Ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου για πυρίμαχα υλικά υψηλής θερμοκρασίας{{0}

I. Ορισμός:

Οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου (SiC) είναι σε σχήμα ράβδου ή σωληνοειδείς, μη{1}}μη μεταλλικά θερμαντικά στοιχεία υψηλής-θερμοκρασίας, κατασκευασμένα κυρίως από υψηλής καθαρότητας πράσινο εξαγωνικό καρβίδιο του πυριτίου, που υποβάλλονται σε επεξεργασία σε κενά σύμφωνα με μια συγκεκριμένη αναλογία υλικού και στη συνέχεια πυροσυσσωματώνονται σε 2 σε 200 βαθμούς επανασταθεροποίησης. Η κανονική θερμοκρασία λειτουργίας σε μια οξειδωτική ατμόσφαιρα μπορεί να φτάσει τους 1450 βαθμούς, με συνεχή χρήση έως και 2000 ώρες. Είναι ένα ηλεκτρικό θερμαντικό στοιχείο σε σχήμα ράβδου-μη{10}}μη μεταλλικό υψηλής-υψηλής θερμοκρασίας. Οι εγχώριοι κατασκευαστές ράβδων SiC χρησιμοποιούν σε μεγάλο βαθμό παρόμοιες διαδικασίες και τεχνικές κατασκευής και η θερμοκρασία λειτουργίας παραμένει σταθερά κάτω από τους 1520 βαθμούς.

II. Χημικές ιδιότητες:

Οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου έχουν καλή χημική σταθερότητα και ισχυρή αντοχή στα οξέα. Σε συνθήκες υψηλών-θερμοκρασιών, οι αλκαλικές ουσίες έχουν διαβρωτική επίδραση πάνω τους.

Η παρατεταμένη χρήση στοιχείων ράβδου καρβιδίου του πυριτίου άνω των 1000 μοιρών μπορεί να οδηγήσει στις ακόλουθες αντιδράσεις με οξυγόνο και υδρατμούς: ①SiC + 2O2 → SiO2 + CO2 ②SiC + 4H2O=SiO{{8}H2 +. Αυτό προκαλεί μια σταδιακή αύξηση της περιεκτικότητας σε SiO2 μέσα στο στοιχείο, με αποτέλεσμα μια αργή αύξηση της αντίστασης, που σημαίνει γήρανση. Ο υπερβολικός υδρατμός θα προάγει την οξείδωση του SiC. Το Η2 που παράγεται από την αντίδραση ② συνδυάζεται με το O2 στον αέρα για να σχηματίσει H2O, δημιουργώντας έναν φαύλο κύκλο και μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του συστατικού. Το υδρογόνο (H2) μπορεί να μειώσει τη μηχανική αντοχή των εξαρτημάτων. Το άζωτο (N2) μπορεί να αποτρέψει την οξείδωση του SiC κάτω από 1200 βαθμούς, αλλά αντιδρά με SiC πάνω από 1350 βαθμούς, προκαλώντας αποσύνθεση του SiC. Το χλώριο (Cl2) μπορεί να αποσυνθέσει πλήρως το SiC.

III. Προφυλάξεις:

1. Οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου είναι σκληρές και εύθραυστες, σπάνε εύκολα από έντονους κραδασμούς και κρούσεις. Επομένως, πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή κατά τη μεταφορά και το χειρισμό.

2. Το μήκος του θερμαντικού στοιχείου της ράβδου καρβιδίου του πυριτίου πρέπει να είναι ίσο με το πλάτος του θαλάμου του κλιβάνου. Εάν το θερμαντικό στοιχείο εκτείνεται στο τοίχωμα του κλιβάνου, μπορεί εύκολα να κάψει το τοίχωμα του κλιβάνου.

3. Το μήκος του ψυχρού άκρου της ράβδου καρβιδίου του πυριτίου πρέπει να είναι ίσο με το πάχος του τοιχώματος του κλιβάνου συν το μήκος του ψυχρού άκρου που εκτείνεται έξω από το τοίχωμα του κλιβάνου. Γενικά, το μήκος επέκτασης ψυχρού άκρου είναι 50~150 mm για να επιτρέψει την ψύξη του ψυχρού άκρου και των σφιγκτήρων σύνδεσης.

4. Η εσωτερική διάμετρος του κλιβάνου μέσω του οποίου τοποθετούνται οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου πρέπει να είναι 1,4 έως 1,6 φορές την εξωτερική διάμετρο του ψυχρού άκρου. Εάν το άνοιγμα του κλιβάνου είναι πολύ μικρό ή το υλικό πλήρωσης μέσα είναι πολύ σφιχτό, θα εμποδίσει την ελεύθερη διαστολή και συστολή των ράβδων καρβιδίου του πυριτίου σε υψηλές θερμοκρασίες, οδηγώντας σε θραύση της ράβδου. Κατά την εγκατάσταση, οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου θα πρέπει να μπορούν να περιστρέφονται ελεύθερα 360 μοίρες.

