Как сделать недорогой горн на пропане

На другом топливе

Так работает стародавний угольный горн. Первоначально его топили древесным углем, потом – коксом. То и другое – почти чистый углерод. В принципе горн можно топить и дровами, дав им предварительно прогореть до углей, т.е. до древесного угля; как – посмотрим далее.

Устройство горна много упрощается, если на топливо взять очищенный моногаз, пропан или бутан. Они состоят из углерода и водорода, который тоже отличный восстановитель и, соединяясь с кислородом, дает еще больше тепла. Причем газ можно смешивать с кислородом воздуха заранее, еще в горелке. Как устроены газовые горелки для горна, мы тоже далее разберемся, а пока констатируем факт: газовый горн из кирпича можно собрать на скорую руку, лишь бы горелка была, см. рис. (Как сделать самому газовый горн, также можно посмотреть на видео в конце раздела).

Простые газовые горны из кирпича

Однако это касается только чистых моногазов промышленного назначения. Бытовой природный газ, во-первых, состоит из смеси насыщенных и ненасыщенных углеводородов, имеющих для полного сгорания разную потребность в кислороде и разное тепловыделение. Т.е., настроить тут оптимальную подачу воздуха для нагрева металла под качественную закалку или цементирование принципиально невозможно.

Во-вторых, в составе природного газа в ничтожных количествах есть сера, кремний, фосфор. Хотя бы в виде искусственно вводимой в бытовой газ для немедленного обнаружения утечки «отдушки» – меркаптана. Если фосфор и кремний при точной дозировке еще могут быть полезны (первый – для поверхностного фосфатирования; второй – для улучшения магнитных свойств), то сера – злейший враг стали, начисто убивающий ее эксплуатационную ценность, причем необратимо, для восстановления нужна полная переплавка.

Поэтому бытовой газ как топливо для горна можно использовать, во-первых, только после очистки от серосодержащих соединений. Простейший, но отнюдь не бесплатный ее способ – пропустить газ из баллона, прежде чем подавать в горелку, через емкость с нафталином. Он до серы охоч не менее, чем углерод до кислорода. Во-вторых, нагревать в газовом горне только не ответственные и не нагружаемые в дальнейшем детали; скажем, декоративные элементы художественных металлоизделий.

Форсунка для газовой горелки

Форсунка получилась самая простая и подача газа регулируется только с редуктора баллона. Но если выполнить рассекатель в соответствии с чертежом, представленным выше, регулировка будет более точной и ее можно производить непосредственно на горелке. Горелки с малой мощностью, изготовленные своими руками, неприхотливы к качеству газа, они могут работать как на смеси пропана и бутана, так и на пропане. К тому же такая горелка значительно экономнее промышленных образцов.

Газовая горелка, выполненная своими руками, безусловно, не инструмент первостепенной важности в гараже, но бывают моменты, когда без нее просто не обойтись, а изготовления простейшего приспособления займет совсем немного времени. Удачных всем экспериментов!

Конструкция и предназначение устройства

Первый кузнечный горн своими руками был изобретен еще древними халибами. В наше время существует несколько вариантов конструкций этого устройства. При их классификации ориентируются на такие факторы горнов:

1. Топливо, которое используется для розжига (уголь, газ, кокс, мазут).
2. Конструкция горна.
3. Размеры устройства.
4. Цель, с которой предполагается его использование (нагрев под ковку, термообработка заготовки).

В качестве топлива может использоваться мазут, газ или уголь. Как правило, чаще всего применяется уголь. Этот вариант топлива отличается безопасностью и невысокой стоимостью. Что касается мазута или кокса, эти виды топлива относятся к дорогостоящим, а также загрязняющим окружающую среду.

Открытая

Металлическая конструкция, устанавливаемая на огнеупорном фундаменте. В его роли может выступать бетонная площадка или огнеупорные кирпичи. Для такой конструкции создают специальный поддон, в котором располагают детали для последующего нагрева. С боковых сторон размещают вертикальные стойки, на которые крепится горелка для газового горна.

При такой конструкции дым во время работы вытягиваестя естественным путем, соответственно, не требуется создание вытяжки. Но при этом газовый горн размещают либо в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе.

Преимуществом такой конструкции горна является возможность разогрева разных деталей на поддоне, причем их размеры ограничены только боковыми стойками.

