Hogyan készítsünk saját kezűleg gázzal működő kovácskemencét: tanácsok + rajzok otthoni barkácsolók segítségére

A fémek hőkezelésére szolgáló berendezések drága mulatság. Nem minden kezdő mester hajlandó komoly összeget kifizetni a beszerzésükért. Azonban vannak olyan technológiák, amelyek alapján egy gázzal működő kovácskemence különösebb nehézségek és kiadások nélkül összeépíthető saját kezűleg.

Az általunk bemutatott cikkben részletes leírást talál a kovácsmesterség fő attribútumának összeszereléséről. Elmondjuk, hogyan működik a kemence és mik a szerkezeti alkotóelemei. Megmutatjuk, hogyan érik el a kovácsoláshoz és olvasztáshoz szükséges hőmérsékletet.

Az önálló otthoni barkácsolóknak azt ajánljuk, ismerkedjenek meg a kovácsgyakorlatban bevált házi készítésű megoldásokkal. Megtudhatja, milyen anyagokra, kész eszközökre és szerszámokra lesz szükség a kemence elkészítéséhez. Képet kap a bonyolult folyamatról és értékes tanácsokat kap.

Működési elv és a szerkezet sajátosságai

A kovácskemence elengedhetetlen számos, a fém előkészítésére irányuló művelet elvégzéséhez a későbbi megmunkáláshoz. A benne felhevített darabot a tervezett formára alakítják. Segítségével készítik a ma népszerű kovácsolt ékszereket, a mindennapokban használt alkatrészeket, eszközöket, berendezési tárgyakat stb.

A kemencét a hőkezelés minden területén használják. Lehet egészen apró, szó szerint az asztalra helyezhető, és lehet helyhez kötött, hagyományos tégla kályhára emlékeztető. A méretektől függetlenül minden modell azonos elv szerint működik.

Hogyan működik a kovácskemence?

A fémet a későbbi kovácsoláshoz fel kell hevíteni és szó szerint „megpuhítani” 1100–1200 °C hőmérsékleten. Ezt a feltételt a szerkezet sajátos jellemzői teszik lehetővé, amelyek biztosítják az üzemanyag és az oxigén megfelelő arányú bejuttatását az égési zónába.

A gáz- vagy szilárd tüzelésű kovácskemencében jellegzetes kémiai reakció játszódik le: a szénhidrogén feldolgozódik. Az égés során képződő szén (mind a gáz-, mind a szilárd szénhidrogénekből) kifogja és magához vonja a felhevített fémből az oxigént. Ennek eredményeként oxidáló szennyeződésektől mentes acél keletkezik.

A saját kezűleg épített kovácskemence természetesen nem teszi lehetővé damaszkuszi pengék és díszes korlátok finom rácsainak kovácsolását, de egyszerű háztartási tárgyak és eredeti dísztárgyak készítésére tökéletesen alkalmas.

A kovácskemence jellemzői lehetővé teszik a szén redukáló potenciáljának részleges kihasználását. A felhevített nyersdarabból nem ég ki az összes oxigén. A részleges redukciónak köszönhetően a fém nem ég ki teljesen, és nem válik törékennyé, ahogy az az öntöttvasnál történik.

Egy miniatűr házi kovácsműhelyhez nincs szükség különleges anyagokra. Gyakorlatilag minden tulajdonos rendelkezik a szükséges dolgokkal. Biztosan vannak neki téglái, fémhulladékai, acélcsövei, horgonyai, bilincsei.

Egyébként az iparban az öntöttvas termékeket hőkezelés után oxigénnel telítik, hogy megszabaduljanak az említett hibától, vagy legalábbis minimalizálják azt.

A gyártott, vezérlőrendszerrel felszerelt kovácskemencében az égéshez szükséges levegőt úgy fújják be, hogy az kissé hiányos legyen. Egy házi készítésű kemencét nehéz ilyen eszközzel ellátni, hacsak nem szerelnek rá természetesen egy kész, automatikus gázégőt.

