению пользователя, с учётом материальных возможностей и фантазии. Но при обустройстве требуется соблюдать правила безопасности в работе с газовым оборудованием.

Существуют два типа печей:

• открытые;
• закрытые.

Открытая печь

Это металлическая форма, установленная на безопасное основание: малую бетонированную поверхность или лежащие рядом огнеупорные кирпичи. Уместно будет наличие подставки с расположенным в нижней части поддоном для расположения заготовок для ковки.

Чтобы установить сверху газовую горелку с направленным вниз соплом, потребуются элементы крепления в виде вертикальных стоек, расположенных по бокам. Такая конструкция способствует естественному удалению дыма, что избавляет от необходимости монтажа вытяжки.

Открытая печь подходит для установки на открытом воздухе или в помещениях с хорошей вентиляцией, с целью предупредить возможность задымления.

Достоинство конструкции: возможность нагрева на поддоне заготовок различного размера без ограничения габаритами камеры, как у закрытых печей.

Начинающие кузнецы могут изготовить открытый горн из шести кирпичей. Обрезки стальных труб послужат полками колосниковой решётки. Для изготовления колосников подойдут полосы стали от 4 до 6 мм толщиной. Топливом здесь служит уголь или кокс. Для дутья и розжига используется пламя из паяльной лампы. Необходима асбестовая перегородка с окошком для сопла между лампой и горном, ведь она нагревается, что может привести к взрыву. Такая конструкция подходит только для работы вне помещения, ведь не предусматривает установку дымохода.

Закрытая печь

Главное её отличие — тяга происходит принудительно при работе вентиляторов. Для помещений такой вариант лучше, благодаря качественному проветриванию.

Для выкладки кубического корпуса печи используется огнеупорный кирпич, который способен выдерживать воздействие высоких температур. Для ковки в быту достаточный размер стороны — от 80 см до 1 м. В верхней части стоит металлический зонт или крышка из листа толщиной около 4 мм.

Качественная работа горна обеспечивается при условии полной герметичности внутреннего пространства.

Для поддержания процесса горения необходимо:

• Поступление газа. Для этого горелка вводится через боковое отверстие стенки.
• Удаление дыма. Система имеет канал шириной от 30 см и высотой более 4,5 м.

Исполнительный механизм изготавливается из двигателя от пылесоса или печки автомобиля.

Для загрузки заготовок в передней стенке горна оставляют окно для вмонтирования металлической рамы, к которой будет крепиться дверца.

Оба описанных выше варианта конструкции печей являются лишь отдельными примерами конструктивного исполнения.

Особенности и функции горелок

Важный момент в обустройстве газового горна — изготовление и установка горелки для сжигания топлива.

От конструктивных особенностей горелки зависит величина угара металла в процессе нагрева для ковки, интенсивность образования окалины на поверхности и количество потребляемого газа. В закрытых горнах используют горелки короткого пламени для обеспечения быстрого и интенсивного перемешивания горючей смеси, что увеличивает КПД и делает отвод продуктов горения из внутренней камеры равномерным и результативным.

Газовая горелка служит для обеспечения:

• Максимального угла вхождения смеси газа и воздуха в рабочую камеру горна.
• Высокой скорости выхода струи при небольшой высоте и большей ширине.
• Безопасности сжигания газа.
• Устойчивости процесса горения.
• Безопасности при «обратном даре». Из-за резкого изменения направления тяги огонь может погаснуть, это чревато взрывом в камере горючей смеси.

Виды газовых горелок

Существует несколько конструктивных разновидностей пропановой горелки:

Вихревая

Потоки воздуха перемешиваются направляющими спиральными пластинами. Полностью перемешивание проходит в области устья, что обеспечивает отличное регулирование при минимальных потерях давления. Но изготовление подобной горелки трудоёмкое из-за сложности конструкции.

Инжекционная газовая горелка

Её особенности: самостоятельное затягивание газа, простота конструкции и низкая экономичность (соотношение компонентов регулируется в небольшом диапазоне значений). Изготовленная своими руками, она повлечёт работу при недостатке воздуха.

Тангенциальный тип

Течение газа происходит вдоль оси, потока воздуха — по касательной относительно корпуса смесителя. Отличается интенсивностью смешивания и высокой потерей давления, обусловленной завихрениями. Воздух в горн подаётся неравномерно, его больше в области контакта нагреваемой заготовки с подом печи. Это приводит к повышению угара и образования окалины. Хороши такие горелки своей простотой и надёжностью.

