Делаем газовый кузнечный горн своими руками — два варианта конструкции

Главный элемент всякой кузни — это, конечно, горн. Для нагрева заготовок сейчас используют, в основном, угольный и газовый горны. Конечно, приятно работать с угольным горном на древесном угле. Живой огонь в полумраке кузницы создает неповторимую обстановку. Веет чем-то загадочным и завораживающим. Но время идет. Заготовка и хранение угля создает определенные трудности. Открытый огонь, искры, обеспечение отвода газов, поддув воздуха и так далее. Не всегда, особенно в домашней мастерской, можно обеспечить все условия. Газовый горн более компактен, пожаробезопасен и экономичен. Конструкций много, я выбрал свою.

Кузнечный горн используется, чтобы разогревать металл перед ковкой, цементировать его и выполнять иные процедуры, связанные с термической обработкой. Он дает возможность устанавливать температуру в 1100-1200 градусов. Для использования стандартного кузнечного горна необходимо располагать специальными навыками и знаниями, уметь выбирать горючее. Горн газовый, хоть и не может быть использован для ковки, к примеру, дамасских мечей, однако конструктивно он устроен достаточно просто. Его возможно сделать за тридцать минут из шести шамотных кирпичей и стальных обрезков.

image

Содержание

Конструкция

Приведем конструктивные части, наличие которых предполагает устройство горна:

  • стол из материала, стойкого к огню;
  • очаг с колосниками;
  • воздушная камера;
  • воздушный дренаж;
  • воздуховод подачи;
  • шатер;
  • отверстие, через которое подаются длинные детали;
  • зонт;
  • дымоход;
  • горнило (можно снимать);
  • емкость для закалки;
  • газовоздушная камера.

image

Горн на угле

Как сделать кузнечный горн? В первую очередь этого нужно понять принцип его действия. Угольный горн функционирует благодаря прогоранию углерода. Сгорая, углерод выделяет большое количество энергии, которая и используется для нагрева.

Так как углерод представляет собою сильнейший восстановитель, он давно применяется в металлургической сфере, чтобы выплавлять железо, иные металлы. Углерод забирает из металлической руды весь кислород в результате после выплавки остается чистый металл.

Углерод не дает заготовке, обрабатываемой посредством горна, слишком быстро окисляться. Благодаря этому деталь не сгорает. Дутье осуществляют так, чтобы горючему недоставало воздуха. Если слишком долго держать изделие в горне, оно пересушится, станет хрупче.

Газовый горн

Конструкция устройства становится намного проще, если в качестве горючего применить моногаз, прошедший очистку (пропан, бутан). Данные газы заключают в себе углеродные и водородные молекулы (водород хороший восстановитель, взаимодействуя с воздухом, он выделяет много энергии). Газ возможно смешивать с кислородом в горелке. Самодельный газовый горн делается достаточно быстро. Главное – установить горелку.

Иначе дело обстоит, если использовать природный газ. Он представляет собой соединение ненасыщенных/насыщенных углеводородов, которым для полного прогорания требуется различное количество воздуха. Оптимально отрегулировать подачу кислорода не получится.

Кроме того, в природном газе присутствуют серные, кремниевые и фосфорные молекулы. Сера является «злейшим врагом» стальных деталей. Она делает их непригодными к эксплуатации. Чтобы восстановить заготовки, понадобится полностью их переплавлять.

Ввиду этого природный газ возможно применять в качестве горючего лишь после очищения от серы. Проще всего перед подачей топлива в горелку пропускать его через нафталин, который вберет в себя все серные молекулы. Самодельный кузнечный горн, работающий на бытовом газе, предназначается, прежде всего, для обрабатывания заготовок, которые не будут сильно нагружаться в будущем.

Предназначение конструктивных элементов

В производстве стол обычно футеруют кварцевым кирпичом, который стоек к огню. Он способен прослужить десятки лет даже в жестких условиях. Самодельный горн для ковки футеруется шамотным печным кирпичом. Он дешевле, доступнее. При нечастом применении он также прослужит долгое время.

Топливник с колосниками, воздушной камерой и патрубком подачи формируют основную часть устройства – фурму. Дренаж предназначается для точного и быстрого регулирования дутья. Слабо нагретое изделие не получится выковать, оно попросту сломается.

Шатер, зонт, дымоход предназначаются для удаления дыма, который вреден для человеческого организма, из горна. Его образуется достаточно много.

Емкость для закалки и газовоздушная камера представляют собой необязательные элементы. Закалочная емкость пригодится, если вы будете ковать детали из булатной стали. они нуждаются в термоударной закалке.

