Как сделать недорогой горн на пропане

Как сделать кузнечный горн на газу своими руками: советы + чертежи в помощь домашним умельцам

Оборудование для термической обработки металлов – дорогостоящее удовольствие. Не каждый начинающий мастер готов выложить солидную сумму на его приобретение. Зато есть технологии, согласно которым кузнечный горн на газу своими руками соорудить можно без особых затруднений и трат.

В представленной нами статье вы найдете детальное описание сборки главного атрибута кузнечного промысла. Мы расскажем о том, как работает горн и о его конструктивных компонентах. Подскажем, каким образом добиваются необходимой для плавки и ковки заготовок температуры.

Самостоятельным домашним умельцам мы предлагаем ознакомиться с проверенными кузнечной практикой самоделками. Вы узнаете, какие материалы, готовые устройства и инструменты потребуются в изготовлении горна. Получите представление о непростом процессе и ценные советы.

Принцип работы и специфика конструкции

Кузнечный горн необходим для проведения ряда операций по подготовке металла к последующей обработке. Разогретой в нем заготовке придают запроектированную форму. С его помощью изготавливают популярные нынче кованые украшения, нужные в быту детали, утварь, предметы обстановки и т.д.

Горном пользуются во всех областях термообработки. Он может быть совсем миниатюрным, устанавливаемым буквально на стол, и стационарным, напоминающим традиционную кирпичную печку. Независимо от габаритов все модели действуют по единому принципу.

Как работает кузнечный горн?

Для подготовки металла к последующей ковке его нужно разогреть и в буквальном смысле «размягчить» в температурных условиях до 1100-1200ºС. Условия достигаются благодаря специфическим особенностям конструкции, обеспечивающей поставку в зону горения топлива и кислорода в нужных для процесса пропорциях.

Внутри газового или твердотопливного кузнечного горна проистекает характерная химическая реакция: перерабатывается углеводород. Углерод, получаемый при горении как газообразных, так и твердых углеводородов, вылавливает и присваивает себе из разогреваемого металла кислород. В итоге получается сталь без окисляющих примесей.

Особенности кузнечного горна позволяют пользоваться восстановительным потенциалом углерода частично. Весь кислород не выжигается из разогреваемой заготовки. Благодаря частичному восстановлению металл не пережигается полностью и не становится хрупким, как это бывает с чугуном.

Кстати, чугунные изделия в промышленности после термообработки насыщают кислородом, чтобы избавиться от указанного недостатка или хотя бы минимизировать его.

В выпущенный промышленностью горн, оснащенный системой управления, нужный для горения воздух нагнетают так, чтобы его слегка не хватало. Самоделку таким устройством сложно снабдить, если не установить на нее, конечно, готовую газовую горелку с автоматикой.

Из-за невозможности регулируемой подачи воздуха, точнее содержащегося в нем кислорода, рукотворные кованые изделия нередко бывают пережжены. Так случается на первых этапах. Однако с опытом приходит и способность мастера чувствовать, когда надо перестать нагревать, а также знания, что нужно делать, чтобы избежать полной потери кислорода.

Устройство и рабочие составляющие

Вариантов изготовления самодельных моделей, проверенных кузнецами на практике, великое множество. Мы приведем только малую часть из них. Перед тем как решить, какой газовый горн лучше сделать своими руками, разберемся с типичными особенностями устройства.

По технической сути любой кузнечный горн – это своеобразная печь с характерными принадлежностями: топливником, колосниковой решеткой, воздушной камерой, именуемой в русских отопительных агрегатах поддувалом. В отличие от обычной печки воздушную камеру оборудуют дренажем для регулировки подачи воздуха и патрубком с вентилем.

Колосник усиливают так, чтобы он был способен сопротивляться немалому термомеханическому воздействию. Обычная решетка из металлических прутьев или обрезков уголка не подойдет. Нужно усиленное устройство. В идеале лучше, чтобы это было вмонтированная в рабочий стол панель из толстого металла с равномерно высверленными отверстиями.

Совокупность перечисленных составляющих называется фурмой. В комплектации горнов промышленного производства их несколько, чтобы можно было менять в зависимости от требующихся условий для выполнения определенной операции и от размера разогреваемой заготовки.

Фурму чаще всего устанавливают не в закрытый корпус, а монтируют на стол. Ему нужно быть достаточно устойчивым и защищенным от термического воздействия, для чего используется футеровка. В ряде конструкций в стол вмонтирована колосниковая решетка или вместо нее установлена металлическая перфорированная панель.

В футеровке стола для стационарного горна, который собираются активно эксплуатировать, используют огнеупорный кварцевый кирпич. Самоделки для разовых работ футеруют шамотным кирпичом. Найти его в продаже проще, да и цена пониже.

