Устройство и назначение кузнечного горна

Металлообработка в кузнице невозможна без наличия устройства, обеспечивающего разогрев до ковочной температуры заготовок. Сегодня наиболее распространен газовый кузнечный горн, который более удобен в работе. Однако, не изжили себя и твердотопливные варианты очагов.

Какое устройство имеет печь в кузнице, ее особенности и какое лучше всего топливо использовать мы расскажем в нашем материале.

Виды и устройство кузнечных очагов

На протяжении тысячелетий кузнецы работали с одним типом печей, работающих на твердом топливе. Как правило, источником огня служили древесный уголь, а позже — каменный.

Сегодня современные типы печей функционируют, используя газовое топливо, или же вообще на электричестве (индукционные печи).

Однако, какое бы топливо для кузнечного горна не использовалось, существуют единые принципы его устройства.

Конструкция может иметь отличия, в зависимости от типа потребляемого горючего.

Кузнечный горн состоит из следующих частей.

  • Стол из огнеупорного материала.
  • Горновое гнездо или очаг с колосником.
  • Фурма.
  • Шатер и зонт.
  • Дымоход.

Стол

Назначение этой части печи в размещении на нем очага, фурмы и прочих отдельных деталей конструкции.

Стол изготавливают в зависимости от типа горна. Переносные варианты делают, как правило, со стали, стационарные выкладывают из огнеупорного кирпича.

Однако, например, открытые печи могут быть как со стеновых материалов, так и стали, а закрытые типы, в основной массе, только из огнеупорного кирпича.

Стальной стол с горновым гнездом (очагом)
Стальной стол с горновым гнездом (очагом)

Очаг и колосник

Это часть горна, где собственно происходит сгорание топлива и разогрев заготовок.

Колосник — часть печи, которая обеспечивает доступ к топливу дополнительного нагнетаемого воздуха. Эта деталь может быть изготовлена в любом виде: от чугунной плиты с отверстиями, до решеток из подобного жаростойкого материала. Главное, чтобы колосник обеспечивал доступ в очаг достаточного количества воздуха с фурмы.

Очаг и колосниковая решетка
Очаг и колосниковая решетка

При этом эта часть должна иметь свойства, позволяющие ей выдерживать очень высокие температуры, достигаемые в процессе горения и разогрева заготовок.

Еще одна особенность колосника, которую могут использовать кузнецы, это форма отверстий, способствующих формированию пламени, необходимого при разогреве различных заготовок и материалов.

Фурма

Назначение этой части в подаче воздуха в печь. Подаваемый кислород от устройства, обеспечивающего поддув для кузнечного горна (кузнецких мехов, компрессора или вентилятора) попадает в корпус фурмы и уже оттуда через колосник в сам очаг к горящему топливу.

Горн с зонтом и фурмой под столом
Горн с зонтом и фурмой под столом

Вторая функция заключается в сборе остатков сгоревшего топлива (в твердотопливных печах).

Шатер и зонт

Эти части горна присутствуют обычно в закрытых или полузакрытых конструкциях стационарных печей.

Шатер закрывает очаг от внешнего пространства, вследствие чего внутри печи поддерживается стабильная температура. К тому же эта часть горна делает остывание печи постепенным и равномерным, что используется кузнецами при стабилизации кованого изделия.

Зонт — это верхняя часть, расположенная над очагом. Его задача в отводе дымов и паров, образующихся при горении, а также обеспечении нормальной тяги. Это делает сгорание топлива более высокотемпературным и стабильным.

Дымоход

По сути, это обычная печная труба для вытяжки и удаления дыма. Изготовленный правильно, он дает нормальную тягу, необходимую для горения.

Это основные части конструкции, вид и наличие которых может отличаться в зависимости от самого типа горна и потребляемого им топлива. Рассмотрим более детально, как устроены некоторые из этих элементов и от чего зависит их нормальное функционирование.

Колосники

Эта часть печи используется при устройстве твердотопливного горна. Чаще всего — это массивная чугунная плита с отверстиями или прорезями, позволяющими проникать воздуху к горящему топливу и удерживающая уголь.

Площадь колосниковая решетка может иметь разную. Все зависит от размеров очага и вида топлива.

Также колосники могут быть сложены из огнеупорного кирпича или со стальной плиты.

Колосниковая решетка
Колосниковая решетка

В профессиональных устройствах играет роль форма отверстий. Изменяя их конфигурацию, кузнец получает нужное ему пламя, которое применяют для разогрева детали.

Размещение колосника может меняться в зависимости от стороны поступления воздуха: снизу (классический вариант), сбоку или сверху.

Главная задача колосника — обеспечить горн для ковки достаточным объемом нагнетаемого воздуха, держать топливо (уголь) и выдерживать высокую температуру.

Колосники используют во всех видах печей на твердом топливе.

Поддув

В кузнечный горн, особенно работающий на твердом топливе, обязательно должен подаваться определенный объем воздуха, иначе требуемая температура в 1100-1300 градусов не будет достигнута.

Ранее поддув через фурму обеспечивался при помощи кузнечных мехов, нагнетающих кислород в очаг. Сегодня их заменили вентиляторы и компрессоры.

Поддув горна

Поддув может быть устроен снизу, сбоку или сверху. При нижней подаче воздух изначально нагнетается в камеру перед колосником — фурму, сверху которой и располагается решетка с топливом.

Устройство нагнетания воздуха снизу
Устройство нагнетания воздуха снизу

В небольших переносных горнах нагнетание воздуха можно обустроить с помощью небольшого вентилятора, но стационарные большие печи потребуют и большего объема кислорода.

В самых простых кустарных устройствах поддув обеспечивают за счет установки компьютерных вентиляторов или даже фенов.

Топливо

Чтобы получить достаточную температуру горения, кроме подачи воздуха в очаг, нужно и качественное топливо.

Сегодня многие специалисты используют газовые кузнечные горны, мотивируя это тем, что газ требует меньших расходов (в пересчете затрат топлива на разогрев заготовки определенной массы), более равномерном нагревании металла и возможности точно управлять процессом горения (регулировкой подачи газа в горелку). К тому же, пропан обходиться сегодня дешевле,чем уголь (древесный или каменный).

Однако, многие кустари успешно пользуются твердотопливными типами горнов. Такой способ разогрева сложнее контролировать, так как более затруднительно регулировать процесс горения. Еще один недостаток — это образование твердых продуктов сгорания топлива на поверхности поковки, чего нет при использовании газовых очагов.

Уголь при кузнечных работах лучше всего использовать каменный, так как он имеет более высокую теплоотдачу при горении, чем древесный. К тому же длительность сгорания его намного больше. Вследствие чего уменьшаются его затраты на изготовление одной поковки. Главный недостаток каменного угля — его более высокая цена.

В промышленных условиях используют индукционные печи, работающие на электричестве. При таких условиях они наиболее выгодны, однако недоступны большинству единичных мастеров-любителей. Да и использование такого вида горна нецелесообразно экономически в домашних условиях.

Устройство небольшого компактного горна можно посмотреть в представленном видеоматериале:

А что вы можете добавить из своего опыта обустройства кузнечного горна? Поделитесь своими знаниями в блоке обсуждений к этой статье.

Поиск записей с помощью фильтра:
Вид обработки
Вид проката
Вид материала
Закрыть