Применение чугуна в бане

Хромистый чугун для банных печей

Прекрасной альтернативой природным камням для банных печей является чугун, точнее, изделия из чугуна.

Чугунная болванка является наиболее оптимальным теплоносителем в банных печах. Особенно в банных печах каменках с прямым нагревом камней. По сравнению с традиционными камнями чугун имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Долговечность — как следствие экономичность
• Высокая прочность
• Высокая теплоемкость

Натуральные камни природного происхождения, прошедшие обработку или не обработанные, являются самым распространённым материалом, массово применяемым в банных печах любого типа как теплонакопительный элемент. Натуральный камень используется как в металлических или чугунных банных печах, так и в кирпичных банных печах с прямым или косвенным нагревом камней.

Однако всем, кто пользуется баней давно известно, что век натуральных природных камней не долог. И если в случае с металлическими или чугунными банными печами, где камни лежат на закрытом корпусе самой печи, срок службы камней несколько выше, то в кирпичной печи каменке с прямым нагревом камней камни служат не больше года. Потом их приходится менять практически полностью, а это не так уж легко и сделать, учитывая тот факт, что в печи средних размеров лежит около 500 кг камней. При этом, стоимость камней достаточно высокая, что существенно, можно даже сказать, неприемлемо, повышает эксплуатационные расходы на саму банную печь.

Прекрасной альтернативой природным камням для банных печей является чугун, точнее, изделия из чугуна.

Чугун, как и сталь, является сплавом железа (Fe) и углерода ©. Классический чугун, помимо железа и углерода также содержит Si до 3.5%, Mn до 1%, S до 0.12%, P до 0.3%. Углерод в чугуне находится в виде графита или цементита, Si и Mn в виде растворов. При нагреве чугуна до высоких температур происходит интенсивное окисление металлической основы чугуна, выгорание углерода и выделение CO₂. Также возможно выделение оксида серы SO₂. Si и Мn не выделяются, т.к. превращаются в нелетучие твердые оксиды. P в виде оксида P₂O₅ также не выделяется. Таким образом, при нагреве чугуна происходит выделение лишь летучих оксидов СO₂ и SO₂. В жаростойких чугунах высоких марок (ЧХ16, ЧХ32) содержание S крайне низкое и выделение SO₂ либо не происходит вовсе, либо пренебрежительно мало.

Однако не стоит забывать, что большинство производителей в качестве исходного сырья используют чугунный лом и при выплавке чугуна не контролируют химический состав. Именно поэтому при изготовлении ответственных изделий из чугуна следует обращаться к проверенным производителям, которые готовы предоставить сертификат соответствия либо результат химического анализа.

Чугунная болванка является наиболее оптимальным теплоносителем в банных печах. Особенно в банных печах каменках с прямым нагревом камней. По сравнению с традиционными камнями чугун имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Долговечность — как следствие экономичность
• Высокая прочность
• Высокая теплоемкость

Чугун — это сплав железа с углеродом с содержанием углерода более 2.14%. Наиболее распространённой маркой чугуна является СЧ10-СЧ20. Большинство отливок печного и художественного литья отливаются именно из этих марок.

СЧ — расшифровывается как серый чугун (ГОСТ1412−85) — чугун, с ферритной металлической основой (СЧ10) и графитовыми включениями в виде пластин. Он обладает высокой жидкотекучестью, малой усадкой, хорошими механическими свойствами и может быть выполнен в любых плавильных агрегатах. СЧ10-СЧ20 широко применяется в машиностроении для отливки станин станков и механизмов, поршней, цилиндров.

Однако серый чугун при высоких температурах имеет повышенную склонность к окислению.

Дело в том, что углерод в сером чугуне находится в виде графита (рисунок 1), который имеет крайне низкую плотность и является каналом для проникновения окислительного газа. Графит может вступать во взаимодействие с окислительным газом или вовсе выгорать.

Рисунок 1 — микроструктура серого чугуна (СЧ10)

На практике происходит следующее: болванки из серого чугуна разогревают до температур порядка 500 — 700 °C, и затем обильно поливают водой. Взаимодействие с водой приводит к сильному термическому удару. Пары воды, являясь агрессивной средой, и, взаимодействуя с болванкой из серого чугуна — разрушают болванку изнутри.

