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硅碳棒安装使用过程中应该注意的事项

一、硅碳棒使用过程中注意事项。
    硅碳棒是以碳化硅为主要原料的非金属电热元件,具有耐高温、抗氧化、高温下不变形以及单位面积负荷大等优点,因而被广泛用作铝及其合金熔炼炉与保温炉的电热元件。硅碳棒采用星形连接法,端电压为380伏,其使用最高温度为1600℃,使用寿命2000小时左右。由于铝及其合金的熔炼温度般在1000℃以下,若使用合理,寿命可达3000小时,反之,寿命就大大降低。除提高硅碳棒本身的质量外,探索合理的使用方法是提高其使用寿命、降低成本、提高生产效率的重要途径。现将使用过程中应注意的几个问题与大家共同交流。
    1、硅碳棒使用前,应检查是否有轻微裂纹,这种裂纹通常产生在贮存、搬运和炉前更换期间。若在带有裂纹的情况下使用,随着温度升高,晶间裂纹扩展,造成晶间断裂,随后硅碳棒就整根崩断。
    2、硅碳棒在使用前,应进行电阻值的测定,应尽量使每相电阻值匹配一致,这样有利于电阻值的均衡增长,便于控制炉温,延长硅碳棒的使用寿命。实践证明,同一电阻炉中各硅碳棒的电阻值以相差不应大于2 %为最好。
    3、硅碳棒冷端接线部位要包一层薄铝片,让导电夹头与冷端紧密接触。若接触不紧密,则导电性差,严重时将会使冷端及导电夹烧坏而无法正常使用。
    4、投料、搅拌、扒渣、精炼操作时,动作幅度不能太大和太猛,以免碰到硅碳棒或让铝液飞溅到硅碳棒表面上,造成其折断或局部电阻值变化,使每相电阻值匹配不一致,大大降低其使用寿命。
    5、发现硅碳棒烧坏断裂时,应及时进行更换。最好是成批同时更换,不要零星更换,避免由于电阻值不一致造成元件烧毁。已“老化”的硅碳棒也应一次性更换。为了充分利用换下的硅碳棒,可再分别测量电阻值,挑出电阻值大体一致的硅碳棒分批重新使用。
    6、硅碳棒装入之前,应进行充分预热,防止其急剧加热而损坏,若这样做在操作上有困难的话,也应让其慢慢升温过渡到高温,不要急剧升到高温。
    7、硅碳棒应尽量连续使用,这样更能延长其使用寿命。
二、安装硅碳棒注意事项问题。
    (1)为了使每支硅碳棒都能处于正常而理想的工作状态,安装前对整批硅碳棒测定其电阻值,将其分类,电阻值相近的装在同一调整区,使之工作电阻相近。
    (2)为了检验每支硅碳棒电热元件是否良好工作,通电试验时可用钳形电流表逐一测定电流。同一区域在相等的电压下要求电流相近,偏差不超出10%,如果个别电流太大就说明阻值太小。如果电流太小,不是阻值太大就是管脚按触不良。如果没有电流可能是硅碳棒电热元件已断裂,应进一步检查更换。
    (3)硅碳棒电热元件质脆易断,特别在带螺纹位置最为脆弱,安装要特别小心,轻拿轻放,安装时要特别注意绝不允许单边受力,必要时应用耐热钢管套住硅碳棒轻轻推入然后拔出钢管套,安上护套固定好。
    (4)为防止硅碳棒电热元件与上部结构的耐火材料互相影响,各个元件的管脚均用陶瓷纤维套管绝缘,陶瓷纤维套管不但起着电气绝缘的作用而且还起到固定硅碳棒的作用。
    (5)在窑炉中使用硅碳棒,操作温度可达1700℃。在还原性气氛下,其最高操作温度为1500℃。碳化硅加热元件的寿命一般为3~4个月,最多达到6~8个月。
    (6)料道中使用的硅碳棒,为了延长硅碳棒加热元件的寿命。可改进料道上部结构,用挡砖将料道与工作池隔开,严格控制料道气氛。
    (7)减少使用温度的影响。碳化硅元件的老化速度与使用温度成正比,使用温度越高,老化越快,其寿命越短。
    (8)通过调整加于硅碳棒元件的电力负荷,降低表面负荷密度。如采用较小的负荷和较低的表面负荷密度,窑内温度虽高,也可以保持相当长的寿命,这可通过改变硅碳棒元件的安装支数,或改变元件的规格,以调节发热表面的大小来实现。表面负荷密度与炉膛温度成反比,炉膛温度越高,允许表面负荷密度越小;超负荷使用会引起碳化硅元件过热分解导致发热部表面脱落、烧损。为确保元件寿命,切忌让电热元件在超负荷条件下使用,一般其值控制在6~8W/cm2。
    (9)硅碳棒电热元件使用一定时间后,由于电阻值增大,需要提高电压,用以补偿电阻增加的损失,因此需要变压器有一定的电压调节范围;对于连续运行的窑炉和料道,电压调整范围为0.7~2.5V(V是指硅碳棒元件初期使用的电压)。通过增压调节,可以延长碳化硅元件的使用寿命。
    (10)硅碳棒元件的接线方法,可采用并联、串联、角形、星形以及其它形式的接线方式;但是并联优越于串联,并联可以调节负荷不平衡的因素,而多支串联则加重了不平衡的因素,提高了工作电压。为了延长硅碳棒元件的寿命、保证安全使用,应避免采用多支串联。
    (11)硅碳棒碎片落入玻璃液中会造成气泡,这是由于碳化硅有强还原作用,会与溶解于玻璃液中的气体和玻璃组分起化学反应。因此残缺的硅碳棒碎片必须设法取出,但一般情况下碳化硅棒只会断裂不会破碎。
    (12)窑炉气体内含有大量硫、钠、硼等氧化物,会与硅碳棒起强烈反应,几天之内就会使整个棒体发胖而损坏。使用硅碳棒发热体时,料道必须与工作池火焰空间完全分隔。一般料道中因挥发含量低,对其影响甚小。

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