Сочетание тангенциального и прямого подвода обеспечивает наилучшую регулируемость горючей смеси: длина факела изменяется в зависимости от количества воздуха, который подаётся между внутренним и внешним каналами. Это даёт возможность контролировать время нагрева деталей для ковки. Отличается большими размерами, что не подходит для использования в малых горнах, и технической сложностью изготовления.

Полезные советы

Несколько секретов для улучшения работы горна:

• Задняя стенка с вырезом улучшит вентиляцию и даст возможность работать с длинными заготовками.
• Металлическая подставка под горн сделает работу более удобной.
• Для работы с разными по размеру заготовками удобнее использовать несколько разных по размеру стоящих рядом горнов. Воздух подводится при помощи гибких шлангов для быстроты переключения между горелками.
• Каждая «магистраль» должна иметь запорную арматуру. Для плавной регулировки следует отказаться от шаровых вентилей.

После завершения процесса монтажа необходимо произвести тестовый запуск газа в горн. Малейший запах — это сигнал неправильной установки. Для дальнейшей безопасной эксплуатации конструкции требуется выяснить и устранить причину утечки. Проверку следует проводить при достаточном проветривании помещения.

Газовая горелка для кузнечного горна своими руками

Закрытые кузнечные горны на газе своими руками являются распространенным техническим решением для небольшой кузницы в домашней мастерской. Наличие магистрального газопровода — это не редкость в современных домах. Пропановую смесь легко регулировать по параметрам. В сочетании с высокой теплотворностью газа предопределяют высокую эффективность нагрева металла во время ковки.

Ключевым элементом такого горна является правильный выбор (и изготовление) топливосжигающего устройства — горелки.

Виды горелок, применяемых для сжигания газа

Оптимальное устройство горелки важно, поскольку от этого будет зависеть количество угара металла при нагреве под ковку, интенсивность поверхностного окалинообразования и суммарное потребление газа. Для закрытых горнов требуются горелки короткого пламени, обеспечивающие быстрое и интенсивное перемешивание горючей смеси. Так КПД будет максимальным, а удаление продуктов сгорания из рабочей камеры будет равномерным и эффективным.

Таким образом, газовая горелка обеспечивает:

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

Чертежи газовых горелок:

Чертеж газовой горелки

Чертеж горелки для кузнечного горна

Эскиз для самодельной газовой горелки

Для сжигания пропана (из баллона или газопровода) применяют:

• Инжекторные горелки, обеспечивающие самовсасывание газа. Они простые, но отличаются низкой экономичностью. Есть регулировка соотношения компонентов для сравнительно небольшого диапазона значений. Относительно горна, изготовленного собственноручно, 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 происходит довольно интенсивно, но и потери давления из-за завихрений тоже велики. Это сказывается на неравномерности количества подаваемого воздуха, причём оно наибольшее там, где происходит контакт нагреваемого металла с подом горна. Из-за этого возрастает угар и образование окалины. Положительное качество тангенциальных горелок — простота и надёжность.
• Вихревые горелки, где для перемешивания потоков используются направляющие спиральные пластины. В подобных вариантах полное смешивание достигается только в устье, поэтому регулирование работой в данном случае наилучший способ, а потери давления почти отсутствуют. Недостатком считается конструктивная сложность, из-за чего даже при наличии чертежей изготовить горелку для горна в условиях домашней мастерской очень сложно.
• Комбинированные горелки, сочетающие в себе тангенциальный и прямоточный подвод. Регулируемость смеси — наилучшая, поскольку изменением количества подаваемого между внутренним и внешним каналами воздуха регулируется длиной факела в горне и, следовательно, управляется временем нагрева заготовок под ковку. Недостаток подобных исполнений — большие габариты, что для малых горнов может быть неприемлемым. В минусы можно записать техническую сложность изготовления горелки с двойным потоком.

Изготовление и установка горелки в закрытый газовый горн

Рассмотрим два варианта — сделать горелку «с нуля», используя рекомендации мастеров с опытом, либо применить готовую конструкцию, подогнав ее некоторые характеристики. нужно отметить, что в первом случае следует иметь хорошие навыки и опыт настройки как минимум, ремонта подобных устройств. Иначе дело может кончиться взрывом, ожогами, и другими неприятностями.