5. Η απόσταση μεταξύ των ράβδων καρβιδίου του πυριτίου και του θερμαινόμενου αντικειμένου και του τοιχώματος του κλιβάνου πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με τρεις φορές τη διάμετρο του θερμαντικού στοιχείου. Η απόσταση από το κέντρο- προς- μεταξύ των ράβδων καρβιδίου του πυριτίου δεν πρέπει να είναι μικρότερη από τέσσερις φορές τη διάμετρο των θερμαντικών τους στοιχείων.

6. Το ψυχρό άκρο της ράβδου καρβιδίου του πυριτίου συνδέεται στο κύριο κύκλωμα χρησιμοποιώντας πλεξούδες αλουμινίου ή φύλλο αλουμινίου. Οι σφιγκτήρες στο ψυχρό άκρο πρέπει να στερεώνονται καλά.

7. Οι νεόκτιστοι φούρνοι ή οι ηλεκτρικοί φούρνοι που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα θα πρέπει να προθερμαίνονται πριν από τη χρήση, χρησιμοποιώντας παλιές ράβδους ή άλλες πηγές θερμότητας.

8. Οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου πρέπει να προστατεύονται από την υγρασία κατά την αποθήκευση. Η υγρασία μπορεί εύκολα να προκαλέσει την αποσύνθεση και την αποκόλληση του στρώματος αλουμινίου στο ψυχρό άκρο, αυξάνοντας την αντίσταση επαφής μεταξύ του ψυχρού άκρου και των σφιγκτήρων και καθιστώντας τις ράβδους καρβιδίου του πυριτίου επιρρεπείς σε ρωγμές όταν ενεργοποιούνται.

9. Πριν από τη χρήση, οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου πρέπει να ταιριάζουν για αντοχή. Συνδέστε πρώτα ράβδους καρβιδίου του πυριτίου με τις ίδιες ή παρόμοιες τιμές αντίστασης.

10. Εξοπλίστε τις ράβδους καρβιδίου του πυριτίου με ρυθμιστή τάσης. Αρχικά, η τάση πρέπει να είναι το ήμισυ της κανονικής τάσης λειτουργίας. Αφού σταθεροποιήσετε για ένα διάστημα, αυξήστε σταδιακά την τάση. Αυτό αποτρέπει το σπάσιμο των ράβδων καρβιδίου του πυριτίου λόγω της ταχείας αύξησης της θερμοκρασίας.

11. Οι ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου έχουν μεγάλη συνεχή διάρκεια ζωής αλλά μικρή διακοπτόμενη διάρκεια ζωής.

12. Όταν χρησιμοποιείτε ράβδους καρβιδίου του πυριτίου, επιλέξτε την κατάλληλη πυκνότητα επιφανειακού φορτίου και θερμοκρασία λειτουργίας. Η θερμοκρασία λειτουργίας δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 1650 βαθμούς. σε περιβάλλοντα με επιβλαβή αέρια, αποτρέψτε τις ράβδους καρβιδίου του πυριτίου να αντιδράσουν χημικά με τα επιβλαβή αέρια.

13. Κατά την αντικατάσταση ράβδων καρβιδίου του πυριτίου, επιλέξτε εκείνες με αντίσταση κοντά σε αυτήν των ράβδων καρβιδίου του πυριτίου που λειτουργούν αυτήν τη στιγμή στον κλίβανο. Εάν είναι απαραίτητο, αντικαταστήστε ολόκληρο τον κλίβανο από ράβδους καρβιδίου του πυριτίου. Αυτό βοηθά στην παράταση της διάρκειας ζωής των ράβδων καρβιδίου του πυριτίου. Ράβδοι καρβιδίου του πυριτίου που δεν μπορούν να αφαιρεθούν, εάν έχουν κατάλληλες τιμές αντίστασης, μπορούν να αντικατασταθούν αργότερα κατά τη λειτουργία του κλιβάνου.

14. Αποτρέψτε το πιτσίλισμα του λιωμένου μετάλλου στις ράβδους καρβιδίου του πυριτίου, καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει εύκολα το σπάσιμό τους.

15. Αποτρέψτε τη διάβρωση της ράβδου καρβιδίου του πυριτίου από αλκάλια, μέταλλα αλκαλικών γαιών και οξείδια αλκαλίων.

16. Παρατηρήστε τακτικά εάν οι ενδείξεις του αμπερόμετρου, του βολτόμετρου και του θερμομέτρου είναι κανονικές. εάν οι σφιγκτήρες ψυχρού άκρου είναι χαλαροί, οξειδωμένοι και μαυρισμένοι ή σπινθηρίζουν. εάν η ράβδος καρβιδίου του πυριτίου είναι σπασμένη. και εάν το θερμαντικό στοιχείο της ράβδου καρβιδίου του πυριτίου θερμαίνεται ομοιόμορφα.