Вход в систему Поиск по сайтуОтправить сообщение по электронной почте

Технології, секрети, рецепти

 
   


Сурми, що використовуються для нагрівання металів.

Подразделы материала "Сурми, що використовуються для нагрівання металів.":
В контексте

Сталь кують в нагрітому стані; тільки розігрітий метал стає пластичним і легко піддається деформації. Існує певний інтервал температур початку та кінця кування для кожного сорту сталі.

У середньому цей інтервал складає 1100-1300 ° С для початку кування і 800-900 ° С для кінця кування. Чим більше в сталі вуглецю, тим нижче температура початку кування.

Для нагрівання металу можна користуватися різними нагрівальними приладами. Найдавнішим і найпростішим із них є ковальський горн. Сурми поділяються на переносні та стаціонарні, відкритого та закритого типу - в залежності від конструкції.

Найпростіші горни.

Для ручного кування найбільш прийнятні сурми відкритого типу, що дозволяють нагрівати і короткі і довгі поковки в будь-якій їх частині (в тому числі і середньої). Вони прості в обслуговуванні і зручні в роботі, швидко нагріваються. Для розпалювання холодного горна горнові гніздо очищають від золи та шлаку, продувають фурму, насипають невеликий шар вугілля, залишаючи отвори фурми вільними, потім запалюють деревну стружку або ганчірки змочені гасом, зверху засипають другий шар вугілля і дають слабке дуття. Коли вугілля розгориться, додають ще вугілля і поступово збільшують дуття. У горні, завдяки спіканню вугілля, утворюється тверда кірка, під якою розвивається висока температура. Заготівлю або її кінець заривають у гарячі вугілля і засипають свіжим вугіллям. Спечений звід з твердої кірки повинен бути завжди цілим; для цього необхідно час від часу підгрібати свіжий вугілля від країв до центру Горнового гнізда і злегка кропити його водою. Якщо під кіркою порожнину стає занадто великий, кірку ламають, підгортають свіжий вугілля, і незабаром утворюється новий звід. Заготівлю періодично повертають, а також регулюють подачу повітря, підтримуючи злегка закіптюжений і нейтральне полум'я. При високому дуття (надлишок повітря) полум'я стає гострим, що викликає місцевий перегрів і оплавлення кромок металу, і до того ж кисень надлишкового повітря входить у з'єднання з металом і утворює оксиди заліза, тобто окалину.

Окалина шкідлива, оскільки вона призводить до втрат металу (чад); крім того, знижується якість заготовки і ускладнюється подальша її обробка різанням. Заготівлю нагрівати треба можливо швидше, тому що чим довше поковка знаходиться у горні, тим більше можливий її перегрів, тобто надмірний ріст зерен, який погіршує механічні властивості заготовки. Більш тривалий нагрівання заготовки може призвести до пережогу, тобто оплавлення кордонів зерен і втрати зв'язку між ними. Така заготівля розбивається при ударі на частини.

На рис. 1 показані дуже прості конструкції горна.

Простейшіе горна для нагріву металів при ковке
Рис. 1. Найпростіші сурми: 1, 6 - цегла, 2 - заготовка; 3 - вугілля; 4 - решітка колосникові; 5 - патрубок; 7 - паяльна лампа

Горн можна зробити прямо на землі, використовуючи паяльну лампу, пилосос або ручний вентилятор. Пристрій такого горна: поставити три цеглини на торець, на них кладеться колосникові грати, а на неї встановлюється грубка з чотирьох цегли, в яку засипається вугілля. Паяльна лампа з патрубком розташовується знизу. Горн розпалюють і можна нагрівати заготовку.

Існує ще більш проста конструкція горна. Спочатку треба викопати невелику ямку і в неї поставити паяльну лампу. Поруч складають грубку з вогнетривкої цегли. У щілину між цеглинами закладають дрібні заготовки. Встановивши вентилятор з ручним приводом у ямці, а колосникові грати виставивши на рівні землі, можна прогрівати метал і кувати невеликі вироби.

Переносні горни.

Легкий переносний горн з використанням побутового пилососа зображений на рис. 2.

Переносной горн для нагріву металу при ковке
Рис. 2. Переносний горн і фурма (угорі): 1 - постамент; 2 - фурма; 3 - зольник; 4 - шланг, 5 - пилосос; 6 - колосникові грати; 7 - корпус фурми; 8 - патрубок; 9 - донна кришка; 10 - замикає планка

З куточків зварений постамент горна, стіл горна викладений вогнетривкою цеглою. На верхні горизонтальні куточки кладеться фурма. На висоті 15 см від основи до зольника приварюється патрубок з внутрішнім діаметром 30 мм, в який вставляється кінець шланга пилососа. Необхідно мати на увазі, що шланг повинен бути вставлений у верхнє гніздо пилососа, що працює на викид повітря з пилососа, а нижню чашку пилососа (під пилозбірником) знімають і в такому вигляді пилосос встановлюють на підставку.

