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硅碳棒的散热补充作用

 

为了使料液温度一致,一方面在冷却段预留冷却孔,通过调节冷却孔的开度,来调节供料道冷却段中间部位散热的多少,使温度均匀;另一方面,采用专用硅碳棒辅助加热来实现。硅碳棒一般都均匀布置在供料道内玻璃液的上方,与玻璃液保持一定距离,向下辐射加热。为了保证供料道两侧加热而中间部位不加热,一般选用玻璃料道行业专用硅碳棒---五段棒(即双发热体直型硅碳棒)。碳化硅保护管是由两支相同的发热体与三支冷端采用特殊工艺焊接而成,即两支发热体的中间接一支冷端,三者的总长度与料道宽度相对应(在国外进口的供料道设计中采用双螺纹硅碳棒)。由于硅碳棒中间部位不发热或发热量少,而靠近侧墙部位发热,再加上合理的设计,就可以保证玻璃液在流动中温度均匀下降。在供料道设计时有些厂家也选用等直径硅碳棒(即三段直型硅碳棒),它是由一个发热体和两个冷端焊接而成。供料道选用三段硅碳棒,既对玻璃液加热也对两侧墙加热,这样能确保供料道各个区段的温度,也能对侧墙散热起补充作用,但均化效果远不及五段硅碳棒。不论选用三段棒还是五段棒,均化效果均由供料道结构及硅碳棒加热来决定,而供料道各个区段很终达到多高的温度则由控制系统来操控。对于连续运行的窑炉和料道,电压调整范围为0.7~2.0V(V是指硅碳棒元件初期使用的电压)。通过增压调节,可以延长碳化硅元件的使用寿命。硅碳棒电热元件使用一定时间后,由于电阻值增大,需要提高电压,用以补偿电阻增加的损失,因此需要变压器有较大的电压调节范围。为了延长硅碳棒元件的寿命、保证安全使用,应避免采用多支串联。硅碳棒元件的接线方法,可采用并联、串联、角形、星形以及其它形式的接线方式;但是并联优越于串联,并联可以调节负荷不平衡的因素,而多支串联则加重了不平衡的因素,提高了工作电压。表面负荷密度与炉膛温度成反比,炉膛温度越高,允许表面负荷密度越小;超负荷使用会引起硅碳棒过热分解导致发热部表面脱落、烧损。为确保元件寿命,切忌让电热元件在超负荷条件下使用,一般其值控制在3~8W/cm2。通过调整加于硅碳棒元件的电力负荷,降低表面负荷密度。如采用较小的负荷和较低的表面负荷密度,窑内温度虽高,也可以保持相当长的寿命,这可通过改变硅碳棒元件的安装支数,或改变元件的规格,以调节发热表面的大小来实现。硅碳棒电热元件高达2200℃的烧成温度,赋予了它良好的耐热性和抗氧化性。除了以上两点,硅碳棒电热元件的优点还有加热能力好,膨胀系数小,高温情况下不易变形,化学稳定性好、耐腐蚀等优点。硅碳棒电热元件的使用寿命长,易于安装、便于维修。硅碳棒电热元件能够与自动化控制系统配合使用,得到精确的温度控制效果,保持温度恒定。硅碳棒电热元件在与控制系统搭配后,还能根据生产需要,按照控制曲线任意调节温度。玻璃液在流过冷却段及均化段的过程中,应使玻璃液均匀冷却至适合成型的温度,如果不采取任何措施,料道两侧散热多,中间部位散热少,会导致玻璃中间部位与两侧温度梯度较大,即玻璃液同一断面的温度不均匀,使玻璃液粘度不一致,直接影响成型的质量。

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