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硅碳棒的使用寿命
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- 发布时间：2019-10-22 00:00:00
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粗端部型(CG型)硅碳棒发热部表面温度不高于1450℃，等直径型(DG型)硅碳棒发热部表面温度不高于1500℃，在干燥的空气中，连续使用寿命分别可达2000、4000小时以上，间断使用分别可达1500、2000小时以 上。由于碳化硅在高温下慢慢氧化，棒的电阻逐渐增加，这种现象通称为老化:硅碳棒氧化反应式如下:
SiC+2O2 --- S iO2+ CO2↑
按理论推算，当硅碳棒电阻值增加到初始电阻值的4倍左右，一般视为使用寿命期限。硅碳棒的使用寿命与使用温度的高低，单位负荷密度的大小及炉体结构合理与否、炉内气氛、调压变压器或可控硅调压器的调压范围以及接线方式等均有一-定的关系和影响。
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，氧化愈剧，寿命则越短。如表面温度超过1700°C时，短暂时间内即烧断。应当指出，如果采用较小的表面负荷,例如炉内增加装棒支数或改换棒的规格，增加发热部表面积，即使在较高的炉温条件下使用，亦可取得较长的使用寿命。
棒表面温度与电阻增长率的关系可参见座标2
2.表面负核的影响
在相同的炉温条件下，棒发热部单位表面负荷密度的大小对棒的电阻增加有显著的影响，表面负荷大，温度高，老化速度快。因此，在通电加热时要严格控制在允许负荷范围之内，切忌超负荷作用。
棒表面负荷与电阻增长率的关系
可参加坐标3
3.连续或间断使用的影响
硅碳棒在使用过程中，由于碳化硅的氧化，在棒的发热部表面形成一层石英薄膜， 这层石英薄膜，在一定时间内对棒起到?；ぷ饔?。随着时间延长，石英薄膜加厚，从而有损于棒的冷热急变性能。
在炉温与表面负荷密度相同时，连续使用(昼夜不停的窑炉)比间断使用(每日工作8小时的窑炉)棒的寿命要长。原因是间断使用时，石英薄膜在270C时发生膨胀，由于反复冷热变化、石英膜龟裂，进而氧气向深层侵入，老化加快,电阻增大，寿命缩短。因此，停炉间断时间短的，最好使炉温保持在600C左右，这样可延长棒的使用寿命。
4.炉内气氛的影响
水蒸气的影响:微量的水蒸气对硅碳棒的氧化作用是十分明显的。因此，凡是新建或长期停用的窑炉，在运行或再次运行之前，都必须采取干燥措施。水蒸气与碳化硅在高温下的氧化反应式如下:
SiC +4H2O--→SiO2+CO2↑+4H2↑
氢气的影响:硅碳棒在氢气中(干湿有差异)使用温度要低于1200*C.炉温达1400C以上，棒的电阻会急剧增大，材质变脆，使用寿命明显缩短。
氯气的影响:游离氣气在500一600°C时，对棒有明显的侵蚀破坏，1200-C时， 对碳化硅产生激烈地分解。因此，凡炉内导入氯气的电阻炉选用硅碳棒为电热体时，则必须在棒表面套上石英?；す?，石英管的内径应比棒的端部外径大一倍。
氮气的影响:炉温1250*C以下，氮气对硅碳棒起?；ぷ饔?，可防止氧化。若温度升到1350°C以上，棒表面与氮气反应生成氮化硅，电阻增大，老化速度加快。
氨气的影响:氨分解后的气体是H275% ,N 25%，为还原性气氛;温度1300°C以下相同于在干燥的空气中使用的效果。
硫磺气氛的影响:当炉温高达1300C时，sO 或sO都能侵蚀棒，使发热部脱落变细。为确保寿命，要降低负荷密度，并使棒的温度降到1200°C以下。
一氧化碳的影响:金属热处理、粉末冶金烧结炉通常用煤气为?；ば云?。电炉经过常期使用后，墙壁穿棒孔易附着游离碳，个别情况下会造成棒间短路，电流瞬间增大，有烧坏变压器的危险。为防止事故，电炉使用一段时间后， 应敞开炉门，使游离碳燃烧掉。
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