Kuźnia własnymi rękami - metoda i etapy wykonania

Kucie ręczne zyskuje na popularności zarówno w celu zaspokojenia własnych potrzeb, jak i produkcji wyrobów na zamówienie. Ogrzewanie metalu w celu zwiększenia jego właściwości plastycznych musi być wykonane w specjalnych urządzeniach grzewczych. Najprostszym z nich jest palenisko kuźnicze. Głównym celem pieca jest zapewnienie stałego wzrostu temperatury metalu do temperatury kucia, czyli co najmniej do 1200 ° C. Czy i jak można zrobić domowy piec kuźniczy? Dzisiaj się o tym przekonamy.

Treść artykułu:

• 1 Rodzaje pieców kuźniczych
• 2 Budowa kuźni
• 3 Etapy wykonania paleniska domowego
• 4 Kuźnia typu zamkniętego
  • 4.1 Wykonanie ramy podstawowej
  • 4.2 Wykonanie paleniska i dachu
• 5 Wniosek

Różnorodność młotów kuźniczych

Może być wykonany według następujących kryteriów:

1. W zależności od rodzaju stosowanego paliwa. Rozróżnia się pomiędzy gazem a paliwami stałymi (węgiel) lub płynnymi (ropa naftowa).
2. W zależności od konstrukcji paleniska dzielą się na otwarte i zamknięte.
3. W zależności od wielkości paleniska (powierzchni użytkowej) - małe, średnie i duże.

Paleniska na paliwo stałe, do których musi być używany węgiel koksujący, są żywym rozwiązaniem dla wideo, ale rozwiązaniem przestarzałym. Będzie to wymagało nie tylko ciągłych dostaw węgla drzewnego, ale także akceptacji wad technologicznych, do których należą:

• nierównomierne ogrzewanie;
• niezdolność do kontrolowania procesu;
• Zwiększona zawartość siarki, która sprawia, że proces kucia jest bardziej kruchy;
• zwiększone zużycie paliwa (do 120-150% masy);
• niska sprawność urządzenia, której towarzyszy silne wypalenie.

Takie konstrukcje, w warunkach jednostkowej produkcji, mogą być stosowane w warunkach domowych, zwłaszcza jeśli są to mini leje kowalskie, pracujące na tanim oleju opałowym.

Projekt pieca kuźniczego

Bardziej efektywne jest wykonywanie zamkniętych pieców kuźniczych, aby stworzyć korzystne warunki pracy dla kowala. Są one nieco bardziej skomplikowane w budowie, ale są bardziej wydajne i zapewniają równomierne nagrzewanie obrabianych przedmiotów, szczególnie o przekroju okrągłym lub prostokątnym. Kuźnie otwarte są rzadziej stosowane w odkuwkach artystycznych.

Kuźnia zamknięta składa się z następujących elementów:

• stalowa rama nośna z nogami;
• pasza;
• wkładka;
• brama przesuwna;
• wentylator;
• rury do odciągu oparów.

Jeśli podczas procesu kucia konieczne jest tylko nieznaczne podgrzanie metalu, w klapie wykonuje się otwory technologiczne. Są one wyposażone w oczka zamykające, które są niezbędne do zmniejszenia strat paliwa i przyspieszenia procesu ogrzewania.

Przy zakładaniu warsztatu można ekonomicznie zainstalować prosty rekuperator - urządzenie, które podnosi temperaturę spalin. Rekuperatory mają wysoką sprawność, a wytworzone ciepło może być wykorzystane w piecu do dalszej obróbki kutego żelaza - spawanie kowalskie, śrutowanie itp.

Etapy tworzenia domowej kuźni

Jak zrobić kuźnię i od czego zacząć? Aby wykonać kuźnię zamkniętą należy najpierw określić wymiary paleniska. Są one określane na podstawie żądanej wydajności i zależą od zużycia paliwa i szybkości pracy paleniska. Dla wersji gazowej optymalna prędkość podawania paliwa wynosi 1-1,5 m/s: w tym przypadku procesy wymiany ciepła w przestrzeni zamkniętej będą przebiegać wystarczająco sprawnie.

Palnik kuźniczy zamknięty

Szczelność kuźni jest związana z wydajnością N kuźni prostą zależnością:

N = H× F,

gdzie F jest powierzchnią paleniska.

Biorąc pod uwagę powierzchnię pod kuźnię oraz oczekiwaną wydajność kucia (np. kg wyrobów), można ustalić minimalną wytrzymałość dołu (nie powinna być mniejsza niż 100-150 kg/m2/h, w przeciwnym razie rozmieszczenie nawet mini wersji systemu grzewczego jest nieopłacalne).

Aby wykonać piec własnymi rękami, będziesz potrzebował następujących materiałów:

1. blacha gruba stal żaroodporna;
2. Cegła ogniotrwała (szamotowa lub dynasowa);
3. Profile stalowe walcowane (kątowniki, ceowniki) na szkielet komory pożarowej oraz do wykonania klapy i wsporników;
4. kominy stalowe do odprowadzania gazów powstałych w procesie ogrzewania produktu;
5. okładziny ogniotrwałe do wypełnienia szczelin;
6. Blacha lub szeroka taśma stalowa na okładzinę zewnętrzną.

