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馬弗爐硅碳棒的化學(xué)特性

馬弗爐硅碳棒的化學(xué)特性

馬弗爐也稱為箱式高溫爐，但是硅碳棒是一種易碎的元件，馬弗爐中硅碳棒的維護(hù)措施。

硅碳棒質(zhì)脆易斷，拆卸安裝時(shí)應(yīng)特別小心。更換硅碳棒時(shí)，應(yīng)選用相同規(guī)格且阻值相等 或相近的硅碳棒。先卸下高溫爐上下兩面的保護(hù)罩和硅碳棒的接線夾，取出損壞的硅碳棒， 換上合格的硅碳棒，裝上接線夾和保護(hù)罩。導(dǎo)電電極用不銹鋼板制成，緊固在瓷塔支架上。 導(dǎo)電電極如果燒蝕嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)更換，保證和硅碳棒接觸良好。硅碳棒兩端露出的長(zhǎng)度應(yīng)均 等，兩端的空隙用石棉繩填塞。 高溫爐在使用一段時(shí)間后，如發(fā)現(xiàn)功率明顯下降，說明硅碳棒已經(jīng)脫碳老化，電阻值升 高。要更換新的硅碳棒。以確保正常使用。

馬弗爐硅碳棒的化學(xué)特性

1、 化學(xué)組成：硅碳棒是碳化硅高溫再結(jié)晶制品，是一種非金屬高溫電熱元件。

硅碳棒發(fā)熱部主要化學(xué)成分

成份

SiC

Fe2O3

Al2O3

Si+SiO2

C

含量（%）

≥98.5

≤0.5

≤0.2

≤0.4

≤0.3

2、 老化特性：隨著使用時(shí)間的增加，硅碳棒的電阻值逐漸增長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱為硅碳棒的“正常老化”。在配備調(diào)壓器的情況下，硅碳棒的電阻值增加到原來電阻值的四倍，即認(rèn)為硅碳棒的使用壽命終止。碳化硅電熱元件的使用壽命除了受電熱元件的內(nèi)在質(zhì)量的差異影響外，還受電熱元件的使用溫度、發(fā)熱部表面負(fù)荷密度、表面涂層、供電方式（間斷和連續(xù)使用）、控制方式（有無調(diào)壓、調(diào)功裝置）、接線方式（串聯(lián)、并聯(lián)等）及爐內(nèi)氣氛等因素的影響。

3、 爐內(nèi)氣氛對(duì)硅碳棒的影響：

（1）干燥空氣的影響：硅碳棒能在高溫（1600℃）、干燥的空氣中長(zhǎng)期使用，電阻緩慢增加。氧氣（O2）與SiC在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化硅（SiO2）。由于硅碳棒表面形成了一層SiO2保護(hù)膜，因此硅碳棒具有很強(qiáng)的抗氧化性。

（2）水蒸氣的影響：水蒸氣（H2O）在1100℃時(shí)與SiC發(fā)生強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)，生成Si、SiO2和C。硅碳棒表面出現(xiàn)裂紋，電阻增長(zhǎng)速度很快。

（3）氮?dú)猓∟2）的影響：當(dāng)硅碳棒表面溫度達(dá)到1400℃時(shí)，N2就與SiC發(fā)生反應(yīng)，生成氮化硅，使硅碳棒的電阻值顯著增長(zhǎng)。

（4）氫氣（H2）的影響：在1250℃時(shí)，H2與SiC發(fā)生反應(yīng)，生成甲烷（CH4）,破壞SiC發(fā)熱體。

（5）氨氣（NH3）的影響：NH3在高溫時(shí)可分解成成N2和H2。故使用溫度應(yīng)控制在1250℃以下。

（6）二氧化硫（SO2）的影響：SO2在1300℃與SiC反應(yīng)，故使用溫度應(yīng)控制在1300℃以下。

（7）（Cl2）的影響：Cl2在600℃時(shí)就會(huì)與SiC發(fā)生反應(yīng)，在1200℃時(shí)，Cl2會(huì)把硅碳棒完全分解。

4、 SiC與鹽酸（HCL）、（H2SO4）在高溫時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。濃磷酸（H3PO4）在250℃時(shí)與SiC發(fā)生反應(yīng)，生成氧氣（O2）、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和二氧化硅（SiO2）。濃（HNO3）與氫氟酸（HF）的混合物在常溫下能溶解SiC。

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