**认识和发展铸铁散热器

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    提要:现在铸铁散热器面临着新的发展机遇和竞争挑战。本文客观地介绍铸铁散热器的广泛应用,着重指出铸铁散热器的发展方面,希望促进铸铁散热器的正常发展。

    1、 前言

    我国是一个铸铁散热器生产和使用的大国,据不完全统计,现在以低压蒸汽和热水为热媒的采暖系统中,铸铁散热器约占70%,钢制散热器约占25%,铝制和其他类型散热器约占5%。长期以来,铸铁散热器以经久耐用和价位低廉而受到青睐。但是近些年来,铸铁散热器陈旧保守和发展迟缓;由于传统铸铁散热器笨重和消耗铸铁量大,外形粗糙和内腔粘砂,生产工艺落后和污染环境等诸多问题而受到贬斥。现在铸铁散热器面临着新的发展机遇和竞争挑战,必须重新**认识铸铁散热器,客观地介绍铸造散热器的广泛应用;必须重视解决铸铁散热器的诸多问题,促进铸铁散热器的正常发展。
 
    2、 铸铁散热器广泛应用的重要性:

    2.1铸铁散热器适用于常压锅炉开式采暖系统据不完全统计,现在我国使用常压锅炉开式采暖系统约占70%,常压热水锅炉没有除氧设施,开式采暖系统使用高位膨胀水箱定压和补水,补水就是普通自来水,这样热媒水中的溶解氧 ,就大大超过国家规定标准值,对钢制散热器就必然严重氧化腐蚀,难免出现渗漏现象。(《采暖通风与空气调节设计规范》国家标准GBJ19-87(2001年版)明文规定:"采用钢制散热器,应采用闭式系统,并满足产品对水质的要求溶解氧≤0.1mg/L";举例意大利原装进口APPENNINI牌钢制柱型**散热器也明确规定使用要求,此钢制散热器"只适用于闭式采暖系统,严禁用于开式常压锅炉供暖系统")。现在实际情况是不可能在短时间内替换常压热水锅炉和改造开式采暖系统,切实办法还是广泛应用主动防氧化腐蚀的铸铁散热器。

    2.2铸铁散热器适用于独立式壁挂炉采暖系统近几年来使用独立式壁挂炉,同时兼供生活热水和采暖系统的越来越多,独立式采暖系统同样没有除氧设备和开式运行。热媒中溶解氧量更高,氧化腐蚀更为严重。现在已经不时出现独立式壁挂炉采暖系统的钢制散热器被氧化腐蚀渗漏现象,而且难以修复。切实办法还是广泛应用主动防氧化腐蚀的铸铁散热器。

    2.3铸铁散热器适用于低压蒸汽采暖系统低压蒸汽系统的含氧量和PH值不易控制,对钢制散热器的腐蚀几率更高;而且系统压力不稳定和有杂质,又系统运行中噪声较大,并且钢制散热器表面温度过高,不符合**和卫生要求,故低压蒸汽采暖系统不应采用钢制散热器。铸铁散热器不受以上限制,完全适用于低压蒸汽采暖系统。

    2.4铸铁散热器适用于具有腐蚀性气体和相对湿度较大的环境这些年来,钢制散热器或铝制散热器使用于一些具有腐蚀性气体和相对湿度较大的环境,造成严重腐蚀散热器现象。如哈尔滨电化厂电解车间内氯气浓度高,曾经错用铝制散热器,仅两年就严重腐蚀,被迫全部更换。又如吉林江南造纸厂打浆车间相对湿度大、北京国棉三厂纺纱车间相对湿度大,曾经错用钢制散热器,整年处于潮湿锈蚀状态,不到三年就严重锈蚀,被迫全部更换。又如许多公共建筑的浴室、卫生间和泳池,洗衣房等相对湿度较大环境,使用钢制散热器时,经常出现锈蚀渗漏现象。因此对具有腐蚀性气体和相对湿度较大的环境,国家设计规范明文规定应采用耐腐蚀的散热器,实践证明,适用主动防腐蚀的铸铁散热器。

    2.5铸铁散热器适用于碱性热媒采暖系统锅炉水的PH值在10-12之间,呈碱性;通常大型热力外网的热媒中氯化物含量都超标,容易造成碱腐蚀,对铝制散热器腐蚀*为突出。因此国家设计规范明文规定,采用铝制散热器时要满足产品对水质的要求,铸铁散热器完全适应以上条件和适用于碱性热媒采暖系统。

    2.6铸铁散热器不苛求在非采暖季节充水保养钢制散热器在非采暖季节空闲停置时氧化腐蚀更为严重,严格要求充水保养,且充水应为除氧处理水。实际上锅炉设备和采暖系统经常维修和改扩建时,使得充水保养经常受到破坏,更难做到充水为除氧处理水。这种实际情况只有使用不苛求在非采暖季节充水保养的铸铁散热器,*为稳妥可靠。

    3、 铸铁散热器的发展方向

    3.1积极发展轻薄型铸铁散热器传统的铸铁散热器以经久耐用著称,有的铸铁散热器已使用近百年;有的采暖系统的钢管及其配件已损坏和更换2-3次,而铸铁散热器还在完好使用;许多使用40-50年的采暖系统中的铸铁散热器还在完好使用。这些现象都充分表明,传统的铸铁散热器过于牢固和耐用,大大超过采暖系统中钢管的使用寿命,这正是传统铸铁散热器过于笨重、消耗铸铁量多和金属热强变低的重要原因。铸铁散热器同其他产品一样都有按技术经济要求确定的合理使用寿命,*佳值就是跟采暖系统中的钢管等同。近些年来正在陆续出现多种轻薄型铸铁散热器,承压能力不降低,使用寿命不低于钢管,重量减少25-30%,金属热强度提高30%,这种轻薄型铸铁散热器随着铸铁质量的不断提高和铸铁散热器生产工艺的不断进步,还有很大的发展空间,可望接近加厚型钢制散热器的技术指标(普通型钢制板式散热器的钢板厚度为1.2-1.5mm,而加厚型钢制板式散热器的钢板厚度取2.75mm,即为采暖系统钢管的*薄厚度)。这种轻薄型铸铁散热器正在快速发展。

