Газова піч для кування своїми руками. Ковальський газовий горн своїми руками

Ну до чого у нас люблять дикі хитромудрі визначення: спеціальні нагрівальні пристрої з метою підвищення пластичних характеристик металу. Спробуймо перекласти все це неподобство на людську мову.

Ковальський горн за своєю суттю – грубка. Зрозуміло, що зі своїми особливостями, різновидами та технологічними нюансамиАле все одно – це піч. Вона потрібна для розігріву металевих деталей до температури, щоб їх можна було кувати, тобто деформувати.

Це головний і загальний факт для різних видів ковальських горнів - від примітивних дачних виробівна цеглах до промислових печей з безліччю технологічних особливостей застосування та призначення.

Від ковальської печі потрібні дві основні та єдині властивості: давати дуже високу температуру, аж до 1200 – 1500°С і можливість підтримувати потрібну температурупротягом певного часу. Іншими словами, нам потрібний сильний і рівний жар.

За якої температури метали піддаються ковці, тобто починають бути пластичними? Це у всіх металів та сплавів по-різному. А ось візуальна ознака того, що металева детальнагрілася до потрібної температури, також загальний – це помаранчевий колір деталі.

Усі метали відповідають на нагрівання зміною кольору від темно-червоного до пронизливо-білого. Так от помаранчевий колір - це сигнал, що можна починати справжню ковальську роботу по металі.

Креслення ковальського горна.

Єдиний метал, який веде себе досить підло та не змінює свого кольору при нагріванні – це алюміній. Він не найлегший метал для кування та зварювання в принципі, з алюмінієм потрібно знати та застосовувати безліч спеціальних вимог.

Так ось відсутність помаранчевого кольорув той час, як він уже нагрівся для кування - значний фактор, що утруднює роботи з цим примхливим металом та його сплавами. Адже й перегріти не можна. Недогріти – теж нікуди годиться.

Класифікація ковальських горнів

Існує кілька критеріїв, за якими можна розвести всі ці пічки на акуратні типи.

Найчастіше горни ділять за видом палива, на якому вони працюють:

Твердопаливні горни

Вони працюють на вугіллі. Їх використання стає все рідше, тому що вугілля – паливо, що не дає стабільного та рівного вогню, що є самим важливою вимогоюдо ковальського горна. Мало цього, для таких печей потрібне не просто вугілля, а високоякісне деревне коксівне або такої ж якості кам'яне вугілля.

Любителі такої екзотики є, тож нижче ми зупинимося на парі-трійці порад щодо облаштування такої грубки.

Газові ковальські горни

Ось про цей тип печок ми поговоримо докладно: вони є найпоширенішими і в домашніх майстернях кустарних, і в професійно обладнаних ковальських центрах. Газовий ковальський горн - безперечно, улюблений інструмент вітчизняних ковальських майстрів.

Рідинні

Тут основним видом палива є мазут.

Вугільний ковальський горн.

За конструкторським рішенням гори діляться на закриті та відкриті. За розміром вони бувають малими, середніми та великими. Ось, власне, і вся класифікація ковальських горнів. Саморобний горн для кування – річ цілком реальна і, найголовніше, потрібна у господарстві.

Головне - вирішити який саме горн вас влаштує. А для цього ви повинні чітко знати, яку ковальську продукцію ви збираєтеся робити, для кого і в якій кількості.

Принципова конструкція саморобного горна

Перше питання: який горн робити – відкритий чи закритий? Відповідь залежатиме від ваших планів – що ви збираєтесь робити у своїй ковальській майстерні? Якщо це хобі у вигляді художнього кування в малих кількостях виключно для дому та подарунків родичам, то вам буде достатньо обзавестися відкритим горном.

Він набагато простіше і обійдеться вам дешевше за грошовими та трудовими витратами. На відкритому горні простіше нагрівати масивні або довгі деталі.

Якщо ж ви плануєте працювати з металами серйозно, щоб, наприклад, заробляти гроші, то ми порадили б спорудити ковальський горн своїми руками закритого типу.

Ось які деталі складають грамотно зібраний горн:

• рама на стійках для опори, все має бути зроблено із сталі;
• під - дно або Нижня частинастінки горна;
• заслінка шиберного типу зі спеціальними отворами для прискорення нагрівання металу та економії палива;
• вентилятор;
• труба для відведення диму
• футеровки – тепловий захист пічки у вигляді шамотної цегли;
• рекуператор – спеціальний пристрій для повернення тепла, що виділяється у вигляді пічних газів і, таким чином, ефективного використанняресурсів.

