Подходит ли литая сталь для дровяных печей? Оценки и производительность

Что такое литая сталь и как ее делают

Литую сталь производят путем плавления стали и заливки ее в форму, поэтому изогнутую дверцу печи, шарнирную решетку или цельную-хомут дымохода можно изготовить без сварки. Отливки из углеродистой стали общего назначения обычно соответствуют классу WCB по ASTM A27 или ASTM A216, в то время как марки низко-легированных сплавов выбираются для более высокой-температурной прочности, а аустенитные марки, такие как ASTM A351 CF8, используются там, где коррозионная стойкость является приоритетом. Литье дает большую свободу при проектировании, чем пластина, но допуск по толщине, усадка и внутренняя прочность более изменчивы, поэтому-неразрушающий контроль обычно требуется для деталей,-выдерживающих давление или-критических с точки зрения безопасности.

Как работает дровяная печь

Дровяная печь преобразует химическую энергию древесины в лучистое и конвективное тепло. Первичный воздух поступает ниже или через слой топлива, вторичный воздух подается над огнем для сжигания летучих газов, выделяемых древесиной, а дымоход поддерживает небольшую разницу давлений, которая вытесняет выхлопные газы из здания. Корпус, топка, перегородка, решетка, дверная рама и воротник дымохода образуют термостойкую-конструкцию, в которой происходит этот процесс, и каждая часть подвергается различному сочетанию температуры, механической нагрузки и термического удара.

Где литая сталь работает хорошо

Двери, дверные коробки, петли, ручки, решетки, ножки и опоры перегородок — это компоненты, которые чаще всего изготавливаются из литой стали. Эти детали должны сохранять свою форму при многократном нагреве до 400–600°C и обратном охлаждении до комнатной температуры, не растрескиваясь и не деформируясь, а также противостоять истиранию золы и топлива, загружаемого поверх них.

Теплопроводность и ее последствия

Углеродистая сталь проводит тепло примерно от 45 до 50 Вт/(мК), что намного ниже, чем у алюминия (около 205 Вт/(мК)), и это сравнимо с чугуном, используемым в традиционных печах. Поэтому толстый литой стальной корпус медленно нагревается и медленно отдает тепло, что является преимуществом при ночных ожогах и недостатком при быстром прогреве помещения-. Проектировщики компенсируют это двумя способами: они сохраняют секцию стены настолько тонкой, насколько позволяет расчет конструкции, и увеличивают площадь поверхности за счет ребер, ребер или более крупного видимого корпуса, чтобы тот же тепловой поток достигал помещения с большей площади. Дополнительная изоляция за топкой также снижает долю потерь тепла в дымоход.

Литая сталь по сравнению с чугуном и атмосферостойкой сталью

Выбор материала – это баланс стоимости, тепловых характеристик и срока службы, а не простое ранжирование.

Кастинг также влечет за собой штраф. Модели, формы и отделка увеличивают стоимость единицы продукции, и процесс становится экономичным только тогда, когда геометрия сложна или объем производства достаточен для амортизации оснастки. При температуре выше 500 C допустимое напряжение углеродистой стали быстро падает, поэтому этот материал не подходит для постоянно открытых перегородок или компонентов, обращенных к пламени, если только конструкция не обеспечивает охлаждение секции или умеренный режим работы. Срок службы бытовой печи обычно определяется окислением наиболее горячих поверхностей, а не механическим повреждением, а припуск на толщину стенок на 2–3 мм выше расчетного минимума является обычной мерой предосторожности против долговременного -образования накипи.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Подходит ли литая сталь для дровяных печей?
Да, для дверных блоков, рам, решеток, ножек и опор перегородок. Его прочность и стабильность размеров при температуре соответствуют требованиям, предъявляемым к этим деталям, хотя более толстый корпус нагревается медленнее, а процесс литья повышает себестоимость единицы продукции.

Вопрос: Чем литая сталь отличается от чугуна в печи?
Литая сталь более прочная и менее хрупкая, поэтому лучше переносит термические и механические воздействия, чем чугун. Из чугуна легче отливать мелкие детали, и его часто используют для изготовления декоративных тарелок и традиционных дверей.

Вопрос: Какая марка литой стали обычно указывается?
WCB класса ASTM A216 — это обычная отливка из углеродистой стали для печной аппаратуры, ASTM A27 – для отливок общих конструкций, а ASTM A351 CF8 — для деталей, устойчивых к коррозии-.

Вопрос: Почему теплопроводность литой стали называют низкой?
Потому что его сравнивают с алюминием и медью. Примерно от 45 до 50 Вт/(мК) он ближе к чугуну, поэтому тепло медленно распространяется через толстую секцию, и тело постепенно высвобождает накопленное тепло после того, как огонь утихнет.

Вопрос: Может ли печь из литой стали соответствовать действующим ограничениям на выбросы?
Выбор материала не определяет выбросы; конструкция сгорания делает. Некаталитические печи сертифицированы на производительность 2,0 г/ч в соответствии со стандартами производительности новых источников Агентства по охране окружающей среды США 2020 года, а европейские комнатные обогреватели протестированы на соответствие стандарту EN 13240.

Вопрос: Нуждается ли чугунная стальная печь в особом уходе?
Никакого специального лечения не требуется. Каждый сезон проверяйте дверные прокладки и решетки на наличие накипи, не допускайте попадания золы на влажные поверхности и подкрасьте всю открытую внешнюю сталь высоко-температурным покрытием.