Устройство и назначение кузнечного горна

Содержание:

1. Принцип работы кузнечного горна
2. Разновидности конструкций кузнечного горна
3. Открытая конструкция кузнечного горна
4. Закрытая конструкция кузнечного горна
5. Горны, работающие на угле
6. Кузнечные горны, работающие на газе

Художественные изделия из металла производят методом холодной и горячей ковки. Для нагрева заготовок используют кузнечный горн.

Принцип работы кузнечного горна

Художественные изделия из металла изготавливают вручную с помощью горна и инструментов. Основная операция — ковка.

Кузнечный горн — простое устройство для нагрева материалов.

Конструкция состоит из 5 основных частей:

• огнеупорный стол — поверхность для расположения очага, фурмы и других элементов;
• горновое гнездо или печь;
• охлаждающая фурма для подачи воздуха;
• шатер, зонт;
• дымоход.

На рабочей поверхности поковки нагревают до 1200 °C и более. Температура поднимается при горении угля, кокса, антрацита, газа или топливных жидкостей.

Простые горны неравномерно нагревают металл, уложенный на поверхности. Температуру поковки сложно контролировать. Если заготовка перенасытится соединениями серы, то станет хрупкой. Опытные мастера определяют температуру поковок на глаз по цвету раскаленного металла. При использовании качественного горючего сульфуризация заготовки не происходит.

Разновидности конструкций кузнечного горна

Древние горновые приспособления появились на Ближнем Востоке в IV тысячелетии до н. э. Каменные ямы имели отверстия для подачи раскаленного воздуха из кузнечных мехов.

Современные печи для ковки разнообразны.

Особенности конструкции зависят от четырех факторов:

• основное горючее;
• форма устройства для сжигания топлива;
• размеры рабочего пространства, стола;
• назначение по типу операции (нагрев, закалка, цементация, отпуск и т. д.).

Горны бывают электрическими и топливными. В зависимости от вида топлива выделяют угольные, газовые, коксовые, антрацитовые устройства. Большинство из них работают на угле. Газовые печи труднее обслуживать, а коксовые, мазутные нарушают экологию окружающей среды. Самый высокий КПД имеют газовые горновые гнезда.

По типу конструкции печи делятся на открытые, закрытые печи, с центральным или боковым соплом. Устройства могут быть стационарными, портативными.

Открытая конструкция кузнечного горна

Открытые камеры состоят из колосника, поддона, защитной плиты, системы вентиляции. На решетку насыпают топливо, когда оно загорается, сверху кладут поковку. Такие горны ставят на улице или в помещении с мощной вентиляционной системой. Их легко сделать в домашних условиях.

Основные детали самодельного открытого газового устройства:

• огнеупорная площадка;
• поддон для топлива;
• трубка, соединенная с компрессором.

Профессиональная конструкция оснащена брандмауэром, дымоходом, сводом, колпаком, защитной плитой, промежутком для охлаждения, горновым гнездом, емкостями для воды и топлива.

Горновое гнездо и часть брандмауэра изготавливают из огнеупорного кирпича. Фурму из чугуна закрывают второй чугунной трубкой. Для регуляции потока воздуха устанавливают кран. Дымоход монтируют в брандмауэре. Сверху над печью устанавливают жестяной колпак с откидными шторами. На стенке закрепляют металлическое корыто для жидкости. Топливный ящик устанавливают в любом удобном месте.

Открытые камеры расходуют много топлива. Потери КПД составляют от 5 до 10%. Но в такой камере удобно обрабатывать крупные заготовки.

Закрытая конструкция кузнечного горна

Расход горючего при работе кузнечной печи варьируется от 40 до 150% от массы поковки. Поэтому закрытые горны с высоким показателем КПД используют чаще.

Современный закрытый горн — что это?

По конструкции он похож на открытую печь, но имеет ряд отличий:

• герметичное внутреннее устройство;
• камера оснащена механизмом принудительной вентиляции;
• в стенке есть дверца для укладки заготовок.

Корпус из огнестойких кирпичей имеет форму куба, оснащен металлической крышкой и вытяжкой. Горелку для подачи газа монтируют в боковой части корпуса.

Закрытая конструкция позволяет повышать температуру в камере. Топливо расходуется в ней более экономно. Температура в кузнечном горне лучше регулируется. Кузница не задымляется, так как дым уходит из герметичной камеры через дымоход. Металл прогревается равномерно, не перекаливается. Перекаленные участки деталей обычно отрубают, так как они становятся хрупкими. Единственный недостаток — ограничение поковок габаритами камеры.

Горны, работающие на угле

Открытая кузнечная печь работает на угле или дровах, прогретых до углей. Она больше подходит для ручной ковки, так как в гнезде можно нагревать поковки разной длины.

Простой горн на угле состоит из следующих элементов:

• свод печи, стенки из огнеупорного кирпича;
• горновое гнездо в верхней части свода;
• зонт с откидными шторками для улучшения тяги;
• брандмауэр с отверстиями для поступления воздуха;
• воздушный кран;
• стальной короб, соединяющий кран и гнездо;
• емкость с водой для закалки;
• дымоход;
• ящик, куда укладывается уголь для кузнечного горна, а также ящик для инструментов.

Металлическую деталь укладывают в горячие угли после появления твердой корки на спекшемся топливе. Сверху поковку засыпают еще одним слоем угля. Для поддержания максимальной температуры корку поддерживают в целости, подсыпают топливо, обрызгивают водой. Периодически поковку переворачивают. Для поддержания нейтрального пламени регулируют воздушный кран.

Кузнечные горны, работающие на газе

Газовые камеры быстрее выводятся на нужный температурный режим. Они подходят для нагрева длинномерных поковок. В них образуется меньше окалины.

Газовые горны состоят из стандартных элементов:

• огнеупорная камера со слоем жаростойкой стали;
• заслонка с окошком;
• поддон из жаростойкого кирпича;
• горелка, тип которой зависит от топливной смеси (например, для бутано-пропановой смеси применяют диффузную горелку);
• смесительный редуктор, подходящий по форме для поковок;
• колосниковая решетка;
• вентилятор для усиления воздушного потока.

Для работы газовой печи требуется стационарный источник электропитания. Для поддержания горения используют бутан, пропан и газовые смеси. Природный газ тоже может использоваться, но требует очистки.

Фабрика кованой мебели «Металлдекор» производит художественные изделия из металла на продажу, на заказ. Кузнецы изготавливают изящные кровати, стулья, столы, диваны, прихожие, мебельные гарнитуры и другие эксклюзивные предметы. Производятся ограды, беседки, скамейки, фонари и другие аксессуары для украшения экстерьера дома и приусадебного участка. Опытным мастерам известны все секреты и этапы художественной ковки. По желанию клиента мебель куется по индивидуальным заказам.

На каждую вещь дается гарантия. Фабрика осуществляет доставку по всей России. Предусмотрена беспроцентная рассрочка.