Будуємо твердопаливний горн

Головним недоліком твердопаливних горнів є те, що вугілля саме не може видати потрібну температуру понад 1000°С. Тому в таких пічках завжди потрібна подача повітряного струменя. Раніше це були хутра, тепер частіше повітря подається через трубу із завареним торцем, також зроблену зі сталі.

Найпростіше таку піч викопати прямо в землі - досить ямку обкласти вогнетривкою цеглою. Саморобний ковальський горн можна зробити по-іншому: із сталевої пластини із пристойною товщиною спорудити стіл із ґратами із чавуну або сталі.

Колосникові грати для горна.

Пластина для столу повинна бути виготовлена ​​із заготовки з товщиною не менше 5-ти мм. Якщо горн відкритої конструкції встановити на вулиці, не потрібно буде спеціально займатися вентиляцією.

Ось головні етапи спорудження саморобного горна, що працює на вугіллі:

• Спорудити майданчик для основи з бетоном та армованими прутами.
• Скласти цеглу у вигляді прямокутної основи, поверхня столу може бути будь-якої висоти.
• У будь-якій стінці підстави зробити отвір для піддувала.
• Зібрати під із спеціальної вогнетривкої цегли на основу.
• Встановити колосник з отворами, який потрібно робити також з вогнетривкого матеріалу, для чого чудово підійдуть чавунні дверцята від старої грубки.
• Після установки колосника докласти стіни з тієї ж вогнетривкої цегли.
• Не забути залишити отвір в одній стіні для подачі повітря, краще зробити відразу при кладці цегли.
• У трубу подачі повітря вмонтувати вентилятор.
• Якщо ви робите закриту конструкцію, обов'язково збудуйте димар, який абсолютно необхідний для тяги.

Такий горн можна зробити мобільним – все залежить від вас. Чудовим каркасомдля твердопаливного горна може бути стара газова плита.

Будуємо газовий горн

Перш ніж почати споруджувати газовий ковальський горн своїми руками, потрібно визначити параметри пода – його площі.

І тому існує хитра формула:

N - продуктивність горна, яка залежить від напруженості H і площі пода F. Вираховано, що оптимальної підтримки необхідної температури в горні достатньо швидкості подачі газу в проміжку від 1-го до 1,5 м/сек.

Схема газового пальника для горна.

Вам відома площа вашої майстерні та зразкова кількість ковальських деталей у кілограмах, яку ви плануєте виробляти. З цими даними ви виводите напруженість пода з максимально допустимим верхнім кордоном 150 кг/м².

Необхідні матеріали, які потрібно мати, щоб розпочати роботу:

• цегла вогнетривка типу динас або шамот;
• пластини товщиною не менше 5-ти мм із жаростійкої сталі;
• сталевий профіль для стійок, рами та заслінки горна;
• труба для димоходу та вентиляційного каналуіз сталі;
• шпаклівка для закладення щілин між цеглою з жаростійкими властивостями;
• листовий метал або додатковий шар вогнетривкої цегли для футерування з зовнішньої сторони;
• від двоконтурних казанів великої потужності;
• вентилятор;

Газові ковальські горитакож можуть бути відкритими. З ним все набагато простіше, достатньо буде влаштувати колосники з подачею повітря для більшої ефективності нагріву. Речовини згоряння виводяться у разі вентилятором з теплостійкого металу.

Опорну раму краще розташовувати впритул до однієї зі стін вашої майстерні. Вибір стіни потрібно робити з урахуванням того, що буде потрібний димар і вентиляційна трубаТак що суміжні стінки, якщо такі є, краще не використовувати.

Найважливішою умовою є точне дотримання правил пожежної безпеки, Яке полягає у використанні тільки вогнетривкі та жаростійкі матеріали. Не завадить перевірити, з чого зроблено стіни вашої майстерні. З великою обережністю ставимося до різноманітних гіпсокартонних конструкцій.

Стійки та саму раму краще зварювати із низьколегованої сталі за кресленнями, які можна завантажити в Інтернеті. Низьколегована сталь міцна, легка та, найголовніше, стійка до специфічної корозії високотемпературного режиму. Зовнішня футеровка повинна бути заздалегідь продумана, щоб в опорній рамі відразу проробити отвори для її кріплення.

Тепер про вогнетривку цеглу та кладку. Важливо купити справжні сертифіковані цеглини типу шамот, виготовлені за ГОСТом 390-79. Якщо ви придбаєте цеглу не за стандартом, ви ризикуєте тим, що звичайна цегла почне у вас плавитися вже при температурі 1000°С.

Справжня шамотна цегла кремового кольору з дрібними порами в малих кількостях, вони набагато важчі за звичайні керамічні, вага однієї шамотної цегли великих габаритів досягає 5-ти кг. Найкращі марки шамоту - ШБ, ША і ШПД.