Газовоздушная камера применяется, чтобы:

  • дополнительно сушить и подогревать кислород;
  • очищать кислород от посторонних частиц и конденсата;
  • вводить в воздух специальные присадочные вещества для легирования.

Горнило – устойчивый к жару колпак, который увеличивает максимально допустимую температуру. Его устанавливают, когда устройство для ковки своими руками применяется для плавления драгметаллов, цветных сплавов.

Создание горна

Легче всего сделать кузнечный горн своими руками из шамотных кирпичей. Полки колосников делаются из обрезанных металлических труб, а сами колосники – из стальной полоски толщиной четыре — шесть миллиметров. Их необходимо закрутить на угол винтом (для захвата потока дутья). Горючим будет служить уголь, кокс. Разжечь горн можно посредством паяльной лампы. Не забудьте установить перегородку из асбеста промеж лампы и горна. Использовать подобный горн в домашних условиях возможно лишь вне помещения, потому как зонт и дымоход не предусмотрены.

Также можно изготовить стационарный кузнечный горн своими руками. Для этого необходимо установить габариты стола, на котором он будет стоять.

  1. Встаньте прямо, ноги на ширине плеч. Опустите правую руку, согните ее в локтевом суставе.
  2. Пусть напарник замерит расстояние от локтя до земной поверхности. Прибавьте пять — семь сантиметров. Это и будет высота стола.
  3. Возьмите в правую руку клещи (желательно большого размера). Напарник должен замерить расстояние от живота до концов губок инструмента.
  4. Прибавьте 10 — 12 сантиметров. Это будет одна вторая длины диагонали стола.
  5. Длина стороны стола должна равняться 0,7 от диагонали.

Воздушник фурмы с пылесосным наддувом желательно расположить внизу. Заслонка дренажа должна быть способна выдвигаться в переднюю сторону.

Рекомендуется устанавливать цельный колосник, располагающий канавками, которые перекрещиваются и разделяют плиту на квадраты. В них накапливаются нагарные отложения. Если просверлить отверстия, то после каждой ковки их нужно будет чистить прутиком из стали.

Почему не стоит делать своими руками горн, используя колосник из планок? Обусловлено это тем, что горючее прогорает неодинаково. В щелях между планками полок кислород будет поступать туда, где ему проще выходить. В том участке температура повысится, вся деталь пересушится, ее хрупкость увеличится.

Как сделать горн, если нет специального колосника? Хороший вариант – фурма, в которой отверстия располагаются концентрически, имеют радиус 4-5 миллиметров. Подобная конструкция медленно загрязняется, обеспечивает равномерность дутья.

Горелки на газу

Газовый кузнечный горн оптимально подходит для художественной ковки. Есть модели, которые создать, не имея разряда, практически невозможно. Плюсом подобных устройств считается то, что они функционируют на любом газе, имеют мощный наддув.

Велосипедные запчасти возможно использовать, чтобы изготовить газовый горн своими руками. Из токарных работ нужно будет лишь выполнить обточку звездочки от коробки переключения передач велосипеда. Данное устройство может работать на пропане, бутане. Однако нагревать ею можно лишь небольшие горны из кирпича, которые замкнуты. Ни при каких обстоятельствах не топите горелку ацетиленом. Деталь попросту сгорит, устройство взорвется.

Понять, как сделать газовый горн, намного проще, чем разобраться, к примеру, в электрической схеме. Для его изготовления используйте соответствующие чертежи, фото. Посмотрите видео горн своими руками, и вы сможете создать устройство, отлично подходящее для домашнего применения.

Рекомендуем также прочитать:

Как самостоятельно сделать станок для холодной ковки

Сегодня у нас мастер-класс по изготовлению самодельного кузнечного газового горна.

Здравствуйте! Изготовление горна я разделил на 2 логические части:

  • непосредственно изготовление горна;
  • простые улучшения конструкции для комфортной работы.

Конструкция простая и не нуждается в чертежах, поэтому без лишней воды, сразу к делу!

Часть 1 — Изготовление газового горна

Материалы необходимые для изготовления самодельного газового горна:

  • шамотный кирпич – 9 шт для горна +1 для крышки;
  • уголок 25х25х3 – 2500 мм (уголок для станины не брал в расчет. Тут кому как удобнее);
  • шпилька строительная м8 – 4х300 мм;
  • гайки м8 и шайбы – 8шт.

Инструмент необходимый для изготовления газового горна:

  • болгарка;
  • дрель;
  • *сварочный аппарат.

*в принципе, можно обойтись и без сварки. Используя болтовые соединения.

