Газовая горелка для ковки металла

Обновлено: 20.09.2024

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.

Кузнечный горн, установленный в гараже или подобном подсобном помещении, обеспечит достижение температурного фона в 1100-1200 градусов для разогрева, плавки и ковки металлов, цементирования, отлива стеклянных изделий

Горны для кузнечных работ бывают стационарными и переносными. Есть напольные виды для ковки крупных заготовок и настольные модели для изготовления оригинальных украшений

В упрощенном варианте кузнечный горн можно сделать из металлической емкости, в которую нужно поставлять топливо и воздух для поддержания горения

Предложенные промышленностью кузнечные горны нельзя назвать дешевым оборудованием. Но выход есть. Сделать его можно собственными руками

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.

Сооруженный собственными руками кузнечный горн не позволит, конечно ковать булатные клинки и ажурные решетки для изысканной балюстрады, но для изготовления несложных бытовых вещей и оригинальных украшений вполне подойдет

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.

Для устройства миниатюрной домашней кузни не нужны особые материалы. Всем необходимым располагает практически каждый хозяин. Наверняка у него есть кирпичи и обрезки металлопроката, стальные трубы, анкера, хомуты

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.

Независимо от конструкции и типа работы кузнечного горна в его рабочей зоне перерабатывается углерод, выделяемый из углеводорода. Он притягивает к себе окислы, избавляя от них металл

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.

В конструкции кузнечного горна каждая конструктивная часть выполняет определенные функции, благодаря чему освобождение металла от примесей и разогрев для ковки производится в оптимальном режиме

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.

Камеру горения кузнечного горна укрепляют путем футеровки, которую выполняют огнеупорным или шамотным кирпичом, способным сопротивляться высоким температурам

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.

Обустраивая собственную кузню надо подумать не только об изготовлении оборудования для разогрева металла, но и о сопутствующем оборудовании: наковальне, ванны для закалки, газовоздушной камере, дымоходе и вытяжном зонте

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.

Для работы кузнечного горна не подходит бытовой газ, так как в его составе есть мешающие обработке металлов примеси. Газообразное топливо перед подачей в зону горения надо очищать или применять баллоны с промышленным моногазом

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.

Многие модели кузнечных горнов, разработанные под работу на твердом топливе, могут адаптироваться под работу на газе

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.

Самый простой вариант кузнечного горна можно за полчаса собрать из шести кирпичей, нескольких обрезков стальной трубы и металлопроката

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.

В простейших кузнечных установках воздух для горения поставляется либо естественным образом, либо с помощью кузнечных мехов. в обоих случаях контролировать подачу кислорода невозможно

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.

Сделанная из старой чугунной посуды конструкция не позволит достичь температуры более 900º С, что существенно сужает сферу применения

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.

Передвижной горн зимой можно использовать в мастерской, обустроенной вытяжной системой с зондом, а летом — на улице, перемещая внутрь постройки по завершению работы

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.

Самодельный горн для собственной кузни изготавливают с учетом индивидуальных размеров и удобства пользования оборудованием

В центре рабочего стола кузнечного горна для регулярной работы располагают цельнолитую колосниковую решетку с равномерной перфорацией. Такой вариант меньше накапливает гарь, а если и собирает, то распределяет более равномерно, чем сборный колосник из прутка, полосы или уголка

В подобных конструкциях для наддува воздушной массы не используют пылесос во время работы на углях или коксе. Лучше подключить центробежный вентилятор-улитку от автомобильной печки

Устанавливаемые стационарно горны для частной кузни в обязательном порядке оборудуют системой сбора дымовых газов и удаления. В закрытом пространстве желательно кроме этого устроить еще и механическую вытяжную вентиляцию

Все о горелках для горнов

Кузница и горн — неразрывно связаны между собой. Ковка металла невозможна без высоких температур, и горелка в горне позволяет в домашних условиях нагревать металл до 1100-1200 градусов. Горн может быть разных размеров, но каким бы он ни был, его важнейший элемент – это горелка. Ознакомимся с их видами, особенностями, методами эксплуатации.

Особенности

Одним из важнейших элементов горна является топливная горелка. От её конструктивных особенностей зависит качество выполненных работы с металлом. Важную роль играет количество потребляемого газа, величина и интенсивность угара металла, образования окалины на обрабатываемой поверхности.