Влаштування ковальського горна.

Другий тип вогнетривкої цеглини – динас. Ці цеглини дорожчі, зате стійкіші до високих температур: вони витримують режим з рівнем 1800°С. Вони світліші за шамотну цеглу через високу частку у своєму складі кремнієвих солей.

Якщо у вас є можливість, краще викладати горну динасовою цеглою: ковальські горни з вогнетривкої динасової цегли довговічніші і витримують найжорсткіші температурні режими.

Цеглини укладати з розчином з вогнетривкої глини з добавкою порошку з шамоту та динасу у чіткій пропорції 60:40. Димар і вентилятор по периметру обробляти металевими куточками.

Найважливіший фінальний етап – просушування всієї конструкції. Після неї потрібно перевірити, як працюють вентилятори для горна ковальського. І лише потім можна буде проводити тестове включення.

Як зробити пальник для газового горна

Крім загальних інструкційЯк зробити ковальський горн, існують правила встановлення газового пальника. газового горна може бути придбано в магазині, а може бути зроблено самостійно.

Пальник газового горна своїми руками потрібно робити з обов'язковим урахуванням вимог до нього:

• підпал газу має бути цілком безпечним;
• горіння має бути стійким;
• стійкість до вологості усередині горна;
• безпека при зміні тяги та ризик вибуху паливної речовини.

Установка пальника проводиться через заздалегідь підготовлений футерувальний отвір. Гирло пальника прикріплюється до конфузору, яке простягають через сталеву прокладку. Потім встановлюються труби для подачі газу та повітря.

Газ подається від мережі або під контролем регуляторів. Пробний пуск газу проводять для перевірки регуляторів та напору, стежать за запахом.

У ковальстві горн використовується для прогрівання і розігріву заготовок з металу перед термічною обробкою. Робоча температура цього пристрою піднімається до 1200 градусів. За конструкцією пристрій може бути стаціонарним і мобільним (тобто розміщуватися безпосередньо в спеціально обладнаній кузні або переноситися в зручне для роботи місце). Для промисловості обладнання комплектується різними пристроями, для побутового застосуваннягорн виробляється у найпростішому варіанті.

Особливості побутового ковальського горна

Через високу вартість плавильних установок не кожен користувач може придбати таке обладнання. спеціального призначення. Для побутових потреб зібрати газовий ковальський горн своїми руками нескладноза умови правильного визначення форми, потужності та устрою системи наддуву. Побутову найпростішу кузню для художнього кування або лиття з кольорового металу можна зібрати з кількох шамотних цегли та листової сталі.

Зробити горн в домашніх умовах для роботи з чорним металом не складно. Виготовити найпростішу конструкціюможна з металевої ємності, у бічній частині якої необхідно зробити отвір під газовий пальник. Систему подачі палива можна зібрати з відрізка труби та муфти, для опорної конструкції під ємність підійдуть довгі болти. Футерування газового вогнища виконується методом засипання розчину з алебастру або гіпсу, піску та води.

Горн необхідно оснащувати захисним кожухом, керамічною трубкою або пляшкою, що підходить за розміром. Після виконання футерування і свердління отвору для подачі газу, пристрій встановлюється в зручному місці, але на відстані від легкозаймистих матеріалів. До переваг конструкції відноситься можливість переміщати піч, регулювати ступінь нагріву заготовки, що особливо зручно в процесі роботи з різним матеріалом.

Принцип роботи установки

Перед тим як розпочати складання термічної установки, потрібно розуміти принципи роботи саморобного горна для кування металу, щоб спростити конструкцію печі для домашнього користування. В основі роботи приладу лежить енергетичний вихід при спалюванні суміші вуглецю та кисню, відсоток виділення металу у розплавленому вигляді. У процесі плавки вуглець купує реакцію окислення металу, постійний піддув газу паливо швидко підвищує температуру в горні.

Процес розігріву металу потребує певних навичок та специфічних знань. Недостатньо зібрати міні-горн своїми руками, необхідно навчитися контролювати подачу кисню до палива, обсяг якого має становити не більше 95%. Якщо заготовка перегрівається, відбувається навуглерожування металу, сталь стає крихкою, перетворюючись на чавун.

Розробляючи креслення майбутнього ковальського пристрою, особливу увагу слід приділити типу енергетичної речовини, що впливає на конструкцію вогнища. По виду паливо для горна буває:

• газовим (бутан, пропан);
• рідким (солярка, мазут);
• твердим (деревне вугілля, кокс);
• змішаним (газово-рідким).

Залежно від запланованої роботи та розміру заготовки термічна піч може бути з відкритою або закритою зоною вогнища. Домашньому майструслід пам'ятати, що побутовий газможна використовувати в горні тільки після попереднього очищення від сірки методом прогонки через рідкий нафталін. Вироби із прогрітого газовим пальникомметалу не можуть використовуватися як навантажувані деталі.