У сільських кузнях соплом часто служить стара чавунна втулка для коліс. Для довговічності такого горна краю фурми рекомендується замазати глиною з піском.

Взагалі, переносний горн - це суцільнометалева або збірно-розбірна конструкція, пристосована для нагрівання заготовки невеликого розміру в умовах будівельних майданчиків, в альптаборі, за містом. Переносний горн складається з цельносваренной металевої рами, на верху якої кріпиться стіл з вогнищем і вентилятором для нагнітання повітря. Вентилятор приводиться в рух за допомогою ножної педалі через кривошипний механізм, маховик і пасову передачу.

Амеріканскіе переносні горни для нагрівання металів при ковке

Рис. 3. Американські переносні горни: I - з ручним приводом вентилятора: 1 - рукоятка; II - з електричним приводом: 2 - електричний привід, 3 - парасолька, що переміщається по вертикалі.

На рис. 3 показані американські переносні горни. Закритий горн має ручний привід на вентилятор через мультиплікатор, що значно підвищує частоту обертання крильчатки. Конструкція горна має невелику ковадло і лещата. Ручка має подвійне призначення. Цей горн з електричним приводом.

Стаціонарні ковальські горна.

Для розміщення вогнища і розігріваються заготовок необхідний постамент або його ще називають стіл-лежанка. Це основа стаціонарного горна. Постамент зазвичай встановлюють в середині задньої стіни кузні, і його висота залежить від зростання коваля. Для зручності перенесення заготовки з горна на ковадло і назад висота постаменту повинні бути приблизно 700-800 мм, а площа горизонтальної поверхні столу зазвичай дорівнює 1x1, 5 або 1,5 x2 м.

Постамент горна повинен бути литим, звареним або викладатися з цегли, пиляного каменя або залізобетону у вигляді ящика, стінки якого складені з колод, дощок, цегли або каменю, а нутро заповнюється битим дрібним каменем, піском, глиною або горілої землею. Горизонтальна верхня частина столу повинна бути викладена чавунними плитами або вогнетривкою цеглою. Горновий гніздо (осередок) може розташовуватися як в центрі, так і у задній або бічній стінки горна. Осередок зазвичай викладають вогнетривкою цеглою й обмазують вогнетривкої глиною, тому що горн - це місце де розвивається найбільш висока температура. Розміри вогнища в плані визначаються розмірами нагріваються заготовок. Центральний осередок може мати у плані круглу або квадратну форму розміром 200x200 або 400x400 мм і глибиною 100-150 мм.

Фурма горна зі змінними колосниковим решеткамі
Рис. 4. Фурма зі змінними колосникові решітки: 1 - корпус фурми; 2 - заслінка; 3 - патрубок; 4 - донна кришка; 5 - вантаж; 6 - колосникові грати; 7 - заслінка (загальний вигляд); 8 - вугілля ; 9 - види колосникових решіток

Через фурму подається повітря. Розглянемо конструктивний варіант фурми нижнього дуття (рис. 4).

Повітря від вентилятора підводиться через патрубок і потрапляє в корпус фурми, а через чавунну колосникові грати в осередок горіння. За допомогою заслінки регулюється кількість повітря, що подається в каналі підвідного патрубка. Пробка кришка відкривається для очищення корпусу фурми від золи та інших відходів горіння. У вихідному положенні кришка притиснута до днища корпусу вантажем. Слід застосовувати колосникові решітки різної конфігурації. Різноманітна форма отворів необхідна для створення полум'я різного виду. Рівномірно розташовані круглі отвори формують смолоскипна, а щілинні - вузьке і подовжене полум'я. Фурму слід розташовувати горизонтально зліва або ззаду слід оберігати стінку горна від прогоряння. Щоб не вигорала фурма, її слід охолоджувати зсередини проточною холодною водою. Внутрішній діаметр фурми найчастіше становить 25-30 мм.

Для збору та відведення диму і газу над стаціонарним гірському встановлюється парасольку, який може бути цегляним, залізним. Розмір нижнього вхідного отвору парасольки залежить від розміру столу горна. Для нормального уловлювання відходів горіння парасольку встановлюється на висоті 400-600 мм. Точніше висота визначається на місці в залежності від сили дуття, висоти і розмірів витяжної труби та ін Іноді парасолі оснащуються опускаються крилами. Металевий парасолю може досить швидко прогоріти, а процес ремонту досить складний і трудомісткий. Більш довговічний і надійний цегельний парасолю, але він виходить занадто важким і потрібна особлива жорстко забита конструкція його кріплення. Навіть буває необхідно зміцнити кути стійками (підпорами).

