Схема печи для бани из металла: Страница не найдена — Строительство бани своими руками

Особенностью классической русской бани является то, что она оборудуется не газовой и не электрической, а именно дровяной печью. При этом только грамотный подход к её конструированию позволит вам получить характерный для таких печей режим (влажность воздуха в парилке 60% при температуре 70-80 градусов). При самостоятельном изготовлении русской печи возможен выбор из следующих двух вариантов:

• вертикальная печь из трубы выбранного вами диаметра;
• горизонтальная конструкция на основе металлической бочки.

В данной статье нами будет рассмотрен вариант изготовления печи вертикального типа.

Основная задача, которую необходимо решить в этом случае, состоит в том, чтобы найти трубу подходящего диаметра (0,5-0,6 метра) с толщиной стенки от 5 до 10 мм и высотой 1,6 метра. Эта труба делится на три части, причём секция длиной 0,6 метра предназначается для водяного бака, а две секции по 0,8 метра пойдут на топку и каменку. Из оставшихся заготовок можно будет сделать дверцы для топки и поддувала. Все эти элементы печи и их размеры указаны на приводимом здесь чертеже.

В части трубы, предназначенной для топки, вам нужно будет проделать вырезы определённых размеров. Для поддувала делается отверстие размером 200х60 мм. Прямо над ним следует приварить перегородку с четырьмя проушинами, служащую для установки колосника. Сам колосник, подобранный по размеру печи, можно приобрести в магазине печного литья. Толщина пластины для навески решётки не должна быть менее 12 мм.

Чуть выше колосника делается отверстие под дверцу топки (вырез размером 250 х180 мм), а сверху к трубе приваривается вторая перегородка с вырезанным центром, на которой можно будет смонтировать поддон каменки. В качестве поддона можно использовать ещё одну колосниковую решетку, при этом по высоте каменка должна занимать не менее 0,8 метра. В этом отделении металлической печи также вырезается отверстие для дверцы размером 250х300 мм. Затем каменка заполняется на треть высоты небольшими по размеру камнями округлой формы, имеющими мелкокристаллическую структуру тёмного цвета (серого или чёрного).

Бачок для воды

В печах вертикального типа секция для горячей воды обустраивается прямо над каменкой. С этой целью устанавливается еще одна перегородка толщиной 8 мм с отверстием под трубу дымохода (120 мм в диаметре), являющаяся дном данной секции.

Обратите внимание! Отверстие под дымоходную трубу должно быть несколько смещено к задней стенке. Сверху приваривается пластина с отверстием под дымоход, закрывающая лишь половину верхней окружности бака. Оставшаяся незакрытой часть используется для заливки воды и закрывается во время её нагрева специальной крышкой с ручкой.

В том случае, если вы решили вывести трубу из кирпича на крышу бани – вам необходимо будет к дымовой трубе приварить небольшую площадку (300х300 мм) на расстоянии примерно 300 мм от крышки. К стенке бачка со стороны крышки и как можно ближе ко дну приваривается кусок трубы соответствующего диаметра, в который позднее устанавливается вентиль.

Установка печи

Обустройство металлической печи в баню своими руками начинается с подготовки фундамента под неё. Но ещё до начала его устройства вам нужно определиться с тем, будете ли вы обкладывать свою печь кирпичом или нет. В парилках небольшого размера, рассчитанных на один заход, обкладку печи кирпичом можно и не производить. Если же вы рассчитываете париться в несколько «заходов» и хотите, чтобы тепло как можно дольше держалось в парилке – без такой обкладки никак не обойтись.

Для обустройства фундамента вам потребуется огнеупорный кирпич, который выкладывается в два ряда и заливается сверху готовым бетонным раствором. Размеры такого фундамента составляют обычно величину около 700х700 мм; при этом он должен располагаться на следующих удалениях от стен парилки:

• не менее 20 см для печей с обкладкой кирпичом;
• не менее одного метра для «голых» металлических печей.

Обратите внимание! В целях безопасности стены парилки в районе размещения металлической печи закрываются специальной фольгой с утеплителем (из материала типа «Изовер»). Для печей, обкладываемых кирпичом, такая защита стен не требуется.

Кирпичная дымоходная труба выводится, как правило, через крышу бани на высоту чуть более полуметра. Она обязательно оштукатуривается, а расположенные в местах её прокладки деревянные конструкции изолируются листами асбеста.

Видео

В следующем видеоматериале вы увидите печь, изготовленную по описанной в статье технологии:

Еще один вариант металлической печи:

Фото

Печь для бани горизонтальная

Каждый, кто когда-либо занимался постройкой печи для бани, знает сколько труда нужно вложить в изготовление даже простенького корпуса из листового металла по собственным чертежам. Проще построить своими руками печь для бани из трубы, тем более что чертеж такой постройки найти не представляет проблемы. В большинстве известных конструкций печь для бани имеет вертикальное расположение корпуса. Чаще всего это связано с желанием рационально использовать место в парилке или расположить вывод трубы печи в бане вертикально по чертежам расположения дымохода и вентиляции в доме.

Чем горизонтальные печи отличаются от вертикальных моделей

В этом смысле горизонтальная печь для бани займет больше полезной площади в парилке, но специфическая форма корпуса позволяет получить ряд полезных преимуществ:

• Удобная форма для загрузки топлива в камеру сгорания;
• Небольшая высота, на которой расположена коробка каменки;
• Благодаря оптимальному распределению топлива тонким слоем в горизонтальной печи для бани из трубы, это видно по чертежу, дрова сгорают более полно и равномерно.

Но, скорее, большинство умельцев изготавливают горизонтальные печи, потому что людям просто нравится необычный вид печи для бани из трубы 530 мм, как на фото. Простота устройства позволяет наладить изготовление печи бани руками по чертежам и видео, которых, при желании, можно найти немало.

Чаще всего для постройки подобной банной конструкции используются старые газовые баллоны или куски от водопроводной трубы, диаметром от 50 см и выше. Самой распространенной схемой является изготовление горизонтальной печи для бани из трубы в 530 мм. Горизонтальной формы делают только трубчатые печи, они обладают достаточным запасом прочности и высокой теплоотдачей в воздух парилки в бане.

Основные преимущества использования горизонтального расположения корпуса печи

Если сравнивать горизонтальную и вертикальную схемы печи, то можно отметить несколько основных отличий, влияющих на эффективность нагрева воздуха в бане:

1. Потоки пламени и раскаленных газов в вертикальной печи направлены по кратчайшему пути к дымоходу в верхней части корпуса, при этом они мало соприкасаются с боковыми стенками и собраны в один поток, расположенный в центральной части.
2. В горизонтальной конструкции потоки горячего газа вынуждены омывать верхнюю часть корпуса, и только после этого под действием разрежения воздуха в дымовой трубе выбрасываются в дымоход;
3. Нагретые стенки вертикальной печи излучают тепло в бане по нормали к стальной поверхности, а значит, основная часть энергии, до 90%, направляется в стороны в горизонтальном направлении. Такая схема в бане превосходно греет стены, но не может нагреть пол и воздух в верхней части комнаты, десятая часть тепла вообще выбрасывается с отходящими газами в трубу;
4. Печь с горизонтальным расположением корпуса тепловым излучением прекрасно прогревает все зоны в бане, кроме участков, прилегающих к полу и находящихся непосредственно под топкой.

В зависимости от толщины стенок, вес может колебаться от 60 до 180 кг. Это немного, поэтому горизонтальную печь можно поставить в центральной части парилки на относительно простой металлический каркас или свайный фундамент. Если размеры горизонтальной печи не превышают указанных на чертеже, ее можно установить даже на простой восьми миллиметровый лист металла, при условии использования теплоизоляции не менее 20 мм толщиной.

Как строят горизонтальную печь для бани

Конструкция горизонтальной печи представляет собой собственно трубчатую камеру сгорания, с колосниками и поддувалом в одном корпусе, бак для воды и отделение для каменки. Устройство топки горизонтального исполнения позволяет максимум тепла направлять на подогрев каменки для набора пара в помещении бани.

Инструменты и материалы

В схеме с горизонтальным расположением камеры сгорания нам понадобится следующий материал:

1. Обрезок трубы диаметром 500-530 мм, длинной 80-100 см, для парилки бани в двадцать кубов будет достаточно первого размера, если планируете прогревать и предбанник, можно взять длиннее на 10-15 см;
   
2. Листовая сталь в 120х70 см, можно взять в двух одинаковых кусках. Металл можно брать с ржавчиной, главное – идеально ровная плоская поверхность, без следов деформации и отверстий. Толщина металла не менее 3 мм;
3. Металлопрофиль, можно взять квадрат или швеллер, но чаще используют уголок № 50, на одну горизонтальную печь для бани уйдет примерно от полутора до двух метров профиля;
4. Стальная арматура диаметром 6-8 мм, можно взять полуметровые обрезки;
5. Стальная труба в 110 мм длиной в 150см и пара колен. Угол поворота и их количество нужно будет подбирать индивидуально, так что впрок набирать материал не следует;
6. Два люка с навесами – для зольника и загрузочного окна топки;
7. Кроме металла, потребуется пара десятков электродов для черного металла и с пяток электродов для работы по нержавейке;
8. Три – четыре отрезных 125-х диска к болгарке.

Из инструментов для сварки горизонтальной печи потребуется сварочный аппарат с принадлежностями и мощная болгарка. Лучше, если есть возможность выполнить сварку особо ответственных узлов с помощью углекислотного полуавтомата, но при наличии навыка вся конструкция горизонтальной печи прекрасно варится и обычным импульсным блоком.

Важно! Постарайтесь для печи использовать новые отрезки труб, обычно весь б/ушный металл сильно деформирован и имеет следы глубокой коррозии.

Если горизонтальная печь планируется для работы в бане на протяжении длительного времени, покупайте качественные обрезки новой трубы под среднее давление, желательно бесшовные. Обрезок до метра будет стоить не намного дороже старой ржавой рухляди.

Описание конструкции печи для бани с горизонтальной топкой

Не поленитесь сравнить доступные фотографии и чертежи печей с горизонтальной камерой сжигания топлива. Они во многом схожи. Основные различия в конструкции относятся к устройству зольника-поддувала и расположения водяного бака, каменки и выводной трубы для выхлопных газов.

В самом простом исполнении зольник и колосники привариваются на полки из металлопрофиля или стального уголка. Благодаря большой длине колосников из-за горизонтальной вытянутой топки часть топлива может неравномерно распределяться по всей длине колосников, и часть воздуха будет просто выбрасываться в дымоход, ухудшая тягу в печи. Поэтому решетки колосников нужно делать неширокими, максимум в 10-12 см, на всю длину горизонтальной топки.

Наиболее грамотным будет использование стандартных чугунных колосников из печи, подрезанных в размер для укладки на приваренные стальные полки внутри горизонтальной топки. Чугун оказывается намного долговечнее стальных колосников из арматуры.

Чтобы огарки и зола не забивали подсос воздуха, зольник чаще всего сваривают в виде отдельного короба, привариваемого к нижней части горизонтального корпуса. Толщина металла для короба выбирается такая же, как и для трубчатого горизонтального корпуса.

Вертикальные стенки вырезают либо под диаметр трубы, либо выполняют припуск металла в верхней и нижней части днища. Нижнюю часть после приваривания к трубе подрезают и профилируют под опоры печи, на которых корпус будет стоять в бане. Нижнюю часть могут подрезать под радиус скругления горизонтального корпуса. Иногда верхнюю часть днища могут выполнить в виде стенки для дополнительного нагрева воздуха в бане.

Очень часто загрузочное окно в топку выполняют в виде коробчатого туннеля, что позволяет вывести дверцу и люк зольника через нишу из помещения парилки в подсобное помещение бани. Кроме того, убирается грязь, топливо и огарки из бани.

Коробка каменки чаще всего располагается сверху печи, ближе к выводной трубе. Передняя часть горизонтального корпуса всегда холоднее, и зачастую служит только для подогрева воздуха в бане. В отдельных конструкциях авторы специально изгибают несколько раз вывод трубы так, чтобы получить максимальную площадь соприкосновения с водяным баком и камнями.

Сборка горизонтальной печи и установка ее в бане

На первом этапе края трубы подрезают болгаркой так, чтобы получить обе плоскости, перпендикулярные оси. На торце снимают фаску под приварку днищ. Корпус очищают от ржавчины, внутрь будущей горизонтальной топки вваривают угольники для установки колосников.

Если зольник выполняется отдельной деталью, далее размечаем, вырезаем и свариваем короб зольника из листового металла. Привариваем короб зольника и вырезанные вертикальные стенки. В передней стенке размечаем и вырезаем отверстие под загрузочный туннель или просто привариваем дверцы топки и зольника. На следующем этапе устанавливаем лоток для каменки и водяной бак.

Основная проблема установки горизонтальной печи в бане связана с правильным и безопасным подключением отводной трубы к дымоходу. В выбранном месте бани укладываем лист термоизоляции и стальную опору под корпус. Далее из труб и колен размечаем конструкцию для соединения печи с дымоходом бани и прихватываем точками все элементы в один газоотводный узел. Если ошибок в разметке нет, закрепляем вывод на дымоходе бани и на печи и свариваем все стыки с помощью полуавтомата или электродами для нержавейки.

Поверхность трубы закрываем теплоизоляцией и кожухом из жести. Для сохранения тепла в печи и увеличения пара в бане открытые части горизонтального корпуса печи можно закрывать съемными чехлами из толстой жести или кровельной оцинковки.

Заключение

Уровень осевого или бокового наклона горизонтального корпуса на работу печи в бане, как правило, не влияет, поэтому особых требований или условий к ее установке в помещении нет. Для устранения металлического запаха в бане поверхность можно покрыть одним из высокотемпературных составов на основе порошкового алюминия и кремния. Но чаще поверхность в бане просто обгорает до темно красного цвета оксида железа и далее не окисляется.

Чертежи и советы по установке металлических и каменный печей для бани

Чтобы получить в бане наиболее оптимальную температуру, нужно иметь правильно подобранную, хорошую печь. При этом к выбору и обустройству следует отнестись очень ответственно, ведь выбранная печь для бани будет влиять не только на температуру воздуха, но и на его влажность.

При использовании некачественной печи вы никогда не сможете создать хорошую баню, нахождение в которой приносило бы отдых, расслабление и избавление от болезней. И чтобы выбрать подходящую печь, обязательно следует разобраться, чем же баня отличается от своей ближайшей «родственницы» – финской сауны.

Содержание материала

Чем баня отличается от сауны

Знатокам известно, что между настоящей русской баней и, к примеру, финской сауной

Поэтому баня оказывает более мягкое воздействие на человека, чем сауна. Влажный воздух с ароматом дубовых или берёзовых листьев позволяет избавиться от заболеваний, поражающих органы дыхательных путей. А сравнительно невысокая температура (при высокой влажности 60 градусов воспринимается не хуже, чем 120 градусов в сауне) не даёт большой нагрузки на сердце, стимулируя выделение пота, содержащего соли и шлаки.

Разобравшись с этими тонкостями, можно приступать к выбору подходящей печки.

Каким требованиям должна отвечать печь

Сегодня в продаже можно увидеть самые разные модели печей. Они могут различаться по размерам, конструкции и материалам. Вы можете купить печь из кирпича или металла, подходящую для прогрева маленького или большого помещения. Но делать окончательный выбор следует лишь после того, как вы определились с размерами самой бани и парилки.

Примерный список требований к печи для бани:

1. Компактность. В большинстве случаев бани имеют небольшой размер, что позволяет протопить их сравнительно быстро.
2. Пожаробезопасность. Вся обивка в хорошей бане (полы, потолки, стены, полки) изготовлены из дерева. Поэтому в некоторых случаях бывает достаточно одной искры, чтобы всё это вспыхнуло.
3. Мощность. Этот показатель подбирается под определённую баню. Печь из металла или кирпича должна обладать достаточной мощностью, чтобы быстро протапливать баню, нагревать нужное количество воды, обеспечивать посетителей бани паром и горячим воздухом, а также качественно просушивать парную после завершения всех процедур.

Да, печь для бани должна отвечать всего трём главным критериям. Но если она не отвечает хотя бы одному, значит, она не подходит. Лучше подыскать другую модель, благо, современный рынок предлагает огромный выбор.

Сегодня, придя в специализированный магазин, можно увидеть две разновидности устройств: парогенераторы и классические печки-каменки.

Парогенераторы напоминают по конструкции огромные электрочайники, обычно квадратной или прямоугольной формы. Почти все модели имеют функцию регулировки мощности. Печка каменка может заменяться ею, или же дополняться, чтобы увлажнять воздух до оптимального показателя. Впрочем, парогенераторы сравнительно малоизвестны большинству людей, а кроме того – резко отличаются от привычных печей-каменок. Поэтому, несмотря на удобство и простоту использования, они пользуются малой популярностью.

Печки-каменки обычно делят на две группы – закрытые и открытые. Первые чаще всего изготавливают из камня или кирпича. Именно они лучше всего подходят для качественного отопления больших бань.