Для полноценного сбора и отвода дымовых газов над столом с перфорированной панелью или над фурмой располагают шатер или зонт. Их соединяют с дымовым каналом, который сооружается по принципу дымохода для газового котла. Он должен безупречно работать, т.к. выделяемые при нагреве металла газы чрезвычайно токсичны.

Кроме основных конструктивных составляющих есть еще дополнительные приспособления. Обычно рядом с горном кузнецы ставят закалочную ванну, чтобы готовое изделие сразу окунать в охлаждающую и закаляющую его среду. Это в случае, если требуется термоударная закалка.

Еще ремесленники в производственных масштабах пользуются газовоздушной камерой. В ней продукцию сушат от конденсата, вводят в состав присадки, которые можно добавить только в газообразном состоянии. Там же сушат воздух для получения определенных технологических условий.

Чтобы увеличить область предельно высокой температуры применяют горнило – расширяющийся к основанию колпак. Он нужен в основном при работах с цветными и драгоценными металлами. Кустарям зачастую ничего из дополнений не требуется, разве что ванна, под которую можно приспособить любую металлическую емкость достаточного объема.

Выбор голубого топлива для работы

Считается, что для работы кузнечного горна подойдет как магистральный, так и баллонный сжиженный газ. Разочаруем: пользоваться неочищенным природным вариантом нецелесообразно.

У отказа от природного топлива есть две весомые причины:

• Из трубы к нам поступает голубое топливо, представляющее собой некую смесь газообразных углеводородов. Их способности по теплотворности и удерживанию кислорода различаются. Потому настроиться на оптимальную поставку воздуха фактически невозможно.
• В газовой смеси для бытового использования всегда имеется пусть и незначительное, но влияющее на результат содержание примесей. Наличие фосфора с кремнием можно и не замечать, а вот сера точно приведет результат трудовых усилий в непригодность. Спасти сможет только переплавка.

Вдобавок бытовой газ одорируют – придают ему характерный запах, чтобы сразу же можно было обнаружить утечку. Эти вещества также негативно отразятся на качестве.

Отлично подошли бы промышленные сжиженные газы: поставляемые в баллонах пропан или бутан. Но только в случае, если это будут моногазы без сопутствующих примесей вообще.

Если купить очищенное голубое топливо не представляется возможным, провести очистку можно самостоятельно. Избавиться от серосодержащих соединений поможет емкость с нафталином, через которую надо пропустить газ перед подачей в горелку.

Кстати, если использовать горелку заводского изготовления, процесс сооружения горна будет проведен гораздо быстрее. Да и за результат можно не переживать работать все будет безупречно и безопасно. К тому же в горелке воздух с газом можно заранее смешать в нужных для работы пропорциях.

Технология сооружения кузнечного горна

Сразу оговоримся, что самодельный газовый горн, с чертежами и методами сборки которого мы вас познакомим, не пригоден для производственных целей. Однако уникальные украшения, интересные интерьерные вещицы, оригинальные металлические изделия с его помощью изготовить очень даже запросто можно.

Начнем с простейших вариантов, не требующих от исполнителя навыков в сварке и прочих строительных областях.

Элементарная конструкция с газовой горелкой

Простейший кузнечный горн для формирования красивых наконечников у металлического прутка, из которого планируется сварить симпатичный забор на даче, или для ковки украшений можно сделать из шести шамотных кирпичей.

Колосниковую решетку в этой модели варят на основе двух обрезков стальной трубы ВГП произвольного диаметра, но не слишком большого. К ним поперек приваривают закрученные по типу винта обрезки профильной трубы, уголка или полосы. Так нужно для захвата дутьевого потока.

Из шамотных кирпичей складывают «топливник», у которого есть только основание, верхнее перекрытие, да по бокам две стенки. Устанавливают этот горн только на улице, так как система дымоудаления не предусмотрена. Со стороны наддува в земле выкапывают небольшой шурф для корпуса газовой горелки или паяльной лампы.

Для того чтобы во время работы этого горна из газовой горелки не произошел взрыв, перед входом в топливник лучше поставить перегородку из асбестового картона. Ведь исходящее из открытой топки тепло может вернуться и нагреть резервуар с газом.

Вообще, в этом устройстве разогрев производится на углях или коксике (мелком коксе, выпускаемом целенаправленно для кузнецов). Газовую горелку или паяльную лампу применяют лишь для активизации процесса. Они разожгут и создадут дутьевую струю.

Мобильный вариант из гусятницы

Для устройства этой модели нужна отслужившая гусятница. В ее торцах прорезают отверстия для ввода самодельной или купленной газовой горелки. Над отверстиями вырезают два углубления. Эту модель так же как предыдущий тип можно эксплуатировать исключительно на свежем воздухе.