Инструмент необходимый для изготовления инжекционной газовой горелки:

• сварочный аппарат;
• болгарка.

Все размеры я указал на чертеже и обозначил их в видео**

**- Так же на картинке отобразил АНАЛОГ! Его можно собрать из переходных чугунных сантехнических муфт и трубы. Она так же будет неплохо работать. Для меня ключевую роль сыграла цена! Я купил куски трубы на металлобазе и обошлись они мне в чуть больше чем 50р + расходы на сварку и тп. Цена сопла встала в 50р! муфты же стоят значительно дороже (помните, у меня супербюджетный набор для начинающего!). Ну вот я и рассказал вам о том, что я использовал и почему я использовал это, а не другое. А наглядное изготовление вы увидите в видео!

p.s. Пламя горелки горит стабильно и очень эффективно. Горение происходит в наружней ее части. Горелка хорошо охлаждается потоком воздуха и остается холодной на все время работы. Нагревается лишь кончик, что только способствует сгоранию газа. Спасибо за просмотр!

Автор статьи “Самодельная инжекционная газовая горелка” Bonn Factory

Изготовление газовой горелки из подручных материалов поэтапно

Список материалов и инструментов:

• дрель;• болгарка;• молоток;• наждачная бумага;• заготовки из латуни для форсунки рассекателя;• тонкая латунная трубка диаметром 15 мм;• деревянные бруски;• тиски;• силиконовый уплотнитель или ФУМ-лента;• шланги для соединения;• вентиль для регулировки.

Как изготовить форсунку и ручку

В первую очередь берем латунную трубку и приделываем к ней ручку – например, из старой горелки, или из деревянного бруска, перед этим его обработав. В бруске сверлим отверстие под латунную трубку с соответствующим диаметром. Засунув трубку в брус, закрепляем ее силиконом или эпоксидной смолой.

Далее приступаем к более трудоемкому и длительному этапу работы – изготовлению форсунки. Отверстие по размеру желательно должно быть 0,1 мм.

Сверлом можно проделать отверстие чуть больше, и затем края подогнать до 0,1 мм. Отверстие должно иметь правильную форму, чтобы пламя было ровное.

После этого фиксируем заготовку в тисках, берем молоток и аккуратно, в вертикальной плоскости с «оттяжкой» к середине заготовки наносим удары по будущей форсунке. Изделие равномерно прокручиваем для образования идеального отверстия.

Затем берем наждачную бумагу с мелкой зернистостью и шкурим головку форсунки. Для соединения с трубкой на заднюю часть изделия наносится резьба, также элементы можно просто спаять – но в дальнейшем ремонт деталей будет более сложным.

Теперь мы присоединяем устройство к газовому баллону и поджигаем его – горелка своими руками готова к работе. Однако здесь можно увидеть, что для регулировки газового потока можно только открывать и закрывать кран газового баллона, и так получить нужное пламя весьма сложно. Что мы можем сделать?

Как улучшить регулировку пламени

Для нормальной работы нашего самодельного агрегата мы установим на него рассекатель и кран. Кран монтировать лучше возле ручки, на расстоянии около 2–4 см, но можно закрепить и на подводящую трубку. Как вариант – взять кран горелки от старого автогена или другой аналогичный кран, который крепится резьбой. Чтобы уплотнить соединение, берем ФУМу-ленту.

Рассекатель устанавливаем на трубе с форсункой, он изготовляется из латуни, диаметр 15 мм. Самым оптимальным вариантом является деталь цилиндрической формы, где есть отверстие под трубку с форсункой. В случае отсутствия таковой, делаем так:

1. Берем трубу из латуни диаметром 35 мм и отрезаем кусок 100–150 мм.2. Берем маркер, отступаем от конца и намечаем 3–5 точек, с равным расстоянием между ними.3. Сверлим в трубе отверстия 8–10 мм, берем болгарку и к ним ровно делаем пропилы.4. Подгибаем все к центру и привариваем к трубе горелки.

Открытая модель горна: инструкция

Изготовление кузнечного горна.

Она представляет собой огнеупорное основание в виде поддона, площадки или стола с углублением. На дне выложены кирпичи или иное огнеупорное основание, по бокам стойки из кирпичей или стали, на которых будет крепиться газовая горелка. Ее необходимо расположить так, чтоб сопло было направлено вниз, в центр огнеупорного поддона. Конструкция примитивная, но эффективная, она даже не нуждается в вытяжном коробе, дым будет рассасываться естественным путем. Но это если такой очаг установлен на открытом воздухе, под навесом или в хорошо проветриваемом помещении.