BonnFactory недавно публиковал (посмотреть все)

  • Крутой топор своими руками — 2 февраля 2018
  • Литье в песок по выжигаемой модели в гараже — 2 января 2018
  • Литейная вакуумная машина с вибростоликом своими руками (часть 2 из 2) — 25 декабря 2017

18349 просмотров Понравилась статья? Вы можете поблагодарить её автора: оценить статью звёздочками, и поделиться с друзьями в соцсетях!

ТОП авторов нашего сайта

  • 80 самоделок

Вячеслав Панов

  • 40 самоделок

Jurei-678

  • 33 самоделок

Ирина

  • 25 самоделок

Георгий Меньшиков

  • 18 самоделок

BonnFactory

Кузнечное ремесло издавна считалось почетным. Осилить его мог далеко не каждый: кроме необходимых знаний требовалось применение физической силы, необходимого инструмента. Нельзя было обойтись и без мастерской. Часто мастера делали кузнечный горн своими руками.

Сделать кузнечный горн своими руками вполне возможно. Настоящий ценитель ремесла, который знаком с принципами работы конструкции, вполне справится с поставленной задачей.

Без кузнечного горна невозможно изготовление некоторых металлических изделий. Если металл тонок, видоизменить его можно, и не нагревая. С толстым листом такое сделать не получится.

Принцип работы кузнечного горна

Горн – это очаг. В принципе его работы лежит реакция, в процессе которой происходит горение углерода. Энерговыход этой реакции показывает, что углерод – это восстановитель, жадно соединяемый с кислородом.

В кузнечном деле важны два момента, связанных с углеродом. Во-первых, важно, что он препятствует окислению получающейся заготовки, в результате чего материал, не получивший доступа кислорода, не сгорает. Во-вторых, углерод обладает высокой теплотворной способностью.

Конструкция горна

Кузнечный горн, считающийся классическим, предназначенный для использования в производстве метала, имеет в своем составе следующие элементы:

Устройство горна кузнечного

  • стол, выполненный из материала, устойчивого к горению;
  • топливник, снабженный колосниковой решеткой;
  • воздушную камеру;
  • воздуховод для подачи воздуха;
  • воздушный дренаж;
  • воздушный вентиль;
  • шатер (камера) горна;
  • зонт горна;
  • окно для подачи заготовок, длина которых значительна;
  • съемное горнило;
  • ванна для закалки металла;
  • газовоздушная камера.

Построить гон своими руками может каждый, кто имеет хотя бы небольшой опыт работы с инструментом и различными видами материалов. Для этого необходимо внимательно познакомиться с устройством такого вида очага и технологией строительства.

Разновидность кузнечных горнов

Перед началом строительства кузнечного горна необходимо понять, какое топливо будет использоваться в очаге. В зависимости от вида топлива различаться будет и конструкция кузнечной печи.

Вид сооружения может зависеть и от того, в каком месте расположен очаг и каким способом построен. В соответствии с данными критериями горн делится на несколько видов.

Стационарный. Такую печь принято делать массивной, добротной, используя кирпич. Обязательно должен быть спроектирован канал для того, чтобы продукты горения имели выход.

Конструкция стационарного горна

Передвижной горн. В этом случае рациональнее обустроить небольшой очаг, который можно будет разобрать. Удобство такой конструкции в том, что в случае необходимости его можно перемещать: летом – на улицу, зимой – в помещение для продолжения работы.

Горны различают по типам камер горения. Они могут быть как закрытыми, так и открытыми.

Самостоятельное изготовление

Процедура изготовления собственного горна не очень сложна. Вне зависимости от типа строения, правила постройки всех видов горнов примерно одинаковы.

Мини-горн

Самый небольшой горн, который только можно придумать – это мини-горн. Для начинающего кузнеца – это оптимальный вариант, предназначенный для использования только на открытом воздухе. Принципы построения следующие:

Чертеж мини-горна

  1. В качестве основного строительного материал можно использовать 6–8 кирпичей. Соорудив из них подставку, можно двигаться дальше.
  2. Сооружение колосниковой решетки можно осуществить с помощью обрезков металлических труб и фрагмента стальной полосы, толщина которой должна быть не менее 4–6 мм.
  3. Топить такой горн можно либо углем, либо коксом. Для розжига и дутья использую обычную паяльную лампу. Она обеспечивает и подачу тепла, и непрерывность процесса.

Использование мини-горна в помещении запрещено в силу отсутствия у конструкции дымохода.

