Как изготовить самодельный кузнечный горн? Кузнечный горн: устройство, топливо, конструкции, чертежи, как сделать самому Кузнечный горн на даче

Кованые изделия, при желании можно делать и своими руками в домашних условиях, но для этого необходимо приобрести или самому изготовить необходимое оборудование для нагрева металла - кузнечный горн. Существуют различные конструкции горнов, они отличаются в основном лишь видом используемого топлива.

Наибольшее предпочтение, несмотря на его дороговизну, кузнецы отдают коксу, при работе его требуется в разы меньше, чем простого угля. Кроме того кокс обеспечивает высокую температуру, выделяется меньше отходов. Для экономии времени мастера используют «коксик» - мелкий кокс, ведь его не надо колоть. Печи на газе и жидком топливе, применяются в основном на больших предприятиях.

Итак, Вы решили освоить художественную ковку, и у Вас, что естественно сразу появляется главный вопрос - как сделать кузнечный горн? Изготовление горна, конечно можно заказать на производстве, но если есть способности и желание Вы можете изготовить горн сами.

Вначале необходимо решить какой тип горна Вас устраивает, закрытый или открытый.

Открытый и закрытый тип

В горне закрытого типа имеется специальная камера, в ней заготовку разогревают. По затратам энергоносителей этот тип горна наиболее экономичный, но размеры обрабатываемых заготовок ограничены размерами камеры разогрева. Идеальный вариант горна закрытого типа,горн с использованием газа как топлива.

При использовании горна открытого, традиционного типа, топливо засыпается на решетку сверху, а воздух подается снизу. В таком горне заготовка укладывается непосредственно на топливо. Данный тип горна позволяет обрабатывать крупногабаритные заготовки.

Изготовление кузнечного горна

Стол это основа горна, его рабочая поверхность, где размещается очаг с топливом, на котором разогреваются металлические заготовки. Крышка стола обычно изготавливается из огнеупорного кирпича на глине, но такая конструкция весьма тяжелая. Можно изготовить металлическую крышку из 4 мм стального листа, или сделать металлическую раму с применением огнеупорного кирпича. Колосниковая решётка обычно из чугуна размещена в центре.

Решетку Вы можете изготовить из чугунной сковородки и из стальной 8 мм пластины, просверлив в них отверстия диаметром до 10 мм, можно использовать и колесный диск.

Изготовленную решётку необходимо вставить в отверстие стола, с плотным подгоном, чтобы подгон был, действительно плотным, кирпич аккуратно выпиливают. Предварительно замоченный в воде кирпич легче поддается обработке. Высота стола делается произвольной, все зависит от роста кузнеца, обычно на уровне пояса мастера. Поверхность стола тоже делается произвольной, на Ваше усмотрение.

Варианты использования горна и их влияние на конструкцию

Поддув воздуха, может быть механический (ножной), но лучше, конечно же, использовать вентилятор. Под вентилятор можно приспособить пылесос и т.д., главное, чтоб был регулятор оборотов, и он не производил много шума, можно установить задвижку регулирующую подачу воздуха.

Ковка начинается с засыпки на колосник топлива. Большинство кузнецов размещают заготовки непосредственно на углях, а сверху насыпают дополнительно еще один слой. Внутри угля образуется небольшой свод и создается чрезвычайно высокая температур, достаточная для того, чтобы плавить металл.

Предпочитаемым топливом, как мы говорили, является кокс, но можно пользоваться даже древесными отходами.

пример самодельного горна, сделанного за 1 час

Для этого сверху на горн устанавливается стальное кольцо, высотой 150 мм и диаметром 200 мм. Для расположения заготовок внутри кольца, и контроля за процессом горения, на стенке кольца сделан вертикальный вырез, а на противоположной стороне еще один - он делается на случай, если размеры заготовки достаточно велики.

При сгорании древесные отходы опускаются вниз. В нижней части применяемого кольца, под слоем древесного угля создается высокая температура достаточная для работы с металлом.

При обработке больших заготовок есть смысл увеличить площадь стола, для этого изготавливают съемный столик из уголков и металлических пластин произвольного размера.

Необходимым приспособлением, устанавливаемым над горном, является вытяжной короб, его можно приобрести - как вытяжку, либо изготовить самому из тонкостенного металла.

Кузнечный горн своими руками сделан, теперь Вы можете приступать к работе.

Устройство промышленных горнов

Для лучшего понимания процесса функционирования горна можно изучить на примере устройства промышленного изделия.

