矽鉬棒(二矽化鉬電熱元件)簡介
概述
二矽化鉬電熱元件是一種以矽化鉬為基礎的電阻發熱元件✘↟·↟☁,其在氧化氣氛下加熱到高溫✘↟·↟☁,表面生成一層緻密的石英玻璃膜✘↟·↟☁,保護其不再氧化↟│₪│◕。因此✘↟·↟☁,其具有*的高溫抗氧化性✘↟·↟☁,在氧化氣氛下✘↟·↟☁,其zui高溫度可達1800℃✘↟·↟☁,其適用溫度為500-1700℃✘↟·↟☁,可以用作陶瓷☁╃•▩↟、磁性材料☁╃•▩↟、玻璃☁╃•▩↟、冶金☁╃•▩↟、耐火材料等工業高溫爐的加熱元件↟│₪│◕。我公司根據使用者需求可生產U型☁╃•▩↟、W型☁╃•▩↟、直棒型和直角型等各種型號↟│₪│◕。
二矽化鉬電熱元件的機械性質和其它陶瓷製品一樣✘↟·↟☁,在常溫下屬於脆性材料容易斷裂✘↟·↟☁,這給運輸和安裝帶來了一定的困難✘↟·↟☁,但只要安裝合理和使用得當是可以避免的↟│₪│◕。
二矽化鉬電熱元件的理化性質
物理性質
體積密度 | 抗折強度 | 維氏硬度 | 氣孔率 | 吸水率 | 熱伸長率 |
5.5-5.6g/cm3 | 15-25kg/cm2 | (HV)570kg/mm2 | 7.4% | 1.2% | 4% |
化學性質
高溫抗氧化性╃·₪:高溫氧化氣氛下✘↟·↟☁,元件的表面生成一層緻密的石英保護層以防止二矽化鉬繼續氧化↟│₪│◕。當元件溫度大於1700℃✘↟·↟☁,熔點為1710℃的石英保護層熔融✘↟·↟☁,由於表面張力作用✘↟·↟☁,石英熔聚成滴✘↟·↟☁,而失去保護作用↟│₪│◕。元件在氧化氣氛下✘↟·↟☁,再繼續使用時✘↟·↟☁,石英保護層重新生成↟│₪│◕。
通不同氣氛對元件溫度(矽鉬棒)的影響
氣氛 | zui大元件溫度 | |
1700型 | 1800型 | |
空氣 | 1700 | 1800 |
氮氣 | 1600 | 1700 |
氬氣 | 1600 | 1700 |
氫氣 | 1100-1450 | 1100-1450 |
N2/H2 95/5% | 1250-1600 | 1250-1600 |
應用領域 | 主要用天工業熱處理爐☁╃•▩↟、燒結爐☁╃•▩↟、鑄造爐☁╃•▩↟、玻璃熔化爐☁╃•▩↟、冶煉爐等 | 主要用於實驗爐☁╃•▩↟、測試裝置和高溫燒結爐等 |
二矽化鉬的電氣性質
電阻特性
二矽化鉬電熱元件的電阻率隨著溫度的升高而迅速增加↟│₪│◕。在正常操作情況下✘↟·↟☁,元件電阻一般不隨使用時間的長短而變化↟│₪│◕。因此✘↟·↟☁,新舊元件可以混合使用↟│₪│◕。
表面負荷
要據爐子的結構☁╃•▩↟、氣氛和溫度正確地選擇元件的表面負荷是達到元件壽命的關鍵↟│₪│◕。右圖標出了元件輻射在不受阻礙情況下的爐溫☁╃•▩↟、元件溫度與表面負荷間的關係↟│₪│◕。陰影部分為常用的表面負荷-溫度範圍↟│₪│◕。
推薦的表面負荷
℃ 爐溫 | 1400 | 1500 | 1600 | 1650 | 1700 |
發熱部表面負荷(W/cm2) | <18 | <15 | <12 | <10 | <8 |
