海绵铁散热体及其制造方法.pdf

本发明属于换热器部件及其制造方法。
    换热器中用量较大的是暖气片，除此以外还有太阳能热水器等，目前暖气片中，一类是铸铁片，散热较稳定，价格适中，但强度不高，且接头多易漏，采用稀土材料后强度有所改进，但仍不适用于高层建筑，还有一类是全钢片，一种是在钢管上串上一片片散热铁片，一种是在钢板上压槽为水道，成品为板式结构，优点是外观整齐，接头少，承压能力较好，但价格高，约比铸铁高50%，板式的表面积太小，散热差，热得快，凉的快，散热不稳定，因而钢制片至今仍不能完全取代铸铁片。总之，现有各类暖气片的性能都各有优缺点。

    本发明的目的是提供一种海绵铁散热体及其制造方法，这种散热体散热面积大，换热效果好，散热体利用废旧材料，成本低，工艺简单，设备投资少。

    为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：海绵铁散热体的构成中，除铁外，还包括原料中粉料之间存在着的微孔以及由草稈或其他有机物或无机物烧掉后留下的细小的孔道。海绵铁散热体的制造方法包括：配料混合、装填模具、模压成形、还原烧结等工序：a.配料混合：将氧化铁粉、草稈或其他有机物或无机物、铁屑或金属屑（颗粒）、碳酸钙粉干混均匀，加入废机油继续混匀，所得混合物称为主料;b.装填模具：将上述主料装入模具;c.模压成形：模具上加放上模板，全部推入油压机，边振动边加压，压到所需的密度和形状;d.还原烧结：将压形制品装入炉，炉内通氢气加热还原。

    除草稈外，所述的有机物、无机物有树枝、石蜡等可燃烧掉的物质，原料中各组份的配比可根据需要而定，有机物等可烧掉物质用量太大，影响强度，一般用量小于20%（重量），指与氧化铁、铁屑总量相比，机油作为粘合剂，用量小于8%。所用的金属屑中，铁屑最便宜，一般采用铁屑，海绵铁散热体的形状、大小按用途不同而设定。

    以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

    图1：海绵铁散热体结构示意图

    图2：一种海绵铁散热暖气片结构示意图

    图3：图2的左视图

    图4：一种海绵铁散热暖气片结构示意图

    图5：图4的左视图

    实施例1：

    将轧钢厂得到的氧化铁皮粉碎到60目，氧化铁泥脱水过筛，草稈切成6mm长，并扬筛去草叶，机加工铁屑破碎过筛成小于2mm的颗粒，上述材料用太阳能或加热烘干，氧化铁（包括铁皮、铁泥）与铁屑颗粒总量中，铁屑用量大于50%，草稈5～8%，再加入2%碳酸钙粉（140目），将这些料放入混料机干混均匀后，加入少量废机油继续混匀，成为主料，然后在模具的定位槽口里放入钢管，再将上述主料装入模具内，并摊匀，该模具由耐热铸铁制成，并适当机加工修整。在模具上加放上模板，全部推入油压机，压到所需的密度和形状，加压时要边振动边加压，使管下的粉料均匀，所用压力为300～500kg/cm2，将压形制品装炉，在密封电炉中以氢气还原加热，于是氧化铁等还原为金属铁，在加热时，草稈被烧掉留下细小的孔道，另外，各粉料之间存在着细微孔道。在模具中也可预设孔和槽。总之海绵铁由于这些结构，海绵铁的表面积比钢串片大许多片。

    图1中，〔1〕还原地金属铁，〔2〕粒料之间存在着的微孔，〔3〕草稈或其他有机物、无机物烧掉后留下的细小孔道。

    图2、图3中，〔4〕为介质流通管，在制造时与铁屑等原料一起装入模具，并经加压成形，还原烧结成为一体，结合紧密，〔5〕为散热体，〔6〕为散热体上的沟槽。图4、图5中，〔7〕介质流通管，〔8〕为散热体，〔9〕为散热体上的沟槽，两种管体串、并联焊接，可制成任何需要的暖气片。

    本发明优点：本发明利用废物代替优质钢、铝、铜材，节省资源，成本低，海绵铁主体比串片散热体的材料价低，只有 1/20 ，本散热体散热表面积大，耐压性能好，其用于暖气片时，与铸铁片、串片钢片、压槽钢片相比其定性结果见表1。