硅碳棒是一种非线性电阻发热体,常温下电阻体离散较大,通电加热时从室温至850度左右电阻值逐渐下降,800℃-900℃之间电阻值缓慢上升,在1100度电阻值基本稳定,此时测定的电阻比较标准,便于安装时搭配合理,这个温度是硅碳棒最佳的工作温度,使用2000小时就是在这个温度测定的。硅碳棒具有化学稳定性,它在干燥,洁净的空气中连续使用(1100℃)寿命可达2000小时以上。在氢气炉,氮气炉或有水蒸气的炉内使用时会与氧气,氮气和水蒸气发生反应,为合理使用硅碳棒应避免与有害气体接触。氢气能使碳化硅的结构破坏,使元件机械强度降低。氮气在1200度以下能防止碳化硅的氧化,但是温度超过1200度以上时会与元件发生反应,导致碳化硅的分解。氯气在1000度便与碳化硅发生反应,升温到1200度以上则会完全分解碳化硅。
由于碳化硅在高温时表面与内部被氧化,致使元件中的二氧化硅含量逐渐增多,使其电阻增大,这是正常的老化现象。硅碳棒在使用中,前几十个工作日老化速度快,以后的老化速度缓慢,主要是元件表面的保护膜减缓了内部的氧化,随着使用时间的增加,保护膜会逐渐变薄,甚至脱落,内部就会慢慢氧化。硅碳棒的老化速度取决于元件的使用温度和表面负荷。要想使硅碳棒的功率恒定不变保持理想的炉温,必须采用相应的调压器,以适应元件在使用中电阻增大时加大电压的需要。
硅碳棒使用维护注意事项:(1)硅碳棒质地硬而脆,在搬动与安装时要特别小心,应做到轻拿,轻放,禁止机械敲打,以免断棒。(2)硅碳棒与耐火砖孔之间的间隙要用耐火纤维棉填充,但不要塞得过紧,穿过炉壁两侧(或上下)的棒孔后,应会自由旋转为宜。严防强制安装和敲打,装棒前可用与棒端直径略大的铁管试装。(3)安装铝编带和不锈钢卡子时,不要与壁炉接触,以免造成短路,而且铝编带要留一定间隙,以防热胀冷缩折断硅碳棒。(4)使用硅碳棒必须配备调压变压器或可控硅调压器及电压、电流表和温度自动控制仪器表等,这是为了在使用过程中因棒老化,电阻增加时,为保护炉子温度正常,用来提高使用电压达到升温的目的。当电压提高到所用变压器最高限度仍不满足要求时,可停炉改变棒的接线方式再继续使用,按照使用标准,元件电阻增长到原来的四倍,即使元件不断也认为其工作寿命结束。(5)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,以免因为功率过高损坏硅碳棒。
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