Подавляющее большинство чугунных изделий для бани, точнее, для банных печей (бруски, ядра), представленных сегодня на российском рынке, выполнены именно из самого дешевого серого чугуна. Поэтому так много негативных отзывов о результатах его использования. Но марок чугуна огромное количество и, как будет показано ниже, крайне важен правильный выбор изделий именно определенных марок для достижения наилучшего результата!

Крайне не рекомендуется использовать болванки из серого чугуна в качестве теплоносителей в бане!

Наиболее целесообразно использование чугунов именно с добавлением хрома — хромистых чугунов (ГОСТ 7769−82) в качестве теплоносителей бани.

По своей структуре хромистый чугун принципиально отличается от серого. В чугунах с добавлением хрома углерод выделяется в виде цементита. Цементит является очень твёрдой и плотной структурой, за счёт чего не снижается общая плотность чугуна и не происходит внутреннего окисления (разрушения) чугуна.

Легирование чугуна малыми добавками хрома (не более 4%) повышает окалиностойкость за счёт измельчения графита и уменьшения его количества в структуре.

Низкохромистые чугуны марки ЧХ1, ЧХ2, ЧХ3 содержат от 0.4 до 3% хрома и характеризуются более высокой жаростойкостью, чем обычные серые чугуны. Эти чугуны должны иметь перлитную структуру металлической основы с пластинчатым графитом. Однако по мере повышения содержания хрома в чугунах появляются включения эвтектического цементита. Для предотвращения образования цементита увеличивают содержание кремния и углерода, модифицируют чугун.

Чугуны с содержанием свыше 4−7% Cr — белые чугуны. Большая часть хрома входит в состав цементита, а при нагреве чугуна — металлическая основа окисляется с образованием оксидов типа Fe₂О₃, не препятствующих дальнейшему окислению чугуна.

Существенное повышение жаростойкости хромистых чугунов достигается при содержании в них хрома свыше 15%. При высоком содержании хрома при нагреве чугуна на поверхности образуется оксидная пленка (FeO Cr₂О₃), имеющая высокую плотность и прочное сцепление с металлической основой. В результате существенно повышается окалиностойкость чугуна. По мере повышения содержания хрома возрастает температура, при которой чугун сохраняет высокую жаростойкость (рисунок 2).

Рисунок 2 — Влияние хрома на жаростойкость чугуна

Таблица 1 — Влияние хрома на жаростойкость чугуна

Источник статьи: http://pechgramota.ru/articles/arts/hromistyj-chugun-dlya-bannyh-pechej/

Банный форум Бани.РФ

Самый крупный банный форум страны: все о банной культуре, банных заведениях, традициях, обычаях и строительстве бани.

Применение чугунных шаров в бане

Применение чугунных шаров в бане

Сообщение Akcii » 24 мар 2016, 08:23

Чугун хорошо известен жителям нашей страны. Дешевый, тяжелый, распространенный металл. Чугунные сковородки всегда ценились нашими бабушками – на них все получается вкуснее. А у кого не было плиты с чугунными решетками?
Словосочетание «чугунные ядра» сразу ассоциируется со старыми пушками, которые стреляли огромными ядрами. Однако любителям попариться внутри собственной баньки хорошо известны шары из чугуна, являющиеся альтернативой обычным камням.
В настоящее время архитекторы печей для бани и сауны стараются всеми способами увеличить коэффициент полезного действия нагревательных элементов. Чтобы баня быстрее нагревалась, нужно, чтобы быстрее нагревался основной нагревательный материал. Следовательно, требуется уменьшать массу используемого материала.
Как уже известно, чем больше и тяжелее камни для жара, тем больше понадобится топлива (дрова, угли) для их разогрева. Но, с другой стороны, бани с такой загрузкой гораздо дольше держат тепло, а процесс охлаждения идет очень медленно.
Использовать при закладке чугун становится нормой, потому что у него есть ряд преимуществ:

— долговечностью чугуна не в пример выше, чем у камней, которые нужно постоянно обновлять;
— нагревается чугунная закладка гораздо быстрее каменной;
— если имеются чугунные шары одинакового диаметра, то укладывать их внутрь печи во много раз удобнее и красивее, нежели камни.

