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硅碳棒使用寿命的影响因素

    硅碳棒在高温下会慢慢发生氧化,导电率降低,电阻逐渐增大,这种现象通常称为棒的老化,其氧化反应式如下:
            SiC+2O2→SiOz+CO2 ↑               
    按理论推算,当硅碳棒的电阻值增加到初始值的4倍左右,一般即视为使用寿命期限。硅碳棒使用温度的高低、单位负荷密度的大小、炉体结构合理性、炉内气氛和接线方式等均对硅碳棒的使用寿命有一定的影响。
1、使用温度的影响
    硅碳棒的使用寿命与使用温度成反比,使用温度越高,氧化越剧烈,寿命越短。棒体表而温度与电阻增长率的关系见图6。
2、表面负荷密度的影响。
    在相同炉温条件下,硅碳棒发热部单位表而负荷密度越大,对电阻增加影响越大。表而负荷密度大,棒体温度高,老化速度快,使用寿命缩短。因此,在通电加热时要严格控制在允许负荷范围内,切忌超负荷使用。硅碳棒表而负荷密度与电阻增长率关系见图7。
3、炉内气氛的影响。
    焙烧炉烧成时硅碳棒与炉内烧成物挥发出来的物质发生反应,同时还与水蒸气、氢气、氮气、硫磺气氛、卤素等气体及熔融的金属或金属氧化物以及酸、碱、盐等发生反应,使硅碳棒发生腐蚀或氧化,导致迅速老化,电阻急剧增大,使用寿命大大缩短。尤以水蒸气破坏最为常见及恶劣,并产生反复破坏,反应式如下:
      SiC+4H20→Si02+C02 ↑ +4H2 ↑           
4、运行方式影响。
    在炉温与表而负荷密度相同时,连续使用比间断使用的硅碳棒寿命长。连续使用时表而氧化生成的石英薄膜保护棒体,防止棒体氧化。但石英薄膜在270℃时会发生异常膨胀,若间断使用,由于反复冷热变化,石英膜龟裂,腐蚀气体易向深层侵入,棒体加快老化,电阻值快速增加,使用寿命大大缩短。
5、接线方式影响。
    若硅碳棒阻值不同,串联时电阻大的负荷较集中,易导致电阻快速增加,寿命缩短,最优的接线方式为串并联结合使用,采用2根串联为一组,再多组并联使用,各根棒所受负荷基本一致,炉内温度场均匀分布。三相接线时应采用开放三角形接线。
    总结:通过对硅碳棒从原料到成品制作工艺的分析,对硅碳棒材料的固有特性从源头上有一个全方位的认识。材料本身的特性导致硅碳棒出现各种特性,只有熟练掌握这些特性,才能在使用中得心应手,避重就轻,使硅碳棒发挥出最优的特性。www.beritawan.com

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