樊付辉

这种新兴的锅炉的炉体爆片故障，从炉体本身来讲还有两个方面原因，一是铸造方面：各种铸造缺陷；运行时铸件本身的应力作用，正好此处是铸造缺陷（非致命缺陷）。二是设计方面的问题，这是一个涉及面很广的问题，不是简单的抄作业就可以解决的。下面咱们从这两方面讨论一下。

这种铸件的形状比较复杂，在使用中对铸件的内在质量有很高的要求。只从形状上来说，就是比较难的，咱们按一般材质来讨论铸造制作的问题。在生产过程中，会出现很多意外的事项，也就造成了在各种过程检验中发现很多铸造缺陷。超出检验标准的，全部报废。具体点，有各种砂眼，微裂纹，渗漏，多肉堵塞通道等等。这些不符合检验标准的铸件，用到炉体中，就有很大可能出现各种炉体故障。我简单的介绍一下这几种缺陷。

砂眼就是铸件内部或表面包裹砂粒或砂块的孔洞。常伴有冲砂、掉砂、鼠尾、夹砂结疤、涂料结疤等缺陷。严重的咱们铸件的壁厚直接就透了，或者就相当于局部变薄了。产生砂眼缺陷的原因有：a型腔内砂粒没清净。b浇注前从浇道等开放处侵入了砂粒。c砂型内腔表面强度不够，受外力作用引起砂粒脱落，或者浇注时金属液流冲刷裹走砂粒。d浇注不连续或浇注速度太慢导致型腔内砂粒不能顺利漂浮到冒口上，而滞留在温度较低的地方。e温度太高、浇注速度太快冲刷浇道卷入沙粒。

裂纹一般分热裂纹和冷裂纹。咱们在上面遇到的基本都是热裂纹。形成的原因有：a铸件形状的应力造成。b凝固时收缩受阻形成。c刚凝固时受外力形成。d材质偏析等等。

渗漏是一种通过检验装置检验出来的铸件缺陷。一般造成这种现象的原因有：a重要部位有砂眼，壁厚变薄或者形成显微孔洞。b微裂纹。c组织疏松，各种缩松连接在一起形成渗漏等等。

另外一个就是铸件的流水通道里面有多肉现象，导致炉片的水流量达不到标准。这个形成的原因一般都是铸型形状不完整或者掉砂形成，还有一种情况就是铸件通道里面严重粘砂，堵塞通道。

这些只是主要的铸造缺陷，在实际中，还有很多混合到一起的各种造成降低铸件性能的微小缺陷。

咱们接着从这种铸件的设计方面讨论一下爆片的原因。这种铸件为什么设计的这么复杂，其实都是因为炉体的换热需要它具备各种不同功能。这也就涉及了很多的学科。简单的说，就涉及了锅炉、材料学、传热学、流体学、铸造等等。这种炉片的设计，最基本的就是集中这些方面的专家，设计绘制炉片的形状，反复的在计算机上进行各种模拟，有三个月到一年半的时间去办公室设计、优化、改进。随后制作样品，在整机上进行常规测试。达到设计效果后，基本定型，刻制专用模具，试验性小批量试生产，做成正规样品

一般做成正规样品后要经过六个左右的采暖季进行各种测试。中间会进行各种改进，完善。没有问题后，批量投放市场。这是一般的设计流程。

现在出现的设计问题，很多都是单专业的技术人员，参照其他公司的成品，做一些改动，变成自己的产品。其实在改动的过程中，设计人员是按照自己的经验、技术水平做的改动，是否合理，没有办法验证。很多朋友说，我们用的计算机模拟系统，很可靠的。我想说的是，那么多的边界条件，人家都是几十年实践中得到的参数，咱们是拍脑袋出来的比较多。另外还有一个误差积累的因素：从实物测绘做产品。这些方面的原因导致仿制和原来的产品性能差别比较大。

这些因素设计出来的炉片，各种问题会在1--6年内慢慢暴露出来，很多都是无法改变的根本性的问题。这两年已经出现了很多结构设计问题形成的应力爆片。希望在设计中多一些极端工况的测试。设计问题，是这类产品的最重要的一环。

建议有能力的企业，按照产品的研发程序，做一些咱们自己的产品。尽早颠覆这些国外的三十年前的老产品。