Какими бывают современные банные печи

Специалисты делят все современные печи на две категории – по типу используемой энергии: дровяные печи и электрические каменки. Каждый из них имеет определённые достоинства, о которых обязательно следует знать, чтобы не допустить ошибок при выборе подходящей модели.

Конструкция металлической печки-каменки может быть самой разной. Одни из них изготовлены кустарным методом, из подручных материалов и при помощи газосварки. Другие же созданы на фабриках и имеют особый, разработанный профессионалами дизайн. Но все они отличаются быстротой повышения температуры. Достаточно уложить сухие, качественные дрова и поджечь их, чтобы через 30-40 минут температура в бане поднялась до подходящего для мытья уровня.

Опасность отравления угарными газами полностью исключена. Печь со всех сторон закрывается металлом, не пропускающим дым в баню. Камни, из которых сложена каменка, нагревается в результате того, что пламя передает тепло железу, а уже железо проводит их до камней и отдаёт жар им.

Увы, классическая металлическая печь для бани имеет серьёзный минус. Теплоёмкость таких печей не слишком велика. Они быстро нагреваются и, стремительно отдавая жар помещению, быстро остывают. Из-за этого не создаются условия, подходящие для равномерного нагревания тела. Чтобы исправить это, специалисты рекомендуют облицовывать их кирпичом, оставляя лишь зазор в несколько сантиметров для прослойки из воздуха. Это не только позволяет долгое время сохранять тепло (кирпич имеет высокую теплоёмкость), но и снизить опасность ожога.

Некоторые печи даже футеруют огнеупорным кирпичом внутреннюю сторону топливника. Это даёт возможность повысить теплоёмкость печи и увеличить сроки её службы.

При изготовлении печей-каменок чаще всего используется листовой железо толщиной около 5 миллиметров. Бак с водой располагается с любой стороны – это зависит от места установки и размеров бани.

Некоторые модели изготавливаются из нержавеющей стали или обычной, покрытой цинком. Их главным плюсом является малый вес и быстрота прогрева. Увы, их долговечность сравнительно невелика, и, что ещё хуже, они не способны аккумулировать тепло. В бане будет жарко до тех пор, пока в печи горит огонь. Но достаточно дровам прогореть, и спустя всего 10-20 минут температура в парилке начнет стремительно снижаться, что вовсе не радует пользователей.

Альтернативой может стать чугунная печь. Да, она весит значительно больше – порой до 200 килограмм, что значительно усложняет процесс установки. Зато она является практически вечной. Высокая температура, повышенная влажность – всё это не способно нанести ни малейшего вреда чугуну. Достаточно взглянуть на чертежи печей для бани, чтобы убедиться – это действительно монументальная вещь. Не менее важно, что чугунная печь, благодаря массивности, может долгое время сохранять тепло. Даже когда дрова прогорели без остатка, в бане ещё долго будет жарко. Но и нагревается такая печь существенно дольше, то есть, имеет высокую тепловую инерцию.

Конечно, ещё одним неотъемлемым плюсом классической печки-каменки является едва уловимый дымок. Многие люди не могут представить себе настоящую баню без этого запаха.

Электрические каменки значительно отличаются от обычных печей. При этом отличаются они в лучшую сторону. Они безопасны, удобны в эксплуатации и очень легки в управлении. Серьёзный недостаток у них всего один – тарифы на электричество стремительно растут, а для поддержания хорошего жара в парилке электрическая каменка должна работать непрерывно.

Главным конструктивным достоинством, каким обладают электрические каменки, является многослойный корпус, изготовленный при использовании листовой стали. Он позволяет повысить теплоёмкость, а также снизить опасность ожога при случайном контакте. Немаловажно, что у электрических каменок обычно имеются специальные предохранители от перегрева и термостаты. Многим пользователям нравится, что электропечь может быть включена и выключена в любую минуту.

При выборе электрической каменки обязательно учитывайте рабочее напряжение конкретной модели. Оно может составлять 220 или 380 вольт. Модели, мощность которых превышает 7 киловатт, обычно имеют напряжение 380 вольт. Не забывайте, что хотя печи, имеющие корпус из нержавеющей стали, стоят дороже, чем оцинкованные, они способны прослужить значительно дольше.

Если вы решили приобрести электрическую каменку, произведенную в Европе, убедитесь, что сможете подключить её. Ведь большинство европейских моделей имеют заземление, что снижает вероятность поражения ударом тока. А в нашей стране далеко не все розетки предусматривают заземление.

Конструкция каменной печи для бани

Как сделать  печь-каменку своими руками можно посмотреть в данном видео

Также всегда следует учитывать размеры и планировку бани. Печь с одной стороны должна занимать минимум места,  а с другой стороны – обеспечивать поступление достаточного количества тепла необходимого для обогрева нескольких человек. Внизу на чертежах вы может видеть различные конструкции печей-каменок, которые подойдут практически для бань любых размеров. Соответственно, верхние – для больших бань, нижние – для небольших сооружений.

Схема устройства металлической печи-каменки

Здесь представлен чертёж печки, которую можно сделать своими руками.

1. Наружная кирпичная кладка;
2. Остов печи;
3. Внутренняя кирпичная кладка;
4. Проволочные скрепы;
5. Водонагревательный бак;
6. Дымовая труба;
7. Нагревательные камни;
8. Паровой люк;
9. Оградительная решётка;
10. Планка;
11. Топочная дверца;
12. Дверца для поддувала;
13. Опорный металлический лист.

На схеме представлена наиболее часто используемая конструкция печи-каменки, которая подойдёт для любой небольшой бани. Она позволит создать в помещении необходимую температуру, которая позволит одновременно париться нескольким человекам.

Металлический каркас такой печи-каменки изготавливают из стального листа, обладающего толщиной 5 мм. Также сверху непосредственно на саму печку нужно поставить бак для нагрева воды.

В холодное время года такие печи могут прогревать помещение 10 м3 примерно за 2 часа, при этом температура камней может достигать и быть более 300 градусов по Цельсию.

На этом видео можете посмотреть, как была сделана своими руками простая металлическая печь-каменка

Конструкция металлической печи для бани

Не менее долговечными и надёжными являются чисто металлические печи для бани.

Железную печь рекомендуется обложить огнеупорным кирпичом, чтобы не получить серьёзные травмы и ожоги вместо удовольствия во время банных процедур. Печь можно сделать из обычного листового железа, но более надёжная и долговечная конструкция получится из хромированной стали.

Естественно, при обустройстве следует учитывать все меры противопожарной безопасности, которые являются обязательными при возведении любой печи. Обязательно проконсультируйтесь насчёт этого момента со специалистами, даже если вы решили строить печь своими руками.

Установка металлической печи

Устанавливая металлическую печь для бани, необходимо придерживаться определённых рекомендаций:

• Устанавливать печь нужно не вплотную к стенам, расстояние должно составлять не менее одного метра.
• Печь нужно ставить как можно ближе к дымоходу.
• Лучше сделать перед печью огороженное или каким-то образом отмеченное расстояние хотя бы пару метров.
• Саму конструкцию следует устанавливать на прочную основу. Она должна быть обязательно из негорючих материалов. Ни в коем случае не следует делать её из дерева.

Простую металлическую печь разных размеров вполне можно сделать собственными силами, не тратя деньги на услуги сторонних специалистов.

Что нужно знать о камнях для каменки

Глупо спорить – печь для бани с баком для воды является одним из главных элементов. Но его неотъемлемой частью являются и камни. Им необходимо уделить немалое внимание, чтобы впоследствии не пришлось проделывать титаническую работу по переделке каменки.

К камням обычно предъявляют несколько простых требований:

1. Высокая теплоёмкость.
2. Высокая прочность.
3. Отсутствие радиоактивности.

Другими словами, подходящие камни хорошо аккумулируют тепло, а потом отдают его долгое время. Также они должны без вреда для себя выдерживать не только высокую температуру, но и резкие перепады (не трескаться при контакте с холодной водой). Именно поэтому лучше выбирать однородные, плотные, примерно одинаковые по размеру и форме камни.

Размер не должен быть слишком большим или маленьким. Мелкие камни слишком быстро остывают, в результате чего каменная кладка не может держать тепло. Большие же чаще трескаются и просто смотрятся не слишком изящно. Оптимальным выбором будут камни размером чуть меньше кулака.

Конечно, недопустимо использование грубых камней с острыми и неаккуратными гранями. Они не только не привлекательны, но и зачастую быстро крошатся. Лучше отдать предпочтение аккуратным, обкатанным водой, речным гладышам.

Если нет возможности купить камни в специализированном магазине, можно просто проверить те, которые есть под рукой. Возьмите два камня в руки и сильно ударьте ими друг по другу. Если они не раскололись, значит, тест на прочность они прошли. После этого следует раскалить камни, положив на несколько минут в огонь, после чего окунуть его в воду. Если он прошел и это испытание, то он подходит для использования на каменке в бане.

Но лучше будет приобрести подходящие камни в компаниях, которые продают оборудование для бань. Специалисты рекомендуют использовать несколько разновидностей горных пород:

• жадеит,
• базальт,
• талькохлорид,
• габбро-диабаз.

Жадеит является самостоятельным минералом, в то время как остальные имеют вулканическое происхождение. Все эти камни неплохо выполняют свою функцию на каменке. Но если есть возможность выбирать, то лучше отдать предпочтение жадеиту. Да, как не странно, но правильно выбранные камни не менее важны, чем правильно подобранный чертёж банной печи. Жадеит может выдерживать практически бесконечное количество циклом «нагрев-остывание», не покрываясь трещинами. Эксперты утверждают, что он вообще не крошится, а может лишь плавиться. Но для этого температура должна превышать 1200 градусов по Цельсию.

Когда подходящие камни выбраны, это ещё не конец. За ними нужно соответственно ухаживать. Хотя бы раз в год старайтесь просматривать все камни на каменке. Промывайте их в тёплой воде, чтобы избавить от неприятного запаха, который может возникнуть при длительной эксплуатации. Если некоторые камни потрескались, замените их, предварительно удалив пыль с каменки. Ведь каменная пыль может содержать серу, которая при нагреве сгорает, а вам придётся дышать этим опасным веществом.

Безопасность при установке классической банной печки

Когда подходящая схема печки для бани выбрана, а сама она изготовлена или куплена, можно приступать к установке. Здесь следует запомнить несколько правил, которые позволят снизить опасность пожара.

1. Поддувало и топка должны выходить не в саму баню, а в соседнее помещение – предбанник. Это позволит не выпускать лишнее тепло при топке, а также обезопасить деревянные полы в бане от возгорания.
2. Все пространство перед топкой и поддувалом следует соответственно обработать. Если полы в предбаннике деревянные, то площадь в половину квадратного метра следует защитить теплоизоляционным материалом, поверх которого укладывается стальной лист. Благодаря этому, даже если из топки выкатится уголёк, который останется незаметным, деревянным полам ничего не угрожает – он просто будет тлеть на железе.
3. Сама печь должна устанавливаться на прочное, негорючее основание. Прекрасно подходит как кирпичная кладка (в этом случае лучше использовать огнеупорный кирпич, способный прослужить многие десятки лет при частых перепадах температур), так и бетонное основание.
   
4. Поблизости от печи не должно быть деревянных предметов, будь то косяк двери, оконная рама или обивка стен. Длительное воздействие высокой температуры может привезти к возгоранию. Если такой вариант установки невозможен, стоит задуматься о покупке и установке специальных тепловых экранов. Это позволит гарантировать надёжную защиту от пожара.
5. Последним этапом установки печи является монтаж дымохода. Она должна выходить в верхней части конька крыши – это обеспечит наилучшую тягу. В случаях, когда труба проходит через чердак, необходимо сделать её распушку. Это позволит предотвратить передачу большого количества тепла деревянным стропилам, что может привезти к пожару.
   
6. Если вы используете обычную, металлическую трубу из нескольких элементов, необходимо внимательно следить как при установке, так и при эксплуатации, чтобы дым не просачивался через стыки. В противном случае посетители бани могут получить отравление угарным газом.

Запомнив эти нехитрые советы, вы без труда сможете создать баню, которая будет радовать вас и ваших близких многие годы, помогая прекрасно проводить время, расслабляться и оздоравливаться.

Печи для бань своими руками из металла

Чертежи банной печи из металла – строим печь своими руками

Сейчас баня стала не только местом, где можно помыться, здесь посетители получают оздоровительные процедуры, исцеляющие тело и душу. Часто любители попариться в собственной банной постройке предпочитают своими руками собрать отопительный агрегат для нее. Для этого им могут понадобиться чертежи печки для бани.

Использование банных печей из металла

Уже на протяжении многих лет металлические печи составляют конкуренцию традиционным отопительным конструкциям, выложенным из кирпичей. Их устанавливают как в частных домовладениях, так и в банных постройках.

Востребованность агрегатов из металла объясняется наличием у них важных достоинств:

• нагрев в течение короткого времени;
• доступная стоимость;
• высокая теплопроводность;
• нет необходимости возводить высокопрочный фундамент;
• несложный процесс установки.

Последнее преимущество является особенно важным для тех, кто планирует такой прибор изготовить самостоятельно. Но для этого нужно уметь читать чертежи банной печи из металла. Также следует знать, что в случае нерационального применения такого агрегата или несоблюдения технологии его изготовления велика вероятность возникновения пожара.

Конструкционные особенности современных металлических печей

Самым простым примером конструкции банных печей из металла своими руками считается буржуйка. Она состоит из оборудованного трубой и дверцей ящика. Ее главный недостаток – это незначительная теплоотдача при большом расходе топлива. Поэтому сейчас буржуйку используют крайне редко.

Современные агрегаты из металла имеют более высокий класс пожаробезопасности. Их производят из листового материала, толщина которого не превышает 4-5 миллиметров. У них имеется тепловая камера для засыпки камней (прочитайте: “Как уложить камни в банную печь правильно, какие камни лучше использовать”). Часто их конструкционное решение предусматривает возможность обустройства дополнительного водяного бака объемом до 70 литров.

С целью обеспечения равномерного прогревания воздуха в агрегате и снижения его пожароопасности делают облицовку огнеупорным кирпичом. При отсутствии необходимости создавать особо прочный фундамент под печь достаточно будет наличия крупногабаритного основания, которым может стать цементная плита с покрытием из кафельной плитки, либо металлический лист, либо огнеупорный кирпич.

Устройство печей из металла

Если внимательно рассмотреть чертежи банных печей из металла с размерами, то их по конструкционному решению можно разделить на несколько разновидностей:

1. Агрегаты закрытого типа. Компактные размеры этих печей позволяют устанавливать их в небольших по площади банных постройках, которыми пользуются члены семьи. Чтобы повысить теплоемкость, конструкции с наружной стороны и изнутри выкладывают огнеупорным кирпичом, применяя металлических скреп. В их средней части помещают решетку для камней. Читайте также: “Какие конструкции печей для бани бывают, какие лучше подойдут”.
2. Агрегаты открытого типа. Они отличаются наличием бака для воды, имеющего небольшой объем. У них есть открытая каменка. При установке их в бане обеспечивается быстрый прогрев парилки. Для увеличения теплоемкости такого отопительного прибора, камни в печи нужно накрыть крышкой из оцинкованного металла.
3. Комбинированные агрегаты. Если посмотреть на чертеж печки для бани из металла такой конструкции, то можно увидеть, что она имеет топливник и две задвижки, поддувало, решетку, два патрубка диаметром 10 и 14 сантиметров и 4 отверстия, предназначенных для трубы и обводного колена. Чтобы их изготовить, используют стальные листы толщиной 3-5 миллиметров.

Виды топлива и типы печей

Приборы для бань отличаются по виду топлива, применяемого для их функционирования:

1. Дровяные агрегаты. Появились раньше других типов металлических печей. Им для выделения тепловой энергии требуется немалое количество дров, а также они нуждаются в уходе постоянно. Обычно ими предпочитают пользоваться те посетители бань, которые могут подождать, пока помещение прогреется и потом не спеша наслаждаются ароматным паром и теплом, идущим от натуральной древесины.
2. Электрические приборы. В данном случае схема банной печи из металла состоит из нескольких основных узлов: корпуса, оснащенного ТЭНом, и особых теплоизоляционных элементов.
3. Газовые агрегаты из металла. По праву считаются наиболее современными и надежными в эксплуатации конструкциями, их оснащают термостатом для регулировки мощности. Безопасность газовых приборов обеспечивает предохранительное устройство, моментально срабатывающее при отключении или снижении подачи газа.

Преимущества и недостатки печек из металла

Чтобы разобраться с характеристиками металлических агрегатов, нужно проанализировать их преимущества перед стационарно устанавливаемыми кирпичными конструкциями.

В отличие от печей, выложенных из кирпичей, металлические отопительные агрегаты отличаются своей мобильностью и компактностью и поэтому являются оптимальным решением для небольших по площади банных построек. Изготовление печи для бани из металла осуществлять можно в любом месте и потом переместить ее для монтажа в нужное помещение.

