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技術(shù)文章

高溫電爐的硅碳棒重要性

閱讀:1858          發(fā)布時間:2020-10-30

硅碳棒高溫電爐是一種易碎的元件,硅碳棒質(zhì)脆易斷,拆卸安裝時應特別小心。更換硅碳棒時,應選用相同規(guī)格且阻值相等 或相近的硅碳棒。先卸下高溫爐上下兩面的保護罩和硅碳棒的接線夾,取出損壞的硅碳棒, 換上合格的硅碳棒,裝上接線夾和保護罩。導電電極用不銹鋼板制成,緊固在瓷塔支架上。 導電電極如果燒蝕嚴重,應及時更換,保證和硅碳棒接觸良好。硅碳棒兩端露出的長度應均 等,兩端的空隙用石棉繩填塞。 高溫爐在使用一段時間后,如發(fā)現(xiàn)功率明顯下降,說明硅碳棒已經(jīng)脫碳老化,電阻值升 高。要更換新的硅碳棒。以確保正常使用。 
硅碳棒的化學特性
化學組成:硅碳棒是碳化硅高溫再結(jié)晶制品,是一種非金屬高溫電熱元件。
硅碳棒發(fā)熱部主要化學成分
成份SiCFe2O3Al2O3Si+SiO2C
含量(%)≥98.5≤0.5≤0.2≤0.4≤0.3
SiC與鹽酸(HCL)、硫酸(H2SO4)在高溫時不發(fā)生化學反應。濃磷酸(H3PO4)在250℃時與SiC發(fā)生反應,生成氧氣(O2)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和二氧化硅(SiO2)。濃硝酸(HNO3)與(HF)的混合物在常溫下能溶解SiC。
老化特性:隨著使用時間的增加,硅碳棒的電阻值逐漸增長,這種現(xiàn)象稱為硅碳棒的“正常老化”。在配備調(diào)壓器的情況下,硅碳棒的電阻值增加到原來電阻值的四倍,即認為硅碳棒的使用壽命終止。碳化硅電熱元件的使用壽命除了受電熱元件的內(nèi)在質(zhì)量的差異影響外,還受電熱元件的使用溫度、發(fā)熱部表面負荷密度、表面涂層、供電方式(間斷和連續(xù)使用)、控制方式(有無調(diào)壓、調(diào)功裝置)、接線方式(串聯(lián)、并聯(lián)等)及爐內(nèi)氣氛等因素的影響。
爐內(nèi)氣氛對硅碳棒的影響: 
1、水蒸氣的影響:水蒸氣(H2O)在1100℃時與SiC發(fā)生強烈化學反應,生成Si、SiO2和C。硅碳棒表面出現(xiàn)裂紋,電阻增長速度很快。
2、二氧化硫(SO2)的影響:SO2在1300℃與SiC反應,故使用溫度應控制在1300℃以下。
3、高溫電爐氮氣(N2)的影響:當硅碳棒表面溫度達到1400℃時,N2就與SiC發(fā)生反應,生成氮化硅,使硅碳棒的電阻值顯著增長。
4、干燥空氣的影響:硅碳棒能在高溫(1600℃)、干燥的空氣中長期使用,電阻緩慢增加。氧氣(O2)與SiC在高溫時發(fā)生反應,生成二氧化硅(SiO2)。由于硅碳棒表面形成了一層SiO2保護膜,因此硅碳棒具有很強的抗氧化性。
5、氫氣(H2)的影響:在1250℃時,H2與SiC發(fā)生反應,生成甲烷(CH4),破壞SiC發(fā)熱體。
6、氯氣(Cl2)的影響:Cl2在600℃時就會與SiC發(fā)生反應,在1200℃時,Cl2會把硅碳棒*分解。
7、氨氣(NH3)的影響:NH3在高溫時可分解成成N2和H2。故使用溫度應控制在1250℃以下。

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