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硅碳棒的元器件热功率和断裂修复怎么样计算
日期: 2019-04-04 21:30:29  作者:佚名 浏览量:
硅碳棒的元器件热功率和断裂修复怎么样计算

 硅碳棒的元器件热功率和断裂修复怎么样计算,关于硅碳棒在使用过程中的断裂和元器件功率热计算有什么需要了解的呢?最近看到很多人询问这方面的内容,因此今天来给大家简单的介绍一下有关这方面的相关知识,希望能够对大家有所帮助。

  一、关于硅碳棒的断裂修复

  硅碳棒途中断裂或者安装过程中断裂,如果是焊接处和不发热的冷端断裂,可以返回生产厂家,用专用设备进行焊接,不影响使用效果。

  如果是硅碳棒的中间发热体断裂,就不能用了,对于发热体尺寸比较长的,也可以返厂焊接,但对炉温有一定的影响,因为在返厂修复后,断裂处有近100毫米的长度不发热了。

  二、硅碳棒的热功率计算

  硅碳棒功率是指炉内电加热元件在单位时间内应具有的最大加热功率。为满足工件的工艺需要,工业炉在功率设计方面应满足如温升速度、最高使用温度等要求,为便于工件处理后得到想要的微观组织和强度、硬度等指标。

  炉膛cp8000X8000mm,炉子最高工作温度11000C,最大载重(含辅具)300T,固定炉台为砖衬,炉体为对开式。移动炉体炉衬为全纤维结构,厚度350mm,容重230kg/m3。确定计算方法后,根据已知渗碳炉参数对无罐渗碳炉进行功率计算,然后逐步进行分区和确定硅碳棒元件规格。已知无罐渗碳炉型号RQ9-126,装载量1吨,炉膛有效加热区尺寸必600x1200Cmm,炉子最高工作温度9500C,固定炉台为砖衬,炉衬为全纤维复合结构,总厚度300mm。电热元件常用的材料有铁铬铝合金和镍铬合金,镍铬合金在空气中经过加热后在硅碳棒表面形成Cr203氧化层,形成的氧化物薄膜熔点比基体高,常温下易于加工和焊接,电阻率大,电阻温度系数小,功率稳定。

  这种镍铬合金如果在空气中长期加热,氧化物薄膜的厚度会逐渐增加,更换电热元件的一种衡量标准是当氧化物薄膜的厚度达到电热元件总截面积的20%以上。铁铬铝合金的熔点比镍铬的高,在空气中加热后形成A1203保护膜,熔点比合金基体高,这种材料电阻率大,电阻温度系数小,但质脆,加工性能不好。

  加热功率和分区数确定的情况下,按表中公式可以计算出电流、电压、相电阻等、相功率等。这时涉及到电热元件规格的确定,即电热元件的截面尺寸和长度。在一定炉膛温度情况下,电热元件的表面负荷选择是否合理直接决定电热元件的表面温度和使用寿命。表面负荷是指单位面积内硅碳棒元件的发热功率,这个数值是电热元件规格确定的重要参数。

硅碳棒的理化性质及表面负荷控制介绍
  硅碳棒在不同气氛下使用温度和表面负荷的控制到底该如何进行呢?最近看到好多人在百度知道问这个问题,因此今天来给大家简单的介绍一下有关这方面的工作,希望能够对大家有所帮助。

  由于硅碳棒的理化性质,所以在不同气氛下使用温度和负荷必须合理控制好,先来看下其理化性质:

  一、硅碳棒的理化性质

  元件质地:硬而脆,耐急冷急热,高温下不易变形,其它物理性能如下:

  导热系数:20大卡/米·小时·度

  线膨胀系数:5×10-6(m/℃)

  化学性质:有良好的化学稳定性,抗酸能力强。在高温条件下碱性物质对其有侵蚀作用。

  硅碳棒元件在1000℃以上长期使用能与氧气和水蒸气发生如下作用:

  ①Sic+2O2→Sio2+CO2 ②Sic+4H2O=Sio2+4H2+CO2

  致使元件中SiO2含量逐渐增多,电阻随之缓慢增加,为之老化。如水蒸气过多,会促进SiC氧化,由②式反应产生的H2与空气中的O2结合H2O再反应产生恶性循环。降低元件寿命。

  二、硅碳棒的表面负荷控制

  1、硅碳棒具有陶瓷的脆性;在运输、开箱、安装、更换、存储过程中要轻拿轻放,严禁强力震动或机械敲打,以免断损。

  2、硅碳棒安装使用前先检查冷端部标记的电阻(Ω)值,如字迹不清,须重新测试,测试方法是将硅碳棒通电加热升温至1050℃的高温时测得的电压,电流,以欧姆定律求的电阻。

  3、硅碳棒使用时每组棒应进行高温阻值配阻,配阻的电值允许差为:≥φ12mm棒配阻,电阻值允差为≤0.2Ω ,≤φ8mm棒配阻,电阻值允差为≤0.5Ω 。

  4、当棒穿过炉壁两侧(或上下)的棒孔后,应自由转动360度,严防强制安装与敲打,装棒前可用与棒直径的铁管试装。

  5、使用硅碳棒必须配置调压器或可控硅调压器及电压、电流表和温度自动控制仪表等。使用中经常观察仪表(电压表,电流表,温度表等)读数是否正常,出现异常及时查找原因采取相应措施。经常观察夹具是否松动,冷端是否因氧化而变黑以及热端是否发热不均匀。

