Широкое развитие кузнечного дела

Горновая чаша с чугунной решеткой, а также фурма с крышкой крепятся на сварной металлической подставке. Воздух от вентилятора подается в очаг горна по трубе и регулируется заслонкой. Уголь закладывается на чугунную решетку, а газы удаляются через зонт и две трубы. При прохождении дыма через наружную трубу внутренняя нагревается, что улучшает тягу. Зола и шлак, которые накапливаются на дне зольника, удаляются при открытии крышки.

Переносные горны — это цельнометаллические сварные или сборные конструкции, применяемые для нагрева заготовок небольшого размера при ремонтных работах на полевых станах, строительных площадках, в альплагерях, т. е. вдалеке от промышленных предприятий.

Переносной горн состоит из металлической рамы, на которой сверху крепится стол с очагом и вентилятором для подачи воздуха. Вентилятор приводится во вращение от ножной педали через кривошип, маховик и ременную передачу. Они имеют небольшой вес и маленькие габариты и поэтому используются для ковки лошадей в полевых условиях, для устройства показательных выступлений кузнецов на различных праздниках и фестивалях.

Однако все открытые горны, о которых шла речь выше, имеют очень низкий коэффициент полезного действия (КПД — отношение количества теплоты, требуемой для нагрева заготовки, к общему количеству теплоты, получаемой в результате сгорания топлива), он составляет 2-5 %.

Установлено, что для нагрева 1 кг металла до ковочной температуры требуется 1 кг
каменного угля. Кроме того, в результате непосредственного соприкосновения металла углем происходит насыщение поверхности нагреваемого металла серой, что ухудшает механические свойства кованых изделий. Поэтому необходимо закладывать заготовки в горн только тогда, когда уголь хорошо разгорится и сера выгорит. Для повышения КПД открытого горна кузнецы, используя способность каменного угля спекаться под действием высокой температуры, обычно устраивают над очагом куполообразную «шапку» из спекшегося угля и внутрь закладывают заготовки. В результате этого заготовки нагреваются быстрее, а окисляются меньше. Кроме того, экономится уголь.

Кроме «шапки» над очагом можно сделать печурку из нескольких кирпичей или согнуть П-образно металлический лист. Можно также согнуть пополам заготовку квадратного сечения (16 х 16 мм), оставив небольшую щель, и установить ее у очага, а все пространство завалить влажным углем. Когда уголь разгорится и шапка спечется, то в щель устройства можно будет вставлять заготовки небольшого диаметра.

Для нагрева крупных заготовок лучше применять шахтные горны. Такой горн высотой 0,6 м и площадью стола 1 м2 устанавливается в центре кузницы. Шахта имеет глубину 0,5 м
с сечением у основания 300 х х 3ОО мм, сверху 150 х 150 мм. Дутье (воздух под давлением) подводится на расстоянии 400 мм от верха горна. Дном шахты служит чугунная заслонка, которая легко выдвигается для очистки горна. После очистки заслонку задвигают и засыпают тонким слоем золы для предохранения ее от нагревания.

Современный стационарный горн закрытого типа имеет камеру , выложенную изнутри огнеупорным кирпичом , установленную на металлической подставке . Уголь засыпается на колосниковую решетку через топочный люк , в котором имеется окно  для «шуровки» топлива. Воздух от вентилятора по трубе подается в металлическую коробку и далее через отверстия в колосниковой решетке попадает в горновой очаг. Продукты горения через дымоход  и зонт  отводятся в атмосферу. Не полностью сгоревший угарный газ СО дожигается вследствие подачи дополнительного воздуха через трубку . Окно  служит для загрузки и выгрузки заготовок.

Горны, работающие на жидком или газообразном топливе, — это нагревательные устройства камерного или шахтного типа, состоящие из камеры нагрева  и топочной камеры. Обе камеры изнутри облицованы огнеупорным материалом. Воздух в камеру поступает по патрубку через коническое сопло  и отверстия  и . Топливо подается сверху через воронку , стекает по соплу  и подхватывается струей воздуха, распыляется и сгорает. Разжигают смесь через специальное окно , в которое вводят горящий факел. По мере разогрева камеры увеличивают подачу воздуха и топлива и устанавливают необходимый режим горения.

Кроме горнов различных конструкций и типов в кузницах применяют электрические и газовые печи. Печи по сравнению с горнами имеют ряд преимуществ: заготовка при нагреве практически не соприкасается с топливом, в результате чего она не насыщается серой и другими вредными элементами и меньше окисляется; сгорание топлива в печах более полное, в связи с чем повышается КПД печей до 10-15 %.

В «полевых» условиях, когда необходимо что-то срочно отковать, можно использовать паяльную лампу. Три кирпича  ставятся на торец, на них кладется колосниковая решетка , а на нее устанавливается печурка  из четырех кирпичей, в которую засыпается уголь. Снизу размещается паяльная лампа  с патрубком . Горн разжигают, и можно нагревать заготовку . Более простая конструкция показана на следующем рисунке. Паяльную лампу  ставят в небольшую ямку, а рядом складывают печурку из огнеупорного кирпича . Небольшие заготовки  закладывают в щель между кирпичами. Можно в ямку установить ручной или электрический вентилятор  и подавать воздух в фурму, установленную в ямке. При работе с такими горнами необходимо следить, чтобы паяльная лампа сильно не разогревалась.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.