Elementos de Aquecimento de Carbeto de Silício

Propriedades físicas

Características elétricas

Os elementos de aquecimento de carbeto de silício têm uma resistência específica bastante grande. Quando aquecido no ar e a temperatura da superfície da zona quente atinge 1050°C, sua taxa de resistência é de 600-1400 mm²/m. Seu valor de resistência muda à medida que a temperatura aumenta.

De temperatura ambiente a 800°C é um valor negativo, acima de 800°C é uma curva de natureza de valor positivo.

Todos os elementos de carbeto de silício aumentam gradualmente em resistência durante sua vida em operação e a taxa na qual isso ocorre é afetada pelos seguintes fatores:

• - Tipo de elemento
• Carregamento Específico do Elemento (W/cm²)
• - Temperatura de operação
• - Atmosfera do processo
• Modo de operação - contínuo ou intermitente
• - Práticas operacionais

Características elétricas dos elementos de aquecimento de carbeto de silício

Carregamento da superfície do elemento

O fator chave para a vida útil ideal do elemento é selecionar corretamente a carga superficial do elemento de acordo com a construção do forno, atmosfera e temperatura abaixo.

As curvas mostram o carregamento específico máximo do elemento para diferentes tipos de elementos operados no ar. Esses valores podem ser usados como um guia, mas para uma vida útil máxima do elemento, uma carga menor deve ser usada sempre que possível.

Uma carga mais baixa também pode ser necessária quando os elementos são operados em atmosferas redutoras ou outras atmosferas de processo, para manter as temperaturas dos elementos dentro dos limites, consulte a tabela abaixo.

Carregamento da superfície do elemento de aquecimento de carbeto de silício

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Portanto, os bastões de carbeto de silício são amplamente utilizados em vários fornos elétricos de alta temperatura e outros equipamentos de aquecimento elétrico nas indústrias de materiais magnéticos, metalurgia do pó, cerâmica, vidro, metalurgia e máquinas.

Bastões de carbeto de silício no forno

Elementos de aquecimento de SiC vs. elementos de aquecimento elétrico de metal

Comparadas com os elementos de aquecimento elétrico de metal, os elementos de aquecimento de SiC têm características de alta temperatura de operação, resistência à oxidação, resistência à corrosão, longa vida útil, baixa deformação e instalação e manutenção convenientes.

FAQ:

Como escolher equipamentos de alimentação de energia?

Equipamentos de fornecimento de energia devem ser selecionados com uma ampla faixa de regulação de voltagem e devem ser equipamentos estáveis de regulação contínua de voltagem, como regulador de voltagem magnético, regulador de voltagem controlado por silício DC, etc. Se você escolher um transformador regulador de voltagem em estágios, também deve escolher um transformador com uma pequena diferença de voltagem.

Quais são as conexões dos bastões de carbeto de silício?

O modo de conexão do elemento de carboneto de silício pode ser em série ou em paralelo, sendo o paralelo o melhor. Quando usado em série, o número de ramos em série não deve ser superior a 3.

Os métodos de conexão comuns e suas fórmulas de cálculo estão listados na tabela a seguir.

Cálculo de potência de vários métodos de conexão comum

Instalação e Operação do Elemento

A orientação horizontal e vertical é o método de instalação mais comum. É necessário ter cuidado ao instalar para garantir que os elementos não fiquem tensionados. Deve haver espaço adequado para permitir que o forno e os elementos se expandam e contraiam independentemente.

Ao montar os elementos verticalmente, eles devem ser suportados na extremidade inferior por suportes isolados eletricamente, ou de cima usando pinos de suporte em uma placa isolante de resistência suficiente para suportar o peso dos elementos. As extremidades dos elementos devem se estender além da face fria do forno por uma distância mínima de 76,2mm a 101,6mm.

• Para manter a temperatura do forno e a carga uniforme de cada elemento, antes da instalação, a distribuição de resistência deve ser realizada. O desvio do valor de resistência de cada grupo deve ser inferior a 10%.
• Como o elemento é muito frágil, tenha cuidado ao instalar e manusear para evitar danos.
• Ao iniciar a operação do forno, aumente a voltagem lentamente e gradualmente, nunca aplique carga total de uma vez, ou o elemento de aquecimento será danificado pelo impulso de corrente excessiva.
• 4) Para usar os elementos, você deve preparar o transformador ajustável ou o transformador controlado por silício, voltímetro, amperímetro e medidor de temperatura de controle automático, etc. Durante o trabalho, a tensão deve ser aumentada para manter a temperatura normal do forno, pois o valor de resistência aumentará gradualmente devido à oxidação do elemento. Quando a tensão atingir o limite superior do requisito, o forno deve ser interrompido, alterar a forma de conexão dos fios e depois continuar o trabalho.
• 5) No decorrer da operação prolongada do forno, se algum elemento de aquecimento individual for danificado por certos motivos e precisar ser substituído, você deve substituí-lo por um adequado cujo valor de resistência corresponda ao do antigo, nunca use um novo elemento de aquecimento aleatoriamente. Se o elemento de aquecimento estiver muito danificado ou seu valor de resistência aumentar muito e não puder atingir a temperatura do forno, é melhor substituir os elementos de aquecimento por novos. Teste e marque o valor de resistência dos antigos elementos substituídos (com voltímetro e amperímetro) e distribua-os em uma área de baixa temperatura.
• 6) Antes de usar o novo forno ou o forno que não foi usado por muito tempo, eles devem ser secados. Ao secá-los, é melhor usar elementos antigos ou outra fonte de calor.
• 7) Ao ligar o aparelho ou o material, se houver ejeção de água, o forno deve ter orifícios para ejetar vapor de água ou outros gases residuais para proteger a vida útil dos elementos.

Como prolongar a vida útil do elemento?

O valor da resistência do elemento de aquecimento aumentará e envelhecerá com a extensão do tempo de serviço. Quando a resistência do elemento aumentar para 3 vezes o valor de resistência inicial, é considerado o fim da vida útil. Existem vários fatores que afetam o envelhecimento e a redução da vida útil dos elementos de aquecimento:

• - Temperatura de operação
• - Carga elétrica (geralmente expressa em watts por polegada quadrada ou watts por centímetro quadrado da superfície radiante dos elementos)
• Atmosfera
• - Tipo de operação (contínua ou intermitente)
• - Técnicas de operação e manutenção

Visão transversal de um forno de laboratório de alta temperatura

Ao serem usados em uma atmosfera de oxidação limpa a 1450 ℃, os elementos de aquecimento podem obter uma vida útil relativamente longa. Para alcançar a melhor vida útil, deve-se considerar uma carga superficial tão baixa quanto possível ao projetar o forno, e recomenda-se de 3 a 8 W/cm² Imagens mencionadas: