Стрижні з карбіду кремнію для -високотемпературних вогнетривких матеріалів

I. Визначення:

Стрижні з карбіду кремнію (SiC) — це стрижневі -форми або трубчасті не-металічні високо{2}}температурні електричні нагрівальні елементи, виготовлені в основному з-зеленого гексагонального карбіду кремнію високої чистоти, обробленого в заготовки відповідно до певного співвідношення матеріалів, а потім спіканого при 2200 градусах шляхом силіконізації та перекристалізації. Нормальна робоча температура в окислювальній атмосфері може досягати 1450 градусів при безперервному використанні до 2000 годин. Це стрижневий-неметалевий високотемпературний{11}}нагрівальний елемент у формі-. Вітчизняні виробники SiC стрижнів використовують багато в чому подібні процеси та технології виробництва, а робоча температура постійно залишається нижче 1520 градусів.

II. Хімічні властивості:

Стрижні з карбіду кремнію мають хорошу хімічну стабільність і сильну кислотостійкість. В умовах високої-температури лужні речовини мають на них корозійну дію.

Тривале використання стрижневих елементів з карбіду кремнію вище 1000 градусів може призвести до наступних реакцій з киснем і водяною парою: ①SiC + 2O2 → SiO2 + CO2 ②SiC + 4H2O=SiO2 + 4H2 + CO2. Це призводить до поступового збільшення вмісту SiO2 в елементі, що призводить до повільного збільшення опору, що означає старіння. Надмірна кількість водяної пари сприятиме окисленню SiC. H2, що утворюється в результаті реакції ②, поєднується з O2 у повітрі, утворюючи H2O, створюючи порочне коло та скорочуючи термін служби компонентів. Водень (H2) може знизити механічну міцність компонентів. Азот (N2) може запобігти окисленню SiC нижче 1200 градусів, але реагує з SiC вище 1350 градусів, викликаючи розкладання SiC. Хлор (Cl2) може повністю розкласти SiC.

III. Запобіжні заходи:

1. Стрижні з карбіду кремнію тверді та крихкі, легко ламаються під час сильної вібрації та удару. Тому під час транспортування та обробки слід бути особливо обережними.

2. Довжина нагрівального елемента стрижня з карбіду кремнію повинна дорівнювати ширині топкової камери. Якщо нагрівальний елемент поширюється на стінку печі, він може легко спалити стінку печі.

3. Довжина холодного кінця стрижня з карбіду кремнію повинна дорівнювати товщині стінки печі плюс довжина холодного кінця, що виходить із стінки печі. Як правило, довжина розширення холодного кінця становить 50~150 мм, щоб забезпечити охолодження холодного кінця та з’єднувальних затискачів.

4. Внутрішній діаметр печі, через яку встановлюються стрижні з карбіду кремнію, повинен бути в 1,4-1,6 раза більшим за зовнішній діаметр холодного кінця. Якщо отвір печі занадто малий або наповнювач всередині занадто щільний, це буде перешкоджати вільному розширенню та стисненню стрижнів з карбіду кремнію при високих температурах, що призведе до поломки стрижня. Під час встановлення стрижні з карбіду кремнію повинні вільно обертатися на 360 градусів.

5. Відстань між стрижнями карбіду кремнію та об’єктом, що нагрівається, і стінкою печі має бути більше або дорівнювати потрійному діаметру нагрівального елемента. Відстань між--центрами між стрижнями з карбіду кремнію має бути не меншою ніж у чотири рази більше діаметра їхніх нагрівальних елементів.

6. Холодний кінець стрижня з карбіду кремнію з’єднується з основним контуром за допомогою алюмінієвих обплетень або алюмінієвої фольги. Затискачі на холодному кінці повинні бути надійно закріплені.

7. Новозбудовані печі або електропечі, які не використовувалися тривалий час, перед використанням необхідно попередньо розігріти за допомогою старих прутів або інших джерел тепла.

8. Під час зберігання стрижні з карбіду кремнію слід оберігати від вологи. Волога може легко спричинити розкладання та відшарування алюмінієвого шару на холодному кінці, збільшуючи контактний опір між холодним кінцем і затискачами, і роблячи стрижні з карбіду кремнію схильними до розтріскування під напругою.

9. Перед використанням стрижні з карбіду кремнію необхідно перевірити на міцність. Спочатку з'єднайте стрижні з карбіду кремнію з однаковими або схожими значеннями опору.

10. Обладнайте стрижні з карбіду кремнію стабілізатором напруги. Спочатку напруга має становити половину нормальної робочої напруги. Після стабілізації на деякий час поступово збільшуйте напругу. Це запобігає руйнуванню стрижнів з карбіду кремнію через швидке підвищення температури.

11. Стрижні з карбіду кремнію мають тривалий безперервний термін служби, але короткий термін служби з перервами.

12. Використовуючи стрижні з карбіду кремнію, виберіть відповідну щільність поверхневого навантаження та робочу температуру. Робоча температура не повинна перевищувати 1650 градусів; у середовищах із шкідливими газами запобігайте хімічній реакції стрижнів з карбіду кремнію з шкідливими газами.

13. При заміні стрижнів з карбіду кремнію вибирайте стрижні з опором, близьким до опору стрижнів з карбіду кремнію, які зараз працюють у печі. При необхідності замінити всю піч стрижнів з карбіду кремнію. Це допомагає продовжити термін служби стрижнів з карбіду кремнію. Стрижні з карбіду кремнію, які не можна видалити, якщо вони мають відповідні значення опору, можна замінити пізніше під час роботи печі.

14. Уникайте розбризкування розплавленого металу на стрижні з карбіду кремнію, оскільки це може легко спричинити їх поломку.

15. Запобігайте корозії стрижня з карбіду кремнію лугами, лужноземельними металами та лужними оксидами.

16. Регулярно спостерігайте за нормальними показаннями амперметра, вольтметра, термометра; чи затискачі холодного кінця ослаблені, окислені та почорнілі чи іскрять; чи зламався стрижень з карбіду кремнію; і чи рівномірно нагрівається нагрівальний елемент стрижня з карбіду кремнію.