A kovácskemence szerkezetétől és működési típusától függetlenül a munkazónájában feldolgozódik a szénhidrogénből kivont szén. Ez magához vonzza az oxidokat, megszabadítva tőlük a fémet.

A levegő, pontosabban a benne lévő oxigén szabályozott adagolásának hiánya miatt a kézzel kovácsolt tárgyak gyakran túlégettek. Ez az első szakaszokban történik. A tapasztalattal azonban jár a mester azon képessége, hogy érezze, mikor kell abbahagyni a melegítést, valamint az a tudás, hogy mit kell tennie a teljes oxigénvesztés elkerülése érdekében.

Felépítés és működési alkatrészek

A kovácsok által a gyakorlatban kipróbált, házi készítésű modellek számtalan változata létezik. Ezeknek csak egy kis részét mutatjuk be. Mielőtt eldöntené, hogy melyik gázkohót érdemes saját kezűleg elkészíteni, ismerkedjen meg a berendezés tipikus jellemzőivel.

Technikai lényegét tekintve minden kovácskemence egy sajátos tűzhely jellegzetes tartozékokkal: tüzelőanyag-térrel, rostéllyal, légkamrával, amelyet az orosz fűtőberendezésekben fúvónak neveznek. A közönséges tűzhellyel ellentétben a légkamrát légbefúvás szabályozására szolgáló levegőszabályozó nyílással és szelepes csatlakozóval szerelik fel.

A rostélyt úgy erősítik meg, hogy ellenálljon a jelentős termomechanikai hatásoknak. A szokásos fémrudakból vagy sarokvas-darabokból készült rács nem felel meg. Megerősített szerkezetre van szükség. Ideális esetben jobb, ha ez egy vastag fémből készült, egyenletesen kifúrt lyukakkal ellátott, a munkapadba beépített panel.

A kovácskemence szerkezetében minden egyes szerkezeti rész meghatározott funkciókat lát el, aminek köszönhetően a fém szennyeződésektől való megszabadítása és a kovácsoláshoz szükséges felmelegítés optimális üzemmódban történik.

A felsorolt alkotóelemek összességét fúvókának nevezik. Az ipari gyártású kemencék felszereltségében több is található belőlük, hogy az adott művelet elvégzéséhez szükséges körülményektől és a felmelegítendő munkadarab méretétől függően cserélhetők legyenek.

A fúvókát leggyakrabban nem zárt burkolatba, hanem az asztalra szerelik. Az asztalnak kellően stabilnak és hőhatásokkal szemben védettnek kell lennie, amihez bélést használnak. Számos kivitelben az asztalba rostély van beépítve, vagy helyette egy fém perforált panel van felszerelve.

Az aktívan használni kívánt állókemence asztalának béléséhez tűzálló kvarc téglát használnak. Az egyszeri munkákhoz készült házilagos megoldásokat samott téglával bélelik. Ezt könnyebb beszerezni, és az ára is alacsonyabb.

A kovácskemence égéskamráját béléssel erősítik meg, amelyet tűzálló vagy samott téglával végeznek, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek.

A füstgázok teljes körű összegyűjtéséhez és elvezetéséhez a perforált panel felett vagy a fúvóka felett sátrat vagy esernyőt helyeznek el. Ezeket egy füstcsatornához csatlakoztatják, amelyet a gázkazán kéményének elve alapján építenek. Ennek tökéletesen kell működnie, mivel a fém hevítésekor felszabaduló gázok rendkívül mérgezőek.

Az alapvető szerkezeti alkotóelemeken kívül további kiegészítő eszközök is vannak. A kovácsok általában a kemence mellé edzőfürdőt helyeznek, hogy a kész terméket azonnal belemerítsék a hűtő és edző közegbe. Ez arra az esetre vonatkozik, ha hősokk-edzésre van szükség.

Saját kovácsműhely berendezésekor nemcsak a fém hevítésére szolgáló berendezések gyártására kell gondolni, hanem a kiegészítő felszerelésekre is: üllő, edzőfürdő, gáz-levegő kamra, kémény és elszívóernyő.

