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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?？梢?，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?？上驳氖?，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。
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?？梢?，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?？上驳氖?，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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