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三相硅碳棒主要用于浮法玻璃錫槽上,適用于光學(xué)玻璃熔化,玻璃深加工,可控氣氛電阻爐等。
物理性能:元件質(zhì)地硬而脆,耐急冷急熱,高溫下不易變形。
元件是以高純度SiC制成的產(chǎn)品,因而具備SiC的基本屬性,有良好的化學(xué)穩(wěn)定性在2200℃以上分解為硅和碳2200℃以下隨溫度的降低SiC的穩(wěn)定性相對(duì)增加,在空氣中1450℃長(zhǎng)期使用,可不加任何保護(hù)氣氛。
硅碳棒作為一種在工業(yè)電加熱爐上的加熱元件,很多用戶都很熟知,但對(duì)于老工藝硅碳棒與新工藝硅碳棒的區(qū)別有些用戶分不清,我公司生產(chǎn)的老工藝硅碳棒發(fā)熱體是用綠色優(yōu)質(zhì)碳化硅作為主要原料,加鱗片石墨按粒度搭配,以瀝青為粘結(jié)劑加溫?cái)嚢杞?jīng)壓機(jī)擠壓成型,然后經(jīng)素?zé)G燒到1050度,將瀝青焙燒轉(zhuǎn)變成固定碳,再經(jīng)過2000度以上高溫焙燒法反應(yīng)燒結(jié)一次,出爐后二次滲碳(俗稱煮瀝青)再一次進(jìn)行高溫焙燒,使?jié)B入到發(fā)熱體氣孔里面的碳與硅再次反應(yīng)重新結(jié)晶生成碳化硅,這種方法燒出來(lái)的發(fā)熱體具有密度大、耐溫高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。硅碳棒大致分為等直徑硅碳棒,粗端式硅碳棒,H型硅碳棒,U型硅碳棒,槍型硅碳棒,山型硅碳棒,門型硅碳棒以及各種異型硅碳棒。
一、選用硅碳棒電熱元件,必須保證元件的發(fā)熱部長(zhǎng)度不大于爐膛的寬度。
二、在使用元件時(shí)應(yīng)選用合理的表面負(fù)荷,選擇此負(fù)荷應(yīng)視元件的使用溫度和環(huán)境氣氛而定。
三、硅碳棒電熱元件的電阻是1050攝氏度,溫度下測(cè)定的,在安裝中應(yīng)按元件的電阻進(jìn)行裝配。
四、爐膛兩側(cè)的安裝孔一般為元件冷端部直徑的1.5倍,且兩孔同心,孔與孔之見距離不小于元件直徑的3倍,元件安裝后,應(yīng)能轉(zhuǎn)動(dòng),元件端頭之間接線應(yīng)以軟線鏈接,元件與壁爐,被燒物的距離不小于元件直徑的2倍。
影響硅碳棒使用壽命的主要因素:
① 使用溫度
硅碳棒溫度越高壽命越短。特別是在爐膛溫度超過1600℃以后,氧化速度加快,硅碳棒的使用壽命變短,所以請(qǐng)盡量不要讓硅碳棒表面溫度過高,即有必要縮小爐膛溫度與硅碳棒溫度之差。
②表面負(fù)荷
表面負(fù)荷密度指棒的發(fā)熱部單位表面積所允許承載的額定功率。
表面負(fù)荷密度=額定功率(W)/ 發(fā)熱部表面積(cm2)
實(shí)踐證明:負(fù)荷密度大則發(fā)熱體表面溫度與爐膛溫度之差也大。負(fù)荷密度大則棒體表面溫度高,電阻增長(zhǎng)快, SIC棒的壽命短。因此,硅碳棒表面溫度負(fù)荷密度、爐內(nèi)氣氛、溫度與SIC棒老化速度成正比,與SIC棒的壽命成反比。
爐膛溫度與表面負(fù)荷密度的關(guān)系
圖示的使用范圍曲線為表面負(fù)荷密度臨界線,實(shí)際情況下請(qǐng)保持臨界線的 1/2—1/3的表面負(fù)荷。
1、通過調(diào)整加于硅碳棒元件的電力負(fù)荷,降低表面負(fù)荷密度。如采用較小的負(fù)荷和較低的表面負(fù)荷密度,窯內(nèi)溫度雖高,也可以保持相當(dāng)長(zhǎng)的壽命,這可通過改變硅碳棒元件的安裝支數(shù),或改變?cè)囊?guī)格,以調(diào)節(jié)發(fā)熱表面的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)。表面負(fù)荷密度與爐膛溫度成反比,爐膛溫度越高,允許表面負(fù)荷密度越小;超負(fù)荷使用會(huì)引起碳化硅元件過熱分解導(dǎo)致發(fā)熱部表面脫落、燒損。3、冷端部的長(zhǎng)度應(yīng)該等于爐墻厚度加上冷端伸出爐墻的長(zhǎng)度,一般冷端部伸出長(zhǎng)度為50~150mm,以便冷卻冷端部及連接卡具。為確保元件壽命,切忌讓電熱元件在超負(fù)荷條件下使用,一般其值控制在6~8W/cm2。
2、硅碳棒電熱元件使用一定時(shí)間后,由于電阻值增大,需要提高電壓,用以補(bǔ)償電阻增加的損失,因此需要變壓器有一定的電壓調(diào)節(jié)范圍;對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的窯爐和料道,電壓調(diào)整范圍為0.7~2.5V(V是指硅碳棒元件初期使用的電壓)。通過增壓調(diào)節(jié),可以延長(zhǎng)碳化硅元件的使用壽命。在室溫至800°C(國(guó)產(chǎn)硅碳棒),隨著溫度的升高電阻率迅速減小,在800°C時(shí)達(dá)到低值,隨著溫度盡一步升高,其電阻率開始增大,并且增加的幅度愈來(lái)愈高。
3、硅碳棒元件的接線方法,可采用并聯(lián)、串聯(lián)、角形、星形以及其它形式的接線方式;但是并聯(lián)優(yōu)越于串聯(lián),并聯(lián)可以調(diào)節(jié)負(fù)荷不平衡的因素,而多支串聯(lián)則加重了不平衡的因素,提高了工作電壓。為了延長(zhǎng)硅碳棒元件的壽命、保證安全使用,應(yīng)避免采用多支串聯(lián)。
4、硅碳棒碎片落入玻璃液中會(huì)造成氣泡,這是由于碳化硅有強(qiáng)還原作用,會(huì)與溶解于玻璃液中的氣體和玻璃組分起化學(xué)反應(yīng)。因此殘缺的硅碳棒碎片必須設(shè)法取出,但一般情況下碳化硅棒只會(huì)斷裂不會(huì)破碎。
硅碳棒在玻璃行業(yè)中的使用常識(shí)