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      硅碳棒使用注意事項
      1、硅碳棒安裝前應先檢查冷端標記的電阻(Ω),然后進行配阻,每組阻值差距在±0.1以下
      2、當棒穿過爐壁兩側(或上下)的棒孔后,應自由轉動360度,嚴防強制安裝與敲打。
      3、使用硅碳棒必須配備調壓變壓器或可控硅調壓器及電壓、電流表和溫度自動控制儀表等。在使用過程中因棒氧化,電阻則逐漸增加,為保持爐溫正常,應提高使用電壓。當電壓提高到所用變壓器最高限度仍不能滿足要求時,可停爐改變棒的接線方式再繼續使用。


      4、新爐開始送電時,為了防止斷棒,應采用電阻爐額定功率的l/2空送一段時間,一切正常后再逐漸升高電壓,要按電爐升溫規范升溫,以免因功率過高炸斷硅碳棒。
      5、新爐或久未使用的電爐(窯),在使用之前必須烘爐,烘爐時盡可能用舊棒或其它熱源。
      6、嚴禁硅碳棒超負荷使用。如棒因故斷裂或發現棒發熱不均,局部呈白熾或暗紅現象一段一段時,這說明棒體老化不一致,一段段電阻相差太大,應停爐檢修換棒,最好全部更換新棒,如更換部份新棒或單支新棒時會因新棒電阻與用過棒的電阻匹配不合適,導致負荷不平衡,爐溫不均勻。因電阻差異大故棒溫高低相差也大,會嚴重影響使用壽命。
      7、棒在存放過程中,要注意防潮。如發現棒端噴鋁處變質潮解,經表面處理后可重新噴鋁,如無噴鋁條件,可在棒噴鋁段纏裹幾層鋁箔再用。
      8、硅碳棒硬而脆,在運輸、開箱、安裝更換時要特別小心。輕拿、輕放,嚴防機械敲打,以免損壞。
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

      加粗式硅碳棒示意圖
       
       
       
       
       
       

      L-全長   I-發熱部長度   I1-冷端部長度 d-直徑 D冷端部直徑
        n-噴鋁長度     標志方法:d/I/I1/D
        例:8/180/150/14
       