  6、在使用过程中因棒氧化,电阻则逐渐增加,这种现象叫老化现象。棒老化后会造成炉温降低,为保持炉温正常,应提高使用电压,当电压提高到所用电压器最高限度仍不能满足要求时,可停炉改变棒的接线方式在继续使用。

  7、新炉开始送电时,为了防止断棒,应采用电炉额定功率的1/2空送一段时间,一切正常后再逐渐升高电压,要按电炉升温规范升温,以免因功率过高炸断硅碳棒。

  8、新炉或久未使用的电炉(窑),在使用之前必须烘炉(窑),烘炉(窑)时尽可能用旧棒或其它热源。
硅碳棒加热过程中优缺点及避免崩裂注意事项


  硅碳棒加热的过程中会呈现什么样的优缺点呢?最近看到有人在问这方面的问题,包括硅碳棒受潮后容易冷端铝层分解和维修时崩裂的原因,该如何解决呢?今天我们碳威的小编来给大家简单的介绍一下有关这方面的相关知识,希望能够对大家有所帮助。

  当新的硅碳棒工作的时候,表面温度差在60 0C以内,其温度差会随着老化而变大,最大可能达到200 0C o硅碳棒在使用前,进行电阻值的测定,同时在工作的时候要注意硅碳棒的性能测定,保证硅碳棒的质量。

  另外硅碳棒受潮后容易使冷端部铝层分解、脱落,导致冷端部与卡具接触电阻增大,而且硅碳棒通电后容易崩裂。硅碳棒在使用前要进行配阻。先阻值相同或接近的硅碳棒连接在一起。为硅碳棒配备调压装置。送电初期电压为其正常工作电压的一半,稳定一段时间以后再逐渐提高电压。这样硅碳棒就不会因为急剧升温而导致断裂。硅碳棒连续使用寿命长;间断使用寿命短。

  避免硅碳棒崩裂的五个注意事项分析:

  1、两边炉墙穿棒孔尽量保持同心。孔的直径为所安装硅碳棒直径的1.5倍间隙用石棉或硅酸铝纤维堵塞。

  2、硅碳棒在长期使用后,电阻会缓慢增加,为确保运行正常,延长使用寿命,最好配备相应的调压变压器。

  3、棒两端白色物为喷铝,主要是减小棒夹与棒的接触电阻受潮后易变质,如发现变质应及时清除,重新喷铝或用铝箔纸热垫在棒与金属夹之间使用。

  4、电炉在开始通电运行时,要逐渐缓慢升压,不可一次加满负荷,否则会因冲击电流过大、而造成硅碳棒损坏。

  5、长期使用,个别棒损坏而需要更换时,要根据电阻增长情况,选配换上符合配组要求的新棒。若炉内棒损坏较多,或阻值增长过大,应全部更新硅碳棒。第一次使用硅碳棒的电炉,一段时间后如产生断棒,应进行整体更换。更换下来的旧棒,用来替换在以后使用时产生的断棒。在替换时,应选择与断棒电阻相近的棒进行替换。
硅碳棒生产过程中为何要使用碳化硅颗粒?

  根据我的了解,硅碳棒在生产的时,要使用各种粒度经过一定比例混合的碳化硅颗粒,为什么不使用统一粒度的碳化硅颗粒呢?而且这个过程中可能还要使用粘合剂,那么粘合剂在硅碳棒中的使用到底会起到什么样的作用呢?

  钼舟采购首先是使用碳化硅颗粒的问题,若使用统一较大颗粒的碳化硅,堆积密度不够高,会造成硅碳棒内有大量小孔,这样的硅碳棒整体性不好,不结实还更容易氧化。若统一使用较小粒度的碳化硅颗粒,生产的硅碳棒强度不会太好,生产难度会更大,所消耗的电量更大,容易出现各种问题,比如烧结不完全、弯曲等。使用不同粒度的碳化硅是要在保证最大堆积密度的同时保证硅碳棒的强度,这样硅碳棒才会更结实,更耐用,抗氧化性能更好。

  另外在硅碳棒的生产中,国内硅碳棒生产厂家使用最多的是树脂结合剂和沥青结合剂。在上一篇文章讲到沥青结合剂,本篇文章讲述树脂结合剂在硅碳棒中的应用以及树脂结合剂的特点。

  树脂结合剂主要的成分是树脂,在硅碳棒中使用树脂结合剂比起沥青结合剂来说使用起来要更加方便,使用树脂结合剂的工艺相对沥青结合剂来说相对简单一点,比如说挤压成型时常温就可以。

  树脂结合剂除了在硅碳棒中应用外,在磨具中应用也非常广泛,被广泛的应用于各种砂轮的制造。使用树脂结合剂制作的砂轮有很多特点,首先结合强度高。使用树脂结合剂能灵活的调节磨具的性能,可以加入网格布、金属丝、石墨粉等。

  不同的填料产生不同的功能。使用树脂结合剂使磨具产生一定的软度,能使被加工件表面更光滑更美观。加上石墨等作为填料会有更好的效果。因此各个硅碳棒生产厂家在生产硅碳棒时所使用的比例碳化硅可能有略微的差异,因为设备和环境都不相同。

  如果要从外观上判断硅碳棒的质量好坏是可以尝试的,建议使用不能用的旧棒,折断后看一下棒的断面是否光滑、整体性是否比较强。不光滑整体性不好的可能是烧结不够完全也可能是颗粒粒度配合没有掌握好。关于文章最初介绍的这两点内容,今天就这样了,欢迎大家来给我们留言或咨询。
 
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