Роль газовой горелки состоит в том, чтобы контролировать:

угол вхождения горючей смеси в камеру;
скорость вхождения, учитывая относительно небольшую высоту и достаточную ширину;
устойчивость и безопасность процесса горения;
безопасность в случае обратной тяги.

Большое значение имеет возможность изменять режим нагрева. Для выполнения всех этих требований горелка должна иметь необходимые элементы:

автоматический поджиг;
приспособление для воздушной подачи с возможностью контролировать параметры объёма, свободного розжига, стабильности давления;
газовый клапан, с помощью которого можно регулировать расход газа.

Чтобы достичь вышеуказанных требований, газовая горелка совмещается с вентилятором.

Если горн обладает высокой мощностью, они находятся в одном корпусе. В случае когда в работе используется устройство небольшой мощности, подача воздуха происходит от компрессора. Наличие блока управления делает контроль над работой горна и цвет его элементов более качественными и точными.

Блок управления поможет определить интенсивность горения топлива, выставить необходимые показатели. Эти данные поступают от термостата, установленного внутри устройства. Помимо этого, необходима установка аварийного выключателя и дополнительных контрольных точек.

Обзор видов

Газовая горелка имеет несколько типов. Это зависит от их конструктивных особенностей.

Вихревая

В области устья происходит перемешивание воздушного потока с помощью пластин спирального типа. Это даёт отличные возможности регулирования при минимальных изменениях давления. Однако эта конструкция отличается повышенной сложностью, что делает её изготовление довольно трудоёмким.

Устройство имеет корпус с двумя подведёнными патрубками для газа и воздуха, воздушную и газовую камеры, смотровую трубу, насадки, и завихрители.

Камеры объединены фланцевыми соединителями, это обеспечивает доступ к внутреннему осмотру и ремонту. Расположенные на выходе из воздушной камеры лопатки-завихрители создают турбулентный поток воздуха, что способствует образованию газовоздушной смеси высокого качества.

Газ, выходя из газовой камеры, подаётся соплами в воздушный турбулентный поток.

Для низкого и среднего давления применяются одни и те же сопла. Вихревая горелка оборудована специальной насадкой, при помощи которой происходит стабилизация факела. В газовых и воздушных камерах имеются штуцера для измерения давления воздуха и газа.

Во время монтажа горелку дополняют элементами:

контроля пламени;
дистанционного розжига;
контроллерами давления;
управлением регулирования и сигнализации.

Горелки подобного типа относят к виду климатического исполнения УХЛ 4 ГОСТ 15150-69.

Инжекционная

Конструкция проста в изготовлении. Её особенность в том, что она самостоятельно затягивает газ. Вид горелки влияет на степень угара металла во время его нагревания для ковки, расход газа, степень образования окалины.

Инжекторные горелки отличаются высоким коэффициентом полезного действия, гарантируют быстрое образование газовоздушной смеси. Происходит качественное удаление продуктов сгорания из кузнечного горна, обеспечивается бесперебойная работа при недостатке тяги.

Используются одно- и двухфакельные горелки. Кроме того, они могут быть односопловыми и многосопловыми. Сопла располагаются в центре или периферийно.

Инжекционный тип имеет преимущества и некоторые недостатки. К преимуществам относится ряд таких параметров:

комфорт в работе;
простота конструкции;
отличное образование газовоздушной смеси;
управление газом и воздухом во время изменений температуры.

Для воздушной инжекции возможно применение газовой энергии.

Минусом считается большая длина односопловой горелки, из-за чего приходится следить за строгим совпадением осей сопла и горелки. Кроме того, во время работы они издают довольно сильный шум.

Горелки низкого давления имеют длинный факел и зависят от скорости поступления вторичного воздушного потока.

Тангенциального типа

Устройства отличаются простотой в изготовлении и надёжностью в эксплуатации. Относительно смесительного корпуса течение газа в подобном устройстве происходит вдоль оси, а поток воздуха по касательной. Происходит интенсивное смешивание с одновременной потерей давления, из-за завихрений. В этой горелке подача воздуха происходит неравномерно, большая часть кислорода достаётся той области, где заготовка контактирует с подом печи. Этот эффект способствует образованию повышенного угара и окалины.

При сочетании прямого и тангенциального потоков появляется возможность наиболее качественной регулировки подачи горючей смеси. Можно менять длину факела, изменяя количество подачи воздуха между внутренним и внешним каналами. Становится возможным контролировать время нагрева металла. Горелка отличается большими размерами и конструктивными сложностями, что делает невозможным её применение в кузнечных горнах малого размера.

