ковальські горни
При ручному куванні для нагріву заготовок , Як правило, застосовують ковальські горни, в яких теплота утворюється за рахунок спалювання твердого палива (вугілля, коксу), мазуту або газу. Ковальські горни є найпростішими нагрівальними пристроями. Незважаючи на низький ККД (до 10%) і малу продуктивність, їх широко використовують для нагрівання заготовок при ручному куванні. Сурми мають просту конструкцію, займають мало місця і не вимагають складної апаратури для управління. Крім того, їх легко ремонтувати.
По конструкції розрізняють ковальські горни переносні і стаціонарні, відкритого і закритого типів, а за родом застосовуваного палива - працюють на твердому, газоподібному і рідкому паливі. Сурми закритого типу мають спеціальну камеру, в якій нагрівають заготовки; в горнах відкритого типу така камера відсутня.
переносний горн
Переносний горн - це легке невелике нагрівальний пристрій відкритого типу, що працює на твердому паливі. Його застосовують при виконанні ремонтних робіт і виготовленні одиничних деталей малих розмірів далеко від виробничих будівель, на будівельних майданчиках та ін.
Переносний горн (рис. 4.3) має раму 5, на якій кріпляться осередок горіння і нагрівання 1 і невеликий вентилятор 6, що приводиться в дію від маховика 2 через ремінну передачу 4. Маховик 2 обертають ножною педаллю 3 або рукояткою, або використовують невеликий електродвигун. Осередок горіння виконаний у вигляді чавунної чаші з отворами в дні для проходження повітря з вентилятора.
Мал. 4.3. Переносний ковальський горн: 1 - вогнище, 2 - маховик, 3 - педаль, 4 - ремінна передача, 5 - рама, 6 - вентилятор
Стаціонарний горн
Стаціонарні сурми встановлюють на одній з ділянок ковальського цеху або в окремому приміщенні заводу або майстерні. Вони бувають відкритого і закритого типів.
Стаціонарні сурми відкритого типу виготовляють або повністю з цегли, або з металу і цегли. На рис. 4.4 показаний стаціонарний горн відкритого типу, виготовлений з будівельної цегли. Робоча поверхня 4 вогнища 3 обкладається вогнетривкою шамотною цеглою. У горні є фурми (сопла) 7 для подачі повітря в горновий вогнище, вертикальний канал 5 для видалення з вогнища твердих продуктів згоряння (золи та шлаку), витяжний парасоль 2 і димар 1 для уловлювання і відведення димових газів. для охолодження ковальського інструменту , Виконання деяких операцій термічної обробки і регулювання горіння палива в осередку служить бачок 6 з водою.
Мал. 4.4. Стаціонарний горн відкритого типу з цегли: 1 - димар, 2 - витяжний зонт, 3 - вогнище, 4 - робоча поверхня вогнища, 5 - канал для видалення золи та шлаку, б - бачок з водою, 7 - фурма
Більш сучасними і зручними у виготовленні і ремонті є стаціонарні сурми відкритого типу, виготовлені з металу і цегли (рис. 4.5). Чавунна Горнова чаша 6 з чавунною решіткою 5 і фурма 7 з кришкою 8 кріпляться на звареними металевими підставці 9. Повітря від вентилятора подається через фурму в осередок горна по трубопроводу 10 і регулюється заслінкою 11. Паливо (вугілля) 4 закладають на чавунну решітку; при його згорянні основна частина продуктів горіння видаляється через внутрішню трубу 1. Частина диму вловлюється парасолькою 3 і видаляється через зовнішню трубу 2. При проходженні диму через останню внутрішня труба 1 нагрівається, при цьому тяга в ній збільшується, що покращує видалення газів з горна. Тверді продукти згорання (зола і шлак) накопичуються на дні кришки 8 по мірі необхідності її відкривають і очищають від відходів. Для підвищення продуктивності горна іноді на підставці 9 встановлюють два або три вогнища, а повітря для них подають від одного більш потужного вентилятора. Такий горн називають багатомісним.
Рис 4.5 - Стаціонарний горн відкритого типу з металу і цегли: 1,2 - внутрішня і зовнішня труби, 3 - парасолька, 4 - паливо, 5 - решітка, 6 - чаша, 7 - фурма, 8 - кришка, 9 - підставка, 10 - трубопровід, 11 - заслінка
Паливо для горна
В якості палива для горна доцільно використовувати малосірчистих вугілля марки К або ПЖ (напівжирний). При цьому необхідно враховувати такі особливості нагріву. По-перше, при роботі на кам'яному вугіллі, що містить велику кількість сірки, остання при високій температурі переходить у верхні шари металу, що нагрівається заготовки і знижує його механічні властивості. Щоб уникнути цього заготовку закладають в горн тільки після того, як вогнище розгориться, а що міститься у вугіллі сірка повністю вигорить. По-друге, що подається з вентилятора повітря не весь засвоюється при згорянні палива і викликає інтенсивне окислення металу, що нагрівається (угар в горнах досягає 5 ... 8% за один нагрів). По-третє, заготівля в горні нагрівається нерівномірно, тому її доводиться періодично перевертати і пересувати в осередку, порушуючи усталений процес горіння палива.