Меню

Газовое оборудование для газового горна



Газовая горелка для кузнечного горна своими руками

Содержание

Как оснастить горелкой самодельный газовый горн

Закрытый кузнечный горн на газе своими руками – наиболее часто встречающееся техническое решение для небольшой кузницы в домашнем хозяйстве. Наличие магистрального газопровода – не редкость в современных домах, а простота регулирования параметров пропановой смеси в сочетании с высокой теплотворностью газа предопределяют соответствующую эффективность нагрева металла под ковку.

Ключевым элементом газового горна является правильный выбор (а иногда и изготовление) топливосжигающего устройства — горелки.

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.

Изготовление и установка горелки в закрытый газовый горн

Рассмотрим два варианта – смастерить горелку «с нуля», используя рекомендации домашних мастеров с опытом, либо применить готовую конструкцию, приспособив/видоизменив некоторые её характеристики. Необходимо отметить, что в первом случае следует обладать весьма высокой квалификацией, а также иметь опыт настройки и, как минимум, ремонта подобных устройств. Иначе дело может окончиться взрывом, ожогами, и прочими неприятностями.

Проще всего для горна изготовить шаровую горелку, которая относится к группе топливосжигающих узлов с тангенциальным подводом факела к рабочему пространству горна. Такая горелка состоит из следующих деталей:

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

Для изготовления такой 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 выполнять из жаропрочной стали, при этом сварку необходимо производить под флюсом или используя инертный газ. Как воздухо- и газоподводящие трубы можно использовать рукава высокого давления, диаметры которых будут соответствовать присоединительным размерам корпуса. Необходимы также фиксирующие хомуты и качественные уплотнения из бензомаслостойкой высокотемпературной резины. Все остальные элементы соединяются при помощи резьбы.

На некоторых сайтах встречаются рекомендации по изготовлению корпуса горелки способом вальцовки трубчатой заготовки. Но при больших давлениях струи пластическое упрочнение материала может привести к возникновению зон внутренних напряжений, которые при пуске горелки часто становятся причиной трещинообразования металла корпуса.

Вариант с установкой горелки от б/у газовой плиты значительно проще. Предварительно потребуется определить затраты топлива, необходимые для быстрого нагрева металла под ковку. Подбирая готовую конструкцию, устанавливают мощность основного 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 следующий:

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

Установку горелки в горн для ковки своими руками производят следующим образом. Вначале в подготовленное футеровочное отверстие вставляют 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, после чего производят пробный пуск газа от баллона или стационарной сети. Все работы необходимо проводить при хорошо проветриваемом помещении. При малейшем запахе газа установочные работы прекращают, и выясняют источник вероятных утечек.

Источник

Горн на пропане

Газовый горн «ГП-001»

Отвечая на вопросы посетителей, мы на сайте неоднократно рассказывали о кузнечном горне. В статье «Устройство кузнечного горна» мы рассказали об оборудовании открытого и закрытого типа. Топливо, на котором работает горн, мы обсудили в статье «Топливо для горна». Отвечая на вопросы «самоделкиных», мы в рубрике «Горн кузнечный» поместили подрубрику о строительстве горна своими руками. И, продолжая отвечать на ваши, уважаемые посетители нашего сайта, вопросы, сегодня расскажем про горн на пропане.

Газ в кузнечном горне

Для промышленного кузнечного горна применяется очищенный моногаз — пропан. Он состоит из отличных восстановителей: углерода и водорода. Эти газы, при соединении с кислородом, имеют очень высокую теплотворность. Для ещё большего улучшения этого их параметра, газ смешивают с кислородом воздуха заранее (при попадании в горелку).

Однако, это справедливо только для чистых моногазов промышленного назначения, имеющих высокую стоимость. Бытовой природный газ имеет несколько недостатков:

    во-первых, он состоит из смеси ненасыщенных и насыщенных углеводородов. Главная особенность их различия в том, что для полного сгорания они потребляют разное количество кислорода и, при этом, выделяют разное количество тепла.