Существует два основных конструкционных решения агрегатов из металла:

1. Печи горячего типа. Эти приборы идеально подходят для применения в банях, которые посещаются не регулярно, например, на дачном участке. Несмотря на быстрый нагрев, их не рекомендуется обустраивать в постоянно используемых банных помещениях. Дело в том, что при применении такого отопительного агрегата можно перегреть воздух в помещении по причине невозможности контролировать температуру его нагрева.
2. Печи холодного типа. Они считаются лучшим выбором для монтажа в отапливаемых помещениях. Данные агрегаты прогреваются быстро, но их в отличие от предыдущего варианта оснащают системой, контролирующей температуру. Обжечься при прикосновении к ним сложно, поскольку стенки у них редко нагреваются более чем до 50 градусной отметки.

Если подвести итог, то к достоинствам агрегатов из металла для бань относятся:

1. Небольшие размеры, что наглядно подтверждает чертеж металлической печи для бани. Они незаменимы для маленьких банных строений.
2. Отсутствие необходимости в предварительном строительстве массивного основания. Будет достаточно обустройства облегченного варианта фундамента, что позволяет ускорить возведение бани и запуск ее в эксплуатацию.
3. Доступная цена. Отличается металлический агрегат простотой самостоятельного изготовления, он не требует дополнительных затрат. Отыскать чертежи банной печи из металла своими руками нетрудно. Большое их количество можно найти в специализированной литературе и в Интернете.

Нельзя не отметить недостатки металлических отопительных конструкций:

1. Неспособность аккумулировать тепловую энергию и как следствие, быстрое остывание. В данных приборах следует поддерживать процесс горения постоянно.
2. Невозможность отапливать большие по площади помещения.
3. Необходимость монтажа двойных стенок с воздушной прослойкой между ними. Это требуется для предотвращения получения теплового удара во время нахождения в бане.
4. Пожаробезопасность у металлических агрегатов ниже, чем у кирпичных печей, и поэтому следует усиливать защиту их обшивки изнутри.

Значение формы банной печи

Именно от данного параметра зависит производительность агрегата и то, насколько он удобен в эксплуатации. Как показывает практика, повышенным спросом пользуются печи, имеющие цилиндрическую форму и фигурную или горизонтальную конструкцию.

Но самыми удобными в эксплуатации являются прямоугольные агрегаты. Причиной этого является наличие у них угловых зон, которые редко накаляются максимально. В результате бытует мнение, что такой каркас способствует сохранению формы печи. Кроме этого от данного параметра зависит равномерность прогрева агрегата.

Правильный разогрев также влияет на устойчивость отопительной конструкции из металла. Подтверждением этому является то, что стенки печей круглой и цилиндрической формы делают усиленными. И хотя высокая степень устойчивости прямоугольной конструкции объясняется наличием у нее холодных углов, она все равно со временем теряет свою первоначальную форму.

Разновидности металлических печей

Одним из простых способов создания агрегата считается изготовление печи-каменки, когда используют железную бочку. Для этого у нее убирают днище и снимают крышку, в результате чего получается заготовка цилиндрической формы. Половину имеющегося цилиндра наполняют кирпичами, которые помещают на ребро. На них потом устанавливают колосниковую решетку. Читайте также: “Какую сделать печь для бани своими руками – виды и способы изготовления”.

Образовавшееся пустое пространство засыпают на две трети камнями, затем монтируют дымоход. В завершение работы самодельная печь для бани из металла должна накрываться крышкой. Но даже с учетом простоты изготовления подобный вариант агрегата является в использовании одним из самых неудобных.

Если банная постройка имеет небольшую площадь, можно установить в ней печь-каменку компактного размера, применив для ее изготовления листовую сталь. Внутреннюю поверхность прибора выкладывают кирпичами. Размеры такого банного агрегата из металла будут небольшими, и при этом соответствовать отапливаемой площади.

Нужно только выложить стенки топочного отделения в полкирпича, а дымохода – в четверть кирпича. Такой отопительный агрегат отличается простотой и удобной эксплуатацией. Для его функционирования не требуется много топлива, а прогревается он достаточно быстро.

Имеется еще один способ, как можно устроить печь-каменку, но без использования кирпичей. Этот вариант не только прост в реализации, но и является недорогим. При этом печка обладает эстетичным внешним видом. Такая отопительная конструкция без проблем обогреет предбанник, моечную и парилку.

Самостоятельное конструирование металлической печи

Этап 1. Изготавливаемая конструкция из металла будет иметь закрытую каменку и чтобы использовать воду и получить пар необходимо приоткрывать дверцу. Чтобы сделать печь для бани из трубы, сначала подготавливают материалы и инструменты. Чтобы упростить процесс изготовления, потребуется схема печки для бани из металла.

Нужно иметь в своем распоряжении:

• лист стали толщиной не менее 8 миллиметров;
• колосник;
• металлическую трубу диаметром 50-60 сантиметров с толщиной стенок около 10 миллиметров;
• 10-миллиметровый пруток;
• дверцы и щеколды для обустройства поддувала, каменки и топки;
• водный кран;
• примерно 2 метра трубы, из которых 90 сантиметров потребуются для топки, 60 – для бака, а 50 сантиметров- для изготовления нужных деталей.

Из инструментов надо подготовить сварочный аппарат и болгарку.

Этап 2. Для дальнейшей работы потребуется длинный отрезок трубы. Прежде всего, в нем вырезают поддувало, имеющее параметры 50х200 миллиметров. Над отверстием, расположенным с внутренней стороны трубы, нужно приварить крепление, предназначенное для колосника. Для этого требуется взять металлическую пластину, которая снабжена проушинами. Колосники всегда есть в наличии в специализированных магазинах.

Этап 3. Теперь приступают к созданию топки. Сначала делают отверстие с параметрами 250х200 миллиметров. Сверху следует приварить крепления, которые требуются для установки прутов печки-каменки, диаметром не менее 10 миллиметров. Их можно поменять на колосниковые решетки для агрегатов круглой формы. Купить такие изделия можно в том же месте.

Этап 4. С противоположной стороны конструкции создают отверстие. В него наливают воду. Далее в каменку укладывают камни. Используют, к примеру, диабаз, талькохлорит. Нельзя задействовать кремень, гранит и слюдосодержащие камни.

Этап 5. В предназначенной для отопительного агрегата крышке создают отверстие под монтаж дымоходной трубы, которую затем помещают на место. Далее рекомендуется дополнительно установить емкость для воды. Для этого следует на каменку приварить последний кусок трубы и в его нижней части закрепить кран. При эксплуатации агрегата дым начнет продвигаться по трубе и нагревать воду, не доводя ее до точки кипения.

Этап 6. В завершение для нагревательного бака изготавливают крышку. Ее делают в соответствии с сечением трубы и разрезают пополам. В первой части для дымоходной трубы делают отверстие и потом приваривают ее к баку. Вторую половину оснащают петлями и ручкой и поэтому свободную часть крышки можно при необходимости снимать. Читайте также: “Как сделать печь для бани своими руками – подробности от мастера”.

Особенности процесса установки банного агрегата

Об установке печи в бане следует позаботиться во время возведения здания. В месте ее будущего обустройства нужно заложить фундамент, вид которого зависит от выбора отопительной конструкции. Потом на основание укладывают два ряда кирпичей и только потом устанавливают печь.

С целью повышения пожаробезопасности при обустройстве самодельного металлического агрегата нужно неукоснительно соблюдать правила его монтажа, которые заключаются в следующем:

1. Расстояние между стеной и печью должно составлять не менее 100 сантиметров.
2. Необходимо обустроить дополнительную защиту и с этой целью поместить на ближайшую к отопительной конструкции стену фольгу, имеющую слой утеплителя. Эти меры позволяют своевременно не допустить перегрев деревянных элементов и их последующее возгорание.
3. Чтобы изолировать дымоход, его лучше изготавливать из сэндвич-трубы. Она состоит из двух труб разного диаметра, между которыми имеется теплоизоляционный слой.
4. Когда продукты сгорания планируется выводиться по трубе из металла, в месте соприкосновения потолка с дымоходом устраивают специальный проходной узел.

Когда процесс монтажа агрегата завершен, можно сделать отделку кирпичом, что предотвратит возможность получения ожогов и придаст внешнему виду эстетичность. В данном случае печь разрешается расположить ближе к стене.

Вышеописанная конструкция считается одной из несложных для монтажа и удобных в эксплуатации.

Следует отметить, что изготовление отопительного агрегата из металла нельзя назвать слишком сложным процессом. Чтобы правильно выполнить сборку и последующую установку, до начала работы желательно найти и просмотреть примерные чертежи железных печей для бани своими руками и выбрать наиболее подходящий вариант.

Воспользовавшись одним из них, можно будет избежать проблем при изготовлении агрегата.

Металлические печи имеют высокий коэффициент теплоотдачи, не требуют мощного фундамента и прогреваются значительно быстрей кирпичных, поэтому именно их чаще устанавливают в банях. Сделать их своими руками несложно – для этого достаточно обладать навыками сварки и иметь под рукой толстостенный металл.

Металлическая печь в форме сапога

Рассмотрим порядок сварки печи из металла 5 мм в форме сапога с баком для воды и внутренней каменкой. Такая конструкция в состоянии прогреть достаточно большую парилку размером до 24 кв. м. Так как печь получится достаточно тяжелой, лучше предусмотреть ее сборно-разборный вариант.

Прямой выход дыма резко снижает КПД печи, именно поэтому в нашей конструкции предусмотрена внутренняя каменка, задерживающая прямой выход продуктов сгорания и аккумулирующая тепло. Это позволяет обеспечить максимальный прогрев помещения за достаточно короткий срок и существенно сократит расходы на топливо.

Этапы изготовления

Резка заготовок из достаточно толстого металла ножовкой или болгаркой в домашних условиях – процесс достаточно трудоемкий. Гильотина, которой пользуются предприятия, ведущие приемку металла, позволит нарубить листы по вашим эскизам с большей точностью, без деформации и дефектах на срезах.

1. Для получения печи в форме сапога с каменкой нам понадобится четыре металлических короба. Первый и второй короб будут стыковываться между собой с помощью разъемного соединения и образовывать саму печь. В первом из них будет располагаться топка, во втором («голенище» сапога) – отверстие для дымохода. Третий короб с камнями будет находиться внутри печи. Четвертый съемный короб для воды из нержавейки устанавливается отдельно.

2. Чтобы избежать ошибок при сборке, листы металла вначале прихватываются между собой, начиная с нижней части листов. Окончательная сварка производится лишь после полной сборки изделия и его проверки. Во избежание проникновения дыма внутрь помещения соединение элементов должно быть очень качественным.

3. Собираем короб для камней размером 50×50 см. Чтобы верхний лист при сварке не съезжал, его лучше установить на треногу с закрепленным на ней магнитом.

4. Для того, чтобы прихватить крышку и дно, для обеспечения их устойчивости можно подложить под них тонкий металлический угольник.

5. Дно короба для камней, на которое будет идти вся ударная нагрузка огня, изготавливается из листа толщиной не менее 10 мм.

6. С помощью болгарки в верхней части короба вырезается дверка для каменки. Размер ее должен быть достаточным для выхода пара.

7. В нижней части третьего короба, в котором будут находиться камни, вырезаются 2-4 отверстия под трубы (количество труб может быть произвольным) на расстоянии не менее 5 см от нижней части куба для улучшения тяги. На них будет устанавливаться куб с тяжелыми камнями.

8. Вырезаем отверстие для топки размером 28×28 см.

9. В верхней части первого короба делаем отверстие для вставки второго куба. Нарезаем и привариваем по периметру этого отверстия с трех сторон по две пластины размером 4 см для усиления места разреза и уголок в левой, четвертой части. Первые три полосы крепятся к внутренней поверхности, вторые – к внешней части разреза с небольшим смешением. Между пластинами оставляется небольшая щель для вставки второго короба.

10. По одной пластине приваривается и к дверкам топки и каменки для их усиления. Топка от зольника отделяется решеткой из стальных прутков 10-12 см. Для обеспечения полного сгорания топлива необходимо обеспечить лучший притока воздуха, поэтому колосники привариваются вдоль поддувального канала.

11. Во второй короб на приваренные в нижней его части трубы вставляется третий куб, в котором будут находиться камни.

12. Для усиления внутреннего куба для камней к нему привариваются небольшие косынки.

13. Для прочистки сажи над дверкой делается небольшое отверстие, рядом с которым с 4-х сторон привариваются болты для установки дверки. Перед ее монтажом для герметичности она обматывается асбестовой нитью и прикручивается латунными гайками, предохраняющими металл от закисания.

14. К верхней части каменки приваривается крышка с отверстием для дымоходной трубы 12×12 см (размером в полкирпича). Для ее установки к отверстию приваривается «юбка» из металла. Куб с установленным коробом для камней вставляется в первый.

Конструкция печи может быть разной. Порядок раскроя заготовок печи с открытой каменкой и встроенным баком для воды показан на следующем рисунке:

Установка металлической печи

Металлическая конструкция весит гораздо меньше, чем кирпичная печь, поэтому не требует отдельного фундамента. Достаточно предусмотреть прочное огнеупорное основание площадью, в два раза превышающую площадь самой печи. Оно может состоять из следующих слоев:
• асбестового картона;
• листа нержавеющей стали для отражения теплового излучения;
• прослойки из шамотного кирпича толщиной около 6 см;
• огнеупорной плиты из магнезита толщиной не менее 9 мм или бетонной стяжки.

Для предохранения металла от быстрого прогорания и повышения теплоотдачи печи ее футеруют: облицовывают низ и бока конструкции огнеупорным (шамотным) кирпичом. Металлическая конструкция при интенсивной топке способна накалиться докрасна, поэтому ее располагают на расстоянии не менее 1 м. от легковоспламеняющихся предметов. Смежные стены оштукатуривают, облицовывают кирпичом или обшивают листовым железом.

Перерезать балки перекрытия для создания отверстия под дымовую трубу нежелательно, поэтому его необходимо предусмотреть в процессе возведения здания. Наличие колен в дымоходе может привести к образованию значительного слоя сажи в горизонтальных участках трубы. Если по какой-то причине создание колена все же необходимо, его делают сборно-разборным, что значительно облегчает процесс прочистки дымохода.

Видео по теме: Печь для бани из металла своими руками
Часть 1

Часть 2

Часть 3

Часть 4

Чертежи печи для бани из металла: простейшие конструкции

Печь в бане является обязательным атрибутом, поскольку именно она отвечает за нагрев и последующее поддержание температуры. При этом существует целый ряд заводских изделий или конструкций из кирпича, которые максимально отвечают необходимым требованиям. Однако особой популярностью пользуются чертежи самодельных печей для бани из металла, которые дают возможность изготовить небольшое устройство, идеально подходящее для конкретных условий.

Любительское фото простейшей самодельной печи из металла

Процесс изготовления

Для начала необходимо сказать о том, что существует целый ряд подобных изделий, которые отличаются своей конструкцией и принципом работы. Поэтому чертежи печей для бань из металла бывают разными. Однако все они обладают приблизительно одинаковым принципом действия (см.также статью «Печь для бани из трубы: советы по изготовлению»).

Простейший чертеж банной печи

Топка

• Прежде всего, необходимо изготовить топку. Ее размеры каждый определяет сам, но профессионалы советуют при ширине 0.5 метра делать такую же высоту.
• Многие чертежи самодельной печи для бани из металла предполагают использование некоторых готовых элементов. К ним относятся решетки и дверцы. При этом мастера советуют выбирать эти детали, изготовленные именно из металла, поскольку чугунные изделия придется фиксировать особенным образом.

Проект изготовления металлической конструкции с детальным указанием необходимых элементов и их размеров

• Типовой чертеж печи для бани из металла предполагает, что топка будет состоять из двух секций. В первой из них происходит сжигание топлива, а вторая нужна для сбора золы. Учитывая это, их разделяют решеткой и делают отдельные дверцы.
• Стоит отметить, что окно секций для сбора золы часто используют для создания тяги, которая необходима для горения.
• Если чертеж банной печи из металла предполагает размещение каменки, то верхнюю часть топки также изготавливают из решетки

Совет! Для изготовления печи стоит использовать толстый металл. Так конструкцию не поведет при нагреве, и она сможет выделять больше тепла.

Подробный чертеж в правильном оформлении

Каменка и бак с водой

• Над топкой необходимо сделать отдельную камеру с дверцей, которая будет отделяться решеткой.
• В нее помешают специальные камни для длительного поддержания температуры.
• При этом чертежи банной печи из металла рекомендуют делать закрывающее окно, которое можно использовать для подачи воды и создания пара.
• Необходимо отметить, что обычные камни для таких печей не подходят. Особенно это относится к материалу, содержащему кремний или другие включения.
• Верх данного отсека делают с отверстием для трубы. Она будет отводить дым, и при этом подогревать воду.