A kézművesek ipari méretekben is használnak gáz-levegő kamrát. Ebben a termékeket a kondenzvíztől szárítják, olyan adalékanyagokat adnak hozzá, amelyek csak gáz halmazállapotban adhatók hozzá. Ugyanott a levegőt is szárítják bizonyos technológiai feltételek eléréséhez.

A rendkívül magas hőmérsékletű terület növeléséhez harangot használnak – egy olyan kupakot, amely az alap felé szélesedik. Főleg színes- és nemesfémekkel végzett munkáknál van rá szükség. A kézműveseknek gyakran nincs szükségük semmilyen kiegészítőre, kivéve egy fürdőt, amelyhez bármilyen megfelelő térfogatú fémtartályt lehet használni.

A kék tüzelőanyag kiválasztása a munkához

Úgy tartják, hogy a kovácskemence működéséhez mind a vezetékes, mind a palackos cseppfolyós gáz megfelel. Ki kell ábrándítanunk: a tisztítatlan természetes változat használata nem célszerű.

A természetes tüzelőanyag elutasításának két nyomós oka van:

• A csőből hozzánk érkező kék tüzelőanyag gáznemű szénhidrogének keveréke. Ezek fűtőérték és oxigénmegtartó képessége eltérő. Emiatt gyakorlatilag lehetetlen az optimális levegőellátásra hangolni.
• A háztartási gázkeverékben mindig van – bár csekély, de az eredményt befolyásoló – szennyeződés. A foszfor és a szilícium jelenlétét akár észre sem lehet venni, a kén azonban bizonyosan használhatatlanná teszi a munka eredményét. Csak az újraolvasztás mentheti meg.

Ezenkívül a háztartási gázt odorizálják – jellegzetes szagot adnak neki, hogy a szivárgás azonnal észlelhető legyen. Ezek az anyagok szintén negatívan hatnak a minőségre.

A kovácskemence működéséhez nem alkalmas a háztartási gáz, mivel olyan szennyeződéseket tartalmaz, amelyek akadályozzák a fémfeldolgozást. A gáznemű tüzelőanyagot az égési zónába való bejuttatás előtt tisztítani kell, vagy ipari monogázzal töltött palackokat kell használni.

Kitűnően megfelelnének az ipari cseppfolyós gázok: a palackokban szállított propán vagy bután. De csak akkor, ha ezek monogázok, egyáltalán nem tartalmaznak kísérő szennyeződéseket.

Ha nem lehetséges tisztított kék tüzelőanyagot vásárolni, a tisztítást saját maga is elvégezheti. A kéntartalmú vegyületektől egy naftalint tartalmazó edény segítségével lehet megszabadulni, amelyen a gázt át kell vezetni az égőbe való bejuttatás előtt.

Egyébként, ha Ön gyári gyártmányú égőt használ, a kohó felépítése sokkal gyorsabban megy. És nem kell aggódnia az eredmény miatt – minden tökéletesen és biztonságosan fog működni. Ráadásul az égőben a levegő és a gáz előre keverhető a munkához szükséges arányban.

A kovácskemence építésének technológiája

Azonnal szögezzük le, hogy a házi készítésű gázkohó, amelynek rajzaival és összeszerelési módszereivel megismertetjük Önt, nem alkalmas ipari célokra. Azonban egyedi ékszerek, érdekes lakberendezési tárgyak, eredeti fémtermékek segítségével nagyon is könnyedén elkészíthetők.

A szilárd tüzelőanyagra tervezett kovácskohó-modellek közül sok adaptálható gázüzemre.

Kezdjük a legegyszerűbb változatokkal, amelyek nem igényelnek hegesztési vagy egyéb építőipari jártasságot a kivitelezőtől.

Egyszerű szerkezet gázégővel

A legegyszerűbb kovácskohó, amellyel szép végeket lehet kialakítani a fémrúdon, amelyből egy csinos kerítést terveznek hegeszteni a nyaralóban, vagy ékszereket kovácsolni, hat samott téglából is elkészíthető.

Ebben a modellben a rostélyt két darab tetszőleges, de nem túl nagy átmérőjű VGP acélcső-végdarabra hegesztik. Ezekre keresztirányban csavarszerűen feltekert profilcső-, szögacél- vagy szalagdarabokat hegesztenek. Ez szükséges a fúvó légáram megfogásához.