В связи с такой их особенностью, подобрать оптимальную подачу воздуха для нагрева металла под качественную закалку или цементирование, практически, не представляется возможным;

  • во-вторых, в состав природного газа в мизерных количествах входят следующие химические элементы:
    • сера;
    • кремний;
    • фосфор.
  • Фосфор и кремний, при условии точной дозировки, могут быть полезны:

    • фосфор – для фосфатирования поверхностного слоя нагреваемых деталей;
    • кремний – для улучшения магнитных свойство обрабатываемого металла.

    Но сера является злейшим «врагом» стали. Её присутствие в металле начисто убивает его хорошие эксплуатационные свойства. Причем, изменяет их необратимо, и для восстановления нужна полная его переплавка. Поэтому, бытовой газ в виде топлива для горна можно применять без ограничений только при условии его очищения от серосодержащих соединений. Простейший способ заключается в пропускании газа через ёмкости с нафталином. Этот метод очистки имеет высокую себестоимость. Поэтому, в бытовых условиях применяется только бутан-пропан.

    Практически, в горне используют газ только для обработки не ответственных и не нагружаемых в дальнейшем деталей. Примером могут служить декоративные элементы художественных металлоизделий.

    Конструкция горна на пропане

    Мы рассказывали про конструкцию горна на страницах нашего сайта и поэтому повторяться не будем. Лишь заметим, что газовый горн должен быть закрытого типа, и он несколько проще в строительстве горна на других видах топлива (в нём, например, отсутствует колосник). Следует обратить особое внимание на качество монтажа подводки газа (газопровод и вентили), т. к. утечка может привести к пожару и взрыву (это требование особенно актуально при эксплуатации горна в закрытом помещении).

    «Плюсы» и «минусы» горна на пропане

    Горн на пропане имеет целый ряд достоинств:

    • сооружение подобного «очага» во многом проще аналогичного оборудования, работающего на других видах топлива. Объясняется это, например, тем, что в нём не применяется колосниковая решетка;
    • изменять подачу газа и, следовательно, регулировать температуру горения намного проще, чем в других типах горнов;
    • оборудование, в целом ряде случаев, имеет небольшой вес и по праву может считаться мобильным. Его можно легко демонтировать и транспортировать в нужное место;
    • правильная эксплуатация, своевременное обслуживание и профилактический ремонт создадут условия для длительной «трудовой жизни» горна;
    • низкая стоимость и доступность пропана-бутана несравнимы с другими видами топлива для горнов.

    Но, у газового горна имеются и недостатки:

    • главный из них – это повышенная пожаро- и взрывоопасность. При первых признаках запаха бутана (т. к. пропан не имеет запаха, он добавляется к нему специально — как индикатор утечки газа) следует прекратить работу, перекрыть вентилем на баллоне расход газа и проветрить помещение. Только после этого можно приступить к ремонту газопровода и остального оборудования;
    • газовые горны, как правило, закрытого типа. Это не позволяет использовать их для обработки крупногабаритных заготовок.

    Источник

    Как сделать кузнечный горн на газу своими руками: советы + чертежи в помощь домашним умельцам

    Содержание

    1. Конструкция горелки
    2. Устройства, работающие на газе
    3. Назначение частей горна
    4. Открытая
    5. Прямые стационарные горелки на 1/2″ и 3/4″
    6. или сага о горелках. Часть 2
    7. Стационарный
    8. Открытая модель горна: инструкция
    9. Принцип работы установки
    Читайте также:  Справочник что такое оборудование

    Конструкция горелки

    Стандартная самодельная горелка функционирует таким образом. Под давлением по специальному шлангу из баллона подаётся газ. Чаще всего в качестве такого газа используется пропан. Объём подаваемого газа изменяется расположенным на баллоне регулирующим рабочим краном. Поэтому установка дополнительного понижающего редуктора не требуется.

