Газовый горн своими руками

Газовый горн своими руками

  • BonnFactory 30 января 2017
  • Самоделки для гаражаХудожественная ковка: кованные изделия своими руками

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

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.

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.

3 комментария

Мой дедушка, Александр Данилович, был потомственным кузнецом. Жил и работал он ещё до Великой Отечественной войны, когда горн раздувался с помощью курных углей. Кузница во время работы наполнялась едким дымом с сернистым газом, что вредило его здоровью.

Ах, если бы в те годы были горны, работавшие на природном газе! Такие, как описаны в вышеприведённой статье! Наверняка Александр Данилович прожил бы дольше и не болел.

молодой человек,редуктор РДГ-1-1,2,это марка.А давление в баллоне 16 атм.,редуктор сбавляет 0,3атм. Трубку вы вертели в руках.от газовой плиты или от Дарины или от Гефеста.Шеровый кран желательно закрепить на трубе.От него по металлической трубе,через корпус форсунки и самою форсунку вмонтировать в воздушную трубу.Через редуктор ,что бы добавить газу нарежь резьбу в редукторе ,где отверстие для сообщения диафрагмы с атмосферой и вверни болтик,посредством его будете регулировать подачу газа

молодой человек,вварите трубку под углом в воздушную трубу и установите форсунку на 2-3 мм.сделайте запльник иподведите к ней газ через другой кран с форсункой на 0,8-0,9мм.тогда не будете нарушать т.б.и хватит времени включить воздух.

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.

Изготовление твердотопливного горна

В старых мастерских ранее для этого использовали меха, качая которые создавали мощную струю воздуха, подающуюся в очаг.

Как собрать такой твердотопливный кузнечный горн?

Самая простая конструкция — открытая сверху печь, установленная на улице. Ее преимущество в том, что не нужно заморачиваться обустройством мощной вентиляции.

  • Изначально заливается бетонное основание, желательно с армированием.
  • На нем изначально собирают основание, используя обычный стеновой кирпич. Такой стол может быть любой удобной высоты. При этом нужно в одной из стенок оставить отверстие. Так называемое поддувало. В итоге должен получиться квадрат или прямоугольник.
  • Следующий шаг сборка собственно нижней поверхности печи (под). Ее собирают из огнеупорного кирпича, который укладывают на основания, например, со стальных уголков.
  • По центру будущего очага оставляют отверстие под колосник. Для изготовления этого элемента используют термостойкий материал. Отлично подойдет чугунная плита от старой печи. В ней нужно просверлить предварительно отверстия.
  • Когда колосник установлен, складывают стенки с того же огнеупорного кирпича.
  • В одной из стен делают отверстие под систему подачи воздуха. Его можно высверлить, используя дрель и алмазную коронку. Или же заранее оставить при кладке.
  • Если собирают верх, то придется сложить и дымоход, иначе в закрытой печи, да еще и в помещении, не будет тяги.
Читайте также  Выключатель с подсветкой и светодиодная лампа

Когда работы окончены, монтируют систему подачи воздуха. Здесь можно установить электрический вентилятор в трубе. Или же сконструировать кузнечные меха, как показано на видео:

Такое простейшее устройство вполне подойдет для ковки своими руками. Несмотря на примитивную конструкцию, такими печами пользовались на протяжении сотен лет, хотя имеются и недостатки.

Главный недостаток — это сложности в контролировании процесса и неравномерности нагревания заготовок. Также довольно низкое полезное действие в сравнении с газом и более высокий расход топлива.

Что из себя представляет газовая горелка?

Переходим к теории газовых горелок. Начнем с того, что сам по себе газ не горит! Запомните это! Горит только газо-воздушная смесь, поэтому чтобы горелка заработала, в ней должен правильно осуществляться процесс смешения газа и воздуха. Именно этим, в общем-то, и занимается газовая горелка: смешивает воздух с газом.

Существует, грубо говоря, два вида газовых горелок — это инжекционные, где воздух затягивает в горелку под действием струи газа; и горелки с принудительной подачей воздуха — газовые горелки с наддувом. В промышленности, насколько я знаю, уже не используются инжекционные газовые горелки, потому как они считаются нестабильными. И действительно, собрав, и попытавшись запустить инжекционную газовую горелку, я убедился, что на ее работу влияет то, откуда сегодня дует ветер. В любой момент она может погаснуть от того же дуновения ветерка, так что поигравшись с инжекционной, я перешел к следующему этапу — газовой горелке с наддувом.

Газовая горелка с наддувом обладает более стабильной работой по сравнению с инжекционной. Ее удобнее регулировать, настраивать мощность пламени. Газовая горелка с наддувом превосходно работает на закрытую камеру газового горна или плавильной печи. Конструкция обеих горелок отличается незначительно. По сути у горелки с наддувом немного другое расположение рабочих камер и есть наддув

Так что же представляет из себя горелка для газового горна? По сути это просто обычная труба, ну или система труб. Газ подается в начало трубы через крохотное отверстие (жиклер), пролетает трубу, смешиваясь в ней с воздухом, и вылетая из трубы, начинает гореть. Чтобы газовая горелка работала правильно, газ должен смешиваться с воздухом в нужных пропорциях. Это достигается подбором нескольких параметров: диаметра отверстия жиклера, давлением газа, диаметром трубы горелки и, отчасти, ее длиной, которая должна быть порядка 10 диаметров трубы. Чем меньше диаметр жиклера, тем более быстрая струя газа будет вырываться из него при постоянном давлении. Если при заданном диаметре жиклера (например, 1 мм) нам нужно увеличить скорость газового потока, то мы либо увеличиваем давление газа, либо уменьшаем диаметр трубы газовой горелки.