На рисунке справа обозначены:

1. сопло (фурма) - через него подается воздух в камеру;
2. огнеупорные кирпичи, удерживающие температуру в горниле;
3. колосники или подовая доска, удерживающие топливо над воздушной камерой;
4. горновое гнездо, в которое загружается твердое топливо;
5. формирующие каркас кирпичи;
6. вентилятор для подачи воздуха в горнило;
7. удерживающий каркас из металла;
8. воздушная камера;
9. зольник;
10. воздуховод;
11. кожух.

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, 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.

Или работаете со стеклом, то небольшой самодельный горн на газу в вашей мастерской – это просто необходимость!

Изготовить самодельный мини горн в домашних условиях совсем не сложно. На это потребуется всего пара часов и легкодоступные материалы. Причем, материалы можно найти прямо в самой мастерской.

Необходимый инструмент и материалы:

Жестяная консервная банка большого объема (например, из-под ананасов или помидоров);
- деревянный брусок;
- стальная трубка диаметром 12 мм и длиной не более 5 см;
- два стальных уголка;
- два самореза по дереву длиной 5-7 см;
- два винта и две гайки небольшого диаметра пригодятся для присоединения банки к уголкам;
- мешок песка;
- мешок гипса;
- плотный полиэтиленовый пакет для подготовки гипса;
- газовая горелка;
- вода;
- защитные очки для защиты глаз;
- огнетушитель для защиты от пожара.

Работа с банкой.

На одной стороне банки необходимо просверлить два отверстия: у дна и у горлышка. Здесь будут установлены крепления в виде болтов.

На противоположной стороне банки изготавливается отверстие на высоте 25 мм для установки трубки

Уголки необходимо прикрутить к брускам саморезами.

Расстояние между уголками должно соответствовать диаметру банки, чтобы ее можно было свободно закрепить болтами.

Когда уголки установлены, к уголкам болтами прикручивается банка. В отверстие на стенке банки вставляется трубка. Если диаметр отверстия и трубки совпадает, это не должно вызвать проблем.

Защита от огня.

Для того, что бы самодельный горн не прогорел, необходимо сделать футеровку для стенок.

В полиэтиленовом пакете смешиваются в равных долях гипс и песок, после чего добавляется вода. В итоге должна получиться мягкая пластичная масса. Все компоненты нужно готовить заранее, так как смесь быстро застывает благодаря свойствам гипса. В среднем необходимо по три стакана песка и гипса на два стакана воды.

Если у вас доступ к шамоту или асбесту – добавьте эти огнеупорные материалы заменив половину песка, но, можно обойтись и без этой экзотики.

Полученная смесь укладывается внутрь банки на три четверти объема. В центре с помощью ложки делается полость диаметром 4 см. Эта полость будет сохранять тепло в процессе работы.

С помощью отвертки и ватной палочки необходимо удалить гипсовую смесь из трубки.

В таком состоянии банка должна провести 24 часа, чтобы смесь гипса и песка полностью высохла.

Другим способом нанесения футеровки на стенки самодельного горна на газу является установка внутрь банки картонного рулончика от туалетной бумаги и размещение массы между стенками банки и рулона. В конце рулон просто сжигается горелкой.

Посмотрите видео изготовления домашнего горна своими руками.

После того, как самодельный горн для домашней мастерской изготовлен, его необходимо просушить.

Как сушить горн

К трубке присоединяется газовая горелка и поджигается. Прогрев происходит примерно в течение 10 минут. Когда вся влага испарится, пламя станет ярко-красным или рыжим, как в настоящем горне. Первичную прокалку самодельного горна необходимо проводить в течении 30 минут.

Заключение.

Данный горн может использоваться для плавки металла и последующей отливки, разогрева заготовок для ковки в домашних условиях, а также для выплавки мелких изделий из стекла.

Артем комментирует:

Как понимаю такой минигорн нужен только тем, кто делает ножи или сопоставимые с ними изделия?
Ведь большего размера в него просто не запихать.

SefandGal комментирует:

Классный горн! Спасибо публикатору!

Собрать горн своими руками вполне реально, используя большинство доступных строительных материалов. Кузнечное дело сейчас перестало быть жизненно необходимым ремеслом и отошло на задний план в качестве хобби. Если есть загородный участок и немного свободного времени, можно попробовать себя в роли кузнеца, но для этого понадобится одно из основных приспособлений любого мастера ковки — горн.