      粗端式硅碳棒規格、功率及電阻范圍表
      規格d/I/I1/D(mm)
      總長L(mm)
      電阻范圍(Ω)
      每支元件在下列爐溫/棒溫時允許負荷量(W)
      800-900℃
      900-1000℃
      1000-1100℃
      1100-1200℃
      1200-1300℃
      1300-1400℃
      1350-1450℃
      8/180/60/14
      300
      2.6-5.2
      126
      166
      208
      261
      317
      385
      423
      8/180/150/14
      480
      2.6-5.2
      126
      166
      208
      261
      317
      385
      423
      8/150/150/14
      450
      2.2-4.5
      105
      138
      173
      217
      264
      321
      353
      8/180/180/14
      540
      2.6-5.2
      126
      166
      208
      261
      317
      385
      423
      8/200/150/14
      500
      2.9-5.8
      140
      181
      231
      290
      353
      428
      470
      12/150/200/20
      550
      1.1-2.2
      158
      209
      259
      327
      400
      485
      530
      12/200/200/20
      600
      1.4-2.9
      211
      278
      346
      436
      534
      647
      707
      12/250/200/20
      650
      1.8-3.8
      263
      348
      432
      455
      667
      804
      884
      14/180/150/22
      480
      1.3-2.3
      238
      293
      365
      459
      563
      681
      744
      14/150/250/22
      650
      0.9-1.8
      185
      244
      303
      382
      468
      567
      620
      14/200/250/22
      700
      1.2-2.3
      264
      326
      405
      510
      625
      757
      827
      14/250/250/22
      750
      1.5-3.0
      309
      401
      506
      638
      781
      946
      1034
      14/300/250/22
      800
      1.8-3.5
      370
      488
      607
      766
      937
      1135
      1241
      14/400/350/22
      1100
      2.3-4.7
      493
      651
      810
      1021
      1250
      1514
      1654
      18/300/250/28
      800
      1.1-2.2
      475
      627
      780
      983
      1204
      1458
      1593
      18/300/350/28
      1000
      1.1-2.2
      475
      627
      780
      983
      1204
      1458
      1593
      18/400/250/28
      900
      1.4-2.9
      633
      836
      1040
      1311
      1605
      1944
      2124
      18/500/350/28
      1200
      1.8-3.6
      791
      1045
      1300
      1639
      2006
      2430
      2656
      18/600/350/28
      1300
      2.1-4.3
      949
      1254
      1559
      1966
      2407
      2915
      3187
      18/400/400/28
      1200
      1.4-2.9
      633
      836
      1040
      1311
      1605
      1944
      2124
      25/400/400/38
      1200
      0.8-1.7
      879
      1162
      1444
      1821
      2229
      2700
      2952
      25/600/500/38
      1600
      1.3-2.6
      1319
      1743
      2167
      2732
      3344
      4051
      4427
      25/800/450/38
      1700
      1.7-3.4
      1758
      2324
      2889
      3642
      4459
      5401
      5903
      25/500/400/45
      1300
      0.6-1.2
      1319
      1743
      2167
      2732
      3344
      4051
      4427
      30/1000/500/45
      2000
      1.1-2.2
      2638
      3485
      4333
      5464
      6688
      8101
      8855
      30/1200/500/45
      2200
      1.3-2.6
      3165
      4153
      5200
      6556
      8026
      9721
      10626
      40/1000/500/56
      2000
      0.8-1.7
      3520
      4651
      5782
      7291
      8925
      10810
      11816
      40/1500/500/56
      2500
      1.3-2.6
      5275
      6971
      8666
      10927
      13376
      16202
      17710
      40/2400/700/56
      3800
      2.0-4.0
      8439
      11152
      13864
      17481
      21399
      25920
      28332
      40/2600/850/56
      4300
      2.2-4.4
      8792
      11618
      14444
      18212
      22940
      27004
      29516
      以上產品是部分定型產品的規格電阻范圍,我廠可根據用戶的實際情況提供圖紙及技術要求定做產品。
      硅碳棒為非金屬電熱元件,是用高純度綠色六方碳化硅為主要原料,經2200℃高溫再結晶制成的,正常使用溫度可達1450℃,合理使用條件下,連續使用超過2000小時,在空氣中使用,不需要任何保護氣氛。適用于各種電爐電窯。
         一、用途:由于硅碳棒使用溫度高,有良好的化學穩定性。如果與自動化供電系統配套,既可得到精確的恒定溫度, 又可根據生產工藝的實際需要按曲線自動調溫。現已廣泛應用于國防、機械、冶金、輕化、陶瓷、半導體、分析化驗、科學研究等領域,成為各種電爐電窯的電加熱元件。隧道窯、輥道窯、玻璃窯爐、真空爐、馬弗爐、冶煉爐以及各類加熱設備,使用硅碳棒加熱既方便,又安全可靠。
         如:銅、鋁及各種合金的冶煉,機械器件的熱處理,陶瓷和磁性元件的燒結,以及作為各類試驗、化驗設備的加熱元件,均能得到較為理想的效果。
         二、性能:該元件質地硬而脆,膨脹系數小、能耐急冷急熱,不易變形,有良好的化學穩定性,抗酸能力極強,與強酸不反應,抗堿能力較差,在高溫下能腐蝕分解棒體。氯氣能使元件分解,氫氮氣有不同程度的侵蝕作用。如果在空氣和水蒸氣中長期使用,元件會緩慢老化,二氧化硅含量增多,電阻值增長,發生如下反應:

         硅碳棒的電阻值,隨著元件溫度的變化而變化,因為元件是一種非線性型電阻體。從室溫至850±50℃電阻由大變小,850±50℃以上又由小變大。也就是說:元件的電阻溫度系數有負值階段也有正直階段。在棒的一端所標電阻是按部頒標準規定在1050±50℃時測定的,便于安裝時搭配。
         元件的表面負荷密度與爐子的溫度有密切關系,可以根據需要任意調整。需要爐溫高時加大負荷密度,反之可降低負荷密度。即所謂“調功”。
         元件在長期使用過程中,由于SiC表面氧化,使其電阻有所增加,元件老化的速度取決于元件的使用時間,溫度和表面的負荷密度。元件在空氣中使用溫度高負荷密度大,元件的老化速度就快。
         (1)、硅碳棒物理性能:
      項目
      單位
      數值
      項目
      單位
      數值
      硬度
      莫氏
      9.5
      抗折強度
      KN/cm2
      3.92
      密度
      g/cm3
      3-3.2
      熱傳導系數(1200℃)
      W/m.℃
      15.7
      氣孔率
      %
      23-27
      線膨脹系數(1200℃)
      m/℃
      5X10-6
        (2)、硅碳棒化學性能:
      溫度℃
      發生的化學反應
      溫度℃
      發生的化學反應
      1000
      堿性物質侵蝕硅碳棒
      1200
      氫氟酸、氟化物破壞SiC保護膜
      1200
      氨氣分解為N2、H2開始與元件反應
      1300
      硫磺與硫腐蝕硅碳棒
      1200
      氯氣完全分解元件的SiC
      1400
      氮氣與硅碳棒生成一系列的氮化物
       
