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气氛对硅碳棒的影响
发布时间:2010-05-25 点击量:3962

气氛对硅碳棒的影响

硅碳棒为非金属电热元件,是用高纯度绿色六方碳化硅为主要原料,按一定料比加工制坯,2200℃高温硅化再结晶烧结而制成的棒状非金属高温电热元件.正常使用温度可达1450℃,合理使用条件下,连续使用超过2000小时,在空气中使用,不需要任何保护气氛.

 

硅碳棒用途:由于硅碳棒使用温度高,具有耐高温、抗氧化,耐腐蚀、升温快、寿命长、高温变形小、安装维修方便等特点。有良好的化学稳定性。

 

若与自动化供电系统配套,既可得到的恒定温度,又可根据生产工艺的实际需要按曲线自动调温。现已广泛应用于国防、机械、冶金、轻化、陶瓷、半导体、分析化验、科学研究等领域,成为各种电炉电窑的电加热元件.隧道窑、辊道窑、玻璃窑炉、真空炉、马弗炉、冶炼炉以及各类加热设备,使用硅碳棒加热既方便,又安全可靠。

 

:铜、铝及各种合金的冶炼,机械器件的热处理,陶瓷和磁性元件的烧结,以及作为各类试验、化验设备的加热元件,均能得到较为理想的效果。

 

它被广泛用于电子、磁性材料、粉未冶金、陶瓷、玻璃、冶金和机械等工业的多种高温电炉,电窑。及其电加热设备上.

 

硅碳棒电热元件性能:

1、物理性能:

元件质地硬而脆,耐急冷急热,高温下不易变形,其它物理性能如下表:

2、化学性质:

硅碳棒有良好的化学稳定性,抗酸能力强。在高温条件下碱性物质对其有侵蚀作用。

硅碳棒元件在1000℃以上长期使用能与氧气和水蒸气发生如下作用:

①Sic+2O2→Sio2+CO2  ②Sic+4H2OSio2+4H2+CO2

密度/厘米3)

莫氏硬度

比 热

导热系数

线膨胀系数

仟卡/公斤.

大卡/.小时.

(m/

3.2

9.5

0.17

20

5×10-6

致使元件中Sic2含量逐渐增多,电阻随之缓慢增加,为之老化。如水蒸气过多,会促进Sic氧化,由式反应产生的H2与空气中的O2给合H2O再反应产生恶性循环。降低元件寿命。氢气(H2)能使元件机械强度降低。氮气(N2)1200℃以下能防止Sic氧化1350℃以上与SC发生反应,使Sic分解氯气(Cl2)能使Sic完全分解。

碳化硅电热元件的安装使用注意事项:

1、选用碳化硅电热元件,必须保证元件的发热部长度不大于炉膛的宽度(高度)。

2、在使用元件时应选用合理的表面负荷,选择此负荷应视元件的使用温度和环境气氛而定.

3、硅碳棒电热元件的电阻是在1050摄氏度(正负50摄氏度)温度下测定的,在安装中应按元件的电阻进行装配。

4、炉膛两侧的安装孔(耐热绝缘瓷管内径)一般为元件冷端部直径的1.5倍,且两孔同心,孔与孔之间距离不小于元件直径的3倍。元件安装后,应能转动,元件端头之间接线应以软线连接。元件与壁炉、被烧物的距离不小于元件直径的2倍。

5、使用碳化硅电热元件,应配备调压装置,以保证棒在使用中电阻老化之后仍能获得相应的功率。棒因断裂或已老化需更换时,应视棒的老化程度及线路连接方式进行更换,尽可能做到高温阻值匹配,均担负荷,保证使用寿命。

6、新建成或久未使用的窑炉在使用之前,应先采用其它热源或已老化的元件烘干窑炉。

7、硅碳棒电热元件硬而脆,在搬运验收安装中要轻拿轻放,在干燥通风处保存,以防喷铝处氧化潮解。

  

应用中元件的电阻变化特性:

碳化硅电热元件在长期使用中,其表面碳化硅要氧化形成一层二氧化硅而导致元件阻值变大,称之为老化,Sic+2O2->SiO2+CO2,元件阻值在一定条件下使用中增长的快慢反映了元件内在质量优劣,一般地把元件阻值由Ro 变化增加到3Ro 所用的时间称之为远见的使用寿命。

 

应用中影响元件使用寿命的因素:

硅碳棒电热元件的使用寿命除了远见的内在质量的差异已影响外,还受元件的使用温度,元件发热部表面负荷,环境气氛,有害物质,供电方式(间断和连续使用)以及元件在使用过程中的串并联方式等因素的影响,在各温度下元件的使用负荷.

 

硅碳棒电热元件在使用中抗酸性腐蚀,但是在碱性气氛及其他环境中使形成的二氧化硅保护膜受到破坏,使用寿命会受到不同程度的影响。元件在各种气氛中允许使用的zui高温度及表面负荷:

 气  氛

棒使用温度

元件表面负荷

氨、氢

1300

4.6

1320

3.8

1400

4.6

二氧化碳

1500

3.8

二氧化碳

1530

3.8

水,汽

1200

4.6

碳氢化合物

1320

3.1

硫、二氧化硫

1320

3.8

真 空

1200

3.8

卤 素

700

3.8

 

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