    Запорный кран располагается за основным вентилем и крепится на газовом баллоне. Он используется для открывания или закрывания подачи газа. Все остальные регулировки (длину и интенсивность пламени) самой горелки осуществляют с помощью, так называемого, рабочего крана. Подводящий газовый шланг, по которому происходит подача газа, подключен к специальной насадке. Она завершается ниппелем. Он позволяет задавать величину (длину) и интенсивность (скорость) пламени. Ниппель совместно с трубкой помещают в специальный вкладыш (металлический стакан). Именно в нём происходит создание горючей смеси, то есть обогащение пропана кислородом атмосферного воздуха. Созданная горючая смесь под давлением поступает через сопло в область сгорания. Для обеспечения непрерывного процесса горения в сопле конструктивно предусмотрены специальные отверстия. Они выполняют функцию дополнительной вентиляции.

    На основе такой стандартной схемы можно разработать собственную конструкцию. Она будет состоять из следующих элементов:

    • корпуса (обычно его изготавливают из металла);
    • редуктора, который крепится на баллон (применяют готовый прибор);
    • форсунки (изготавливают самостоятельно);
    • регулятор подачи топлива (по выбору);
    • головка (форма выбирается исходя из решаемых задач).

    Корпус горелки изготавливается в форме стакана. В качестве материала применяют обыкновенную сталь. Такая форма позволяет обеспечить надёжную защиту от возможного задувания рабочего пламени. К корпусу крепят рукоятку. Она может быть выполнена из различного материала. Самое главное, чтобы она обеспечивала удобство при работе. Предыдущий опыт показывает, самая оптимальная длина такой ручки находится в интервале от 70 до 80 сантиметров.

    Устройство газовой горелки

    Сверху крепится деревянный держатель. В его корпус помещают шланг подачи газа. Это позволяет придать конструкции определённую прочность. Длина пламени может осуществляться двумя регулировками. С помощью редуктора, расположенного на газовом баллоне, и вентиля, установленного на трубке. Розжиг газовой смеси производится благодаря специальной форсунке.

    Устройства, работающие на газе

    Отличительной чертой данного вида горнов является то, что подготовить их к работе намного проще, чем кузнечные горны, работающие на твердом топливе.

    Если говорить о конструкции горнов газового типа, она состоит из таких элементов:

    1. Камера. Для ее изготовления используется материал, обладающий огнеупорными свойствами. С внешней стороны камера обкладывается сталью с жаростойкими свойствами.
    2. Заслонка передняя. Ее открывание обеспечивается посредством использования противовеса или шарниров. Для того чтобы имеет возможность наблюдать за тем, что происходит внутри камеры, в одной из ее стен монтируется небольшое смотровое окно.
    3. Под. Для его изготовления используется шамотный кирпич, обладающий жаростойкими свойствами.
    4. Горелка. Возможно использование горелок нескольких типов. При определении типа горелки главным фактором является разновидность газа, который используется. Например, если в качестве топлива применяется смесь пропан-бутана, используется горелка диффузного типа. Горелки этого типа гарантируют равномерность нагрева рабочей заготовки, а также образование минимального количества угара.
    5. Редуктор смесительный. Воздух входит в газовую смесь, которая находится в баллоне.
    6. Сопло. Его форма имеет непосредственную зависимость от формы заготовок, которые будут использоваться в процессе работы.
    7. Решетка колосников. Ее предназначение заключается в повышении показателя тяги, а также в обеспечении сбора окалин.
    8. Вентилятор. С его помощью воздух нагнетается к горелке.

    Использование газовых горнов возможно при соблюдении таких правил безопасности:

    • помещение кузнецы необходимо периодически проветривать, дабы предотвратить скопление газа;
    • возле горна не допускается располагать устройства, в которых находится кислород или смеси, содержащие его;
    • посредством использования газоанализатора необходимо проверить окончательное сжигание газа перед новым запуском горна.

    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.

    Открытая

    Металлическая конструкция, устанавливаемая на огнеупорном фундаменте. В его роли может выступать бетонная площадка или огнеупорные кирпичи. Для такой конструкции создают специальный поддон, в котором располагают детали для последующего нагрева. С боковых сторон размещают вертикальные стойки, на которые крепится горелка для газового горна.

    При такой конструкции дым во время работы вытягиваестя естественным путем, соответственно, не требуется создание вытяжки. Но при этом газовый горн размещают либо в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе.