       
       
      (3)、硅碳棒電氣性能
      由圖可見發熱體電阻呈凹曲狀,約在850±50℃時,電阻率為最小值,在此溫度點之后,溫度增高電阻率相應增大。溫度超過1500℃時,老化速度加劇,并將元件迅速燒毀
       
       

      (4)、硅碳棒的老化
       
      三、品種:硅碳棒分為:兩端加粗式棒、等直徑棒、槽型棒、雙溫區硅碳棒、槍型棒、山型棒、輥棒、螺紋棒及再結晶熱電偶保護管等,其形狀和各部名稱如下圖:
      硅碳棒是用高純度綠色六方碳化硅為主要原料。是非金屬元素,有無定形和晶體兩種同素異形體,晶體硅具有金屬光澤和某些金屬特性,因此常被稱為準金屬元素。硅是一種重要的半導體材料,摻微量雜質的硅單晶可用來制造大功率晶體管、整流器和太陽能電池等。二氧化硅(硅石)是最普遍的化合物,在自然界中分布極廣,構成各種礦物和巖石。最重要的晶體硅石是石英。大而透明的石英晶體叫水晶,黑色幾乎不透明的石英晶體叫墨晶。石英的硬度為7。石英玻璃能透過紫外線,可以用來制造汞蒸氣紫外光燈和光學儀器。自然界中還有無定形的,叫做硅藻土,常用作甘油炸藥(硝化甘油)的吸附體,也可作絕熱、隔音材料。普通的砂子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。硅酸干燥脫水后的產物為硅膠,它有很強的吸附能力,能吸收各種氣體,因此常用來作吸附劑、干燥劑和部分催化劑的載體。
      (1)硅碳棒質地硬而脆,受到劇烈震動和撞擊容易斷裂。因此運輸時要格外小心,搬運時要輕拿輕放。
        (2)硅碳棒發熱部的長度應該等于爐膛的寬度。如果發熱部伸入爐墻內,容易燒損爐墻。
        (3)硅碳棒冷端部的長度應該等于爐墻厚度加上冷端伸出爐墻的長度。一般冷端部伸出長度為50~150mm,以便冷卻冷端部及連接卡具。
        (4)穿硅碳棒的爐子的內徑應是冷端部外徑的1.4~1.6倍,爐孔過小或孔內填充物塞得過緊,高溫時會阻礙硅碳棒自由伸縮而導致斷棒。安裝時,應該使硅碳棒能夠自由轉動360度。
        (5)硅碳棒與被加熱物及爐墻的距離應大于或等于發熱部直徑的3倍。硅碳棒與硅碳棒之間的中心距應不小于其發熱部直徑的4倍。
        (6)硅碳棒冷端部與主電路用鋁辮或鋁箔連接。冷端部的夾具要卡緊。
        (7)新建爐或長時間不使用的電爐在使用前要進行烘爐,應采用舊棒或其它熱源烘爐。
        (8)硅碳棒存放時要防止受潮。因為受潮后容易使冷端部鋁層分解、脫落,導致冷端部與卡具接觸電阻增大,而且硅碳棒通電后容易崩裂。
        (9)硅碳棒在使用前要進行配阻。先阻值相同或接近的硅碳棒連接在一起。
        (10)為硅碳棒配備調壓裝置。送電初期電壓為其正常工作電壓的一半,穩定一段時間以后再逐漸提高電壓。這樣硅碳棒就不會因為急劇升溫而導致斷裂。
        (11)硅碳棒連續使用壽命長;間斷使用壽命短。
        (12)硅碳棒使用時要選擇合理的表面負荷密度和使用溫度。使用溫度應不大于1650℃;在有害氣體環境中使用更要防止硅碳棒與有害氣體發生化學反應。
        (13)更換硅碳棒時,應選用和爐內運行的硅碳棒的電阻相接近的硅碳棒,必要時更換整爐硅碳棒,這樣有利于提高硅碳棒的使用壽命,卸不來的硅碳棒,如果電阻值合適,還可以在電爐運行中后期換上使用。
        (14)防止硅碳棒濺上熔融金屬,濺上熔融金屬容易導致斷棒。
        (15)防止堿、堿土金屬和堿性氧化物腐蝕硅碳棒
        (16)經常觀察電流表、電壓表及溫度表的讀數是否正常;冷端部夾具是否松運、氧化發黑或打火;硅碳棒是否斷裂;硅碳棒發熱部紅熱是否均勻。