Переносной горн

Сооружение передвижного горна можно осуществить, используя такую кухонную утварь, как гусятница. В качестве системы наддува можно использовать вентилятор от ручной сирены или любое другое подходящее устройство.

У переносного горна есть определенные недостатки:

  • конструкция его неразборная, поэтому сложно избавиться от нагара;
  • не позволяет создать очень высокие температуры, максимально возможный показатель – 900 ОС;
  • эксплуатация обходится довольно дорого: в роли топлива можно использовать только кокс или древесный уголь.

Несмотря на это, такой вид угольного горна имеет гораздо больше возможностей, чем самодельная конструкция из кирпичей, описанная выше. Связано это с тем, что пространство для работы у переносной конструкции открыто сверху и значительно больше.

Стационарный горн

Данная конструкция является самой сложной, с точки зрения построения. Опытные мастера изготовлением горна занимаются самостоятельно, учитывая собственные антропометрические данные. Его эргономика должна быть отточена до мельчайших деталей: работы, производимые здесь, зачастую очень травмоопасные.

Итак, при строительстве стационарного горна необходимо исходить из собственных физических данных. Для этого необходимо измерить:

  1. Высоту стола. Встать ровно, ноги находятся на ширине плеч. Правую руку необходимо сначала опустить, а затем согнуть в локте. Это и будет высота стола, к которой необходимо добавить 5–7 см.
  2. Половину диагонали стола. В ту же руку необходимо взять большие клещи и измерить расстояние от их губок до живота. Прибавив к полученному результату 10–12 см, можно получить искомый результат.
  3. Длину стороны квадратного стола. Для этого полученный в п.2 результат следует умножить на 1,4.

Кузнечный горн — это открытая или закрытая печь, используемая в кузнечном деле для нагревания металла

Чтобы изготовить стационарный горн своими руками, понадобятся такие материалы:

  • жаропрочная сталь с толщиной листа не менее 4 мм;
  • шамотный кирпич;
  • металлопрокат, из которого впоследствии следует монтировать раму горна;
  • стальной дымоход для осуществления процесса отведения газов, образующихся в процессе горения;
  • огнеупорная замазка, которую необходимо обязательно использовать для заделки щелей;
  • сталь для футеровки с внешней стороны.

Материалы для изготовления кузнечного горна

Правила изготовления стационарной конструкции

Так как горн – стационарный агрегат, его нахождение должно быть четко определено. Обязательно необходим доступ к одной из стен, потому что кузнечный горн не должен быть независимым. Наличие стены позволит более надежно обустроить дымоходы и установить вентилятор. В данной конструкции может использоваться самодельная фурма.

Опорная рама для кузнечного горна

Строительство горна следует начать с изготовления опорной рамы. Ее варят из металлической трубы. Обустройство верхней части производят при помощи огнеупорного кирпича. Это сделает конструкцию долговечной и позволит использовать печь более интенсивно.

Каналы, предусмотренные для вентиляции и дымохода, по периметру следует отделать стальными уголками. Металл еще используют при сооружении футеровки и заслонки печи. Листы, использующиеся в отделке, должны иметь ребро жесткости.

Стол горна должен иметь горновое гнездо, оптимальная глубина которого – 10 см. Под ним – зольная камера, в которую подается воздух. Размер стола не регламентирован, но лучше, если он сконструирован с учетом данных мастера.

Из стали толщиной 2 мм следует свернуть трубу квадратной формы. Это будет приемник для золы. В одной из стенок следует сделать отверстие, в которое позже будет вставлена труба для подачи воздуха. Ее можно осуществить при помощи пылесоса.

Правила топки

Газовая горелка для горна

Самый простой кузнечный горн топят углем. Возможно использование дров, но предварительно их необходимо прогреть до состояния угля. Устройство можно упростить, если превратить его в газовый горн. Для топки прекрасно подойдет бутан либо пропан.

В состав данных газов входят такие элементы, как кислород и водород. Соединившись с кислородом, они выделяют большое количество тепла. Его достаточно, чтобы хорошо разогреть устройство. Именно поэтому газовый горн пользуется все большей популярностью.

Есть при топке газом один нюанс. Управление данной системой станет практически невозможным. Регулировка температуры воздуха очень затруднительна, если речь идет об использовании газа. Кроме того, содержащаяся в газах сера оказывает негативное воздействие на металл.

Видео по теме: Горн своими руками

В кузнечном деле горн используется для прогрева и разогрева заготовок из металла перед термической обработкой. Рабочая температура в этом устройстве поднимается до 1200 градусов. По конструкции приспособление может быть стационарным и мобильным (то есть размещаться непосредственно в специально оборудованной кузне или переноситься в удобное для работы место). Для промышленности оборудование комплектуется разными приспособлениями, для бытового применения горн производится в самом простом варианте.