A legegyszerűbb kovácskohó-változatot fél óra alatt össze lehet rakni hat téglából, néhány acélcső-végdarabból és acélprofilból.

Samott téglákból rakják ki a „tüzelőteret”, amelynek csak alapja, felső fedése, valamint oldalain két fala van. Ezt a kohót csak a szabadban állítják fel, mivel füstelvezető rendszer nincs. A légbefúvás oldalán egy kis gödröt ásnak a földbe a gázégő vagy forrasztólámpa házának.

Annak érdekében, hogy a kohó működése közben ne történjen robbanás a gázégőből, a tüzelőtér bejárata elé jobb egy azbesztkartonból készült válaszfalat helyezni. Hiszen a nyílt tűztérből kiáramló hő visszatérhet és felmelegítheti a gáztartályt.

A legegyszerűbb kovácsberendezésekben az égéshez szükséges levegőt vagy természetes úton, vagy kovácsfújtatók segítségével biztosítják. Mindkét esetben lehetetlen szabályozni az oxigénellátást.

Általában ebben a készülékben a melegítést szénen vagy kokszon (a kovácsok számára kifejezetten gyártott apró kokszon) végzik. A gázégőt vagy forrasztólámpát csak a folyamat beindítására használják. Ezek meggyújtják és létrehozzák a fúvó légáramot.

Mobil változat libasütőből

Ehhez a modellhez egy már használt libasütő edényre van szükség. A végein lyukakat vágnak a házilag készített vagy vásárolt gázégő bevezetéséhez. A lyukak felett két mélyedést alakítanak ki. Ezt a modellt – az előző típushoz hasonlóan – kizárólag a szabadban lehet használni.

A házi készítésű kovácsolókemence bélését samott homok és samott téglatörmelék keverékével készítik. Ehhez akár kész keveréket is lehet vásárolni. A felvitel után nem kell külön kiégetni. A bélésanyag megkeményedése a készülék használata közben következik be.

A levegőbefúváshoz egy megfelelő típusú és teljesítményű ventilátort szerelnek be, például egy kézi szirénából. Ideálisan megfelel egy fúvógázégő, amelyet egy elhasznált turbó kazánról lehet leszerelni, természetesen ha az még működőképes állapotban van.

A régi öntöttvas edényből készült szerkezet nem teszi lehetővé a 900 °C-nál magasabb hőmérséklet elérését, ami jelentősen szűkíti a felhasználási területet.

Ennek a megoldásnak van egy jelentős hátránya – csak a szabadban lehet vele dolgozni, és ha fúvógázégőt használnak, akkor elektromos áramellátásra van szükség. Vagyis be kell szerezni egy megfelelő teljesítményű hosszabbítót, vagy kockáztatni kell, ha a készüléket a ház közelében helyezik el.

Van még egy lehetőség – a kovács fújtató, amelyet a kovácsok évszázadokon át használtak. Azonban megjegyezzük, hogy a kemence tűzterébe kézzel levegőt fújni egyáltalán nem biztonságos. Ráadásul a termelékenységgel kapcsolatban is problémás és bizonytalan a helyzet.

Helyhez kötött berendezés a műhelybe

A műhelyekben állandó munkára telepített modelleknek nemcsak funkcionálisnak, hanem ergonomikusnak is kell lenniük. Fontos átgondolni mind a munka kényelmét, mind a biztonságot, hiszen az izzó fémrúd potenciális veszélyt jelent. És súlyos sérüléseket elszenvedni egyetlen normális mester tervei között sem szerepel.

Ebben az esetben nem érdemes standard méreteket venni, hiszen mindannyian egyénileg vagyunk felépítve és berendezve. A kovácsolókemencének pontosan Önnek és azoknak kell kényelmesnek lennie, akik használni fogják az Ön műhelyét, ha azt közösen bérelik. Különös jelentősége van a munkapad magasságának és méreteinek.