Принцип действия подобных печей

• Емкость для жидкости устанавливают сверху. При этом чертежи печей для бани из металла советуют, чтобы печная труба проходила через ее середину. Так вода будет нагреваться и от дымохода и от верхней поверхности банной каменки.
• Профессиональные мастера рекомендуют установить на низ такого бака кран. При этом нужно приобрести специальные устройства, цена которых может быть велика, но именно они смогут работать длительный срок в условиях постоянного перепада температуры.

Два варианта создания горизонтальных устройств

Отдельное внимание уделяют крышке емкости. Ее можно изготовить из древесины, но тогда нужно защитить область соприкосновения с дымоходом. При этом инструкция по монтажу советует делать в ней небольшие прорези для свободного выхода пара .

Совет! Подобную конструкцию обычно изготавливают из толстостенной трубы. Это помогает решить вопрос о дешевых материалах, поскольку такие изделия можно найти на пунктах приема вторсырья по сходной стоимости.

Проект металлической печи для бани с правильной установкой и организацией дымохода

Дымоход

Когда создают чертеж печки для бани из металла, то отдельное внимание уделяют дымоходу, а именно местам, где он будет проходить через крышу. Дело в том, что трубы при топке имеют довольно большую температуру и во избежание возгорания их нужно дополнительно изолировать. Также они должны располагаться на определенной высоте, чтобы создавать постоянную тягу.

Правильная организация дымохода

Создавая печи своими руками, многие мастера советуют для организации подобных проходов приобретать готовые изделия, которые делаются специально для данных целей. При этом их довольно часто выпускают в виде цельного комплекса с наружной трубой и грибком.

Также нужно подумать и о защитном экране, в задачу которого входить предотвращать воздействие высокой температуры на стены из древесины. Их лучше всего создавать со светоотражающей поверхностью, чтобы осуществлять отвод инфракрасного излучения. Данные изделия довольно часто продаются в готовом виде и имеют относительно небольшую стоимость.

Заводские изделия для организации отвода дыма имеют хороший внешний вид и отлично справляются со своими задачами

Вывод

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме. Также на основании текста, который представлен выше, можно сделать вывод о том, что принцип изготовление печей из металла довольно пост. При этом существует масса различных конструкций, которые имеют свои определенные особенности и характеристики (см.также статью «Чертежи металлической печи для бани своими руками: как соорудить каменку в парной с высоким КПД»).

Отдельное внимание при этом стоит уделить некоторым заводским изделиям, которые представлены в виде дверей, дымоходов и решеток. Они позволят значительно облегчить процесс изготовления, а значит, именно на их базе стоит разрабатывать чертежи.

Высокий КПД и быстрый нагрев обеспечит печь для бани из металла, сделанная своими руками

Отопительные печи для бани, изготовленные из металла, давно получили широкое распространение благодаря своим особенным качествам.

Такие приборы практически ничем не уступают традиционным устройствам из кирпича, даже отличаются более высоким КПД и скоростью нагрева.

Их компактность, простота в эксплуатации, невысокая стоимость становятся неоспоримыми плюсами для владельцев загородных участков.

Многие слесарные мастерские предлагают услуги по изготовлению металлических печей по индивидуальному проекту заказчика. Это дает возможность получить прибор, рассчитанный на работу с учетом конкретных факторов и обладающий совокупностью требуемых функций.

Сделать дровяную металлическую печь своими руками несложно, особенно если имеется опыт работы со сваркой.

Особенности конструкции, чертежи

Существуют различные типы отопительных устройств такого вида, их объединяют общие элементы конструкции:

• Корпус — изготавливается чаще всего из листовой стали, в которой удобно вырезать отверстия для дымохода и дверец топки, зольника.

Фото 1. Чертёж металлической печи для бани (вид спереди, сбоку) и изображение устройства в готовом виде.

• Топочная камера — обычно выполняется отдельный короб из стали достаточной толщины (не менее 5 мм), состоящий из самой топочной камеры и приваренной снизу конструкции выдвижного зольника. От топки он отделяется стальной решеткой с крупными ячейками. Помимо сбора сажи, зольник выполняет функцию подачи воздуха в топочную камеру, то есть создает тягу.
• Каменка — металлическая корзина для камней, чаще всего располагается прямо над топкой для лучшего прогревания. Каменка бывает двух типов: открытая, обеспечивающая удобное создание пара, или закрытая, расположенная внутри корпуса печи.
• Бак для воды — может располагаться как рядом с каменкой, так и над ней. Обычно бак с водой снабжается специальным краном, подающим воду на раскаленные камни, это обеспечивает формирование пара.
• Дымоход — отводит продукты сгорания, дым и горячий воздух на улицу, также создает тягу.

Фото 2. Чертёж банной печки из металла: проработана каждая деталь устройства, указаны размеры.

Металлические печи имеют свойство сильно нагреваться при эксплуатации, интенсивный жар может приносить дискомфорт находящимся в парилке, а раскаленная поверхность стать причиной ожогов. Поэтому такой тип устройств обычно облицовывают камнем или кирпичом — помимо защиты от жара, экран наряду с каменкой выступает как накопитель тепла. После того как печь погаснет, кирпичный экран еще долго будет обогревать воздух, просушивая парную после ее использования.

Существует еще один распространенный способ снизить чересчур сильный жар от печи: топочная камера выкладывается изнутри шамотным (огнестойким) кирпичом. Этот способ называется футеровкой и имеет свои минусы. Перегретый воздух, попадая в дымоход, может стать причиной возникновения пожара. Поэтому если выполняется футеровка топочной камеры, рекомендуется обязательно установить над ней каменку для поглощения части жара.

Схема и размеры простой металлической печи для бани

Самая обычная компактная печь имеет элементарную конструкцию и быстро сваривается из листовой стали. Корпус прямоугольный, размеры 55 см х 30 см, высота около метра. Внутри корпуса располагается зольник высотой 15 см, топочная камера высотой 30 см. Над топкой устанавливается открытая сетка для камней. Труба дымохода напрямую от топки поднимается к крыше, проходит сквозь каменку, отдавая ей значительную часть жара.

Справка. Чтобы изготовить еще более простую модель, понадобится старый пропановый баллон, который используется в качестве корпуса печи. В торце вырезаются отверстия для дверей топки, зольника. В боковой стенке делается круглый проем для подсоединения дымохода. Сам баллон горизонтально устанавливается на ножки.

Вертикальная железная печка

Наиболее компактный вариант представляет собой высокий вертикальный корпус, в котором все детали располагаются друг над другом.

Размеры такого устройства могут варьироваться в соответствии с площадью парной. В среднем для небольшого помещения оптимальными будут размеры 0,5 м х 0,5м х 1,3 м.

Вертикальный котел может содержать два или три отсека. Это зависит от того, будет ли установлен бак для воды. В нижней камере располагается топка и зольник (от размера топки зависит мощность печи и срок прогорания одной закладки дров).

Над топкой устанавливается внутренняя каменка, высотой около 45 см, в корпусе прорезается дверца для закладки камней.

Сразу над каменкой ставится бак с водой, размер которого зависит от нужд пользователей (соответственно выбирается высота всей печи).

Над баком устанавливается дымоход, который соединяется с отводом от топочной камеры напрямую. Между стенами корпуса и внутренними камерами оставляется воздушный зазор не менее 3—5 см для защиты внешних стен от перегрева.

Горизонтальная банная печка с выносной топкой

Такое устройство занимает больше места, но предоставляет возможность расположить основную часть печи в соседнем помещении или на улице. Этот вариант позволяет с большим удобством выполнять операции по закладке дров, чистке печи. Если печь выводится в предбанник, она обогревает также второе помещение, что является дополнительным плюсом. В самой парной находится лишь камера топки, расположенная над ней каменка.

При монтаже такого устройства особое внимание требуется уделить пожарной безопасности. Перегородку, через которую будет проходить топка, тщательно изолируют.

Лучше всего обложить топку кирпичом, это исключит потерю тепла из парной. В предбаннике стены и пол в месте расположения печи закрываются огнестойким материалом.

Размеры такой печи в среднем 0,5 м в ширину,1 м в длину, высота зависит от величины каменки, располагаемой над топкой.

Изготовление печи из металла своими руками

При выборе чертежа для выполнения печи своими руками учитывается ряд факторов:

• площадь помещения — от нее зависят габариты устройства;
• наличие желаемых функций — нагрев воздуха, воды;
• присутствие каменки открытого или закрытого типа;
• теплоемкость — защитное экранирование.

Расположение устройства в помещении также играет существенную роль. Если требуется компактная печь для маленькой парной, подойдет расположение в углу. В этом случае лучше выбрать модель с выносной топкой или вертикальную. При расположении в центре парной печь больших размеров может быть горизонтальной и массивной для качественного прогрева помещения.

Материалы

При изготовлении печи самому предпочтение отдается листовой стали. Ее удобно разрезать, сгибать, сам материал отличается устойчивостью к прогоранию.

Для долговечности самодельной печи требуется довольно толстый слой стали, но чересчур большая ширина слоя (например, 1 см) может привести к длительному разогреву устройства, снижению его КПД.

Поэтому оптимальным выбором будет сталь толщиной 5—7 мм для топки и 3—4 мм для корпуса.

Остальные детали — дверцы, петли к ним, задвижки, кран для бака с водой, решетки для зольника и каменки рекомендуется купить в специализированных строительных магазинах. Дымоход изготавливается из кусков трубы подходящего диаметра (не менее 10 см), ножки — из металлических обрезков достаточной толщины, чтобы выдержать вес печи, а также сетки с камнями. Для наполнения каменки подойдут речные валуны округлой формы и подходящего размера.

Инструменты

Для выполнения всех этапов работы понадобятся следующие инструменты:

• сварочный аппарат;
• болгарка с отрезным диском по железу;
• емкость для замешивания раствора;
• печной молоток-кирка;
• мастерок;
• правило.

Чтобы работа проходила безопасно, требуется приобрести средства защиты: специальную маску и перчатки. Понадобятся различные измерительные приборы: рулетка, строительный уровень.

Этапы постройки. Как правильно сварить конструкцию?

Первым делом под печь подготавливается место, закладывается фундамент. Большинство металлических устройств компактны, поэтому не требуют бетонной заливки, достаточно выложить основание из двух рядов кирпича. В случае если решено выкладывать тяжелый кирпичный экран, целесообразнее позаботиться о полноценном фундаменте:

1. Разбирается пол в месте установки печи, вырывается котлован глубиной в полметра.
2. На дно насыпается дренажная подушка: слой мокрого песка, второй пласт битого щебня или специального гранулированного керамзита.
3. На дренаж ставится опалубка из дерева, заливается бетонной смесью.
4. После просушки фундамента на него кладется двухслойная гидроизоляция (рубероид).

После подготовки фундамента обеспечивается термоизоляция будущего места для прибора. Стены и потолок зашиваются огнестойким материалом, само устройство устанавливается так, чтобы до стен оставался зазор не менее 30 см.

Затем приступают к сварке деталей конструкции:

1. По чертежу при помощи болгарки нарезают куски листовой стали для корпуса, внутренних камер.
2. Свариваются боковые стенки, днище корпуса. В лицевой части вырезаются отверстия для топочной камеры и зольника. Внутри к стенкам корпуса привариваются металлические уголки для крепления отсеков.
3. Свариваются и устанавливаются топочная камера и зольник с разделяющей их решеткой.
4. Проводится сварка и последующее размещение внутренней каменки и бака для воды (при наличии в проекте).
5. Приваривается труба дымохода и ножки корпуса.

После установки печи выкладывают кирпичный экран с расчетом отступа в 3—5 см от стенок устройства. Ширина кладки обычно берется в половину кирпича, в нижней части оставляют небольшие окошки для циркуляции воздуха.

Возможные сложности в установке

При самостоятельной работе над изготовлением устройства встречаются следующие ошибки:

• несоответствие размеров прибора и парной — приводит либо к быстрому перегреву воздуха, либо к невозможности создать комфортную температуру;
• недостаточно тщательная изоляция дымохода — из-за постоянного соприкосновения с раскаленным воздухом дымоход чаще всего становится причиной возникновения пожароопасных ситуаций;
• неправильное расположение экрана печи, чересчур близко к стенкам корпуса — это приводит к перегреву стали, сокращает срок эксплуатации.

Внимание! Для того чтобы избежать основных ошибок, следует перед началом работы создать точный чертеж аппарата и посоветоваться с опытным мастером.

Фото готовых устройств из железа

Фото 3. Печь для бани, сделанная своими руками. Выполнена по вертикальной схеме, дополнительно оснащена баком для воды.

Фото 4. Печка для бани, изготовленная из металла, с выносной топкой. Также имеет бак для нагрева воды.

Фото 5. Горизонтальная металлическая печка для бани. Находится на кирпичном постаменте, что предотвращает возгорание окружающих поверхностей.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором демонстрируются все этапы процесса изготовления железной печи для бани.

Декоративная отделка

Если было принято решение отказаться от кирпичного экрана, металлическую печь нередко облицовывают другими материалами, чтобы придать ей более эстетичный вид. Облицовка натуральным камнем — довольно дорогостоящий вариант. Классический тип облицовки — глиняные изразцы. Состав материала помогает такой плитке переносить перепады температур и влажность парной, а внешний вид придаст бане уникальный дизайн и порадует посетителей уютом.

Керамическая плитка отличается доступностью цены и широким разнообразием расцветок, но имеет существенный недостаток — общую хрупкость и непрочное сцепление. Лучшим выбором станет клинкерная плитка.

Она отличается высокой износоустойчивостью и хорошо переносит воздействие раскаленного воздуха.

Широкий выбор цветовой гаммы позволит подобрать подходящий вариант на любой вкус, а доступная цена не разорит семейный бюджет.

Металлические печи для бани своими руками

Основные задачи самодельной металлической печи это нагревать воду и воздух.
Каменка печи может быть:

Безусловно, в закрытой конструкции тепло сохраняется намного дольше. Однако чтобы достичь нужной температуры в парилке, потребуется больше топлива и времени.
Для нечастого посещения, профессионалы советуют устанавливать в баню закрытую каменку.

Парилка намного быстрее нагревается в каменке открытого типа. Однако если плеснуть на камни воду, она начинает быстро охлаждаться.

В парилке всегда располагают цельные камни, с округленными боками.

Чем отличается металлическая печь для бани от печи в сауне

Главным отличием можно назвать температуру парения. В сауне она может достигать 85 градусов, а иногда намного больше. Такая температура не допускает большой влажности. Человек может получить сильный ожог.

Поэтому в сауне всегда поддерживается влажность не больше 5–15%.

В обычной русской парной, значение температуры находится в диапазоне 55–65 градусов. Очень редко она может достичь 70 градусов. Для этой температуры специально поднимают значение влажности. Она находится в пределах 50–60%.

Чтобы решить такие задачи, нужен соответствующий подход к строительству печи. Для установки в сауне необходимо, чтобы корпус печи, как можно больше соприкасался с окружающей атмосферой. Воздушные потоки должны двигаться с большой скоростью вдоль стенок.

Главной задачей считается создание быстрого нагрева парилки до нужной температуры. В самой сауне обычно устанавливается небольшая каменка открытого типа, монтируемая над топкой.

Прогрев камней в подобной печи достигает только 200–250 градусов. Окружающий воздух забирает очень много тепла. Такая каменка может создать только небольшое количество пара. Для сауны этого вполне достаточно. Один ковш воды даст 15% влажность. Человек не сможет вытерпеть ее большее значение.

Задача обычной русской парной совершенно другая. Главное чтобы было много пара. Очень важно добиться его определенного состояния. Он должен иметь вид мелких капель. Такой пар получил название «сухого». Он отличается высокой температурой, примерно 130–150 градусов. Человек, попав в подобные условия, чувствует мощный прилив сил. Чтобы получить такой пар нужно раскалить камни выше 500 градусов. Для этого их опускают глубоко внутрь топки, с установленной закрытой каменкой. Все описанные выше отличия, нужно обязательно учитывать при строительстве печи.

Габариты каменки

Если утепление бани было сделано в соответствии с технологическим процессом, то объем парной будет влиять на количество камней. Существует несколько источников, которые рекомендуют применение определенного количества камней. В среднем на 1 куб. метр положено 20–40 камней. Вообще-то, чем больше положено камней, тем быстрее можно получить нужный объем пара. Однако должно соблюдаться одно условие. Мощность печи должна быть достаточной, для их нагрева.

Основной проблемой, которую приходится решать, эта плотность камней. У каждой породы она своя. Поэтому одинаковая масса может отличаться разным объемом.
Средняя парилка, имеющая объем 12–14 куб метров, хорошо прогревается каменкой с габаритами 30х40х30 миллиметров. В зависимости от конструкции печи эти значения могут изменяться.

Чтобы сделать такой теплотехнический расчет, нужны специальные знания и опыт. Гораздо проще, пользоваться готовыми чертежами, в которых уже высчитаны определенные пропорции. В принципе, как минимум, объем топки, в которой не установлена каменка, не должен быть меньше. В идеале, должен быть даже больше на 30-50%.

