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等直径硅碳棒炉温度控制系统的性能

2021-02-01 09:13:08     点击:

    调试完成后,该等直径硅碳棒温度控制系统运行稳定,硅碳棒性能有较大改善,主要表现在控温效果和高温时的最大热功率两方面。

1.控温效果

    等直径硅碳棒炉温度控制系统的关键器件为日本导电FP21型智能温度控制器。该控制器具有本质的鲁棒性、优化控制特征和智能化等三大优点,且控制系统采用炉温和电流双闭环负反馈,极有利于提高控温效果。总的来讲,该系统具有以下优点:①采用连续电流控制,能实现产品烧结全过程控温;②整个烧结过程控温精度较高,大于400℃的炉温误差为士1 K;③整个烧结过程主回路输出波动小,有效提高了元器件的使用寿命。

2.高温时的最大热功率

    在首次调试过程中,发现该等直径硅碳棒炉1 100℃左右的最大功率能达到额定功率16 kW;随着炉温的升高,等直径硅碳棒的电阻率迅速增加,所以在恒定的电压下等直径硅碳棒炉的热功率持续下降,当炉温为1 600℃时,最大功率约为15 kW。

    分析影响等直径硅碳棒炉热功率的因素后,采取如下措施提高该等直径硅碳棒炉高温时的最大功率值:①提高主回路各接触面的光洁度和洁净度;②在主回路各接触面的表层均匀地涂上一层导电膏,填充接触面间的孔洞和缝隙,降低回路接触电阻;③为解决普通铁螺钉受热容易生锈、掉渣并最终导致接触电阻增大的缺陷,将主回路连接螺钉改为不锈钢螺钉,且配齐平垫和弹垫。

    实践证明,经上述处理后,1 600℃时的最大功率提高到巧. 5 kW左右,非常接近最大热功率设计值。

    运行几年来,该等直径硅碳棒电阻炉因故障率低、操作简单和控制精度高而深受现场操作人员的欢迎。由于该温度控制系统具有结构简单、一次投资少、运行成本低且维护简单等优点,因此,在陶瓷和硬质合金等行业具有一定的推广应用价值。


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