A mozgatható kemencét télen a műhelyben lehet használni, amely el van látva elszívórendszerrel és szondával, nyáron viszont a szabadban – a munka befejezése után az épületbe visszaszállítva.

A jövőbeli kemence méreteinek meghatározásához a következőképpen járjunk el:

• Válasszunk ki egy helyet a műhelyben, amely lehetővé teszi az összes alap- és kiegészítő berendezés elhelyezését olyan helyeken, amelyek kényelmesek a melegítés, kovácsolás és edzés teljes munkafolyamatának elvégzéséhez.
• Határozzuk meg a saját helyünket. Álljunk fel úgy, hogy a lábainkat vállszélességben helyezzük el. A munka (jobb/bal) kezünket hajlítsuk be a könyökben.
• Mérje meg a távolságot a behajlított kar könyökétől a padló síkjáig. Ezt kényelmesebb a segítőtársnak elvégeznie. Ezután hasonlóképpen kapja meg a második eredményt, ha nem csak Ön fog kovácsolni. A két távolság számtani átlagához adjon hozzá 5-7 cm-t – ezzel megkapja a munkapad magasságát.
• Vegye a legnagyobb méretű fogót, hogy lemérje a távolságot a hasától a fogó legszélső pontjáig. A mért távolsághoz adjon hozzá 10-12 cm-t – ezzel megkapja a munkapad átlójának felét.
• Számítsa ki a négyzet alakú munkapad oldalának hosszát, figyelembe véve a korábban kapott átló felét.

A kovácsasztalt általában nem készítik kör alakúra, mert kényelmetlen vele dolgozni, különösen, ha segítőtárssal kell együtt dolgozni.

A rendszerben bemutatott álló kovácsoló tűzhely – univerzális berendezés, amely mind szilárd, mind gáz halmazállapotú tüzelőanyaghoz igazítható. Amennyiben a tűztérbe elégett fa szenét vagy kokszot töltenek, a levegőt autófűtés ventillátora sűríti be, mivel a porszívó kifújná a szeneket.

A munkapad közepébe beépített rostély található. Ez a megoldás azért szükséges, hogy a lyukak salakkal való eltömődésekor ne legyen egyenlőtlen hőeloszlás. Gáz használata esetén a berendezést injektoros égővel kell felszerelni, amelyet jobb megvásárolni, de saját kezűleg is el lehet készíteni.

A lovasok örökségének ihletésében

A lovasembereknek minden korban szükségük volt patkókra és azok rögzítéséhez szögekre. A huszár- és ulánuseskadronok arzenáljukban hordozható kovácsoló tűzhelyeket is tartottak, amelyek a katonai alakulatokkal együtt mozogtak. A kovácsolási munkákhoz használt mobil állványok alapját egy forgattyús hajtómű képezte.

A kovácsoló tűzhely, amely az ulánusok és huszárok után haladt a harci állásokhoz, működésének alapját a forgattyús hajtómű alkalmazása képezi.

Egy hajtókar-forgattyús mechanizmus analógját ma már rendkívül könnyű megtalálni. Elég felidézni, hol tárolják a nagymama lábbal hajtott Zinger varrógépét. Némi átalakítással megfelelnek a Csajka márka Zinger-utódai is.

Ha a házi kovácsolókemencében gázt használnak tüzelőanyagként, a gázt legjobb a gáz-levegő keverőkamrában összekeverni, amelyhez porszívót csatlakoztatnak.

Célszerű az öntöttvas alapú régi változatokat előnyben részesíteni. Az elbír bármilyen termikus és mechanikai hatást. Ideális megoldást jelent a kerekeken álló szerkezet, amelyet könnyen áthelyezhet a munkavégzés szempontjából kényelmes helyre.

Kemence propánégővel ellátott palackból

Azonnal figyelmeztetjük, hogy ez a kovácsolókemence-modell csak azok számára alkalmas, akik jelentős tapasztalattal rendelkeznek a propán használatában. Ennél a változatnál a gázkamra meglehetősen nagy, ezért a szabályok legkisebb megsértése esetén a robbanás pusztító erejű lehet. A következmények kiszámíthatatlanok, de a legtöbb esetben katasztrofálisak.