Все это говорит о преимуществе чугунных шаров перед обычными камнями печи бани.

Что выбрать: бруски или ядра?

Выбирать между формой чугуна можно бесконечно. Визуально ядра выглядят гораздо лучше, особенно если удачно подобрать размер и освещение. Альтернативной формой чугунной закладки являются чугунные бруски. В противоположность ядрам они выглядят не так привлекательно, более напоминая куски рельс.
Но у брусков есть неоспоримое преимущество перед ядрами. Не нудно быть великим математиком, чтобы подсчитать, как плотно кучка шаров может лежать внутри замкнутого пространства. Правильно, точки их соприкосновения минимальны (даже меньше, чем у камней), между ядрами много пустого пространства. Следовательно, нагрев всей массы происходит от источника тепла внизу печи.
Бруски же, наоборот, прилегают друг к другу очень хорошо. Лучше всего их складывать в печь как решетку – так закладка будет выглядеть более притягательно, при этом сохранив большую площадь соприкосновения камней.
В результате того, что бруски лежат друг на друге очень хорошо, а теплопроводность чугуна высокая, вся кладка нагревается очень быстро.
Однако, отчего же тогда брусья не остались единственным видом чугунной закладки? Во-первых, как уже было сказано, ядра выглядят гораздо интереснее. Во-вторых, далеко не все формы современных печей позволят уложить в ней брусья.

Чугун в бане. Польза и вред

Не стоит заблуждаться и искать черную кошку в темной комнате. Особенно, если ее там нет. Чугун мало чем будет отличаться от обыкновенных камней-голышей, повсеместно используемых в банях. Другое дело – специализированные камни, такие как кварцит малиновый или жадеит, но их цена не позволяет их иметь в каждом доме. Но об этом позже.
При нагревании любой материал выделяет микроскопические частички. Камень или металл – не исключение. Приверженцы теории, что камни обогащены природными минералами, глубоко заблуждаются. Во-первых, вряд ли хотя бы 10% голышей, выдаваемых за минеральные, собраны действительно там, где указано. Во-вторых, не специализированные камни, вряд ли отдают в воздух что-то большее, чем пыль.
Чугун в этом плане ничем не отличается от камня. Да, это металл, который будет выделять микроэлементы, в том числе и ржавчину. Только вряд ли эта ржавчина способна перемещаться по воздуху. Также, чугун не несет в себе никаких чудодейственных свойств. То, что он не вреден – легко доказать тем, что можно запросить у продавца сертификат соответствия продукции.
Если уж хочется оздоровления, то как на камни, так и на чугун можно смело лить ароматические масла и прочую атрибутику бани.
Таким образом, чугун ничем не вреднее и не полезнее камня, однако нагревается он гораздо быстрее. Более подробную информацию можно посмотреть на нашем сайте — http://стройка.бани.рф/Печи-и-дымоходы/ . ля-каменки .

Украшаем закладку из чугуна

Как было уже сказано, такие камни как жадеит, а также малиновый кварцит могут быть не по карману многим потребителям. Они являются элитными камнями для бани, очень красивыми при должной обработке и освещении. К тому же им приписывают целебные свойства, что является отдельной темой для разговора.
Чтобы совместить приятное с полезным, при этом не разорившись буквально из-за булыжников, можно попробовать скомбинировать камни в закладке. Например, на дно можно уложить чугунные ядра (или бруски, что больше по душе). А вот верхний слой аккуратно прикрыть изумрудным жадеитом.
При расчете закладки, необходимо запомнить следующие правила:

— чугунные материалы накапливают в себе на тридцать процентов больше тепла, чем камни;
— плотность жадеита гораздо меньше плотности чугуна. Следовательно, для того, чтобы получить от закладки из жадеита столько же тепла, сколько и от чугуна, тот камня потребуется больше чем в два раза больше;
— чугунную закладку лучше всего применять в стальных печах с конвекторами, так называемых быстрых печах. Занимающий меньше места, чугун разогревается очень быстро благодаря обдуву;
— если вы любите долго посидеть в бане, и хотите долго сохранять тепло без дополнительных затрат энергии, то ваш выбор должен остановиться на каменной закладке. Пусть камни греются дольше, зато и дольше создают необходимый пар.
— легкий пар образуется при использовании чугуна;
— маленькие по диаметру ядра из чугуна очень хорошо использовать, чтобы заполнить полости между стенками каменки вне зависимости от размера и формы печи.