Основною вимогою до забезпечення безпеки майстра є встановлення потужної примусової вентиляційної системинавіть якщо для пристрою ковальського горна використовується побутовий паяльний апарат, що працює на балонному газі. Прилад дозволить займатися виготовленням декоративних елементівінтер'єру та екстер'єру у власному гаражі.

Виготовлення печі з паяльної лампи

Виготовляючи горн для кування своїми руками, паяльну лампупотрібно встановити в поглиблення, по периметру якого укласти шамотну цеглу з колосниковими ґратами. При викладанні вогнетривкої цегли необхідно дотримуватися відстані між огороджувальними елементами з метою забезпечення надходження повітряних мас в камеру згоряння. Кут розташування відносно один одного блоків будівельного матеріалувизначається майстром.

У заглиблення, обладнане з цегли на решітці, засипається деревне вугілля або кокс, на паяльну лампу надівається патрубок, який підводиться під колосники. Заготівля для поковки закладається в щілину між цегляною кладкоювугільний концентрат підпалюється знизу. Для видалення диму над колосниками встановлюється зонд, намет чи димохід.

Твердопаливний пристрій для кузні

Найпростішою моделлю твердопаливного пристрою для приватної кузні є відкрита вулична піч, для оснащення якої не потрібно установки вентиляційної системи. Спорудження конструкції передбачає заливання армованого бетонної основи, в основі споруди необхідно укласти стінову цеглу. Стіл встановлюється на зручній висотів одній стіні залишається отвір для піддувалу.

Гірська під викладається з шамотної цегли з опорою на сталеві куточки, в середній частині споруди залишається порожнина для колосника. Забезпечити достатню тягу в осередку допоможе димар або зонд, система подачі повітря монтується на завершальній стадії. будівельних робіт. Посилити тягу допоможе встановлення в димарі електричного вентилятора або монтаж ковальського хутра.

У домашній кузні ємність для гартування деталей та газоповітряна камера не є обов'язковими елементами. Вони можуть стати в нагоді в тому випадку, коли в процесі роботи з булатною сталлю потрібно проводити термічне або протиударне загартування. У газоповітряній камері проводиться:

• сушіння та підігрів кисню;
• фільтрація кисню від конденсату та сторонніх домішок;
• змішування повітря із присадковими речовинами для легування сталі.

Для плавки дорогоцінних металів та створення сплаву кольорових металів необхідне виготовлення горнила із термостійкого матеріалу. Виконане у вигляді ковпака пристрій дозволяє збільшити робочу температуру в печі без ризику перегріву заготівлі та утворення нагару.

Домашня кузня на газі

Для виготовлення простої домашньої кузні на газ можна використовувати запчастини від старого велосипеда. Якщо на токарному верстатізробити обточування «зірочки» від коробки передач, пристрій може функціонувати на бутані або пропані, нагрівати замкнуті горни невеликого об'єму. Важливою умовоюкористування переносною конструкцієює заборона на роботу пальника з ацетиленом, оскільки висока температураполум'я може спалити колишню «зірочку», а піч просто вибухне.

Зібрати такий пристрій нескладно, при цьому саморобний горн для кування мало чим поступається промисловим, але обходиться набагато дешевше. Головне, дотримуватись при виготовленні та використанні правила безпеки.

Якщо ви займаєтеся куванням, то, напевно, вам неодноразово доводилося замислюватися про нагрівання металу. Якщо фінансової можливості для придбання ковальського горна поки що у вас немає, то спробуйте зробити ковальський горн своїми руками.

Різновиди ковальських горнів:

• по виду палива - ковальські горни можуть працювати на твердому, рідкому або газоподібному паливі
• за типом установки - переносні або стаціонарні моделіковальські гори
• за конструкцією вогнища - відкритого або закритого типу
• за принципом роботи - паливні чи електричні
• за способом подачі повітря - з бічним соплом або центральною фурмою
• за розмірами пода ( ефективної поверхні) – малі, середні та великі.

Загальний пристрій ковальського горна представлено малюнку нижче.

Етапи виготовлення ковальського горна своїми руками

1. Виготовлення ковальського горна починається зі столу, висота якого буде 0,7-0,8 м, поверхня 0,8 * 0,8 м або 1,0 * 1,5 м.
2. По центру розміщується горнове гніздо, що складається з фурми або колосникових грат для подачі повітря. Колосникові грати частіше роблять із чавуну. Її вставляють в отвір столу із щільним підгоном. Якщо цеглу попередньо замочити у воді, вона краще піддаватиметься обробці.
3. Далі потрібно змонтувати механізм піддуву повітря. Це може бути механічний піддув ножів, хоча краще застосувати вентилятор, який часто беруть з пилососів. Його оборотів цілком вистачає для роботи і до того ж він не робить багато галасу. Можна зробити вентилятор із повітродувки від ручної сирени або використовувати вентилятор від автомобільної пічки.