Где нужно устанавливать контейнер для камней

Уже давно известно, что температура достигает своего максимума в верхнем отделе, около задней стенки. Именно здесь лучше всего установить такую емкость. Свод топки будет испытывать меньшие термические нагрузки, камни будут хорошо нагреваться.
Каменка требует постоянного обслуживания. Внутрь обязательно должна проникать вода. Люк, предназначенный для обслуживания, должен находиться в месте, откуда можно достать самый дальний его край.

Вода должна подаваться вглубь каменки, при этом человек не должен получить ожог.
В каменку вставляется одна или несколько трубок, которые полностью охватывают всю емкость. В каждую трубку, обложенную камнями, вставляют воронку. Когда в трубку подается вода, она начинает быстро покрывать поверхность камней, происходит ее стремительное испарение.

Технология изготовления

Таких конструкций очень много. Каждая из них имеет свои особенности и отличается принципом работы. Однако существуют в таких печах и одинаковые детали, работающие на одном и том же принципе.

Топка

Самой первой изготавливается топка. Габариты определяются индивидуально. Опытные мастера рекомендуют, если ширина достигает 50 см, создавать аналогичную высоту. Самодельная печь для бани должна предусматривать применение готовых металлических деталей таких как решетки и дверцы.

Надо сказать, что лучше использовать именно стальные детали, так как чугунные изделия отличаются своей фиксацией.

В стандартном проекте металлической печи, закладывается топка, имеющая две секции. Первая предназначена для сжигания топлива. Во второй будет собираться зола. Поэтому их отделяют решеткой, устанавливают отдельные дверки.

Очень часто, окно секции, в которой собирается зола, используется для увеличения тяги, требуемой для создания нормального горения.

Если в проекте металлической банной печи, показана установка каменки, верхний отдел топки также должен быть изготовлен из решетки.

Проект самодельной металлической банной печи

Эта конструкция разрабатывалась для парной, с габаритами 2х3х2,3 м. Для сварки применялся 3 мм листовой металл.

Чтобы улучшить горение, было специально спроектировано подключение еще одного воздуховода, идущего снаружи. Другим технологическим решением стали ребра жесткости. Эти уголки привариваются по бокам, к верхнему отделу топки. Когда будет происходить сильный нагрев, металл не начнет выгибаться.

Другая схема показывает металлическую печь, где подача воздуха осуществляется в верхний отдел топки. Эти конструкции получили название «дожигатели».

К задней стенке приварена металлическая пластина. Между приваренной пластиной и стеной образуется щель. В нее вставляются трубки, через которые происходит подача воздуха, находящегося под колосниками.

Такое простое устройство помогает справиться с двумя проблемами.
Прежде всего, происходит интенсивное охлаждение задней стенки и защита ее от прогорания.

Вторым положительным моментом, считается подача уже разогретого воздуха. В этой области находятся очень горячие дымовые газы. Примерно 80% из них считаются горючими. При соединении этих газов с горячим воздухом, происходит воспламенение горючих веществ.

Температура верхнего отдела топки намного увеличивается. Камни нагреваются до очень высокой температуры. Причем если для этого пользоваться сухими дровами, то их понадобится намного меньше.

Большинство печей длительного горения работают именно на таком принципе. Для банных печей этот способ стали применять несколько лет назад.

Точно такая же модель, не имеющая дожига, имеет несколько другой формат. На чертеже отсутствуют габариты, зато намного проще понять, какие нужны пропорции и как расположены различные детали.

Объем топки, достигает 130% от общего объема каменки. Такое соотношение гарантирует нормальную работу.

Труба дымохода немного смещена назад. Правда такая технология отличается своими недостатками. Возможно появление некоторых проблем, когда будет проводиться монтаж дымохода. Трубу может не пропустить потолочная балка. Придется его изгибать, а это уже нехорошо. Поэтому заранее нужно предусмотреть такую ситуацию, и найти оптимальный путь прокладки дымохода.

Любители бани часто спорят, хорошо или плохо устанавливать в парилке емкость, в которой будет нагреваться вода.

По мнению одних, влажность можно регулировать открыванием крышки бака.
Другие называют такой пар «тяжелым». Они устанавливают емкость в моечном отделе. Нагрев воды происходит при помощи теплообменника, который соединен с баком.

Металлическая печь, оборудованная водяным баком

Такая конструкция превосходно работает. «Искрогаситель» увеличивает путь движения дымовых газов. Они намного дольше находятся в топке, улучшается прогрев стенок. Вместо бака можно положить камни.

Достаточно интересно выглядит вариант, когда бак устанавливается в задней области печки.

Дымоход сдвигается назад. Он проходит прямо через бак. Так как высота бака достаточно большая, повышается эффективность тепло съема. Вызывает интерес и устройство каменки. Ее габариты не имеют больших значений, однако для небольшой парилки этого вполне достаточно.

Вызывает неудобство процесс закрывания крышкой. Его можно делать только с определенной стороны. Очень тяжело закрыть крышку, когда была подана вода в каменку. Плюсом можно назвать удобство обслуживания.

Изготавливаем печь в сауну

Основной задачей таких отопительных приборов считается скорость получения требуемой температуры, а также возможность постоянной её поддержки. Самым простым решением считается установка вентилятора. Благодаря обдуву стенок, будет повышаться температура.

Аналогичной функцией обладает кожух-конвектор. Другими словами, это корпус, завернутый в оболочку. Между топкой и кожухом возникает зазор, примерно 1,5–2 см. Снизу в щель засасывается воздух.

Он движется вдоль стенок, и начинает нагреваться, попутно охлаждая стенки. Затем он начинает подниматься. По всей площади парилки начинает разноситься мягкое тепло.
Если для корпуса печи был использован толстый металл, разрешается кожух изготавливать из более тонкого листа. Он не будет сильно нагреваться, поэтому прогорание стенок исключается. Если каменка будет располагаться вверху, прямо над топкой (смотри фото), в корпусе делается отверстие, чтобы происходило вентилирование каменки. Часть потока воздуха, поднимающегося вдоль стенок, начнет попадать прямо в каменку. Уложенные камни получат дополнительный обдув и нагреются еще больше. Данная каменка получила название «вентилируемая». Ею очень хорошо пользоваться в суховоздушных саунах.

Схемы и эскизы

Для сауны конструкция печей намного проще. Требуется наличие нормальной топки, чтобы можно было пользоваться большими поленьями. К топке, сверху привариваются стенки каменки с объемом 20–25 литров. Можно, конечно, изменять габаритные размеры, но никаких особых хитростей в этом нет.

Не стоит устанавливать в парной сауны, емкость для разогрева воды. Будет очень сложно контролировать влажность. Если температура поднимется очень высоко, можно получить ожог.

На фотографии показаны варианты такой установки бака.

Еще одной разновидностью каменки, считается ее установка внутри топки. Ее можно закрывать крышкой. Сухое парение достигается при открытой крышке. После закрытия каменки, можно получить много пара.

Банная печь из металла своими руками

Громоздкие, прожорливые и сложные в изготовлении кирпичные банные печи понемногу отходят в прошлое. Все меньше становится квалифицированных печников. Да и квалифицированный зачастую перекладывает печку хотя бы один раз. На смену им идут легкие, компактные, несложные в изготовлении и экономичные металлические печи. Домашний мастер, владеющий навыками слесарных и сварочных работ, вполне сможет изготовить такую банную печку из металла своими руками.

Выбор конструкции банной печи

При выборе конструкции следует руководствоваться следующими требованиями:

• быстрый прогрев банных помещений;
• продолжительность горения;
• сохранение тепла;
• малая занимаемая площадь и объем;
• безопасность.

При проектировании печи нужно соблюдать баланс между этими требованиями.

Так, для обеспечения большой продолжительности горения потребуется увеличить объем камеры сгорания, а это приведет к росту габаритов и занимаемой площади.

По расположению корпуса печи, а вместе с ним и камеры сгорания, банные печи могут быть:

• Вертикальными. Занимают меньшую площадь, но и имеют худшие параметры теплоотдачи и продолжительности горения, чем горизонтальные.
• Горизонтальными.

По месту размещения топочной дверки банная печь из металла бывает:

• Загружаемые из парилки.
• Загружаемые из другого помещения. Топочная дверка выносится через стену. Это освобождает место в парилке, но для подкидывания дров или регулировки тяги придется выходить из парилки.

Конструкция печи с водонагревателем

Печи также могут иметь встроенный водонагреватель, размещаемый рядом с каменкой или на печной трубе.

По месту расположения каменки печи делятся на два подвида:

• С внутренней. Дольше сохраняют тепло, но при поддаче легче обжечься паром или об дверцу.
• С внешней. Менее экономичны, но удобнее в и безопаснее в обращении.

При выборе конструкции важно определить, какие из требований являются первостепенными, а в каких возможно пойти на компромисс

Подготовка материалов

Наилучшим вариантом заготовки для изготовления корпуса печи для бани из металла своими руками является отрезок стальной трубы диаметром 30-50 см или пришедший в негодность газовый баллон. Для зольника подойдет лист проката толщиной 1-2 мм, для дверцы нужна сталь в 3 мм.

Сталь лучше взять низкоуглеродистую, конструкционную — она обладает лучшей свариваемостью и меньше деформируется по швам.

Колосники можно сварить из арматуры 12 мм, однако проще и надежнее будет взять готовые, отлитые из чугуна. Самый простой вариант — толстый листовой металл (от 6 мм) с продольными прорезями.

Плюсы и минусы металлических печей для бани

Металлические печи для бани обладают рядом неоспоримых достоинств:

• Быстрый прогрев помещений до заданной температуры. Металл быстро отдает тепло топки.
• Полная вытяжка угарного газа из бани через дымоход.
• Нет задымления при растапливании печи.
• Компактность.
• Экономичность.
• Простота изготовления.
• Долгий срок работы без ремонта с минимальным обслуживанием.
• Нет необходимости в тяжелом фундаменте.

Есть у печей из металла и свои минусы:

• Быстрое остывание.
• Высокая температура стен может привести к ожогам.
• Не подходит для больших бань.

Поскольку средний размер семей сократился, и способ использования бани несколько изменился, то в долгом сохранении тепла нет большой необходимости.

Как улучшить характеристики металлической печки

Потребительские свойства печки поддаются улучшению двумя способами:

• термообработкой материала;
• усовершенствованием устройства топки.

Подготовка металла

По окончании раскроя материала его подвергают термообработке методом отпуска. Металл заготовок нагревают до темно-красного цвета. Далее их следует медленно охладить. Если в ходе отпуска произошло небольшое коробление заготовок, их рихтуют молотком. Необходимо также проверить размеры и срезать лишнее при необходимости. Такая обработка избавит от коробления готового изделия.

Конструктивные особенности топки

Некоторые эксперты для обеспечения продолжительного горения дров без перегрева печи предлагают исключить из конструкции колосники, а сжигать дрова прямо на металлическом дне топки.

Металлическая печь с колосниковой решеткой

Дополнительно предлагается уплотнить дверку топки асбестовым шнуром, чтобы замедлить приток кислорода.В самой дверке делают задвигающееся заслонкой отверстие (или ряд отверстий). Этой заслонкой и регулируется подача воздуха.

Конструкция самодельной банной печи

Банные печки, как заводские, так и изготовленные своими руками, различаются между собой деталями конструкции. Однако все чертежи печи для бани из металла содержат общие основные узлы:

В топке проходит сгорание топлива, она снабжена дверцей, через которую загружают дрова. Дно топки образовано чугунной решеткой с прорезями — колосником. Под дверцей или непосредственно в ней находится поддувало, через которое в топку поступает воздух. Под топкой расположен зольник — металлический поддон для золы.

Продукты сгорания нагревают стенки печки и через них специальную емкость, заполненную камнями — каменку. Для поливания камней водой каменка снабжена отдельной дверцей.

Далее продукты сгорания нагревают емкость с водой. Заполняется она через крышку в верхней части, а нижнюю вварен патрубок с вентилем.

Чертеж небольшой печи для бани

Дорабатывая чертежи банной печи из металла, собираемой своими руками, следует учесть особенности устройства парилки, в которой она будет установлена.

Из чего делаются металлические печи для бани

Для металлической печи в баню, изготовленной своими руками, потребуется:

• 8-миллиметровый лист низкоуглеродистой конструкционной стали;
• отрезок трубы диаметром 30-50 см и толщиной стенок 5-10 мм и длиной 2 м;
• пруток или арматура диаметром 12-16 мм – 6 метров;
• колосник;
• дымоходная труба;
• вентиль ½ дюйма с длинной рукояткой.

Чтобы собрать своими руками железную печку для бани, потребуются следующие инструменты и расходники:

• угловая шлифмашина;
• набор ручного слесарного инструмента;
• сварочный аппарат;
• диски отрезные и шлифовочные.

Чертеж печи с водяным котлом

При сборке банной печи из металла собственной конструкции понадобится верстак с тисками и рабочий стол размером 1*2 м, либо такое же свободное пространство на чистом и ровном полу.

Изготовление топки

Изготовление печи своими руками начинают с того, что трубу делят на две части: 90 см для топки и каменки и 60 см для емкости с водой. Из остатков делается поддувало и топочные дверцы. В трубе следует прореза проем для монтажа поддувала размером 20×50 см. По периметру приваривают уголки или пластины, на которые будет опираться колосник. Топочная дверца выполняется размером 20×35 см.

Изготовление каменки

Над дверцей приваривают пруток или арматуру для поддержки каменки. В каменке прорезается дверца, чтобы поддавать воду на камни.

Самодельная печь из баллона

Камни укладываются в каменку с некоторым зазором, не вплотную.

Лучше всего брать диабазовые или талькохлоритовые. Гранит или содержащие слюду породы не используют.

Изготовление водогрейного бака

Водяной бак располагается над каменкой. В ней проделывают 15-сантиметровый проем для прохода дымоходной трубы, проходящей сквозь бак. Бак опирается на пластину из толстого листа металла. Все швы необходимо тщательно проварить и зачистить.

Часть крышки бака делают съемной, через нее он будет заполняться водой. К этой крышке нужно приварить ручку и защитить ее деревянными щечками.

Размещение печи в парилке

Чтобы пользование банной печкой стало приятным и безопасным, рекомендуется соблюдать следующие правила:

• Печку монтируют на металлический лист (железо, медь или латунь). Спереди лист должен выступать как минимум на 0,7 метра.
• Примыкающие к печи стены и потолок следует обшить негорючими материалами на расстояние как минимум полметра от печи и дымохода.
• Если топка выносится в соседнее помещение — проем также следует укрепить негорючими теплоизоляционными материалами, такими, как базальтовая вата или вермикулит.
• Теплоизолированная труба дымохода должна отстоять от деревянных конструкций как минимум на 40 см.

Для дымохода рекомендуется выбрать нержавеющую сталь с термоизоляцией из базальтовой ваты. Для помещений, в которых находятся люди, не рекомендуется в качестве термоизоляции использовать материалы, содержащие асбест. Вдыхание асбестовой пыли может причинить серьезный вред здоровью.

После установки металлическую печку часто обкладывают кирпичной кладкой в 1/2 кирпича. Это позволяет дольше удерживать накопленное в кладке тепло и защищает от ожогов при случайном контакте.

Декоративная отделка красиво и практично

Для обеспечения подлинного комфорта изготовленную своими руками банную печку из металла следует дополнить соответствующей отделкой банных помещений. Для парилки традиционно используется осина или липа, они не выделяет капель смолы, могущих при попадании на кожу причинить серьезные ожоги. Пол также делают осиновым, однако лиственница прослужит гораздо дольше.

Простая самодельная печь

Хорошее решение — пол из керамической плитки или керамогранита, их обязательно нужно брать с шероховатой поверхностью, чтобы никто не поскользнулся.

Под вагонку разумно заложить слой фольги и базальтовой ваты для улучшения теплоизоляции.

В мойке не такая высокая температура, и выбор материалов для отделки шире. Здесь возможно применение экономичных хвойных пород, но надо отдавать себе отчет, что в условиях повышенной влажности сосна ил ель прослужат недолго. Пол из керамической плитки — также отличное решение. Плиткой можно отделать и стены. Угол, в котором установлена душевая кабина, подлежит особой гидроизоляции.

Комната отдыха, ставшая традиционной в современной бане, не испытывает воздействия экстремальных температур или высокой влажности. Здесь больше внимания можно уделить эстетическим качествам отделки, и обязательно — удобной мебели.

Все электрооборудование и электроарматура, применяемое в бане, должно иметь класс защиты не ниже IP44 и быть предназначенным для работы в условиях повышенной влажности.

Отдельное внимание нужно уделить производительной и качественной вентиляции банных помещений.

Легкого вам пара!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вертикальная печь для бани из трубы своими руками: инструкция, советы, фото

Это вид печи очень простой в изготовлении, чем любые другие. У нее есть внешне сходство с буржуйкой. Материалом для создания вертикальной печи для бани из трубы своими руками являются обычные стальные трубы определенного диаметра с толстыми стенками. Состоит печь из отделения для топки, отсека для закладывания камней и специального бака для нагрева воды.