Газовые горелки без принудительного поддува используются всё реже, поскольку они не в состоянии обеспечить бесперебойную подачу газовоздушной смеси. В современных условиях пользователи предпочитают газовые горелки с принудительным поддувом.

Советы по эксплуатации

Перед началом работы необходимо проверить наличие тяги, её отсутствие может привести к отравлению угарным газом. Запрещается определять наличие тяги с помощью открытого огня, поскольку это чревато взрывом. Безопаснее всего проверить с помощью тонкого бумажного или тканевого лоскутка. После проверки открывают общий кран на газопроводе, перекрывая первичную подачу воздуха.

Затем поджигают горелку и проверяют качество пламени — пламя должно быть спокойным, ровным, не отрываться от горелки, не проваливается внутрь и не иметь фиолетового оттенка. По окончании работы сначала перекрывают первичную подачу воздуха, после чего закрывают кран горелки и перекрывают общий доступ газа.

Подробнее про горелку для горна смотрите в видео ниже.

Простейшая газовая горелка для горна/плавильни

Доброго всем времени суток! Когда я только начинал путешествие по чудесному миру ковки, передо мной встал вопрос о том, как вообще сделать горн. Интернет полон описания всевозможных конструкций, которые, в большинстве своем, можно разделить на две категории:
1. Газовые горны
2. Горны на твердом топливе.
Как выяснилось, в моей деревне древесный уголь дешево не купить — только в маленьких мешочках по 2-3 кг и со сказочной ценой. Плюс планировалась эксплуатация в гараже, а строить серьезную вытяжку не хотелось.
Поэтому я остановился на газовом горне. Из плюсов — отсутствие копоти, доступное топливо, можно работать без поддува.
Из минусов — сложные контрукции горелок, виденные мною в интернетах.
За последние несколько лет я сделал несколько разных горелок и пришел к очень простой конструкции, которую можно сделать реально на коленке, даже, при желании, не прибегая к помощи электроинструмента. Причем все необходимые комплектующие свободно приобретаются в любой точке мира.
На такой горелке я последнее время и ковал, в том числе успешно варил дамаск, сан-май, плавил цветмет и т.п.
Недавно мне понадобилась еще одна горелка — для нагрева под кузнечную ковку длинной заготовки и я решил выложить описание, возможно, кому-нибудь пригодиться. Работает на пропане, если кто не понял.
Итак, нам понадобится:
1. Кусок трубы 3/4(20мм) длинной 21-25 см с резьбой 3/4 на конце.
Я просто отрезал кусок трубы и приварил кусочек с резьбой, купленный на рынке. Можно просто поймать местного сантехника и он вам нарежет резьбу за бутылку пива на вашей трубе, тогда сварка не понадобится.
2.Прокачной штуцер длинный с резьбой 8*1.25мм.
3. Чугунный тройник 3/4 с внутренней резьбой.
4.наконечник для полуавтомата под проволоку 0.8мм

У тормозного штуцера отрезаем конус.

Затем рассверливаем его на 5 мм и нарезаем резьбу М6.

Вкручиваем в него наконечник от п/а на краску или фумку и обрезаем его, оставляя 5-6 мм. Срез обрабатываем напильником, что бы был ровный.

В тройнике сверлим отверстие 6.8 мм ровно по центру и нарезаем там резьбу М8.

В резьбу вкручиваем наш штуцер с наконечником примерно на половину глубины. Для надежность можно изнутри законтрить гайкой М8.

Вкручиваем нашу трубу в тройник, как на фото. Все! Горелка готова! Газовый шланг одевается на конец тормозного штуцера и обжимается хомутом. Регулируется все давлением газа.

Вот она, горит уже в горне в паре с такой же второй.

Ну и кратенько, как она горит. Горн холодный, поэтому еще видны синие языки. Как прогреется, будет равномерное желтое свечение.