Яке паливо можна використовувати у ковальському горні?Варіантів багато. Це може бути деревне вугілля, кам'яне вугілля, кокс (краще дрібних фракцій), балонний газ або магістральний газ, рідке паливо, найчастіше мазути.

У наступному відеоролику ми побачите як умілець зробив ковальський горн своїми руками зі звичайної чавунної каченята. У дні качениці були просвердлені отвори діаметром 8 мм. У каструлю вставлено оцинковану трубу, залито керамзитобетоном, зроблено піддув повітря.

У цьому відео представлений ковальський горн, зроблений своїми руками з мінімальними вкладеннями. Детальна розповідь майстра про те, як він цей горн зробив.

Наступне відео про швидкий і дешевий спосіб зробити ковальський горн своїми руками. Доступні всім і недорогі матеріалидля виготовлення: цегла, металева скоба, дріт, насос від гумового човна.

Якщо ви з тих людей, у яких метал плавиться в руках, і ви мрієте про свою кузню, то вам необхідний ковальський горн. Пропонуємо вам скористатися нашим прикладом, і ви зможете своїми руками для себе виготовити ковальський горн, який допоможе вам опанувати мистецтво ковальської майстерності.

Теслярство або столярництво — це, звичайно, добре. Обробка дерева традиційна для Русі. Але ми хочемо поговорити про метал. Точніше, про ковальську обробку металу. Що потрібно, щоб зайнятися куванням? Перше - це ковальський горн.

Можливо, ви здивуєтеся, але горн це найпростіше в організації кузні.

Завдання горна нагріти шматок металу до температури, яка дозволить його м'яти без руйнування.

Горн – це звичайно вогонь. Палити можна газ, рідке паливо, мазут або сиру нафту, вугілля та дрова. Тільки ось дрова жару дають мало, доки не перетворяться на вугілля. Дрова можна розглядати лише як сировину для отримання деревного вугілля, а ось вже деревне вугілля – відмінне паливо для горна. Мабуть, найкраще, але й найдорожче, хоч і найдоступніше. Вугілля для мангалів та барбекю продається в будь-якому супермаркеті. Тож на вугільному варіанті і зупинимося.

Якщо говорити про горне, що працює на вугіллі, то тут є два варіанти: з бічним дуванням і з нижнім. Бокове дуття якнайкраще підходить для деревного вугілля, до того ж найпростіше в реалізації. Найпростіший варіант- Ямка в землі, куди по трубі подається повітря. Також можна викласти горн із цегли та обвалувати його землею.

За допомогою такого горна пробують свої сили ковалі-початківці. У трубу вставляється шланг, підключений до отвору пилососа.

Мінус цього горна в тому, що доводиться працювати, сидячи навпочіпки, а це не дуже зручно. Втім, можна сколотити ящик необхідної висоти, набити його землею і зробити горн у ньому. Але якщо вже йти цим шляхом, то варто робити щось більш капітальне. Є ще один момент. Горн з бічним дуванням не дуже підходить для кам'яного вугілля, тоді як горн з нижнім дуванням, через колосник, більш універсальний у цьому плані. Тобто горн із нижнім дуванням може працювати і на деревному вугіллі і на кам'яному. Але й конструкція буде складнішою.

Нам знадобиться:

• сталевий лист завтовшки п'ять міліметрів близько 100х100 см;
• листова сталь завтовшки 2 мм;
• куточок 30х30;
• шість шамотних цеглин ШБ-8;
• УШМ, яка називається в народі «болгарка»;
• зачисне коло;
• відрізні кола для різання сталі та каменю;
• зварювальний апаратта електроди;
• два гвинти з баранчиками (рим-гайка).

Горн складається зі столу з горновим гніздом. Знизу, під горновим гніздом, зольна камера, куди подається повітря. Стіл робиться із сталевого листа завтовшки п'ять міліметрів. Розмір столу довільний, але зручніше, коли на ньому можна вільно розмістити робочі кліщі, кочергу та совок, щоб вони були під рукою. Відрізаємо від п'ятиміліметрового листа смугу шириною 125 мм, вона нам ще знадобиться, а з шматка, що залишився, робимо стіл.

