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气氛对硅钼棒的影响
发布时间:2010-05-25 点击量:3699

气氛对硅钼棒的影响

1、二硅化钼电热元件(硅钼棒)是一种以二硅化钼为基础制成的电阻发热元件,其在氧化气氛下高温使用,表面玻化,生成一层光亮致密的石英(SiO2)玻璃膜,能保护硅钼棒不再氧化,因此硅钼棒元件具有独特的高温抗氧化性。在氧化气氛下,元件zui高使用温度为1800℃,根据用户需求可制成棒状,U型、W型、U型直角等形状。

硅钼棒通常可使用的炉体温度为1300℃-1800℃,广泛应用于冶金、玻璃、陶瓷、磁性材料、耐火材料、晶体、电子元器件、窑炉制造等领域、工业高温炉的加热元件,是产品高温烧结时必备的理想发热元件。

2、二硅化钼元件的电阻不随使用而改变,也就是不老化,因此新旧元件可以混合使用。

3、二硅化钼元件的机械性质和其它陶瓷制品是一样,在高温下属于脆性材料容易断裂,这给运输和安装带来一定困难。但只要安装合理和使用得当是可以避免的。

硅钼棒产品的标志

L1 — 发热端长度细段  L2— 冷端(不发热端)长度粗段  d— 发热端直径 D— 冷端(不发热端)直径  a — 中心间距(中心距)

产 品 标 志 方 法: L2 ×  L1  ×  d  ×  a mm

二硅化钼电热元件的产品结构和标志法 材料等级:1700, 1800

直径:D1/D2, mm/mm  热端长度:Le/L1, mm  冷端长度:Lu/L2, mm  间 距:A, mm

例 如: U, 材料等级1800, D1=3mm, D2=6mm, Le/L1=140mm, Lu/L2=125mm, A=25mm 表示为:U, MS18-3/6×140×125×25  W, 材料等级1700, D1=6mm, D2=12mm, Le/L1=300mm, Lu/L2=250mm, A=50m 表示为:W, MS17-6/12×300×250×50

二硅化钼电热元件的理化性质:

1、物理性质

体积密度 抗折强度 维氏硬度 气孔率 吸水率 热伸长率5.5~5.6g/cm3 15~25kg/cm2 (HV) 570kg/mm2 7.4% 1.2% 4%

2、化学性质

高温高氧化性:高温氧化气氛下,元件的表面生成一层致密的石英(SiO2)保护层以防止MoSi2继续氧化。当元件温度大于1700℃,熔点为1710℃SiO2保护层熔融,由于表面张力的作用,SiO2熔聚成滴,而失去保护作用。元件在氧化气氛下,再继续使用时,SiO2保护层重新生成。

必须指出的是硅化钼电热元件不宜在400~700℃范围内长时间使用,否则元件会因低温的强烈氧化作用而 粉化。

3.不同气氛对元件使用温度的影响

体积密度

抗折强度

维氏硬度

气孔率

吸水率

5.5~5.6g/cm3

15~25kg/cm2

(HV)570kg/mm2

7.4%

1.2%

 

气 氛

元件zui高使用温度

1700型元件

1800型元件

空气

1700℃

1800℃

氮气

1600℃

1700℃

氩气、氦气

1600℃

1700℃

氢气

1100~1450℃

1100~1450℃

95%N2/5%H2

1250~1600℃

1250~1600℃

应用领域

主要用于工业热处理炉、烧结炉、铸造炉、玻璃熔化炉、 冶炼炉等

主要用于实验炉、测试设备和高温烧结炉等

 

硅钼棒电热元件在不同气氛下使用温度的影响

 

元件zui高使用温度

1700型元件

1800型元件

NO2,CO2,O2,Air

1700

1800

He,Ar,Ne

1650

1750

SO2

1600

1700

CO,N2

1500

1600

湿 H2

1400

1500

H2

1350

1450

二硅化钼电热元件的安装:

 1、垂直悬挂

   二硅化钼电热元件常温下脆性很大,高温时又有可塑性。所以U型元件的安装方法是垂直悬挂,通过支撑夹头将元件垂直悬挂于炉顶上。这样安装的目的就是避免将机械应力加到元件发热端上,否则容易引起元件断裂。

 2、支撑夹头

   支撑夹头分别用于直径9/18mm和直径6/12mm两种元件。整个元件的重量都是由支撑夹头承担,元件的位置也由它决定。因此,必须仔细安装,保证元件垂直悬挂。为避免局部过热,元件下端圆锥部分一定要伸到炉膛内。

 3、导线夹头

   接触元件的导线采用铝编织线或多层铝箔。外面的钢板只起夹紧作用,不用来导电。直径6/12mm元件须用单排,而直径9/18mm元件采用双排。导线的末端与母线联结。为了避免应力传到元件上,导线应略大于元件和母线间的直线距离。

   安装元件时夹头上的螺丝不要一次拧的太紧,待元件升到高温时再次拧紧,因为这时元件有一定塑性不易折断。夹头部分温度一般不要高于200°C。因此,夹头导线与元件接触电压应降低0.1V。为避免幅射热传到夹头,夹头下端和穿砖上面的距离不应小于50mm。为了避免损坏,一般直径6/12mm元件不能长期使用170A,直径9/18mm元件不能长期使用300A

 

硅钼棒炉子的操作:

  1、炉子的干燥

   新砌筑或长期不用的炉子在使用前需要干燥。一般干燥温度为100-200°C,而元件长期在低温下使用将会引起低温氧化。小型炉子干燥时间短,几个小时对元件影响不大。大型炉子干燥时间长,需要注意。为了通风,将炉门打开,随着温度升高可以半开,到1000°C以上完全关闭炉门。

  2、炉子的启动

   如果炉子干燥好了或不需要干燥就可以启动升温,为了避免过大电流冲击而使电器设备过荷,应采用下列步骤起动:

 小型炉子功率<100KW )

大 型 炉 子功 率100-500KW )

炉 温 ℃

   

   温 ℃

    

20-150

1/3工作电压

20-300

1/3工作电压

150-500

2/3工作电压

300-700

2/3工作电压

500-工作温度

全工作电压

700-工作温度

全工作电压

设备换档时不能时间太长,一般元件温度不能下降300-400℃,否则,容易引起电流冲击而损坏电器设备。

 3、二硅化钼电热元件的更换

   在操作过程中发现二硅化钼电热元件损坏应首先确定位置,同时准备好组合元件。然后将损坏的元件夹头导线与母线连结的螺丝松开,清理开陶瓷棉,连用穿砖一起拔出来,再将新组合元件从炉顶插入,连结好导线,堵好陶瓷棉即可升温。

 

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