    3.2积极推广内腔无砂的新铸铁型散热器传统的铸铁散热器由于生产工艺的落后,内腔粗糙和粘砂严重,使用过程中不断有粘砂脱落,造成堵塞和破坏热计量仪表和温控阀等,成为当今采暖系统的热计量和温度调节的突出弊病,在很大程度上限制了铸铁散热器的使用范围,这是铸铁散热器面临的新问题。河北春风冀暖公司成功**整套新型造型设备和自动合模工装,采用先进的热芯盒树酯砂制芯工艺,提高制芯精度和砂芯抗拉抗压强度,砂芯表面光洁和密实,并且脱模时溃散性好和落砂干净。新产品特点是散热器的内腔无残存粘砂,完全适应采暖系统仪表要求。这种内腔无残存粘砂生产工艺,还在不断地完善提高。同时保证内腔无粘砂和光滑的其他生产工艺,也正**和研制,不断取得新的成果。这种内腔无砂的新型铸铁散热器正在受到重视和推广之中。

    3.3重视发展优化金相结构的混合质铸铁散热器新些年,针对传统的普通型铸铁散热器承压能力偏低的缺陷(P≤0.4MPa)和依托我国丰富的稀土资源,而适时发展起来的高压稀土铸铁散热器,具有本体密实和表面光滑,承压能力较高(P≤0.7MPa)和耐酸碱腐蚀的显著特点,受到普通青睐。据资料介绍,现在国内外陆续出现含有少量其他金属组分或非金属组分的混合质铸铁(诸如锌、铅、铝、硒等),以此改变普通铸铁的金相结构,优化普通铸铁的性能,改善普通铸铁的可铸性和可塑性,增加混合质铸铁的密实性和坚固性,更提高承压能力,使铸铁散热器向更轻薄型发展。混合质铸铁的特性,实现更进一步的精密铸造生产工艺,更彻底地消除内腔粘砂弊病,更有利向外形美观多样发展。这种优化金相结构的混合质铸铁散热器既保持传统铸铁散热器的经久耐用和耐酸碱腐蚀的特点,又从本质上消除了笨重和承压能力低、外形粗糙和单调的缺陷。这种优化金相结构的混合质铸铁散热器应该受到重视而发展。

    3.4加速新颖装饰型铸铁散热器的发展近几年来,多种多样造形美观的钢制和铝制散热器在快速发展。铸铁散热器应该借鉴钢制和铝制散热器的经验,不是依靠焊接或冲压成型,而是遵循精密铸造生产工艺;强调不是简单的外观形式的华而不实的摹仿,而是根据传热学和流体力学理论,从结构上优化散热器性能;综合依托铸铁铸造生产工艺的独有特点,突出人性化和个性化的艺术外观的整体造型,深层次的开发研制新颖装饰型铸铁散热器。诸如对流辐射型铸铁散热器、艺术排管型铸铁散热器,雕塑型板式铸铁散热器等。我国有着修久的铸铁铸造历史,有着丰富的铸铁散热器的生产经验,现在依托先进的科学与技术,必将加速新颖装饰型铸铁散热器的发展。

    3.5加强环境保护和改善劳动条件,保证铸铁散热器的发展以前,传统的铸铁散热器生产厂绝大多数是规模比较小的乡镇企业,多数使用落后的小高炉或小土炉,采用落后的手工浇铸生产工艺,生产过程中产生大量烟尘;落后的生产厂又分散拥挤在城市市区或居民稠密区,使得综合治理污染非常不方便,在技术经济上也非常不合理。据资料介绍在北京地区和沈阳地区,这种小型分散落后的铸铁散热器生产厂都已经被迫转产、关闭或迁厂。在河北冀州枣强地区、山西晋南运城地区和山东济南兖州地区等许多传统铸铁散热器的落后分散的生产小厂,正在迁离城市市区或居民稠密区;正在优胜劣汰、互相兼并和扩大规模;正在淘汰落后的小土炉、改造和更新小高炉,正在建设新的生产设备,采用比较先进的生产工艺,有的采用具有一定自控水平的生产线;有的从日本和俄罗斯等引进现代铸铁铸造的先进设备和技术,正在建设比较现代先进的铸铁散热器大型生产厂。应该指出,现在钢铁工业的设备和技术,完全可以实现铸铁铸造的先进文明生产和持续发展。在冶炼和铸造、制芯和脱模等可能产生烟尘处,有效地设置强制除尘系统和机械通风系统。这样加强环境保护和改善劳动条件,保证铸铁散热器的正常发展。

    4 、结语
   (1) 铸铁散热器独具防氧化腐蚀和酸碱腐蚀的特性,使铸铁散热器应用广泛,现在铸铁散热器面临新的发展机遇。
   (2) 传统的铸铁散热器陈旧落后,面临钢制散热器和铝制散热器等的竞争挑战,铸铁散热器必须**和发展。
   (3) 现在各种各样采暖散热器和采暖方式、采暖系统都在迅速发展,必然是扬长避短,互相促进,共同发展。

作者:化工部第六设计院