Схема горна з горневим гніздом

У середині вирізаємо квадратний отвірпід майбутнє горнове гніздо. Ось із розмірами гнізда необхідно визначитися. Велике гніздо вимагатиме багато вугілля. Маленьке не дозволить нагрівати великі заготовки. Має значення та глибина гнізда до колосника. Не вдаючись у подробиці, скажімо, що глибина десять сантиметрів буде оптимальною, незалежно від розмірів гнізда в плані.

Щоб запобігти прогоранню металу, його необхідно футерувати (обкласти) шамотною цеглою. Використовуємо цеглу ШБ-8. Його розміри 250х124х65 мм. Ці розміри і визначать розмір горнового гнізда – 12,5 см у колосника, 25 по вершині, 10 см глибина. Враховуючи товщину цегли, розмір отвору в столі становитиме 38х38 см.

З вирізаного шматка вирізаємо квадрат зі стороною 25 см. У центрі квадрата вирізаємо квадратний отвір зі стороною 12 см. Ще нам знадобиться чотири пластини у формі рівнобедреної трапеції з довжинами основ 38 і 25 см, висотою 12,5 см. Ось і знадобилася відрізана раніше смуга . Тепер треба все це зварити.

З двох міліметрової сталі згортаємо квадратну трубузі стороною 12 та довжиною 20-25 см. Це буде золоприймач. У середині однієї зі стін робимо отвір під повітропровід. В отвір вварюємо патрубок. Використовуємо шматок звичайної водопровідної труби на 40.

Золоприймач знизу закривається кришкою. Робимо її на гвинтах із баранчиками.

Стіл готовий. Залишилося помістити його на основу або приварити до нього ніжки із куточка. Можна зробити основу з пінобетонних блоків.

Звертаємо увагу на отвір. Через нього пройде повітропровід.

За допомогою болгарки з відрізним дискомпо каменю вирізаємо з цегли футерування. Обов'язково використовувати респіратор та захисні окуляри. І дотримуйтесь техніки безпеки при роботі з УШМ.

Можна підключати пилосос і спробувати розпалити горн.

Спочатку укладаємо тріски та дрібно колоті дрова. Підпалюємо при слабкому дутті, а коли дрова добре розгоряться, засипаємо вугілля. Тепер можна збільшити дуття.

Пилосос можна підключити не безпосередньо в повітропровід горна, а через саморобний регулятор подачі повітря. Цей пристрій дозволяє регулювати кількість повітря, що подається в горн, тобто зменшувати або збільшувати дуття.

Зазвичай для регулювання подачі повітря в повітропровід ставиться заслінка. Але перекриття потоку збільшує навантаження двигуна пилососа. Пилосос зазвичай використовують старий, і щоб його не перевантажувати, споруджують регулятор подачі повітря. Потік повітря не перекривається, а відводиться в інший повітропровід. Для цього зроблена коробка з трьома патрубками. Два навпроти один одного — вхід від насоса та вихід у горн. Третій патрубок, на верхній стінці – скидання надлишків повітря. Третій патрубок зрушений щодо двох перших величину діаметра отворів.

Усередині вигнута під прямим кутом пластина шириною половини довжини коробки. Пластину за допомогою дротяної тяги можна рухати з одного крайнього положення до іншого. Наскільки перекриється отвір подачі повітря в горн, настільки відкриється отвір скидання.

Коробка закривається кришкою з отвором тяги.

Тепер у нас робочий горн, придатний для використання просто неба. Для захисту від дощу потрібен навіс, який має бути не пальним. А горну потрібна парасолька і труба для збору та відведення диму.

Парасольку робимо з листового заліза завтовшки два міліметри. По-перше, така парасолька довше прослужить, а по-друге — варити більш тонке залізо ручним дуговим зварюванням складніше.

Щоб парасолька була максимально ефективною, нахил її стінок повинен бути не менше шістдесяти градусів до горизонту. Розташовуватися парасолька над осередком повинен так, щоб уявний промінь, спрямований від ближньої до краю точки вогнища, нахилений назовні під кутом шістдесят градусів до площини столу, потрапляв усередину парасольки. Це означає, що чим вище парасолька над вогнищем, тим вона має бути більшою. З іншого боку, що нижча парасолька над столом, то незручніше працювати. Тут треба виходити з наявного матеріалу та своїх антропометричних даних.

Парасолька підтримується стійками із сталевого куточка. Зверху на парасольку ставимо трубу, яку також зварюємо зі сталевого листа двійки. Трубу необхідно прикрити іскрогасником, який робимо з металевої сітки.

Якщо направити повітря з повітря, що скидається з дроселя (піде водопровідна трубана 1 дюйм) на початок димової труби, то вийде ежектор, який збільшує ефективність відведення димових газів.

