现场常见的第一种情形:箱式炉连班运行两个月,停炉开盖发现瓷钉沿孔口裂开一道缝,元件在支撑点附近发黑,拆下来看接触面有一圈烧结的痕迹。第二种情形是元件中部往下垂,蹭到炉底或与炉衬搭上,送电后该段明显比其他段亮。第三种情形是送电前测绝缘还凑合,升温到工作温度后对地漏电,柜子跳闸。
这三种现象指向的原因并不一样。瓷件先裂,多数是抗热震不够或者荷重软化温度偏低,高温下瓷件被元件压变形;支撑点发黑熔断,多半是接触面有铁屑杂质或者存在尖角,局部接触电阻大、那一点先过热;元件下垂,则是支撑点间距偏大,加上铁铬铝本身高温抗下垂差。先把现象分对,再决定是换瓷件、改装配还是加密支撑。
| 现场现象 | 常见成因 | 处置动作 |
|---|---|---|
| 瓷钉或瓷管沿孔口开裂、掉渣 | 抗热震不足,或荷重软化温度低于实际炉温 | 按供方材质单核对荷重软化温度与氧化铝含量档位,换更高档材质并做随炉热震试验 |
| 元件在支撑点发黑、局部烧断 | 接触面有铁屑杂质或尖角,局部接触电阻偏大 | 换平整无尖角的瓷件,装配前清油污铁屑,支撑点避开元件已有的氧化发黑段 |
| 元件中部下垂、蹭炉底 | 支撑点间距偏大,铁铬铝高温蠕变 | 加密支撑,或改用抗下垂较好的 0Cr21Al6Nb,间距按丝径倍数先估再上炉验证 |
| 升温后对地漏电、跳闸 | 瓷件吸潮或高温绝缘性能不足,爬电距离偏小 | 冷态用兆欧表逐支测量,受潮件烘干后再装,元件与炉衬、金属件之间留足距离 |
| 元件被卡死、热态拉断 | 瓷件与元件配合过盈,热膨胀没有余量 | 装配留出热膨胀间隙,宁可略松,接触面必须平滑 |
不要一上来就比价格或者只看外形。按下面这个顺序走一遍,能把大部分隐患挡在装炉之前。
陶瓷硬度高,装得太紧会磨伤元件或者把元件卡死,热膨胀没有去处,运行到高温就在支撑点拉断;装得太松,元件又容易移位下垂。现场的做法是接触面平滑无尖角、配合留出热膨胀间隙,宁松勿紧,装好后用手轻推元件应能微量活动。
材质不同,支撑密度也不同。铁铬铝高温抗下垂差,支撑点要更密,或者干脆选抗下垂较好的 0Cr21Al6Nb;镍铬系高温强度较好,间距可以适当放宽。间距不要照搬别家的毫米数,先按丝径倍数估一个值,再通过高温试验确认下垂量。另外,元件与金属件、炉衬之间要留足爬电距离,不能让支撑点与炉体之间形成短路路径。
气氛也要一起看。含硫、含氯气氛下镍铬与含铁镍铬不能使用,硫会破坏氧化膜并生成低熔点镍硫化物,元件很快损坏,这类工况要改用铁铬铝;陶瓷件本身同样要避免含硫原料。装配前把瓷件表面的油污、铁屑清干净,受潮的瓷件先烘干再上炉。
| 牌号 | ρ20 (μΩ·m) | 使用上限 (℃) | 与本问题的关系 |
|---|---|---|---|
| 0Cr21Al6Nb | 1.42-1.45 | ≤1350 | 抗下垂较好,元件下垂明显时可改用它并适度放宽支撑间距 |
| 0Cr25Al5 | 1.40 | ≤1300 | 最常用的铁铬铝发热牌号,高温抗下垂差,支撑点要密、瓷件耐温档要够 |
| 0Cr27Al7Mo2 | 1.45-1.53 | 1250-1400 | 高温档铁铬铝,配套瓷件的荷重软化温度必须同步提档 |
| Cr20Ni80 | 1.09 | ≤1200 | 镍铬系常用牌号,高温强度较好、支撑可略放宽,但含硫气氛禁用 |
丝材 φ0.03–10 mm、带材 0.05–3.5 mm × 宽 2–300 mm,常用规格有现货,非标支持打样试装;出厂随批提供成分与尺寸检验资料,支持炉号追溯,询价后 1 个工作日内答复交期。报价请给出牌号、规格(丝径或厚×宽)、数量、交货地四项,涉及陶瓷支撑件与元件配套时请一并说明炉温、气氛与安装图。