Annak a szakembernek, aki oxigénpalackból kíván kohót készíteni, pontosan erre az üres, legalább 25 cm átmérőjű tartályra lesz szüksége. Tűzálló anyagokra lesz szükség: lemezre, cementre, festékre, kaolinvattára. Szükség lesz rögzítőelemekre, kerámia bevonatra, menetes acélhordóra az égő csatlakozási pontjának kialakításához.

Továbbá szükség lesz rögzítőelemekre és egyéb anyagokra, amelyeket a szövegben felsorolunk. A munkák elvégzéséhez be kell szereznie egy darálót, egy 10-32-es méretű menetfúró készletet, egy spatulát, egy ecsetet a bevonatok felviteléhez, egy fúrót és reszelőket. Ezenkívül védőfelszerelésre is szükség lesz: hatékony légzésvédőre, pamut munkakesztyűre, védőszemüvegre.

A következő fotósorozat bemutatja az oxigénpalackból készült házi kohó összeszerelését:

Ha a palacknak eredetileg nem voltak tartólábai és a tetején hordfogantyúja, akkor érdemes azokat ráhegeszteni. Egyébként, ha nincs tapasztalata a hegesztésben, az alkatrészek összekapcsolását végezheti csavarokkal vagy forrasztással.

Ezután ki kell alakítani egy csőcsonkot az égő bevezetéséhez a házi kovácsolókemencénkbe:

Most rögzíteni kell a csőcsonkot, és egy eszközt kell készíteni a propánégő rögzítéséhez a csőcsonkban.

Most itt az ideje, hogy hozzákezdjen a házi készítésű kohó aljának kialakításához. Ehhez samott téglákra lesz szüksége, amelyekből egyfajta munkapadot fog építeni. Ezzel egyúttal el is választja a magas hőmérsékletű zónát a fém testfallal való érintkezéstől.

Az alsó rész, azaz a kohó tűzálló munkapadja készen van. Most kezdjük el kialakítani a hátsó falat:

A hátuljával elkészültünk, most jön a legnehezebb és legmunkaigényesebb rész: az elülső oldal levehető fedelének összeszerelése. Ezt azért veszik le, hogy időnként ki lehessen cserélni a kiégett szigetelést és a téglaalapot, mivel intenzív használat során ez gyakran előfordul.

Úgy tekinthetjük, hogy sikeresen megbirkóztunk a munkával, már csak a befejező lépések maradtak:

Szeretnénk figyelmeztetni a házi mestereket: a kovácsmunka – nagyon érdekes, de balesetveszélyes tevékenység. Védeni kell a szemet, lehetőség szerint takarni kell a test minden részét, annak ellenére, hogy a munkaterületen magas a hőmérséklet.

Az égési sérülések elleni védekezéshez fém orrú cipővel kell felszerelkezni. Ajánlatos hosszú vászonszoknyás kötényt és kesztyűt beszerezni. Szigorúan tilos szintetikus ruházatban hevített fémmel dolgozni – az egy véletlen szikrától azonnal lángra kap.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Eredeti tanácsok önálló mestereknek a magánkovács kemencék építéséhez:

Hogyan készítsünk kis kemencét fémdarabok edzéséhez:

Részletes útmutató a fém gázzal történő hevítéséhez szolgáló álló berendezés elkészítéséhez:

Önnel együtt csak a kemencék építésének konstrukcióinak és sémáinak egy kis töredékét vizsgáltuk meg és elemeztük. Valójában ezek jóval többen vannak. A javasolt információink azonban segítenek képet alkotni a berendezések típusairól, hogy kiválaszthassa a legjobbat.

Megosztaná saját tapasztalatait a házi készítésű kovács kemence összeszerelésében és a kovácsműhely berendezésében? Kérem, hagyjon megjegyzéseket az alábbi blokk űrlapon, tegye fel kérdéseit, publikáljon fényképeket a cikk témájával kapcsolatban. Nem kizárt, hogy az Ön ajánlásai nagyon hasznosak lesznek a webhely látogatói számára.