Что нужно для сборки печи?

Сталь, из которой изготовлена труба, не должна быть легированная и высокоуглеродистая. Такой материал негативно сказывается на сварочных швах. После их проварки и последующего остывания могут появится трещины, что приведет к деформации печи. Самый подходящий вариант марки стали — это Ст10 и Ст20.

Нужно определить точные размеры вертикальной печки для бани из трубы своими руками, исходя из размеров самого помещения. Идеальные габариты трубы для бани:

• диаметр — 50-55 см;
• толщина — 0,8-1,2 см.

Нужный материал:

1. стальная труба, диаметром 50-65 см, длиной 120-150 см и толщиной стенок 0,8-1,6 см, для водяного бака и топки;
2. другая, диаметром 35 см с толщиной стенок 0,5-0,8 см для закладывания камней;
3. еще одна, диаметром 12-15 см и толщиной стенки 0,2-0,4 см, для дымохода;
4. порезанная арматура из низкоуглеродистой стали для колосников, диаметром 1,2-2,0 см и длиной 50 см;
5. шнур асбестовый — понадобится для уплотнения дверок;
6. металлический лист для дверок, толщиной 0,4 cм;
7. ручки на дверцы;

Необходимые инструменты:

• электросварочный аппарат;
• слесарные инструменты;
• дрель и болгарка.

Почему актуально изготавливать вертикальную банную печь своими руками из трубы 530 мм со стенкой, толщиной в 0,6 см? Труба данного диаметра прошла испытание гидроопрессовкой. Это поможет создать печь без дырок и прогаров.

Схема и чертеж

Перед началом работы нужно создать чертеж и изучить схему конструкции печи. Он поможет избежать ошибок в сборке. Для его составления понадобятся необходимые навыки в геометрии.

На схеме показаны основные части печки:

Пример чертежей вертикальной печи для бани:

Здесь являются важными длина и ширина топки. Важна ее высота, на которой будет присутствовать люк для нагрузки горючего и окно, которое ведет к каменке.

Инструкция по сборке

Всю сборку нужно проводить в соответствии чертежами, чтобы не возникло сложностей и ошибок. Это конструкция может вызвать небольшие трудности во время сборки, так как в отсеке для топки будет находиться отдел для закладывания камня.

1. Дно трубы заваривается заготовкой ли листового металла.
2. На расстоянии 1-2 см от низа выполняется вырезка окошко прямоугольной формы 24×8 для поддувала. Это даст доступ кислороду в отсек сгорания горючего и где извлекается зола.
3. На расстоянии 15-20 см от верней части поддувала вырезается другое отверстие для закладывания горючего. Его размер составит 20-24 см. Применяются специальные тонкие диски.
4. Сверху топки присутствует камера, в которую укладываются камни. Вырезается круглое отверстие на расстоянии 12-18 см от верха топочного отсека. Примечание: круглое отверстие должно быть 35 см в диаметре, смещение по окружности трубы составит 90⁰.
5. Другая, диаметром 35 см отрезается по длине, которая равна внешнему диаметру большей трубы. Верхний сегмент срезается на ¾ в виде «лопатки», до границы переднего края.
6. К заднему торцу варится глухая стенка, а внизу к переднему заглушка с дверцей. Через нее будут закладываться камни и заливаться вода для создания пара.
7. Вырезанная «лопатка» вставляется в отверстие главной трубы. Ее наружный выступ должен быть 2-3 см. Внутри по всему периметру должен остаться промежуток, который полностью заваривается. Для усиления устойчивости конструкции к корпусу привариваются прутки.
8. На основе диаметра главной трубы производится вырезание из листовой стали куска округлой формы. Чтобы зафиксировать колосники, в вырезанном круглом куске стали прорезаются отверстия прямоугольной формы;
9. Топливник вваривается в главную трубу, параллельно полу, на 2 см выше верхнего края отверстия поддувала.
10. Основание поддувала прорезается из металла, исходя из внешнего диаметра главной трубы. Под каменку привариваются ножки для ее удержания. После приварить к низу.
11. Главная труба является стенкой для бака для нагревания воды.
12. В вырезанном дне бака проделывается отсек для дымохода от края на 3-5 см.
13. В отверстие заваривается кусок трубы для дымохода, выступающий на расстояние 10-12 см.
14. Дно бака устанавливается на главную трубу. После приваривается на 10-12 см выше отсека для камней. Дымовая труба должна находиться сбоку от «лопатки».
15. Днище бака полностью обваривается. Внизу сверлится отверстие для подвода водяной трубы.
16. Для изготовления двойной крышки бака вырезаются 2 полукруглые части. Одна полностью приваривается, а другая служит для открывания бака и крепится на петли.
17. В итоге должна получиться вот такая печь:

Видео-инструкция по сборке улучшенной версии

Видео-инструкция по сборке вертикальной печи для бани из трубы (модифицированный вариант):

И еще один способ:

Обустройство дымохода

Дымоход является важной составляющей для выведения продуктов сгорания.

Они бывают трех видов:

1. Керамические. Дымоход из керамики имеет самый длинный срок годности. Максимально устойчивый к высоким температурам.
2. Кирпичные. Кирпичный дымоход из-за шершавой поверхности быстро накапливает сажу и замедляет тягу воздуха.
3. Стальные. Стальной дымоход, наиболее подходящий именно для бани в связи с доступной ценой. Так же из-за быстрого нагрева металла ставят бак, после используют для процедур. Дымоход из нержавеющей стали является самым актуальным. Данный материал не боится воды, высоких температур, мало подвержен коррозии, легкий, прочный и дешевый.

Процесс сборки:

• Перед установкой нужно обозначить место для проделки отверстия.
• На трубу устанавливается кожух из оцинкованной стали, после надеваются кольца, которые фиксируются на потолке. Нижняя труба крепится саморезами. Хомуты надежно фиксируют дымоход.
• Вторая часть устанавливается на крыше. Отверстия между крышей и дымоходом заполняются керамзитом глиной или асбестом.

Преимущества и недостатки

Существенное преимущество вертикальной печи над горизонтальной — это компактность, которая позволяет занимать минимальную площадь в бане. Подходит для малых помещений.

К другим преимуществам относятся:

• экономия денежных вложений;
• металл, как надежный материал имеет отличную механическую прочность, выдерживает скачки температуры, которые не влияют на данное свойство;
• достаточно толстые стенки материала обеспечивают высокую теплоотдачу. После полного прогорания горючего происходит дальнейшее удержание тепла;
• округлый разрез трубы дает мощное распространение тепла и образованию необходимой тяги;
• быстрый прогрев помещения менее чем за 1 час;
• металлическая печь прослужит более 10 лет, если мастерски подойти к ее изготовлению;
• цилиндрическая форма трубы избавит от лишних прямых углов и длинных сварных швов. Главная причина появления коррозии и отверстий, через которые пойдет утечка угарного газа — это именно сварные швы.

Главный и распространенный недостаток металлической конструкции — это подверженнее коррозии.

Важные советы

• Чтобы тепло не покидало емкость печи, на край дымохода устанавливается открывающаяся задвижка.
• Причиной возгорания может послужить огромное накопление сажи. Для этого в трубе высверливаются два отверстия. В них вставляются стальные трубки с поворотом в сторону трубы. Это мешает появлению копоти. Горючее будет полностью прогорать, а накопление сажи будет минимальное.
• После завершения изготовления конструкции, ее нужно проверить на наличие дырок, зазоров и трещин.
• Вокруг печи не должно быть ни каких предметов, которые подвержены возгоранию: синтетика, дерево и ткань.
• Все обрезные края труб и металлических листов необходимо зачистить от острых краев, во избежание порезов. Если нет опыта правильной установки дымохода, то лучше обратиться к специалистам.
• Установку данной печи следует делать на готовый бетонный фундамент, высота его 250-300 мм. На него накладывается кирпичная кладка с глиняным раствором в один или два ряда. Кирпичный экран защитит стены от перегрева.

Пробная топка

1. Перед использованием печи нужно провести пробную топку, которая испытает всею конструкцию на герметичность сварных швов.
2. Открывается заслонку и поддувало. После делается небольшая закладка из дров и поджигание. Закрывается дверь и делается подача кислорода в верхний отсек.
3. Прослеживается полной прогревание, присутствие тяги и проверка герметичности швов.

Вот так дешево и практично изготавливается данная печь для бани. Позволить себе такую простую роскошь может каждый человек.

Принципиальная схема дуговой печи.

Context 1

… Чтобы вычислить профиль скорости в жидкометаллической ванне, силы Лоренца, вычисленные выше, используются как исходный член для решения уравнения Навье – Стокса для несжимаемой жидкости [5]. Для применения метода МКЭ исследуемый объект разбивается на конечные подобъекты (рис. 4). Модель FEM сделана с использованием 8833 элементов и 18 715 степеней свободы. В областях контакта электродов, где плотность тока выше, также увеличивается плотность сетки.Поскольку МКЭ рассчитывается с помощью компьютерной программы, основная задача — как можно точнее указать элементы магнитной цепи и параметры магнитных полей. Также необходимо указать размеры подобъектов. Чем больше имеется подобъектов, тем более точные результаты вычислений можно получить, но чем больше объектов, тем больше требуется вычислительной мощности и времени для завершения процесса вычислений. Для исследования трехмерных полей дуговой печи первым шагом должно быть трехмерное изображение элементов дуговой печи.Для упрощения процесса расчета необходимо указать наименьшее количество элементов, при котором значения электрических полей, магнитных полей и сил будут достаточно точными. Все модели FEM, сетки и расчеты были выполнены с помощью программного обеспечения Comsol Multiphysics 3.5, модели переменного / постоянного тока, электрического и индукционного тока. Сначала наблюдается плотность тока в электродах при t = 0,125 с. В этот момент один электрод имеет максимальное значение напряжения, а два других электрода имеют более низкое, но равное напряжение питания.На рисунке 5 видно, что контуры тока замыкаются прямо от нижних электродов к верхним. Если плотность тока J 1 = 6,82 × 10 5 А / м 2 умножить на площадь электрода S E = 0,058 м 2, вычисляется ток, который коррелирует с расчетами по формулам. (5), (6) и (7). Из рис. 6 можно увидеть, что большая часть тока течет прямо от нижних электродов к верхним электродам, достигая максимальной плотности непосредственно под электродом. Когда рассчитывается площадь в середине расплавленного металла, также могут быть рассчитаны токи, и они соотносятся с расчетами, упомянутыми ранее.Из рисунка 6 видно, что плотность первичного тока J 1 = 5,79 × 10 4 А / м 2 с частотой 2 Гц в момент времени t = 0,125 с индуцирует плотность вторичного тока J 2 = 461,579 А / м 2. 2 в расплавленном металле, что показано на рис. 7. На рис. 8 показаны электрические поля в расплавленном металле при заданных токах. Векторы электрических полей имеют те же направления, что и векторы плотности тока. В первом решении (рис. 3) было сделано предположение, что ток в расплавленном металле течет снизу вверх.Рисунок 6 дает более реалистичный вид, аналогичный распределению электрического поля на рисунке 8. Чтобы рисунок было легче читать, электрические поля, возникающие на поверхности электродов, отбрасываются, так что силовые линии электрические поля внутри расплавленного металла могут быть показаны более четко. Также следует иметь в виду, что электрические поля, показанные на рисунке, являются суммарными электрическими полями. Это означает, что вторичное противодействующее электрическое поле отделено от первичных электрических полей (электрических полей, создаваемых электродами).Сначала наблюдается распределение плотности магнитного поля на виде сверху в момент времени t = 0,125 с на частоте 2 Гц. Чтобы исследовать распределение плотности магнитного поля B по всему поперечному сечению расплавленного металла, необходимо провести три линии по поперечному сечению, на которых можно наблюдать плотность магнитного поля. В случае расчетов плотности магнитного поля на рис.9 следует отметить, что это очень упрощенная модель, что означает, что токи текут по прямой линии снизу вверх, а силовые линии плотности тока не пересекаются. вздутие живота.Другими словами, плотность магнитного поля у электрода в несколько раз выше, чем в случае трехмерных расчетов. Однако двумерный расчет плотности магнитного поля дает упрощенное изображение распределения плотности магнитного поля, и процесс расчета требует меньших вычислительных мощностей. Затем на линиях 1, 2 и 3 наблюдается распределение плотности магнитного поля B. Как показано на рис. 10, 11 и 12, плотность магнитного поля B падает практически до 0.Это связано с скин-эффектом, который зависит от частоты питающего напряжения [6]. Глубину скин-эффекта δ можно вычислить …

Контекст 2

… E a — постоянная составляющая напряжения питания, E m — переменная составляющая напряжения питания, а ω — угловая частота, вычисляется как ω = 2 π f, где f — частота, а t — время. На рисунке 2 представлена ​​схема электродуговой печи. В этой конкретной модели есть три электрода, которые перемещаются вертикально вверх и вниз с помощью гидравлических приводов.В начале процесса плавления, когда металл все еще находится в твердом состоянии, используется только постоянное напряжение. Когда металл расплавился и уже находится в жидком состоянии, к питающему напряжению добавляется переменная составляющая [3]. Дуговая печь для смешения жидкого металла (рис. 2) состоит из ванны 1, в которой находится жидкий металл 2. Над ванной печи расположены верхние электроды 3.1, 3.2 и 3.3, которые смещены в пространстве на угол 120 ° между собой, а под дном печи — нижние электроды 4.1, 4.2 и 4.3. Электроды питаются от питающей сети через электродные источники 5.1, 5.2 и 5.3. Электродные источники питаются от сети 6. Система управления 7 используется для управления дуговой печью и состоит из трех устройств управления источниками 8.1, 8.2 и 8.3, регулятора мощности дуговой печи 9 и устройства управления процессом перемешивания. расплавленный металл 10. Последний включает устройство 11 формирования сигналов смешения, генератор 12 частоты смешения, устройство 13 формирования сигнала амплитуды тока смешения и устройство 14 формирования сигнала чередования фаз.Дуговая печь с диаметром электрода 0,27 м и длиной верхнего электрода 0,5 м была построена в качестве исходной модели для модельных расчетов. Верхние электроды намеренно укорочены, чтобы уменьшить количество численных расчетов поля. Длина нижних электродов составляет 0,3 м, а общий вес расплавленного металла в печи составляет около 50 т. Геометрические размеры дуговой печи приведены в таблице 1, а параметры выбранных материалов в таблице 2. Во время сборки модели слой шлака, образующийся на поверхности расплавленного металла, отбрасывается для упрощения расчетов моделирования, так как его диаметр и сопротивление варьируются в зависимости от добавляемых легирующих компонентов и от времени процесса плавления.Также не учитывается сопротивление дуги между электродами и расплавленным металлом, так как это значение также варьируется в больших пределах. Для проверки надежности печи эти два компонента на данный момент не важны. Чтобы решить любую электрическую модель, делаются допущения, облегчающие вывод. Точно так же электрическая схема электродуговой печи требует нескольких допущений, прежде чем прийти к окончательным уравнениям. Первым шагом в анализе электрической цепи является использование закона тока Кирхгофа (KCL) для приравнивания токов и напряжений.На рисунке 3 показано, что каждая пара электродов имеет собственный независимый источник питания. Это означает, что траектория тока в расплавленном металле может замкнуться только в ограничениях одного источника, поэтому токи текут от нижних электродов к противоположным верхним электродам. Для расчета токов, протекающих через расплавленный металл, необходимо учитывать проводимость расплавленного металла (таблица 2). Для упрощения моделирования дуговой печи и проверки ее надежности параметры шлака и дуги отброшены.Во-первых, сопротивления электрода и расплавленного металла рассчитываются с использованием следующих …

Печи с соляной ванной для термообработки стали и легких металлов

Печи с соляной ванной имеют отличную однородность температуры и обеспечивают очень хорошую теплопередачу. заготовка. Обычно термическую обработку можно проводить с более коротким временем выдержки, чем в камерных печах. Поскольку заряд подвергается термообработке без доступа кислорода, накипь и изменение цвета на поверхности деталей сведены к минимуму.Печи с соляной ванной TS 20/15 — TSB 90/80 могут использоваться для термической обработки металлов в нейтральных и активных соляных ваннах. Они используются для таких процессов, как азотирование по Тенифер до 600 ° C, науглероживание до 950 ° C или светлый отжиг до 1000 ° C.

Тигель вставлен так, что он подвешен в печи с соляной ванной и при необходимости может быть легко заменен. Доступны два типа тиглей:

• Тип P: низкоуглеродистая сталь с покрытием CrNi для науглероживания, нейтральной соли и ванн для отжига до 850 ° C
• Тип C: высоколегированная сталь CrNi для нейтральной соли и ванн отжига до 1000 ° C

Тигли являются быстроизнашивающимися деталями, потому что они подвергаются термическому напряжению в процессе нагрева и охлаждения и воздействию коррозионных солей.На износ тигля влияют следующие параметры:

• Рабочая температура
• Количество циклов нагрева и охлаждения
• Соль
• Загрузочный материал
• Зарядка
• Загрязнение заряда
• Тигель необходимо регулярно проверять на предмет износа и повреждений. Рекомендуем заказывать сменный тигель вместе с печью.