Особенности бытового кузнечного горна

Из-за высокой стоимости плавильных установок не каждый пользователь может купить подобное оборудование специального назначения. Для бытовых нужд собрать газовый кузнечный горн своими руками несложно при условии правильного определения формы, мощности и устройства системы наддува. Бытовую простейшую кузню для художественной ковки или литья из цветного металла можно собрать из нескольких шамотных кирпичей и листовой стали.

Сделать горн в домашних условиях для работы с черным металлом не представляет сложности. Изготовить простейшую конструкцию можно из металлической емкости, в боковой части которой необходимо сделать отверстие под газовую горелку. Систему подачи топлива можно собрать из отрезка трубы и муфты, для опорной конструкции под емкость подойдут длинные болты. Футеровка газового очага выполняется методом засыпки раствора из алебастра или гипса, песка и воды.

Горн необходимо оснащать защитным кожухом, керамической трубкой или подходящей по размеру бутылкой. После выполнения футеровки и сверления отверстия для подачи газа, приспособление устанавливается в удобном месте, но на расстоянии от легковоспламеняющихся материалов. К преимуществам конструкции относится возможность перемещать печь, регулировать степень нагрева заготовки, что особенно удобно в процессе работы с разным ковочным материалом.

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.

Процесс разогрева металла требует определенных навыков и специфических знаний. Недостаточно собрать мини-горн своими руками, необходимо научиться контролировать подачу кислорода в топливо, объем которого должен составлять не более 95%. Если заготовка перегревается, происходит науглероживание металла, сталь становится хрупкой, превращаясь в чугун.

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.

Изготовление печи из паяльной лампы

Изготавливая горн для ковки своими руками, паяльную лампу нужно установить в углубление, по периметру которого уложить шамотный кирпич с колосниковой решеткой. При выкладке огнеупорных кирпичей необходимо соблюдать расстояние между ограждающими элементами с целью обеспечения поступления воздушных масс в камеру сгорания. Угол расположения относительно друг друга блоков строительного материала определяется мастером.

В углубление, оборудованное из кирпичей на решетке, засыпается древесный уголь или кокс, на паяльную лампу надевается патрубок, который подводится под колосники. Заготовка для поковки закладывается в щель между кирпичной кладкой, угольный концентрат поджигается снизу. Для удаления дыма над колосниками устанавливается зонд, шатер или дымоход.

Твердотопливное устройство для кузни

Самой простой моделью твердотопливного устройства для частной кузни является уличная открытая печь, для оснащения которой не требуется установки вентиляционной системы. Сооружение конструкции предусматривает заливку армированного бетонного основания, в основе сооружения необходимо уложить стеновой кирпич. Стол устанавливается на удобной высоте, в одной стене оставляется отверстие для поддувала.

Горный под выкладывается из шамотного кирпича с опорой на стальные уголки, в средней части сооружения оставляется полость для колосника. Обеспечить достаточную тягу в очаге поможет дымоход или зонд, система подачи воздуха монтируются на завершающей стадии строительных работ. Усилить тягу поможет установка в дымоходе электрического вентилятора или монтаж кузнечных мехов.

В домашней кузнице емкость для закалки деталей и газовоздушная камера не являются обязательными элементами. Они могут пригодиться в том случае, когда в процессе работы с булатной сталью требуется проводить термическую или противоударную закалку. В газовоздушной камере проводится:

  • сушка и подогрев кислорода;
  • фильтрация кислорода от конденсата и посторонних примесей;
  • смешивание воздуха с присадочными веществами для легирования стали.

Для плавки драгоценных металлов и создания сплава цветных металлов необходимо изготовление горнила из термостойкого материала. Выполненное в виде колпака устройство позволяет увеличить рабочую температуру в печи без риска перегрева заготовки и образования нагара.

Домашняя кузница на газу

Для изготовления простой домашней кузни на газу можно использовать запчасти от старого велосипеда. Если на токарном станке произвести обточку «звездочки» от коробки передач, приспособление может функционировать на бутане или пропане, нагревать замкнутые горны небольшого объема. Важным условием пользования переносной конструкцией является запрет на работу горелки с ацетиленом, так как высокая температура пламени может сжечь бывшую «звездочку», а печь попросту взорвется.

Собрать такое устройство несложно, при этом самодельный горн для ковки мало чем уступает промышленным, но обходится намного дешевле. Главное, соблюдать при изготовлении и использовании правила безопасности.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий