硅鉬棒在實驗室管式爐設備中的應用
硅鉬棒阻性電熱元件是一種以二硅化鉬為基礎制成的耐高溫、抗氧化的電阻發熱元件。在高溫氧化性氣氛下使用時,如同其它Si基耐高溫材料一樣,MoSi2表面會在高溫和氧氣氛下迅速生成一層光亮致密的石英(SiO2)玻璃膜,能夠保護硅鉬棒內層不再被進一步氧化,因此硅鉬棒元件具有*的高溫抗氧化性。
在氧化氣氛下、最高使用溫度約為1700℃,MoSi2的電阻率隨著溫度升高而迅速增加。在正常情況下元件電阻不隨使用時間的長短而發生變化,因此,新舊硅鉬棒電熱元件可以混合使用。根據加熱設備裝置的結構、工作氣氛和溫度,對電熱元件的表面負荷進行正確地選擇,是硅鉬棒電熱元件的使用壽命的關鍵。
硅鉬棒的理化性能:
1、密度:5.6-5.8g/cm3
2、抗彎強度:20MPa(20℃)
3、維氏硬度(HV):570kg/mm2
4、氣孔率:0.5-2.0%
5、吸水率:0.5%
6、熱伸長率:4%
7、輻射系數:0.7-0.8(800-2000℃)
硅鉬棒做為管式爐加熱元件的注意事項
北京萊步1600℃,1700℃,1800℃管式爐的加熱元件都選擇使用硅鉬棒,1400℃的加熱元件采用硅碳棒,1200℃的加熱元件采用電阻絲,采用硅鉬棒有如下2點注意事項。
1、硅鉬棒加熱元件,不應該在400℃至700℃溫度范圍內使用,因為在此不利條件下,元件將會發生低溫氧化致使元件毀壞。
2、硅鉬棒加熱元件適宜在空氣、中性氣氛中使用,還原性氣氛如氫氣等會破壞保護層,氯和硫的蒸汽對元件有直接的損害。
硅鉬棒的安裝
硅鉬棒在高溫時(1500℃以上)有些軟化,低溫時又硬又脆,為了避免溫變時產生應力,有利于元件的熱脹冷縮,最好采用自由垂直的吊掛安裝方法。吊裝元件的拆換也較方便,不必等爐子冷下來,而可以熱換。吊掛硅鉬棒時必須注意下列事項:
1、爐襯材料應用剛玉磚,其三氧化二鐵的質量分數應小于1%,因為它與保護膜相互作用形成易熔的硅酸鹽,從而加速元件的破壞。
2、冷端部泄漏的熾熱爐氣,不僅增加爐子的熱損失,甚至會燒壞導電帶夾頭和引線夾子,因此,最好采用石棉夾頭。
3、因硅鉬棒是脆性材料,抗彎強度低,不能承受碰擊,在安裝過程中應采取防護措施,以防折斷。
4、將硅鉬棒裝進塞磚,為了避免因裝卸移動而產生的機械應力,塞磚要用泡沫剛玉磚制成的單獨磚塊。
5、將裝有硅鉬棒的塞磚插入爐頂準備好的空檔中,塞磚要突出于爐頂的外面,這樣便于拆卸。
6、將導電帶同早已準備好的連接支架相連接,但應避免導電帶緊張和不自然的扭曲機械應力。
7、為了避免石棉夾頭因熱脹冷縮而可能使硅鉬棒下垂變形,可用水玻璃拌合的耐火泥漿涂在連接處,以便固定牢靠。
8、硅鉬棒在爐內的間隔應不小于元件本身的中心間距。
9、吊裝時必須注意兩個冷端部和接線部分的重力平衡,否則會造成發熱部產生彎曲變形。