В инжекционных газовых горелках (которые без наддува), количество поступающего в горелку воздуха зависит от скорости газового потока. Чем он выше, тем больше воздуха этот поток утянет за собой в трубу. Однако при высокой скорости газ может не успевать смешиваться с воздухом, и пламя на выходе трубки будет постоянно «срывать», сдувать потоком газа. Обратная ситуация — когда скорость потока газовоздушной смеси слишком мала, пламя прорывается внутрь трубы и горение происходит прямо возле жиклера. Ничего страшного в этом нет, просто нужно выключить подачу газа и регулировать горелку заново, увеличивая давление. Также проскакивание наблюдается всегда при выключении горелки, когда догорают остатки газа с практически нулевым давлением. При этом горение завершается характерным «пуком», когда резко сгорают остатки смеси внутри трубки.

Добиться более стабильной работы от горелки можно применив рассекатель, устанавливаемый в конце трубы. Он представляет собой заглушку с просверленным в середине большим отверстием (немного меньше диаметра трубы, чтобы не весь газ шел через него), окаймленным множеством маленьких отверстий (6-12 штук). Суть в том, что основной поток газа с большой скоростью будет вырываться из большого отверстия, а из маленьких остатки газа будут вырываться с гораздо меньшей скоростью, поджигая тем самым основной поток в случае, если его вдруг начинает «сдувать».

Еще лучше стабилизируется пламя на выходе газовой горелки, если после рассекателя установить так называемую «жаровую камеру». Это отрезок трубы несколько большего диаметра, чем основная трубка. В трубе большего диаметра поток газа немного замедляется, что способствует его более полному сгоранию и предотвращает срывы пламени из-за слишком высокой скорости. В учебниках рекомендуется плавное расширение «жаровой камеры» от основной трубки к выходу. Должен получиться своеобразный раструб. Но раструб в изготовлении более сложен, чем просто присобачить трубу диаметром побольше, которая и так хорошо работает.

Кузнечный газовый горн своими руками

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

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

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

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

  • Виды и типы самодельных кузнечных газовых горнов
  • Открытые горны
  • Закрытые горны
  • Газовый кузнечный горн открытого типа
  • Газовый кузнечный горн из кирпичей
  • Газовый кузнечный горн закрытого типа с зонтом
  • Где купить вентилятор

Виды и типы самодельных кузнечных газовых горнов

Моделей самодельных кузнечных горнов великое множество. Все зависит от фантазии «мастера–самоделкина» и его возможностей. По большому счёту, все конструкции кузнечных самодельных горнов делятся на два типа:

  • открытые;
  • закрытые.

Отличий между ними много. Но принципиальным – является наличие или отсутствие сверху печки зонта с принудительной вытяжкой. Причём, однозначно утверждать, какой из этих типов лучше, просто невозможно. Это вы в дальнейшем поймёте и сами.

Открытые горны

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

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

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

Закрытые горны

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

Читайте также  Купить станки для производства саморезов

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

Газовый кузнечный горн открытого типа

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

Открытая конструкция газового горна.

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

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

Газовый кузнечный горн из кирпичей

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

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

Строим горн из кирпичей. Фото 1.

Строим горн из кирпичей. Фото 2.

Строим горн из кирпичей. Фото 3.

Кладка выполнена шамотным кирпичом на огнеупорном церизите. Далее:

-сварили каркас из уголковой стали:

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

Сварили каркас и установили газовую горелку. Фото 1.

Сварили каркас и установили газовую горелку. Фото 2.

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

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

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

Горение после утепления ватой и подключения поддува воздуха.

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

Газовый кузнечный горн закрытого типа с зонтом

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

Где купить вентилятор

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

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

Полезные советы

  1. Вырезание в задней стенке горна небольшого отверстия улучшит вентиляцию. Помимо этого, такой вырез позволяет разогревать металлические заготовки большой длины.
  2. Кузнечный горн размещают на специальной металлической подставке или столике, который делает работу с ним более удобной. Высота подбирается мастером индивидуально.
  3. Если кузнечная мастерская работает с заготовками разных размеров и форм, то целесообразно устанавливать сразу несколько горнов разных габаритов. Размещают их поблизости друг от друга, а при помощи гибких шлангов подводят газ и воздух. Такое конструктивное решение позволяет быстро переподключать горелки.
  4. На каждом газопроводе должна располагаться запорная арматура. С этой целью чаще всего используют обычные вентили — они обеспечивают более плавную регулировку, в отличие от шаровых аналогов.

Главное в создании кузнечного горна своими руками — представлять принцип работы, правильно подобрать необходимые материалы и соблюдать технику безопасности. Такое оборудование создается мастерами исходя из личных предпочтений, пожеланий и требований, что предоставляет широкий простор для деятельности.