Устройство кузнечного горна

Кузнечный горн - устройство обеспечивающего разогрев до ковочной температуры заготовок. Размеры горна зависят от того, какие заготовки надо проковывать. Также они могут быть стационарными и переносными.

Кузнечный горн состоит из

• стол из огнеупорного материала
• горновое гнездо или очаг с колосником
• фурма
• шатер и зонт
• дымоход
• поддув
• топливо

Это основные части конструкции горна, 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.

Стол

Стол предназначен для размещении на нём очага, фурмы и прочих отдельных деталей горна.

Стол изготавливают в зависимости от типа горна. Переносные варианты делают, как правило, из 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)

Горновое гнездо (очаг с колосником)

Это то место, где происходит сгорание топлива и разогрев заготовки.

Очаг и колосниковая решетка

В небольших самостоятельно изготовленных горнах может быть выполнен из консервной банки, газового баллона, выложенных кирпичей и т.п.

Колосник

Колосник — часть печи, которая обеспечивает доступ к топливу дополнительного нагнетаемого воздуха. Эта деталь может быть изготовлена в любом виде: от чугунной или стальной плиты с отверстиями или прорезями, до быть сложенными из огнеупорного кирпича.

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

Колосниковая решетка

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

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

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

Фурма

Подаваемый воздух 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.
В твердотопливных горнах фурма также выполняет сбор остатков сгоревшего топлива.

Горн с зонтом и фурмой под столом

Шатёр и зонт

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.

Шатёр и зонт обычно присутствуют в закрытых или полузакрытых конструкциях стационарных печей.

Дымоход

По сути, это обычная печная труба для вытяжки и удаления дыма. Изготовленный правильно дымоход даёт тягу необходимую для горения.

Поддув

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

Ранее поддув через фурму обеспечивался при помощи кузнечных мехов, нагнетающих кислород в очаг. Сегодня их заменили вентиляторы и компрессоры. Причём в небольших переносных горнах нагнетание воздуха можно обустроить с помощью небольшого вентилятора, но стационарные большие горны потребуют и большего объема кислорода.

Кузнечные мехи для нагнетания воздуха

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 

Топливо

Сегодня многие кузнецы 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, газ обходится дешевле, чем уголь.

Однако многие кузнецы, как и в старину, успешно пользуются твердотопливными типами горнов. Такой способ разогрева сложнее контролировать, т.к. 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.

Возможно использование и дров. Правда они сначала должны прогореть до углей. Что тоже не всегда целесообразно.

Существуют кузнечные горны на жидком топливе. Но они используются довольно редко.