二矽化鉬電熱元件的安裝
垂直懸掛
二矽化鉬常溫下脆性很大✘↟·↟☁,高溫時又有可塑性↟│₪│◕。所以U型元件的安裝方法是垂直懸掛↟│₪│◕。透過支撐夾頭將元件垂直懸掛於爐頂上↟│₪│◕。這樣安裝的目的就是避免將機械應力加到元件發熱端上✘↟·↟☁,否則容易引起元件斷裂↟│₪│◕。
支撐夾頭
支撐夾頭分別用於直徑9/18mm和6/12mm兩種元件↟│₪│◕。整個元件的重量都是由支撐夾頭承擔✘↟·↟☁,元件的位置也由它決定↟│₪│◕。因此✘↟·↟☁,必須仔細安裝✘↟·↟☁,保證元件垂直懸掛↟│₪│◕。為避免區域性過熱✘↟·↟☁,元件下端圓錐部分一定要伸到爐膛內↟│₪│◕。
導線夾頭
接觸矽化鉬元件的導線採用鋁編織線或多層鋁箔↟│₪│◕。外面的鋼板只起夾緊作用✘↟·↟☁,不用來導電↟│₪│◕。直徑6/12元件用單排✘↟·↟☁,而直徑9/18元件採用雙排↟│₪│◕。導線的末端與母線聯結↟│₪│◕。為了避免應力傳到元件上↟│₪│◕。導線應略大於元件和母線間的直線距離↟│₪│◕。安裝元件時夾頭上的螺絲不要一次擰的太緊✘↟·↟☁,待元件升到高溫時再次擰緊✘↟·↟☁,因為這時元件有一定塑性不易折斷↟│₪│◕。夾頭部分溫度一般不要高於200℃✘↟·↟☁,因此✘↟·↟☁,夾頭導線與元件接觸電壓應降低0.1V↟│₪│◕。為避免輻射熱傳到夾頭✘↟·↟☁,夾頭下端和穿磚上面的距離不應小於50mm↟│₪│◕。為了避免損壞✘↟·↟☁,一般直徑6/12元件不能長期使用170A✘↟·↟☁,直徑9/18元件不能長期使用300A↟│₪│◕。
二矽化鉬爐子的操作
爐子的乾燥
新砌築或長期不用的爐子在使用前需要乾燥↟│₪│◕。一般乾燥溫度為100-200℃✘↟·↟☁,而元件長期在低溫下使用將會引起低溫氧化↟│₪│◕。小型爐子乾燥時間短✘↟·↟☁,幾個小時對元件影響不大↟│₪│◕。大型爐子乾燥時間長✘↟·↟☁,需要注意↟│₪│◕。為了通風✘↟·↟☁,將爐門開啟✘↟·↟☁,隨著溫度升高可以半開✘↟·↟☁,到1000℃以上*關閉爐門↟│₪│◕。
爐子的啟動
如果爐子乾燥好了或不需要乾燥可以啟動升溫✘↟·↟☁,為了避免過大電流衝擊而使電器裝置過荷✘↟·↟☁,應採用下列步驟起動╃·₪:
小型爐子 (功率<100KW) | 大型爐子 (功率100-500KW) | ||
爐溫 | 電壓 | 爐溫 | 電壓 |
20-150 | 1/3工作電壓 | 20-300 | 1/3工作電壓 |
150-500 | 2/3工作電壓 | 300-700 | 2/3工作電壓 |
500-工作溫度 | 全工作電壓 | 700-工作溫度 | 全工作電壓 |
元件的更換
在操作過程中發現元件損壞應首先確定位置✘↟·↟☁,同時準備好組合元件↟│₪│◕。然後將損壞的元件夾頭導線與母線連結的螺絲鬆開✘↟·↟☁,清理開陶瓷棉✘↟·↟☁,連用穿磚一起拔出來✘↟·↟☁,再將新組合元件從爐頂插入✘↟·↟☁,連結好導線✘↟·↟☁,堵好陶瓷棉可升溫↟│₪│◕。