      google_protectAndRun("ads_core.google_render_ad", google_handleError, google_render_ad); (1)為了使每支硅碳棒都能處于正常而理想的工作狀態,安裝前對整批硅碳棒測定其電阻值,將其分類,電阻值相近的裝在同一調整區,使之工作電源相近。  
      (2)為了檢驗每支硅碳棒電熱元件是否良好工作,通電試驗時可用鉗形電流表逐一測定電流。同一區域在相等的電壓下要求電流相近,偏差不超出10%,如果個別電流太大就說明阻值太小。如果電流太小,不是阻值太大就是管腳按觸不良。如果沒有電流可能是硅碳棒電熱元件已斷裂,應進一步檢查更換。 

      (3)硅碳棒電熱元件質脆易斷,特別在帶螺紋位置最為脆弱,安裝要特別小心,輕拿輕放,安裝時要特別注意絕不允許單邊受力,必要時應用耐熱鋼管套住硅碳棒輕輕推入然后拔出鋼管套,安上護套固定好。 

      (4)為防止硅碳棒電熱元件與上部結構的耐火材料互相影響,各個元件的管腳均用陶瓷纖維套管絕緣,陶瓷纖維套管不但起著電氣絕緣的作用而且還起到固定硅碳棒的作用。 

      (5)在窯爐中使用硅碳棒,操作溫度可達1700℃。在還原性氣氛下,其最高操作溫度為1350℃。碳化硅加熱元件的壽命一般為1~2個月,最多達到3個月。 

      (6)料道中使用的硅碳棒,為了延長硅碳棒加熱元件的壽命。可改進料道上部結構,用擋磚將料道與工作池隔開,嚴格控制料道氣氛。 

      (7)減少使用溫度的影響。碳化硅元件的老化速度與使用溫度成正比,使用溫度越高,老化越快,其壽命越短。  

      (8)通過調整加于硅碳棒元件的電力負荷,降低表面負荷密度。如采用較小的負荷和較低的表面負荷密度,窯內溫度雖高,也可以保持相當長的壽命,這可通過改變硅碳棒元件的安裝支數,或改變元件的規格,以調節發熱表面的大小來實現。表面負荷密度與爐膛溫度成反比,爐膛溫度越高,允許表面負荷密度越小;超負荷使用會引起碳化硅元件過熱分解導致發熱部表面脫落、燒損。為確保元件壽命,切忌讓電熱元件在超負荷條件下使用,一般其值控制在6~8W/cm2。 

      (9)硅碳棒電熱元件使用一定時間后,由于電阻值增大,需要提高電壓,用以補償電阻增加的損失,因此需要變壓器有一定的電壓調節范圍;對于連續運行的窯爐和料道,電壓調整范圍為0.7~2.5V(V是指硅碳棒元件初期使用的電壓)。通過增壓調節,可以延長碳化硅元件的使用壽命。 

      (10)硅碳棒元件的接線方法,可采用并聯、串聯、角形、星形以及其它形式的接線方式;但是并聯優越于串聯,并聯可以調節負荷不平衡的因素,而多支串聯則加重了不平衡的因素,提高了工作電壓。為了延長硅碳棒元件的壽命、保證安全使用,應避免采用多支串聯。 

      (11)硅碳棒碎片落入玻璃液中會造成氣泡,這是由于碳化硅有強還原作用,會與溶解于玻璃液中的氣體和玻璃組分起化學反應。因此殘缺的硅碳棒碎片必須設法取出,但一般情況下碳化硅棒只會斷裂不會破碎。 

      (12)窯爐氣體內含有大量硫、鈉、硼等氧化物,會與硅碳棒起強烈反應,幾天之內就會使整個棒體發胖而損壞。使用硅碳棒發熱體時,料道必須與工作池火焰空間完全分隔。一般料道中因揮發含量低,對其影響甚小。

       

       

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