Имеются печи с соляной ванной для термообработки стали и алюминия: Характеристики для термообработки стали:

• Tмакс в соли: 750 ° C или 1000 ° C
• Техника безопасности согласно EN 60519-2
• Контроль ванны расплава: температура измеряется как в соли, так и внутри печи за тиглем
• Съемная пластина воротника из стали
• Изолированная откидная крышка
• Однородность температуры до +/- 2 ° C согласно DIN 17052-1 в соляной ванне
• Ограничитель превышения температуры в топочной камере для защиты людей и топки
• Тигель легко заменяется
• Определенное приложение в рамках ограничений инструкции по эксплуатации

Элементы для термообработки алюминия как стали, но

• Tмакс в соли: 550 ° C
• Ограничитель превышения температуры в топочной камере и в соляной ванне для защиты людей и печи
• Оптическая и звуковая сигнализация для предупреждения о превышении критической температуры
• Регистратор температуры Eurotherm 6100e для документирования температурного профиля

Печи с соляной ванной могут поставляться с электрическим или газовым обогревом

• С электрическим подогревом (модели TS):
  • Свободно излучающие высококачественные нагревательные элементы на керамических опорных трубках
  • Тигель с четырехсторонним подогревом
  • Если нагревательный элемент неисправен, печь можно нагревать остальными нагревательными элементами
• Газовый (модели TSB):
  • Горелочная система с оптимизированным управлением пламенем: высокий уровень эффективности при работе с избыточным давлением для предотвращения попадания ложного воздуха
  • Горелка согласно DIN EN 7462, часть 2
  • Боковой подвод выхлопных газов вокруг тигля

К полному моделированию базовой кислородной печи: деформация свободной поверхности ванны и связанные процессы переноса, связанные с дожиганием в газовой зоне

Непрерывное измерение температуры жидкой стали

Одной из наиболее важных переменных, которые должен контролировать сталелитейный завод, является температура.Для достижения наилучшего качества и выхода конкретной стали существует оптимальная температура выпуска, но для достижения правильной температуры одновременно с проведением анализа выпуска требуется больше контроля, чем можно дать с помощью стандартной погружной термопары время от времени. время на протяжении всего актерского состава. Либо необходимо выполнять несколько погружений, либо необходимо сконструировать держатель, чтобы пара находилась в ванне в течение длительных периодов времени (1).

Кроме того, с дуговой печью можно передавать информацию о температуре металла на устройство управления входной мощностью и, таким образом, значительно экономить энергию и время, как было показано при использовании автоматического управления входной мощностью (A.P.I.C.) (2). В настоящее время A.P.I.C. используется для контроля периода плавления в дуговых печах, но возможность постоянной температуры металла дает возможность использовать этот метод на протяжении всего рафинирования. В Steel Peech and Tozer обсуждается схема использования температуры металла в каждой печи в качестве одной из переменных в схеме управления максимальной потребляемой мощностью с помощью компьютера. Эта схема охватит весь новый плавильный цех SPEAR.

Пара

В первоначальной работе в 120-тонной мартеновской печи использовалась нормальная платина: 13-процентная родий-платиновая пара.Однако вскоре было обнаружено, что после длительного погружения — скажем, тридцати минут — пара отклонялась от калибровки. Контрольные погружения были сделаны в печи как можно ближе к испытательному щупу, но были обнаружены значительные перепады температур. Предполагалось, что это во многом связано с миграцией родия. Чтобы преодолеть эту трудность, с гораздо большим успехом использовалась пара 5% родий-платина: 20% родий-платина. Изменения только от 2 до 3 ° C теперь регистрируются при 1700 ° C после 20 минут погружения.Этот прибор сразу показал, насколько важно хорошо промыть ванну перед купанием и как часто необходимо проверять калибровку самописца. Для экспериментальных целей, и особенно для измерения температуры во время прохождения кислородного прохода, был изготовлен зонд, в котором установлены стандартная термопара и иридий: 40-процентная пара иридий-родий, расположенные рядом друг с другом в защитном покрытии. Ранее сообщалось об успехе этой пары в одноразовом картридже для быстрого погружения при 1960 ° C (3).Эти высокотемпературные картриджи в настоящее время производятся компанией Amalgams из Шеффилда, и если при этой температуре можно будет производить непрерывные записи температуры, они будут иметь большую ценность.

Оболочка

Пара защищена металлокерамической оболочкой из молибдена и оксида алюминия. Он имеет высокую теплопроводность и может быть погружен непосредственно в сталь. Эта оболочка имеет отличную стойкость к тепловому удару, но медленно разрушается шлаками с высоким содержанием оксида железа. Анализ оболочки был изменен, но это примерно 50% глинозема, 50% молибдена с футеровкой из чистого глинозема.Футеровка защищает термопару от загрязнения, которое в противном случае было бы важным из-за длительных периодов работы при высокой температуре. Для защиты от окисления оксидом железа в стали были опробованы различные покрытия на оболочке, общий принцип заключается в том, что толстый слой не требуется, а достаточен только для предотвращения окисления молибдена. Материал также не должен вступать в реакцию с оксидом алюминия или молибденом, поскольку рабочая температура, при которой они контактируют, может составлять 1700 ° C или даже выше.Поэтому очевидным выбором являются цементы на основе глинозема.

Еще предстоит проделать большую работу по разработке металлокерамических материалов для высоких температур в сталелитейной промышленности.

Зонд с водяным охлаждением

Зонд, используемый в мартеновской печи, показанной ниже, был установлен на тележке и вставлен через торцевую дверцу печи. При регулярном использовании это будет прямое копье, закрепленное через заднюю стенку; таким образом, это было бы невозможным для нормальной работы печи.

Конструкция вспомогательного оборудования фурмы на стороне восьмитонной дуговой печи показано на фотографии над страницей. Зонд с водяным охлаждением является прямым и скользит через пятидюймовое отверстие в печи.

Использование в мартеновской печи

Пара непрерывного погружения была первоначально разработана для мартеновской печи, где было получено увеличенное время погружения. Техника теперь доступна для регулярного использования в открытом очаге в качестве рабочего предложения.

Зонд с водяным охлаждением, разработанный для использования в 100-тонной мартеновской печи.

Зонд с водяным охлаждением, установленный в дуговой печи. Вход и выход, управляемые электродвигателем, осуществляются через предварительно отлитое отверстие диаметром 5 дюймов в одном из доломитовых блоков, используемых для футеровки боковой стенки печи

Обстоятельства, которые стимулировали его развитие, возникли в результате использования кислородных фурм в мартеновских печах и от внедрения современных методов анализа.Во многих плавильных цехах окончательный анализ образца ванны занимает от пятнадцати до двадцати минут, и в течение этого периода обычно регулируют температуру металла до нужного уровня выпуска. Теперь, когда есть возможность получить точный результат менее чем за пять минут, в печи может быть отложен выпуск выпускного отверстия из-за неправильной температуры. Если температура металла известна постоянно, расплавитель имеет больше шансов достичь правильного анализа металла и температуры вместе. В наши дни автоматического управления было бы вполне возможно использовать информацию от датчика для управления подачей топлива в топку.Нечто подобное уже делается во многих работах, контролируя подачу топлива с пирометра излучения крыши.

Прежде всего, независимо от метода производства стали, постоянное знание температуры стали улучшит наше понимание реакций при производстве стали.

Использование в дуговой печи

Работа в мартеновской печи доказала, что такая технология практична, и первоначальной задачей в дуговой печи было создание зонда, который оставался бы в печи в течение любого необходимого периода времени и давал точное считывание температуры металла.Также необходимо было найти такое положение входа в печь, которое не мешало бы нормальной работе печи. Эта последняя особенность означала, что в боковой стенке вырезали новое отверстие, а поскольку используются сборные доломитовые блоки, это означает, что изготовители оставили отверстие в блоке специально для этой работы.

Для первых испытаний использовалась 8-тонная дуговая печь. Первоначальные погружения были сделаны для уменьшения количества шлаков, поскольку считается, что они с меньшей вероятностью разрушат оболочку, а также дают возможность для высоких температур.Пришлось разработать методы нанесения покрытия на фурму, чтобы фурму можно было свободно извлекать из печи, а на оболочку также были нанесены покрытия для продления срока службы. Это было особенно необходимо, когда начиналось погружение окисляющих шлаков. Это оказалось успешным, хотя погружение в кислородную трубку применялось не очень часто.

При обычной работе зонд вводится в печь вскоре после прозрачного плавления и извлекается для продувки и удаления шлака.Затем фурма будет повторно введена после того, как восстановительный шлак будет восстановлен, и не будет выведен до выпуска. Расплавитель будет знать температуру стали на протяжении всей разливки, и, в конце концов, оболочка должна быть полностью пригодна для дальнейшей разливки.

Настоящая работа основана на термопаре иридий: иридий-родий и ее разработке для работы при высоких температурах. Принимаются меры для использования этой технологии на новых 120 дуговых печах мощностью – тонн на предприятиях Steel Peech and Tozer, что приведет к значительному увеличению времени погружения.Также можно будет использовать температуру стали для управления подводимой мощностью в печь.

Благодарности

Выражается благодарность за разработку зондов с водяным охлаждением отделу исследований топлива и печей Департамента исследований и разработок United Steel Companies Limited. Автор благодарит г-на Т. С. Килпатрика, генерального директора Steel Peech and Tozer, за разрешение опубликовать эту работу.

Тигельная индукционная печь Принцип работы

Оборудование для измерения и контроля загрузки загружаемого материала или лома, подаваемого в печь, и относительный метод

Настоящее изобретение относится к оборудованию для измерения и контроля подачи загружаемого материала и лома в печь и к соответствующему способу, в частности к измерению и контролю непрерывной подачи.

Использование систем непрерывного действия для загрузки металлолома в печь, в частности, в электродуговой печи (ДСП) для производства стали, например, таких систем, как CONSTEEL®, и / или добавления ранее восстановленного материала в ванну, предполагает необходимость поддержания прямого контроля потока загружаемого материала, когда он входит в печь.

Фактически, если непрерывное добавление загружаемого материала в твердом состоянии не контролируется постоянно и правильно, это может вызвать проблемы, снижающие общую эффективность производственного цикла.

Среди этих проблем наиболее важной является образование утолщенного твердого материала в зоне выгрузки лома в печи, поскольку он сохраняет эту консистенцию в течение длительного периода времени, тем самым продлевая время плавки в печи и, как следствие, , продлевая весь производственный цикл.

Этот контроль не менее важен для гарантии того, что подача электроэнергии на электроды будет как можно более однородной, а также во избежание прямого контакта между твердым материалом и электродами, контакта, который может вызвать разрыв электродов.

Обычно это управление осуществляется оператором, контроллером линии, который вручную регулирует скорость системы загрузки лома в соответствии со своим личным опытом и своим впечатлением от количества загружаемого материала или лома, загруженного в печь. Естественно, этот оператор должен быть хорошо знаком с процессом и установкой, и в любом случае на его решения всегда может повлиять неопределенное и не очень надежное считывание данных.

Одним из решений этих проблем было включение средств непрерывного контроля веса кожуха печи.

Для достижения этой цели были разработаны два типа измерения: метод косвенного контроля веса кожуха печи, основанный на уровне жидкого металла, и метод более прямого контроля, основанный на датчиках, которые измеряют вес системы.

Метод косвенного контроля основан на геометрических методах, которые, начиная со считывания уровня жидкости, преобразуют эти данные в объемные данные (и, следовательно, вес), преобразование, которое явно зависит от предполагаемого профиля огнеупорного бака внутри печи. оболочка.

Однако профиль кожуха печи строго связан с эрозионными явлениями, которые жидкий металл вызывает в огнеупоре, явлениями, которые часто бывают сильными и непредсказуемыми. Со временем это неизбежно приводит к потере точности кривой тарирования, используемой для сравнения показаний уровня и расчета объема. Принимая во внимание указанную недостаточную точность и большой удельный вес железа, измеренные данные покажут довольно большую ошибку, и поэтому этот метод не может использоваться для контроля точности.

В случае метода прямого управления, метода, основанного на прямом взвешивании конструкции кожуха печи, системы считывания веса должны быть расположены в определенных зонах, таких как опорные стойки и балки, которые, однако, поддерживают не только вес кожуха печи, а также всех опорных конструкций, систем и подсистем печи. Следовательно, количество загружаемого материала или металлолома составляет лишь ограниченную процентную долю от измеренного веса, и это включает в себя все различные аспекты неточности.Этот недостаток точности становится настолько большим, что любые выполненные измерения можно считать надежными только в том, что касается качества.

В случае поворотных печей на колесах (и с системой взвешивания на колесах) именно вес системы наклона корпуса печи должен выдерживать сильные механические нагрузки, повышать общий считываемый вес, жертвуя точностью измерения. .

Таким образом, общая цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы решить вышеупомянутые проблемы простым, экономичным и особенно функциональным способом.

Объектом настоящего изобретения является оборудование для измерения и контроля загрузки загружаемого материала или металлического лома в электродуговую печь, имеющее автоматическое устройство для управления загрузкой материала или подачи металлолома в соответствии с энергией, подаваемой в ванну, а также устройство для измерения количества добавленного загружаемого материала в корреляции с устройством автоматического управления, содержащее устройство для взвешивания кожуха печи, его содержимого и любых других компонентов, которые он может поддерживать.

Другой целью настоящего изобретения является способ измерения и управления подачей загружаемого материала или металлического лома в электродуговую печь, который включает следующие этапы:

• • взвешивание загружаемого материала или металлолома. добавляется в ванну с помощью устройства, которое взвешивает кожух печи, его содержимое и любые другие компоненты, которые он может поддерживать;
  • получение данных измерения количества загружаемого материала или металлолома, добавленного в ванну, подаваемого устройством для взвешивания, при этом указанное показание является дифференциальным, например, в течение определенного периода времени;
  • оптимизацию потока нагрузки в соответствии с подходящими алгоритмами, полученными путем регулирования скорости подачи загружаемого материала или металлолома в соответствии с энергией, подаваемой в ванну;

Предпочтительно, чтобы загрузка загружаемого материала или металлолома в электродуговую печь была непрерывной.

В частности, взвешивающее устройство кожуха печи и любых других компонентов, которые оно может поддерживать, обеспечивает опорную конструкцию кожуха печи, состоящую из опорных роликов.

Назначение таких роликов — восстанавливать любое отклонение формы, вызванное тепловым циклом.

Кроме того, весовое устройство работает с двойным резервированием, по крайней мере, на двух опорных роликах, составляющих измерительные ролики. Следовательно, предпочтительно, чтобы по меньшей мере два опорных ролика, установленных на оборудовании согласно настоящему изобретению, действовали как измерительные ролики.

Измерительные ролики оснащены датчиками для прямого или косвенного считывания веса.

Третий опорный ролик может также действовать как измерительный ролик, оснащенный датчиками для прямого или косвенного считывания веса.

В частности, автоматическое устройство для управления подачей загружаемого материала или металлолома также включает системы соединения и управления для средств, используемых для подачи или загрузки загружаемого материала или лома.

В основном автоматическое устройство или система для управления и контроля получает показания точного измерения, обеспечиваемого устройством взвешивания, дифференциалом за период времени, которое непрерывно измеряет количество загружаемого материала или металлолома, добавленного к ванну, взвешивая кожух печи, ее содержимое и все компоненты, которые она может поддерживать.

В соответствии с алгоритмами оптимизации потока нагрузки, автоматическая система управления и контроля, таким образом, работает на скорости подачи металлолома, чтобы предотвратить попадание любых твердых агломератов, которые образуются, в ванну при любом уровне энергии (электрическом и / или химическом). ).

Основным преимуществом оборудования и способа в соответствии с настоящим изобретением является тот факт, что, контролируя соотношение между подводимой энергией и массой загружаемого материала (скрапа), можно контролировать температуру жидкого металла, поддерживая ее на близком уровне. до идеального значения для цикла и возможность постоянно работать с максимальной энергией, отдаваемой ванне, что способствует повышению эффективности производства.

Кроме того, это помогает предотвратить любые человеческие ошибки, вызванные неточностью расчетов рабочих условий. Еще одним преимуществом является сокращение количества запросов на техническую информацию от главного оператора на линии, который будет иметь поддержку системы, способной анализировать условия в реальном времени и, таким образом, помогать ему принимать соответствующие решения автоматически и в реальном времени.

Что касается устройства для взвешивания, решение, принятое в соответствии с настоящим изобретением, является особенно выгодным, поскольку оно основано на выборе общей конфигурации печи, основанной на хорошо протестированной конструкции и конструктивной схеме, но с добавлением абсолютно инновационный метод сбора данных.

Конструктивная схема предлагаемой печи основана на разделении различных функций: функция удержания расплавленного материала требует компактной конструкции, как можно более легкой, состоящей только из кожуха печи и любых других компонентов, которые она может поддерживать.