Проще всего будет изготовить шаровую горелку, которая относится к группе топливосжигающих узлов с тангенциальным подводом факела к рабочему пространству. Горелка состоит из таких деталей:

1. Конфузионного раструба из жаропрочной из стали типа Х18Н9Т.
2. Стального трубчатого корпуса, имеющего форму двойного усеченного конуса.
3. Газоподводящей головки.
4. Воздухоподводящей головки.
5. Устья.
6. Регуляторов количества газовоздушной смеси.

Для изготовления подобной горелки необходимы: трубы на 1,5 дюйма, листовая заготовка толщиной не менее 1,2 мм под конфузор, два штуцера и три фланца – под соединение элементов. Сварную конструкцию лучше сделать из жаропрочной стали, при этом сварку необходимо производить под флюсом или используя инертный газ. Как воздухо- и газоподводящие трубы можно использовать рукава высокого давления, диаметром, соответствующим присоединительным размерам корпуса. Необходимы фиксирующие хомуты и качественные уплотнения из бензомаслостойкой высокотемпературной резины. Все остальные элементы соединяются с помощью резьбы.

Горн с самодельной газовой горелкой

На некоторых сайтах встречаются рекомендации по изготовлению корпуса горелки методом вальцовки трубчатой заготовки. При больших давлениях струи, пластическое упрочнение материала может привести к возникновению зон внутренних напряжений, которые при пуске горелки становятся причиной появления трещин в металлическом корпусе.

Вариант с установкой горелки от газовой плиты значительно проще. Предварительно нужно определить затраты топлива для быстрого нагрева металла под ковку. Подбирая готовую конструкцию, устанавливают мощность главного агрегата (котла, плиты и т.п.), для которого устройство применялось. Произведение этого значения на КПД (для газа это 0,89-0,93) даёт искомое значение мощности W.

Немного сложнее установить расход газа Т. Алгоритм расчёта такой:

• Выясняется теплотворная способность топлива Q (для пропана можно принять 3600 кДж/м3);
• Используя формулу Т = 3,6W/Q, определяется расход.
• По результатам расчёта подбирается необходимая запорно-регулирующая арматура: клапаны, тройники, уплотнительные кольца и т.д.

Установку горелки в горн для ковки производят следующим образом. Вначале в подготовленное футеровочное отверстие вставляется конфузор, к нему через листовую прокладку из жаропрочной стали присоединяют устье горелки. К нему прикрепляют само изделие, и ввинчивают трубки для подачи воздуха и газа. Проверяют эффективность действия регуляторов, затем производят пробный пуск газа от баллона или стационарной сети. Все работы нужно проводить при хорошо проветриваемом помещении. При малейшем запахе газа установочные работы следует прекратить и выяснить источник утечки.

Заключение

Простую газовую горелку можно сделать своими руками. Однако следует строго соблюдать технику безопасности. В противном случае можно пострадать. Получить ожоги и травмы. Если у вас нет опыта в ремонте или сборке подобных устройств, изготавливать горелку собственноручно не рекомендуется. Лучше просто купить готовое изделие.

Кузнечный газовый горн своими руками

Если вы в мастерской «работаете с металлом» и занимаетесь не только холодной ковкой, то вам без кузнечного горна никак не обойтись. Его, конечно, можно и купить, но – отпугивают цены. И, сама по себе, возникает мысль: а нельзя ли построить кузнечный газовый горн своими руками?

Мы вам дадим ответ: «Можно!» Причём, довольно просто. Для знакомства с кузнечным газовым горном и, следовательно, правильного понимания дальнейшего рассказа, рекомендуем прочитать, касающиеся этой темы, следующие статьи:

Если вы – только начинающий кузнец, то эти статьи дадут вам начальное представление об устройстве и принципе действия кузнечного горна. А если вы – опытный мастер, то в них, наверняка, найдёте ответы на многие интересующие вас вопросы. Если на какие-либо из них вы ответы не получили, то можете их задать в разделе «Комментарии». Кроме того, на полях сайта можно поделиться своим опытом и спросить мнение коллег. Рекомендуем, также, воспользоваться опцией «Поиск по сайту».

Сегодня мы расскажем, как построить кузнечный газовый горн своими руками.

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.

Открытые горны

Открытый кузнечный газовый горн представляет собой вертикальные стойки с двух сторон от металлической ёмкости, которая устанавливается на пожароустойчивом основании. Роль основания могут выполнять:

• бетонированный пол (площадка);
• несколько огнеупорных уложенных в ряд кирпичей и т. п.