Так как форма горна открытая, то нет никаких ограничений на размер обрабатываемой детали, что очень привлекает многих мастеров.

Как сделать газовую горелку

На схеме ниже вы можете увидеть, как именно изготавливается газовая горелка. Для такого устройства потребуются следующие компоненты:

1. Корпус, который выполняется в виде двойного усеченного конуса. Для его изготовления потребуется высокопрочная сталь.
2. Конфузионный раструб, выполняемый из стали Х18Н9Т, устойчивой к воздействию высоких температур и открытого пламени.
3. Головки для подведения к месту работ природного либо сжиженного газа, а также воздуха под требуемым давлением.
4. Устья.
5. Регуляторы, позволяющие настраивать количество газа и воздуха в смеси.

Полуторадюймовые трубы и листовая жаропрочная сталь помогут выполнить основные элементы устройства. Для этой цели применяется сварка в среде аргона, но можно также использовать флюс, который защитит шов от воздействия кислорода и быстрой коррозии. В качестве труб для подведения газа и воздуха берем обычные рукава высокого давления. Главное – правильно подобрать их диаметр. Соединение с корпусом осуществляется посредством металлических хомутов.

Чтобы исключить утечку газа, а также снижение давления, потребуются надежные уплотнительные элементы. Их можно сделать из резины, выдерживающий агрессивные химические воздействия.

Назначение частей горна

Теперь вернемся к списку в начале и посмотрим, что в горне для чего. А тогда уже возьмемся за изготовление горна по образцам, рассмотренным далее или самостоятельно, исходя из имеющихся в наличии материалов и возможностей.

В промышленности на футеровку стола идет преимущественно кварцевый огнеупорный кирпич, он при интенсивной рабочей нагрузке служит десятилетия. Самодельный горн обычно футеруют печным шамотным кирпичом, более дешевым и доступным. При нерегулярном пользовании его тоже хватит на годы.

Топливник с колосниковой решеткой, воздушной камерой с дренажом и подающим патрубком с вентилем образуют сердце горна – фурму. В промышленных образцах применяют сменные фурмы под разные способы нагрева и нагреваемые заготовки. Любителю или мастеру-индивидуалу чаще всего достаточно одной наглухо вмонтированной в стол с цельной перфорированной круглыми отверстиями колосниковой решеткой.

Воздушный дренаж необходим, чтобы точно и оперативно, не отрывая взгляда от заготовки, регулировать дутье. Недогретую деталь проковать не удастся и закалку она не примет; перегретая и пересушенная пойдет рваться под молотом, а в закалочной ванне ее поведет как минимум, а то и треснет. И уж во всяком случае окажется недопустимо хрупкой. Как по виду раскаленной заготовки определить ее готовность для ковки или закалки – разговор особый. Но опытные кузнецы знают, что перепустить лишний воздух в атмосферу нужно успеть за секунды.

Назначение камеры, или шатра, горна совместно с его зонтом и дымоходом – удалить дымовые газы из рабочей зоны. Их при подготовке угольной массы (см. ниже) выделяется предостаточно, и ни один для здоровья не полезен. Тяга в дымоходе нужна хорошая, т.к. переднее (рабочее) окно шатра и проемы для длинномера (трубы, металлопрофили) открыты постоянно.

Что касается закалочной ванны и газовоздушной камеры, то они могут быть, а могут и не быть, это уж по вашему усмотрению. Закалочная ванна обязательно нужна, если вы собираетесь ковать т. наз. дамаск, изделия из булатной стали. Им нужна термоударная закалка, т.е. из горна – мгновенно в ванну.

Газовоздушная камера в промышленности используется:

• Для дополнительной сушки и подогрева воздуха.
• Для очистки дутьевого воздуха от примесей и конденсата.
• Для введения в воздух газообразных легирующих присадок.

В домашних условиях супер-супер спецспавы не получают; проблема конденсата на производстве возникает при дутье от общей сети сжатого воздуха. В маломощном горне воздух достаточно нагревается, проходя через отверстия колосника фурмы, а очистить бытовой газ от серы можно, пропуская его сквозь слой нафталина, как сказано выше. В общем, делайте газовоздушник, не делайте, дело ваше.