Доброго всем времени суток! Когда я только начинал путешествие по чудесному миру ковки, передо мной встал вопрос о том, как вообще сделать горн. Интернет полон описания всевозможных конструкций, которые, в большинстве своем, можно разделить на две категории:
1. Газовые горны
2. Горны на твердом топливе.
Как выяснилось, в моей деревне древесный уголь дешево не купить — только в маленьких мешочках по 2-3 кг и со сказочной ценой. Плюс планировалась эксплуатация в гараже, а строить серьезную вытяжку не хотелось.
Поэтому я остановился на газовом горне. Из плюсов — отсутствие копоти, доступное топливо, можно работать без поддува.
Из минусов — сложные контрукции горелок, виденные мною в интернетах.
За последние несколько лет я сделал несколько разных горелок и пришел к очень простой конструкции, которую можно сделать реально на коленке, даже, при желании, не прибегая к помощи электроинструмента. Причем все необходимые комплектующие свободно приобретаются в любой точке мира.
На такой горелке я последнее время и ковал, в том числе успешно варил дамаск, сан-май, плавил цветмет и т.п.
Недавно мне понадобилась еще одна горелка — для нагрева под кузнечную ковку длинной заготовки и я решил выложить описание, возможно, кому-нибудь пригодиться. Работает на пропане, если кто не понял.
Итак, нам понадобится:
1. Кусок трубы 3/4(20мм) длинной 21-25 см с резьбой 3/4 на конце.
Я просто отрезал кусок трубы и приварил кусочек с резьбой, купленный на рынке. Можно просто поймать местного сантехника и он вам нарежет резьбу за бутылку пива на вашей трубе, тогда сварка не понадобится.
2. Прокачной штуцер длинный с резьбой 8*1.25мм.
3. Чугунный тройник 3/4 с внутренней резьбой.
4. Наконечник для полуавтомата под проволоку 0.8мм

Вкручиваем нашу трубу в тройник, как на фото. Все! Горелка готова!Газовый шланг одевается на конец тормозного штуцера и обжимается хомутом. Регулируется все давлением газа.

Инжекционная газовая горелка для кузнечного горна своими руками: руководство по изготовлению

Принцип функционирования инжекционной горелки для небольших кузниц базируется на засасывании струи газа в корпус горелки. Купить ее можно в магазине. Однако, если сделана инжекционная газовая горелка для горна своими руками, она будет служить ничем не хуже.

Мы расскажем о том, как соорудить инструмент по всем правилам. Главное, учесть все требования в изготовлении. Ведь все-таки придется иметь дело с взрывоопасной смесью газа с воздухом.

Характеристики и виды инжекционных горелок

От исполнения горелки горна зависит степень угара металла при его нагреве под ковку, интенсивность образования окалины на поверхности, общее потребление газа. В закрытых кузнечных горнах применяют горелки короткого пламени.

Их конструктивное исполнение гарантирует быстрое перемешивание горючей смеси, что обеспечивает высокий КПД. Продукты сгорания из рабочего пространства горна удаляются равномерно и максимально эффективно.

Принцип действия горелок

В горелках такого типа происходит сжигание пропана, поступающего из газопровода либо баллона. Здесь смесь газа с воздухом образовывается за счет эжекции, т.е. подсасывания последнего внутрь горелки под воздействием энергии струи газа, находящейся под давлением.

В зоне, где происходит забор воздуха, появляется разрежение, за счет чего воздух сам двигается в заданном направлении. Смешиваясь в корпусе горелки, рабочая смесь вырывается из него под давлением, создавая нужную температуру.

Качество работы газовой горелки зависит от постоянства соотношения объема газа и воздуха. Изменение плотности газа влияет на возможности засасывания воздуха горелкой.

Топливосжигающее устройство или горелка, является основной составляющей газового горна. Его эксплуатация полностью зависит от правильного изготовления этого ключевого элемента

Все изменения температуры сгорания должны сопровождаться аналогичными изменениями подачи воздуха, требуемого для возгорания.

При несбалансированности показателей, необходима корректировка коэффициента инжекции для достижения его стабильности. Добиваются этого путем изменения давления газа либо регулировкой воздушной заслонки.

Классификация горелок по основным признакам

Классифицируют их по разным признакам. Исходя из объема подсасываемого первичного воздуха, различают горелки частичного смешения и полного. Основными характеристиками первых являются коэффициент инжекции и кратность.

Коэффициент инжекции определяется соотношением объемов воздуха инжектируемого и требующегося для 100-проентного сгорании газа. Под выражением «кратность инжекции» подразумевают соотношение между объемом первичного воздуха и потреблением газа горелкой.

Горение газа в смеси с воздухом в инжекционной горелке происходит в специальной насадке — туннеле, изготовленном из огнеупорного материала

Инжекционные горелки, применяемые в домашних кузницах, бывают низкого (до 5 кПа) давления газа и среднего — от 5 кПа до 0,3 МПа. Когда газ в горелке находится под давлением 20-90 кПа, мощность подсоса воздуха остается практически неизменной, даже в том случае, когда в горне газовое давление и разрежение претерпевают изменения.

