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損壞矽碳棒原因的總結和具體分析

矽碳棒是以高純碳化矽爲主要原料,經過高溫再結晶處理後制成的非金屬電熱元件,具有耐高溫、抗氧化壽命長、膨脹系數小、高溫下不變形及單位表面積負荷大等優點。但是,矽碳棒在常溫下質地很硬並具有很大的脆性,在運輸、搬運、存放、安裝和使用過程中,稍有應力施加就可能造成矽碳棒産生裂紋甚至斷裂。在實際生産過程中,造成鋁用混合爐用矽碳棒損壞的原因可能有以下幾個方面:

運輸、搬運、儲存及安裝過程中的損壞:通常,電解鋁廠鋁用混合爐用的矽碳棒主要是由矽碳棒生産廠家或經銷商以一定的包裝形式(通常爲簡易木板包裝箱)通過火車或汽車長途運送至電解鋁廠。在裝缷、搬運過程中,稍有不慎就會發生碰撞或較大的震動,從而造成矽碳棒直接損壞而報廢;另外,還可能在碰撞或震動發生時,使矽碳棒表面産生肉眼所看不見的微觀裂紋,這種裂紋的産生會使矽碳棒的電阻增大,從而縮短其使用壽命。

安裝不符合規範:如果矽碳棒在爐蓋上安裝時不規範,也會造成矽碳棒在使用過程中損壞。不規範安裝表現爲以下幾方面:

1.爐蓋澆注料預制塊上安裝矽碳棒的預留孔直徑過小,在矽碳棒高溫膨脹伸縮時會受到較大阻礙,導致其發生斷裂。

2.矽碳棒在安裝時沒有進行電阻匹配測量,使得同一時間安裝或更換的矽碳棒的電阻大小不一,也會導致各個矽碳棒在通電加熱時所産生的單位表面負荷差異過大,從而導致單位表面負荷大的矽碳棒過早損壞。

3.矽碳棒安裝接線時,矽碳棒兩個端部的白鋼接線卡子緊固的太緊,過大的緊固力作用使矽碳棒端部産生裂紋,造成矽碳棒有效導電面積減小,或者造成矽碳棒導電面積上的電流密度差異過大,使得矽碳棒通電運行時的溫度差異過大而過早損壞。

4.具有一定規模或者安裝同一型號混合爐的電解鋁廠鑄造車間,爲確保重熔鋁錠鑄造生産的順利進行,准備一定數量的矽碳棒備品很有必要。但是,如果矽碳棒的保存條件較差,如存放環境潮濕、不通風等,就會使得矽碳棒受潮,造成矽碳棒的電阻值增大,甚至在通電運行過程中發生崩裂而導致矽碳棒損壞。

5.新安裝或更換的矽碳棒開始通電運行時,工作電壓上升過快,即在較短的時間內達到較高的工作溫度,也會因爲電壓(或溫度)斜率過陡,使矽碳棒內産生較大的應力集中而導致矽碳棒産生裂紋或斷裂。

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