    Преимуществом такой конструкции горна является возможность разогрева разных деталей на поддоне, причем их размеры ограничены только боковыми стойками.

    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 на
    станке сверлится
    отверстие. Этим достигается соосность отверстия форсунки и трубы.
    На видео
    видно, как нужно поджигать горелку, предварительно обогатив смесь
    закрытием заслонки.

    Читайте также:  Оборудование для литья метала

    или сага о горелках. Часть 2

    Описания горелок получились больше, чем я
    предполагал, поэтому пришлось разделить на две странички.
    Если в части 1 описывались небольшие ручные горелки в основном для пайки и
    нагрева, то в этом разделе речь пойдёт о больших стационарных горелках. Основная
    область применения этих устройств- это установка на прокалочные муфельные и
    плавильные печи. То есть они не предназначены для работы с рук. А, впрочем,
    почему бы и нет?
    Потом я остановлюсь на покупных заводских горелках и покажу их достоинства и
    недостатки и как они работают. Среди них есть и очень большие, хоть и ручного
    исполнения.

    Стационарный

    Стационарные горны делают опытные мастера под свои антропометрические данные. Кусок раскаленного до оранжевого железа весом в несколько кило в клещах – предмет чрезвычайно травмоопасный, поэтому эргономика стационарного горна должна быть идеальной.

    Берем размеры

    Приблизительные размеры стационарного горна показаны на рис.

    Примерные размеры кузнечного горна

    Именно приблизительные, но высоту стола и его размеры нужно определить точно:

    • Становимся ровно, ноги на ширине плеч. Правую свободно опущенную руку сгибаем в локте.
    • Помощник измеряет расстояние от локтевого сгиба до пола. Добавляем к нему 5-7 см, это и будет высота стола.
    • Теперь берем в ту же руку самые большие клещи, помощник измеряет расстояние от живота до концов их губок.
    • Добавляем к нему 10-12 см, мы получили половину длины диагонали стола.
    • Длину стороны квадратного стола берем равной 1,4 от длины полудиагонали (0,707 от полной диагонали).

    Конструкция

    Последовательность изготовления стационарного горна видна из рис. Воздушник фурмы с наддувом от пылесоса или улитки автопечки лучше опустить пониже, а заслонку воздушного дренажа при этом (пп. 4 и 5) сделать выдвижной вперед. Получится воздушный ресивер достаточно большой емкости, и заслонку можно будет выдвигать-вдвигать носком обуви.

    Изготовление стационарного горна

    Обратите также внимание на цельный колосник, поз. 2

    Он в данном случае специальный для горнов. Секрет – в перекрещивающихся ложбинках, разделяющих плиту на квадратики. В них скапливается нагар. Если насверлить отверстия в гладкой плите, то их после каждой ковки придется прочищать стальным прутом.

    Но почему нельзя сделать колосниковую решетку наборной из планок, как в печке? Потому, что масса топлива спекается не однородно. В щелях между планками поток воздуха будет прыгать туда, где ему свободнее выйти. В том месте температура окажется выше, и вся заготовка может оказаться пересушенной пятнами. На-глаз мастер-любитель этого не заметит, но под нагрузкой местная хрупкость скажется. А пропускание воздуха сквозь двумерную регулярную структуру (печной колосник одномерный) уменьшает неравномерность воздухораспределения на порядок. Если колосник трехмерный, как показано на рис. с устройством горна в начале, то неравномерность распределения воздуха практически не сказывается.

    Самодельная фурма с воздушным душем

    А как быть, если негде взять спецколосник? Тогда приемлемый выход – полностью самодельная фурма с концентрическим расположением отверстий диаметром 8-10 мм, см. рис. справа, такая система не так быстро засоряется и дутье по площади обеспечивает более-менее равномерное. По принципу действия похоже на рассеиватель душа.

    Наддувать воздушный душ пылесосом нельзя, топливо выдует. Нужно взять улитку от автопечки или подобную ей. Регулировать дутье дренажом в таком случае тоже нежелательно, оптимальный для равномерности дутья наддув слабоват. Нужно встроить в воздуховод дроссельную заслонку, а нижнюю крышку фурмы сделать съемной только для чистки.