При падении давления ниже этой планки, коэффициент инжекции растет, давление падает, а разрежение в горне увеличивается. В зависимости от наличия распределительного коллектора, бывают горелки одно- и многофакельные.

Существует разделение по количеству сопел: с одним соплом — односопловые, с несколькими — многосопловые. Располагают эти элементы по центру либо вразброску. По этому признаку есть горелки с центральным соплом и периферийным.

Самодельная инжекционная горелка

К самодельной горелке стандартной конструкции газ подается из баллона по специальному шлангу, как правило, это пропан. В понижающем редукторе нет необходимости, поскольку поступление газа регулируется рабочим клапаном, находящимся на баллоне.

Открытие и перекрытие подачи газа осуществляют при помощи запорного крана, остальные регулировки горелки выполняют посредством рабочего крана. Газовый шланг, по которому протекает газ, подключают к специальной насадке с ниппелем.

Это позволяет задавать величину и скорость пламени. Ниппель и трубка помещены в металлический стакан. Здесь и происходит насыщение пропана кислородом из поступающего воздуха.

Стандартна схема газовой горелки. На ее основе можно разработать собственную конструкцию. Для удобства ремонта и эксплуатации, ее лучше сделать легко-разборной

Из металлического стакана, горючая смесь поступает в зону сгорания через сопло под давлением. Чтобы процесс был непрерывным, в сопле имеются специальные отверстия, выполняющие роль дополнительной вентиляции.

Для самостоятельного изготовления потребуется чертеж газовой горелки для горна, а также набор инструмента и материалов:

куски труб, метизы;
болгарка;
напильник полукруглый либо круглый;
сверлильный станок, если нет, можно заменить дрелью;
сварочный полуавтомат;
метчик, лерка, сверло, щетка по металлу, молоток, пассатижи;
круги — зачистной, отрезной;
железо листовое толщиной 1,2, 3 мм;
защитные средства для выполнения сварки.

Вся работа по изготовлению топливосжигающего устройства состоит из пяти этапов.

При создании газовой горелки должны быть учтены обязательные требования к ним: безопасность поджога газа, устойчивое горение, безопасность в случае изменения тяги (обратном ударе) и вероятности вспышки горючей смеси, нечувствительность к влаге внутри горна

На первом этапе изготавливают диффузор. В качестве исходного материала для него можно взять отрезок трубы подходящего диаметра. К примеру, глушитель из нержавеющей стали либо водопроводная труба.

Вдоль трубы при помощи болгарки делают пропилы на нужную длину. На трубку набивают обойму от подшипника с подходящим диаметром. То же самое повторяют с другой стороны.

Пропилы заваривают, затем берут лепестковый круг и обрабатывают поверхность до полной гладкости. Заваривают и зачищают все имеющиеся поры и не проваренные участки. При помощи круглого или полукруглого напильника внутри детали убирают заусенцы.

Чтобы выполнять работу в экономичном режиме при сравнительно небольших температурах, труба 3 имеет тонкие стенки, что увеличивает скорость газов, содействует лучшему их смешиванию, препятствует воспламенению смеси в трубе

Следующий шаг — изготовление смесителя и конфузора. Первый имеет вид трубки. Подойдет водопроводная труба диаметром около 2 см, длиной 9 см. Трубку приваривают к диффузору, а к ней конфузор — конус для поступления воздуха.

Заготовку для него можно выкроить из листа толщиной 1,2 мм. Далее ее сгибают, заваривают шов и готовую деталь приваривают к смесителю. С торца делают плоскость для примыкания регулировочной шайбы. Путем уменьшения/увеличения зазора между конфузором и шайбой выполняют регулировку поступающего воздушного потока.

Далее приступают к изготовлению механизма подачи компонентов газо-воздушной смеси. На этом этапе потребуется болт с длинной резьбой М10. Шляпку срезают, затем с торца просверливают сквозное отверстие 5 мм диаметра, нарезают резьбу М6.

Для создания форсунки можно использовать наконечник для подведения сварочной проволоки от полуавтомата. Поскольку он имеет приличную длину, его нужно обрезать. При этом после резьбы должно остаться приблизительно 3-4 мм. Оставшейся части хватит для изготовления еще одного жиклера.