Konstrukcja otwartego paleniska jest znacznie prostsza, wymaga jedynie zainstalowania systemu rusztów i wtłoczenia powietrza w celu zintensyfikowania procesu ogrzewania. Do odprowadzenia spalin wystarczy zwykły ekran wentylatora wykonany ze stali żaroodpornej.

Do budowy sensowne jest użycie standardowych komponentów. W tym miejscu warto wspomnieć o wentylatorze do paleniska, który może przyjąć jednostki stosowane do kotłów dwuobiegowych o dużej mocy. Odpowiednie są również rury wentylacyjne i kominy stalowe stosowane do odprowadzania spalin o temperaturze 300-400 °C. Kominek można wykonać we własnym zakresie, wykorzystując palniki z większych kotłów dwuobiegowych.

Wykonanie ramy

Kuźnia jest urządzeniem stałym i jej lokalizacja musi być wcześniej ustalona. Nie każda część warsztatu może być wykorzystana jako kuźnia żelaza w domu. Kuźnia musi jednak przylegać do ściany, najlepiej takiej, która nie ma dostępu do sąsiednich budynków, bo wtedy trudniej jest wygospodarować kominy i zamontować wentylator do pieca.

Ze względów bezpieczeństwa pożarowego konstrukcja musi być oddalona od ściany pełnej o co najmniej 1 m i wykluczone jest stosowanie materiałów o obniżonej odporności ogniowej (w tym płyt gipsowo-kartonowych typu GKLO).

Podczas wykonywania ramy nośnej należy korzystać z gotowych rysunków, które można kupić lub pobrać. Wymiary paleniska należy dostosować do własnych możliwości. Dobrze jest, jeśli rysunkom towarzyszą zdjęcia lub filmy przedstawiające pracujące palenisko.

Nogi i rama są spawane, przy użyciu stali niskostopowej. Ma wystarczającą wytrzymałość, łatwe i niezawodne spawanie i jest odporny na korozję wysokotemperaturową. Odstępy między komórkami lamelowymi w ramie nośnej są uzależnione od wielkości materiału ogniotrwałego. W gotowej ramie znajdują się otwory do późniejszego zamocowania zewnętrznych elementów okładzinowych.

Wykonanie paleniska i dachu

Przy wyborze materiałów ogniotrwałych do górnej części bierze się pod uwagę trwałość, rodzaj ogrzewanych produktów oraz intensywność użytkowania paleniska. Szamot i dynamo są najczęściej używane.

Glina ogniotrwała jest produkowana zgodnie z wymaganiami. Kup niecertyfikowanych produktów jest bardzo niebezpieczne, ponieważ kolor jest czasami trudno odróżnić cegły szamotowe od zwykłych, które topi się w 1200 ^{° C}. Cegła ogniotrwała, która nadaje się do murowania, powinna mieć kremowy kolor i niską porowatość. W tym przypadku powinna ona ważyć co najmniej 5 kg. W Internecie jest wiele filmów demonstracyjnych, które można wykorzystać do rozróżnienia produktów wysokiej jakości. Do budowy paleniska nadają się gatunki SPD, SHA i SHB.

Dinas jest materiałem ogniotrwałym o wysokich właściwościach ogniotrwałych: do 18000°C, ale jest znacznie droższy. Materiał ten jest jaśniejszy w kolorze niż szamot, ponieważ ma wyższy procent krzemionki. Dobrze znosi intensywne zmiany temperatury i dlatego płyty z cegły kamionkowej są trwalsze.

Przy murowaniu warto pamiętać, że zaprawa murarska musi zawierać glinę ogniotrwałą i zmieloną glinę ogniotrwałą/dyspersję, w proporcji 60/40. Kanały wentylacyjne i kominy są wykończone na obwodzie stalowymi listwami lub narożnikami.

Wykonanie tłumika i wykładziny odbywa się według tej samej techniki, którą przeanalizowaliśmy powyżej. Do wykonania okładziny należy użyć pasów lub arkuszy z żebrami wzmacniającymi: zmniejszy to przenikanie ciepła do otaczającej przestrzeni i pomoże zwiększyć wydajność grzewczą.

Po zakończeniu prac konstrukcję należy dokładnie wysuszyć, a następnie przetestować wentylator paleniskowy i wykonać ruch próbny. Czas trwania produktów w gotowym palenisku można porównać z wartościami podanymi w poniższej tabeli:

Wniosek

Piec można ustawić własnymi rękami tylko po przygotowaniu miejsca pracy i zapoznaniu się z wymogami bezpieczeństwa dla takich urządzeń. Przed rozpoczęciem pracy należy wybrać potrzebny materiał i narzędzia. Należy przy tym pamiętać o odporności cieplnej materiałów oraz o wymogach bezpieczeństwa podczas budowy. W ten sposób można pewnie i wydajnie pracować nawet w swoim domowym warsztacie.