Для поддержки и наклона кожуха печи (во время выпуска, полного опорожнения кожуха печи для обслуживания или переделки) требуется опорная конструкция снизу. Эта конфигурация была продемонстрирована как наиболее подходящая для применения системы взвешивания, поскольку она обеспечивает наилучшее соотношение между обрабатываемым материалом, другими словами, загружаемым материалом или металлоломом, подаваемым в печь, и общим весом. наносится на систему взвешивания.

Фактически, в решении в соответствии с настоящим изобретением кожух печи давит на опорную конструкцию посредством роликов, дополнительная функция которых заключается в устранении любого отклонения формы, вызванного тепловым циклом. Такие ролики как можно меньше поддерживают структуру, участвующую в плавке, и поэтому они являются лучшим решением для обеспечения эффективных приборов, предназначенных для контроля веса добавляемого металлолома.

Однако, учитывая геометрию соединения между кожухом печи и опорной конструкцией, возможны другие варианты осуществления, такие как прецизионные измерительные системы для расчета расстояния между телом кожуха печи и опорной конструкцией или любая система взвешивания кожуха печи, подходящая для управления подача металлолома или загрузки материала.

Оборудование и способ согласно настоящему изобретению также применимы ко всем рабочим методам, которые включают добавление жидкого или твердого металла более или менее непрерывным образом в течение рабочего цикла.

Хотя конкретное оборудование и метод измерения и контроля загрузки загружаемого материала и металлолома в печи для производства стали тесно связаны с конкретной конструктивной схемой кожуха печи, они также могут быть применены к другим методам.

Другой целью настоящего изобретения является создание способа рафинирования стали, включающего:

• • непрерывный предварительный нагрев загружаемого материала;
  • подачу указанного материала, содержащего железо, железо прямого восстановления или их смесь, в электродуговую печь для выполнения операций плавки и рафинирования;
  • подача элементов для образования шлака в ванну для производства стали;
  • введение науглероживающих элементов в печь для производства стали;
  • электрический нагрев загрузки с использованием электродов для плавления загрузки и образования ванны расплавленного металла в печи со слоем расплавленного шлака на указанной ванне расплавленного металла;
  • поддержание указанного шлака в пенистом состоянии в процессе производства стали;
  • подача металлических элементов в качестве шлакообразователей и науглероживающих элементов в указанную печь;
  • поддержание полной электрической мощности в указанной печи в течение всего времени загрузки, плавки и рафинирования;
  • прерывистый выпуск из печи, поддерживающий пятку из жидкого металла внутри кожуха печи, причем указанная пятка из жидкого металла приблизительно представляет собой вес, который варьируется от 10% до 30% от веса перед выпуском;
    , такой способ отличается тем, что этап подачи загружаемого материала или металлолома, то есть материалов, содержащих железо, железо прямого восстановления или их смесь, в электродуговой печи, включает следующие подэтапы:
  • взвешивание загружать материал или металлолом, добавляемый в ванну, подаваемый устройством для взвешивания путем взвешивания кожуха печи, его содержимого и любых компонентов, которые он может поддерживать.
  • Сбор данных для измерения количества загружаемого материала или металлолома, добавленного в ванну и подаваемого устройством для взвешивания, например, с разницей во времени.
  • Оптимизация потока нагрузки в соответствии с подходящими алгоритмами путем регулирования скорости подачи загружаемого материала или металлолома в соответствии с энергией, подаваемой в ванну.

Другой целью настоящего изобретения является создание оборудования для рафинирования стали, включающего:

• • электродуговую печь для производства стали, для плавки и рафинирования загрузки металла внутри печи;
  • электроды, которые проходят внутри печи до промежуточного уровня шлака и уровня расплавленного материала, содержащегося в ванне;
  • — средство подачи, подключенное к указанной печи, для ввода загружаемых материалов внутрь указанной печи без снятия электродов;
  • средство дожигания, связанное с указанным средством подачи для предварительного нагрева загружаемых материалов внутри указанного средства подачи;
  • средство для измерения и контроля загрузки загружаемого материала или подачи металлолома, состоящее из средства автоматического управления загружаемым материалом или металлолома и средства для измерения добавленного загружаемого материала в корреляции с устройством автоматического управления;
  • герметичное механическое устройство, расположенное во входной части загружаемого материала или металлолома к средствам подачи;
  • средство впрыска газа, которое сообщается с указанной печью выше и / или ниже нормального уровня расплавленного металла в ванне; и
  • средство для наклона указанной печи для операций по шлакованию и выпуску, причем средство для выпуска размещено таким образом, что указанный наклон указанной печи будет поддерживать пятку расплавленного жидкого материала внутри указанной ванны, причем указанная пятка имеет вес, который варьируется приблизительно между 10% и 30% веса перед выпуском.

Структурные и функциональные характеристики настоящего изобретения и его преимущества по отношению к предшествующему уровню техники станут более ясными и очевидными из следующего описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 и 2 — виды сбоку технических решений в соответствии с уровнем техники;

РИС. 3 и 4 — виды сбоку варианта осуществления системы в соответствии с настоящим изобретением;

РИС.5 — блок-схема способа согласно настоящему изобретению.

В частности, фиг. На фиг.1 показана печь из ДСП, в которой наклонная платформа ( 5 ) (для операций шлакования, выпуска или опорожнения) поддерживается колесами ( 3 ), расположенными на опорных основаниях ( 6 ).

Кожух печи ( 1 ) устанавливается с помощью подходящих опор ( 2 ) на откидной платформе ( 5 ).

Боковое отверстие ( 4 ′) используется для подачи металлолома с помощью конвейера ( 4 ), если необходимо, с процедурой непрерывной подачи, такой как, например, обеспечиваемая системой CONSTEEL®.Традиционная конфигурация иногда оснащается приборами для считывания веса с помощью датчиков, расположенных в осях опорных колес печи ДСП ( 3 ).

С другой стороны, вариант осуществления, показанный на фиг. 3 и 4 относится к изобретению согласно настоящему изобретению. Поворотная платформа ( 5 ) устанавливается на опорном основании ( 6 ), а кожух печи ( 1 ) устанавливается на подходящие опоры ( 2 ) на платформе.Чтобы обеспечить возможность структурного оседания из-за температуры, опорная система кожуха печи состоит как минимум из двух роликов ( 7 ). Внутри таких роликов устанавливаются считыватели или датчики веса ( 7 ). Исключительно в качестве примера, но ни в коем случае не ограничиваясь, эти датчики могут быть установлены с двойным резервированием на осях ролика ( 7 ) и состоять из датчиков напряжения сдвига. Взвешенная часть состоит только из кожуха печи ( 1 ), как показано на фиг.3, который весит намного меньше, чем показанный на фиг. 1 (кожух печи ( 1 ) плюс наклонная платформа ( 5 )), и поэтому датчики в роликах ( 7 ) при меньшем напряжении могут быть сконструированы с гораздо большей точностью.

Считывание сбора данных (см. Фиг. 5) вместе с подходящим алгоритмом расчета позволяет осуществлять пошаговый мониторинг подачи металлолома в кожух печи ( 1 ) в реальном времени через отверстие ( 4 ′) с помощью конвейера ( 4 ).Система сбора данных (фиг. 5) затем обрабатывает указанную информацию также в соответствии с энергией на входе в печь, делая ее доступной для оператора линии, а также для системы управления непрерывной подачей металлолома ( 4 ), как описано на фиг. 5 (например, система Consteel®).

В качестве альтернативы, в случае наклонных печей без колес (как в типе, показанном на фиг. 2 в версии в соответствии с существующим уровнем техники), вес которых не так легко измерить, применение решения в соответствии с настоящее изобретение позволяет проводить измерения в реальном времени (фиг.4) загружаемого материала и оказывает значительное влияние на упрощение конструкции печных систем ДСП с возможным оборудованием для непрерывной подачи (например, система Consteel®).

Термин загрузочный материал или «металлический лом», используемый в настоящем описании и в подчиненных пунктах формулы изобретения, относится к загрузочному материалу для непрерывной плавки, состоящему из железного лома, чугуна, железа прямого восстановления в форме стержней или фрагментов и / или смесь того и другого.

В частности, путем сбора данных измерения количества загружаемого материала или металлолома, добавленного в ванну с помощью весового устройства, можно рассчитать, например, разность во времени, оптимизацию потока нагрузки в соответствии с подходящими алгоритмами.По этим данным, устройство управления и контроля оборудования и методов регулирует скорость подачи загружаемого материала или металлолома.

Индукционные печи без сердечника и металлическая ванна

Индукционные печи без сердечника обычно используются в литейных цехах для плавки вторичного металлолома с целью получения расплавленного металла для изготовления отливок (рис. 1).

В индукционной печи без сердечника электромагнитное перемешивание ванны расплавленного металла происходит при подаче питания на печь. Движение ванны присутствует во всей ванне, что обеспечивает хорошее перемешивание и равномерное диспергирование сплавов.Индукционная печь обычно проектируется таким образом, чтобы интенсивность перемешивания соответствовала типу плавящегося металла. Факторы, влияющие на перемешивание, включают плотность металла ванны, электропроводность, размер тигля, высоту ванны, номинальную мощность и частоту. В общем, действие перемешивания увеличивается прямо пропорционально приложенной мощности и уменьшается пропорционально квадратному корню из увеличения частоты. Более тяжелые металлы, такие как железо и медь, будут меньше перемешиваться, чем более легкие металлы, такие как алюминий, при той же приложенной мощности и частоте.

Типичные схемы перемешивания для однофазной индукционной печи показаны на рисунках 2a и 2b.

Индукционная катушка создает электромагнитное поле, которое создает силу между катушкой и расплавленным металлом. Это отталкивает металл от боковых стенок тигля в верхней части тигля. Образовавшаяся щель называется мениском. Мениск возникает из-за приложенного переменного магнитного поля, создаваемого катушкой индукционной печи, которое индуцирует большой ток в ванне расплавленного металла.Эти две силы отталкиваются друг от друга, в результате чего образуется видимый зазор между стенкой тигля и расплавленным металлом.

Помимо создания тепла из-за эффекта Джоуля (также известного как потери), индуцированное магнитное поле реагирует на приложенное магнитное поле, создавая силу, которая отталкивает расплавленный металл от стенки тигля. Эта сила представлена ​​красными стрелками на рисунке 3.

Электромагнитно индуцированные вихревые токи вызывают завихрение, которое перемещает расплавленный металл по определенной схеме потока, как показано на рисунке 3.

Скорость металла может достигать 2,5 м / сек.

Для эффективного плавления скрапа, содержащего стружку и мелкие легкие частицы, необходимы более высокие скорости перемешивания, приближающиеся к максимальному пределу, а также большой мениск, чтобы скрап быстро втягивался под поверхность расплавленного металла. Для более тяжелого лома обычно достаточно более низкой скорости. Напротив, некоторые сплавы, такие как сталь, требуют сведения к минимуму перемешивания, чтобы уменьшить атмосферное загрязнение расплава.Современные индукционные печи питаются от преобразователей, которые выполняют функцию преобразования трехфазного переменного тока мощностью 50 или 60 Гц, доступного от коммунальной электросети, в однофазный источник питания соответствующей частоты и уровня напряжения для конкретной печи.

Многофазные индукционные печи без сердечника
Когда требуются более высокие скорости перемешивания, чем те, которые могут быть достигнуты с помощью однофазной печи, индукционная печь может быть сконструирована с многосекционным змеевиком, обычно с двумя или тремя секциями, питаемыми от специального перемешивающего устройства. преобразователь, вырабатывающий несколько сдвинутых по фазе выходных напряжений.Взаимосвязь между действием перемешивания и индуцированным теплом зависит от фазового сдвига напряжения, приложенного между секциями змеевика, с большим нагревом и меньшим перемешиванием при малых фазовых сдвигах и большим перемешиванием и меньшим нагревом при более высоких фазовых сдвигах. Это обеспечивает уникальную гибкость процессов, требующих контролируемого перемешивания и нагрева.

Электрическая блок-схема типичного перемешивающего преобразователя и переключаемого плавильного преобразователя показана на рисунке 4.

Для многофазного перемешивания индукционная печь должна иметь многосекционный змеевик.На каждую фазу приходится одна секция катушки. Например, трехфазный змеевик с перемешиванием будет иметь три секции змеевика с независимым питанием. Питание, подаваемое на катушку, может быть от трансформатора, и в этом случае фазовый сдвиг между приложенными напряжениями будет фиксированным, обычно 60 градусов. Он также может генерироваться преобразователем, который позволяет плавно изменять фазовый сдвиг. Изменяя фазовый сдвиг, можно оптимизировать отношение перемешивающего действия к мощности индуцированного нагрева для конкретного процесса.Путем переключения чередования фаз направление перемешивающего движения может быть вверх или вниз.

В режиме перемешивания сдвинутые по фазе напряжения прикладываются последовательно к каждой секции змеевика, обеспечивая усиленный эффект перемешивания, до пяти раз больший, чем в однофазной печи той же подаваемой мощности.

При плавлении секции змеевика могут питаться от однофазного источника. При подаче однофазного питания печь может передавать больше энергии шихте для эффективного плавления.После того, как ванна расплавлена, применяется трехфазное перемешивание для эффективного смешивания легирующих элементов с расплавленной ванной, в то же время снижая поглощаемую мощность. Таким образом, индукционная печь с многофазным перемешиванием может оптимизировать комбинацию плавления и перемешивания до идеального баланса для конкретного процесса. Эта особенность облегчает производство специальных сплавов, таких как композиты с металлической матрицей, содержащих трудно смешиваемые добавки. Пример схемы перемешивания многофазной печи восходящим потоком показан на рисунке 5.Схема перемешивания с восходящим потоком может создать вогнутый мениск, который в некоторых случаях может улучшить извлечение легкометаллических модификаторов.

Третий метод перемешивания — это перемешивание с амплитудной модуляцией. Этот метод применим к стандартной однофазной индукционной печи. Однофазная мощность модулируется более низкой частотой, периодически повышая и понижая мощность с контролируемой скоростью. Повышение и понижение мощности вызывает «волновое воздействие» на поверхности ванны. Ванна сжимается к центру под действием магнитной силы змеевика печи, а затем сжимающая сила снимается, позволяя металлу течь обратно к стенке тигля.Волновое воздействие на поверхность ванны может помочь легкому скрапу, например, стружке, которая в противном случае имела бы тенденцию плавать на поверхности ванны и окисляться до шлака или шлака, быстрее погружаться под поверхность ванны. Обычное движение ванны однофазной индукционной печи продолжается ниже поверхности ванны расплава. Этот метод перемешивания может обеспечить некоторое улучшение способности смачивать легкие модификаторы, такие как углерод или кремний, особенно в печах с недостаточной мощностью, которые в противном случае перемешивались бы недостаточно.

Рекомендации по проектированию для обеспечения хорошей производительности перемешивания
Для проектирования печных систем, которые постоянно имеют нужный уровень перемешивания для конкретного применения, была разработана концепция коэффициента перемешивания. Фактор перемешивания 100% представляет собой максимальное практическое количество перемешивания (скорость + мениск), которое может быть безопасно достигнуто без чрезмерного разбрызгивания или выброса ванны расплавленного металла.

Для типичных условий плавления доказано, что следующие руководящие принципы диапазона для коэффициента перемешивания позволяют достичь хороших практических результатов:

Для железа обычно требуется высокий коэффициент перемешивания, чтобы быстро гомогенизировать углерод, кремний и другие модификаторы в расплавленном чугуне во время химических корректировок ближе к концу цикла плавления.

Для латуни, меди и алюминия обычно предпочтительнее умеренный коэффициент перемешивания. Исключение составляют случаи плавления стружки. В таких случаях требуется высокий коэффициент перемешивания, обычно близкий к 100%, чтобы быстро впитать стружку в ванну с расплавленным металлом. Из-за своего небольшого размера стружка не может взаимодействовать с магнитным полем индукционной печи, поэтому она должна плавиться за счет передачи тепла от ванны расплавленного металла, которая нагревается за счет электромагнитной индукции.

Для стали обычно желателен очень низкий коэффициент перемешивания.Низкая активность перемешивания снижает захват газа и шлаковых включений в расплавленной стали. Это очень важно для изготовления стальных отливок хорошего качества в литейных цехах, особенно там, где не будет проводиться дополнительная обработка расплава для удаления газов и шлаковых включений.

На сталелитейных заводах, где рафинирование расплава осуществляется на вторичной операции, такой как AOD или другая стадия обработки, более высокий коэффициент перемешивания может быть допустим в плавильной печи.

Эффективные комбинации размера печи, номинальной мощности и частоты для железа, меди / латуни, алюминия и стали можно рассчитать с помощью уравнений, приведенных в этой статье.Эти рекомендации позволяют указать систему печи, которая обеспечит желаемую производительность перемешивания в большинстве случаев. В каждом случае необходимо проводить подробный анализ, чтобы убедиться в достижении оптимальной производительности.