Приобрести ядра из чугуна

Однозначно, не стоит брать ядра на каких-нибудь промышленных объектах. Несмотря на золотое правило про сладкий уксус, стоит просто задуматься, в каком производстве они были использованы, и какие вещества на них могли осесть.
Лучше потратить время и деньги, но найти сертифицированного дилера, который продаст качественный товар.

Источник статьи: http://xn--l1adgmc.xn--80abwt.xn--p1ai/viewtopic.php?p=195

Чугунная шишка вместо камней — экономит дрова и быстрее нагревает баню (целебные камни для бани)

Кто не любит мыться в бане? Баня укрепляет здоровье, дух, бодрит. Но как добиться того самого легкого пара? Какие камни лучше всего подходят, экономят дрова?

Именно из-за камней зависит, будет ли пар изнуряющим, удушливым, влажным либо легким, лечебным и мягким.

Виды камней

1. Камень для бани используют разный. Кто-то кладет нефрит . Это особо прочный камень, но стоит не так дешево. Из всех камней для бани это самый дорогой вариант.

Его плюсы: быстрый нагрев, мягкий пар, долговечность, прочность, хорошая теплоотдача. Говорят, что нефритовый камень имеет целебные свойства: снимает усталость, головную боль, благотворно влияет на сердце, держит в норме давление, бережет от стрессов, тревог, страхов. Этот минерал эффективный антисептик.

2. Есть и такой камень – жадеит . Зеленый камень долго остается горячим. Бывает еще белый и голубой жадеит. Черный и серый использовать не рекомендуют, так как они содержат графит. Обладает теми же целебными свойствами, что нефрит.

Камень не боится перепадов температур, он не трескается и поэтому безопасен. Минусы : дорого стоит, не переносит открытого огня. Пар легкий, без посторонних запахов, нет удушливости, гари и влажности. Тепло остается до утра.

3. Еще есть кварц для бани. Он обогащен кислородом и при нагревании ионизирует им. Камень не долговечен, при нагревании может трескаться и раскалываться. Воздух в парной как после дождя. Кварц очень красивый, выглядит как лед.

Перед покупкой нужно помнить, что часто обманывают и вместо кварца продают кварцит. Белый кварц – дорогостоящее решение для парилки, но он востребован среди ценителей качественной бани.

4. Некоторые хотят сэкономить и используют керамические изоляторы . Такой материал не выдерживает высокой температуры. Он при нагреве разлетится, и осколки могут поранить.

5. Чугунный камень ( шишка , кирпич и шары). Это экологически безопасный материал. Испокон веков изготавливают из чугуна посуду, банные печи, камины и пр.

Чугун быстро набирает тепло, разогревает баню в 2 раза быстрее, экономит дрова. Чугунный кирпич лучше закладывать на низ («на попа»). Некоторые используют камни вместе с чугуном. Снизу чугун и сверху камни, чтобы он прогревал камни вокруг себя.

Говорят, что чугун ржавеет. Но он коррозирует при температуре выше 450 гр. Если использовать жаростойкий хромистый чугун марки ЧХ-16, то он не окисляется от воды и нагрева.

Пар от чугунного камня легкий и мелкодисперсный (более качественный). Лучше выбирать чугунные шишки, чем круглые ядра. У шишек поверхность неровная и немного больше. Шишки для печи (8 штук) диаметром 53 мм . стоят около 2800 руб .

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/remonts/chugunnaia-shishka-vmesto-kamnei-ekonomit-drova-i-bystree-nagrevaet-baniu-celebnye-kamni-dlia-bani-5eec18294e8d5c252c06f1db