硅碳棒使用说明
随着工业发展的需求,硅碳棒的使用较为广泛,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,且有良好的化学稳定性。在使用时硅碳棒使用须知有一下几点:
1、硅碳棒使用前上应先检查右端部所标高温电阻值。如字迹不清,须重新测试。方法是将硅碳棒通电加热升温到1000-1100℃,记下该温度下的电压,电流,以欧母定律R=V/I求出电阻值。
2、硅碳棒是在高温下使用的,所以电炉所用硅碳棒的配阻都是以上述方法测得电阻值为依据,用万用表测得的硅碳棒常温电阻不能作为配阻依据,因为硅碳棒的高温和常温电阻之问没有确定的关联关系。
3、硅碳棒使用时,单支直接接入电源的情况很少,一般是多支组合后接入电源,这称为配阻。电阻值允差应<0.2Ω
4、硅碳棒在使用过程中,会因缓慢氧化而使电阻值增大,这种现象叫做老化现象,棒体老化后会成炉温降低,以致达不到升温要求,这时可提高电压,当电压调整到大值仍不能满足升温要求时,可采用改变接线的方法来继续提高电压。因此,一般来讲电炉都应配有调压设备,指示仪表和温度控制装置。
5、硅碳棒安装时,棒在装棒孔内要有较大自由活动余地,U型硅碳棒的安装孔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。元件端头之间接线应以软线链接,元件与壁炉,被烧物的距离不小于元件直径的2倍。否则,以免,炉子在热变形过程造成断棒。
6、送电时,电压应逐步加大,一般开始时电压为额定电压的一半为宜,防止升温过快,导致断棒。切忌超负荷运行。
7、在使用过程中,硅碳棒尽可能并联,如果硅碳棒阻值不同,串联时电阻高的硅碳棒负荷集中,导致某一个硅碳棒电阻快速增加,寿命变短。因故断棒或因老化需补装新捧时,一定耍注意配阻,以达到功率平衡。当棒整体老化时,是全部配阻换新棒,旧棒可待将来补换时再用。
8、在使用过程中应遵守电炉升温规范缓慢升温。严格控制棒体表面负荷。切忌超负荷运行。下表是在相应炉温下允许的碳棒表面负荷(也称表面负荷密度)参数。
硅碳棒发热部表面温度 | 炉膛温度(℃) | 许大表面负荷(w/cm²) |
1450 | 1000 | 31 |
1450 | 1100 | 24 |
1450 | 1200 | 21 |
1450 | 1250 | 18 |
1450 | 1300 | 14 |
1450 | 1350 | 10 |
1450 | 1400 | 6 |
9、新炉或从未使用的电炉(窑),在使用前必须先烘炉,烘炉时用旧捧或其他热源,切勿用新棒烘炉。被加热工件不能含有过高的水分,应预先干燥,以免影响棒的寿命。如果新窑或长时间没使用的窑炉用要用旧棒进行烘窑,切忌用新棒烘窑。
10、硅碳棒应存放于干燥处,以防喷铝部位受潮变黑。如果喷铝变黑可用砂纸清除,再用夹子夹紧。
11、硅碳棒系陶瓷产品,性脆,在运愉、开箱、安装更换时,要小心轻拿、轻放,以防打碎。
12、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(U型硅碳棒发热长度不大于炉膛高度)。
13连续使用,连续使用可以提高棒的寿命。
14、在氢气中使用,棒体会变脆缩短寿命。硅碳棒在不同气氛下的使用温度和表面负荷,元件的使用温度因环境气氛而定。
气氛 | 炉温(℃) | 表面负荷 (W/cm2) | 对元件的影响 | 解决办法 |
氨 | 1290 | 3.8 | 与SiC作用生成甲烷减少SiO2保护膜 | 露点激活 |
CO₂ | 1450 | 3.1 | 腐蚀碳化硅 | 用石英管保护 |
18%CO | 1500 | 4.0 | 无影响 | |
20%CO | 130 | 3.8 | 吸附碳粒影响SiO2保护膜 | |
卤素 | 704 | 3.8 | 腐蚀碳化硅减少SiO2保护膜 | 用石英管保护 |
碳氢化合物 | 1310 | 3.1 | 吸附碳粒致热污染,分解的碳沉积,易造成电气故障 | 送进充分的空气 |
氢 | 1290 | 3.1 | 与SiC作用反应生成甲烷,减少SiC2保护膜 | 露点激活 |
甲烷 | 1370 | 3.1 | 吸附碳粒致热污染 | |
N | 1370 | 3.1 | 与SiC反应形成氮化硅绝缘层 | |
Na | 1310 | 3.8 | 侵蚀碳化硅 | 用石英管保护 |
SO2 | 1310 | 3.8 | 侵蚀碳化硅 | 用石英管保护 |
真空 | 1204 | 3.8 | ||
氧 | 1310 | 3.8 | 碳化硅被氧化 | |
水(不同含量) | 1090-1370 | 3.1-3.6 | 与SiC作用生成硅的水化物 |
15、硅碳棒与碱金属、碱、硅酸盐、硼化物等接触会产生腐蚀,所以要避免他们与棒体接触。
16、接线应与棒体冷端的铝头紧密接触。
17、使用过程中,如发现断裂或白炙现象,应及时更新换新棒,以免影响其他棒的使用寿命。