Чи підходить лита сталь для печей на дровах? Оцінки та успішність
Jan 11, 2024
Залишити повідомлення
Що таке лита сталь і як її виготовляють
Литу сталь виготовляють шляхом плавлення сталі та заливання її у форму, тож вигнуті дверцята печі, шарнірні решітки чи-компонент димоходу можна створити без зварювання. Звичайні виливки з вуглецевої сталі зазвичай відповідають вимогам ASTM A27 або ASTM A216 класу WCB, тоді як низько{4}}марки сплавів вибираються для вищої-температурної міцності, а аустенітні марки, такі як ASTM A351 CF8, використовуються там, де стійкість до корозії є пріоритетною. Лиття дає більшу свободу дизайну, ніж плита, але допуск до товщини, усадка та внутрішня міцність є більш змінними, тому не-руйнівне випробування зазвичай вимагається для-підтримання тиску або безпеки-критичних частин.
Як працює піч на дровах
Дров'яна піч перетворює хімічну енергію деревини в променисте та конвективне тепло. Первинне повітря надходить нижче або через шар палива, вторинне повітря впорскується над вогнем для спалювання летких газів, що виділяються деревиною, а димохід підтримує невелику різницю тиску, яка виводить вихлопні гази з будівлі. Корпус, топка, перегородка, решітка, дверна рама та комір димоходу утворюють жаростійку -структуру, яка підтримує цей процес, і кожна частина відчуває різну комбінацію температури, механічного навантаження та теплового удару.
Там, де лита сталь добре працює
Двері, дверні рами, петлі, ручки, решітки, ніжки та перегородки є компонентами, які найчастіше виготовляються з литої сталі. Ці деталі повинні зберігати свою форму під час багаторазового нагрівання до 400-600 °C і охолодження до кімнатної температури без розтріскування або деформації, і вони повинні протистояти стиранню золи та палива, які завантажуються на них.
| компонент | Сервісний стан | Чому підходить лита сталь |
|---|---|---|
| Двері та дверна коробка | Циклічне випромінювання тепла, крутне навантаження від засувки | Висока межа текучості та стабільна форма в товстих зрізах |
| Решітка та опора паливного шару | Прямий вогонь, стирання золи, термічний удар | Міцність і стабільність розмірів при тьмяному червоному нагріванні |
| Дефлекторна опора та кронштейни | Шлях гарячих димових газів, низьке механічне навантаження | Міцність зберігається при підвищеній температурі |
| Ніжки, базова рама та комір димоходу | Компресійне навантаження, повільне окислення | Вантажопідйомність і стійкість до корозії |
Теплопровідність та її наслідки
Вуглецева сталь проводить тепло приблизно від 45 до 50 Вт/(мК), що набагато нижче алюмінію (приблизно 205 Вт/(мК) і порівнянно з чавуном, який використовується в традиційних печах. Таким чином, товстий корпус із литої сталі повільно нагрівається та повільно віддає тепло, що є перевагою для нічних опіків і недоліком для швидкого-прогріву приміщення. Дизайнери компенсують це двома способами: вони зберігають секцію стіни настільки тонкою, наскільки це дозволяє структурний розрахунок, і вони додають площу поверхні через ребра, ребра або більший видимий корпус, щоб той самий тепловий потік досягав кімнати з більшої площі. Додаткова ізоляція за топкою також зменшує частку тепла, що втрачається в димохід.
Лита сталь у порівнянні з чавуном і атмосферостойкою сталлю
Вибір матеріалу – це баланс вартості, термічної поведінки та терміну служби, а не простого рейтингу.
| матеріал | Міцність при температурі | Теплопровідність | Стійкість до термічного удару | Типове застосування печі |
|---|---|---|---|---|
| Лита сталь, ASTM A216 WCB | Високий | Приблизно від 45 до 50 Вт/(мК) | Добре в тонких зрізах | Двері, рами, решітки, деталі конструкції |
| Чавун | Помірний, крихкий | Близько 50 Вт/(мК) | Нижчий, схильний до розтріскування | Декоративні двері та таблички |
| Атмосферостійка сталь відповідно до ASTM A588 | Високий | Близько 45 Вт/(мК) | добре | Зовнішнє облицювання, сховища колод, зовнішні топки |
| Плита з м'якої сталі | Помірна, розм'якшується вище 500 С | Близько 50 Вт/(мК) | добре | Кожухи топки, перегородки, корпуси зварні |
Кастинг також несе штраф за вартість. Візерунки, прес-форми та оздоблення збільшують ціну за одиницю, і процес стає економічним лише тоді, коли геометрія складна або обсяг виробництва достатній для амортизації інструментів. При температурі вище 500 C допустима напруга вуглецевої сталі швидко падає, тому цей матеріал не підходить для постійно відкритих перегородок або компонентів,-звернених до полум’я, за винятком випадків, коли конструкція забезпечує охолодження секції або помірний робочий режим. Термін служби побутової печі зазвичай визначається окисленням найгарячіших поверхонь, а не механічним пошкодженням, і допуск на товщину стінки на 2–3 мм вище розрахункового мінімуму є звичайним запобіжним заходом проти тривалого-утворення накипу.
Часті запитання
З: Чи підходить лита сталь для печей на дровах?
Так, для дверних вузлів, рам, решіток, ніжок і опор перегородок. Його міцність і стабільність розмірів при температурі відповідають вимогам цих деталей, хоча більш товстий корпус нагрівається повільніше, а процес лиття підвищує вартість одиниці.
З: Чим лита сталь відрізняється від чавуну в печі?
Лита сталь більш міцна і менш крихка, тому вона краще за чавун переносить термічний і механічний вплив. Чавун легше відлити в дрібних деталях і часто використовується для декоративних плит і традиційних дверей.
З: Який клас литої сталі зазвичай вказується?
ASTM A216 класу WCB – це звичайне лиття з вуглецевої сталі для фурнітури печей, причому ASTM A27 використовується для загальних конструкційних виливків, а ASTM A351 CF8 для корозійностійких-деталей.
З: Чому теплопровідність литої сталі називають низькою?
Тому що його порівнюють з алюмінієм і міддю. Приблизно від 45 до 50 Вт/(мК) він ближче до чавуну, тому тепло повільно поширюється товстим шаром, і тіло поступово виділяє накопичене тепло після того, як вогонь згасає.
Питання: Чи може піч із литої сталі відповідати поточним обмеженням викидів?
Вибір матеріалу не визначає викиди; конструкція горіння робить. Не-каталітичні печі сертифіковано на 2,0 г/год відповідно до нових стандартів продуктивності джерела EPA 2020 США, а європейські кімнатні обігрівачі перевірені відповідно до EN 13240.
Питання: Чи потребує інше технічне обслуговування плити з литої сталі?
Спеціального лікування не потрібно. Щосезону перевіряйте ущільнювачі дверей і решітки на наявність накипу, не допускайте попадання попелу на вологі поверхні та наносите на будь-яку відкриту зовнішню сталь покриття-температури.