Футеровка самодельного горна производится смесью шамотного песка с кирпичным шамотным же боем. Приобрести для этого можно прямо готовую смесь. После нанесения ничего запекать специально не нужно. Отвердевание футеровочного состава произойдет во время использования приспособления.

Для наддува устанавливается подходящий по виду и мощности вентилятор, к примеру, от ручной сирены. Идеально подойдет дутьевая газовая горелка, которую можно снять с отслужившего турбированного котла, если она, конечно, в рабочем техническом состоянии.

В этом решении есть существенный недостаток – работать с ним можно только на улице, а если использовать дутьевую горелку, то потребуется электропитание. Т.е. придется запастись либо хорошим удлинителем достаточной мощности, либо рисковать, расположив устройство недалеко от дома.

Есть еще вариант – кузнечные меха, которыми пользовались кузнецы несколько столетий. Однако заметим, нагнетать воздух в топливник горна вручную вовсе не безопасно. Да и с производительностью будет все проблематично и неоднозначно.

Стационарное оборудование для мастерской

Модели, устанавливаемые в мастерских для постоянной работы, должны быть не только функциональны, но и эргономичны. Важно продумать и удобство работы, и безопасность, ведь раскаленная металлическая болванка представляет собой потенциальную угрозу. А получение тяжелых травм не входит в планы ни одного нормального мастера.

Размеры оборудования в этом случае не стоит брать стандартные, ведь все мы сложены и устроены индивидуально. Кузнечный горн должен быть удобен именно вам и тем, кто будет пользоваться вашей мастерской, если она взята в совместную аренду. Особенное значение имеет высота рабочего стола и его габариты.

Для определения размеров будущего горна поступим следующим образом:

• Выберем место в мастерской, позволяющее расположить все основное и дополнительное оборудование в местах, удобных для проведения всего спектра работы по разогреву, ковке и закалке.
• Определим свое место. Встанем, распределив ступни на ширине плеч. Рабочую (правую/левую) руку согнем в локте.
• Замеряем расстояние от локтя согнутой руки до плоскости пола. Это удобнее сделать напарнику. Потом так же получаем второй результат, если ковать будете не только вы. К среднему арифметическому от двух расстояний прибавляем 5-7 см – получаем высоту рабочего стола.
• Берем самые большие по габаритам клещи, чтобы замерить расстояние от живота до их самой крайней точки. К измеренному расстоянию прибавляем 10-12 см – получаем половину диагонали рабочего стола.
• Вычисляем длину стороны квадратного рабочего стола, учитывая полученную ранее половину диагонали.

Кузнечный стол обычно не делают круглым, т.к. он неудобен в работе, особенно, если работать предстоит с подручным.

Горн на пропане

Отвечая на вопросы посетителей, мы на сайте неоднократно рассказывали о кузнечном горне. В статье «Устройство кузнечного горна» мы рассказали об оборудовании открытого и закрытого типа. Топливо, на котором работает горн, мы обсудили в статье «Топливо для горна». Отвечая на вопросы «самоделкиных», мы в рубрике «Горн кузнечный» поместили подрубрику о строительстве горна своими руками. И, продолжая отвечать на ваши, уважаемые посетители нашего сайта, вопросы, сегодня расскажем про горн на пропане.

Газ в кузнечном горне

Для промышленного кузнечного горна применяется очищенный моногаз – пропан. Он состоит из отличных восстановителей: углерода и водорода. Эти газы, при соединении с кислородом, имеют очень высокую теплотворность. Для ещё большего улучшения этого их параметра, газ смешивают с кислородом воздуха заранее (при попадании в горелку).

Однако, это справедливо только для чистых моногазов промышленного назначения, имеющих высокую стоимость. Бытовой природный газ имеет несколько недостатков:

во-первых, он состоит из смеси ненасыщенных и насыщенных углеводородов. Главная особенность их различия в том, что для полного сгорания они потребляют разное количество кислорода и, при этом, выделяют разное количество тепла.

Регулировка подачи воздуха.

В связи с такой их особенностью, подобрать оптимальную подачу воздуха для нагрева металла под качественную закалку или цементирование, практически, не представляется возможным;

Фосфор и кремний, при условии точной дозировки, могут быть полезны:

• фосфор – для фосфатирования поверхностного слоя нагреваемых деталей;
• кремний – для улучшения магнитных свойство обрабатываемого металла.

Но сера является злейшим «врагом» стали. Её присутствие в металле начисто убивает его хорошие эксплуатационные свойства. Причем, изменяет их необратимо, и для восстановления нужна полная его переплавка. Поэтому, бытовой газ в виде топлива для горна можно применять без ограничений только при условии его очищения от серосодержащих соединений. Простейший способ заключается в пропускании газа через ёмкости с нафталином. Этот метод очистки имеет высокую себестоимость. Поэтому, в бытовых условиях применяется только бутан-пропан.