Наконец, горнило. Это жаростойкий колпак, расширяющий зону предельно высокой температуры. Его ставят, если в горне плавят в тигле цветные или драгоценные металлы и сплавы (температура плавления золота 1060 градусов, серебра 960, меди 1080, латуни и бронзы 900), цементируют детали в муфеле и т.п. Искать дорогое готовое горнило нет смысла, в домашней кузне его вполне заменит десяток шамотных кирпичей, выкладываемых на сухую по детали. В такой комплектации самодельный горн заменит и дорогостоящую муфельную печь.

Изготовление ручки и форсунки

Ручки для горелки

Возьмите латунную трубку и приделайте к ней ручку. Если у вас есть ручка от старой горелки, можно использовать ее – это будет гораздо удобнее. Если таковой нет, можно взять деревянный брусок. Чтобы рукоять удобно лежала в руке, ее можно обработать. В нем нужно просверлить отверстие под латунную трубку. Их диаметр должен совпадать. После чего трубка засовывается в брус и закрепляется там при помощи силикона или эпоксидной смолы.

Если форсунка сделана правильно, то пламя ровное

Следующий этап – изготовление форсунки. Это трудоемкий и долгий процесс. К нему нужно подходить с большей ответственностью. Желательный размер отверстия форсунки составляет 0,1 мм. Понятно, что самостоятельно без специального оборудования достичь такого размера будет очень трудно, поэтому нужно просверлить отверстие немного шире, и подогнать края до нужного размера. Все нужно делать аккуратно, чтобы отверстие было ровное и не направляло пламя в разные стороны. Сделав отверстие, зафиксируйте заготовку в тисках. Затем аккуратно молотком наносите удары по будущей форсунке. Делать это нужно вертикально, с «оттяжкой» к центру заготовки. Постепенно деталь нужно прокручивать, обеспечивая идеальное отверстие без уклона.

Выполнив чеканку детали, головку форсунки нужно зашкурить ее наждачной бумаги с мелкой зернистостью. На заднюю часть детали следует нанести резьбу, чтобы соединить ее с трубкой. Более простой метод соединения – пайка форсунки к трубе. Но следует отметить, что в таком случае ремонт каких-либо деталей выполнить будет очень сложно.

В принципе это всё, теперь вы можете подсоединить к трубке баллон с газом, поджечь его и агрегат готов к работе. Но, теперь возникают некие трудности, которые препятствуют нормальной работе и приносят неудобства. Получается, что регулировать газовый поток можно только открывая и закрывая кран на газовом баллоне. В таком случае добиться требуемой силы пламени будет очень тяжело. Что же делать?

Шаг 6: Каолиновая вата и огнеупорная плита

Основные материалы для теплоизоляции горна – каолиновая вата (керамическое одеяло) и огнеупорная (керамоволокнистая) плита. Вата продается разной толщины, я рекомендую использовать 2,5 см вату, с ней проще работать, чем с более толстой ватой. В этом горне я уложил два слоя каолиновой ваты 2,5 см толщины.

Огнеупорная плита, также толщиной 2,5 см, используется для задней и передней стенок горна.

Предупреждение: при работе с этими огнеупорными волокнистыми материалами обязательно используйте хороший респиратор и обязательно пропылесосьте рабочее место по завершении работы с ними, они не должны оказаться в ваших легких.

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.

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.

Горн с самодельной газовой горелкой

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, уплотнительные кольца и т.д.

Пара слов о самой подаче воздуха

Конечно, в эту трубу что-то должно загонять вкуснейший кислород, который раскалит угли в камере до адских температур. Можно использовать кузнечные меха. Такие, что использовали наши предки в кузницах. Но это не самый лучший вариант, нужна хотя бы пара мехов, чтобы получить необходимую температуру, и было бы неплохо иметь помощника, который будет без устали нажимать на меха. Намного продуктивнее использовать электрические воздуходувки. Например, турбина для надувки матрасов. Я использовал старый советский пылесос. У него даже можно перекрутить шланг с вдува на выдув, но он сломался. Пришлось скотчем прикрепить пакет с той стороны, откуда воздух выдувается.

Открытые горны

Открытый кузнечный газовый горн представляет собой вертикальные стойки с двух сторон от металлической ёмкости, которая устанавливается на пожароустойчивом основании. Роль основания могут выполнять:

• бетонированный пол (площадка);
• несколько огнеупорных уложенных в ряд кирпичей и т. п.

