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    論鑄鐵散熱器的耐腐蝕性與低耗能

    文章出處:未知 人氣:發表時間:2013-07-28 15:13
    近幾年,由于商家的炒作與人們對采暖散熱器(暖氣片)真實性能的不了解,使得一些空有外表,沒有經過長時間耐久性運行試驗的部分散熱器流入市場。人們把在市場上新露面的散熱器誤認為是高檔散熱器而趨之若鶩,忘記了外表好看的東西不一定是貨真價實經久耐用的。大有將幾十年來常用的鑄鐵采暖散熱器在一個早上趕出市場之勢,有的地方甚至下令禁止使用鑄鐵散熱器。值得一提的是,盡管如此鑄鐵散熱器占全國采暖散熱器產品的份額仍在60%~70%以上,為什么有如此強的生命力?因為這種產品符合國情、符合中國老百姓的需要,這種產品是低耗能、耐腐蝕產品才贏得了人們的認可、贏得了市場。筆者經過試驗與有關資料考證,現就鑄鐵散熱器的低耗能與耐腐蝕性闡述如下。
    一、鑄鐵散熱器比其它材料散熱器耐腐蝕
    眾所周知,氯(Cl)及鹵素離子、硫(S)及其形成的鹽類對常用金屬材料具有很強的腐蝕性,但采暖供熱的水質不是純凈水,況且為了防止生物腐蝕殺菌,水中不可避免地含氯(Cl)硫(S)及其鹽類,這就看什么樣的材料在同一系統更耐腐蝕。不銹鋼及一些貴重金屬在壁厚達到3ram以上時肯定耐腐蝕,但是造價太高目前還不可能大面積采用。迄今為止我國采暖散熱器行業使用的材料銅、鋁、碳鋼、鑄鐵哪種材料制造的散熱器更耐腐蝕呢?根據試驗:將這幾種材料置于同一水質中(PH值在6~8),經5個月(4月~6月)室內開放性氣氛環境下試驗,經測量,銅腐蝕0.13mm,鋁腐蝕0.55mm,碳鋼腐蝕0.32mm,鑄鐵看不到腐蝕。可見,同等條件下鋁最不耐腐蝕,碳鋼次之,銅、鑄鐵是耐腐蝕的。但是在我國目前銅鋁復合材料使用的銅管為0.8mm,經脹管后壁厚不到0.5mm,有的不到0.3mm,按照這樣的腐蝕速度不到5年就可穿透,若再有電化學腐蝕,這樣的散熱器是不會經久耐用的。而鑄鐵散熱器由于壁厚在3mm左右,同樣在開放性氣氛對水質沒有嚴格要求的條件下看不到腐蝕。有據可查,在一些古舊的建筑中,以及解放初期安裝的鑄鐵散熱器至今仍在完好無損地運行,每座城市都能找到,說明了耐腐蝕。根據資料介紹:即使在海洋性氣氛中鑄鐵的腐蝕速度也在0.1mm/a(每年0.1mm)以下,這是因為鑄鐵本身的材質決定了它具有耐腐蝕性能。在碳(C)質量分數為0.5%—1.1%的鑄鐵中加入質量分數為14%~l8%的硅(Si)時,具有良好的耐酸性能,它對各種無機酸包括鹽酸(HCI)均有良好的耐腐蝕性能。其機理是:在電化學腐蝕中Si(硅)使電位Ep向負移,可使Fe(鐵)進入穩定鈍化區,從而提高Fe的耐腐蝕性能。碳鋼中Si(硅)含量很低,有的低于0.05%,而符合鑄造散熱器的鑄鐵Si含量都在鋼的數十倍,可見鑄鐵比碳鋼要耐腐蝕的多。磷(P)在鋼鐵中通常被認為是有害元素之一,但它在提高鋼鐵的抗腐蝕方面具有特殊的效果,這可能是因為P在促使銹層非晶態轉變具有的獨特作用,而鑄鐵中P含量一般在0.1%—0.3%甚至更高,是碳鋼含P量的幾十倍。有人試驗:加入P、Cr、Ni合金經15年工業大氣暴露試驗,腐蝕率僅為O.O025mm/a,而低碳鋼腐蝕率為0.5mm/a。也就是說,壁厚為2mm的鋼制散熱器,放在工業大氣中只用4年時間就會腐蝕透,顯然鋼制散熱器耐腐蝕性是極低的。鋼材中硅、磷是不能太高的,否則發生冷脆或影響延伸性與焊接性,使其不能軋制與彎曲。而含有較高Si、P的鑄鐵散熱器發揮其優勢成為耐腐蝕產品。鑄鐵也是耐堿腐蝕的,具有關資料考證,用來蒸發質量分數為72%苛性堿的鑄鐵鍋,其壽命可達數年。
    二、鑄鐵散熱器是低耗能產品
    僅從金屬材料的冶煉方面講,根據國家統計資料電解一噸鋁耗電1.4萬—2萬度電。而得到一噸鋼材從燒結—煉鐵—煉鋼—精煉—開胚初軋,按照1995年與1996年兩年的平均耗能為標準煤1365kg/t(中小企業在2500kg/t以上)折合電ll1 10.42度/噸。煉一噸鑄鐵消耗標準煤為750kg/t折合電6104.63度/噸。眾所周知,銅是貴金屬,煉一噸粗銅的工藝要比煉鋼復雜得多,銅在精煉后僅電解一項就需耗電500—800度/噸。也就是說鑄鐵比其它金屬材料耗能小得多。從產品生產工藝方面講,生產鑄鐵散熱器只要把鑄鐵加熱化鐵后,就可澆鑄成型,經簡單加工即成為散熱器。但不管是鋼制散熱器,還是鋁制散熱器或銅鋁復合散熱器,首先需要加熱軋制成板材、管材、型材,然后才能加工、復合、鋸切、焊接、防腐處理等等,這一套工序下來耗能大小可想而知的。
    總之,鑄鐵散熱器有其自身的優勢,如果讓市場選擇不會在一個早上就把鑄鐵散熱器淘汰。否則,發達國家為什么近年來大量進口我國鑄鐵散熱器?需要指出的是,我們必須盡快改進生產工藝,不僅要發揮鑄鐵散熱器的低耗能與耐腐蝕優勢,而且要把鑄鐵散熱器加工成優質品、精品。鑄造在我國歷史悠久,也是鐵藝的一種,可以制造成各種形狀,實現優質品、精品是完全可能的。可喜的是,由于技術的進步與國際市場需求,我國出口的鑄鐵散熱器迅速增加,導致各種新型的精品鑄鐵散熱器不僅走向國際市場,國內市場也在不斷擴大。近年來在市場上見到的花卉鑄鐵散熱器以及內腔無砂、外表噴塑、烤漆鑄鐵散熱器比比皆是。

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