Устройство кузнечного горна несложное. Горн представляет собой конструкцию по типу печи с тремя стенками и одной открытой стороной. Основная его задача — поддержание максимально возможной температуры внутри. Используется такая незамысловатая конструкция для нагревания и плавки металлических деталей, а еще для термической обработки различных материалов. В прошлом кузнечное мастерство имело широкое применение, теперь его заменили станки. Машины и автоматические установки проводят ту же самую обработку быстрее и точнее. Но для тех, кто любит вкладывать душу в свои творения, стоит попробовать оборудовать собственную кузню. Для начала понадобится самодельный горн для ковки.

При использовании различных материалов в домашних условиях можно добиться мощности горна, которая позволит поддерживать температуру до 2000 °С. Это вполне достаточно не только чтобы смягчать металлические детали, но и заниматься полноценной ковкой.

Кузнечный горн своими руками можно сделать, используя жаростойкую сталь, чугун, кирпич. Для этого можно также использовать детальный чертеж конструкции, который поможет правильно ориентироваться во время сборки.

Виды конструкций

Кузнечный горн своими руками собирается в зависимости от топлива, которое будет использоваться для нагревания, а также места работы. Он может быть небольших размеров и использоваться для плавки небольших поделок. Чтобы обрабатывать большие детали, придется открыть верхушку конструкции. Кроме того, горны можно сделать не только стационарными, но и переносными. Горн позволяет переплавить металл, но для этого необходима площадь. Второй вариант более удобный, поскольку перемещение мастерской в разное время года на улицу или в помещение, поможет сохранить рабочий темп и комфортные условия работы. Кроме того, можно самостоятельно выбирать размеры рабочей площади.

Самодельный кузнечный горн может работать практически на любом типе современного горючего, но самыми предпочтительными считаются древесный уголь и кокс. Использование такого твердого топлива позволяет повысить конечное качество изделий из металла. Одним из современных вариантов конструкции считается газовый горн. Он позволяет быстро набрать необходимую температуру, но при этом качество изделий частично снижается.

Принцип работы

Горны разных видов могут поддерживать температуру в зависимости от конструкции, поэтому чертежи — первое, чем следует заняться. После выбора чертежа нужно изучить принцип его сборки и особенности изделия.

Горн своими руками используется как камера для плавки и нагревания металлов. Большая температура позволяет проводить различные операции с заготовками. Как это происходит?

Пламя создает необходимое количество тепла, которое удерживается стенками горна. В качестве источника тепла выступает уголь. Когда температура в рабочей камере достигает предельной нормы, туда кладут заготовку. Деталь раскаляется и становится более податливой для обработки. Время от времени после обработки ее подогревают в горне. Огонь на углях предотвращает окисление и преждевременное затвердевание детали до окончания обработки. Углекислый газ, который является продуктом горения кокса и древесного угля, вбирает в себя частицы кислорода. Они обязательно присутствую в горне, так как необходимы для поддержания температуры.

Правильный баланс удержания в пламени горна позволяет закалить заготовку, сделать ее более прочной.

Процесс сборки

Самый простой вариант — мини горн. Делается он из нескольких кирпичей, горелки и парочки стальных заготовок в такой последовательности:

1. В качестве стенок используют шамотный кирпич, он дешевый, но держит тепло. Понадобиться 6-8 кирпичей, горелка на бензине.
2. 2-3 кирпича используются в качестве днища, от 2 до 4 уходит на боковые стенки, а остальное — для свода.
3. Стенки можно подпереть другими кирпичами, чтобы уменьшить теплопотери.
4. На днище высыпается уголь.
5. Уголь поджигается.

Схема передвижного горна

Чуть более сложный вариант представляет собой большую кирпичную переносную конструкцию. Газовый горн переносного типа довольно просто соорудить из вышеупомянутого шамотного кирпича. Для этого стоит использовать стальной стол или подставку из жароустойчивого материала.

Стол сверху обкладывается кирпичами. В центре нужно оставить место для разведения огня и подводки горелки примерно в 2-3 кирпича. Будет достаточно одного ряда материала. Стенки, где будет основной огонь, стоит чуть увеличить и сделать 2 ряда, то есть добавить по 1 кирпичу сверху.

Огонь подается снизу, зажигая угли и увеличивая температуру в горне открытого типа. Весит такой стол много, но перенести его можно.

Более мощный вариант

Как сделать горн в домашних условиях для крупных металлический изделий? Понадобится несколько листов хорошей стали, из которой можно сделать закрытый каркас.

Лучше всего делать короб, в нижней части которого будет отверстие для пламени. Потребуется огнеупорная сталь или чугун. С трех сторон он полностью должен быть закрыт и утеплен. Уголь размещается над отверстием, где будет расположена подача пламени. Такой горн для ковки на угле способен неплохо плавить медь и даже латунь.