На стойки устанавливается газовая горелка, направленная соплом вниз. В большинстве случаев горны устанавливаются на металлическую подставку, у которой в нижней части имеется поддон для размещения подлежащих обработке заготовок.

Прямые стационарные горелки на 1/2″ и 3/4″

Эта горелка, кроме того, что предназначена для стационарного применения, не может работать отдельно от печи. При работе отдельно возможно погасание пламени (сдувание его при давлении больше некоторой величины и проскакивание пламени внутрь до самой форсунки при давлении меньше некоторой величины). Это объясняется тем, что в ней не применяется рассекатель пламени, который даёт стабильность работы. Вместо него стоит небольшой раструб, но можно и без него, с прямой трубой. Только обязательно вставить трубу или раструб во входную горловину печи. Это даёт большую стабильность горения.

Входная горловина печи должна по диаметру быть больше диаметра трубы горелки в 1,2- 2 раза.

Если диаметры всё же равны, тогда обрез раструба должен не доходить до обреза горловины печи прибл. 1 см. Но в любом случае следует сначала опытным путём определить положение горелки, в котором достигается самое стабильное горение факела, а только потом думать о креплении. Все детали горелки сделаны из стандартных комплектующих, поэтому она обойдётся вам не дорого. У меня трубы нержа, вы можете применить обычные водопроводные. Переходы чугун. Заглушки стандартные из сантех магазина. Регулировка подачи воздуха решена мной таким образом. Просто поверните заглушку, которая выполняет роль заслонки.

Следует заметить, что поджечь горелку легче другим способом, нежели как я делал с ручными. Сначала обогащаем смесь путём поворота заглушки до закрытия сквозных отверстий. Потом поджигаем. Затем уже можно приоткрывать отверстия. Это хорошо видно на видеоролике. Впоследствии заглушку можно убрать вообще. Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,5 мм. Приблизительная тепловая мощность при давлении газа 2 кГ/см2- 5 кВт.

Эта горелка на 3/4″ является аналогом предыдущей. Разница в размере и, соответственно, в мощности. Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,8 мм. Приблизительная мощность при давлении газа 2 кГ/см2- 9 кВт. Во всех горелках мощность зависит от количества газа, выходящего из форсунки, а это в свою очередь зависит от диаметра форсунки и давления газа. От геометрии самой горелки зависит только эффективность сжигания этого газа. Я передумал сверлить заглушку большой горелки. Хочу впоследствии сопрягать её с воздуходувкой

Следует обратить внимание, что герметизация соединений нужна при подаче газа к форсунке. Остальные соединения можно не уплотнять

На обеих прямых горелках изготовление форсунки несколько отличается от предыдущих. Заглушенная с одного конца трубочка вставляется поперёк большой трубы и прихватывается. И только потом на станке сверлится отверстие. Этим достигается соосность отверстия форсунки и трубы. На видео видно, как нужно поджигать горелку, предварительно обогатив смесь закрытием заслонки.

Конструкция и предназначение устройства

Первый кузнечный горн своими руками был изобретен еще древними халибами. В наше время существует несколько вариантов конструкций этого устройства. При их классификации ориентируются на такие факторы горнов:

1. Топливо, которое используется для розжига (уголь, газ, кокс, мазут).
2. Конструкция горна.
3. Размеры устройства.
4. Цель, с которой предполагается его использование (нагрев под ковку, термообработка заготовки).

В качестве топлива может использоваться мазут, газ или уголь. Как правило, чаще всего применяется уголь. Этот вариант топлива отличается безопасностью и невысокой стоимостью. Что касается мазута или кокса, эти виды топлива относятся к дорогостоящим, а также загрязняющим окружающую среду.

Открытая

Металлическая конструкция, устанавливаемая на огнеупорном фундаменте. В его роли может выступать бетонная площадка или огнеупорные кирпичи. Для такой конструкции создают специальный поддон, в котором располагают детали для последующего нагрева. С боковых сторон размещают вертикальные стойки, на которые крепится горелка для газового горна.

При такой конструкции дым во время работы вытягиваестя естественным путем, соответственно, не требуется создание вытяжки. Но при этом газовый горн размещают либо в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе.

Преимуществом такой конструкции горна является возможность разогрева разных деталей на поддоне, причем их размеры ограничены только боковыми стойками.