Для дальнейшей работы потребуется шайба с внешним диаметром 43 мм. Ее можно приобрести или изготовить самостоятельно из листа металла. По центру шайбы просверливают отверстие диаметром 1,2 см. К готовой шайбе приваривают гайку М10.

В сборке узла накручивают гайку на болт, устанавливают регулировочную шайбу, вкручивают газовую форсунку. Жиклер вставляют заподлицо с шайбой, путем вращения последней. Первую накрученную гайку помещают в центре резьбы

Прежде чем приступить к установке, нужно изготовить крепление узла к корпусу в виде скобы. Ее можно вырезать из листового металла. Не меняя положение сборки, прикладывают ее к конфузору, приставляют скобу и приваривают к гайке и корпусу. Место приварки не имеет большого значения, но необходимо, чтобы конструкция была жесткой.

Вкручивая и выкручивая болт, регулируют степень эжекции. Как показывает практика, оптимальный результат достигается при входе форсунки в конфузор на глубину около двух мм. Количество поступающего воздуха регулируют шайбой.

Заключительным этапом является испытание. Для этого на болт надевают шланг. На редукторе выставляют показатель давления 0,2 кг/см². С этим значением можно экспериментировать, но нужно помнить о том, что при большом расходе газа, баллон, особенно емкостью 5 л, может быстро обмерзнуть. В этом случае больше подойдет форсунка на 0,6 мм.

Шайбу перед розжигом нужно закрыть полностью или оставить небольшой зазор. После поджигания газа, подачу воздуха постепенно увеличивают. Пламя будет приобретать все более насыщенный синий цвет и постепенно отодвигаться от носика горелки. Особенностью работы горелки в открытом горне является то, что при дальнейшем усилении воздушной струи пламя отделяется от горелки, и происходит ее затухание.

Во избежание подобного явления по траектории пламени размещают преграду (рассекатель) либо используют горелку в закрытом пространстве. В этом случае огонь, вылетающий из форсунки, воспламенит газ, и горение будет поддерживаться.

Заводят в горн инжекционную горелку через оборудованное отверстие в стене теплоизолированной емкости. Важным условием безопасной работы является наличие принудительной вытяжки

Если горелка работает от магистрального газа, то в идеальных условиях ее пламя должно быть ярко-голубого цвета. Когда источник газа баллон, заправленный пропан-бутановой смесью, горючая смесь имеет вид желтых языков.

Такая горелка инжекционного типа отлично работает в закрытом пространстве. Если ее хорошо настроить, можно получить температуру до 1200⁰. Эти условия подходят для ковки заготовок из напильников, отжига клинков, плавки цветных металлов.

Подают газ на горелку от сети либо баллона, контролируют процесс регулятором. Для проверки регулировки и давления проводят пробный пуск газа или газовой смеси, при этом следят за запахом.

Плюсы и недостатки инжекционной горелки

Применение качественной газовой горелки для кузнечного горна имеет ряд преимуществ:

применение газовой энергии для инжекции воздуха;
хорошее смешивание воздуха с газом;
возможность управления объемным соотношением газ/ воздух при изменении температурного режима горелки;
удобство в использовании;
экономичность;
простота конструкции.

Нарду с достоинствами присутствуют и некоторые минусы. Односопловые горелки, с учетом тепловой мощности, достаточно длинные. Необходимо обеспечивать строгое совпадение оси сопла и горелки. Во время работы издают много шума.

Мощность инжекционной горелки определяется объемом газа, который она расходует за единицу времени. Этот параметр существенно отличается у разных горелок

Весомые недостатки горелок низкого давления — большая длина факела, а также зависимость скорости подачи вторичного воздуха от топочного разжижения.

С разновидностями газовых горелок для банных печей и методами их установки ознакомит следующая статья, прочесть которую стоит всем владельцам загородных участков с собственными баньками.

Выводы и полезное видео по теме

Особой популярностью пользуется инжекционная горелка, разработанная Александром Кузнецовым. В этом видео-ролика он рассказывает из чего состоит конструкция и как ее собрать:

Пример работы инжекционной горелки:

Правильно спроектированная и изготовленная своими руками в точности с требованиями, инжекционная горелка станет надежным помощником на длительное время. Это устройство заменит дорогостоящие инструменты заводского изготовления. С его помощью можно решить многие бытовые проблемы, не прибегая к помощи профессионалов.

Хотите рассказать о том, как собирали инжекционную горелку для кузнечных работ собственными руками? Располагаете полезной информацией по теме статьи? оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок-форме, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки.

Читайте также: