董重成 宋為民 關(guān)惠生 吳輝敏
(作者為:1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授;2.采暖散熱器委員會主任;3.采暖散熱器委員會副主任)
鑄鐵散熱器自上個世紀(jì)三十年代在我國生產(chǎn)以來,幾十年一直壟斷著采暖領(lǐng)域。直到上個世紀(jì)七十年代末,由于鋼制散熱器的引進(jìn)和發(fā)展才打破了一統(tǒng)采暖領(lǐng)域的局面。然而,時至今日,由于鑄鐵散熱器所具有的優(yōu)點,仍不可能被其它類型散熱器完全取代。因此,貫徹散熱器產(chǎn)品“以鋼為主、以鐵為輔、鋼鐵并存”的發(fā)展原則,正確的認(rèn)識鑄鐵散熱器的特點,推廣新工藝,不斷改造、更新、發(fā)展其產(chǎn)品,讓鑄鐵散熱器以全新的面貌進(jìn)入建筑市場,使之更好地應(yīng)用于建設(shè)行業(yè)。
鑄鐵散熱器歷史早、加工簡單、使用壽命長,是廣泛被使用的采暖設(shè)備。鑄鐵散熱器盡管被應(yīng)用了近百年,但隨著建筑業(yè)的發(fā)展及人們對室內(nèi)環(huán)境要求的提高,傳統(tǒng)鑄鐵散熱器的缺點,如承壓能力低、外形不美觀、金屬耗量大、樣式陳舊等,已很難被市場接受。但是近幾年逐漸淘汰鑄鐵散熱器圓翼型、大60型、813型等舊型號,采用無粘砂和表面噴塑新工藝,開發(fā)圓管三柱系列、柱翼型系列、卉藝系列等新產(chǎn)品,鑄鐵散熱器幾乎以全新的面貌進(jìn)入了建筑市場。在近幾年的供熱展覽會上鑄鐵散熱器新產(chǎn)品給人們以耳目一新的認(rèn)識。
近些年出現(xiàn)了多種新的供暖技術(shù),對采暖散熱器提出了新的要求,如分戶熱計量、分室控溫技術(shù)等。前些年在采用傳統(tǒng)鑄鐵散熱器的工程中進(jìn)行熱計量試點工作,運(yùn)行一段時間后出現(xiàn)了熱量表和溫控閥被粘砂堵塞的情況,因此在《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003)中規(guī)定:“安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統(tǒng)不宜采用水流通道內(nèi)含有粘砂的散熱器”。北京等省市在各自的技術(shù)規(guī)程中有更具體的類似規(guī)定。目前企業(yè)改變了傳統(tǒng)的砂芯工藝,生產(chǎn)出了無粘砂的鑄鐵散熱器,這為鑄鐵散熱器開辟了一條生機(jī),滿足了供熱技術(shù)對散熱器的要求。鑄鐵散熱器生產(chǎn)工藝的改進(jìn)提高,如圣春冀暖散熱器有限公司、山西清徐學(xué)棟散熱器有限公司、北京派捷暖通環(huán)境工程技術(shù)有限公司、哈爾濱帽兒山暖氣片有限責(zé)任公司、葫蘆島市金星暖氣片廠、山西瑩駿散熱器有限公司、山西省清徐縣北鑄暖氣片有限公司、清徐縣同祺散熱器有限公司研究內(nèi)腔無粘砂工藝、外觀的工藝處理等。采用先進(jìn)的熱芯盒樹脂砂制芯工藝,提高制芯精度和砂芯抗拉抗壓強(qiáng)度,砂芯表面光潔和密實,并且脫模時潰散型和落砂干凈。新產(chǎn)品特點是散熱器的內(nèi)腔無殘存粘砂,完全適應(yīng)了分戶熱計量采暖系統(tǒng)儀表要求。
傳統(tǒng)鑄鐵散熱器美觀差,與現(xiàn)代室內(nèi)壞境不協(xié)調(diào),一直不被現(xiàn)代裝修接受,甚至室內(nèi)裝修時首先考慮如何隱蔽鑄鐵散熱器的問題,致使一些建筑由此而不使用鑄鐵散熱器。在《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)第5.2.4條規(guī)定:散熱器宜明裝,散熱器的外表面應(yīng)刷非金屬性涂料。并且在《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 26–2008)、《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50736-2012)等也有該內(nèi)容的規(guī)定。為改變鑄鐵散熱器外表面不美觀的狀況,鑄鐵散熱器的領(lǐng)軍企業(yè)率先將外表噴塑技術(shù)成功引入鑄鐵散熱器外涂裝,對鑄鐵散熱器外表采用靜電噴涂,使外表光潔美觀,提高了美觀程度,可以與輕質(zhì)散熱器外觀相媲美,改變了以往外觀粗糙、色彩單一的情況,達(dá)到了與室內(nèi)裝飾配套和提高散熱量的效果。
近幾年鑄鐵散熱器不斷推出新產(chǎn)品,圣春冀暖散熱器有限公司、山西清徐學(xué)棟散熱器有限公司、北京派捷暖通環(huán)境工程技術(shù)有限公司、哈爾濱帽兒山暖氣片有限責(zé)任公司、葫蘆島市金星暖氣片廠、山西瑩駿散熱器有限公司、山西省清徐縣北鑄暖氣片有限公司、清徐縣同祺散熱器有限公司已成功研發(fā)出內(nèi)腔無砂圓管三柱系列、柱翼型系列、卉藝系列鑄鐵散熱器,代表了國內(nèi)鑄鐵散熱器的創(chuàng)新水平。新產(chǎn)品以外形美觀、熱效率好、承壓高而被建筑行業(yè)廣泛采用。且在市場中已占有一定比例。目前,行業(yè)已將性能指標(biāo)低的陳舊產(chǎn)品圓翼型、長翼型、813型進(jìn)行了淘汰。通過推陳出新,社會對鑄鐵散熱器有了新的認(rèn)識。
為適應(yīng)國家節(jié)能減排政策的要求,改變鑄鐵散熱器企業(yè)小而分散、能耗高、污染大的現(xiàn)狀,圣春冀暖散熱器有限公司率先改造了鑄鐵散熱器的生產(chǎn)線。以大容量熱風(fēng)沖天爐取代傳統(tǒng)小噸位冷風(fēng)爐,以大型自動化鑄造流水線取代了傳統(tǒng)半自動或手工生產(chǎn)線,以隧道烘芯窯替代了小型單體烘芯窯,推動了行業(yè)規(guī)?;?、集約化發(fā)展的進(jìn)程。應(yīng)該指出:現(xiàn)在鋼鐵工業(yè)的設(shè)備和技術(shù),完全可以實現(xiàn)鑄鐵鑄造的先進(jìn)文明生產(chǎn)和持續(xù)發(fā)展。在冶煉和鑄造、制芯和脫模等可能產(chǎn)生煙塵處,有效的設(shè)置強(qiáng)制除塵系統(tǒng)和機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),這樣來加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和改善勞動環(huán)境,保證鑄鐵散熱器的正常發(fā)展?,F(xiàn)在,圣春冀暖散熱器有限公司以及山西規(guī)模較大的企業(yè)已對生產(chǎn)工藝和環(huán)境進(jìn)行了改造,注重生產(chǎn)過程對環(huán)境的污染,增加了除塵裝置,達(dá)到了環(huán)保要求。
更新后的鑄鐵散熱器提高了承壓能力,改變了外觀,增加了金屬熱強(qiáng)度,目前正在制定更高要求的鑄鐵散熱器標(biāo)準(zhǔn)。努力把鑄鐵散熱器質(zhì)量提高一個檔次,成為消費(fèi)者認(rèn)可的精品。
金屬熱強(qiáng)度是鑄鐵散熱器的弱項,該指標(biāo)認(rèn)為是節(jié)能產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)的鑄鐵散熱器其值有的甚至不足0.3W/kg·℃。但是,新開發(fā)產(chǎn)品的金屬熱強(qiáng)度,有的已到0.4W/kg·℃以上,具有大幅度提高。如果考慮使用壽命的折舊,其0.4W/kg·℃金屬熱強(qiáng)度具有很高的經(jīng)濟(jì)性。
以往人們認(rèn)為鑄鐵散熱器的承壓能力低,不能滿足高層建筑的采暖。但是目前生產(chǎn)的柱型、柱翼型散熱器均有承壓能力0.8MPa的產(chǎn)品,滿足了高層建筑的采暖系統(tǒng)的壓力要求。就是翼型散熱器改造后,也可承受0.5MPa的工作壓力,完全可以在多層建筑中使用。
以往鑄鐵散熱器不被認(rèn)可的一個重要方面就是外觀不被現(xiàn)代人所接受,但是工藝改變和新產(chǎn)品出現(xiàn),不僅外形得到了改變,也改變了表面粗糙度,并且增加了表面處理工藝。該類產(chǎn)品只要認(rèn)真加工其外觀完全達(dá)到了中高散熱器的外觀要求。鑄件外表面的噴砂或拋光處理、產(chǎn)品外表面的噴塑工藝等改變了外觀。部分鑄鐵散熱器在一些展覽會上已被刮目相看,已完全達(dá)到了目前建筑行業(yè)的要求,并且鑄造工藝能夠鑄造出完全個性化的圖案,起到了良好的裝飾性。
鑄鐵散熱器除在外表采用靜電噴塑外,還對鑄造質(zhì)量和機(jī)械加工質(zhì)量提高了要求。在鑄造質(zhì)量方面,鑄鐵散熱器外表面粗糙度Ra值提高了等級,內(nèi)表面除不應(yīng)有粘砂要求外,還對內(nèi)表面粗糙度Ra值做了規(guī)定。并對鑄件尺寸公差和質(zhì)量偏差提高了等級要求。對機(jī)械加工質(zhì)量中的同側(cè)兩凸緣端面平面度、螺紋孔軸線與凸緣端面垂直度、螺紋軸線與凸緣軸線同軸度等都提高了要求。
鑄鐵散熱器安全可靠、使用壽命長、適合各種水質(zhì)的特點已被歷史所驗證,這些優(yōu)點決定了建筑行業(yè)長時間的應(yīng)用。但是針對建筑市場發(fā)揮長項,選擇適合的建筑會使得生產(chǎn)企業(yè)和用戶實現(xiàn)雙贏。
《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003)中規(guī)定,選擇散熱器應(yīng)考慮以下規(guī)定:具有腐蝕性氣體的工業(yè)建筑或相對濕度較大的房間,應(yīng)采用耐腐蝕的散熱器;采用鋼制散熱器時應(yīng)采用閉式系統(tǒng),并滿足產(chǎn)品對水質(zhì)的要求,在非采暖季節(jié)采暖系統(tǒng)應(yīng)充水保養(yǎng);蒸汽采暖系統(tǒng)不應(yīng)采用鋼制柱型、板型和扁管等散熱器。采用鋁制散熱器時,應(yīng)選用耐防腐型鋁制散熱器,并滿足產(chǎn)品對水質(zhì)的要求。這些年來,輕質(zhì)散熱器出現(xiàn)的腐蝕問題,嚴(yán)重的影響了輕質(zhì)散熱器的健康發(fā)展。因此應(yīng)按規(guī)范規(guī)定,不同情況下選擇不同散熱器。而鑄鐵散熱器則適應(yīng)性強(qiáng)。
《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003)中規(guī)定了有些散熱器采暖系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)要求,在非采暖季節(jié)采暖系統(tǒng)應(yīng)充水保養(yǎng);并對各種散熱器產(chǎn)品提出水質(zhì)的要求。尤其在國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》報批稿中對供暖系統(tǒng)的水質(zhì)提出了更為具體的要求,對不同材質(zhì)輕質(zhì)散熱器都有具體水質(zhì)指標(biāo)的規(guī)定。但是,對鑄鐵散熱器幾乎就沒有水質(zhì)要求。
隨著建筑市場上開發(fā)、管理等多項措施的完善,開發(fā)商越來越強(qiáng)調(diào)散熱器的使用壽命,《住宅設(shè)計規(guī)范》中強(qiáng)調(diào)使用壽命不低于鋼管的型式。
鑄鐵散熱器使用壽命由它的耐蝕性所決定。鑄鐵散熱器的使用壽命已被歷史所驗證。其使用壽命完全和建筑物同壽命。
鑄鐵散熱器已持續(xù)近百年歷史,為使其持續(xù)發(fā)展,必須適應(yīng)新形勢的需要。首先應(yīng)更新觀念,加強(qiáng)科技引導(dǎo)、增加科技含量,節(jié)能減排加強(qiáng)環(huán)保,同時生產(chǎn)社會認(rèn)可的高檔精品。
觀念決定著發(fā)展經(jīng)營方向和產(chǎn)品的前途。對鑄鐵散熱器行業(yè)提出的迫切要求是企業(yè)應(yīng)破除陳舊觀念、強(qiáng)化科技意識。加強(qiáng)科技引導(dǎo)、增加科技含量,提高企業(yè)生產(chǎn)的工藝裝備,是發(fā)展鑄鐵散熱器的前提。
改造和更新小高爐,建設(shè)新的生產(chǎn)設(shè)備,采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,采用具有一定自控水平的生產(chǎn)線。在冶煉和鑄造、制芯和脫模等可能產(chǎn)生煙塵處,有效的設(shè)置強(qiáng)制除塵系統(tǒng)和機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),解決環(huán)境污染問題。
鑄鐵散熱器應(yīng)向機(jī)械化流水線生產(chǎn),甚至達(dá)到自動化生產(chǎn),從而解決勞動強(qiáng)度大等問題?,F(xiàn)在鋼鐵工業(yè)的設(shè)備和技術(shù),完全可以實現(xiàn)鑄鐵鑄造的先進(jìn)文明生產(chǎn)和持續(xù)發(fā)展。大型自動化鑄造流水線,采用柔性自動化鑄造生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)了鑄鐵散熱器機(jī)械化、自動化生產(chǎn),這樣可以加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和改善勞動條件,保證鑄鐵散熱器的正常發(fā)展。
鑄鐵散熱器應(yīng)發(fā)揮工藝優(yōu)勢,提高裝飾功能,加工精品,做到精益求精,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,符合公共建筑需求,成為登大雅之堂的高端采暖設(shè)備。裝飾功能是多功能散熱器的關(guān)鍵功能之一,是散熱器銷售中有效的競爭手段,對散熱器裝飾性的追求是住宅建筑強(qiáng)調(diào)個性和文化品位的結(jié)果。利用鑄鐵散熱器制造工藝,鑄造具有裝飾圖案功能的產(chǎn)品滿足一些特殊建筑的需求,提高鑄鐵散熱器整體水平。
鑄鐵散熱器的特點和國情決定鑄鐵散熱器的存在。依靠自身的提高、創(chuàng)新與發(fā)展,發(fā)揮鑄鐵散熱器耐腐蝕、使用壽命長、易于加工、圖案造型多樣等特點,淘汰鑄鐵散熱器的老舊產(chǎn)品、更新改造工藝、生產(chǎn)節(jié)能新產(chǎn)品,滿足市場對鑄鐵散熱器的需求,做到持續(xù)發(fā)展。
(作者為:1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授;2.采暖散熱器委員會主任;3.采暖散熱器委員會副主任)