На стойки устанавливается газовая горелка, направленная соплом вниз. В большинстве случаев горны устанавливаются на металлическую подставку, у которой в нижней части имеется поддон для размещения подлежащих обработке заготовок.

Закрытые горны

Конструкции закрытых кузнечных газовых горнов отличаются, как мы уже говорили, в первую очередь видом тяги. Она осуществляется принудительно через установленный над горном зонт при помощи вентилятора. В качестве вентилятора используются любые подходящие конструкции: от узлов автомобильных «печек» до старых бытовых пылесосов. На последние, правда, приходится ещё устанавливать заслонку для регулировки интенсивности воздушного потока. Кстати, этот вариант, по мнению некоторых специалистов, предпочтительнее, так как обеспечивает более качественное проветривание помещения.

Предлагаем вашему вниманию несколько вариантов конструкций газовых кузнечных горнов, которые можно построить своими руками.

Газовый кузнечный горн открытого типа

Схема газового кузнечного горна открытого типа, который можно изготовить своими руками, представлена на рисунке.

Открытая конструкция газового горна.

Горн имеет огнеупорное основание, имеющее форму ровной площадки или стола с углублением. Дно конструкции (основание) выложено огнеупорным кирпичом, по бокам имеются стойки (из стали или того же огнеупорного кирпича). На этих боковинах будет крепиться газовая горелка. Ее устанавливают так, чтобы ось сопла была сориентирована в центр огнеупорного поддона (направление – вниз).

Конструкция очень простая, но с высокой эффективностью. Объясняется это тем, что форма горна – открытая, длина заготовок не ограничивается габаритами камеры печки и на поддоне можно разогревать заготовки разной длины. Ограничением может служить, только, пространство между боковыми стойками. Эта особенность конструкции очень привлекает многих мастеров. Однако следует учесть, что у этого типа кузнечного оборудования отсутствует вытяжной зонт и дымоход. Поэтому, пользоваться горном такой конструкции возможно только на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении. То есть там, где нет риска возникновения задымления.

Газовый кузнечный горн из кирпичей

Предлагаем вашему вниманию пошаговую фотоинструкцию по строительству своими руками газового кузнечного горна из кирпичей. Выбрана такая форма ознакомления с технологией в связи с тем, что её лучше показывать, чем описывать.

Изготовление газового горна из кирпичей проще понять из серии поэтапных фотоснимков этого строительства.

Строим горн из кирпичей. Фото 1.

Строим горн из кирпичей. Фото 2.

Строим горн из кирпичей. Фото 3.

Кладка выполнена шамотным кирпичом на огнеупорном церизите. Далее:

-сварили каркас из уголковой стали:

-провели обжиг печи (естественно, без поддува воздуха).

Сварили каркас и установили газовую горелку. Фото 1.

Сварили каркас и установили газовую горелку. Фото 2.

Для определения температуры внутри горна положили кусок металла (старый напильник). Судя по цвету напильника, печка «раскочегарилась» до температуры, что-то около 800…900 °С. Далее, после полного остывания, произвели:

• замазку образовавшихся в процессе обжига щелей:
• выполнили утепление керамической ватой;
• подключили поддув воздуха (вентилятор «печки» от «Запорожца»).

Результат, т. е. насколько улучшилось горение, вы видите на фото.

Горение после утепления ватой и подключения поддува воздуха.

После этого кузнечный горн обшили листовым железом, и была установлена дверка. Чтобы процесс вентиляции улучшился, в задней стенке газового горна просверлили отверстия. На этом автор конструкции строительство газового кузнечного горна закончил, и началась его эксплуатация.

Газовый кузнечный горн закрытого типа с зонтом

Газовый кузнечный горн закрытого типа имеет зонт с вытяжкой и принудительной вентиляцией. Это приспособление значительно повышает рабочую температуру горна, его эффективность и производительность. Кроме того, значительно ниже задымлённость помещения, что положительно сказывается на здоровье находящихся там людей. Подробно о его устройстве и технологии строительства рассказывает автор одной из таких конструкций в видеоролике в конце этой статьи.

Где купить вентилятор

Смотрите, где можно купить вентилятор для горна в этой статье.

В заключение, рекомендуем посмотреть обещанный видеоролик «Газовый горн своими руками».