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技术文章
 
马弗炉硅碳棒的化学特性
点击次数:142 发布时间:2020-02-11


马弗炉硅碳棒的化学特性

马弗炉也称为箱式高温炉,但是硅碳棒是一种易碎的元件,介绍下马弗炉中硅碳棒的维护措施。 

     硅碳棒质脆易断,拆卸安装时应特别小心。更换硅碳棒时,应选用相同规格且阻值相等 或相近的硅碳棒。先卸下高温炉上下两面的保护罩和硅碳棒的接线夹,取出损坏的硅碳棒, 换上合格的硅碳棒,装上接线夹和保护罩。导电电极用不锈钢板制成,紧固在瓷塔支架上。 导电电极如果烧蚀严重,应及时更换,保证和硅碳棒接触良好。硅碳棒两端露出的长度应均 等,两端的空隙用石棉绳填塞。 高温炉在使用一段时间后,如发现功率明显下降,说明硅碳棒已经脱碳老化,电阻值升 高。要更换新的硅碳棒。以确保正常使用。 

 马弗炉硅碳棒的化学特性

1、 化学组成:硅碳棒是碳化硅高温再结晶制品,是一种非金属高温电热元件。

硅碳棒发热部主要化学成分

 

成份

SiC

Fe2O3

Al2O3

Si+SiO2

C

含量(%)

≥98.5

≤0.5

≤0.2

≤0.4

≤0.3

 2、 老化特性:随着使用时间的增加,硅碳棒的电阻值逐渐增长,这种现象称为硅碳棒的“正常老化”。在配备调压器的情况下,硅碳棒的电阻值增加到原来电阻值的四倍,即认为硅碳棒的使用寿命终止。碳化硅电热元件的使用寿命除了受电热元件的内在质量的差异影响外,还受电热元件的使用温度、发热部表面负荷密度、表面涂层、供电方式(间断和连续使用)、控制方式(有无调压、调功装置)、接线方式(串联、并联等)及炉内气氛等因素的影响。

3、 炉内气氛对硅碳棒的影响:     

      (1)干燥空气的影响:硅碳棒能在高温(1600℃)、干燥的空气中长期使用,电阻缓慢增加。氧气(O2)与SiC在高温时发生反应,生成二氧化硅(SiO2)。由于硅碳棒表面形成了一层SiO2保护膜,因此硅碳棒具有很强的抗氧化性。

      (2)水蒸气的影响:水蒸气(H2O)在1100℃时与SiC发生强烈化学反应,生成Si、SiO2和C。硅碳棒表面出现裂纹,电阻增长速度很快。

      (3)氮气(N2)的影响:当硅碳棒表面温度达到1400℃时,N2就与SiC发生反应,生成氮化硅,使硅碳棒的电阻值显著增长。

      (4)氢气(H2)的影响:在1250℃时,H2与SiC发生反应,生成甲烷(CH4),破坏SiC发热体。

     (5)氨气(NH3)的影响:NH3在高温时可分解成成N2和H2。故使用温度应控制在1250℃以下。

      (6)二氧化硫(SO2)的影响:SO2在1300℃与SiC反应,故使用温度应控制在1300℃以下。

      (7)氯气(Cl2)的影响:Cl2在600℃时就会与SiC发生反应,在1200℃时,Cl2会把硅碳棒完全分解。

4、 SiC与盐酸(HCL)、硫酸(H2SO4)在高温时不发生化学反应。浓磷酸(H3PO4)在250℃时与SiC发生反应,生成氧气(O2)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)和二氧化硅(SiO2)。浓硝酸(HNO3)(HF)的混合物在常温下能溶解SiC。

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