Практически, в горне используют газ только для обработки не ответственных и не нагружаемых в дальнейшем деталей. Примером могут служить декоративные элементы художественных металлоизделий.

Простой газовый горн.

Конструкция горна на пропане

Мы рассказывали про конструкцию горна на страницах нашего сайта и поэтому повторяться не будем. Лишь заметим, что газовый горн должен быть закрытого типа, и он несколько проще в строительстве горна на других видах топлива (в нём, например, отсутствует колосник). Следует обратить особое внимание на качество монтажа подводки газа (газопровод и вентили), т. к. утечка может привести к пожару и взрыву (это требование особенно актуально при эксплуатации горна в закрытом помещении).

«Плюсы» и «минусы» горна на пропане

Горн на пропане имеет целый ряд достоинств:

• сооружение подобного «очага» во многом проще аналогичного оборудования, работающего на других видах топлива. Объясняется это, например, тем, что в нём не применяется колосниковая решетка;
• изменять подачу газа и, следовательно, регулировать температуру горения намного проще, чем в других типах горнов;
• оборудование, в целом ряде случаев, имеет небольшой вес и по праву может считаться мобильным. Его можно легко демонтировать и транспортировать в нужное место;
• правильная эксплуатация, своевременное обслуживание и профилактический ремонт создадут условия для длительной «трудовой жизни» горна;
• низкая стоимость и доступность пропана-бутана несравнимы с другими видами топлива для горнов.

Но, у газового горна имеются и недостатки:

• главный из них – это повышенная пожаро- и взрывоопасность. При первых признаках запаха бутана (т. к. пропан не имеет запаха, он добавляется к нему специально – как индикатор утечки газа) следует прекратить работу, перекрыть вентилем на баллоне расход газа и проветрить помещение. Только после этого можно приступить к ремонту газопровода и остального оборудования;
• газовые горны, как правило, закрытого типа. Это не позволяет использовать их для обработки крупногабаритных заготовок.

Популярные бренды и модели

Популярными являются следующие бренды и модели газовых горнов:

САМОДЕЛКИН ДРУГ

Кузнечный горн на пропане

Уважаемые посетители сайта «Самоделкин друг» сегодня мы с вами рассмотрим подробную пошаговую инструкцию по созданию переносного кузнечного горна работающего на пропане своими руками. Кузнечный горн использующий в качестве топлива пропан намного эффективнее чем угольный горн, так же неоспоримое преимущество в том что его можно переместить в любое место вашего гаража или мастерской, так же не требует дополнительной подачи воздуха.

В данном случае ГАЗОВЫЙ ГОРН представляет сабой металлоконструкцию из уголка, профтрубы и листового металла 2 мм. Камера горна выложена огнеупорным кирпичом что дает ей возможность выдерживать максимальные температурные нагрузки и при этом шамотный кирпич обладает низкой теплопроводностью, что дополнительно повышает КПД горна.

Имея в своей мастерской небольшой кузнечный горн вы сможете ковать всевозможные изделия: ножи, топоры, зубило, керно и многое другое, если вы творческий человек.. то вполне можно заняться художественной ковкой.

И так, давайте рассмотрим пошаговый процесс сборки горна.

Материалы

1. уголок
2. проф-труба
3. листовой металл 2 мм
4. огнеупорный кирпич
5. газовая горелка
6. баллон с газом (ПРОПАН)

Инструменты

1. сварочный инвертор
2. дрель
3. УШМ (болгарка)
4. линейка и маркер
5. молоток
6. хомутатель или плоскогубцы

Пошаговая инструкция по сборке кузнечного газового горна своими руками.

Первым делом делаем основание камеры из уголка 50х50, в местах сгиба нужно выпилить угол. Сгибаем. Получилось основание для укладки огнеупорного кирпича. Нижнюю часть завариваем листовым металлом 2 мм. Выкладываем огнеупорный кирпич. Привариваем ножки из про-трубы. Затем необходимо сделать отверстие в основании под установку сопла газовой горелки. Сверлим отверстия в кирпиче. Так же нужно прожечь отверстие в металле. Устанавливаем горелку. Затем навариваем уголки по углам и делаем стенки с крышей. Верхнюю часть гона следует покрыть металлом 2 мм. Рукоять газовой горелки прикручиваем и фиксируем к основанию ножек горна. Далее останется только подсоединить через гибкий резиновый шланг газовый баллон и модно начинать работать с металлом, к примеру из куска железа выковать нож. Вот такой кузнечный газовый горн запросто можно сделать своими руками и заняться к примеру художественной ковкой малых изделий из металла.