第五章电阻炉及电热炉-2..ppt

概述 电阻炉 电热元件 电阻炉的设计计算 电热炉 3．钽（熔点：2900℃） a.一般用在真空和保护气氛中（氮气中不能用）； b.最高使用温度：2200℃； c.常用温度：2000—2100℃； d.不能在氮气和氢气中使用； e.在空气中400℃开始氧化，600℃强烈氧化； f.加工性能好，用真空电子束焊接。 二.非金属电热元件简介 ㈠ 硅碳棒（SiC-94.4%，SiO2-3.6%，其余Al、Fe、CaO） 空气中使用温度：600℃～1500℃ 1．物理性能?硬度高，脆性大，耐急冷急热。高温 变形小。 2．化学性能?具有良好的化学稳定性，酸对其无作用， 但碱和碱土金属氧化物在一定温度条件下对其 有侵蚀作用。高温下，水蒸气、氢气、卤素、 硫等对其也有氧化和侵蚀作用。 气氛影响其使用性能。 气氛影响： A．有水蒸气会有影响； B．在氢气中使用，温度应小于1200℃； C．在氨气中使用，500—600℃时，NH3中分解出的元素 会与之反应 ；当1350℃时会产生SiN，影响寿命；D．在氮气，氢气混合气中使用时，温度应小于1250℃； F．在硫磺蒸汽中，当1200℃时会产生SO2,SO3会腐蚀 SiC，故应小于1200℃ 。G．在CO中，会产生游离碳，与碳化硅反应，使电流增 大，烧坏变压器 3.电阻特性?电阻系数大，在800℃或900℃时电阻率最低 。随温度的升高，电阻呈非线形变化。 　 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? 发热部温度 发热部温度，℃ 欧 mm2/m ⑴ 粗端式（GC）硅碳棒 ???????????????????????????????????????????????????? d 发热部直径；??? L 硅碳棒全长；??? l1 喷铝部分长度；D 粗端部直径??；? l 发热部长度；??? L1 粗端部分长度。 l1 4.形状?可制成“u”型、直棒型。 ⑵ 等直径（GD）硅碳棒 ????????????????????????????????????????????? l1 喷铝部分长度； l 发热部分长度； L硅碳棒全长； d? 硅碳棒直径； L1 冷端部长度 ⑶ 槽型硅碳棒（Ｕ型） ?????????????????????????????????????????????????????? ??? ??? ??? d 槽型棒直径； E 中心距； l 发热部长度； L1 冷端部长度； l1 喷铝部分长度 5.表面负荷? 硅碳棒使用温度与额定表面负荷关系? 元件发热部表面负荷（W/cm2） 4 1450 17 20 1100 5 5 1400 9 12 1300 GD型 GC型 7 8 1350 13 17 1200 炉温（℃） 6.安装与使用? ①安装前要进行配组，每组硅碳棒阻值偏差不得超 过10%（由于每根的电阻都不一样，为保证炉温及棒承受 负荷均匀）。 ②配电压器（为使电流三相平衡）（电压器容量为工作 电压的3倍）。 ③硅碳棒在炉膛内不可固定过紧，能使其自由的热胀 冷缩。 硅碳棒的炉内不能和粘土质、耐火材料接触，特别是内端要有一定的间隙，可填以耐火纤维，否则在高温下，会分解棒体。 4、电炉在开始通电运行时，要逐渐缓慢升压，不可 一次加满负荷，否则会因电流过大，而造成硅碳 棒损坏。 5、及时更换新硅碳棒：长期使用，个别棒因损坏而 需要更换时，要根据电阻增长情况，选配换上新 棒电阻值。若炉内棒损坏较多，或阻值增长过大， 应全部更换新硅碳棒。 7.硅碳棒的老化?在高温下 ，空气中的O2、CO2、 H2O汽使其氧化，生成SiO2薄膜，使其电阻增大， 当硅碳棒冷却时，这层薄膜脱落而暴露出新的 SiC表面，继续加热时，又继续被氧化，这样经过 多次加热，硅碳棒的电阻越来越大，以致最终 不能使用。 ㈡ 硅钼棒（MoSi2）（主要用于实验室电炉） 1．物理性能?室温时，强度高，脆性大，到1350℃时， 开始软化。耐热冲击性好。 2．化学性能? 400～800℃时会产生低温氧化。高温下 耐氧化，耐高温（1200～1650℃）。  气氛?适用于空气、氮气、惰性气体中，但不适用 于还原性气氛中，1350℃时，应尽量避开含硫和氯 气氛。在弱氧化气氛中，寿命最长。 所配