    Открытая модель горна: инструкция

    Изготовление кузнечного горна.

    Она представляет собой огнеупорное основание в виде поддона, площадки или стола с углублением. На дне выложены кирпичи или иное огнеупорное основание, по бокам стойки из кирпичей или стали, на которых будет крепиться газовая горелка. Ее необходимо расположить так, чтоб сопло было направлено вниз, в центр огнеупорного поддона.
    Конструкция примитивная, но эффективная, она даже не нуждается в вытяжном коробе, дым будет рассасываться естественным путем. Но это если такой очаг установлен на открытом воздухе, под навесом или в хорошо проветриваемом помещении.

    Так как форма горна открытая, то нет никаких ограничений на размер обрабатываемой детали, что очень привлекает многих мастеров.

    Принцип работы установки

    Перед тем как приступить к сборке термической установки, нужно понимать принципы работы самодельного горна для ковки металла, чтобы упростить конструкцию печи для домашнего пользования. В основе работы прибора лежит энергетический выход при сжигании смеси углерода и кислорода, процент выделения металла в расплавленном виде. В процессе плавки углерод купирует реакцию окисления металла, постоянный поддув газа в топливо быстро повышает температуру в горне.

    Разрабатывая чертеж будущего кузнечного приспособления, особое внимание следует уделить типу энергетического вещества, влияющего на конструкцию очага. По виду топливо для горна бывает:

    • газовым (бутан, пропан);
    • жидким (солярка, мазут);
    • твердым (древесный уголь, кокс);
    • смешанным (газово-жидким).

    В зависимости от планируемой работы и размера заготовки термическая печь может быть с открытой или закрытой зоной очага. Домашнему мастеру следует помнить, что бытовой газ можно использовать в горне только после предварительной очистки от серы методом «прогонки» через жидкий нафталин. Изделия из прогретого газовой горелкой металла не могут использоваться в качестве нагружаемых деталей.

    Основным требованием к обеспечению безопасности мастера является установка мощной принудительной вентиляционной системы, даже если для устройства кузнечного горна используется бытовой паяльный аппарат, работающий на баллонном газе. Прибор позволит заниматься изготовлением декоративных элементов интерьера и экстерьера в собственном гараже.

    Источник

    Горн газовый

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

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

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

    Нагрев заготовки в кузнечном горне

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

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

    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.

    Классификация кузнечных горнов

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

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

    Твердотопливные горны

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

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

    Газовые кузнечные горны

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

    Жидкостные

    Здесь основным видом топлива выступает мазут.

    Угольный кузнечный горн.

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

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

    Принципиальная конструкция самодельного горна

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

    Он намного проще и обойдется вам дешевле по денежным и трудовым затратам. На открытом горне проще нагревать и массивные или длинные детали.

    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.

    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.

    Читайте также:  Оборудование для сфб англия

    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.

    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: Что понимают под твердостью материала

    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.

    Строим твердотопливный горн

    Главным недостатком твердотопливных горнов является то, что уголь сам по себе не может выдать нужную температуру свыше 1000°С. Поэтому в таких печках всегда нужна подача воздушной струи. Раньше это были меха, теперь чаще воздух подается через трубу с заваренным торцом, также сделанную из стали.

    Проще всего такую печку выкопать прямо в земле – достаточно ямку обложить огнеупорными кирпичами. Самодельный кузнечный горн можно сделать по-другому: из стальной пластины с приличной толщиной соорудить стол с решеткой из чугуна или стали.

    Колосниковая решетка для горна.

    Пластина для стола должна быть сделана из заготовки с толщиной не меньше 5-ти мм. Если горн открытой конструкции установить на улице, не нужно будет специально заниматься вентиляцией.