Самодельный горн на угле позволяет проводить плавку металла и нагревание различных металлических изделий в домашних условиях. Собрать его довольно просто, понадобиться лишь теплоизоляционные материалы, а также огнестойкий кирпич и горелка. Каждый может выбрать самый подходящий для себя вариант, поскольку чертежи различных изделий есть в специальной литературе.

Комментариев:

Сегодня очень популярно увлечение мужчин и даже некоторых девушек кузнечным делом. Работа с раскаленным металлом несет в себе огромный творческий потенциал.

Кузнечный горн — это инструмент настоящего творца, когда из его раскаленного лона рождаются уникальные вещи, выкованные собственными руками.

Однако далеко не у каждого есть возможность приобщиться к этому ремеслу, и во многом из-за отсутствия доступа к кузнечному горну. Но это не беда, вы сможете сделать самодельный кузнечный горн своими руками, и это вовсе не так сложно, как может показаться.

Итак, если у вас нет средств приобрести необходимое кузнечное оборудование, можно попробовать самому сделать кузнечный горн, и он будет ничуть не хуже того, на котором работают профессиональные кузнецы, по крайней мере, по своим рабочим качествам. Самодельные кузнечные горны могут быть самых разных видов, но в статье рассмотрим только два из них.

Кузнечный горн из огнеупорных кирпичей и стальной рамы

Схема горна закрытого типа: 1. Трубки дополнительной подачи воздуха для дожига отходящих газов. 2 Дымоход. 3 Окно для загрузки заготовок. 4 Топочная камера. 5 Колосниковая решетка. 6 Металлический короб (зольная камера). 7 Труба для подачи воздуха. 8 Люк для загрузки топлива.

Для изготовления этой разновидности горна вам понадобится сварочный аппарат. Присмотритесь к рисунку, для лучшего понимания устройства нашего изделия. Общая схема понятна любому домашнему мастеру, имевшему опыт работы с металлом.

Вам необходимо сварить из металлических труб или уголков раму или стол. На рабочей поверхности нужно будет укрепить поднос, сделанный из прочной стали толщиной не меньше чем 1,5 см. На его дно укладывают огнеупорные полнотелые кирпичи, в которых заранее надо будет вырезать специальные углубления. Углубления предназначены для установки колосниковой решетки. Ее можно как купить, так и сделать самому, для этого многие используют старые чугунные сковородки, в которых прорезают отверстия, хотя можно использовать и стальной лист толщиной порядка 1 см.

Посредине подноса вырезается специальное отверстие, к нижней части которого приваривается труба диаметром 80 мм, снизу к ней монтируется съемная крышка. Это устройство предназначается для сбора и удаления скопившейся в процессе работы золы.

Примерно в средней части трубы делается ответвление, которое будет исполнять роль воздуховода для подачи в горн необходимого кислорода. Вторым концом воздуховод крепится к цилиндру с электродвигателем. Параметры цилиндра составляют 15 см диаметр и 10 см длина, делается он из 8-мм стального листа. Внутри этого цилиндра устанавливается простой электродвигатель, снятый с каких-либо устаревших агрегатов. На вал электродвигателя насаживается вентилятор, совпадающий с диаметром установленного цилиндра. В качестве регулятора напора можно использовать самодельный реостат, его схему можете посмотреть на рисунке. Добавить к схеме можно только описание материалов, из которого сделан реостат: асбестоцементное основание, нихромовая спираль для сопротивления и латунный ползунок.

Последнее, что необходимо будет сделать, — это вытяжной короб, который нужно установить над горном для создания тяги и удаления продуктов горения. Сделать его можно самому из жести или тонкого листа стали, но при наличии средств и возможности короб можно просто купить.

Вернуться к оглавлению

Самодельный горн из металлической банки или бочки

Технология изготовления этой разновидности горна еще проще. Он будет небольшого размера, и не каждая заготовка в него поместится, но его рабочие качества будут на должном уровне. В качестве основы берется ведро, банка из-под краски или металлическая бочка, если вам требуется размер побольше. У ведра вырезается дно, а затем в боках металлической посудины, примерно на середине высоты, вырезаются насечки в виде трех треугольников и сгибаются внутрь. Это будущая опора для нашего вырезанного дна, которое мы на них устанавливаем.

Затем необходимо найти стальную трубу диаметром 15 мм и метровой длины. Под нее необходимо вырезать отверстие в стенке нашего горна и установить трубу так, чтобы ее конец приходился на середину емкости. После этого нужно вымазать огнеупорным раствором глины стены будущего горна (посмотрите рисунок). На другом конце вставленной трубы необходимо установить подходящий вентилятор.