Ковальський горн - неодмінний атрибут майстерень, що займаються виробництвом різноманітних виробів методом ручного художнього кування. Лише кілька кованих елементів можна виготовити пластичним деформуванням металів при кімнатних температурах. У більшості випадків потрібне їхнє нагрівання. Для сталі, зокрема, діапазон оптимальних кувальних температур, становить (залежно від марки сталі) від 800 ... 900 0 С до 1100 ... 1200 0 С. Ковальський горн - найбільш простий вид нагрівального пристрою, який цілком підійде для цих цілей.

Винайдений ще древніми халібами під кування мідних ножів та скребків (Близький Схід, VI тисячоліття до н.е.), перший ковальський горан виконувався у вигляді примітивного поглиблення у землі розмірами близько 700 мм. Яма оточувалася кам'яною стіною, в якій передбачався отвір для вдування повітря. Нагнітання повітря (необхідний для стійкого горіння палива) здійснювалося за допомогою ковальського хутра. Вони являли собою порожнину, виготовлену з козячих шкур, куди важелями через повітряний клапан вдувалося повітря. Зворотний хід важеля забезпечувався каменем, який встановлювався на верхній пластині хутра, а функціонування клапана проводилося рахунок різниці в тисках холодного і гарячого повітря.

Існуючі конструкції ковальських горнів визначаються такими факторами:

1. Паливом, де працює пристрій: кокс, мазут, вугілля або газ.
2. Конструкцієюпаливоспалювального пристрою.
3. Необхідними розмірамиробочого простору.
4. Призначенням, оскільки, крім нагріву під кування, горни використовуються також і для деяких операцій термічної обробки готових поковок - цементації, відпустки і навіть загартування.

З міркувань безпеки ковальські горни найчастіше працюють на вугіллі.

Кокс доріг, мазут відрізняється незадовільними екологічними умовами експлуатації, а газові горни потребують особливо ретельного. регламентному обслуговуванні. Разом з тим газові горни характеризуються вищим ККД, а також допускають досить зручну механізацію деяких процесів керування нагріванням – зокрема, підпалом газу в пальнику або пальнику.

Спільними вадамиковальських горнів вважаються:

• Нерівномірність нагрівуметалу, розміщеного на поверхні;
• Неможливістьпрактичного контролю за температуроюзаготівлі, що нагрівається;
• Небажане насичення поверхневих шарів нагрівається металу сірчистими сполуками, внаслідок чого заготівля отримує підвищену крихкість.

Втім, досвідчений коваль може оцінювати температуру металу за кольором його поверхні, а проблему сульфуризації вирішують шляхом використання якіснішого виду палива.

Витрата палива при експлуатації ковальських горнів становить 40...150% від маси металу, що нагрівається, при його поверхневому чаді 4...7% (залежить від тривалості нагріву). Сучасні горни – переважно закритого типу, оскільки у протилежному випадку ККД нагрівального пристрою падає до 5…10%.

Горни, що працюють на вугіллі

Конструкція нагрівального пристрою даного типу включає в себе:

1. Звід та бічні стінки, які викладаються з вогнетривкої цегли (шамоту або динасу).
2. Гірське гніздо, що утворюється верхньою поверхнею склепіння, де і нагріваються заготовки.
3. Парасолька, що забезпечується відкидними шторками, і покликаний покращувати природну потяг у робочому просторі.
4. Задню стінку (брандмауер), у якій передбачаються отвори для подачі вихідного повітря.
5. Повітряний кранпризначений для включення подачі повітря до горнового гнізда.
6. Захисний коробіз жароміцної сталі, що з'єднує між собою вхідну порожнину біля крана подачі повітря з горновим гніздом.
7. Гартувальну ємність(вона може бути сталевою або цегляною), призначену для охолодження заготовок при їхній термообробці або для охолодження самого горнового гнізда від перегріву та подальшого утворення температурних тріщин.
8. Димарячерез який проводиться видалення продуктів згоряння палива.
9. Ємностей під зберігання вугіллята різного ковальського інструменту.

Принципова схема роботи ковальського горна

Твердопаливний ковальський горн - досить примхливий нагрівальний пристрій, і його розігрів вимагає від коваля певного практичного досвіду. Особливо важко розпалити горн, який тривалий час не експлуатувався, а також, якщо зовнішні температури та тиск повітря досить низькі. Кам'яне вугілля, який використовується в таких горнах, має відповідати вимогам ГОСТ 8180.