    Вот главные этапы по сооружению самодельного горна, работающего на угле:

    • Соорудить площадку для основания с бетоном и армированными прутьями.
    • Сложить кирпичи в виде прямоугольного основания, поверхность стола может быть любой высоты.
    • В любой стенке основания проделать отверстие для поддувала.
    • Собрать под из специального огнеупорного кирпича на основание.
    • Установить колосник с отверстиями, который нужно делать также из огнеупорного материала, для чего отлично подойдет чугунная дверца от старой печки.
    • После установки колосника доложить стенки из того же огнеупорного кирпича.
    • Не забыть оставить отверстие в одной стенке для подачи воздуха, лучше это сделать сразу при кладке кирпича.
    • В трубу для подачи воздуха вмонтировать вентилятор.
    • Если вы делаете закрытую конструкцию, обязательно соорудите дымоход, который абсолютно необходим для тяги.

    Такой горн можно сделать мобильным – все зависит от вас. Отличным каркасом для твердотопливного горна может послужить старая газовая плита.

    Строим газовый горн

    Прежде, чем начать сооружать газовый кузнечный горн своими руками, нужно определить параметры пода – его площади.

    Для этого существует хитрая формула:

    N – производительность горна, которая зависит от напряженности H и площади пода F. Высчитано, что оптимальной поддержки необходимой температуры в горне достаточно скорости подачи газа в промежутке от 1-го до 1,5 м/сек.

    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.

    Горн газовый

    Кузнечный горн – это оборудование, которое необходимо тем, кто работает с металлом. Оно позволяет получать в кустарных условиях необходимую для ковки металла температуру : до 1200 °С. Это позволяет изготавливать металлические изделия в широком ассортименте: от деталей для машин и механизмов до ажурных решёток заборов и предметов домашней утвари. В кузнице газовый горн кузнечный применяется для выполнения следующих операций:

    • разогрев металлических заготовок перед ковкой;
    • термообработка (цементирование и т. п.) и целый ряд других операций.

    Принцип действия и конструкция

    Все виды и типы кузнечных горнов (газовые не являются исключением) делятся на две большие группы:

    • открытого типа;
    • закрытого типа.

    Основным различием между ними является наличие или отсутствие зонта с принудительной вытяжкой.

    Принцип действия газового кузнечного горна не отличается от традиционного, в котором, в качестве, топлива используется древесный или каменный уголь (кокс). Бытовой газ пропан-бутан от источника (магистральной линии газопровода или баллона) через вентиль по трубам подаётся в газовую горелку. Одновременно, туда же поступает воздух и там смешивается с газом. Смесь поджигается и нагревает находящиеся в горне заготовки. Вентиляция улучшает процесс горения. Регулируя количество газа и воздуха, можно оперативно менять температуру в печке.

    Открытый кузнечный горн

    Газовый кузнечный горн открытого типа (это – его полное название) представляет собой конструкцию, основой которой является огнеупорное основание следующего вида:

    • поддон;
    • площадка;
    • стол с углублением.

    На его дне уложены огнеупорные кирпичи, по бокам – установлены стойки из тех же самых кирпичей или из стали. На этих стойках устанавливается газовая горелка. Её следует смонтировать так, чтоб центр сопла был направлен вниз (в огнеупорный поддон).

    Газовый кузнечный горн открытого типа.

    Простенькая, но очень эффективная конструкция. Она даже не требует установки вытяжного короба, так как дым будет устраняться естественным образом. Но, есть одно «но»: такой девайс возможно устанавливать только в следующих местах:

    • на открытом воздухе;
    • под навесом;
    • в хорошо проветриваемом помещении.

    Большим «плюсом» газовых кузнечных горнов открытого типа является то, что нет никаких ограничений на длину обрабатываемых деталей. Эта особенность конструкции очень привлекает многих мастеров кузнечного дела. Подробнее о газовом кузнечном горне открытого типа вы можете узнать в статье «Газовый горн открытый» .

    Закрытый кузнечный горн

    Основное отличие газового кузнечного горна закрытого типа от описанной выше открытой разновидности конструкции заключается в следующем:

    • горн обличен в корпус: промышленные модели имеют, как правило, кубическую форму;
    • самодельные «произведения искусства» самую разнообразную: от традиционной прямоугольной, до цилиндрической и даже сферической;

    Источник