Стаціонарний горн закритого типу для нагрівання металу при куванні (вид спереду)

Стаціонарний горн закритого типу для нагрівання металу при куванні (вид збоку)

Рис. 5. Стаціонарний горн відкритого типу: 1 - внутрішня труба; 2 - зовнішня труба; 3 - парасольку, 4 - вугілля; 5 - колосникові грати; 6 - горновий чаша; 7 - фурма; 8 - кришка; 9 - підставка ; 10 - труба підведення повітря; 11 - воздухозаслонка

У деяких кузнях встановлюються сурми з двома вогнищами і тоді для більш якісної витяжки необхідно робити дві витяжки або загальний парасольку розділити перегородкою. У таких горнах передбачають, крім того, індивідуальне регулювання подачі повітря.

Конструкція відкритого стаціонарного горна показана на рис. 5.

Він більш досконалий. На зварний металевий каркас (підставці) кріпляться горновий чаша, колосникові грати, а також фурма. Струмінь повітря подається у вогнище горна по трубі і регулюється воздухозаслонкой. На чавунну колосникові грати накладається вугілля, а дим і кіптява видаляються через парасольку і дві труби. При проходженні диму через зовнішню трубу внутрішня труба нагрівається, і це покращує тягу. На дні зольника накопичується зола і шлак, які видаляються через отвір при відкритті кришки.

Відкриті сурми при ковальських роботах широко застосовуються, хоча їх коефіцієнт корисної дії дуже низький і становить лише 2-5%. Відомо, що для нагрівання 1 кг металу до кувальної температури потрібно 1 кг кам'яного вугілля. До того ж в результаті безпосереднього зіткнення металу з кам'яним вугіллям відбувається насичення поверхні нагрівається металу сіркою, що погіршує механічні властивості кованих виробів. Тому майстри починають закладати заготівлі в горн, коли вугілля добре розгориться і сірка вигорить. Щоб збільшити коефіцієнт корисної дії відкритого горна ковалі влаштовують над вогнищем куполоподібну шапку з запеченою вугілля, в яку закладають заготовку. Під такий захисної кіркою заготівля нагрівається швидше і менше окислюється.

Великі заготовки краще нагрівати в шахтних горнах. Шахтний горн встановлюється в середині кузні. Висота горна 0,6 м, площа столу 1 м2, глибина шахти 0,5 м з розтином у підстави 300x300 мм, а вгорі 150х 150 мм. Підводка повітря знаходиться на відстані 400 мм від верху горна. Дно шахти представляє з себе чавунну заслінку, яку можна висувати для очищення горна від золи та шлаку. Засунувши заслінку на місце на неї насипають тонкий шар золи для запобігання його від нагрівання.

Стаціонарний горн закритого типу для нагрівання металу при ковке
Рис. 6. Стаціонарний горн закритого типу: 1 - парасолька, 2 - камера, 3 - топковий люк, 4 - оглядове вікно; 5 - труба; 6 - металева коробка; 7 - підставка; 8 - колосникові грати; 9 - цегляна кладка; 10 - трубка; 11 - робоче вікно; 12 - димохід

Стаціонарний горн закритого типу показаний на рис. 6.

Камера горна викладена вогнетривкою цеглою, встановлена на металевій підставці. Через топковий люк засипається вугілля на колосникові чавунні грати. Для шурування палива в топковому люку є оглядове вікно. Повітря від вентилятора по трубі подається в металеву коробку і далі через отвори в колосникових гратах потрапляє в горновий вогнище. Через димохід і парасолю йдуть продукти згоряння. Не повністю згорів чадний газ спалюється внаслідок додаткової подачі повітря через трубу. Через робоче вікно проводиться завантаження і вивантаження заготовок.

Стаціонарний горн шахтного типу з камери нагріву і камери згоряння, облицьованих зсередини цеглою. Повітря подається в камеру нагрівання по патрубку, через конічне сопло з двома отворами. Горн працює на рідкому паливі - мазуті, що подається зверху через лійку. Мазут стікає по сопла до отвору, струменем повітря підхоплюється, розпорошується і згоряє. Підпалюють рідкий мазут в суміші з повітрям через спеціальне вікно, ввівши в нього запал (палаючий факел). Збільшуючи подачу повітря і палива, досягають потрібного режиму горіння.

Паливо для ковальського горна.

Паливо для нагріву заготовок використовують в кількох видах: тверде - дрова, деревне вугілля, кокс і вугілля, рідке - нафта та її похідні (гас, уайт-спирт, бензин), газоподібний - природний газ.

Просмотров: 77866 · Комментарии · Версия для печати

Другие материалы:

Внимание! © X51.project 2007-2018гг.
Дозволяється копіювання та інше використання матеріалів сайту при умові встановлення гіперпосилання, не забороненої до індексації пошуковими системами, на матеріал або головну сторінку сайту Технології, секрети, рецепти.
 
Вверх | Технології, секрети, рецепти | Администрирование | Контакты | Поиск | Карта раздела
Захист деревини | Дугове зварювання та різання металів | Столярні роботи | Арматура. Арматурні роботи.