Підготовка горна до нагрівання металупроводиться у наступній послідовності:

• Їх горнового гнізда видаляються шлаки, залишки кованого металу, зола та окалина (це слід виконувати навіть тоді, коли після закінчення робіт поверхня була ретельно очищена);
• Димарі та повітропідвідні канали продуваються стисненим повітрям (Для невеликих за розмірами ковальських горнів можна використовувати пилосос);
• На поверхню горнового гнізда насипається невеликий шар вугілляпри цьому отвір захисного короба не повинен повністю перекриватися;
• Зверху на вугілля поміщають ганчір'я, змочену в легкозаймистій рідині або тирсу;
• Після розпалу, коли горіння стає стійким, додають наступну порцію вугілля(фракція може мати підвищену, порівняно з вихідною, крупність);
• Відкривається кран подачі повітря, та встановлюється в середньому положенні;
• У міру прогорання інтенсивність дуття поступово збільшують.

Необхідна якість прогріву заготовки під кування у відкритому горні забезпечується формуванням поверхневої кіркияка утворюється при горінні палива.

Усередині кірки – завжди вища температура, тому заготовку поміщають усередину, а зверху закривають черговою дозою вугілля. Верхню поверхню кірки намагаються при цьому не зруйнувати, оскільки в іншому випадку нагрівання буде повільніше, а чад металу та окалиноутворення зростуть. Іноді для ослаблення процесів навуглерожування металу кірку збризкують водою.

У відкритих горнах найменш інтенсивне нагрівання металу відбувається на периферії горнового гнізда, тому свіже вугілля підсипають саме по периметру заготівлі, що нагрівається.. Якщо шар кірки стає надто товстим (понад 5...10 мм), його ламають, т.к. у цьому випадку теплопровідність до заготівлі зменшується.

Заготівлю під час нагрівання періодично повертаютьщоб забезпечити всім її частинам однакові умови нагрівання. Полум'я при горінні вугілля повинно мати рівномірний колір при мінімумі кіптяви.

Кольори нагрітої сталіпри різних температурах такі:

• Кольори темної вишні – 700...750 0 С;
• Вишнево-червоний - 750 ... 800 0 С;
• Червоний - 800 ... 850 0 С;
• Світло-червоний – 850...900 0 С;
• Помаранчевий - 900 ... 1050 0 С;
• Темно-жовтий - 1050 ... 1150 0 С;
• Світло-жовтий – 1150...1250 0 С.

Перегрів металу вище вказаних температур неприпустимий.Перегрітий метал характеризується крупнозернистою структурою, яка гірше піддається ковці, особливо при формоутворенні складних кованих елементів.

Ковальські гори, що працюють на газі

Газові горни виводяться на розрахунковий режим значно простіше, і в цьому їхня перевага перед твердопаливними нагрівальними пристроями. Типова конструкціятакого горна наступна:

1. Камера, Виготовлена ​​з вогнетривкого матеріалу, і зовні відфутерована товстолистової жаростійкою сталлю.
2. Передня заслінка, що відкривається за допомогою шарнірів або противаги, і забезпечена оглядовим віконцем.
3. Під, Виготовлений з жароміцної шамотної цегли.
4. Пальник. Тип пальника визначається теплотворною здатністювикористовуваного газу. Наприклад, для пропано-бутанової суміші ефективні пальники дифузійного горіння, в яких змішування повітря і газу відбувається тільки після виходу газу та повітря з пристрою, а перемішування компонентів відбувається за рахунок дифузійних процесів. Такі пальники забезпечують найбільш рівномірне прогрівання заготовок (особливо довгомірних), а мінімальний чад металу досягається внаслідок того, що над його поверхнею постійно є захисний шар.
5. Змішувальний редуктор, Що забезпечує змішування повітря та газу (входить до структури балона зі зрідженим газом).
6. Сопло, Конфігурація якого визначається формою заготовок, що нагріваються в горні.
7. Колосникові грати, призначена для покращення тяги та збору окалини.
8. Вентилятор, що забезпечує нагнітання повітря в потрібному обсязі з подальшою подачею в зону дії пальника.

Для роботи таких горнів необхідне стаціонарне джерело електроенергії. Газові горни доцільно застосовувати для нагрівання під кування частин довгомірних заготовок: нагрівання відбувається значно швидше, а отже, окалиноутворення менше.

При використанні газового горна слід суворо дотримуватись наступних вимог безпеки:

• Ретельно провітрювати приміщення кузні. Не допускаючи застійних зон, де може накопичуватись горючий газ;
• Не застосовувати поблизу працюючого пристрою кисень і кисневмісні суміші, схильні до самозаймання та самозаймання;
• Передбачати повне допалювання газу в робочому просторі горна (визначається газоаналізатором, який є обов'язковим при пробному запуску газового горна);
• Ретельно очищати колосникові грати після вимкнення подачі газу в пристрій.

З метою зменшення окалиноутворення для нагрівання заготовок під кування використовують також та електронагрівачі опором, але подібні пристрої горнами можна назвати з великою натяжкою.